参考状态,包括风、温度和压力,是大气运动方程的动态稳态。只有当流动是绝热和无粘性(没有外力)时,它才是稳态解。具体而言,参考状态为:
处处畴。虽然科学家们知道存在这样的状态,但只有Nakamura and Zhu (2010)和Methven and Berrisford (2015)提供了数值方法来计算这种参考状态,给定任何瞬时大气状态。这相当于一个保守重排,如下图所示:
这种重排保存了任意两个等熵之间的质量,并沿每条PV等值线循环,可称为保守分区化。在这些数值算法提出之前,大多数人使用大气状态的欧拉平均值,如长期时间平均值或纬向平均值,来给出这个参考状态的扩散估计。因此,平均状态下的射流和温度锋通常比参考状态下的射流和温度锋弱。另一个参考状态,静止的水平平面压力面,在流体静力平衡,也是(绝热和无粘性)运动方程的稳态解。然而,它是一个微不足道的静止状态,根本没有循环。因此,我们可能对这个静息参考状态不感兴趣