Zyklone und Antizyklone sind Regionen mit relativ niedrigem bzw. hohem Druck. Sie treten über dem größten Teil der Erdoberfläche in verschiedenen Größenordnungen auf, von den oben beschriebenen sehr großen semipermanenten Beispielen bis hin zu kleineren, sehr mobilen Systemen. Letztere stehen im Mittelpunkt dieses Abschnitts.
Gemeinsam mit den Zyklonen und Antizyklonen sind die charakteristischen Zirkulationsmuster. Die Modelle des geostrophischen Windes und des Gradientenwindes besagen, dass auf der Nordhalbkugel die Strömung um einen Zyklon – zyklonale Zirkulation – gegen den Uhrzeigersinn und die Strömung um einen Antizyklon – antizyklonale Zirkulation – im Uhrzeigersinn erfolgt. Auf der südlichen Hemisphäre ist die Strömungsrichtung umgekehrt (siehe oben die Diagramme zum mittleren Meeresspiegeldruck). Bei Vorhandensein von Reibung führt die überlagerte Bewegungskomponente in Richtung niedrigeren Drucks zu einem „spiralförmigen“ Effekt in Richtung des Tiefdruckzentrums und weg vom Hochdruckzentrum.
Die Wirbelstürme, die sich außerhalb des Äquatorialgürtels bilden und als außertropische Wirbelstürme bezeichnet werden, können als große Wirbel in den breiten Luftströmungen betrachtet werden, die in allgemeiner Richtung von Westen nach Osten um die mittleren und höheren Breiten beider Hemisphären fließen (siehe unten). Sie sind ein wesentlicher Teil des Mechanismus, durch den die überschüssige Wärme, die von der Sonne im Äquatorgürtel der Erde aufgenommen wird, in höhere Breitengrade transportiert wird. Diese höheren Breiten strahlen mehr Wärme in den Weltraum ab, als sie von der Sonne erhalten, und die Wärme muss sie durch Winde aus den niedrigeren Breiten erreichen, wenn ihre Temperatur nicht kalt, sondern konstant kühl sein soll. Gäbe es keine Wirbelstürme und Antizyklone, wären die Nord-Süd-Bewegungen der Luft sehr viel begrenzter, und es gäbe kaum Möglichkeiten, die Wärme durch subtropische Winde polwärts zu transportieren. Unter diesen Umständen würde die Temperatur in den unteren Breiten zunehmen und die Polarregionen abkühlen; der Temperaturgradient zwischen ihnen würde sich verstärken.
Starke horizontale Temperaturgradienten sind besonders günstig für die Entstehung und Entwicklung von Wirbelstürmen. Der Temperaturunterschied zwischen den Polarregionen und dem Äquator baut sich auf, bis er stark genug ist, um neue Wirbelstürme zu erzeugen. Wenn die damit verbundenen Kaltfronten äquatorwärts ziehen und die Warmfronten polwärts, verringern die neuen Wirbelstürme den Temperaturunterschied. Somit stellt die Windzirkulation auf der Erde ein Gleichgewicht zwischen den Erwärmungseffekten der Sonnenstrahlung in den Polarregionen und am Äquator dar. Die Windzirkulation durch Zyklone, Antizyklone und andere Windsysteme zerstört auch periodisch diesen Temperaturkontrast.
Zyklone eines etwas anderen Charakters treten näher am Äquator auf und bilden sich im Allgemeinen in Breitengraden zwischen 10° und 30° N und S über den Ozeanen. Sie werden im Allgemeinen als tropische Wirbelstürme bezeichnet, wenn ihre Winde 74 Meilen (119 km) pro Stunde erreichen oder überschreiten. Sie werden auch als Hurrikane bezeichnet, wenn sie im Atlantik und in der Karibik auftreten, als Taifune im westlichen Pazifik und im Chinesischen Meer sowie als Zyklone vor den Küsten Australiens. Diese Stürme haben einen geringeren Durchmesser als die außertropischen Wirbelstürme, der zwischen 100 und 500 km liegt, und werden von Winden begleitet, die manchmal extreme Stärke erreichen. Diese Stürme werden im Artikel Tropische Wirbelstürme genauer beschrieben.
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