forța motrice pentru vânt este forța gradientului de presiune. Când presiunea este diferită de la o locație la alta, există o diferență de presiune. Când există o diferență de presiune, există un gradient de presiune. Gradientul de presiune este de obicei indicat de apropierea izobarilor (linii de presiune constantă) pe o hartă meteo de suprafață. În cazul în care mai multe linii sunt bine ambalate pe hartă, există un gradient de presiune mare, în cazul în care liniile sunt răspândite, există mai puțin de un gradient. Într-un sens de bază, există mai mult aer într-un loc decât în altul. Atmosfera încearcă mereu să echilibreze dezechilibrele. Un dezechilibru al presiunii face ca vânturile să sufle în timp ce atmosfera încearcă să uniformizeze diferența de presiune. Acest lucru este cel mai frecvent experimentat atunci când o zonă puternică de presiune scăzută trece peste o zonă. Diferența de presiune dintre presiunea joasă și cea adiacentă produce vânturi puternice.

diferențele de presiune apar de obicei ca urmare a diferențelor de încălzire. Diferențele de încălzire pe scară largă între Ecuator și poli produc circulația generală a atmosferei. Circulația generală a vânturilor pe tot globul va fi discutată în Lecția 7. Cea mai mare căldură este conținută în apropierea ecuatorului, unde are loc cea mai mare parte a încălzirii. Creșterea mișcării aerului este o regulă generală aici ca răspuns la excesul de căldură. La poli, temperaturile mai reci provoacă mișcarea de scufundare. Această diferență de căldură conduce circulația generală.

acest model de flux descrie mișcarea generală a aerului. Regiunea „cea mai caldă” este ecuatorul, fiind cea mai normală pentru soare, nu pentru că este mai aproape de soare, ci pentru că este aproape plat în ceea ce privește radiația de la soare. Polii se află într-un unghi, determinând radiația soarelui să lovească Polul Nord și Polul Sud în unghiuri abrupte. Cu cât suprafața este mai normală față de soare, cu atât va fi mai luminoasă și mai caldă o regiune. Cea mai mare încălzire este în jurul ecuatorului (Fig. 4.22). Norii pot crea unele variații; ocazional va exista o încălzire mai mare undeva în afară de Ecuator. Dar, în medie, în apropierea polilor, încălzirea este minimă și aproape de Ecuator la un maxim. Aceasta explică circulația generală a vânturilor pe planetă.

Fig. 4.22 razele paralele care lovesc pământul sunt răspândite mai mult spre poli decât ecuatorul. Razele, fiind mai normale sau mai verticale, încălzesc ecuatorul mai eficient decât mai aproape de poli. Acest lucru determină o diferență generală de temperatură între Ecuator și poli și conduce circulația atmosferei.

diferențele de încălzire la rândul lor creează diferențe de presiune. Aerul rece care se scufundă la stâlp ar tinde să producă o presiune mai mare cu aerul rece care se scufundă la sol. Presiunea scăzută ar apărea odată cu creșterea aerului, deoarece aerul este accelerat departe de sol. Diferențele de presiune determină suflarea vânturilor, încercând să uniformizeze diferențele de presiune.

aceste diferențe de presiune sunt observate privind gradienții de presiune. Diferența de presiune produce o forță numită forța gradientului de presiune (PGF). Este definit ca:

ecuația 4.9

unde P este presiunea și Z este distanța orizontală.

puterea forței gradientului de presiune poate fi modificată prin creșterea diferenței de presiune (DP) sau reducerea distanței (DZ) a schimbării presiunii.Când există o forță de gradient de presiune, Vântul va încerca să echilibreze forța deplasându-se direct de la presiune înaltă la joasă (Fig. 4.23).

harta suprafeței (Fig. 4.24) prezintă un exemplu excelent al relației de mai sus. PGF este destul de puternic în jurul zonei de presiune scăzută din nord-estul Statelor Unite, în timp ce sud-centrul Statelor Unite are un gradient de presiune relativ slab.

Fig. 4.24 harta vremii de suprafață cu vânturi, izobare și presiune joasă și înaltă descrisă. Click pe imagine pentru a vizualiza versiunea mai mare.

harta suprafeței indică vânturile de suprafață și direcția pe ghimpi și izobari, linii de presiune constantă. Observați cât de bine împachetate sunt izobarele de pe coasta de Est. Există un gradient puternic de presiune și suflă vânturi puternice. Vânturile sunt sudice la 25-30 de noduri (fiecare barb complet reprezintă 10 noduri și fiecare jumătate de barb, cinci noduri). Privind peste sudul Kansasului, există un gradient de presiune mic; vântul răspunde cu vânturi de 5-10 noduri aici.