Hay una enorme variedad de formas de onda y uno puede aprender mucho observando las nubes asociadas a ellas. Hubo un tiempo en que se pensaba que el único indicio seguro de movimiento ondulatorio era la aparición de bandas lenticulares en el cielo. Desde entonces se han visto la mayoría de los tipos de nubes en sistemas ondulatorios y se sabe que algunas de las ondas más fuertes ni siquiera producen nubes lenticulares.

Cuando el aire que se mueve horizontalmente se encuentra un obstáculo, como pueda ser una cordillera, es perturbado y el salto que se le obliga a dar puede producir un amplio rango de longitudes de onda. La velocidad a la que las ondas viajan depende de la longitud de onda. Las ondas cortas viajan más lentamente que las ondas largas. La energía ondulatoria viaja hacia arriba y hacia afuera de la cordillera. Las ondas que viajan horizontalmente se mueven a favor y en contra de viento. Si la onda viaja a favor de la corriente enseguida desaparece. Las ondas que se mueven en contra del viento son ralentizadas por la corriente contraria. Cuando la velocidad ondulatoria iguala a la velocidad del viento en contra la onda se hace estacionaria (standing wave). Con una velocidad de viento baja la onda es corta. Los vientos fuertes están asociados con grandes longitudes de onda.

La energía ondulatoria viaja hacia arriba al igual que horizontalmente. Es posible dibujar rayos que muestren hacia dónde irán los paquetes de energía. Estos rayos están fuertemente influenciados por la velocidad del viento. Si la velocidad del viento es constante los rayos serán rectos, pero en la mayoría de los días de onda la velocidad del viento se incrementa con la altura. Este gradiente vertical hace que los rayos se curven. Los rayos que representan las ondas cortas, de movimiento lento, son rápidamente curvados a medida que la velocidad del viento se incrementa. Las ondas largas, que se mueven más rápido, sufren una desviación menor por el gradiente. El efecto es mostrado en la Fig. 1. En la parte izquierda el incremento del viento con la altura se representa por la diferencia de longitud de las flechas. La velocidad frecuentemente alcanza el máximo valor justo por debajo de la tropopausa.

En la estratosfera las velocidades son casi siempre mucho menores. Al lado del perfil de vientos hay una serie de rayos que se corresponden con ondas que van de las cortas hasta las ondas muy largas. Las ondas cortas en seguida son deflectadas hacia abajo. Los rayos de las ondas un poco más largas suben algo más antes de que el viento sea lo suficientemente fuerte como para desviarlas hacia abajo. Algunos de los rayos de las ondas muy largas alcanzan la estratosfera; allí encuentran una atmósfera más estable con vientos más suaves y los rayos se reorientan hacia arriba de nuevo. Pero esto no es más que una simplificación. Para ser preciso uno ha de incluir en las ecuaciones el valor de la estabilidad del aire pero en la mayoría de los casos el factor más importante es la velocidad del viento.

Si todos los rayos fueran deflectados por debajo de la tropopausa  la energía ondulatoria quedaría confinada a lo que podría ser una especie de tubo conductor de ondas. Tales ondas se dice que están atrapadas. Cuando la energía reflejada retorna en la fase adecuada el sistema empieza a resonar; la longitud de onda resonante será amplificada pero otras longitudes de onda serán suprimidas. Las ondas atrapadas producen un tren ondulatorio que se puede extender corriente abajo por cientos de millas. Cuando el aire es suficientemente húmedo para producir nubes la cresta de cada onda presenta una serie de bandas nubosas que se pueden ver en las fotografías realizadas por los satélites.

Imaginad ondas de pequeña amplitud bajo una fuerte inversión donde la energía puede quedar distribuida como vemos en la parte derecha de la Fig. 1. El máximo se encuentra normalmente en los niveles bajos. La curva muestra cómo la energía merma con la altura, pero también indica cómo parte de ella puede escapar hacia la estratosfera (leaky mode). Esto ocurre a menudo cuando los vientos en altura no son lo suficientemente intensos para reflejar las ondas más largas. Cuanto mayor es esta fuga más rápidamente decae el efecto ondulatorio corriente abajo.

La Fig. 2 muestra una serie de líneas de flujo de una onda atrapada. En los niveles bajos, donde el viento es solamente de fuerza moderada, la longitud de onda dibujada es de unos 10 Km. y la máxima amplitud (donde las líneas de flujo tienen su máxima ondulación) se produce en las capas más bajas. Cuanto más asciendes en tales ondas menor es su amplitud. Algunas veces (como en el ejemplo) se producen otras ondas de mucha mayor longitud en los niveles superiores. Entonces la amplitud se incrementa de nuevo y puede ser posible ascender mucho más alto.

Nótese que las líneas en fase (a trazos) indican cómo las crestas de las ondas que se producen sobre las montañas se inclinan hacia el viento con la altura. Esta inclinación en contra de viento es común en áreas montañosas pero cuando el tren ondulatorio se aleja con el viento sobre el llano las líneas de fase son normalmente verticales.

Una onda puede ser formada incluso aunque ninguna parte de la energía ondulatoria sea reflejada, pero en este caso no hay tren ondulatorio. Sólo se produce una única onda. Esto se ilustra en la Fig. 3. Sobre las montañas las líneas de flujo se asemejan bastante a las de una onda atrapada con las líneas de fase (a trazos) inclinadas contra el viento. Corriente abajo las ondulaciones desaparecen rápidamente. Hay muchos días en los que ondas potentes se producen sobre las montañas pero poca o ninguna energía es atrapada. Pueden proporcionar buenos ascensos pero las condiciones resultan muy difíciles para el vuelo de cross-country. No hay un patrón reconocible de ascendencia una vez que se abandona la zona en concreto. Nótese cómo las regiones de ascendencia pueden darse en la vertical de otras zonas de descendencia debido a la inclinación de las líneas de fase.

La parte izquierda de la Fig. 4 muestra la clase de condiciones que producen la mayor parte de los días buenos para vuelo en onda sobre el Reino Unido. La línea continua es un perfil de temperaturas (ver valores debajo). La capa inferior es inestable con convección durante el día. La capa intermedia es muy estable; puede tratarse de una inversión o una capa casi isoterma. En la parte superior hay una capa de menor estabilidad.

 El perfil de vientos (línea de trazos) muestra una velocidad de 25 nudos sobre la cumbre de las montañas, 32 nudos en la capa estable y, después, un incremento continuo de la velocidad del viento hasta alcanzar 69 nudos en la parte superior. La parte más alta de la capa estable está a una altura de 3 Km. (casi 10.000 pies). A veces es algo más baja. El pequeño dibujo consta de nubes cumuliformes que se adentran en la capa estable donde son detenidas y, frecuentemente, coronadas con lenticulares espesas. Una lenticular delgada se ha dibujado más arriba pero éstas se producen a menudo en regiones de escasa ascendencia.

A mano derecha hay una curva que muestra cómo la ascendencia es muy errática en la capa térmica; después en la capa estable la ascendencia se hace más fuerte, normalmente alcanzando un máximo cerca de la parte superior de la capa estable. Por encima de ella la ascendencia decrece lentamente y (a menos que encuentres una onda larga con su máximo aún más alto) el ascenso cesa a cierta gran altura.

La Fig. 5 presenta dos situaciones simplificadas; la parte izquierda es un caso en el que el aire estable se extiende desde el suelo hasta una inversión de temperaturas (marcada con línea de trazos). Por encima de ella el aire es mucho menos estable. La curva A muestra que la máxima ascendencia se produce justo por debajo de la inversión y después muere lentamente a medida que uno asciende. La curva B muestra lo que ocurre cuando la capa más baja es mucho más estable; la ascendencia alcanza, entonces, su máximo bastante por debajo de la inversión. En el caso B también hay una gran diferencia tanto en la velocidad del viento como en el grado de estabilidad entre las capas superior e inferior. Esto hace que la ascendencia desaparezca mucho más rápidamente.

Uno puede ascender bastante rápido al principio pero después la ascendencia se debilita y muere a menudo limitando los ascensos por debajo de los 10.000 pies. Si la capa inferior tiene una inversión muy acusada mientras que la capa superior tiene un grado de estabilidad muy pequeño y los vientos en ella son fuertes también, entonces casi toda la actividad ondulatoria queda confinada al interior de la capa estable. Tales ondas se comportan como las ondas producidas en la superficie del agua a veces conocidas como "ondas hidrostáticas". Son buenas para el vuelo de cross-country pero raramente lo son para las grandes ascensiones.

El lado de la derecha muestra la típica capa convectiva estrecha situada en el fondo sobre la cual se encuentra la capa estable. La curva C muestra una ascendencia desordenada en la capa térmica y después la disminución normal en los altos niveles. Sin embargo algunas veces hay una segunda y más larga onda en altura que produce un patrón de ascendencia como el de la línea D. Cuando las dos ondas están en fase uno puede sumar D y C para obtener la curva E (punteada en el gráfico). Esto hace posible enormes ascensos para la gente con paciencia y una bombona de oxígeno llena.