پژوهش حاضر با هدف بررسی الگوهای همدیدی مؤثر بر شکل‌گیری امواج گرمایی در فصل سرد سال در استان اردبیل طی یک دوره ۴۱ ساله (۱۹۸۰ تا ۲۰۲۰) انجام شد. بدین منظور داده‌های دمای بیشینه‌ی روزانه ایستگاه‌های همدیدی اردبیل، پارس‌آباد و مشگین‌شهر گردآوری شد و امواج گرمایی بر اساس شاخص صدک ۹۵ام، به‌گونه‌ای تعریف شدند که روزهای با دمای بیش از آستانه ماهانه و با حداقل تداوم سه روز متوالی را دربرگیرند. برای تحلیل شرایط جوی مؤثر، از داده‌های فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال پایگاه NCEP/NCAR استفاده گردید و الگوهای غالب با روش خوشه‌بندی سلسله‌مراتبی Ward شناسایی شد. یافته‌ها نشان داد بیشترین آستانه گرمایی (صدک ۹۵ام) هر سه ایستگاه به ماه آوریل تعلق دارد. طی دوره مطالعه، تعداد امواج گرمایی در ایستگاه‌های اردبیل، مشگین‌شهر و پارس‌آباد به‌ترتیب ۳۹، ۲۶ و ۲۰ موج بود. ایستگاه اردبیل بیشترین فراوانی و ایستگاه مشگین‌شهر بیشترین تداوم موج گرمایی را تجربه کرده‌اند. بر اساس نتایج خوشه‌بندی، امواج گرمایی با تداوم حداقل پنج‌روزه در دو الگوی اصلی همدیدی دسته‌بندی شدند: در الگوی نخست (نمونه: ۱۵ مارس ۲۰۱۰): استقرار پرفشار در سطح زمین و پرارتفاع در تراز میانی جو موجب نزول هوا و گرمایش بی‌دررو گردیده و در الگوی دوم (نمونه: ۱۰ دسامبر ۱۹۹۸): تشکیل پرفشار گسترده در سطح زمین و قرارگیری منطقه جلوی یک فرود عمیق در تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال سبب نفوذ جریانات گرم از عرض‌های جنوبی و جنوب‌غربی به استان شده است. در هر دو الگو، چرخش ساعتگرد سامانه‌های پرفشاری، عامل انتقال هوای گرم از عرض‌های پایین‌تر‌ به استان اردبیل بوده است.