对流空气的流通和偏转

的地区的最大的太阳能加热在潮湿的热带地区的表面对应于深层积雨云对流的区域。积雨云通常在热带地区形成空气比周围的大气温度高。它们能输送水蒸气，感热，还有地球的旋转动量的上部对流层．由于大气的强烈对流混合，低纬度的对流层顶往往非常高它位于地表上方17至18公里(10.5至11英里)。

自运动向上进平流层是抑制由于非常稳定的热分层，对流向上输送的空气在对流层上部向两极发散。(这种高空辐散导致了一个宽条状的低大气压力在热带地区的表面，发生在一个叫做赤道槽)。当对流层中被转移的空气向两极移动时，它倾向于保持角动量由于地球自转，近赤道地区面积很大。结果，向极地移动的空气在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。

在到达其起源地区向极地方向纬度30°左右时，高空空气主要向两极移动，并趋向于向东移动。因为向上运动是限制到了平流层，缓慢冷却的空气必须下降。当空气下降时发生的压缩变暖形成了大面积的副热带高压。这些区域以海洋为中心，具有很强的热力学稳定性。这些地区降水稀少，是稳定和稳定的结果沉降，与世界上的干旱地区有关撒哈拉沙漠，阿塔卡马，喀拉哈里沙漠,索诺兰沙漠沙漠。由于对流层上层的辐合而导致的空气的积聚形成了深层高压系统，称为亚热带脊形成于这些区域。在当地，这些山脊被称为百慕大高地亚速尔高压以及北太平洋高压。

的下行上面提到的空气，在到达对流层下部时，由于地球表面的存在而被迫散开。一些空气向极地移动，而其余的空气向赤道移动。无论向哪个方向，北半球的空气都向右偏转，南半球的空气向左偏转。偏转发生是因为，按照牛顿第一运动定律例如，向某一方向移动的包裹将保持相同的运动，除非受到外部的作用力．相对于旋转的地球，一个保持动量的移动包裹(即，不受外力作用)将相对于旋转的地球上的固定点出现偏转。从固定的角度看空间，这样的包裹应该是直线运动。这种作用于流体(在本例中是空气)运动上的表观力称为力科里奥利效应．由于科里奥利效应，在北半球，空气在大型低压系统周围倾向于逆时针旋转，在大型高压系统周围倾向于顺时针旋转。在南半球，气流方向相反。

在向赤道移动的气流中，这种偏转导致0°纬度以北的东北风和0°纬度以南的东南风。这些低空风被称为信风自从17世纪的帆船用它们航行到美洲。低层东北信风和东南信风的汇合区称为东北信风热带辐合带(ITCZ)。ITCZ对应赤道槽，是通过对流产生深层积雨云的机制。主要是积雨云管道将热带热量输送到对流层上层。

赤道槽上升，对流层上层向极地运动，副热带高压脊下降，信风向赤道运动，这种环流模式实际上是一种直接热机，气象学家把它称为赤道热机哈得来环流圈．这种持续的环流机制将热量从太阳日照最大的纬度输送到亚热带山脊的纬度。Hadley环流的地理位置随季节向南北移动;但由于地球表面热惯性的影响，赤道槽滞后约2个月。(对于地球表面的一个特定位置，日最高温度恰好在日照最强的时期之后出现，因为加热地球需要时间海洋地表水和土壤)

温带气旋

在副热带高压脊向极地方向，对流层低层的风在北半球倾向于西南风，在南半球则倾向西北风，这同样是由于科里奥利效应。由于暖空气在低空向极地移动，因此风流动不再与哈德利电解槽的直接热机有关。相反，热量从赤道槽向两极的持续输送促进被称为温带气旋的大型低压涡流。这些现象沿极锋发展，当极锋足够大时，它将较冷的极地空气与较热的热带空气分开温度差异发生在对流层下部的锋面边界。这种温度梯度的强度被称为锋面的斜压性。

热带外气旋的扩张有三个阶段:发展阶段，沿锋面发展出起伏的波浪;成熟阶段，下沉冷空气从地面低压中心向赤道西侧扫过提升暖空气向气旋以东的极方向移动;在阻塞阶段，暖空气被夹带在极地空气中，并移动到极地空气上方，与热带空气的来源区分离。发展速度没有超过发展阶段的气旋被称为波浪气旋，而达到成熟和闭塞阶段的温带低气压被称为气旋斜气压不稳定波．温带风暴发展被称为风暴之发展形成．热带外气旋发展迅速，称为爆发性气旋生成(或非正式地说，炸弹生成)通常与大型冬季风暴有关，发生在地表压力每天下降超过24毫巴的时候，由这一过程形成的风暴通常被称为“天气炸弹”或“炸弹气旋”。理论分析表明，斜压不稳定波的发生与温度梯度的大小成正比，波长为3000至5000公里(1865至3100英里)的波增长最大。较短的波长会受到水平混合的抑制。3000 ~ 5000 km的波长是典型的高低压天气线天气中纬度和高纬度的系统。

极方面还有高速气流

在对流层中，极地空气和温暖的热带大气之间的界限通常是由极锋来界定的。在锋面向极地的一侧，空气更冷，密度更大;锋面的赤道方向，空气更温暖，浮力更强。在冬季，极锋一般位于低纬度，比夏季更为明显。

冷空气发生在向赤道移动的极地空气的前沿。相比之下,温暖的方面当极地空气在温带东侧退却时，是否在赤道面位置有很好的定义飓风．冷锋后面向赤道移动的空气出现在密集的高压池中，被称为极高和北极高。这个词北极的高用来定义在高纬度地区比极高更深的地方产生的空气。

当极地空气既不后退也不前进时，极地锋被称为冷锋静止锋。在热带气旋生命周期的封闭阶段，当地面低压中心以西的冷空气比暖锋前面的冷空气更快地向东推进时，较温暖、密度较低的空气被逼到高空。这个正面交点叫做an锢囚锋．毫无例外，所有类型的锋面都跟随冷空气的运动。

云和降水经常出现在暖和暖的极向两侧静止的当热带空气到达极锋纬度时，在靠近地表的冷空气上方被迫上升。这种锋被定义为主动锋。来自活动锋面的雨雪是中高纬度地区降水的主要组成部分。这些地区的降水主要发生在冬季。

极锋的位置向上倾斜，朝向较冷的空气。这是因为冷空气倾向于削弱来自热带的温暖空气。由于冷空气的密度更大，在极锋向极一侧，气压随高度的下降比在较暖的热带一侧更快。这就产生了一个很大的水平温度对比，这本质上是一个很大的压力梯度，介于极地和热带空气之间。在对流层的中部和上部，这种压力梯度是产生强烈西风的原因。在高空产生的风围绕着两极附近的一大片高空低压区域循环。每个低压区的中心是一个持续的气旋，称为环极涡．

发生在热带气团和极地气团交界处的最强风区被称为热带气团射流．由于热带地区和高纬度地区之间的温度差异在冬季最大，在这个季节急流更强。此外，由于中纬度地区在冬季也会变冷，而热带地区的气温相对保持不变，西风急流在较冷的季节会接近30°的纬度。在两个半球的温暖季节，急流向极地移动，位于纬度50°和60°之间。

急流在对流层顶达到最大速度。在这一高度之上，水平温度梯度发生逆转，导致高纬度急流的风速降低。这导致西风带随着高度的增加而减弱。平均时间间隔为20至40个月价值在26个月的时间里，平流层的西风在低纬度地区逆转方向，从而形成向东气流。这个特性称为quasi-biennial振荡(QBO)。此外，还有一种现象叫做突然的平流层变暖，显然是强烈的向下空气运动的结果，也发生在高纬度地区的冬末和春季。平流层突然变暖可显著改变平流层中臭氧和其他活性气体的温度依赖性化学反应，并影响诸如“臭氧空洞．”

一个主要的焦点天气预报在中高纬度地区是用来预报运动和发展的温带气旋、极地高压和北极高压，以及副热带高压脊的位置和强度。例如，春季和秋季的霜冻与冷锋后面的极地高向赤道运动有关，而干旱夏季的热浪与异常强烈的亚热带脊有关。