La circulación del viento en superficie viene determinada por la fuerza de la presión (lleva el aire a las borrascas) y la fuerza de Coriolis (tiende a desviar el aire). Actuando además la fuerza de rozamiento y la fuerza centrípeta. La resultante de estas cuatro fuerzas es el viento en superficie.

Es la fuerza que causa la desviación que experimenta cualquier fluido( aire o agua), debido al movimiento de rotación de la Tierra.
Es máxima en los polos y nula en el ecuador.
Si la Tierra fuera inmóvil, el aire descendería desde los polos al ecuador, de norte a sur siguiendo los meridianos. Pero, dicho movimiento no se realiza de esa manera, debido a la velocidad de rotación terrestre (distinta según la latitud: máxima en los polos, por estar muy cerca del eje de rotación y, mínima en el ecuador). Así las masas de aire van quedando rezagadas, sufriendo una desviación hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur

Si el flujo del aire es desde el ecuador a los polos, las masas de aire tienden a adelantarse, ya que la superficie de la Tierra irá cada vez más lenta, desviándose igualmente hacia la derecha o la izquierda según el hemisferio. Un ejemplo se observa en los vientos alisios de ambos hemisferios que, al principio llevan dirección N-S y a medida que se acercan al ecuador cambian de E-W.

Un experimento sencillo para observar dicha fuerza consiste en trazar una línea recta sobre un disco en rotación. Si se hace girar un disco sobre la platina de un gramófono en sentido contrario al habitual (para que imite al de la rotación terrestre) y, desde el centro al borde intentamos trazar una línea recta, ésta sufrirá una desviación análoga a la que sufre el fluido. Con respecto al disco, la trayectoria descrita ha sido desviada por una fuerza llamada de Coriolis (matemático e ingeniero francés (1792-1843)

La aceleración de la fuerza de Coriolis viene dada por:

La magnitud de la desviación es directamente proporcional a:

- La velocidad horizontal del aire ( es decir, movimiento del aire a 11 m/s con la mitad e la fuerza desviadora operando sobre él, con respecto al movimiento a 22 m/s)
- Al seno de la latitud (sen 0º = 0; sen 90º = 1)
Por tanto, el efecto es máximo en los polos ( es decir, donde el plano de la fuerza desviadora es paralelo a la superficie terrestre) y disminuye con el seno de la latitud, haciéndose cero en el ecuador (es decir, donde no existe componente de desviación en un plano paralelo a la superficie).
La fuerza de Coriolis siempre actúa en ángulo recto a la dirección del movimiento del aire.

La fuerza del gradiente de presión tiene componente horizontal y vertical. Pero, el componente vertical está más o menos en equilibrio con la fuerza de la gravedad. Las diferencias verticales en cuanto a la presión pueden deberse a causas térmicas o mecánicas ( a veces no se distinguen con facilidad) y, dichas diferencias controlan el movimiento horizontal de una masa de aire.
El gradiente de presión es la fuerza motivadora que causa que el aire se desplace lejos de las áreas de altas presiones hacia las zonas donde éstas son menores. La fuerza de gradiente de presión viene determinada matemáticamente como:

d es la densidad del aire dp/dn es el gradiente horizontal de presión

De esta forma, cuanto más cerca estén las isobaras, el gradiente de presión será mayor al igual que la velocidad de los vientos. De la misma forma, cuanto más alejadas estén, el gradiente de presión será menor y menor, por tanto, la velocidad de los vientos.

Puesto el aire en movimiento por la fuerza de la presión, comienza a actuar la fuerza de Coriolis, perpendicular a la trayectoria y progresivamente mayor al acelerarse el viento. La acción de ambas fuerzas desemboca en un equilibrio de manera que el viento resultante, llamada viento geostrófico, es paralelo a las isobaras, dejando las presiones bajas a la izquierda y las altas a su derecha, en el hemisferio norte, y al revés en el hemisferio sur.
El viento geostrófico es, un viento teórico, que señala un movimiento rectilíneo y uniforme del aire, según la dirección marcada por isobaras rectilíneas, fruto del equilibrio entre las fuerzas de la presión y de Coriolis.

Para que un cuerpo siga una trayectoria curva debe existir una aceleración hacia dentro (c), hacia el centro de rotación.
Se expresa como:

v es la velocidad a la que va esa masa r es el radio de curvatura

Una fuerza que tiene un efecto importante sobre el movimiento del aire es el que se debe a la fricción con la superficie terrestre.
Hacia la superficie (por debajo de los 500 m en terrenos llanos) la fricción empieza a reducir la velocidad del viento por debajo del valor geostrófico. Esta capa de influencia de la fricción se denomina capa de límite planetaria.
La velocidad del viento disminuye exponencialmente cerca de la superficie terrestre debido a los efectos de rozamiento de la superficie. Éstos implican hacer fricción sobre los obstáculos, edificios, árboles, colinas..., y el esfuerzo ejercido por el aire en la superficie de contacto.