Orografinen pilvi liikkuu ilmassa kohtaa esteen ja maaston että voimaa nousta. Tämä este voi olla asteittainen, kuten kaltevuus on Pohjois-Amerikan Great Plains tai olla jyrkkä kuin että vuori. Tämä aiheuttaa ilman laskeutumisen kulman kääntymiseksi ja lämpötilan muutoksen nousevan eri nopeudella, koska se on tyydyttynyt tai tyydyttymätön. Se seuraa vaihtelua kuivan adiabaattisen gradientin mukaan, kunhan se ei ole tyydyttynyt. Sitten muutos tehdään märän adiabaattisen gradientin nopeuden mukaan (kuvan vasen osa) ja muodostuu pilviä. Molemmissa tapauksissa, jos nostetun ilmamassan lämpötilan muutosnopeus nousee ympäristön lämpötilaa suuremmaksi, nostetusta ilmasta tulee epävakaa .
Oletetaan vakaa ilma (kerrostettuna vastaavalla potentiaalilämpötilalla, joka kasvaa korkeuden kanssa) ja laminaarivirta, jossa tuuli kasvaa korkeuden mukana. Maan lähellä liikkuva ilma seuraa maaston muotoja. Kun kohtaat esteen, sen on mentävä kaltevuuteensa ja sen lämpötila laskee Laplace-lain mukaan . Esteeseen kohtisuorassa oleva komponentti määrittää nousunopeuden miinus maan lähellä olevan kerroksen kitka. Pintatuulen nopeus kaltevuutta pitkin pienenee siis vähitellen korkeuden kanssa samalla tavalla kuin pallo, jonka alkunopeus on " X ", hidastuu noustessaan kaltevalle tasolle.
Ensimmäisen yläpuolella oleva ilmakerros on kuitenkin vakaata ilman massaa kohden nostettua ilmaa lämpimämpi ja estää pystysuuntaisen liikkeen kaltevuutta pitkin. Tämä rajoittaa korkeutta, jonka pinta-ilma voi saavuttaa esteen kaltevuudella:
Yleensä voidaan määrittää, pääseekö ilmavirta huipulle laskemalla tuulien kineettinen energia ja potentiaalinen energia , jonka ilmamassan on voitettava . Frouden luku on suhde näiden kahden määrät ja on oltava suurempi kuin 1 johtaa ylityksen. Yleensä sen tulisi kuitenkin olla yli 1,5 kitkan takia.
Jos ilma on epävakaa, nostetun tontin lämpötilan muutos on hitaampaa kuin ympäristön. Sitten meillä on tilanne, jossa juonen lämpötila on sitä ympäröivää ilmaa korkeampi ja siten vähemmän tiheä. Siihen kohdistuu arkkimainen työntö ylöspäin ja tulee konvektioon. Jos ilma on ehdollisesti epävakaa, lämpötilarakenne on vakaa pinnan ja tietyn korkeuden välillä ja sitten epävakaa vapaan konvektion taso (NCL). Tässä tapauksessa meillä on hybriditilanne: pintatuulien voimakkuudesta riippuen tilanne on samanlainen kuin vakaan tai epävakaan ilman, saavutetusta korkeudesta riippuen.
Ilman vakaudesta ja sen vesihöyrypitoisuudesta riippuen seuraavia orografisia pilviä voi syntyä :
Vakaa ilmaKun sää on kirkas, purjelentäjät , riippuliitimet ja varjoliitimet voivat hyödyntää orografista hissiä . Tämä pätee erityisesti Yhdysvaltojen itään . Appalakkien harjanne on suunnattu lounaaseen koilliseen ja on suhteellisen jatkuvaa. Lisäksi niiden suuntauksen perusteella suotuisimmat olosuhteet löytyvät luoteisvirtauksesta, toisin sanoen kylmän rintaman kulun jälkeen . Tämä antaa erinomaisen yhdistelmän orografista nostoa ja lämpöhissiä .
Ennätyslennot on tehty näissä olosuhteissa tällä alueella. Yksi suosituimmista paikoista tehdä kaltevuus lentoja on laakson Sequatchie joen (in) in Tennessee , joka on 100 km pitkä. Tämä rinne käytetään Purjelentokoneita vuonna Dunlap ja satunnaisesti purjelentokone alkaen Jasper .
Kun ilma on vakaa, orografinen hissi sallii vain paikalliset lennot, koska kun poistutaan mainitulta rinteeltä, löydämme itsemme vakaan ilman läsnäollessa, joten lämpöhissiä ei voi kehittyä.
Pystysuuntaisten kallioiden lähellä on yleensä turbulenssialue, jossa on laskevaa ilmaa lähellä kallion pohjaa, mutta myös hyödynnettävä hissi. Orville Wright käytti tätä ilmiötä asettamalla lentoaikarekordin 11 minuutiksi vuonna 1911. Maaston toisella puolella voi muodostua orografisia aaltoja (ja roottoreita ), joita myös purjelentäjät voivat käyttää korkeuden voittamiseen.