Seda, kuidas mäed kliimat kujundavad, nimetatakse orograafiliseks efektiks, mis kirjeldab, kuidas õhumassid tõusevad ja laskuvad mägede külgedelt. Mäe tuulealune külg on sageli seotud sooja ja kuiva õhuga. Mäeahelike tuulealustele nõlvadele luuakse vihmavarjud, mille tulemuseks on kõrbed või muu kliima, mida iseloomustab vähene sademete hulk. See mõjutab ka kondensvee tsükli etappi ja sademevee tsükli etappi.
Temperatuur ja niiskus
Et mõista, mis juhtub tuulealuse nõlva õhuga, on vaja mõista, mis juhtub õhuga, kui see jahtub ja soojeneb. Suhteline õhuniiskus (RH) mõõdab veeauru ehk niiskuse hulka õhus selle järgi, kui palju niiskust õhk antud temperatuuril hoida võiks. Seega tähendab 40-protsendiline RH, et õhk sisaldab 40 protsenti niiskusest, mida see praegusel temperatuuril suudaks hoida.
Kui RH jõuab 100 protsendini, on õhk jõudnud küllastunud ehk kastepunkti ja kondenseerumine toimub kaste, udu, vihma või muude sademete kujul. Kuna jahe õhk ei mahu nii palju niiskust kui soe õhk, jõuab kastepunkt sooja õhu jahtumisel kiiremini.
Tuule- ja tuulealune
Mägedel on kaks külge: tuulega ja allatuul. Tuulepoolne külg on tuule poole ja tavaliselt saab sooja, niisket õhku, sageli ookeanist. Kui tuul mäge tabab, surutakse see ülespoole ja hakkab jahtuma. Jahe õhk jõuab kastepunkti kiiremini ning tulemuseks on vihm ja lumi.
Kui õhk mäe harrastab ja allatuule nõlvast alla läheb, on see tuulepoolsel küljel kaotanud suure osa niiskusest. Tuulealune külgõhk soojeneb ka laskumisel, vähendades niiskust veelgi. Selle mõju näiteks on Death Valley rahvusmonument Californias. Surmaorg asub Sierra Nevada mägede allatuuleküljel ja see on üks kuivemaid ja soojemaid kohti kogu maailmas.
Chinooki tuuled
Orograafiline efekt loob jahedama õhu, mis liigub ülespoole mägede tuulepoolset külge, ja soojema õhu, mis liigub allatuule poole. Sageli soojeneb tuulealune õhk nõlvast alla, dramaatiliselt ja kiiresti. Selline õhu kiire soojenemine ja kuivamine võib põhjustada väga tugevaid tuuleid, mida tuntakse Chinooki või Foehni tuulena.
Need tekivad siis, kui mäeahelikud on valitseva tuule suhtes täisnurga all, näiteks Põhja-Ameerika Sierra Nevadas või Euroopas Alpides. Allatuule nõlvatuuled võivad tõsta temperatuuri kuni 1 kraadi Celsiuse järgi iga 100 meetri kõrguse languse kohta (5,5 kraadi Fahrenheiti 1000 jala kohta). Kanadas toovad Chinooki ehk "lumetoidja" talvetuuled kiiresti tõusva temperatuuri, mis sulatab kiiresti lume.
Vihma varjud
Orograafilise efekti teine aspekt on vihmavarjude loomine mägede tuulealusele küljele. Vihmavarjud on levinumad siis, kui mäe tuulepoolne külg on järsk ja seega jahtub soe õhk kiiremini lühema vahemaa tagant, tekitades rohkem tuuletuule sademeid. Seega on tuulealune õhk veelgi kuivem, kuna küllastunud õhk kaotas tuulepoolsel küljel niiskuse kiiremini.
Selle efekti näidet võib näha Ameerika idaosa apalaakides. Niiske õhk jahtub normaalse kiirusega 6 kraadi iga 1000 meetri kõrguse tõusu korral (3 kraadi Fahrenheiti 1000 jala kohta). Apalaakidel on aga niiske aegumise määr 40 protsenti suurem ja seega saab mägede läänepoolne või tuulealune külg palju vähem sademeid.