Način na koji planine oblikuju klimu poznat je kao orografski efekt, koji opisuje kako se zračne mase mijenjaju dok se uspinju i spuštaju stranama planina. Zavjetrinska strana planine često je povezana s toplim, suhim zrakom. Na zavjetrinskim padinama planinskih lanaca stvaraju se kišne sjene, što rezultira pustinjama ili drugim klimatskim zonama koje karakteriziraju slabe oborine. To utječe na korak ciklusa kondenzacijske vode i na ciklus oborinske vode.
Temperatura i vlaga
Da bismo razumjeli što se događa s zrakom s nagibom zavjetrine, potrebno je steći osjećaj što se događa sa zrakom kada se hladi i zagrije. Relativna vlažnost (RH) mjeri količinu vodene pare ili vlage u zraku u odnosu na količinu vlage koju bi zrak mogao zadržati na određenoj temperaturi. Dakle, RH od 40 posto znači da zrak sadrži 40 posto vlage koju bi mogao zadržati na trenutnoj temperaturi.
Kad RH dosegne 100 posto, kaže se da je zrak dosegnuo svoje zasićenje, odnosno rosu, točku, a kondenzacija će se dogoditi u obliku rose, magle, kiše ili drugih oborina. Budući da hladan zrak ne može zadržati toliko vlage kao topli zrak, točka rosišta postiže se brže kada se topli zrak ohladi.
Privjetrina i Zavjetrina
Planine imaju dvije strane: privjetrenom i zavjetrinski. Vjetrovna strana okrenuta je vjetru i obično prima topao, vlažan zrak, često iz oceana. Kako vjetar udara u planinu, prisiljen je prema gore i počinje se hladiti. Hladan zrak brže doseže točku rose, a rezultat je kiša i snijeg.
Kako se zrak spušta u planinu i spušta niz zavjetrinsku padinu, međutim, izgubio je velik dio vlage na vjetrovitoj strani. Zavjetrinski bočni zrak također se zagrijava kako se spušta, još više snižavajući vlagu. Primjer ovog učinka je Nacionalni spomenik Doline smrti u Kaliforniji. Dolina smrti nalazi se na zavjetrinskoj strani planina Sierra Nevada i jedno je od najsušnijih i najtoplijih mjesta na Zemlji.
Vjetrovi Chinook
Orografski efekt stvara hladniji zrak koji se kreće uz vjetrovitu stranu planina, a topliji zrak niz zavjetrinu. Često se, dok se zavjetrinski zrak spušta niz padinu, prilično dramatično i brzo zagrijava. Takvo brzo zagrijavanje i sušenje zraka može proizvesti vrlo jake vjetrove poznate kao Chinook ili Foehn vjetrovi.
Javljaju se kada su planinski lanci pod pravim kutom u odnosu na prevladavajuće vjetrove, poput Sierra Nevade u Sjevernoj Americi ili Alpa u Europi. Zavjetrinski vjetrovi s nagiba mogu povisiti temperaturu do 1 Celzijeva stupnja za svakih 100 metara padine (5,5 stupnjeva Fahrenheita na 1000 stopa). U Kanadi zimski vjetrovi Chinook, ili "izjelica snijega" donose brzo rastuće temperature koje brzo tope snijeg.
Kišne sjene
Sljedeći aspekt orografskog učinka je stvaranje kišnih sjena na zavjetrinskoj strani planina. Kišne sjene su više zastupljene kada je vjetrovita strana planine strma, a time se topli zrak brže hladi na kraćoj udaljenosti stvarajući više oborina s vjetra. Dakle, zrak na zavjetrini je još suši jer je zasićeni zrak brže gubio vlagu na vjetru.
Primjer ovog učinka vidi se kod Apalača na istoku Sjedinjenih Država. Vlažni zrak hladi se normalnom brzinom od 6 stupnjeva Celzija za svakih 1000 metara nadmorske visine (3 stupnja Fahrenheita na 1000 stopa). Međutim, u Apalačima je stopa propadanja vlage veća za 40 posto, pa zapadna ili zavjetrinska strana planina prima puno manje oborina.
