雷诺实验证实，对于粘滞流体，湍流的发生取决于流场的雷诺数Re =ρvr/η，其中v、ρ、η分别为流体的流速、密度与黏性系数，r为一特征线度。例如流体流过圆形管道，则r为管道半径。(雷诺数为作用于流体上惯性力和粘性力的无量纲比值。当流体中发生扰动时，惯性力的作用是使扰动从主流中获取能量;而粘性力的作用则是使扰动受到阻尼。但大雷诺数只是湍流发生的必要条件。大气湍流的发生还须具备相应的动力学和热力学的条件。风速切变是扰动产生的动力因素，当风速切变足够大时，可使波动不稳定，形成湍流运动。温度分布不均匀，是影响大气湍流的热力因素。当温度的水平分布不均一，且斜压性不稳定时(见大气动力不稳定性)，大气扰动较强，水平风速及其切变很大，这些因素都对湍流的生成和发展有利，晴空湍流经常发生在这种区域里。温度的铅直分布对大气湍流的影响，取决于大气静力稳定度。在自动对流不稳定的条件下，湍流的生成和发展很强烈。一般可用理查孙数(R)判别稳定度对湍流的作用:

[108-01]其中 为位温, 为重力加速度, /z和/z为位温和特征风速的铅直切变，1/?/z为大气铅直稳定度。理查孙数是浮力作功产生的湍流能量与雷诺应力作功产生的湍流能量的无量纲比值。在不稳定条件下，R<0,浮力作功，使湍流增强;在稳定条件下，R>0，湍流运动将反抗浮力作负功而消耗一部分湍流能量。当R数达到临界值时，湍流将完全受到抑制，转变为层流或波动。临界理查孙数大致在0.25~1之间,准确数值还需进一步用实验证实。R接近零时为中性大气，此时湍流得到发展或受抑制，还要考虑其他物理因子后才能断定。