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本文定义了北半球10hPa月平均位势高度图上极地涡旋一组新的环流指数，它包括极地涡旋的三个指数(强度指数P、面积指数S、和中心位置指数(λc，()c))及极地涡旋中心多年集合的三个分布特征量(平均距离厂、压缩系数μ、主要异常方向β)。用NCEP/NCAR10hPa月平均高度场资料求得了逐月1948-2007年共60年这组环流指数的时间序列。用它们初步分析了北半球10hPa层极地涡旋的季节变化和年际异常规律，研究了它们与全球增暖、臭氧(O3)异常和极地涛动(AO)的关系，获得如下主要结果：1)北半球10hPa层高纬6-8月为反气旋(A)控制，其中心在极点附近，7月达最强：9月-次年3月为气旋(C)控制，其中心偏于北冰洋欧洲一侧，12月达最强。春季环流转型(C→A)缓慢，过渡期长达两个月(4、5月)：秋季转型(A→C)迅速，不存在明显过渡期。2)P、S异常的年际变化具有同步性，故异常分析仅取P进行。隆冬(1月)P的异常主要表现为年际尺度(周期10年以下)振荡，不存在明显的年代际变化；盛夏(7月)极地反气旋强度年代际变化显著，90’S以前分别出现两次明显增强和两次减弱；90’S以来在正常态附近振荡。3)隆冬极地气旋中心位置的异常明显大于盛夏反气旋，1月平均距离γ超过5°，7月平均距离γ不超过3°，1月扁率μ较大为0.67，7月扁率μ较小不超过0.5，是准备向同性的。4)极区中平流层平均气温的演变1、7月迥异，但它们与P的演变同步；它们与全球增暖趋势无显著相关，但7月P与O3异常有显著正相关。5)隆冬(1月)10hPa气旋强度指数P与极地涛动指数AO存在显著正相关，故可用10hpaP表示AO。