Una brisa marina se forma cuando el aire más pesado y frío sobre el agua se desplaza hacia el interior, mientras que el aire más ligero y cálido se eleva, creando una brisa. La principal causa de la brisa marina es la irregularidad de la temperatura entre la tierra y el océano, porque la tierra se calienta más rápido que el agua.
Según USA Today, la tierra y el agua se calientan a diferentes ritmos porque el agua tiene mayor capacidad calorífica. A medida que la tierra se calienta rápidamente, el aire de arriba se calienta y este aire más cálido y menos denso se eleva, creando una presión frontal. Mientras tanto, el océano se calienta más lentamente y el aire es fresco y denso con la humedad. Debido a que el aire caliente sobre la tierra está aumentando, el aire fresco del mar se precipita para llenar los huecos. Este proceso crea viento.
De acuerdo con la Universidad de Illinois, las brisas marinas ocurren durante las primeras tardes porque el sol ha tenido tiempo de calentar la tierra y el agua. Las brisas marinas también se producen durante la primavera y principios del verano cuando el agua todavía mantiene las temperaturas frescas del invierno.
A menudo, las brisas marinas se acompañan con nubes porque, a medida que el aire fresco y húmedo se desplaza tierra adentro, se calienta y se condensa en nubes. Estas nubes son conocidas como el frente de brisa marina.