Atmosferik dolaşım, havanın küresel hareketidir ve güneş radyasyonundan elde edilen ısıyı daha sıcak bölgelerden daha soğuk bölgelere dağıtır. Dünya kendi ekseni üzerinde dönmediyse ve pürüzsüz ve düzgün bir yüzeye sahip olsaydı, ekvatorda sıcak hava yükselir ve kutuplara doğru akardı. Orada serinler ve batarlardı, yeryüzünün yüzeyi boyunca ekvatorun geri dönüş akışını yaratırlardı. Biri Kuzey Yarımküre'de ve bir tanesi güneyde olmak üzere iki adet düzgün, dönen konveksiyon hücresi olacaktır. Bu sadeleştirilmiş model yerine, dünyanın atmosferik dolaşımı çok daha karmaşıktır.
Dünya'nın atmosferik düzenlerinin aşırı basitleştirilmiş bir modelinde, her yarım kürede bir büyük konveksiyon hücresi vardır. Gerçekte, her yarım kürede üç konveksiyon hücresi vardır. Ekvator yakınındaki ısıtılmış, nemli tropikal hava yükselir ve Hadley Hücresini oluşturan ekvatordan uzaklaşır. Kutupların üzerinden, serin ve kuru hava alçalır ve Polar Hücreleri çalıştırır. Ferrel Hücreleri daha değişkendir ve Hadley ve Polar Hücreleri arasında bulunur.
Dünyanın dönüşü, ekseninin eğimi, yüzey özellikleri, okyanus akıntıları ve yerel hava durumu modelleri, küresel atmosferik modelleri etkiler. Düz bir çizgide akan rüzgarlar yerine, Dünya'nın dönüşü eğilmelerine neden olur. Coriolis Gücü Kuzey Yarımküre rüzgarlarını sağa ve Güney Yarımküre sola rüzgarları yönlendirir. Orta enlemlerde batı rüzgarlarının ve tropikal ve kutup bölgelerinde doğu rüzgarlarının oluşumuna katkıda bulunur. Coriolis Force ayrıca yüksek ve alçak basınç hücrelerinin etrafında dönme rüzgarları üretir.
Atmosferik dolaşımdaki mevsimsel değişimler, Dünya ekseninin eğilmesinden kaynaklanır. Güneşin direkt ışınları mevsimsel olarak ekvatorun kuzeyine ve güneyine doğru hareket ettikçe dolaşım modelleri değişmektedir. Dünya yüzeyindeki özellikler, küresel atmosferik dolaşımı da etkiler. Kuzey Yarımküre'deki daha geniş arazi alanı ve Güney Yarımküre'deki karşılık gelen daha büyük okyanus alanı, her yarım küre içindeki üç konveksiyon hücresinde değişikliklere neden olur.
Atmosferik sirkülasyonu etkileyen birçok karmaşık faktör, insanların küresel hava sirkülasyon düzenlerini yeterince modellemesini zorlaştırdı. 20. yüzyıla kadar bilgisayar ve uydu verileri kullanılarak doğru atmosferik dolaşım modellerinin üretilmesi değildi. Bu modeller, bilim insanlarının iklim ve hava koşullarını daha iyi anlamalarına yardımcı olan atmosferin gerçek çalışmalarına yakından benziyordu. Bilgisayar modellemesi kullanılarak yapılan hava tahminlerinde erken gelişmeler, daha gerçekçi ve karmaşık modellerin daha doğru tahminlere izin vermesiyle gelişti. Atmosferik dolaşım modelleri geçmişte uzun vadeli iklim değişikliklerini anlamak ve gelecekteki değişikliklerin etkilerini tahmin etmek için kullanılmaktadır.
