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Des spectres de nombres d'onde atmosphériques du vent et de la température ont été obtenus à partir de plus de 6000 vols d'avions commerciaux effectués pendant le Programme de prélèvement atmosphérique mondial. Les spectres de température et de vitesse sont approximativement de même forme sur la plage de longueurs d'onde de 2,6 à 104 km. Les pentes spectrales sont proches de −5/3 dans la plage de 2,6 à 300–400 km et sont indépendantes de la latitude, de la saison et de la localisation dans la troposphère ou la stratosphère. À des échelles plus grandes, les pentes spectrales s'accentuent considérablement et s'approchent de −3. Il a été constaté que les amplitudes spectrales du vent et de la température présentent des distributions de fréquence log-normales. Les amplitudes spectrales dans la plage de 2,6 à 400 km varient quelque peu avec la latitude, la saison et la localisation dans la troposphère ou la stratosphère. La magnitude spectrale de la température varie plus que celle de la vitesse, et est la plus grande dans la stratosphère et la troposphère hivernale et la plus petite dans la troposphère tropicale. L'amplitude de la vitesse méridienne varie seulement légèrement de la troposphère à la stratosphère, mais montre une variation significative avec la latitude, étant la plus petite dans les tropiques. L'amplitude de la vitesse zonale varie avec la latitude beaucoup moins que l'amplitude de la vitesse méridienne. La variation saisonnière de l'amplitude spectrale est à peu près la même pour les vitesses méridiennes et zonales, avec les valeurs les plus petites observées pendant l'été.
Nastrom et al. (Wed,) ont étudié cette question.