La circulation atmosphérique se caractérise par le mouvement à l'échelle planétaire de différentes masses d'air entourant la Terre ce qui redistribue l'énergie solaire en conjonction avec la circulation océanique. Ainsi, comme la Terre est un sphéroïde, la radiation solaire incidente au sol varie entre un maximum aux régions faisant face directement au Soleil, situé selon les saisons plus ou moins loin de l'équateur, et un minimum à celles très inclinés par rapport à ces derniers proches des Pôles. La radiation thermique réémise par le sol est proportionnelle à la quantité d'énergie reçue ce qui génère un réchauffement différentiel entre les deux régions. De sorte que ce déséquilibre thermique a pour conséquence la création de cellules de convection près de l'équateur. Quand on s'éloigne de celui-ci, la rotation de la Terre (qui génère la force de Coriolis) influence le trajet de l'air selon la répartition des pressions et le tout forme la circulation atmosphérique.

1. Caractéristiques de la circulation selon la latitude

La circulation atmosphérique change continuellement mais la tendance de base est relativement constante. Les dépressions des latitudes moyennes ou les cyclones tropicaux individuels se développent un peu partout selon une prédictibilité parfois proche de la théorie du chaos mais la tendance moyenne est stable.

On distingue trois zones de circulation des vents entre l'équateur et chaque pôle :

La première zone est celle de Hadley qui se situe entre l'équateur et 30 degrés N et S où l'on retrouve des vents réguliers soufflant du nord-est dans l'hémisphère nord et du sud-est dans celui du sud : les alizés. Les navigateurs à voile ont depuis longtemps utilisé cette zone de vents réguliers pour traverser les océans ;

La deuxième se situe aux latitudes moyennes et est caractérisée par des systèmes dépressionnaires transitoires sous une circulation d'altitude généralement d'ouest, c'est la cellule de Ferrel ;

La troisième, les cellules polaires se retrouvent respectivement au nord et au sud des 60-ièmes parallèles nord et sud avec une circulation de surface généralement d'est.

Entre ces trois zones, à une altitude variant entre 6 et 15 km, on retrouve les courant-jets circulant autour de la planète et qui sont un des précurseurs de la frontogénèse.