Воздушные массы приводят к быстрым изменениям погоды Внезапные переходы от летней жары к прохладе или от зимних морозов к оттепели обусловлены движением воздушных масс. Воздушная масса - это огромный объем тропосферного воздуха с постоянной температурой, влажностью и прозрачностью, простирающийся на тысячи километров по горизонтали и на несколько километров по вертикали. Воздух, задерживающийся над одним регионом, приобретает свойства, определяемые областью его формирования; основные типы включают экваториальный, тропический, умеренный, арктический и антарктический, с континентальным и морским подтипами из–за различий в температуре суши и моря. Экваториальный воздух теплый и влажный, антарктический - холодный, сухой и прозрачный, а воздух Сахары сильно нагревается, содержит мало влаги и переносит много пыли.
Неравномерный нагрев создает ветры и определяет их силу Ветры - это горизонтальные перемещения воздуха от высокого к низкому давлению, возникающие из-за неравномерного нагрева поверхности Земли. Чем больше разница в давлении, тем выше скорость ветра. Ветер характеризуется силой, скоростью и направлением, причем направление называется в соответствии с регионом-источником. Скорость измеряется анемометром в м/с или км/ч, а также может быть оценена по шкале Бофорта от 1 (безветрие) до 12 (ураган). Сила отражает, какое давление воздушный поток оказывает на поверхность.
Глобальные пояса давления формируют пассаты, западные и полярные ветры Низкое давление на экваторе и высокое давление около 30° создают пассаты, которые дуют из тропиков в сторону экватора со скоростью около 15-20 км/ч (5-8 м/с). Вращение Земли отклоняет эти ветры в западном направлении — с северо—востока на юго-запад в Северном полушарии и с юго-востока на северо-запад в Южном, - перенося горячий, сухой тропический воздух в экваториальные широты, где он набирает влагу и поднимается вверх. Примерно на высоте 18 км этот теплый, влажный воздух распространяется обратно в тропики, и часто бывает штиль или слабый ветер с температурой около 30°. Западные ветры направляются из тропических поясов высокого давления в умеренные зоны к поясам низкого давления около 60°, отклоняясь на восток (вправо в Северном полушарии, влево в Южном). С полюсов холодный воздух опускается в районы с высоким давлением и движется к умеренным широтам в виде северо-восточных ветров на севере и юго-восточных ветров на юге, отклоняясь на запад.
Муссоны и бризы меняются местами в зависимости от времени года и смены дня и ночи Наряду с постоянными ветрами общей циркуляции, к переменным ветрам относятся муссоны и бризы. Муссоны меняются местами дважды в год: летом низкое давление над быстро прогревающейся сушей притягивает влажный воздух из более прохладного океана с высоким давлением; зимой медленно остывающий океан сохраняет тепло и пониженное давление, вытягивая сухой воздух с континента в сторону моря. Ветры вблизи морей, океанов и крупных водоемов меняются ежедневно — днем поток с моря на сушу приносит прохладный воздух, поскольку нагретый воздух поднимается над сушей; ночью суша охлаждается быстрее, и бриз дует от берега к морю. Кратковременные, нерегулярные процессы, такие как циклоны и антициклоны, также влияют на ветры. Общая циркуляция перераспределяет тепло и непосредственно влияет на погоду в каждом регионе, играя ключевую роль в формировании климата.