大範圍的大氣運動狀態。就水準尺度而言，有某大地區（例如歐亞地區）、某半球或全球範圍的大氣環流；就鉛直尺度而言，有對流層、平流層、中層或整個大氣圈的大氣環流；就時間尺度而言，有一至幾天、一月、一季、半年、一年的直至多年平均的大氣環流。它既是地－氣系統進行熱量、水分、角動量等的交換和能量轉換的重要機制，又是這些物理量的輸送、平衡和轉換的重要結果（見大氣角動量平衡、大氣環流的能量平衡和轉換。研究大氣環流的特徵及其形成、維持、變化和作用，掌握其規律，對於改進和提高高天氣預報的準確率、研究氣候形成的理論，以及為更有效地利用氣候資源提供可靠的物理依據，都具有重要的意義。
平均環流 大氣運動的根本能源是太陽輻射能。由於地球的自轉和公轉，且因其赤道面和黃道面有23°27′的交角，所以低緯度地區比高緯度地區受熱多，因而低緯度大氣較高緯度大氣暖。高低緯度之間的溫度差異，是造成大氣運行的基本因素。這種溫度差異有著明顯的季節性變化，大氣環流的特征也隨季節而變。
緯向環流 就平均情況說，無論南半球或北半球，大氣環流的最基本性狀，是大氣大體上沿緯圈方向繞地極的運行（圖1）。這在南半球更為顯著。由全球沿緯圈平均的東西向風速分佈圖（圖2），可更清楚地看出平均緯向環流的特點。
在對流層，低緯度地區常盛行東風，稱為東風帶，又稱信風帶(在北半球為東北信風，在南半球為東南信風)，其范圍隨高度減小；中高緯度地區則盛行西風，稱為西風帶，其所跨的緯度，除低層外均遠較東風帶為寬。中緯度地區，西風的強度隨高度迅速增大，最大風速出現在緯度30°～45°上空的200百帕附近，稱為行星西風急流；極地附近，低層存在較淺薄的弱東風，稱極地東風帶。平均說來，在低層，極地東風有偏向中緯度吹的分量，中高緯度地區的西風有向高緯度和極地吹的分量，低緯度地區的東風有向赤道吹的分量。這些平均風帶總稱為行星風系，其范圍和強度有明顯的季節性變化。
在平流層，冬半球為西風環流，夏半球為東風環流，在春秋過渡季節裡，高緯度地區為西風，低緯度地區為東風。無論西風或東風，都隨高度增強，強度都較對流層裡的大。另外，在赤道附近的上空，東西風的交替，還存在準兩年的周期性變化（見平流層和中層大氣環流）。
經圈環流 由大氣在南北方向和鉛直方向的平均運動所構成的平均環流（圖3）示出，每個半球都存在三個經圈環流：①低緯度的正環流(或稱直接環流)，是G.哈得來在1735年最先提出的，故稱為哈得來環流；②中緯度的逆環流（或稱間接環流），是W.費雷爾在1856年最先提出的，故稱為費雷爾環流；③極區的正環流，它比較弱，稱為極地環流。哈得來環流和費雷爾環流的下沉氣流區和副熱帶高壓帶的平均緯度相吻合，而費雷爾環流和極地環流的上升氣流區和極鋒(見鋒)的平均緯度一致。此外，經圈環流的強度和位置，也都表現出明顯的季節性變化。
非軸對稱環流 大氣環流不是軸對稱的。在不同的經圈剖面上，緯向環流和經圈環流都可能有很大的不同。在等壓面或等高面平均圖上，高空存在西風帶槽、脊和副熱帶高壓、熱帶擾動；低空則存在一些半永久性的低壓和高壓系統，稱為大氣活動中心（圖4）。這種特征，主要是由於地球表面海陸分佈所引起的輻射、感熱和水汽潛熱等熱力差異，以及地面摩擦和大地形的作用所造成的（見青藏高原氣象學）。正因為大氣環流具有非軸對稱性，使各地區的天氣變化和氣候特征更加復雜：有些地區出現顯著的季風環流，低緯度地區出現沃克環流。由於地表的不均勻性，科裡奧利參數隨緯度的變化，以及大氣本身的可壓縮性和斜壓性（見斜壓大氣），加上大氣中的水汽相變和風速的水平切變、鉛直切變等因子，使大氣總呈現出各種波動或渦旋型運行的狀態。有時波或渦的南北幅度很大，大氣主要作南北向運行，稱為經向環流型；有時南北幅度很小，大氣主要沿緯圈運行，稱為緯向環流型。不管哪種環流型，大氣環流狀態都是由很多不同尺度和不同頻率的大氣波動疊加而成的。沿緯圈繞地球一周的波數為1～3個的波稱為超長波，波數為4～7個的波稱為行星波或長波。波數為8個或以上的波稱為短波。行星波和短波都是移動性的波，超長波主要是擺動性的。在對流層內，短波主要出現在其中部和下部，長波主要出現在其中部和上部，超長波則存在於整個對流層。但在逐日天氣圖上，超長波為行星波和短波所掩蓋而難以辨識；在旬或月平均圖上，特別在多年的平均圖上，因平滑而消去瞭較短的波，超長波就可清楚地顯現出來瞭。例如圖1所示的波動，基本上就是因海陸和大地形所激發的超長波。一般的海平面天氣圖所顯示的低層大氣運動更復雜，可出現更多的旋渦，包括氣旋（或稱低壓系統）和反氣旋（或稱高壓系統）。在中緯度，氣旋多同冷暖空氣的界面──鋒面相結合，氣旋內部和鄰近地區有上升運動；反氣旋內部有下沉運動。高空和低空的大氣環流系統是相互聯系的，低空環流系統與經圈環流也是相互聯系的（圖5）。
大氣環流的逐日變化，是由那些不同尺度的高空波動和旋渦，以及低空的鋒系、氣旋和反氣旋的發生、發展和消亡的過程所引起的，並表現為緯向環流型和經向環流型的循環轉變過程。大氣環流平均狀態中的三個經圈環流、東風帶、西風帶和急流，是由於太陽輻射的加熱不均勻、地球自轉、大型擾動和摩擦等因子共同作用所造成和維持的。
研究動向 大氣環流是一個復雜的問題，環流性狀在不斷地變化著，有的年份還有明顯異常。從長期來看，即使是一些最基本的狀態，也經歷著緩慢的變異，表現為氣候變化。這是太陽－天氣氣候關系、地-氣關系（見輻射差額、熱量平衡、反射率）、海-氣關系，甚至還有生物和人類活動的影響長期綜合作用的結果。隨著大氣探測技術的發展，為獲取更多的氣象要素資料、不斷揭示大氣環流各種事實提供瞭條件。
在研究方法上，除瞭動力學理論分析和模型實驗外，已更廣泛地利用大型電子計算機，對物理因子進行數值模擬試驗。
參考書目
葉篤正、朱抱真著:《大氣環流的若幹基本問題》，科學出版社，北京，1958。
E.N.洛倫茨著，北京大學地球物理系氣象專業譯:《大氣環流的性質和理論》，科學出版社，北京，1976。(E.N.Lorenz，The Nature andTheory of the GeneralCirculation of the Atmosphere，WMO，Gerneva，1967.)
R.E.Newell，et al.，The GeneralCirculation of the TropicalAtmosphere and Interactions with ExtratropicalLatitudes，Vol.I，Vol.Ⅱ，MIT Press，Cambridge，1972，1974.