Rossby波在平流层—对流层耦合系统中的垂直传播,对北半球冬季平流层和对流层的天气气候产生了重要影响。使用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA-Interim逐日再分析资料,分析了2005年2-3月两次相邻平流层增温事件和2014年1月下旬美国东部极端低温事件,研究了两次事件中独特的Rossby波异常结构和演变,探讨以3波为代表的较小尺度Rossby波异常,在多大时间尺度,通过何种传播途径,影响北半球冬季极端天气事件。所得主要结论如下：(1)3波异常变化作为主导因子对两次事件均起了重要作用。在2005年平流层增温事件中,3波不仅直接调节对流层顶和低平流层的波活动及背景场,减弱或增强行星波极地波导,还通过与大西洋阻塞高压(脊)的相互作用,间接调制1波和2波,改变波能量上传的纬向分布、传播强度及方向,由单极型变为偶极型,最终造成2005年2月下旬弱增温爆发、增温停滞和2005年3月12日平流层最后增温的依次爆发。在2014年1月美国东部极端低温事件中,3波异常下传一方面调制波活动上传的纬向分布和传播强度,另一方面通过与大西洋阻塞高压和阿拉斯加高压的相互作用,使北美大槽加深,诱导冷空气的爆发和维持,3波作为桥梁,联系了两地阻高系统的相关变化及能量转移。(2)大西洋阻塞高压结构和强度的变异与北半球冬季极端天气事件的联系十分紧密,并且更容易与3波为代表的较小尺度波动发生相互作用。大西洋阻塞高压的建立有利于其东侧波活动的垂直上传和平流层波活动的向东传播,平流层波活动的东传使太平洋区域的高压东移并向地面发展,其结果是高压西侧易形成波活动的下传中心,更有利于地面阻高的加强。基于不同的环流背景,引发不同类型的极端天气事件。这种Rossby波垂直传播与阻塞系统协同变化的时间尺度为延伸期尺度。因此,通过这两例事件,可将大西洋和太平洋上阻塞高压及其波活动的类似演变视为延伸期尺度上极端天气变化的可能前兆信号。