Η ατμοσφαιρική πίεση είναι απλά το βάρος της στήλης αέρα πάνω από ένα σημείο, και σε έναν χάρτη καιρού σχεδιάζεται ως ισοβαρείς, γραμμές που ενώνουν σημεία ίσης πίεσης. Μια ύφεση, ή κυκλώνας, είναι μια περιοχή όπου αυτή η στήλη ζυγίζει λιγότερο από τη γύρω περιοχή· ένας αντικυκλώνας είναι όπου ζυγίζει περισσότερο. Σχεδόν όλα όσα αποκαλούμε «καιρό», άνεμος, μετωπικά συστήματα, σύννεφα, βροχή, είναι η προσπάθεια της ατμόσφαιρας να εξισορροπήσει αυτή την ανισορροπία, και το μέγεθος, το σχήμα και ο κύκλος ζωής αυτών των συστημάτων είναι αυτό που δείχνουν πραγματικά οι χάρτες πρόγνωσης.
Πώς δημιουργούνται
Οι περισσότερες υφέσεις των μέσων γεωγραφικών πλατών γεννιούνται στο σύνορο ανάμεσα σε θερμές και ψυχρές αέριες μάζες, κοντά στον πολικό jet stream. Όταν αυτό το ρεύμα αναπτύσσει κύμα, ο αέρας μπροστά από μια ταχύτερη «τσέπη» μέσα του, ένα «jet streak», απλώνεται ψηλά πιο γρήγορα απ' όσο αναπληρώνεται από κάτω. Αυτή η καθαρή απομάκρυνση αέρα μειώνει την πίεση στο έδαφος, και ο αέρας ξεκινά να συγκλίνει σπειροειδώς για να καλύψει το κενό· αυτή η διαδικασία λέγεται κυκλογένεση. Η αντίθεση θερμοκρασίας κατά μήκος του συνόρου είναι το «καύσιμο»: όσο πιο έντονη είναι, τόσο πιο εκρηκτικά μπορεί να βαθύνει η ύφεση, χάνοντας μερικές φορές δεκάδες εκατοστόμπαρ σε μία μέρα σε μια «βόμβα» (bomb cyclone). Οι αντικυκλώνες δημιουργούνται αντίστροφα, εκεί όπου ο αέρας ψηλά συγκλίνει και κατεβαίνει. Μερικοί, όπως ο ημι-μόνιμος αντικυκλώνας των Αζορών, είναι ο κατερχόμενος κλάδος της τροπικής κυκλοφορίας Hadley· άλλοι είναι ψυχρός, πυκνός αέρας που συγκεντρώνεται πάνω από μια ήπειρο τον χειμώνα, ή ένα «μπλοκάρισμα» που σχηματίζεται όταν ο jet stream λυγίζει σε μια μεγάλη, αργοκίνητη θηλιά και «παγιδεύει» έναν αντικυκλώνα στη θέση του για μέρες ή εβδομάδες.
Πώς περιστρέφονται
Η περιστροφή της Γης εκτρέπει κάθε κινούμενο αέρα μέσω του φαινομένου Coriolis, προς τα δεξιά της κίνησής του στο Βόρειο Ημισφαίριο και προς τα αριστερά στο Νότιο. Γύρω από μια ύφεση, η δύναμη της βαροβαθμίδας τραβά τον αέρα προς το κέντρο· το Coriolis εκτρέπει αυτόν τον εισερχόμενο αέρα, και η ισορροπία ανάμεσα στις δύο δυνάμεις καταλήγει σε περιστροφή αντίθετη των δεικτών του ωρολογίου στο Βόρειο Ημισφαίριο και ωρολογιακή στο Νότιο, με τον αέρα να συγκλίνει ελαφρώς προς το κέντρο κοντά στο έδαφος, όπου η τριβή διασπά αυτή την ισορροπία. Γύρω από έναν αντικυκλώνα, ο αέρας που απομακρύνεται από το κέντρο εκτρέπεται προς την αντίθετη φορά, παράγοντας ωρολογιακή περιστροφή στο Βόρειο Ημισφαίριο και αντίθετη των δεικτών στο Νότιο. Γι' αυτό, στο Βόρειο Ημισφαίριο, αν γυρίσετε την πλάτη σας στον άνεμο, η χαμηλή πίεση βρίσκεται στα αριστερά σας.
Πώς κινούνται
Τα επιφανειακά συστήματα «κατευθύνονται» σε μεγάλο βαθμό από τον άνεμο αρκετά χιλιόμετρα από πάνω τους, που συχνά προσεγγίζεται από τη ροή στα 500 hPa ή από τον ίδιο τον jet stream. Στα μέσα γεωγραφικά πλάτη αυτή η ροή είναι γενικά από δυτικά προς ανατολικά, οπότε οι περισσότερες υφέσεις και αντικυκλώνες μετακινούνται ανατολικά, συνήθως με 30-50 km/h, πιο γρήγορα όταν ο jet είναι ισχυρός. Μια ύφεση αδυνατίζει και «αποκόπτεται» (occlusion) μόλις το ψυχρό μέτωπό της φτάσει το θερμό μέτωπο, αποκόπτοντάς την από την αντίθεση θερμοκρασίας που την τροφοδοτούσε, και στη συνέχεια γεμίζει και διαλύεται μέσα σε λίγες μέρες. Η κίνηση σταματά σχεδόν εντελώς όταν ένας αντικυκλώνας μπλοκαρίσματος «παρκάρει» στην πορεία του jet stream, αναγκάζοντας τις υφέσεις να τον προσπεράσουν, και παράγοντας τις μακρές ξηρές ή υγρές περιόδους που ακολουθούν ένα μπλοκάρισμα. Μπορείτε να παρακολουθήσετε όλον αυτό τον κύκλο ζωής στους χάρτες πίεσης στάθμης θάλασσας και στα ensembles του ngmeteo.com, όπου η πυκνότητα των ισοβαρών δείχνει την ένταση του ανέμου και τα run των μοντέλων δείχνουν προς τα πού κατευθύνεται ένα σύστημα.