Góry i inne elementy topograficzne mogą mieć ogromny wpływ na opady. Cienie deszczu mogą być jednymi z najbardziej suchych miejsc na Ziemi; pustynia Atakama w cieniu deszczu Andów może trwać przez dziesięciolecia bez żadnych opadów deszczu. Szereg czynników, w tym dominujące wiatry, cechy topograficzne i lokalne wzorce pogodowe przyczyniają się do powstawania cieni deszczowych lub suchych obszarów po chronionej stronie niektórych gór some zakresy.
Dominujące wiatry
Przeważające wiatry to przewidywalne wiatry, które często występują w określonych lokalizacjach. Kiedy pasmo górskie biegnie prostopadle do przeważających wiatrów, wiatry przenoszą wilgoć w kierunku tych gór po stronie zwróconej do wiatru. Jeśli wiatry mają duży zasięg – odległość, jaką wiatr jest w stanie przebyć nad otwartą wodą – powietrze zgromadzi znaczną ilość wilgoci. Kiedy przeważające wiatry spychają to wilgotne powietrze na elementy topograficzne, takie jak góry, wymuszając je w górę, pojawia się deszcz.
Opady orograficzne
Kiedy wiatr spotyka się z górami, powietrze unosi się i ochładza. Para wodna w powietrzu skrapla się i pada deszcz. Opady orograficzne to deszcz i śnieg, które powstają, gdy masa powietrza zderza się z elementem topograficznym. Nawietrzne zbocza łańcuchów górskich wydają się być bujne i bogate w roślinność z powodu tych opadów. Jednak zawietrzne strony łańcuchów górskich przy takich warunkach pogodowych znajdują się w cieniu deszczu i mogą być bardzo suche.
Powstawanie cienia deszczu
Kiedy występuje opady orograficzne, pozbawia to powietrze wilgoci. Kiedy powietrze przechodzi nad górami, jest stosunkowo suche. Gdy to suche powietrze przemieszcza się po zawietrznej stronie pasma górskiego, ogrzewa się i może zatrzymywać jeszcze więcej pary wodnej. Zwiększa to parowanie na tych obszarach, ponieważ to suche powietrze wyciąga wilgoć z krajobrazu i przyspiesza, gdy schodzi z góry. Może to powodować silne wiatry fenowe, takie jak wiatry Santa Ana w południowej Kalifornii, które są powszechne w cieniach deszczu i mogą powodować dramatyczny wzrost temperatury i spadek wilgotności. Ziemia w cieniu deszczu jest sucha, a zachmurzenie jest rzadkie.
Regiony z cieniami deszczu
Cienie deszczu są powszechne na zachodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych, gdzie pasma górskie biegną równolegle do wybrzeża i prostopadle do dominujących wiatrów znad Pacyfiku. Wielka Kotlina Nevady i Utah znajduje się w cieniu deszczu gór Sierra Nevada. Suche baseny można również znaleźć w Waszyngtonie i Oregonie, na wschód od Gór Kaskadowych. W Mongolii i Chinach Himalaje tworzą cień deszczowy, w którym znajduje się pustynia Gobi. Cienie deszczowe różnią się wielkością w zależności od warunków wietrznych i topografii.