Žijeme na dně vzdušného oceánu. Proudy v tomto oceánu přemísťují masy* plynů a tento pohyb vytváří počasí, které každý den zažíváme.
Video přehled
Tento oceán vzduchu tvoří převážně molekuly dvouatomového dusíku a kyslíku s menším množstvím argonu, helia a oxidu uhličitého. Vzduch nad námi obsahuje také různá množství vodní páry.
Všechny tyto molekuly mají hmotnost, která je gravitační silou přitahována k Zemi.
Tíha gravitace na všechny molekuly ve sloupci plynu nad každým z nás působí silou, kterou vnímáme jako atmosférický tlak.
Tlak vzduchu je největší při zemi a s výškou klesá jednak proto, že ve větších výškách se sloupec vzduchu zkracuje, jednak proto, že hustota* částic plynu klesá, což znamená, že ve velké výšce je na jednotku objemu* méně částic plynu než při zemi.
Jak se jednotlivé molekuly plynu zahřívají, zabírají více místa, což způsobuje, že plyn je méně hustý. Při ostatních stejných podmínkách tlak vzduchu s rostoucí teplotou vzduchu klesá. Na atmosférický tlak má vliv také množství přítomné vodní páry. Zvyšující se koncentrace vodní páry*s snižuje atmosférický tlak.
Teplý vzduch má menší hustotu než suchý vzduch. Vlhký vzduch obsahující vodní páru má menší hustotu než suchý vzduch, takže teplý vlhký vzduch má menší hustotu než chladný suchý vzduch.
Nerovnoměrné zahřívání a různé množství vodní páry v atmosféře má za následek vznik oblastí vysokého a nízkého tlaku. Tento tlakový rozdíl způsobuje pohyb vzduchu podél země z oblastí vysokého tlaku do oblastí nižšího tlaku. Tyto vzdušné proudy vnímáme jako vítr.
Síla pohánějící tyto proudy způsobená rozdílem tlaku mezi oběma oblastmi. Tuto sílu nazýváme síla tlakového gradientu.
Vzdušné hmoty pohybující se silou tlakového gradientu předávají teplo konvekcí, protože chladnější částice plynu se přesouvají do oblastí obsahujících teplejší částice plynu. To je podobné menším uzavřenějším konvenčním cyklům přítomným v místnosti vytápěné z jedné strany. I když v atmosféře to není tak jednoduché, protože systém je otevřenější, takže stoupající a klesající vzduchové hmoty způsobují pohyb v mnoha směrech.
Moment vzduchu nahoru kolem oblastí nízkého tlaku způsobuje, že se vzduchové hmoty sbíhají u země a rozcházejí vysoko v troposféře. Opačná situace nastává kolem oblastí vysokého tlaku, kde se vzdušné proudy rozcházejí u země a sbíhají se ve vyšších vrstvách atmosféry.
Protože žijeme na rotující planetě, větry nefoukají v přímkách přímo mezi oblastmi vysokého a nízkého tlaku. Skutečný směr větru je určen tím, jak jsou pohyby vzduchu poháněné silami tlakového gradientu vychýleny Coriolisovým jevem.