אחד המרכיבים המרכזיים השולטים באקלים בכדור הארץ הוא הסירקולציה של האטמוספירה – תבנית הרוחות האופיינית. הבדלים בתבנית הזרימה בין מודלים אקלימיים שונים מהווים גורם אי-ודאות בתחזיות אקלימיות. אחת הסיבות להבדלים היא קיומם של משטרי זרימה אופייניים שונים הנובעים מהאופי הטורבולנטי של הזרימה. מחקר זה עוסק בהבנת התהליכים הדינאמיים השולטים בסירקולציה העולמית ובמעברים בין משטרי זרימה שונים הבאים לידי ביטוי במאפיינים של "זרם הסילון", מעין "נהר" של רוח הזורם ממערב למזרח מספר קילומטרים מעל הקרקע. אחד הגורמים המעצבים את הזרימה בכדור הארץ הוא שימור תנע זוויתי של האוויר סביב ציר הסיבוב של כדור הארץ. מקור התנע הזוויתי של האוויר הוא סיבוב כדור הארץ עצמו. ישנם תהליכים שונים המעבירים תנע זוויתי בין קווי הרוחב השונים. כאשר תהליכים אלו מרכזים את התנע הזוויתי בטווח קווי רוחב מסוים, נוצרת שם זרימה מהירה יותר הנקראת זרם סילון. קו הרוחב שבו נמצא זרם הסילון, וכן העוצמה והמבנה שלו, משתנים ממשטר זרימה אחד לשני, בשל התהליכים הדינאמיים השונים המתחזקים אותו. שני תהליכים עיקריים "מתחרים" ביניהם על תחזוקת זרם הסילון: האחד הוא הסעה של תנע זוויתי מקווי רוחב נמוכים לקווי רוחב גבוהים יותר על ידי תא הדלי (תאים קונבקטיביים הנוצרים בשל החימום המוגבר במשווה) היוצרת "סילון סובטרופי". השני נובע מהנטייה של גלים – הנראים כפיתולים בזרימת האוויר סביב כדור הארץ – להעביר תנע זוויתי בין קווי הרוחב השונים, ולכנס אותו בקו רוחב מסוים, ובכך ליצור "סילון המונע על ידי גלים". לגלים אלו תכונה מיוחדת, הגורמת להיווצרות זרם סילון באזור מקור האנרגיה של הגלים. ישנם מצבים שבהם שני זרמי הסילון קיימים בו-זמנית ומצבים שבהם הם מתמזגים לזרם סילון אחד הנקרא "סילון מעורב". בשל האופי הלא ליניארי של המערכת, המתבטא בהשפעות הדדיות בין זרם הסילון והגלים ובין הגלים לבין עצמם, קשה לחזות את משטר הזרימה בהינתן התנאים החיצוניים. בחלק המרכזי של המחקר יצרנו מודל ממוחשב פשטני המשחזר את משטרי הזרימה השונים והשתמשנו בו ללמוד על התהליכים המאפשרים לשני סוגי זרם הסילון להתקיים. זרם סילון סובטרופי מתאפשר כאשר האינטראקציה עם הגלים חלשה ומתרחשת בקווי רוחב מרוחקים ממרכז זרם הסילון. זרם סילון מעורב מתקיים כאשר עוצמת הגלים היא בינונית, ואז נוצר משוב חיובי בין זרם הסילון ובין גלים המשמרים את זרם הסילון במקומו. זרם סילון המונע על ידי גלים מתקיים כאשר עוצמת הגלים גבוהה. משטרי הזרימה הללו מאפיינים אזורים שונים באטמוספירה. בפרט, הסילון באוקיינוס האטלנטי דומה במהותו לסילון מונע על ידי גלים, לסילון באוקיינוס השקט מאפיינים של סילון מעורב והסילון מעל אפריקה-אסיה הוא סובטרופי. שינוי במשטר הזרימה משפיע ישירות על מזג האוויר באזורים נרחבים. דוגמה מובהקת היא החורף של שנת 2010-2009, שבו הסילון באטלנטי התמזג עם הסילון מעל אפריקה ונוצר סילון אחד מחובר בעל מאפיינים של סילון מעורב, בדומה לזה שבאוקיינוס השקט. אכן חורף זה אופיין במזג אויר קיצוני מעל אירופה וצפון אמריקה. שינוי מסוג זה במשטר הזרימה הוא נדיר, והתרחש רק עוד פעמיים בתקופה שבה קיימות בידינו תצפיות גלובליות של הזרימה (בחורפים של 1969-1968 ו-1970-1969), אבל שינוי דומה לפרקי זמן ארוכים בעבר הרחוק יכול אולי להסביר שינויי אקלים מהירים שאירעו סביב תקופת הקרח האחרונה (נושא למחקר עתידי).