إن تحديد أسباب اتجاه الرياح في طبقة التروبوسفير الديناميكية للأرض ليس سهلاً كما قد يبدو. على الرغم من ذلك ، يمتلك العلماء فهمًا جيدًا للعوامل الأساسية الثلاثة التي تتحد معًا لإنشاء كل من سرعة الرياح واتجاهها. تلعب قوى معينة أدوارًا أكبر اعتمادًا على النطاق الجغرافي والمنطقة. ولكن بغض النظر عن الموقع والمقياس ، فإن هذه القوى الثلاث هي التأثيرات الكامنة وراء التغيير في اتجاه الرياح.
ينفث الهواء من ضغط مرتفع إلى ضغط منخفض ، ويحاول دائمًا موازنة مستويات الضغط. سيؤدي نظام الضغط العالي الموجود بجوار نظام الضغط المنخفض إلى تدفق اتجاه الرياح في اتجاه عقارب الساعة وإلى الخارج باتجاه نظام الضغط المنخفض. نظام الضغط المنخفض هو ما يتسبب في تدفق اتجاه الهواء عكس اتجاه عقارب الساعة وإلى الداخل. يشار إلى هذا أيضًا باسم التدفق الإعصاري وهو أحد المكونات التي يمكن أن تتجمع معًا إنشاء إعصار استوائي أو إعصار أو إعصار (جميع الأسماء المختلفة لنفس الطقس ظاهرة).
إذا كان الهواء يحاول دائمًا موازنة اختلافات الضغط ، فلماذا لا يتدفق اتجاه الرياح مباشرة من الأعلى إلى الأدنى؟ هذه الظاهرة هي تأثير كوريوليس ، الذي حددته خدمة الطقس الوطنية على أنه يسمح "بحساب التأثيرات الظاهرة على الأجسام المتحركة عند رؤيتها من الأرض الدوارة. "إنها ليست قوة حقًا ، على الرغم من أفعالها يشبه واحد. عادة ما يتم وصف تأثيره على اتجاه الطقس والرياح باستخدام مثال لعبة Merry-go-round. تخيل أنك تنظر إلى طفلين يجلسان على دوامة دوارة تدور بعكس اتجاه عقارب الساعة ، وهما يقذفان الكرة ذهابًا وإيابًا. بالنظر إلى الأسفل ، يبدو أن الكرة تتحرك في خط مستقيم. سيقول الأطفال أن الأمر يبدو كما لو أن القوة تعمل على تحويل الكرة إلى يمين مكان رميها. سبب انحراف اتجاه الرياح هو نفس التأثير ويرجع إلى دوران الأرض عكس اتجاه عقارب الساعة تحت الريح. يُرى تأثير كوريوليس أكبر بالقرب من مناطق القطب ، وفي نصف الكرة الجنوبي يكون هذا الانحراف إلى اليسار. تقلل المقاييس الصغيرة للغاية من تأثير كوريوليس ، لكنها عامل ضخم في اتجاه الرياح لأنظمة خطوط العرض الوسطى. ستزيد السرعة المتسارعة من الانحراف.
السبب الأخير لاتجاه الرياح هو الاحتكاك. تتأثر الرياح السطحية في الغالب بالاحتكاك ، حيث تواجه الرياح أسطحًا مختلفة. إذا هبت الرياح نحو مبنى ، فيجب أن تمر عبر تغيير في الاتجاه. يمكن أن ترتفع فوق المبنى أو تدور حوله في أي من الاتجاهين ، لكن وجود المبنى سيؤدي إلى تغيير اتجاه الرياح. سيؤدي تباطؤ الرياح بسطح خشن أيضًا إلى تقليل انحراف كوريوليس ، وسيؤدي التسارع على سطح أكثر نعومة إلى عكس ذلك.