成層圏突然昇温
成層圏準2年周期振動(QBO)や太陽活動の11年周期と関連して、成層圏突然昇温の発生頻度が変わることが観測されている。
赤道域のENSOがエルニーニョである場合、東西波数1のプラネタリー波の振幅が大きく、その上方伝播により突然昇温の発生頻度が増え波数1型の突然昇温が起こりやすいという指摘がある。他方、エルニーニョとラニーニャの間では突然昇温の頻度に違いが見られず、いずれのケースでも通常の年よりは発生頻度が増えているという異論もある。
成層圏では通常、冬にあたる極は日射が届かない(極夜)ため、大気自身が放出する赤外放射で冷却される。ブリューワー・ドブソン循環は、冬極で下降して断熱加熱により冷却の大部分を打ち消すが、全体としては冷却が勝るため、冬極は低温低圧で低気圧性の循環に伴う西風が観測される。ここに、波長が数千km以上のプラネタリー波が伝播して西風が南北に蛇行すると、周辺の空気塊が徐々に極側に移動する(ストークスのドリフト)。極域で行き場がなくなった空気塊は成層圏で断熱加熱を伴って下降し突然昇温が発生すると考えられている。その後、気温はゆっくりと元の状態に戻る。なお、中間圏では成層圏突然昇温と同時に見られる上昇流が断熱冷却を伴って気温が下がる。
夏にあたる極は高温高圧で、高気圧性の循環に伴う東風が吹いている。東風ではプラネタリー波は伝播条件を満たさないため、冬極で見られるような突然昇温は起こらない。
突然昇温は南半球では滅多に起こらず、大昇温は観測されている限り2002年9月の一度しか発生していない。南半球で突然昇温が起こりにくいのは、北半球に比べてプラネタリー波の振幅が小さいからである。