Existe en la Tierra una circulación general de la atmósfera de carácter zonal en la que entran en juego: las masas de aire, la temperatura, la humedad y la rotación y traslación de la Tierra. Estas variables, junto con la posición con respecto al continente, son las que definen los climas zonales más importantes del globo.
De manera general el aire frío de los polos desciende y al llegar a la superficie terrestre se expande hacia las latitudes bajas provocando un viento de componente noreste debido a la fuerza desviatoria de Coriolis. La fuerza desviatoria de Coriolis es el efecto que sufre un objeto en movimiento que se mueve en línea recta en un objeto en rotación. En la Tierra el efecto se nota cuando los vientos se desplazan en dirección norte-sur y la rotación hace que la masa de aire se desvíe hacia el oeste. Es tanto más acusada cuanto más velocidad tiene el viento. Fue descubierta por el francés Gustave Gaspard Coriolis en 1835 y desarrollada por W. Ferrel en 1855.
Por su parte el aire ecuatorial asciende por calentamiento hasta el límite de la tropopausa donde se expande hacia las latitudes altas. El enfriamiento que supone el ascenso del aire ecuatorial y la fuerza de Coriolis, junto con el aire frío de componente noroeste que se encuentra en altura, provoca un descenso dinámico del aire, en una latitud aproximada de unos 30º. Este descenso provoca el calentamiento adiabático del aire, y su estabilidad, generando los grandes anticiclones subtropicales.
Estos anticiclones dinámicos, al llegar a la superficie terrestre, estas masas de aire se expanden provocando: hacia las latitudes bajas vientos de componente este llamados alisios. Estos vientos, de ambos hemisferios, se encuentran en el ecuador, en la zona de convergencia intertropical (ZCIT) y alimentan dinámicamente el ascenso del aire ecuatorial. El aire descendente de los anticiclones subtropicales se dirige también hacia las latitudes altas, pero esta vez con componente oeste.
El aire cálido de componente oeste se encuentra en superficie con el aire frío, polar, que desciende. Este aire, al ser más denso y pesado, ataca por debajo a las masas de aire cálido y les obliga a subir, ascendiendo de forma dinámica y provocando bajas presiones. La zona de contacto se llama frente polar y se sitúa entre los 50º y los 60º de latitud (con variaciones estacionales). Estas masas de aire ascendente al llegar a la tropopausa se expanden. Los vientos que van hacia las latitudes altas alimentan dinámicamente el descenso de aire polar; y al ser cálidos favorecen el intercambio térmico. Los vientos que van hacia las latitudes bajas son los que se encuentran con los que vienen del ecuador en altura y alimentan el descenso dinámico del aire de los anticiclones subtropicales.
Además, las grandes diferencias de temperatura y la fuerza de Coriolis, que en altura actúa con mayor eficacia, provocan un fuerte viento de componente oeste conocido como corriente en chorro. Son precisamente las trayectorias marcadas por la corriente en chorro las que definen en superficie las trayectorias de las borrascas. Las latitudes reseñadas varían un poco con el balanceo anual que marcan las estaciones.
Los centros de acción
Podemos definir, pues, para el conjunto del planeta, una serie de altas y bajas presiones a las que llamaremos centros de acción ya que son responsables de los tipos de tiempo que actúan en un determinado clima zonal. Estos centros de acción son: las bajas presiones ecuatoriales, las altas presiones subtropicales que por su estabilidad tienen nombre: como los anticiclones de la Azores, Hawai, Índico, del Pacífico Sur o del Atlántico Sur; las bajas presiones polares del frente polar; y las altas presiones polares, que también tienen nombre, como los anticiclones ártico, antártico, canadiense o siberiano.
Estos centros de acción no son estáticos y se desplazan de norte a sur en verano y en invierno, con el desplazamiento aparente del Sol, modificando su extensión y latitud, hasta llegar a desaparecer; como en el caso de los anticiclones térmicos, o incluso llegar a aparecer otros más pequeños y secundarios. Los centros de acción de las bajas presiones no suelen tener nombre, por su carácter temporal, salvo los huracanes o las regiones en las que aparecen borrascas de forma permanente, como la borrasca de Islandia.
Existen, además, otros centros de acción secundarios que afectan a lugares concretos y en determinadas estaciones, y que provocan tipos de tiempo específicos, como las borrascas la del mar de Liguria o la de Sonora. A España, por ejemplo, la afectan las bajas presiones saharianas en verano, que provocan calima de calor, o la depresión del mar de Liguria en otoño, que alimenta las lluvias torrenciales y las gotas frías, o los anticiclones térmicos que aparecen en el centro de la península en invierno y generan tiempo estable, seco, soleado y frío.
Los centros de acción son las regiones manantiales de las masas de aire. Las masas de aire tienen características de temperatura y humedad son homogéneas. Tienen gran extensión lateral, hasta centenares de kilómetros y está separada de otra masa de aire por un frente
