(Avsnitt 2.4.3)
I en stabil miljö tvingas starka vindar som blåser vinkelrätt mot en barriär (t.ex. ett berg) att stiga upp på läsidan och sjunka ner längs sluttningarna i medvind. Den störda luftströmmen börjar svänga i en serie vågor när den rör sig nedströms, vilket genererar bergsvågor.
Om vågorna i huvudsak förblir stationära medan luften rör sig genom dem kallas de icke-turbulenta stationära eller stående vågor (och även instängda leevågor). När luften är tillräckligt fuktig kan orografiska moln uppstå i den stigande luften vid vågkammarna (figur 5). De bildas oftast ovanför eller i vindriktningen av bergskedjor och förblir stationära, vanligen i några timmar (sällan mer än ett dygn).
För en observatör på marken rör sig dessa moln mycket långsamt, om ens alls, även om vinden vid molnnivån kan vara stark. I vissa fall avslöjas vindens hastighet av markeringar i molnet, till exempel av separata element som rör sig från den ena änden av molnet till den andra. Dessa lenticularis-formade moln som produceras av bergsvågor är en indikation på starka vindar på stabila mellannivåer i atmosfären. De producerar ingen nederbörd.
Figur 5. Bergsvågor
Undertiden sprider sig dessa vågor långa sträckor i ”leevågståg”, så effekterna kan också kännas på långt avstånd. De kan ses orienterade i långa band parallellt med bergskedjan, med regelbundna intervaller på flera kilometer (figur 6).
På satellitbilder bildar de ett strömlinjeformat mönster.
Figur 6. Satellitbild av leevågståg (A = inriktning av området; B= vindriktning)
Vågmoln kan också uppträda på olika nivåer samtidigt. Ofta uppträder ett eller en hög av flera orografiskt formade lenticularismoln ovanför kullen eller berget, ibland något uppåt eller nedåt i vinden. Det orografiska inflytandet på luftflödet kan vara betydande på nivåer som många gånger överstiger nivåerna för toppar eller krön och till och med nå stratosfären (figur 7).
Figur 7. Infällda leevågor
I breda bergsryggar när det råder hög atmosfärisk stabilitet genom ett djup i atmosfären och markerad vindskjuvning ovanför bergstoppen kan vertikalt utbredda vågor uppstå där energin fortplantar sig uppåt. Dessa kallas för ointagna leevågor och cirriformt moln som bildas på grund av orografisk påverkan (figur 8) tyder på turbulens nära troposfärens topp. Ibland kan vågtopparna sträcka sig bortom den höga nivån in i stratosfären.
Figur 8. Vertikalt utbredd våg
Om det finns en tydlig klyfta (foehn gap) mellan kullen och molnet är turbulensen sannolikt kraftig. Där det inte finns någon tydlig lucka mellan kullen och molnet är eventuell turbulens sannolikt svag.
Och om bevisen på moln blir en signatur för luftrörelser och turbulens, sker detta ibland utan visuella indikatorer. Turbulens i klar luft förekommer ofta nära tropopausen på grund av vertikalt utbredda vågor i torra förhållanden.
Vid vissa tillfällen kan amplituden hos bergsvågorna nå höga värden, och vågenergin fortplantar sig nedåt omedelbart i vindriktningen av bergsryggen, vilket ger upphov till betydande väderhändelser, t.ex. brytande vågor, stark till extrem turbulens, rotorer och skadliga vindbyar i nedåtgående riktning på den läckra sidan av en bergsbarriär.
Under leevågsmolnet, i de lägre skikten, kan det bildas en stor virvlande virvel med horisontella axlar (figur 9). Om den stigande luften i denna stora stationära virvel svalnar tillräckligt kan en molnbalk som kallas ”rotormoln” (rullmoln) uppstå i den övre delen. Rotormoln eller rullmoln tyder på ett område med kraftig turbulens vid eller nära jordytan, med ytvindar med mycket varierande riktning och/eller hastighet, vilket utgör en fara för luftfarten.
Figur 9. Rotormoln