Загальною циркуляцією атмосфери називають сукупність повітряних течій планетарного масштабу або порівнянних за розмірами з материками і океанами, захоплюючих всю тропосферу і нижню стратосферу (до висоти близько 20 км) і характеризуються відносною сталістю. В її основі лежать постійні і сезонні повітряні потоки між центрами дії атмосфери.
У нижній тропосфері це основні зональні повітряні течії: східні - пасати в низьких екваторіально-тропічних широтах, західні - в помірних широтах і східні - в приполярних широтах (рис. 63, 64). Крім зональних переносів, в нижній тропосфері розвинені також мусони, де переважний напрямок вітрів як взимку, так і влітку ближче до меридіональному, ніж до зональному. Крім того, до повітряних течій загальної циркуляції атмосфери нерідко відносять вітри, пов'язані з циклонами і антициклонами внетропических широт, які забезпечують междушіротний обмін повітряних мас.
У верхній тропосфері - нижній стратосфері панують західний перенос повітря і так звані струменеві течії певного напряму в залежності від широти.
Атмосферна циркуляція дуже складна, так як в атмосфері одночасно існують руху повітря різних масштабів, що накладаються один на одного. Тому всі перераховані повітряні течії виявлені на Землі за допомогою статистичного усереднення, що дозволив помітити найосновніші стійкі особливості циркуляції атмосфери.
Планетарна циркуляція атмосфери складається під впливом трьох основних чинників: по-перше, зонального розподілу сонячної радіації і відповідно температури і тиску; по-друге, осьового обертання Землі і пов'язаного з ним відхилення повітряних потоків від градиентного спрямування; по-третє, неоднорідності земної поверхні - наявності материків і океанів з різними фізичними характеристиками повітря над ними. Всі ці фактори ускладнюють загальну циркуляцію атмосфери.
На однорідної невращающейся Землі розподіл температури і тиску біля земної поверхні відповідало б термічним умовам і мало б широтний характер: температура зменшувалася б від низьких широт ( «нагрівача») до полюсів ( «холодильників»). У зв'язку з цим над екватором тепле повітря піднімався б, а біля полюсів холодне повітря опускався б до земної поверхні. При цьому у верхній тропосфері над екватором відбувалося б скупчення повітря і було б підвищений тиск, убуває до полюсів. Повітря при цьому відтікає б на висоті в тому ж напрямку - від екватора до полюсів, що призводило б до зменшення тиску над екватором і збільшення його на полюсах. Поблизу земної поверхні повітря відтікає б від полюсів з їх високим тиском до екватора в меридіональному напрямку. Таким чином, перша причина циркуляції термічна: температурна різниця між широтами обумовлює відмінність їх тиску і меридіональну доданків загальної циркуляції атмосфери. На реальної Землі це виражається в існуванні на рівні моря біля екватора термічного пояса зниженого тиску, а біля полюсів (особливо у Південного) - областей підвищеного тиску.
На однорідної обертається Землі на висоті (у верхній тропосфері і нижній стратосфері) вітер, набряк від екватора до полюсів, повинен відхилятися вправо в північній півкулі, вліво - в південному і ставати західним. У нижній тропосфері, вище шару тертя (на висоті понад 1 км), відтік від полюсів до екватора і відхиляючись, вітер став би східним, а в шарі тертя - північно-східним в північній півкулі і південно-східним в південному. Таким чином, друга причина циркуляції динамічна: обертання планети обумовлює зональну доданків загальної циркуляції атмосфери.
Спостереження і вимірювання підтвердили, що у верхній тропосфері і нижній стратосфері в інтервалі висот від 10 км над екватором і від 4 км над полюсами аж до 20 км дійсно існує західний перенос повітря. Причому через відсутність тертя вітер дме досить сильний. Рух повітря відбувається проти годинникової стрілки, якщо дивитися з боку Північного полюса, і за годинниковою - з боку Південного полюса. Таким чином, на висоті існують дві циклонічні системи вітрів з центрами над полюсами.
У верхній тропосфері - нижній стратосфері поблизу тропопаузи в 40-х рр. XX ст. були виявлені струменеві течії - плоскі (вертикальної потужністю в кілька кілометрів) і порівняно вузькі (перші сотні кілометрів) сильні потоки повітря протяжністю в тисячі кілометрів зі швидкістю вітру до 300 км / год. Напрямок їх в позатропічних широтах в цілому західне. Вони утворюються над фронтальними зонами, т. Е. Головними арктичним (антарктичним) і полярними фронтами у земної поверхні, де різкі термічні і баричні контрасти простежуються у всій товщі тропосфери і вище. Струменеві течії повторюють розташування фронтальних зон: при різкому відхиленні головного фронту від широтного напрямку таке ж відхилення має і струминне перебіг.
Струменеві течії представляють науковий і практичний інтерес. У 1944 р Японія розробила і здійснила план повітряних нальотів на США через Тихий океан з використанням струменевих течій. Було запущено більш 10000 повітряних куль з запальними бомбами. Спеціальні пристрої автоматично підтримували потрібну висоту польоту куль. Але лише 10% їх досягли мети, і збиток від них для США виявився незначним. А літаки ВПС США, що літали на висоті 12-13 км на захід, до Японії, потрапляючи в дуже сильне струйное протягом, тормозившее їх рух, нерідко переривали політ, скидаючи бомби в море, не виконавши завдання. Особливе значення для авіації струменеві течії мають і зараз, так як зменшують або збільшують швидкість польоту; сильна турбулентність в них викликає бовтанку літаків. Струменеві течії переносять по земній кулі домішки, в тому числі продукти розпаду радіоактивних речовин.
Простежуються основні риси динамічної складової циркуляції і в приземному шарі: так, по обидва боки від екватора існують пояса підвищеного тиску динамічного походження, від яких до екватора дмуть вітри східних напрямків. Таке ж напрямок, хоча і зі слабкою повторюваністю, мають і вітри арктичних (антарктичних) областей. У помірних і субполярних широтах тиск, як правило, нижче, ніж в тропіках і високих широтах; тут спостерігається виразна тенденція західного переносу повітряних мас.
Разом з тим у Землі на планетарну циркуляцію атмосфери істотний вплив накладає подстилающая поверхню з її нерівномірним розподілом суші і моря, океанічними течіями різної температури і гірськими масивами.
Отже, розглянемо реальні вітрові потоки у поверхні Землі, які мають найбільше значення для погоди, клімату і природи Землі в цілому.