Cara pegunungan membentuk iklim dikenal sebagai efek orografis, yang menggambarkan bagaimana massa udara berubah saat naik dan turun di sisi pegunungan. Sisi bawah angin gunung sering dikaitkan dengan udara yang hangat dan kering. Bayangan hujan tercipta di lereng bawah angin pegunungan, menghasilkan gurun atau iklim lain yang ditandai dengan curah hujan rendah. Hal ini berdampak pada langkah siklus air kondensasi dan langkah siklus air presipitasi juga.
Suhu dan Kelembaban
Untuk memahami apa yang terjadi pada udara di lereng bawah angin, kita perlu memahami apa yang terjadi pada udara ketika mendingin dan menghangat. Kelembaban relatif (RH) mengukur jumlah uap air, atau uap air, di udara dalam kaitannya dengan seberapa banyak uap air yang dapat ditampung udara pada suhu tertentu. Jadi, RH 40 persen berarti udara mengandung 40 persen kelembapan yang dapat ditahannya pada suhu saat ini.
Ketika RH mencapai 100 persen, udara dikatakan telah mencapai kejenuhannya, atau titik embun, dan akan terjadi pengembunan dalam bentuk embun, kabut, hujan atau presipitasi lainnya. Karena udara dingin tidak dapat menahan kelembaban sebanyak udara hangat, titik embun tercapai lebih cepat ketika udara hangat mendingin.
Windward dan Leeward
Gunung memiliki dua sisi: atas angin dan di bawah angin. Sisi angin menghadap angin dan biasanya menerima udara hangat dan lembab, seringkali dari lautan. Saat angin menerpa gunung, ia dipaksa naik dan mulai mendingin. Udara sejuk mencapai titik embunnya lebih cepat, dan hasilnya adalah hujan dan salju.
Namun, saat udara mencapai puncak gunung dan menuruni lereng bawah angin, ia telah kehilangan banyak kelembapannya di sisi angin. Udara di sisi bawah angin juga menghangat saat turun, bahkan menurunkan kelembapan. Contoh dari efek ini adalah Monumen Nasional Death Valley di California. Death Valley terletak di sisi bawah angin pegunungan Sierra Nevada, dan merupakan salah satu tempat terkering dan terhangat di Bumi.
Angin Chinook
Efek orografis menciptakan udara yang lebih dingin bergerak ke atas di sisi angin pegunungan dan udara yang lebih hangat bergerak di sisi bawah angin. Seringkali, saat udara di bawah angin turun menuruni lereng, ia menghangat secara dramatis dan cepat. Pemanasan dan pengeringan udara yang begitu cepat dapat menghasilkan angin yang sangat kencang yang dikenal sebagai angin Chinook atau Foehn.
Mereka terjadi ketika pegunungan berada di sudut kanan terhadap angin yang berlaku, seperti di Sierra Nevadas di Amerika Utara atau Pegunungan Alpen di Eropa. Angin lereng bawah angin dapat menaikkan suhu sebanyak 1 derajat Celcius untuk setiap penurunan ketinggian 100 meter (5,5 derajat Fahrenheit per 1.000 kaki). Di Kanada, angin musim dingin Chinook, atau "pemakan salju" membawa suhu yang naik dengan cepat yang dengan cepat mencairkan salju.
Bayangan Hujan
Aspek lain dari efek orografis adalah penciptaan bayangan hujan di sisi bawah angin pegunungan. Bayangan hujan lebih sering terjadi ketika sisi angin gunung curam, dan dengan demikian udara hangat mendingin lebih cepat pada jarak yang lebih pendek menciptakan lebih banyak presipitasi sisi angin. Dengan demikian, udara sisi bawah angin bahkan lebih kering karena udara jenuh kehilangan kelembabannya lebih cepat di sisi angin.
Contoh efek ini terlihat di Appalachian di Amerika Serikat bagian timur. Udara lembab mendingin pada tingkat selang normal 6 derajat Celcius untuk setiap kenaikan ketinggian 1.000 meter (3 derajat Fahrenheit per 1.000 kaki). Di Appalachian, bagaimanapun, tingkat selang lembab adalah 40 persen lebih besar, dan dengan demikian sisi barat, atau bawah angin, pegunungan menerima curah hujan jauh lebih sedikit.