siłą napędową dla wiatru jest siła gradientu ciśnienia. Gdy ciśnienie jest różne z jednego miejsca do drugiego, różnica ciśnień istnieje. Gdy istnieje różnica ciśnień, istnieje gradient ciśnienia. Gradient ciśnienia jest zwykle wskazywany przez bliskość izobarów (linii stałego ciśnienia) na powierzchniowej mapie pogody. Tam, gdzie kilka linii jest ciasno upakowanych na mapie, istnieje duży gradient ciśnienia, gdzie linie są rozłożone, istnieje mniejszy gradient. W podstawowym sensie więcej powietrza istnieje w jednym miejscu niż w innym. Atmosfera zawsze stara się wyrównać nierównowagę. Brak równowagi ciśnienia powoduje, że wiatr wieje, gdy atmosfera próbuje wyrównać różnicę ciśnień. Najczęściej występuje, gdy silny obszar niskiego ciśnienia przechodzi przez obszar. Różnica ciśnień między niskim a sąsiednim wysokim ciśnieniem powoduje silne wiatry.

różnice ciśnień zwykle występują w wyniku różnic ogrzewania. Duże różnice grzewcze między równikiem a biegunami powodują ogólną cyrkulację atmosfery. Ogólna cyrkulacja wiatrów na całym świecie zostanie omówiona w lekcji 7. Najwięcej ciepła znajduje się w pobliżu równika, gdzie występuje większość ogrzewania. Wznoszący się ruch powietrza jest tu ogólną zasadą w odpowiedzi na nadmiar ciepła. Na biegunach chłodniejsze temperatury powodują ruch Tonący. Ta różnica ciepła napędza ogólną cyrkulację.

Ten schemat przepływu opisuje ogólny ruch powietrza. „Najcieplejszym” regionem jest równik, który jest najbardziej normalny dla Słońca, nie dlatego, że jest bliżej Słońca, ale dlatego, że jest prawie płaski w odniesieniu do promieniowania słonecznego. Bieguny są pod kątem, co powoduje, że promieniowanie słoneczne uderza w Biegun Północny i Biegun Południowy pod stromymi kątami. Im bardziej normalna jest powierzchnia dla Słońca, tym jaśniejszy i cieplejszy będzie region. Największe ocieplenie występuje wokół równika (rys. 4.22). Chmury mogą tworzyć pewne zmiany; czasami będzie większe ocieplenie gdzieś poza równikiem. Ale średnio w pobliżu biegunów ogrzewanie jest minimalne, a w pobliżu równika maksymalnie. Odpowiada to za ogólną cyrkulację wiatrów na planecie.

rys. 4.22 promienie równoległe uderzające w ziemię rozprzestrzeniają się bardziej w kierunku biegunów niż równika. Promienie, będąc bardziej normalne lub bardziej pionowe, ogrzewają równik wydajniej niż bliżej biegunów. Powoduje to ogólną różnicę temperatur między równikiem a biegunami i napędza cyrkulację atmosfery.

różnice ogrzewania z kolei tworzą różnice ciśnień. Zimne powietrze tonące na biegunie ma tendencję do wytwarzania wyższego ciśnienia z zimnym powietrzem tonącym na ziemię. Niskie ciśnienie wystąpiłoby z rosnącym powietrzem, ponieważ powietrze jest przyspieszane z dala od ziemi. Różnice ciśnień powodują, że wiatr wieje, próbując wyrównać różnice ciśnień.

te różnice ciśnień obserwuje się patrząc na gradienty ciśnienia. Różnica ciśnień wytwarza siłę zwaną siłą gradientu ciśnienia (PGF). Jest zdefiniowany jako:

p>

gdzie P to ciśnienie, A Z to odległość pozioma.

Siła gradientu ciśnienia może być zmieniona poprzez zwiększenie różnicy ciśnień (DP) lub zmniejszenie odległości (DZ) zmiany ciśnienia.Gdy istnieje siła gradientu ciśnienia, Wiatr będzie próbował zrównoważyć siłę, przesuwając się bezpośrednio z wysokiego na niskie ciśnienie (rys. 4.23).

Mapa powierzchni (rys. 4.24) stanowi doskonały przykład powyższej relacji. PGF jest dość silny wokół obszaru niskiego ciśnienia w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych, podczas gdy Południowo-Środkowe stany Zjednoczone mają stosunkowo słaby gradient ciśnienia.

rys. 4.24 Mapa pogody powierzchniowej z wiatrami, izobarami oraz niskim i wysokim ciśnieniem. Kliknij na obrazek, aby wyświetlić większą wersję.

Mapa powierzchni wskazuje wiatr powierzchniowy i kierunek na kolanach i izobarach, linie stałego ciśnienia. Zauważ, jak ciasno upakowane są izobary na Wschodnim Wybrzeżu. Istnieje silny gradient ciśnienia i wieje silny wiatr. Wiatr jest południowy z prędkością 25-30 węzłów (każde pełne barb oznacza 10 węzłów, a każde pół barb-5 węzłów). Patrząc na Południowe Kansas, istnieje niewielki gradient ciśnienia; wiatr odpowiada tutaj wiatrem 5-10 węzłów.