Udara yang bergerak di antara daerah dengan tekanan berbeda disebut angin. Perbedaan suhu antar daerah, dihasilkan dari variasi energi matahari yang diterima di permukaan Bumi, menyebabkan perbedaan tekanan yang mendorong angin. Perputaran bumi mempengaruhi arah angin dalam apa yang disebut dengan Efek Coriolis. Perbedaan tekanan terjadi pada tingkat lokal dan global, mendorong angin lokal yang bervariasi serta arus udara global yang konsisten.
Perbedaan Tekanan
Kepadatan udara berbanding terbalik dengan suhu. Udara panas karenanya kurang padat dan naik melalui udara yang lebih dingin. Ketika sebuah wilayah di permukaan bumi dipanaskan oleh sinar matahari, udara di atas permukaan memanas menyebabkannya naik. Gerakan udara naik menciptakan daerah dengan tekanan rendah. Alam selalu berusaha untuk menjaga keseimbangan dan udara dari daerah sekitarnya dengan tekanan yang lebih tinggi mengalir ke daerah dengan tekanan rendah bahkan saat perbedaan tekanan yang kecil. Hasilnya adalah angin.
Efek Coriolis
Angin tidak hanya bertiup lurus dari daerah yang bertekanan tinggi ke tekanan rendah. Sebaliknya, ia mengikuti jalan melengkung. Kelengkungan angin disebabkan oleh rotasi bumi dan disebut Efek Coriolis. Insinyur Prancis Gaspard Coriolis menemukan dan menjelaskan bahwa “jalur benda yang dipasang di atas permukaan yang berputar akan melengkung dalam kaitannya dengan benda-benda di permukaan itu,” menurut sebuah artikel Universe Today 2010. Efek Coriolis menyebabkan angin melengkung ke kanan di Belahan Bumi Utara dan ke kiri di Belahan Bumi Selatan, dari sudut pandang seseorang yang berdiri di permukaan.
Angin Lokal
Menurut North Carolina State University, jumlah energi matahari yang diserap oleh permukaan bumi bergantung pada “garis lintang lokasi, kemiringan dan permukaan yang mendasarinya (tanah memanas lebih cepat daripada air, misalnya).” Pada lintang tertentu, variasi penyerapan energi matahari menyebabkan variasi tekanan udara dan memunculkan angin lokal. Angin sepoi-sepoi adalah contoh angin seperti itu. Pada siang hari tanah memanas lebih cepat dari pada laut, menyebabkan angin bertiup ke arah daratan. Pada malam hari tanah mendingin lebih cepat dari pada laut dan polanya terbalik.
Angin Global: Sel Hadley
Sel Hadley adalah pola sirkulasi udara yang terjadi di daerah tropis dan mendorong apa yang disebut angin trade wind atau angin pasat. Khatulistiwa menerima lebih banyak energi matahari daripada kutub. Udara panas di khatulistiwa naik dan mengalir ke arah kutub yang jauh di atas permukaan bumi. Saat bergerak ke arah kutub, ia mendingin dan akhirnya kembali ke permukaan bumi di daerah subtropis. Udara kemudian bergerak di sepanjang permukaan bumi kembali ke zona tekanan rendah yang diciptakan oleh udara yang naik di khatulistiwa. Angin yang dihasilkan melengkung ke arah barat oleh Efek Coriolis.
