В тропосфере постоянно возникают, развиваются и исчезают вихре разных размеров - от небольших до гигантских по площади циклонов и антициклонов.
Циклон - это замкнутая область с пониженным давлением в центре .. Поэтому воздух в циклоне перемещается по
спирали от периферии (из областей высокого давления) к центру (область низкого давления) и поднимается вверх, образуя восходящие потоки. В циклоне воздух движется по криволинейном пути и направлен по часовой стрелке в Южном полушарии и против часовой стрелки - в Северной. С циклонами связаны обширные области облаков и осадков, значительные изменения температуры, сильные ветры. Обычно циклоны перемещаются с одной территории на другую. Однако известны циклоны, которые существуют на протяжении всего года в постоянных областях пониженного атмосферного давления: Исландский минимум (циклон), который расположен в Северной Атлантике в районе острова Исландия; Алеутский минимум (циклон) в районе Алеутских островов на севере Тихого океана. Циклоны особенно характерны для территории Европы, они перемещаются из Атлантики на восток и существуют 5-7 суток, т.е. пока не выровняется атмосферное давление.
Кроме умеренных широт циклоны наблюдаются в тропическом поясе. Тропические циклоны возникают только над морем, между 10-15о северной и южной широт. При переходе на сушу они быстро затухают. Это обычно небольшие циклоны (их диаметр составляет около 250 км), но с очень низким давлением в центре. Тропические циклоны перемещаются со скоростью 10-20 км / ч в основном с востока на запад, но их траектория отклоняется в сторону высоких широт (в Северном полушарии они движутся на северо-запад в Южной - на юго-запад). Это очень мощные вихри с исключительно сильными ветрами (20-30 м / с, в порывах до 100 м / с и более), которые вызывают огромные волны на море и разрушения на суше. На земном шаре в среднем за год наблюдается около 70 случаев тропических циклонов. Они характерные для Антильских островов, юго-восточного побережья Азии, в Аравийского моря, Бенгальского залива, западных окраин Индийского океана. В разных районах они имеют местные названия: циклон (в Индийском океане), ураган (в Северной и Центральной Америке), тайфун (в Восточной Азии).
Антициклон - замкнутая область с высоким давлением в центре. Благодаря этому движение воздуха в антициклоне направлено от центра (области высокого атмосферного давления) к периферии (в область низкого атмосферного давления). В центре антициклона воздух опускается, образуя нисходящие потоки воздуха, и растекается во все стороны, т.е. от центра к периферии. При этом оно также вращается, но в противоположную циклона - по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки - в Южном. Антициклоны в умеренных широтах чаще наступают после циклонов, часто они приобретают малоподвижный (стационарный) состояние и существуют до тех пор, пока давление не выровняется (6-9 суток). В связи с нисходящими потоками в антициклоне воздух не насыщается влагой, не происходит хмароутворення преобладает сухая и малооблачная погода со слабыми ветрами и штилями.
Кроме умеренных широт антициклоны очень распространены в субтропических широтах - поясах высокого давления. Здесь это постоянные, существующие на протяжении всего года атмосферные вихри (области высокого давления): Северо-Атлантический (Азорский) максимум (антициклон) в районе Азорских островов, Южная-Атлантический максимум, Северо-Тихоокеанский (Канарский) максимум (антициклон) в районе Канарских островов в Тихом океане, Южно-Тихоокеанский максимум, Индийский максимум в Индийском океане. Все они размещены над океанами. Единый мощный антициклон над сушей возникает зимой в Азии с центром над Монголией - Азиатский (Сибирский) максимум.
Диаметр циклонов и антициклонов может достигать 3000-4000 км, а высота - до 18-20 км, то есть это плоские вихре с сильно наклоненной осью вращения. Перемещаются они обычно с запада на восток со скоростью 20-40 км / ч (кроме стационарных).