大气环流与天气气候变化密切相关，尤其是大气环流的异常发展必将导致天气气候的反常。由此，我们利用方差分析、EOF、EOF-CCA等分析方法，讨论了全球大气环流的时空演变特征及其相互作用关系，并得到如下结论。 首先，探讨了全球整个大气环流的年际、年代际变化特征。结果表明，(1)全球纬向标准差全年均表现出了明显的南北半球对称结构，即在同一层次的高纬和赤道为高值中心，而15°S～55°S和15°N～70°N地区为低值中心。1000hPa与500hPa，高度场标准差高值中心1月位于阿留申低压、冰岛低压以及南非大陆热低压附近，7月位于南半球60°W～140°W，60°S～70°S附近；年平均位于赤道以及南半球60°W～140°W，60°S～70°S附近地区。(2)近60年全球气候存在明显的趋势变化，主要表现为全球高纬地区气候趋势变化与整个中低纬地区相反，中低纬地区上升趋势明显，南半球高纬地区下降趋势明显，而北半球高纬度地区下降趋势不明显，说明南半球高纬地区气候趋势变化明显强于北半球高纬地区。(3)近60年全球气候存在明显的年际、年代际变化特征，主要表现为中低纬地区整层都存在明显的年代际变化特征，高纬地区整层都存在明显的年际、年代际变化特征，且南半球高纬地区的年代际变化特征比北半球高纬地区明显；南极(70°S～90°S)突变超前于赤道(10°S～10°N)而北极(70°N～90°N)突变不明显。 其次，研究了近60年全球大气环流经向模态的气候变化特征，分析结果表明，(1)近60年来全球大气环流经向第一模态在1000hPa、500hPa和100hPa高度场上表现出高纬与低纬地区之间明显的反向变化关系，且随时间有明显的增强趋势；第一模态位相发生了相反的改变，低纬地区由负距平演变为正距平，高纬地区由正距平演变为负距平。1000hPa和500hPa高度场上的南半球比北半球变化激烈，而100hPa，高度场上的北半球比南半球变化激烈。(2)全球大气环流第二模态在1000hPa高度场上，主要表现为南极涛动(AA0)和北极涛动(AO)，且两涛动在年际、年代际尺度上表现出明显的负相关关系；在100hPa高度场上，主要表现为南、北半球高纬度地区之间的反向变化；500hPa高度场是1000hPa和100hPa的一个过渡层次，主要表现出明显的南极涛动(AAO)。 最后，分析了南北半球500hPa，大气环流的相互关系，结果表明：南北半球环流场的第一对典型相关场显示在南北两半球的低纬与中高纬气压是负相关；而南半球的中高纬环流场和北半球的中高纬环流场是正相关。南北半球环流场的第一对典型载荷特征向量的纬向变化说明低纬热带是全球大气环流的高相关区，在全球大气环流变化中起着重要作用。