El calor que se recibe del sol no es uniforme en todo el globo. Se recibe más calor en la zona ecuatorial y menos en los polos. La inclinación del eje de rotación de la tierra con el plano de revolución hace que el sol permanezca más tiempo directamente sobre la zona ecuatorial y esa región se calienta más. La diferencia en calentamiento ocasiona diferencias horizontales en temperatura, con el bien conocido resultado de que la temperatura aumenta de las zonas polares hacia el Ecuador. Esa diferencia en temperatura, combinada con la rotación de la tierra y el movimiento de revolución alrededor del sol y otros efectos hacen que el aire en movimiento o viento en la superficie se organice en ciertos patrones preferidos de circulación.

Existen así ciertas corrientes atmosféricas semipermanentes. En la zona tropical, entre el ecuador y las latitudes 25-30 grados norte y 25-30 grados sur prevalecen vientos del Este; los llamados vientos Alisios. En la zona templada, entre los 30°- 65° N y 30° - 65° S aproximadamente, prevalecen o vientos Oeste. En las zonas polares (Norte y Sur) se observan vientos leves del Este. Existen otras corrientes importantes de tipo local; la más notable es el monzón del Océano Indico Norte, donde los vientos prevalecen del NE (noreste) en invierno y del SO (suroeste) en verano. Los vientos SO de verano son húmedos y traen las lluvias extremas famosas del Monzón de la India.

Se forman en esas corrientes básicas distintos tipos de perturbaciones o sistemas de circulación, los que se desplazan a través de la superficie y son mayormente causantes de los cambios de día a día en el estado del tiempo. Se reconocen así los ciclones, anticiclones, frentes polares, vaguadas, ondas tropicales, etc.

Los ciclones son sistemas atmosféricos con vientos que rotan en forma cuasi-circular con dirección contraria al movimiento de las manecillas del reloj en el hemisferio norte y en sentido opuesto en el hemisferio sur. Los ciclones están asociados con presión baja en su centro y están acompañados de mal tiempo. Tienen un diámetro del orden de 200 a 1,000 millas.

Los anticiclones son sistemas circulatorios en que el viento rota en dirección igual al movimiento de las manecillas del reloj en el hemisferio norte y en sentido opuesto en el hemisferio sur. Los anticiclones están asociados a presión alta en su centro y tiempo despejado; su diámetro es generalmente mayor que el de los ciclones.

Los frentes polares son líneas de demarcación entre masas de aire frío de origen polar y masas de aire caliente de origen tropical. Se observan generalmente en las latitudes medias y son más acentuados en el invierno.

En los sistemas que llamamos vaguadas, el aire se mueve con carácter ciclónico en forma ondulatoria o de onda (no tiene circulación cerrada). Se habla de la "vaguada polar" observada en la corriente oeste de las latitudes medias y también en la corriente tropical superior a altura de 20-40,000 pies, de la zona de las Antillas, especialmente en invierno.

Las ondas tropicales u ondas del este son sistemas de vientos en la corriente tropical del este o corriente alisia, en que el aire se mueve en forma ondulatoria. Las ondas tropicales de la corriente alisia se observan en el verano. Son los sistemas que normalmente producen la lluvia normal de los meses de verano (junio-octubre).

La formación y movimiento a través de un punto dado de algunos de estos sistemas atmosféricos, es lo que ocasiona los cambios bruscos en el estado del tiempo. En la mayoría de los días el tiempo es mayormente despejado, con mucho calor solar y poca, o ninguna, lluvia. Luego ocurren uno o dos o tres días nublados y lluviosos al pasar uno de esos sistemas de mal tiempo.

Los sistemas ciclónicos producen condiciones bien borrascosas de viento y lluvia. Se reconocen dos tipos principales de ciclones: ciclones tropicales y ciclones extratropicales. Como lo indica el nombre, los ciclones tropicales son oriundos de la zona tropical, los extratropicales ocurren en latitudes medias y polares. Los ciclones extratropicales son más intensos en invierno y son responsables de las grandes nevadas y vientos fuertes que se observan en la zona templada.

Los ciclones tropicales se forman en los mares tropicales en verano. Se observan en todas las áreas oceánicas tropicales con excepción del Atlántico Sur y el Pacífico Sur cercana a América del Sur. Se clasifican de acuerdo con su intensidad en:

• Depresión tropical - sistema ciclónico de vientos con circulación cerrada alrededor de un punto o área central, en que los vientos máximos no alcanzan a más de 38 mph.

• Tormenta tropical - ciclón tropical bien definido y organizado en que los vientos máximas son entre 39 y 73 mph.

• Huracán - ciclón tropical de intensidad y organización máxima en que los vientos más fuertes alcanzan a 74 mph o mas. Los vientos más fuertes del huracán están organizados en un anillo alrededor de un centro de relativa calma, que se le llama el "ojo" del huracán. El ojo tiene diámetro de 20-30 millas. La palabra huracán se usa en la zona del Caribe y Atlántico Norte. En la región tropical del Océano Pacífico Oeste se usa la palabra tifón en vez de huracán. En otras zonas en que se forman ciclones tropicales, como en el Océano Indico, se les llama simplemente "ciclón severo".