Когда воздушный поток встречает гору или холм, он вынужден пониматься. Этот процесс известен как орографический подъем. Если влажность потока достаточно высока, то на наветренной стороне горы образуются облака, которые называются орографическими (рис. 2).
Рис. 2. Орографическое облако в устойчивом состоянии, высокая влажность с наветренной стороны
Тип образующегося облака зависит от устойчивости воздуха и содержания влаги. Воздух также поднимается из-за нагрева в дневное время, поэтому благодаря одновременно орографическому и термическому подъему зачастую образуются кучевые облака со значительным вертикальным развитием (рис. 3). Из-за этого в холмистых областях часто больше облаков, чем в близлежащих низменностях.
Рис. 3. Орографическое облако в неустойчивом состоянии, высокая влажность с наветренной стороны
Существующие облака, встречаясь в гористых или холмистых областях с препятствиями на своей высоте, в результате особенностей рельефа могут менять форму и строение. Плотность и зачастую вертикальная мощность облаков увеличивается, так же как и размер и концентрация капель воды или частиц льда. Такие облака могут образовывать шапки над горными хребтами. Могут начаться или усилиться осадки. Весьма часто сильные орографические осадки выпадают на наветренной стороне препятствий, особенно расположенных в приморских регионах. Для этого процесса, который называется орографическим усилением осадков, требуются особые синоптические условия, не имеющие отношения к топографии.
Облака истончаются и рассеиваются на подветренной стороне, где из-за рельефа происходит нисходящее движение воздушных потоков и заметно сокращается объем осадков (дождевая тень). Вокруг отдельно стоящих гор орографические облака часто образуют окружающий гору воротник или шапку, закрывающую ее вершину (рис. 4). В обоих случаях облака довольно симметричны. Они дают мало осадков или не дают их вовсе. В горных барьерах облачные шапки с подветренной стороны свидетельствуют о вероятных волнениях ниже по потоку. Иногда облака напоминают гряду или стену, повторяющую очертания горы. Важно помнить, что их отсутствие не означает отсутствие волн. При более низкой влажности волны могут появляться и без облачных шапок.
Рис. 4. Орографическое облако в устойчивом состоянии, низкая влажность с наветренной стороны
При сильном ветре можно видеть, как орографические облака, образовавшиеся рядом с горным пиком, нисходят потоками с подветренной стороны. Это облачный флаг, который не следует путать со снегом, сдуваемым с хребта или пика горы.