ארבעת הכוחות המשפיעים על מהירות הרוח ועל כיוון הרוח

רוח מוגדרת כתנועה של אוויר לכל כיוון. מהירות הרוח משתנה בין רגוע למהירויות הוריקן גבוהות מאוד. רוח נוצרת כאשר אוויר נע מאזורי לחץ גבוה לעבר אזורים בהם לחץ האוויר נמוך. שינויי טמפרטורה עונתיים וסיבוב כדור הארץ משפיעים גם על מהירות וכיוון הרוח.

טמפרטורת האוויר משתנה בין יום ללילה ומעונה לעונה עקב שינויים באווירת כדור הארץ. בגלל אפקט ההתחממות של השמש, יש יותר רוחות במהלך היום. המוני אוויר נבדלים גם הם בטמפרטורה. חזית חמה קודמת למסת אוויר חמה. אוויר חם פחות צפוף מאוויר קר, ולכן אוויר חם רוכב מעל האוויר הקר וגורם לרוחות. קונברסלט, חזית קרה, הקצה המוביל של מסת אוויר קרה, יוצר גם רוח.

לחץ אוויר הוא משקלו של עמוד אוויר המגיע לראש האטמוספירה מהקרקע. לחץ האוויר יורד עם גובה הולך וגדל ומתנודד על פני כדור הארץ עקב הבדלים בגובה היבשה. על פני כדור הארץ, רוח נושבת אופקית מלחץ גבוה לאזורי לחץ נמוך. המהירות נקבעת על ידי קצב שינוי לחץ האוויר, או שיפוע, בין שני אזורי הלחץ. ככל שהפרש הלחץ גדול יותר, כך הרוחות מהירות יותר.

כוח צנטריפטלי מגביר את מהירות האוויר ומשפיע על כיוון הרוח הזורם סביב מרכז המחזור. תאוצה זו יוצרת כוח בזווית ישרה לזרימת הרוח פנימה לכיוון מרכז הסיבוב, כמו מערכות לחץ נמוך וגבוה. הרוחות במערכת לחץ נמוך, הנקראות ציקלונים, נושבות בכיוון השעון ופנימה בחצי הכדור הצפוני. רוחות במערכות לחץ גבוה, המכונות אנטי-מחזוריות, נושבות בכיוון השעון והחוצה בחצי הכדור הצפוני.

סיבוב כדור הארץ על צירו גורם לרוחות לשנות כיוון, ויוצר מה שמכונה הרוחות השוררות. משמרת רוח זו, המכונה אפקט קוריוליס, גורמת לרוחות בחצי הכדור הצפוני לעבור ימינה ולרוחות בחצי הכדור הדרומי להעביר שמאלה. הרוחות המסחריות, הנקראות גם מזרחיות, נושבות ליד קו המשווה בין 30 מעלות רוחב צפון ל 30 מעלות רוחב דרום. מצפון לקו המשווה נושבות רוחות סחר אלה מצפון מזרח. לעומת זאת, הם נושבים מדרום-מזרח מדרום לקו המשווה. מערביה של קווי הרוחב האמצעיים נושבים מדרום-מערב בחצי הכדור הצפוני ומצפון-מערב בחצי הכדור הדרומי. הרוחות הקוטביות שוררות בקוטב הצפוני ובאנטארקטיקה, מקו הרוחב של 60 מעלות ועד הקטבים. רוחות אלה נושבות מצפון מזרח בצפון הארקטי ומדרום מזרח באנטארקטיקה.