A szabályozó erők

A Föld légköre dinamikus, folyamatos mozgásban levő rendszer. A légkör mozgásait alapvetően a Föld tömegéből következő gravitációs erő, a forgásból adódó eltérítő erő (Coriolis erő), másrészt a légkör belső erőiből adódó nyomási gradiens erő, a súrlódási erő, és a görbült mozgások miatt fellépő centrifugális erő befolyásolja.

A sugárzási mérleg különbözősége a Föld felszínén eltérő hőmérsékletű, és ebből adódóan eltérő légnyomású területek kialakulásához vezet. A nyomáskülönbségből származó erőhatást nyomási gradiens erőnek nevezzük. Álló Föld esetén a levegő ennek az erőnek a hatására a magasnyomású helyről az alacsony nyomású helyre áramlana.

A Föld azonban forog. A minden forgó rendszerben fellépő eltérítő (Coriolis) erőnek tulajdonítható elsősorban a légkör (és részben az óceánok) valódi uralkodó cirkulációinak kialakulása. A földforgás a légtömegek mozgását eltéríti a nyomási gradiens erő által kijelölt eredeti irányától. Örvényeket alakít ki, létrehozza a légkör áramlási rendszereit, köztük a legjellegzetesebbeket, az időjárás legfontosabb hordozóit: a ciklonokat és az anticiklonokat. Ha a légáramlás nyugatról kelet felé irányul, az eltérítés déli, ellenkező esetben északi irányú lesz. Délről észak felé történő áramlásnál keleti, ellenkező esetben nyugati irányú lesz az eltérítés. Az eltérítő erőt Coriolis-erőnek nevezzük (jele: C).

Egy másik erő is hat az áramlásokra. Az áramló levegő és a földfelszín között súrlódás lép fel. A súrlódási erő létét az egyenetlen földfelszín és a légkör belső súrlódása okozza, hatására az áramlás iránya, azaz a szélirány és a szélsebesség is megváltozik, a légmozgás örvényessé válik. A súrlódási erő a mozgás irányával ellentétes irányba mutat, és nagysága egyenesen arányos a sebességgel. Hatása a felszínközeli rétegben (1000-1200 m-ig) jelentős, e fölött a szabad légkörben hatása már elhanyagolható.

A szabályozó erők a valós légköri mozgásoknál nem egyenlő mértékben érvényesülnek. Az erők egyensúlya hozza létre az egyensúlyi mozgásokat.