As mudanças climáticas ocorrem devido a diferenças de temperatura, umidade e pressão entre as massas de ar atmosféricas que circundam o planeta. De modo geral, o clima é determinado pelo estado atual da atmosfera em uma área particular e também é afetado por mudanças sazonais devido à rotação da Terra em torno do Sol.
A pressão atmosférica é o fator mais importante na mudança do clima, pois a alta pressão faz com que o ar flua lentamente para baixo e se espalhe, enquanto a baixa pressão faz com que o ar suba, onde o vapor de água se condensa em nuvens. Os sistemas climáticos de alta pressão tendem a resultar em dias mais claros e sem nuvens, pois o ar que se afunda impede a formação de nuvens. Por outro lado, o ar resfria à medida que sobe em sistemas de baixa pressão, fazendo com que o vapor d'água se transforme em nuvens e, eventualmente, seja liberado na forma de precipitação.
A atmosfera da Terra é formada por essas diferentes massas de ar, que se movem constantemente em velocidades diferentes. No hemisfério norte, as massas de ar se movem no sentido horário, enquanto o ar no hemisfério sul se move no sentido oposto, no sentido anti-horário. O movimento e /ou colisão dessas massas de ar leva a ventos e tempestades, que resultam na mudança dos padrões climáticos.
