drivkraften for vind er trykkgradientkraften. Når trykket er forskjellig fra ett sted til et annet, finnes det en forskjell i trykk. Når en trykkforskjell eksisterer, eksisterer en trykkgradient. Trykkgradienten er vanligvis indikert ved nærheten av isobarer (linjer med konstant trykk) på et overflateværkart. Der flere linjer er tett pakket på kartet, eksisterer en stor trykkgradient, der linjene er spredt fra hverandre, mindre av en gradient eksisterer. I en grunnleggende forstand eksisterer mer luft på ett sted enn i et annet. Atmosfæren prøver alltid å jevne ut ubalanser. En ubalanse i trykket forårsaker vind å blåse som atmosfæren forsøker å jevne ut trykkforskjellen. Dette er oftest opplevd når et sterkt område med lavt trykk passerer over et område. Trykkforskjellen mellom lavt og tilstøtende høytrykk gir sterk vind.

trykkforskjeller oppstår vanligvis som følge av oppvarmingsforskjeller. Storskala oppvarmingsforskjeller mellom ekvator og poler gir den generelle sirkulasjonen av atmosfæren. Den generelle sirkulasjonen av vind rundt om i verden vil bli diskutert i Leksjon 7. Den mest varme er inneholdt nær ekvator, hvor det meste av oppvarming skjer. Stigende luftbevegelse er en generell regel her som svar på overflødig varme. Ved polene forårsaker kaldere temperaturer synkende bevegelse. Denne forskjellen i varme driver den generelle sirkulasjonen.

dette strømningsmønsteret beskriver luftens generelle bevegelse. Den» varmeste » regionen er ekvator, som er den mest normale for solen, ikke fordi den er nærmere solen, men fordi den er nesten flat med hensyn til strålingen fra solen. Polene er i en vinkel, forårsaker solens stråling å treffe Nordpolen og Sydpolen i bratte vinkler. Jo mer normal overflaten er til solen, jo lysere og varmere en region vil være. Den største oppvarmingen er rundt ekvator (Fig. 4.22). Skyer kan skape litt variasjon; noen ganger vil det være større oppvarming et sted i tillegg til ekvator. Men i gjennomsnitt nær Polene er oppvarming minimal og nær ekvator på et maksimum. Dette står for den generelle sirkulasjonen av vind på planeten.

Fig. 4.22 Parallelle stråler som rammer Jorden, spres mer mot polene enn ekvator. Strålene, som er mer normale eller mer vertikale, oppvarmer ekvator mer effektivt enn nærmere polene. Dette fører til en generell temperaturforskjell mellom ekvator og poler og driver sirkulasjonen av atmosfæren.

varmeforskjellene skaper igjen trykkforskjeller. Den kalde luften synker ved polen vil ha en tendens til å produsere høyere trykk med kald luft synker til bakken. Lavt trykk vil oppstå med stigende luft som luft akselereres vekk fra bakken. Trykkforskjellene forårsaker vind å blåse, prøver å jevne ut trykkforskjellene.

disse trykkforskjellene observeres når man ser på trykkgradienter. Forskjellen i trykk produserer en kraft som kalles trykkgradientkraften (pgf). Det er definert som:

Ligning 4.9

hvor p er trykket og z er den horisontale avstanden.

styrken på trykkgradientkraften kan endres ved å øke trykkforskjellen (DP) eller redusere avstanden (DZ) for trykkendringen.Når en trykkgradientkraft eksisterer, vil vinden forsøke å balansere kraften ved å bevege seg direkte fra høyt til lavt trykk(Fig. 4.23).

overflatekartet (Fig. 4.24) viser et utmerket eksempel på forholdet ovenfor. PGF er ganske sterk rundt lavtrykksområdet i det nordøstlige Usa, mens det sør-Sentrale Usa har en relativt svak trykkgradient.

Fig. 4.24 Overflate vær kart med vind, isobars, og lavt og høyt trykk avbildet. Klikk på bildet for å se større versjon.

overflatekartet indikerer overflatevind og retning på barbs og isobars, linjer med konstant trykk. Legg merke til hvor tett pakket isobarene er utenfor Østkysten. En sterk trykkgradient eksisterer og sterke vind blåser. Vinden er sørlig på 25-30 knop (hver full brodd representerer 10 knop og hver halv brodd, fem knop). Ser over sørlige Kansas, liten trykkgradient eksisterer; vind reagerer med 5-10 knop vind her.