Una masa de aire es una gran masa de aire con temperatura y humedad generalmente uniformes. El área sobre la que se origina una masa de aire es la que proporciona sus características. Cuanto más tiempo permanezca la masa de aire sobre su región de origen, más probable será que adquiera las propiedades de la superficie de abajo. Por ello, las masas de aire se asocian a sistemas de alta presión.

Hay dos grandes divisiones generales de masas de aire basadas en el contenido de humedad. Las masas de aire continentales, designadas con la letra «c» minúscula, se originan sobre los continentes y son, por tanto, masas de aire secas. Las masas de aire marítimas, designadas con la letra ‘m’, se originan sobre los océanos y son, por tanto, masas de aire húmedas.

Cada una de las dos divisiones se divide a su vez en función del contenido de temperatura de la superficie sobre la que se originan.

• Las masas de aire árticas, designadas con la letra ‘A’, son muy frías ya que se originan sobre las regiones árticas o antárticas.
• Las masas de aire polares, designadas con la letra ‘P’, no son tan frías como las masas de aire árticas, ya que se originan sobre las latitudes más altas tanto de la tierra como del mar.
• Las masas de aire tropicales, designadas con la letra ‘T’, son cálidas/calientes ya que se originan sobre las latitudes más bajas tanto de la tierra como del mar.

Juntando ambas denominaciones, tenemos, por ejemplo, una masa de aire «ártico continental» designada por ‘cA’, cuyo origen está sobre los polos y, por tanto, es muy fría y seca. La polar continental (cP) no es tan fría como la masa de aire ártica, pero también es muy seca. La polar marítima (mP) también es fría pero húmeda debido a que se origina sobre los océanos. Las masas de aire de la región desértica (calientes y secas) se designan con «cT» por «tropical continental».

A medida que estas masas de aire se desplazan por la tierra pueden empezar a adquirir atributos adicionales. Por ejemplo, en invierno una masa de aire ártico (aire muy frío y seco) puede moverse sobre el océano, recogiendo algo de calor y humedad del océano más cálido y convirtiéndose en una masa de aire polar marítima (mP) – una que sigue siendo bastante fría pero que contiene humedad.

Si esa misma masa de aire polar se mueve hacia el sur de Canadá hacia el sur de los Estados Unidos recogerá algo del calor de la tierra, pero debido a la falta de humedad permanece muy seca. Esto se denomina masa de aire polar continental (cP).

Los límites de las masas de aire

El movimiento de las masas de aire suele basarse en el flujo de aire en la atmósfera superior. A medida que la corriente en chorro cambia de intensidad y posición, afecta al movimiento y la fuerza de las masas de aire. Cuando las masas de aire convergen, forman límites llamados «frentes».

Los frentes se identifican por el cambio de temperatura basado en su movimiento. Con un frente frío, una masa de aire más fría sustituye a una masa de aire más cálida. Un frente cálido tiene el efecto contrario, ya que el aire cálido sustituye al aire frío. También existe un frente estacionario que, como su nombre indica, significa que el límite entre dos masas de aire no se mueve.

El movimiento de las masas de aire también afecta al lugar donde se producen una buena parte de las precipitaciones. El aire de las masas de aire frío es más denso que el de las masas de aire cálido. Por lo tanto, a medida que estas masas de aire frío se mueven, el aire denso socava las masas de aire más cálido forzando el aire cálido hacia arriba y sobre el aire más frío haciendo que se eleve en la atmósfera.

Así que, los frentes no sólo aparecen en la superficie de la tierra, también tienen una estructura vertical o pendiente. Los frentes cálidos suelen tener una pendiente suave, por lo que el aire que asciende a lo largo de la superficie frontal es gradual.

Con los frentes cálidos, la suave pendiente favorece una amplia zona de aire ascendente, por lo que suele haber nubosidad estratiforme o generalizada y precipitaciones a lo largo y al norte del frente. La pendiente de los frentes fríos, al ser mucho más pronunciada, obliga al aire a ascender de forma más brusca. Esto puede llevar a una banda bastante estrecha de chubascos y tormentas eléctricas a lo largo o justo por delante del frente.

Hay otro límite que existe excepto que este límite divide el aire húmedo del aire seco. Llamada línea seca este límite separará el aire húmedo del Golfo de México (al este) y el aire seco del desierto de los estados del suroeste (al oeste).

Típicamente se encuentra de norte a sur a través de los estados de las altas planicies centrales y del sur durante la primavera y principios del verano. La línea seca suele avanzar hacia el este durante la tarde y retroceder hacia el oeste por la noche.