Espiral de Ekman
Es consecuencia del efecto de Coriolis que, al aplicar fuerzas, causa que los objetos se muevan hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur respecto a la dirección del viento. Debido a esto, cuando el viento sopla sobre la superficie oceánica del hemisferio norte, la corriente oceánica se desplaza hacia la derecha, mientras que cuando lo hace en el hemisferio sur, ésta se desplaza hacia la izquierda. Como el agua superficial empuja al agua que está por debajo, esta se desplazará por acción de la fuerza de Coriolis hacia derecha o izquierda dependiendo del hemisferio, y de esta misma manera las capas inferiores. Mientras la corriente se desvía desde el origen, la velocidad se vuelve cada vez menor. La profundidad a la cual la espiral de Ekman penetra está determinada por cuán lejos puede penetrar la mezcla turbulenta en el curso de un día pendular.
Tiempo atmosférico
El tiempo es impulsado por la presión de aire, la temperatura y las diferencias de humedad entre un lugar y otro. Estas diferencias pueden ocurrir debido al ángulo del sol en cualquier sitio particular, el cual varía por latitud desde los trópicos. El fuerte contraste de temperatura entre el aire polar y el tropical da origen a las circulaciones atmosféricas de mayor escala: la Célula de Hadley, la célula de Ferrel, la célula polar y la corriente en chorro. Sistemas de tiempo en las latitudes medias, como los ciclones extratropicales, son causados por inestabilidades del flujo de corriente en chorro. Debido a que el eje de la Tierra está inclinado en relación a su plano orbital, la luz solar incide en ángulos diferentes en los distintos meses del año. Sobre la superficie de la Tierra, las temperaturas normalmente varían anualmente entre ±40 °C. A lo largo de miles de años, cambios en la órbita terrestre pueden afectar la cantidad y distribución de la energía solar recibida por la Tierra, influenciando así el clima a largo plazo y el cambio climático global.