本文使用NCEP＼NCAR再分析资料和准地转正压和斜压模式，研究了北半球北极涛动强异常的冬季地面气旋反气旋的特征和300hPa面上的风暴轴的变化特征及其能量转换特征。在此基础上，利用准地转正压和斜压模式对北极涛动转换的机理进行了数值模拟。得到了以下主要结果： 一、地面气旋反气旋变化特征。对于气旋活动，较于SPAOAW，SNAOAW中大西洋气旋活动带偏南，而且在地中海区域的活动增强。在太平洋区域，SPAOAW中气旋生成中心更靠近上游，SNAOAW的气旋消亡的主要区域更集中在中游。SNAOAW中，高纬度的反气旋活动偏强。在高纬度的反气旋活动偏强的三个中心，活动增强的反气旋的时间尺度特征各不相同。 二、300hPa面上的风暴轴变化及其能量转换特征。发现：较于负异常冬季，在北极涛动正异常冬季中，大西洋风暴路径显著的加强而且向北和下游偏移，太平洋风暴路径向西伸展。在北极涛动正异常冬季，斜压波在大西洋分裂为两支，北支通过北大西洋而南支偏向东南进入热带；而在北极涛动负异常冬季，斜压波传播通过大西洋中部达到南支波导。在风暴路径区域，扰动动能和能量转换的分布在北极涛动不同的相位有不同的特征。通过分析不同空间尺度的波动的能量和能量转换的差别，结果显示天气尺度波，行星尺度波和它们的相互作用对于不同北极涛动相位下风暴路径的差别有着重要的作用。 三、正压球面模式在适当的强迫下可以驱动出环形模态。在正压模式里环形模态和中纬度的动量通量和涡度通量联系紧密。二维环形模态图像表明，环形模态的响应中心是和扰动中心(风暴路径)联系在一起的，扰动中心的纬向不对称性会造成环形模态的纬向不对称性。 四、斜压球面两层模式中，斜压不稳定机制产生斜压波动并且带来径向通量，进而驱动环形模态。环形模态的不同位相之间的转换伴随着径向动量通量的异常，正是扰动径向动量通量的异常驱动环形模态的正负位相转换。通量异常持续的时间要短于急流位置变化后维持的时间。