L’atmosfera terrestre funge da isolante, trattenendo il calore dei raggi solari assorbito dalla superficie terrestre e moderando la temperatura del globo, in modo che non ci siano forti sbalzi termici tra giorno e notte.

Come sappiamo la terra si riscalda in modo ineguale, determinando, di conseguenza, un riscaldamento irregolare dell’aria sovrastante. Intorno al nostro pianeta si formano, perciò, zone di aria a diverse temperature.

L’aria fredda che, a parità di volume, è più pesante di quella calda scende gradualmente sospingendo verso l’alto l’aria calda, più leggera.

Lo stesso fenomeno lo possiamo osservare, in scala ridotta, in una stanza riscaldata da un termosifone. L’aria calda al di sopra del radiatore sale fino al soffitto e si sposta lungo di esso, mentre l’aria più fredda, a livello del pavimento, si sposta in prossimità del radiatore per poi subire il riscaldamento. Si creano, cosi, per effetto della differenza di temperatura, dei movimenti ascendenti e discendenti dell’aria e dei movimenti orizzontali che equivalgono a una sorta di "brezza domestica".

Sul nostro pianeta le regioni calde prossime all’equatore possono essere paragonate al "radiatore" del globo di modo che ai tropici si accumulano grandi masse di aria calda.

Nelle regioni polari l’aria subisce, invece, un forte raffreddamento e si accumula in masse fredde.

Nella troposfera si generano, perciò, correnti convettive ossia l’aria calda si solleva sopra l’equatore e scorre ad alta quota verso i poli, mentre l’aria fredda che è qui localizzata si sposta, a sua volta, a quota più bassa, verso le zone equatoriali.

La circolazione così esposta è schematizzata e semplificata al massimo; essa è, in realtà complicata dalla presenza di fattori e non è così semplice.

Infatti se la Terra fosse completamente immobile e dotata di una superficie omogenea, per esempio tutta ricoperta da oceani o da terre emerse, in ogni emisfero esisterebbe un'unica grande cellula convettiva: ad alte quote si verificherebbe lo spostamento d’aria calda dalla fascia equatoriale ai poli e, a bassa quota il trasferimento d’aria fredda in senso inverso. La fascia equatoriale sarebbe dunque caratterizzata dal permanere di una zona di bassa pressione ( l’aria calda leggera e umida che è soggetta a moti ascensionali ) mentre le aree polari sarebbero sempre interessate da zone di alta pressione ( l’aria fredda e secca che è soggetta a moti discendenti ).

Questo modello è, però, complicato sia dalla disomogeneità della superficie terrestre che dalla rotazione terrestre, tanto che i meteorologi contano ben sei cellule convettive.

La semplificazione serve, quindi, a spiegare come le zone temperate del globo ricevono sia l’aria che ha subito un processo di raffreddamento in corrispondenza delle regioni polari che quella che si è riscaldata a livello delle regioni equatoriali e come il calore terrestre si distribuisce uniformemente.

Il principio esposto per la "brezza domestica" creata dal termosifone e quello su larga scala a livello del globo terrestre vale anche, localmente, per le zone costiere durante l’estate.

Infatti il sole scalda la terraferma più rapidamente di quanto non scaldi la superficie d’acqua del mare (l’acqua ha un più elevato calore specifico).

Di conseguenza l’aria sovrastante la costa sarà più calda dell’aria che si estende sopra l’oceano. Di giorno, perciò, la terraferma si comporta come il radiatore della stanza, originando una circolazione d’aria fresca che spira dal mare verso la costa (brezza di mare) e che spinge l’aria riscaldata dalla terraferma a sollevarsi e a spostarsi verso il mare. Di notte avviene il fenomeno contrario perché la terra, così come si è riscaldata facilmente, perde anche più rapidamente il proprio calore rispetto all’acqua, perciò l’aria sulla terraferma si raffredda, mentre quella che sovrasta il mare è ancora relativamente calda. Quindi l’aria più fredda soffia dalla costa verso il mare (brezza di terra).