L'air circulant entre des régions de pression différente est appelé vent. Les différences de température entre les régions, résultant des variations de l'énergie solaire reçue à la surface de la Terre, provoquent les différences de pression qui entraînent les vents. La rotation de la Terre affecte la direction des vents dans ce qu'on appelle l'Effet de Coriolis. Les différences de pression se manifestent aux niveaux local et global, entraînant des vents localisés variables ainsi que des courants d'air globaux cohérents.

Différences de pression

La densité de l'air est inversement proportionnelle à la température. L'air chaud est donc moins dense et monte dans l'air plus froid. Quand une région à la surface de la Terre est chauffée par le soleil, l'air au-dessus de la surface se réchauffe, provoquant sa montée. Le mouvement ascendant de l'air crée une région de basse pression. La nature recherche toujours l'équilibre et l'air des régions environnantes de plus haute pression s'écoule vers la région de basse pression pour égaliser la différence de pression. Le résultat est le vent.

L'effet Coriolis

Le vent ne souffle pas simplement en ligne droite des zones de haute à basse pression. Au lieu de cela, il suit un chemin incurvé. La courbure du vent est causée par la rotation de la Terre et est appelée l'Effet de Coriolis. L'ingénieur français Gaspard Coriolis a découvert et expliqué que "le chemin de tout objet mis en mouvement au-dessus d'une surface tournante va se courber par rapport aux objets sur cette surface", selon un article publié en 2010 par Universe Today. L'Effet de Coriolis fait que les vents se courbent vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud, du point de vue d'une personne qui se tient à la surface.

Vents locaux

Selon Selon la North Carolina State University, la quantité d'énergie solaire absorbée par la surface terrestre dépend de la «latitude de l'emplacement, de la pente et de la surface sous-jacente (la saleté s'échauffe plus rapidement que l'eau, par exemple)». À une latitude donnée, les variations de l'absorption de l'énergie solaire provoquent des variations de pression d'air et engendrent des vents locaux. Les brises côtières sont un exemple de tels vents. Pendant la journée, la terre se réchauffe plus rapidement que la mer, provoquant des vents soufflant vers la terre. La nuit, la terre se refroidit plus rapidement que la mer et le modèle est inversé.

Les vents globaux: la cellule de Hadley

La cellule de Hadley est un modèle de circulation de l'air qui se produit dans les tropiques sont appelés alizés. L'équateur reçoit plus d'énergie solaire que les pôles. L'air chaud à l'équateur s'élève et s'écoule vers les pôles bien au-dessus de la surface de la Terre. Comme il se déplace vers les pôles, il se refroidit et retourne finalement à la surface de la Terre dans les régions subtropicales. L'air se déplace ensuite le long de la surface de la Terre vers la zone de basse pression créée par l'air ascendant à l'équateur. Le vent qui en résulte est courbé vers l'ouest par l'effet de Coriolis.