Den orografiske heisen beveger luften, møter et hinder i terrenget som styrken til å stige. Dette hinderet kan være gradvis, som skråningen til de nordamerikanske store slettene , eller være bratt som for et fjell. Dette genererer en nedstigning av luften for å dreie hjørnet og temperaturendringen stiger med en annen hastighet, siden den er mettet eller umettet. Den følger en variasjon i henhold til den tørre adiabatiske gradienten så lenge den ikke er mettet. Deretter gjøres endringen i henhold til hastigheten på den våte adiabatiske gradienten (venstre del av bildet), og det vil være dannelse av skyer. I begge disse tilfellene, hvis temperaturendringshastigheten til den løftede luftmassen blir større enn miljøet, blir den løftede luften ustabil .
Anta stabil luft (lagdelt med en ekvivalent potensiell temperatur som øker med høyde) og laminær strømning der vinden øker med høyden. Luft som beveger seg nær bakken følger terrengets konturer. Når den støter på et hinder, må den gå oppover skråningen og temperaturen synker i henhold til Laplaces lov . Det er komponenten vinkelrett på hindringen som definerer stigningen, minus friksjonen på laget nær bakken. Overflatenes vindhastighet langs skråningen avtar derfor gradvis med høyde på samme måte som en ball med en starthastighet " X " bremser ned når den stiger et skråplan.
Imidlertid er luftlaget over det første varmere enn den løftede luften, i tilfelle av en stabil luftmasse, og blokkerer vertikal bevegelse langs skråningen. Dette begrenser høyden overflateluften kan nå i hindringens skråning:
Generelt kan det bestemmes om luftstrømmen kan nå toppen ved å beregne vindens kinetiske energi og den potensielle energien som luftmassen må overvinne . Den Froude-tall er et forhold mellom disse to mengder og må være større enn 1 for å føre til en oversving. Generelt bør det imidlertid være mer enn 1,5 på grunn av friksjonen.
Hvis luften er ustabil, er temperaturendringen i den løftede tomten tregere enn miljøet. Vi har da en situasjon der temperaturen på tomten er varmere enn luften som omgir den og derfor mindre tett. Den gjennomgår et arkimedisk trykk oppover og trer i konveksjon. Hvis luften er betinget ustabil, er temperaturstrukturen stabil mellom overflaten og en viss høyde, og deretter ustabil, nivået av fri konveksjon (NCL). I dette tilfellet har vi en hybrid situasjon: avhengig av styrken til overflatevindene, vil vi ha en situasjon som ligner på stabil eller ustabil luft, avhengig av nådd høyde.
Avhengig av luftens stabilitet og dens vanndampinnhold kan følgende orografiske skyer genereres :
Stabil luftNår været er klart, kan orografisk løft utnyttes av seilflypiloter , hanggliders og paragliders . Dette gjelder spesielt i det østlige USA . Appalachernes rygglinjer er orientert sørvest nordøst og er relativt kontinuerlige. I tillegg, gitt deres orientering, er de gunstigste forholdene funnet av nordvestlig strømning, det vil si etter passering av en kaldfront . Dette resulterer i en utmerket kombinasjon av orografisk heis og termisk heis .
Rekordflyvninger har blitt utført under disse forholdene i denne regionen. Et beste sted å utføre skråninger er dalen Sequatchie River (in) i Tennessee , som er 100 km lang. Denne skråningen brukes av hangglidere i Dunlap og mer av og til av seilfly fra Jasper .
Når luften er stabil, tillater en orografisk heis bare lokale flyvninger, for når man forlater nevnte skråning, befinner vi oss i nærvær av stabil luft og derfor kan ingen termisk heis utvikle seg.
I nærheten av vertikale klipper er det vanligvis et område med turbulens med synkende luft nær klippen, men også utnyttbar heis. Orville Wright brukte dette fenomenet og satte en flyrekordrekord på 11 minutter i 1911. På den andre siden av terrenget kan det dannes orografiske bølger (og rotorer ), som også kan brukes av glidepiloter for å vinne høyde.