Četri spēki, kas ietekmē vēja ātrumu un vēja virzienu

Vēju definē kā gaisa kustību jebkurā virzienā. Vēja ātrums svārstās no mierīga līdz ļoti lielam viesuļvētru ātrumam. Vējš rodas, gaisam pārvietojoties no augsta spiediena apgabaliem uz vietām, kur gaisa spiediens ir zems. Sezonas temperatūras izmaiņas un Zemes rotācija ietekmē arī vēja ātrumu un virzienu.

Gaisa temperatūra mainās starp dienu un nakti, kā arī no sezonas uz sezonu, mainoties Zemes atmosfēras apkurei. Saules sildošā efekta dēļ dienā ir vairāk vēju. Gaisa masas atšķiras arī temperatūrā. Pirms siltās gaisa masas notiek silta fronte. Siltais gaiss ir mazāk blīvs nekā auksts, tāpēc siltais gaiss pārvietojas uz augšu un pāri aukstajam gaisam, izraisot vēju. Converselt, aukstā fronte, aukstā gaisa masas priekšējā mala, rada arī vēju.

Gaisa spiediens ir gaisa kolonnas svars, kas no zemes sasniedz atmosfēras augšdaļu. Gaisa spiediens samazinās, palielinoties augstumam, un svārstās visā Zemes virsmā zemes augstuma atšķirību dēļ. Zemes virsū vējš pūš horizontāli no augsta spiediena uz zema spiediena apgabaliem. Ātrumu nosaka gaisa spiediena maiņas ātrums vai gradients starp abām spiediena zonām. Jo lielāka spiediena starpība, jo ātrāks ir vējš.

Centripetālais spēks palielina gaisa ātrumu un ietekmē vēja plūsmas virzienu ap cirkulācijas centru. Šis paātrinājums rada spēku taisnā leņķī pret vēja plūsmu un uz iekšu virzienā uz rotācijas centru, piemēram, zema un augsta spiediena sistēmas. Vēji zema spiediena sistēmā, ko sauc par cikloniem, ziemeļu puslodē pūš pretēji pulksteņrādītāja virzienam un uz iekšu. Vēji augsta spiediena sistēmās, kas pazīstami kā anticikloni, ziemeļu puslodē pūš pulksteņrādītāja virzienā un uz āru.

Zemes rotācija uz tās ass izraisa vēju virzību, radot tā sauktos valdošos vējus. Šī vēja nobīde, kas pazīstama kā Koriolisa efekts, izraisa vēja virzienu ziemeļu puslodē uz labo pusi un vēju dienvidu puslodē pa kreisi. Tirdzniecības vēji, kurus dēvē arī par austrumu ziemeļiem, pūš pie ekvatora starp 30 grādiem ziemeļu platuma un 30 grādu dienvidu platuma grādiem. Uz ziemeļiem no ekvatora šie tirdzniecības vēji pūš no ziemeļaustrumiem. Un otrādi, viņi pūš no dienvidaustrumiem uz dienvidiem no ekvatora. Vidējo platuma grādu rietumu ziemeļu puslodē pūš no dienvidrietumiem un dienvidu puslodē no ziemeļrietumiem. Arktikā un Antarktīdā dominē polārie vēji, sākot no 60 grādu platuma līdz poliem. Šie vēji pūš no ziemeļaustrumiem Arktikā un no dienvidaustrumiem Antarktīdā.