大气运动的成因
大气为什么会运动呢？主要是受力不均所致。水往低处流，是水受到重力作用的缘故。空气和水一样，也受到重力的作用。但是空气和水有一个重大差别：在日常温度变化的范围内，水的密度变化是很小的，所以它有一个界面，界面不同部分如果有了高低差，重力即使高处的水流向低处，直到界面达到“水平”为止；空气却不一样，它的密度可以有很大的差别，也没有一个明显的界面，而是从地面向太空逐渐稀薄。尽管空气的密度比水小得多，但在大气中任何一个平面上都能感受到气压的存在。大气运动的形成主要有以下3种原因：
1.气压梯度力的作用
世界各地的气压无时不在变化着，但海平面上的气压却基本维持在100千帕上下，一般在100千帕以上。在大气中离地面越高气压越低，从100千帕面往上到90千帕，垂直距离约为1千米，由于空气密度越向上越小，同样相差10千帕，越向上垂直距离就越大。大气中各处的温度不一样，空气的密度就有大有小，所以在空中任何一个平面上，气压分布有高有低，空气由气压大的地方流向气压小的地方。
气压差越大，空气流动越快。如果把单位距离的气压差叫做气压梯度，那么气流的方向应同气压梯度平行，速度则与气压梯度成正比。气压的差异引起了大气的运动，风就是大气运动的表现。
2.热力环流的作用
由于空气柱温度不同，高层和低层大气的气压分布可以有显著的差异。下图表示了冷热不均对各高度气压分布的影响。由于在冷的地方空气密度大，在热的地方空气气密度小，所以在同样的气压差的情况下，例如从1000百帕到850百帕间，所占的垂直距离则不一样；在0℃的地方，距离约为1550米，在26℃的地方，距离约为1770米，相差达220米之多。因此，冷的地区尽管地面气压很高，但是气压向上减低得比温暖地区要快得多。到了一定的高度后，它就不再是高压区了，而是低压区了。
热力环流
气流是由高压区流向低压区的。故在地面气压由冷区流往暖区，而到高空则由暖区流往冷区。这种情况叫“热力对流”，即温度不同产生压力不同，压力不同产生的气流也就不同，最后形成“对流”。这种情况和水的热对流十分相似。
3.地转偏向力的作用
在研究空气的运动时，还要考虑地球的自转。地球的自转能够对在球面上运动的流体产生很大的作用，这个力叫地转偏向力，也叫科氏力。这种力量同流体运动的速度成正比。地转偏向力不能改变空气运动的速度，但却可能改变运动的方向，在北半球使空气偏向运动的右侧，在南半球则使其偏向左侧。
在北半球，河流的右岸受到流水较多的冲刷，就是由于地转偏向力作用于流水的运动的结果。空气由于受到地转偏向力的影响，也发生同河流流水相似的向右偏转，但气流没有象河水一样有河岸的约束，地转偏向力的作用更为显著。在高层大气里摩擦力很小，空气的运动就只是气压梯度力和地转偏向力两个力平衡的结果。
大气运动的形式
大气运动理论上是三圈环流的形式：
全球大气性环流一、单圈环流
假设地球表面是均匀一致的，并且没有地球自转运动，即空气的运动既无摩擦力，又无地转偏向力的作用。那么赤道地区空气受热膨胀上升，极地空气冷却收缩下沉，赤道上空某一高度的气压高于极地上空某一相似高度的气压。在水平气压梯度力的作用下，赤道高空的空气极地上空流去，赤道上空气柱质量减小，使赤道地面气压降低而形成低气压区，称为赤道低压；极地上空有空气流入，地面气压升高而形成高气压区，称为极地高压。于是在低层就产生了自极地流向赤道的气流补充了赤道上空流出的空气质量，这样就形成了赤道与极地之间一个闭合的大气环流，这种经圈环流称为单圈环流。
事实上地球时刻不停地自转着，假使地表面是均匀的，但由于空气流动时会受到地转偏向力的作用，环流变得复杂起来。
二、三圈环流
赤道上受热上升的空气自高空流向高纬，起初受地转偏向力的作用很小，空气基本上是顺着气压梯度力的方向沿经圈运行的。随着纬度的增加，地转偏向力作用逐渐增大，气流就逐渐向纬圈方向偏转，到北纬30度附近，地转偏向力增大到与气压梯度力相等，这时在北半球的气流几乎成沿纬圈方向的西风，它阻碍气流向极地流动。故气流在北纬30度上空堆积并下沉，使低层产生一个高压带，称为副热带高压带，赤道则因空气上升形成赤道低压带，这就导致空气从副热带高压带分别流向赤道和高纬地区。其中流向赤道的气流，受地转偏向力的影响，在北半球成为东北风，在南半球成为东南风，分别称为东北信风和东南信风。这两支信风到赤道附近辐合，补偿了赤道上空流出的空气，于是热带地区上下层气流构成了第一环流圈（Ⅰ），称信风环流圈或热带环流圈。
极地寒冷、空气密度大，地面气压高，形成极地高压带。在北半球空气从极地高压区流出并向右偏转成为偏东风，副热带高压带流出的气流北上时亦向右偏转，成为中纬度低层的偏西风。这两支气流在北纬60度附近汇合，暖空气被冷空气抬升，从高空分别流向极地和副热带。在纬度北纬60度附近，由于气流流出，低层形成副极地低压带。流向极地的气流与下层从极地流向低纬的气流构成极地环流圈，这是第二环流圈（Ⅱ）；自高空流向副热带处的气流与地面由副热带高压带向高纬流动的气流构成中纬度环流圈，这是第三环流圈（Ⅲ）。只受太阳辐射和地球自转影响所形成的环流圈，称为三圈环流。它是大气环流的理想模式。
由于下垫面条件不同，三圈环流的模式被打破，形成季风、海陆风、山谷风、焚风和峡谷风等。
所有这些运动，都是大气运动。
