当气流遇到山脉或丘陵时会被迫上升;这称之为地形抬升。如果气流足够潮湿,则云会在山脉迎风坡形成,并称之为地形云(图2)。
图2. 迎风坡稳定条件和高水汽条件的地形云
云形成的类型取决于空气稳定性和水汽含量。白天升温也会使空气顺坡上升,因此,地形抬升和热抬升会共同作用,产生高且垂直发展的积云(图3)。因此,丘陵地区的云往往多于附近的低地。
图3. 迎风坡不稳定条件和高水汽条件的地形云
飘至山区或丘陵地区与障碍物高度相近的云会随着地形而改变其形状和结构。云会变得更浓,水滴或冰粒的大小和浓度会增加,且常常发展成更大的垂直厚度。这些云覆盖在山脊。降水可能会开始或强度增加。通常,强地形降水会发生在障碍物的迎风坡,尤其是对于海洋附近的障碍物。称为地形降水增强的这一过程需要有与地形无关的具体天气条件。
云在背风坡变薄并消散,这是地势造成下沉运动,且降水显著减少(雨影)。如果是孤立的山脉,地形云通常会在山脉周边形成项圈云或在山峰上形成山帽云(图4),两者均十分对称。这些云鲜有或不会带来降水。如果有山地障碍,从背风坡看,山帽云可能表明下游的波活动性。有时,云就像是沿着山脉轮廓的堤或墙。重要的是要记住,没有它们并不表明没有波。在较干燥的条件下,没有山帽云也会有波。
图4. 迎风坡稳定条件和低水汽条件的地形云
有强风时,可看到在峰顶附近形成的地形云在背风坡飘离山地。这是旗云,不可与从山顶或峰顶吹落的雪相混淆。