Le masse d'aria tendono a spostarsi da zone a pressione più alta a zone a pressione più bassa secondo la cosiddetta forza di gradiente di pressione (PGF). Ad esempio nel caso della circolazione atmosferica globale (e lo stesso vale per la circolazione oceanica) il differente riscaldamento fra basse e alte latitudini genera differenze di pressione che il sistema terrestre tende a riequilibrare redistribuendo la massa e causando così il vento. Tuttavia per effetto della rotazione terrestre si genera la forza deviante di Coriolis (CF) che si oppone a tale riequilibrio tentando di "rispedire" l'aria da dove è venuta e tendendo così a mantenere quelle differenze di pressione che la PGF tenderebbe ad annullare. In pratica la CF produce una deviazione verso destra delle masse d'aria in moto nel nostro emisfero e verso sinistra per quelle in moto nell'emisfero sud.

Il vento che si origina come risultante dell'equilibrio fra le componenti orizzontali della forza deviante di Coriolis (CF) e della forza di gradiente di pressione (PGF) è chiamato vento geostrofico, ed è una grandezza vettoriale diretta parallelamente alle isobare e con verso tale che se ci poniamo alle spalle la provenienza del vento, avremo l'area di bassa pressione alla nostra sinistra (legge di Buy-Ballot).

Pertanto quando si osserva una carta meteorologica che riporta delle isobare al suolo (o delle topografie dei livelli barici, nel caso di analisi in quota), si applica l'approssimazione geostrofica per individuare in modo semplice ed immediato la direzione di provenienza del vento. Con l'approssimazione geostrofica (vento legato alla composizione di due sole forze, PGF e CF) abbiamo dunque ottenuto un vento parallelo alle isobare. Vediamo ora di avvicinarci al problema posto dal lettore cercando di capire come il vento reale si trovi spesso a deviare rispetto a tale situazione ideale. L'approssimazione geostrofica si regge infatti su due

ipotesi:

1. assenza di attriti;

2. moto relativo (rispetto alla Terra) uniforme, e cioè privo di accelerazioni.

La prima delle due ipotesi viene meno in vicinanza dal suolo. Infatti nei primi 1000-1500 m al di sopra del suolo (nel cosiddetto strato limite planetario) l'effetto di attrito con la superficie altera consistentemente l'equilibrio geostrofico (più la superficie è scabra e maggiore è tale alterazione, la quale sarà dunque più consistente sulla terra che sul mare). Di conseguenza sulle terre il vento al suolo presenterà velocità del 25-50% inferiore rispetto a quella del vento geostrofico, mentre la direzione risulterà inclinata (grossomodo di 25°) rispetto alle isobare.

La seconda delle sue ipotesi viene meno allorché, in vicinanza dei centri di alta e bassa pressione, le isobare si incurvano, generando una accelerazione centripeta pari a (v2)/r ove v è la velocità del vento ed r è il raggio di curvatura delle isobare. Il vento che si ottiene aggiungendo l'accelerazione centripeta al vento geostrofico è detto vento di gradiente.