太阳活动是驱动年代际气候变化的重要自然驱动因素之一。中高层大气中,平流层中存在的臭氧层受太阳紫外波段（UV）辐射和中间层沉降NOx成分波动的影响,改变平流层的热结构,导致平流层的经向温度梯度发生改变,进而影响平流层-对流层系统之间的波活动和环流结构,最终将这种变化传到对流层,影响地表气候,而这一过程在冬季最为显著。现代全球地表气温急剧上升以来,北半球气候中11年太阳活动周期太阳活动信号发生何种变化一直是日地天气气候研究领域的热点问题。为了探究全球变暖背景下北半球冬季气候中太阳活动信号的年代际变化特征,依托再分析数据,对1958-1977年和1978-2010年记录分别应用合成分析的方法研究北半球冬季北大西洋海平面气压对太阳活动响应的时空变异特征的基础上,进一步分析平流层的行星波活动和剩余平均经向环流,探讨了升温背景下太阳活动信号在平流层传输特征的变化及其可能影响机制;使用化学-气候模式（SOCOL3.0）对可能的机制进行了气候敏感性试验,即设立三组对照组,模拟不同的CO₂浓度情景下,北半球冬季大气对11年周期太阳活动信号的传递特征,评估了CO₂浓度变化对太阳活动信号传递的影响;分析了CMIP5中5个模式的3种二氧化碳排放情景（RCP情境）的模拟数据,对未来GHGs浓度变化下的太阳活动信号进行分析,探讨在不同RCP情境下北半球冬季气候对11年太阳活动周期的响应。主要取得以下几点认识:（1）气候再分析资料分析显示太阳活动高值年,北半球冬季北大西洋海平面气压在1978-2010年出现的类NAO信号,在时间上比1958-1977年提前约1个月,且更加显著。在结合观测数据和敏感性试验数据的平流层气候分析后,认为这是由于全球CO₂浓度的增加会导致冬季赤道平流层顶的臭氧浓度上升和平流层极涡温度下降,从而11年太阳周期活动引发的西风异常现象、行星波反射现象和剩余平均经向环流减弱的出现时间提前,最终导致对流层气候中太阳活动信号的提前。（2）CMIP5的5个模式三种RCPs情境下的模拟结果表明,RCP8.5比RCP2.6和RCP4.5模拟出赤道平流层顶的温度正异常更为显著。但大部分的模式实验对相关的中纬度纬向风正异常、行星波反射和剩余平均经向环流减弱等动力响应的模拟效果一般。但在MPI-ESM-MR模式的逐月太阳活动信号分析发现,太阳活动高值年RCP8.5情境在的赤道平流层顶的增温明显,在11、12月出现类似“双峰”结构。在3个RCPs情境下,均出现纬向风、行星波的异常和西风异常中心向极地传递。随着GHGs浓度的上升,上述太阳活动信号的出现时间有所提前。（3）结合三种数据资料的研究结果表明,在较高浓度的GHGs（尤其是CO₂）背景场下,极地温度较冷,高太阳活动引起更强的赤道平流层增温,更易在中纬度达到足够的经向温度梯度,使得西风异常的更早形成,地球气候对11年太阳活动周期的响应会有所提前。