Постараемся выяснить, почему меняется давление и почему оно неодинаково над разными частями земного шара. Солнечные лучи неодинаково обогревают земной шар, так как они под разными углами падают на земную поверхность (см. стр. 222). Больше всего тепла получает экватор, меньше всего — полюсы. Поэтому тропический пояс играет роль постоянного нагревателя атмосферы — здесь больше тепла получается от Солнца, чем отдается в мировое пространство. Полюсы — постоянные холодильники, непрерывно отдающие тепло, а получают они его сравнительно мало.
Между нагревателем и холодильником должно обязательно возникнуть движение воздуха. Сделаем такой опыт. В два сосуда (А и Б), соединенных внизу и наверху трубками, нальем воду до уровня середины верхней трубки и затем один из сосудов (А) начнем нагревать, а другой (Б) обложим льдом. Вода в сосуде А расширится, и уровень ее станет выше, чем в сосуде Б; она потечет по верхней трубке из А в Б. Но тогда окажется, что общий вес и давление на дно всего столба воды в сосуде Б больше, чем в сосуде А, и по нижней трубке вода начнет течь из сосуда Б в А.

Циркуляция воды между нагреваемым (А) а охлаждаемым (Б) сосудами.

Так между нагревателем и холодильником установится круговая циркуляция воды.
Этот опыт показывает, что течение направлено от места с более сильным давлением столба воды к месту с менее сильным давлением. Наверху более сильное давление совпадает с теплом, а внизу,— наоборот, с холодом. Посмотрим, что же наблюдается в атмосфере. Если подсчитать за много лет среднее атмосферное давление на уровне, например, 10 км в северном полушарии, то самое высокое (для этого уровня) давление окажется на экваторе, самое низкое — на полюсе, а вдоль параллелей давление почти не меняется. Обычно на географическую карту наносят величины давления для данного уровня и по этим величинам проводят линии одинакового давления — изобары (от греческих слов «изо» — равный, «барос» — тяжесть, вес). Средние изобары на уровне 10 км проходят почти точно вдоль параллелей: вдоль экватора располагается полоса самого высокого давления, и отсюда давление равномерно убывает к полюсам. Полюс находится в центре самого низкого давления.
Таким образом, давление в атмосфере наверху распределяется так же, как и в верхних
частях наших сосудов,— оно убывает от тепла к холоду.
Если посмотрим на карту среднего давления атмосферы для земной поверхности, полного совпадения с результатами нашего опыта мы уже не найдем. Действительно, на полюсе давление повышенное, а на экваторе — пониженное, но в промежутке между ними давление в среднем от экватора повышается к тропикам, затем понижается к умеренным широтам и вновь возрастает к полюсам. Изобары здесь уже вовсе не проходят по широтам, а замыкаются вокруг отдельных центров повышенного и пониженного давления. Если же мы просмотрим ежедневные карты давления, то на всех уровнях (а особенно у земли) увидим крайне изменчивую день ото дня картину — движущиеся, образующиеся и вновь исчезающие центры высокого и низкого давления, которые не подчиняются никаким видимым порядкам и законам.
Обратимся теперь к воздушным течениям: подтверждают ли они наш опыт? Оказывается, что почти во всей толще атмосферы ветры дуют вовсе не от высокого давления к низкому (т. е. перпендикулярно к изобарам), а вдоль изобар: в северном полушарии они оставляют высокое давление справа, а низкое — слева (по ходу движения потока), в южном полушарии — наоборот.

Распределение среднего давления и воздушных течений в атмосфере для северного полушария: А — на высоте 10 а; Б— у земной поверхности; Н — низкое давление; В — высокое давление. 1 — изобары; 2— направление ветра.

 Только в самом нижнем, приземном слое атмосферы поток отклоняется в сторону более низкого давления, и именно те ветры, которые мы непосредственно ощущаем, дуют под углом к изобарам. Причина этого — отклоняющее действие вращения Земли.