中纬度海洋锋区是中纬度海表温度经向梯度最大的区域，也是中纬度海气相互作用的关键区域。天气尺度瞬变涡旋活动在中纬度海洋锋区上空最为旺盛，形成风暴轴，对中纬度的天气气候产生重要影响。开展风暴轴与中纬度海洋锋相互作用的研究对加深中纬度海气相互作用的认识、完善中纬度海气相互作用理论具有十分重要的意义。
　　本论文首先基于高分辨率的海表温度资料和大气再分析资料，研究了不同季节北太平洋风暴轴与中纬度海洋锋之间的关系。其次利用百年时间长度的20世纪大气再分析资料和海洋同化资料，采用超前-滞后最大协方差分析方法，阐明了中纬度海洋锋对北太平洋风暴轴异常的响应型。此外，利用WRF模式揭示了北太平洋风暴轴对中纬度海洋锋强度变化的敏感性。最后，基于CMIP5模式输出资料，评估了CMIP5模式对北太平洋风暴轴与中纬度海洋锋关系的模拟能力，预估了在未来全球变暖背景下，北太平洋风暴轴与中纬度海洋锋关系的变化。所得主要结论如下：
　　（1）北太平洋风暴轴与中纬度海洋锋关系紧密，风暴轴随中纬度海洋锋的加强（减弱）而增强（削弱），其经向位置受中纬度海洋锋的位置制约。中纬度海洋锋强度对风暴轴的影响在冬季和春季最强，秋季次之，夏季最弱；而中纬度海洋锋经向位置对于风暴轴的影响在冬季和秋季最强，春季次之，夏季最弱。造成北太平洋风暴轴和中纬度海洋锋关系呈现季节变化的主要原因是低层大气斜压性和斜压能量转化存在差异。
　　（2）增强的（减弱的）北太平洋风暴轴能够显著加强（削弱）滞后其1-2个月的中纬度海洋锋。风暴轴对中纬度海洋锋的强迫在秋季最强，夏季和冬季次之，春季最弱。海洋混合层的热收支分析发现，由风暴轴异常造成的海表面净热通量和Ekman平流输送异常是强迫中纬度海洋锋变化的主要原因，而海表面净热通量异常和Ekman平流输送异常都与由风暴轴强迫的表面风场异常有关。
　　（3）北太平洋风暴轴对中纬度海洋锋强度变化具有很高的敏感性。随着中纬度海洋锋的增强，风暴轴活动加强并且增强的最大区域位于中纬度海洋锋的上空和下游，同时风暴轴经向范围逐渐收缩并向中纬度海洋锋轴线靠近。增强的中纬度海洋锋能够通过增大低层大气温度经向梯度增强低层大气斜压性，从而加强风暴轴强度，并且能够加强平均流的有效位能向涡旋动能的斜压能量转化，促进风暴轴加强。此外，中纬度海洋锋强度能够对低层大气斜压性的恢复过程造成显著影响。随着中纬度海洋锋的增强，低层大气斜压性的恢复过程变得更为缓慢，但是能够恢复到一个更强的水平。
　　（4）论文所选用的18个CMIP5模式均可较好地模拟气候态北太平洋风暴轴的空间分布，其中模式对秋季风暴轴的模拟能力最强，冬季和春季次之，夏季最弱。模式对风暴轴的模拟能力和对低层大气斜压性的模拟能力具有很强的相关性。在未来全球变暖背景下，北太平洋风暴轴的经向位置基本保持不变，而对于风暴轴强度，冬季和春季风暴轴在对流层高层向北加强，在中低层显著削弱；而夏季和秋季风暴轴在对流层整层显著削弱。
　　（5）大部分选用的CMIP5模式可以再现北太平洋风暴轴随中纬度海洋锋增强而加强的特征，其中模式对春季风暴轴响应型的模拟能力最强，冬季和夏季次之，秋季最弱。模式能否较好地模拟出风暴轴对海洋锋强度的响应型在一定程度上取决于模式能否准确再现中纬度海洋锋强度对低层大气斜压性的影响。此外，模式对冬季风暴轴响应型的模拟能力还与模式对冬季高空急流强度的模拟能力有关。在未来全球变暖背景下，中纬度海洋锋对冬季风暴轴的影响将有所加强，且在风暴轴上游和下游区域加强的最显著；而中纬度海洋锋对其他季节风暴轴的影响都将所有削弱，其中夏季削弱程度最大。