Sistema climático
Llega más energía a los trópicos que a las regiones polares y la consiguiente diferencia de temperatura impulsa la circulación global de la atmósfera y los océanos. El aire sube cuando se calienta, fluye hacia los polos y vuelve a bajar cuando se enfría, volviendo al ecuador. Debido a la conservación del momento angular, la rotación de la Tierra desvía el aire hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur, formando así células atmosféricas distintas. Los monzones, cambios estacionales en el viento y las precipitaciones que ocurren principalmente en los trópicos, se forman debido al hecho de que las masas de tierra se calientan más fácilmente que el océano. La diferencia de temperatura induce una diferencia de presión entre la tierra y el océano, impulsando un viento constante.
Convección
El proceso que origina la convección en el seno de la atmósfera terrestre es sumamente importante y genera una serie de fenómenos fundamentales en la explicación de los vientos y en la formación de nubes, vaguadas, ciclones, anticiclones, precipitaciones, etc. Todos los procesos y mecanismos de convección del calor atmosférico obedecen a las leyes físicas de la termodinámica. De estos procesos es fundamental el que explica el ciclo del agua en la naturaleza o ciclo hidrológico. Casi todos los fenómenos antes nombrados tienen que ver con este último mecanismo. La subsidencia es el fenómeno inverso a la convección, por el cual, el aire a gran altura se enfría considerablemente y forma una zona anticiclónica que desciende por su mayor densidad trayendo hacia la superficie terrestre aire frío y seco, que puede dar origen a remolinos de polvo y hasta tornados cuando se ponen en contacto con una zona de convección.