Вертикальное распространение планетарных волн в покоящейся среде: Подобные потоки плавучести могут играть важную роль в динамике атмосферы.

В частности, эти потоки могут выступать составной частью механизма таких явлений, как внезапные стратосферные потепления. Они наступают зимой и могут быть связаны с вертикально распространяющимися планетарными волнами. При больших потеплениях температура воздуха у Северного полюса на уровне 10 мбар (примерно 31 км) может увеличиваться за одну неделю на 40-60 К.

Волны, которые приводят к потеплению, сильно деформируют первоначально близкое к зональному течение. Соответствующее увеличение толщины слоя между уровнем 10 мбар и расположенными ниже изобарическими поверхностями означает, что высота поверхности 10 мбар увеличивается на величину, достигающую 3 км.

Если же горизонтальный масштаб неоднородностей рельефа увеличить еще больше, уменьшая таким образом частоту встреч с препятствиями до значений, при которых в динамике становятся существенными изменения параметра Кориолиса с широтой, то ситуация снова переменится. Теперь оказывается возможным образование планетарных волн.

Соответствующий масштаб для атмосферы равен 1000 км, что совпадает с характерными размерами основных особенностей земной поверхности. В новом режиме существуют очень большие различия между ситуациями, когда невозмущенное течение направлено на восток и на запад. Скорости направленных на запад течений (восточных ветров) совпадают по знаку с фазовыми скоростями планетарных волн, поэтому возникновение на их фоне стационарных волн невозможно.

При больших горизонтальных масштабах уже возможно образование распространяющихся волн. Оценивая баланс завихренности в некотором столбе жидкости, можно убедиться в том, что данный конкретный масштаб имеет особое значение. Если обозначить через by отклонение столба воздуха от своей средней широты к северу, то изменение его планетарной завихренности будет равно. Меридиональная скорость равна одной из составляющих скорости изменения.