大氣環(huán)流主要與太陽(yáng)輻射、地球自傳運(yùn)動(dòng)、地表性質(zhì)作用和地面摩擦作用相關(guān).
太陽(yáng)輻射作用.大氣運(yùn)動(dòng)需要能量,而能量幾乎都來(lái)源于太陽(yáng)輻射的轉(zhuǎn)化.不同緯度得到的太陽(yáng)輻射能不同,低緯地區(qū)因凈得熱量不斷增溫并膨脹上升,極地大氣因凈失熱量而不斷冷卻并收縮下沉.假設(shè)地球表面性質(zhì)均一并沒(méi)有地轉(zhuǎn)偏向力,則氣壓梯度力的作用將使赤道和極地之間構(gòu)成一個(gè)大的理想的直接熱力環(huán)流圈.太陽(yáng)輻射對(duì)大氣系統(tǒng)加熱不均是大氣產(chǎn)生大規(guī)模運(yùn)動(dòng)的根本原因,而大氣在高低緯間的熱量收支不平衡是產(chǎn)生和維持大氣環(huán)流的直接原動(dòng)力.
地球自傳運(yùn)動(dòng)作用.然而,大氣是在自轉(zhuǎn)的地球上運(yùn)動(dòng)著,地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)力迫使運(yùn)動(dòng)空氣的方向偏離氣壓梯度力方向.在北半球,氣流向右偏轉(zhuǎn),結(jié)果使直接熱力環(huán)流圈中自極地低空流向赤道的氣流偏轉(zhuǎn)成東風(fēng),而不能逕直到達(dá)赤道；同樣,自赤道高空流向極地的氣流,隨緯度增高,偏轉(zhuǎn)程度增大,逐漸變成與緯圈相平行的西風(fēng).可見(jiàn),在偏轉(zhuǎn)力的作用下,理想的單一的經(jīng)圈環(huán)流,既不能生成也難以維持,因而形成了幾乎遍及全球（赤道地區(qū)除外）的緯向環(huán)流.因而地球自轉(zhuǎn)是全球大氣環(huán)流形成和維持的重要因子.
地表性質(zhì)作用.地球表面有廣闊的海洋、大片的陸地,陸地上又有高山峻嶺、低地平原、廣大沙漠以及極地冷源,因此是一個(gè)性質(zhì)不均勻的復(fù)雜的下墊面.從對(duì)大氣環(huán)流的影響來(lái)說(shuō),海陸間熱力性質(zhì)的差異所造成的冷熱源分布和山脈的機(jī)械阻滯作用,都是重要的熱力和動(dòng)力因素.海洋與陸地的熱力性質(zhì)有很大差異.夏季,陸地上形成相對(duì)熱源,海洋上成為相對(duì)冷源；冬季,陸地成為相對(duì)冷源,海洋卻成為相對(duì)熱源.這種冷熱源分布直接影響到海陸間的氣壓分布,使完整的緯向氣壓帶分裂成一個(gè)個(gè)閉合的高壓和低壓.同時(shí),冬夏海、陸間的熱力差異引起的氣壓梯度驅(qū)動(dòng)著海陸間的大氣流動(dòng),這種隨季節(jié)而轉(zhuǎn)換的環(huán)流是季風(fēng)形成的重要因素.北半球陸地遼闊,海陸東西相間分布,在冬季,大陸是冷源,緯向西風(fēng)氣流流經(jīng)大陸時(shí),氣流溫度逐漸降低,直到大陸東岸降到最低,氣流東流入海后,因海洋是熱源,氣溫不斷升溫,直到海洋東緣溫度升到最高,這樣便形成了圖4-32所示的溫度場(chǎng).即大陸東岸成為溫度槽,大陸西岸形成溫度脊.夏季時(shí),溫度場(chǎng)相反,大陸東岸為溫度脊,大陸西岸為溫度槽.根據(jù)熱成風(fēng)原理,與溫度場(chǎng)相適應(yīng)的高空氣壓場(chǎng)則是,冬季大陸東岸出現(xiàn)低壓槽,西岸出現(xiàn)高壓脊,夏季時(shí)相反.可見(jiàn),海陸東西相間分布對(duì)高空環(huán)流形勢(shì)的建立和變化有明顯影響.地形起伏,尤其是大范圍的高原和高大山脈對(duì)大氣環(huán)流的影響非常顯著,其影響包括動(dòng)力作用和熱力作用兩個(gè)方面.當(dāng)大規(guī)模氣流爬越高原和高山時(shí),常常在高山迎風(fēng)側(cè)受阻,造成空氣質(zhì)量輻合,形成高壓脊,在高山背風(fēng)側(cè),則利于空氣輻散,形成低壓槽.東亞沿岸和北美東岸,冬半年經(jīng)常存在的高空大槽,雖然其形成與海陸溫差有關(guān),但同爬越高大地形也有關(guān).地形過(guò)于高大或氣流比較淺薄,則運(yùn)動(dòng)氣流往往不能爬越高大地形,而在山地迎風(fēng)面發(fā)生繞流或分支現(xiàn)象,在背風(fēng)面發(fā)生氣流匯合現(xiàn)象.地形對(duì)大氣的熱力變化也有影響.比如青藏高原相對(duì)于四周自由大氣來(lái)說(shuō),夏季時(shí)高原面是熱源,冬季時(shí)是冷源,這種熱力效應(yīng)對(duì)南亞和東亞季風(fēng)環(huán)流的形成、發(fā)展和維持有重要影響.由上可見(jiàn),海陸和地形的共同作用,不僅使低層大氣環(huán)流變得復(fù)雜化,而且也使中高層大氣環(huán)流有在特定地區(qū)出現(xiàn)平均槽、脊的趨勢(shì).
地面摩擦作用.大氣在自轉(zhuǎn)地球上運(yùn)動(dòng)著,與地球表面產(chǎn)生著相對(duì)運(yùn)動(dòng).相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生著摩擦作用,而摩擦作用和山脈作用使空氣與轉(zhuǎn)動(dòng)地球之間產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動(dòng)力矩（即角動(dòng)量）.角動(dòng)量在風(fēng)帶中的產(chǎn)生、損耗以及在風(fēng)帶間的輸送、平衡,對(duì)大氣環(huán)流的形成和維持具有重要作用.