(Afsnit 2.4.3)
I et stabilt miljø er stærke vinde, der blæser vinkelret på en barriere (f.eks. et bjerg), tvunget til at stige op på vindsiden og falde langs skråningerne i medvind. Den forstyrrede luftstrøm begynder at svinge i en række bølger, mens den bevæger sig nedstrøms, hvilket genererer bjergbølger.
Hvis bølgerne i det væsentlige forbliver stationære, mens luften bevæger sig igennem dem, kaldes de ikke-turbulente stationære eller stående bølger (og også indfangede læbølger). Når luften er tilstrækkelig fugtig, kan der forekomme orografiske skyer i den opstigende luft ved bølgeskammene (figur 5). De dannes oftest over eller i medvind fra bjergkæder og forbliver stationære, normalt i nogle timer (sjældent i mere end et døgn).
For en observatør på jorden bevæger disse skyer sig meget langsomt, hvis de overhovedet bevæger sig, selv om vinden ved skyhøjdepunktet kan være kraftig. I visse tilfælde afsløres vindens hastighed af markeringer i skyen, f.eks. af separate elementer, som bevæger sig fra den ene ende af skyen til den anden. Disse lenticularis-formede skyer, der produceres af bjergbølger, er et tegn på kraftig vind i de stabile mellemste lag af atmosfæren. De producerer ikke nedbør.
Figur 5. Bjergbølger
I nogle tilfælde forplanter disse bølger sig over store afstande i “læbølgetog”, så virkningerne kan også mærkes i stor afstand. Man kan se dem orienteret i lange bånd parallelt med bjergkæden med regelmæssige intervaller på flere kilometer (figur 6).
På satellitbilleder danner de et strømlinjemønster.
Figur 6. Satellitbillede af læbølgetræk (A = rækkeviddeudretning; B= vindretning)
Bølgeskyer kan også forekomme på forskellige niveauer samtidig. Ofte optræder en eller en bunke af flere orografisk formede lenticularis-skyer over bakken eller bjerget, nogle gange lidt opad eller nedad i vinden. Den orografiske indflydelse på luftstrømmen kan være betydelig på niveauer, der mange gange overstiger niveauerne for toppe eller kamme, og endda nå op til stratosfæren (figur 7).
Figur 7. Indfangede lee-bølger
I brede bjergrygge, når der er høj atmosfærisk stabilitet gennem en dybde af atmosfæren og markant vindskubning over bjergtoppen, kan der forekomme vertikalt udbredte bølger, hvor energien forplanter sig opad. Disse kaldes uindfangede leebølger, og cirriform sky dannet på grund af orografisk påvirkning (figur 8) er tegn på turbulens nær toppen af troposfæren. Nogle gange kan bølgetoppene strække sig ud over det høje niveau og ind i stratosfæren.
Figur 8. Vertikalt udbredt bølge
Hvor der er en tydelig kløft (foehn gap) mellem bakken og skyen, vil turbulensen sandsynligvis være kraftig. Hvor der ikke er noget klart mellemrum mellem bakken og skyen, vil en eventuel turbulens sandsynligvis være svag.
Og selv om tegn på skyer bliver en signatur for luftbevægelser og turbulens, sker dette undertiden uden visuelle indikatorer. Turbulens i klar luft forekommer ofte nær tropopausen på grund af vertikalt udbredte bølger under tørre forhold.
På visse tidspunkter kan amplituden af bjergbølger nå høje værdier, og bølgeenergien forplanter sig nedad umiddelbart op mod vinden af højderyggen, hvilket giver betydelige vejrbegivenheder såsom brydningsbølger, stærk til ekstrem turbulens, rotorer og skadelige nedadgående vindstød på den læside side af en bjergbarriere.
Under læbølgeskyen kan der i de nederste lag dannes en stor hvirvlende hvirvel med horisontale akser (figur 9). Hvis den opstigende luft i denne store stationære hvirvel afkøles tilstrækkeligt, kan der i den øvre del opstå en skybjælke, der kaldes en “rotorsky” (rullesky). Rotor- eller rulskyer er tegn på et område med kraftig turbulens ved eller nær jordoverfladen med overfladevind af meget varierende retning og/eller hastighed og udgør således en fare for luftfarten.
Figur 9. Rotorsky