.. " L'idea che l'atmosfera della Terra abbia preferito gli stati o che alcuni stati siano persistenti, almeno in un senso qualitativo, è stata notata nella letteratura delle scienze atmosferiche da più di 75 anni . Ricerche successive hanno trovato correlazioni tra il modello di flusso su larga scala nel nord del Pacifico e negli Stati Uniti orientali . Allo stesso tempo, i ricercatori hanno identificato anomalie persistenti di pressione positiva che si sono verificate nelle regioni preferite dell'emisfero settentrionale chiamate anticicloni bloccanti. Quindi, il lavoro di ha dimostrato, utilizzando un modello di equazione primitiva di ordine inferiore per la convezione in un sistema idrodinamico chiuso, che due flussi inizialmente simili possono evolversi in modo molto diverso nel tempo o che la prevedibilità oltre un certo periodo di tempo per un sistema come l'atmosfera è essenzialmente impossibile usando le equazioni primitive. Le soluzioni al modello di ordine inferiore potrebbero essere rappresentate nello spazio delle fasi come due bacini di attrazione, che hanno dato origine all'idea che il flusso di scala emisferico potrebbe essere rappresentato da due stati stabili, caratterizzati come regimi di flusso.
Il lavoro tentò di dimostrare, attraverso analisi statistiche, che il flusso dell'emisfero settentrionale poteva essere caratterizzato da due bacini di attrazione (uno stato più meridionale o amplificato e uno stato più zonale), rappresentato come una distribuzione bidimensionale di campi filtrati di stagione invernale 500 hPa. La loro ricerca ha decomposto i campi di altezza di 500 hPa in numeri d'onda, quindi ha creato e analizzato un indice di ampiezza d'onda, derivato dai numeri d'onda da due a quattro. Loro hanno definito i numeri d'onda da due a quattro come scala planetaria. Questi studi hanno anche dimostrato che un particolare tipo di regime di flusso nell'emisfero settentrionale persiste per circa 11 giorni. Tuttavia, studi dinamici della stessa epoca e successivi hanno determinato che esistono prove per più regimi di flusso che esistono nel flusso emisferico, compresi quelli che rappresentano flussi persistenti o bloccanti .
Allo stesso tempo ha definito gli indici di teleconnessione per varie regioni dell'emisfero settentrionale, utilizzando l'analisi di correlazione per dimostrare che le anomalie dell'altezza di 500 hPa possono essere correlate positivamente o negativamente su lunghe distanze, o che il flusso su larga scala ha preferito gli stati localmente . Un esempio è il Pacific North American Pattern (PNA), che può essere caratterizzato da quattro anomalie dell'altezza positiva e negativa alternate (o anomalie dell'altezza positiva e negativa) che domina il clima dal Pacifico centrale agli Stati Uniti sudorientali. Da allora, diversi studi hanno identificato quantitativamente o qualitativamente più regimi di flusso persistente a livello regionale, ad esempio nel bacino atlantico . Gli studi hanno dimostrato che alcuni regimi di flusso locale e transizioni di regime sono preferiti, mentre altri sono meno probabili e che alcuni precursori, come la rottura delle onde di Rossby , potrebbero essere associati a transizioni di regime . Altri studi hanno utilizzato la potenziale vorticità per identificare regimi di flusso o stati persistenti nel settore dell'Asia orientale e del Pacifico , nonché i percorsi di transizione del regime di flusso preferito in quella regione. Studi simili hanno identificato regimi persistenti multipli analoghi nell'emisfero australe (ad esempio, Pacific South American Pattern (PSA) e riferimenti in esso).
Gli studi che utilizzano modelli semplificati dimostrano anche che i flussi su larga scala possono avere due o più stati preferiti. Ad esempio, ha utilizzato un modello di tipo canale a due strati quasi geostrofici di medie latitudini con un fondo piatto (ma non omogeneo, al fine di simulare le differenze terra-mare simili all'Atlantico) e ha trovato due stati preferiti per il flusso medio zonale. Questo studio definì questi stati di latitudine elevata e latitudine bassa e dimostrarono che i vortici della scala sinottica erano importanti per spiegare la persistenza relativa di ciascuna modalità. Il lavoro di ha utilizzato un modello di canale analitico ancora più semplice per esplorare le transizioni di fase di un pattern simile all'Ocillazione del Nord Atlantico (NAO). Hanno imposto un'onda a scala planetaria a bassa frequenza con un periodo di circa due o tre settimane su un flusso zonale, nonché una perturbazione su scala sinottica di circa tre giorni di lunghezza, per descrivere le transizioni tra le fasi positive e negative di il NAO. Il modello è stato esteso per mostrare le interazioni tra il flusso medio, le onde planetarie e i mulinelli sinottici e un nuovo meccanismo è stato proposto per spiegare l'inizio o la distruzione dei regimi di blocco. Altri studi esaminano l'impatto dei cambiamenti climatici (in una, più elevata di CO2 ) sui modi preferiti o regimi di flusso nei modelli di circolazione generale . " ..