De drukgradiënt en andere effecten op wind
Omdat wind wordt veroorzaakt door verschillen in luchtdruk, is het belangrijk om inzicht te hebben in drukgradiënten, de cirkelvormige lijnen rond een hoge- of lagedruksysteem. Luchtdruk wordt gecreëerd door de beweging, de grootte en het aantal gasmoleculen in de lucht. Dit varieert op basis van de temperatuur en de dichtheid van de luchtmassa.
In de atmosfeer zijn er verschillende krachten die van invloed zijn op de snelheid en richting van de winden. De belangrijkste is echter de zwaartekracht van de aarde. Als de zwaartekracht de atmosfeer van de aarde samendrukt, ontstaat er luchtdruk – de drijvende kracht van de wind. Zonder zwaartekracht zou er geen atmosfeer of luchtdruk zijn en dus ook geen wind.
De kracht die werkelijk verantwoordelijk is voor de beweging van lucht is echter de drukgradiëntkracht. Verschillen in luchtdruk en de drukgradiëntkracht worden veroorzaakt door de ongelijke verwarming van het aardoppervlak wanneer de inkomende zonnestraling zich concentreert bij de evenaar. Door het energieoverschot op lage breedtegraden is de lucht daar bijvoorbeeld warmer dan die aan de polen. Warme lucht is minder dicht en heeft een lagere barometerdruk dan de koude lucht op hoge breedtegraden. Deze verschillen in barometerdruk creëren de kracht van de drukgradiënt en de wind, omdat de lucht voortdurend beweegt tussen gebieden van hoge en lage druk.
Om de windsnelheden op een weerkaart weer te geven, wordt de drukgradiënt uitgezet met behulp van isobaren die tussen gebieden van hoge en lage druk in kaart worden gebracht. Ver uit elkaar liggende balken geven een geleidelijke drukgradiënt en lichte winden weer.
Lijnen die dichter bij elkaar liggen geven een steile drukgradiënt en sterke winden weer.
Ten slotte hebben de corioliskracht en wrijving beide een aanzienlijke invloed op de wind over de hele wereld. De corioliskracht doet de wind van zijn rechte pad afwijken tussen hoge- en lagedrukgebieden en de wrijvingskracht vertraagt de wind als hij over het aardoppervlak beweegt.