Ferrel ha dimostrato che è la tendenza dell’aria calda che sale, ruotando a causa dell’effetto Coriolis, ad attirare aria dalle regioni più equatoriali e più calde e a trasportarla verso il polo. È questa rotazione che crea le complesse curvature nei sistemi frontali che separano l’aria fredda artica/antartica verso il polo dall’aria tropicale più calda verso l’equatore.

Ferrel ha migliorato la teoria di Hadley riconoscendo un meccanismo fino ad allora trascurato. Questa è una citazione dal suo primo articolo:

La quarta e ultima forza nasce dalla combinazione di un movimento relativo a est o ovest dell’atmosfera con il movimento rotatorio della terra. In conseguenza del fatto che l’atmosfera ruota su un asse comune con quello della terra, ogni particella è colpita da una forza centrifuga, che, risolvendosi in una forza verticale e una orizzontale, le fa assumere una forma sferoidale conforme alla figura della terra. Ma, se il moto rotatorio di una qualsiasi parte dell’atmosfera è maggiore di quello della superficie terrestre, o, in altre parole, se una qualsiasi parte dell’atmosfera ha un moto relativo orientale rispetto alla superficie terrestre, questa forza viene aumentata, e se ha un moto relativo occidentale, viene diminuita, e questa differenza dà luogo a una forza perturbatrice che impedisce all’atmosfera di essere in uno stato di equilibrio, con una figura conforme a quella della superficie terrestre, ma provoca un accumulo dell’atmosfera a certe latitudini e una depressione ad altre, e la conseguente differenza di pressione dell’atmosfera a queste latitudini influenza molto materialmente i suoi moti.

Il ragionamento errato di Hadley era stato nei termini di una tendenza a conservare la quantità di moto lineare, quando la massa d’aria viaggia da nord a sud o da sud a nord. Ferrel riconobbe che in meteorologia e oceanografia ciò di cui bisogna tener conto è la tendenza, di una massa d’aria che è in movimento rispetto alla Terra, a conservare il suo momento angolare rispetto all’asse terrestre.