东亚西风急流的活动与中国天气气候有十分密切的关系，历来为气象学家所重视。东亚大气环流的季节转换^[1]、中国大部分地区雨季的开始和结束^[2]以及东亚夏季风异常^{[3, 4]}和长江中下游夏季降水^{[3, 5]}均与西风急流位置的南北移动以及强度变化有紧密的联系。冬季东亚西风急流与ENSO相比是更强的气候信号^[6]。 副热带高空急流强度和南北位置发生变化有利于华北地区降水与长江流域和华南地区降水相反的变化^[7]。毛睿等^[8]研究指出，影响北方降水的主要是急流的强度变化，而对南方降水急流南北位置的作用更为重要。西风急流强度与冬季风关系非常密切^{[8, 9]}，而西风急流位置的南北移动与冬季风关系并不显著^[8]。因此冬季东亚西风急流强度和南北移动对中国气候异常具有不同的影响，分析研究东亚西风急流强度和南北位置变化的特征和原因，对于提高东亚地区尤其是中国天气和气候变化的模拟，以及预测水平具有重要的科学意义和应用价值。另外，副热带西风急流的形成^[10]、季节变化^[11]与热带地区的对流加热关系密切。夏季热带地区的对流加热可以跨赤道影响另一个半球冬季急流的位置和强度变化^[12]； 冬季异常NAO信号可通过海洋记忆效应持续至夏季，并以准静止Rossby波形式传至东亚地区，引起副热带西风急流强度变化^[13]； 冬季东亚西风急流强度与ENSO^{[12, 14]}以及黑潮暖流^[15]有显著的关系。然而热带对流和海温对冬季东亚西风急流强度和南北移动的影响并不十分清楚，本文将通过资料分析初步比较急流不同特征与对流层高层大气环流相关的异同，以及对流加热和海表面温度异常对这些异同的作用。

本文研究资料来源于美国NCEP/NCAR的1980～2011年逐月大气环流再分析数据和海表面温度（SST）资料，美国NCAR的射出长波辐射（OLR）月平均资料以及中国气象局160站地面资料。应用毛睿等^[6]提出的冬季（12月～1月）东亚西风急流强度指数和南北位置指数来衡量东亚西风急流的不同特征。东亚西风急流南北位置指数与强度指数有显著的关系^[6]，当急流偏强时，它的位置一般偏北； 而当急流偏弱时则其位置偏南。不过两者分别强调了急流的不同特征。为了剔除彼此的影响，采用的分析方法主要是偏相关分析。

图 1a是冬季东亚西风急流强度指数和同期的北半球200hPa纬向风场的偏相关系数分布。在急流中心及其以东地区的西风急流带上为带状正相关，而其两侧的中高纬度以及热带的太平洋地区则都为带状负相关，在更南的副热带南太平洋为显著的正相关。这说明，东亚西风急流强度变化联系着东亚和太平洋环流形势的改变。

图 1 东亚西风急流强度指数（a）和南北位置指数（b）与200hPa纬向风偏相关系数 红色线是气候态等风速线（≥30，间隔10m/s），阴影处为达到显著性水平5％的地区

而东亚西风急流偏南或偏北联系着太平洋、印度洋和亚洲大范围环流形势的改变，或者说是大范围环流形势调整的一种结果（图 1b）。首先在中东太平洋相关分布与图 1a相似，主要的差别在亚洲地区。在气候平均的副热带西风急流的南侧为正相关，而在北侧为负相关，这说明东亚西风急流南北移动与整个副热带西风的南北移动有关。值得注意的是东亚西风急流的南侧一直到南半球热带地区为大片的正相关区，表示东亚西风急流偏南时，这些地区为西风异常，表示西风带的西风加强，而赤道东风带的东风减弱。而赤道中东太平洋为负相关，表示那里的西风减弱。赤道上空的东、西风气流正是Walker环流的两支高空分量。这说明东亚西风急流位置偏南，赤道Walker环流减弱，反之增强。也就是说东亚西风急流南北位置与赤道Walker环流在统计上存在一定的联系。这表明东亚西风急流南北位置受到热带对流或海温的重要作用。

前节分析表明东亚西风急流南北位置指数与赤道Walker环流有显著的关系，它的位置异常应该与热带对流活动（即大气加热）的水平分布有着密切的关系。首先从图 2b东亚西风急流南北位置指数与OLR的偏相关系数可以看出，印度尼西亚、马来西亚、菲律宾及其附近为显著的正相关，赤道日更线附近为显著的负相关。反映了在东亚西风急流偏南时，在印度尼西亚附近的OLR明显减弱并向东移动，东亚西风急流偏北年印度尼西亚附近的OLR明显加强并向西移动。充分显示了对应东亚西风急流的不同位置，热带对流有着极明显的不同特征。这在一定意义上表明热带对流对东亚西风急流南北位置有十分重要的影响。印度尼西亚热带对流影响东亚西风急流南北位置具体的物理机制将进一步研究。图 2a给出东亚西风急流强度指数与OLR的偏相关系数，热带地区相关不显著，也就是说热带对流活动对东亚西风急流强度的影响并不重要，主要是影响它的南北位置。

图 2 同图 1，但为OLR

通过东亚西风急流强度指数与全球SST之间的偏相关系数发现（图 3a），在热带中东太平洋也为正相关，但达到显著性水平5％地区较少。另外我们发现在 30°N的北太平洋有一带状的负相关，它的上空正是西风急流带，因此东亚西风急流强度与同纬度的海温存在显著的统计上的联系。在北太平洋中纬度海区，冬季东亚西风急流偏强（偏弱）对应着海温异常偏低（偏高）。

图 3同图 1，但为SST

图 3b是东亚西风急流南北位置指数与全球SST之间的偏相关关系。热带中东太平洋海温为显著的正相关，在南、北太平洋分布着从热带西太平洋分别向东南和东北延伸的带状负相关，而在更高纬度的南太平洋则又为正相关； 同时在热带印度洋以及副热带的南印度洋为正相关，南半球的南大西洋为负相关。它们的结果表明东亚西风急流南北位置异常与热带中东太平洋类似于ENSO模的SST异常存在一定的联系。在东亚西风急流位置偏南时，热带中东太平洋海温为显著的正异常，西太平洋为显著的负异常，大体为一种El Niño型分布。在东亚西风急流位置偏北时，海温异常在热带中东太平洋为负异常，西太平洋为显著的正异常，大体为一种La Niña型分布。根据1980/1981～2010/2011冬季东亚西风急流南北位置指数（图略），在急流偏南的年份里，包含了El Niño年，如：1982/1983，1991/1992，1997/1998，2002/2003，2006/2007，而在偏北的年份中则包含了1983/1984，1988/1989，1998/1999，2000/2001，2007/2008，2010/2011的La Niña年（http://ncc.cma.gov.cn）。ENSO事件的海温分布特征和冬季东亚西风急流南北位置之间存在一定联系的可能物理机制是：ENSO事件通过改变Walker环流，影响印度尼西亚附近热带对流，改变该区域的局地Hadley环流，进而影响东亚西风急流南北位置。

通过比较分析冬季东亚西风急流强度和南北位置与SST和OLR相关的异同，结果表明：1）东亚西风急流强度与同纬度的北太平洋海温呈显著的负相关。即冬季东亚西风急流偏强（偏弱）对应着北太平洋中纬度海温异常偏低（偏高）。而其东亚西风急流南北位置与热带中东太平洋海温为显著的正相关，在南、北太平洋分布着从热带西太平洋分别向东南和东北延伸的带状负相关，而在更高纬度的南太平洋则又为正相关； 同时在热带印度洋以及副热带的南印度洋为正相关，南半球的南大西洋为负相关。因此冬季东亚西风急流偏南（偏北）对应着类似于ENSO暖（冷）位相特征。2）热带对流活动对东亚西风急流强度的影响并不重要，主要是影响它的南北位置。东亚西风急流南北位置与热带对流活动的水平分布有着密切的关系。东亚西风急流南北位置与印度尼西亚、马来西亚、菲律宾及其附近为显著的正相关，赤道日更线附近为显著的负相关。反映了在东亚西风急流偏南时，在印度尼西亚附近的OLR明显减弱并向东移动，东亚西风急流偏北年印度尼西亚附近的OLR明显加强并向西移动。