Los patrones climáticos en la Tierra son impulsados por el calentamiento desigual de la superficie por la luz solar. El Sol es la última fuente de energía que impulsa el viento, la lluvia y las tormentas en todo el planeta. El movimiento de los patrones de viento, las corrientes oceánicas e incluso el ciclo del agua pueden considerarse como mecanismos globales para redistribuir el calor del Sol.
Cuando la luz solar llega a la Tierra, imparte su energía al planeta, calentándola. Sin embargo, algunos lugares de la Tierra son mejores que otros para absorber la energía del Sol. El hielo, por ejemplo, refleja alrededor del 90 por ciento de la luz solar que lo golpea. El agua de mar, sin embargo, absorbe alrededor del 90 por ciento de la luz solar recibida. Los desiertos y las nubes tienden a ser reflectantes y difíciles de calentar, mientras que los bosques y los pastizales tienden a ser oscuros y absorbentes de calor.
A medida que el calor se aplica de manera desigual en todo el mundo, los diferenciales térmicos comienzan a formarse junto con los gradientes de presión. En general, el aire a alta presión se apresura a igualarse con las áreas cercanas de aire a baja presión, y las áreas de alta temperatura expulsan calor a las áreas más frías cercanas. La corriente del aire hacia adelante y hacia atrás lleva nubes y se puede sentir como el viento. Bajo ciertas condiciones, la confluencia de presión, temperatura y humedad puede desencadenar tormentas, inversiones de temperatura y cualquier otro fenómeno asociado con el clima.
