本文从一组简单的包含海气耦合相互作用的非线性方程组出发，导出了描述大气和海洋运动的无量纲准地转涡度方程。对准地转涡度方程引入双时间尺度后，在准共振条件K1+K2+K3=0和ω1+ω2+ω3=△ω下，求出了大气和海洋波-波非线性相互作用的两组耦合方程，其中大气耦合方程中含有海洋强迫作用项。由这两个耦合方程组求出了大气和海洋波动能量变化的周期。对能量变化周期进行了粗略估计和数值计算后，得出如下结论：(1)能量变化的周期公式表明，大气和海洋中的波动能量变化与地转参数f、海气相互作用系数η都成正比，随纬度的增加而增大，随海气相互作用系数η增加而增大。这与张延宾等在线性条件下得到的结论一致。(2)对近似式的估算结果表明：考虑非线性效应的情况时，在满足准共振条件的前提下，在中纬度地区，由波动共振引起的大气和海洋波动能量变化存在18～27年的周期，其中海洋的波动能量变化周期最长，自由大气中的波动能量周期最短，含有海洋强迫的大气波动周期居于两者之间。(3)对大气和海洋波动能量变化周期进行数值计算，结果表明，在中纬度地区存在16～34年的波动能量变化周期。(4)上述结果说明非线性效应对海气耦合过程也具有调制作用，大气、海洋内部的非线性波动共振作用可能是引起中纬度地区气候准20年年代际振荡的一种物理机制，从而确定准20年气候年代际振荡形成的新机理。