Направление основных потоков тепла на земле легко установить путем изучения карт изотерм или по картам температурных аномалий, руководствуясь той картиной термического «рельефа», которая вырисовывается с помощью изолиний. Карта изотерм укажет на существование горизонтального градиента температуры в направлении от экватора к полюсам, а также обнаружит, что температурные градиенты вдоль параллелей еще значительнее, чем вдоль меридианов.

Следовательно, поток тепла направлен от экватора к полюсам, а кроме того происходит теплообмен между сушей и морем, отличающийся гораздо большей напряженностью, чем теплообмен вдоль меридианов. Отсюда— огромная роль взаимоотношения суши и моря в распределении тепла. Зимой суша холоднее, чем море, летом — наоборот; значит, зимой преобладает перенос тепла с моря на сушу, а летом — с суши на море. Поток тепла не следует привязывать к ординарному потоку воздуха. Поток тепла получается как равнодействующая теплообмена в поперечном сечении тропосферы, через которое идут противоположно направленные потоки воздуха (например, пассат — антипассат).

 

 

В конечном счете, в движениях тропосферы вырисовываются следующие крупные закономерности. Над экваториальной областью земли, испытывающей максимальный нагрев, господствуют восходящие движения воздуха, — это зона штилей и постоянного низкого давления.

Поднявшийся над экватором воздух в верхних слоях атмосферы в форме антипассатов оттекает в сторону полюсов, испытывает по пути все усиливающееся влияние вращения земли и в результате этого примерно на 30-х параллелях движется уже вдоль параллелей с запада на восток.

В этих широтах происходит скопление воздуха, образование зоны высокого давления (субтропические динамические максимумы) и опускание воздуха вниз, сопровождающееся его адиабатическим нагреванием; возникает область затишья, как и на экваторе, ибо в обоих случаях почти нет горизонтальных движений воздуха, а только вертикальные, хотя и противоположно направленные, а, следовательно, во всем остальном имеющие и диаметрально противоположные следствия, выраженные внешне в различном количестве осадков, разной облачности и т. п.

Так как субтропические максимумы — это области постоянного высокого давления, то между ними и экваториальной областью постоянного низкого давления возникает циркуляция в форме постоянных по направлению, силе и длительности пассатных ветров.

 

 

На внешней окраине тропической зоны эта характерная внутритропическая циркуляция, почти полностью отвечающая нашему представлению об абстрактной планетарной циркуляции для той же зоны, осложнена вмешательством географических факторов — сезонными контрастами между температурой воздуха над сушей и морем, возникновением обратимых областей атмосферного давления и образованием муссонов; к этому можно добавить образование на тропических фронтах тропических циклонов (орканов, тайфунов, ураганов).

 

Во внетропических областях передвижение воздушных масс обусловлено наличием зоны пониженного давления между субтропическими и полярными областями повышенного давления. Вследствие вращения земли ветры из полярных стран подходят к этой зоне в среднем годовом выводе с восточной составляющей, а от тропиков — с западной, но этот облик планетарной циркуляции, который для этих широт должен бы обнаруживаться реально, а не только в среднем годовом выводе, искажен местными условиями (особенно в северном полушарии), и самой важной чертой движения воздушных масс в умеренных широтах становится циклоническая деятельность, рождающаяся в результате соприкосновения холодных масс, притекающих со стороны полярных районов, с массами теплыми, приходящими со стороны тропиков. Циклоны — преходящие образования; в процессе развития каждый из них изживает себя с переходом к диаметрально противоположному —  антициклональному — режиму атмосферы. Но они столь часты, что становятся типичными формами жизни воздушных масс во внетропической области.

 

 

При некоторых определенных условиях граница, разделяющая две воздушные массы, может стать видимой глазом. Известно, что если в атмосфере скользят рядом две массы воздуха, имеющие разные плотности и температуры, то на поверхности их соприкосновения возникают воздушные волны.

Когда при этом нижняя масса насыщена парами воды, в ней всякое уменьшение давления вызовет сгущение пара. Так и бывает в насыщенном влагой воздухе, попадающем на гребень волны: тут водяной пар конденсируется и образует облака, расположенные полосами вдоль гребня волн. Подобные волнистые облака и служат указанием на положение границы между двумя воздушными массами.

Очевидно, что формирование воздушных масс, т. е. приобретение ими ряда определенных свойств, легче всего протекает в тех районах земного шара, где воздушные массы находятся подолгу. Их длительное пребывание в одном районе сообщит им температуру, влажность и степень прозрачности, зависящие от данной географической широты и характера подстилающей поверхности. Наиболее благоприятными для формирования определенных характерных признаков воздушных масс являются области постоянных или длительных антициклонов.

Если в том очаге, где формируется воздушная масса, подстилающая поверхность — море, то воздух называется морским; если подстилающая поверхность суша, лед или снег, воздух называется континентальным.