К огромным воздушным вихрям относятся циклоны и антициклоны.
Циклон представляет собой вихрь в диаметре до 2000 км и более, высотой от 6...8 км до 10... 12 км. В центре его — пониженное атмосферное давление. Воздух в циклонах у поверхности земли стекается к середине, образуя систему круговых ветров (рис. 1, 2) против движения часовой стрелки в северном полушарии и по часовой — в южном. На направление движения воздуха в циклоне оказывает влияние отклоняющая сила вращения Земли вокруг своей оси. В центре этого огромного вихря воздух поднимается и, охлаждаясь, растекается на высоте. Водяные пары при этом конденсируются. Поэтому для циклонов характерна ненастная погода: зимой — большая облачность, снегопады, метели, некоторое потепление; летом —дожди, грозы, понижение температуры и усиление ветра. В синоптической практике при анализе карт погоды территория распространения циклона (антициклона) очерчивается замкнутыми кривыми линиями одинакового атмосферного давления — изобарами. Как правило, циклоны перемещаются с запада на восток. Движение это вызвано резкими изменениями не только атмосферного давления и ветра, но и температуры, влажности воздуха.

Отмечаются обильные осадки. Малые циклоны, объединяясь, могут образовать обширные глубокие циклоны, состоящие из масс холодного воздуха по всей своей толщине. Постепенно циклоны затухают. Такой процесс продолжается в течение нескольких дней. Обычно циклон длится от 1...2 до 5...7 суток. Скорость движения его от 20...30 до 70...90 км/ч. В северном полушарии есть два района Мирового океана, где половину года господствуют циклоны. Первый район находится несколько южнее Исландии, а второй — вблизи Алеутских островов. Вообще на земном шаре циклоны часто возникают в одних и тех же районах. В северном полушарии эти районы находятся вблизи восточных берегов континентов. Зимой, например, такая особенность циркуляции атмосферы Земли обусловлена взаимодействием холодного континентального воздуха с теплым морским.

В зависимости от района зарождении циклоны называются средиземноморскими, балканскими, генуэзскими, амударьинскими и т. д. Циклоны, рождающиеся на юге и перемещающиеся затем к северу, принято называть южными, а циклоны северных морей, быстро перемещающиеся на юг — «ныряющими». На Украине наиболее сильные дожди и снегопады, как правило, обусловлены южными циклонами. Они же способствуют вторжению холодных арктических масс на континент.

Антициклон — область в атмосфере, характеризующаяся повышенным давлением воздуха и представляющая собой полную противоположность циклону. В циклонах воздух сгоняется круговыми ветрами к центру, в антициклонах — расходится от центра (рис. 3); в циклонах небо обычно облачное, а в антициклонах — преимущественно ясное. Как и циклоны, антициклоны перемещаются в направлении общего переноса воздуха в тропосфере, то есть с запада на восток, отклоняясь при этом к низким широтам. Средняя скорость перемещения антициклона — около 30 км/ч в северном полушарии и около 40 км/ч в южном, но нередко антициклон надолго принимает малоподвижное состояние. При длительном нахождении антициклона над одним и тем же районом может возникнуть засуха. В антициклонах воздух опускается и при этом нагревается: содержащаяся в нем влага превращается в невидимый пар, небо освобождается от облачности. У поверхности земли воздух растекается от центра. Таким образом, ветер в антициклонах дует, огибая его центр, в северном полушарии по часовой стрелке, в южном — против часовой стрелки, образуя тем самым гигантский вихрь. В диаметре антициклон может достигать нескольких тысяч километров, распространяясь в высоту до 8... 12 км.

Полосы осадков в циклоне В 1978 г. П.В. Хоббсом была предложена классификация полос осадков в циклоне. В соответствии с этой классификацией выделяют такие основные типы полос осадков (см. рис. 4): 1а,1б - на теплом фронте, 2 - в теплом секторе, 3а,3б - на холодном фронте, 4а,4б - на фронте окклюзии, 5 - за холодным фронтом.

Ветер, дующий весь день и усиливающийся с наступлением ночи, свидетельствует о приближении циклона. Если ветер меняет направление по часовой стрелке («вслед за солнцем») это означает, что циклон захватывает место наблюдения своей правой (как правило, южной) стороной. Правая сторона цикла обычно заполнена теплым воздухом.

Погода здесь неустойчивая (давление так же может скакать), но, как правило, без существенных осадков со слабыми или умеренными юго-западными ветрами. Зимой это предвещает низкую слоистую облачность, весной и осенью — туманы, летом же небо часто и вовсе остается безоблачным. Угроза заморозков в любое время года — минимальна.

Если ветер меняет направление против часовой стрелки и усиливается со временем, — циклон захватывает место наблюдения своей левой (как правило, серверной стороной — барической ложбиной). Это несет сплошную облачность, обложные осадки, выпадающие с перерывами и постепенно переходящие в кратковременные дожди ливневого типа. Дуют преимущественно восточный и северо-восточный ветры. Прямой угрозы заморозков нет.

Если ветер не меняет направления — центр циклона направляется прямо к месту наблюдения. Передняя часть циклона несет сплошную слоистую облачность, обложные осадки и, как правило, сопровождается нарастающим потеплением. Однако, потепление это обманчиво. Выход из циклона обычно сопровождается крайне неустойчивой погодой: сильными ливневыми дождями (порой с грозой и градом) чередующимися с внезапными прояснениями. Воздух значительно холодает, так что вероятность заморозков весьма велика! Ветер, по мере продвижения циклона, изменяется приблизительно в следующем порядке. Перед кромкой циклона дует южный или юго-восточный ветер. В лобовой части циклона он становится нестабильным и часто меняет направление.

Устойчивый южный или юго-западный ветер свидетельствует о том, что наблюдатель находится в самом центре циклона. Через некоторое время ветер внезапно усилиться, станет порывистым... Устойчивый западный или северо-западный ветер говорит о том, что циклон уже миновал, а вместе с ними миновали ливневые дожди и угроза заморозков, грозы и града.