La energía de la turbulencia atmosférica proviene de cuatro fuentes principales:

a). Convección, b). Fricción Superficial, c). Ondas gravitatorias, d). La energía de la corriente media en estratos turbulentos.

Exceptuando la fricción superficial, estos mecanismos originan una turbulencia sobre una escala demasiado grande para producir directamente sacudidas en la aeronave. Lo que da lugar en general a turbulencia aeronáutica es la ruptura o fragmentación de los movimientos iniciales.

Las principales categorías de turbulencia aeronáutica pueden describirse en términos de esas fuentes de energía. La convección da como resultado turbulencia dentro y debajo de nubes cumuliformes. La fricción superficial produce turbulencia a niveles inferiores en aire claro o en nubes bajas. Las ondas gravitatorias originan energía turbulenta en las proximidades de serranías o sistemas montañosos. Se encuentra asimismo turbulencia a niveles superiores, cuya energía proviene de ondas gravitatorias y de la corriente media.

Aparte de la energía procedente de estas fuentes naturales las aeronaves grandes, polimotores, con alas altas, pueden producir un fenómeno conocido por estela turbulenta . Los torbellinos engendrados por los extremos de las alas pueden producir intensa turbulencia sobre una zona concentrada a la zaga. Representa un serio peligro para aviones pequeños que intenten aterrizar detrás de uno grande.

Los torbellinos engendrados por un avión grande son muy potentes, especialmente cuando se utilizan dispositivos de hipersustentación. La energía de esa turbulencia en su propia fuente varía directamente con la envergadura y carga alar e inversamente con la velocidad. La turbulencia turbillonaria más violenta será, por consiguiente, la originada por grandes aviones de carga pesada, con alas en flecha, volando a velocidades bajas, con todos los dispositivos de sustentación extendidos. Situaciones así tienen lugar en aproximaciones al aterrizaje o inmediatamente después del despegue; estas son , desde luego, las verdaderas fases de vuelo en que una aeronave ligera es más probable se encuentre dentro de la estela de una grande.

Los torbellinos son advectados por el viento y su intensidad decrece con la distancia, detrás de la aeronave. La situación más crítica se presenta, por lo tanto, cuando hay poco o ningún viento atravesado.

Turbulencia Convectiva:

Esta clase de turbulencia aeronáutica comprende todas aquellas situaciones en se han establecido circulaciones verticales como resultado de inestabilidad hidrostática. Corrientes convectivas se encuentran ligadas a nubes cumuliformes, siendo las más intensas situadas las situadas dentro o por debajo de un cumulonimbus.

Otras formas nubosas pueden asimismo contener actividad convectiva. A veces el cumulo se desparrama para formar una capa de estratocumulos, pero la cima de aquél puede aún emerger de la plataforma nubosa. Aire potencialmente inestable, elevado en frentes, montañas, surcos o vaguadas, etc., también proporcionan actividad convectiva, por liberación de energía dentro de la nube formada. En algunas situaciones pueden desarrollarse altocumulos castellanus, en tanto que en otras la nube cumuliforme queda embebida en toda la masa nubosa.

La convección produce frecuentemente turbulencia fuera de nubes. Ello supone el desarrollo de térmicas sobre terreno caldeado sin o con formación de cumulus. El paso de aire frío sobre una superficie caliente de agua origina actividad convectiva.

La formación de turbulencia aeronáutica procedente de energía convectiva depende del hecho que la inestabilidad hidrostática da por resultado ascendencias discretas y organizadas. La teoría de la burbuja para la formación de cumulus describe ese movimiento en las primeras fases. Las ascendencias se establecen dentro y debajo de la nube pero los movimientos compensatorios descendentes no están bien organizados o no son fácilmente detectables.

Si la actividad se extiende hacia la fase cumulonimbus, se desarrollan células activas con intensas corrientes hacia arriba y hacia abajo que ocupan la mayor parte de la nube. Las fuertes cizalladuras y otras interacciones causan una quiebra y fragmentación en escalas menores de movimiento. Este es particularmente el caso en las proximidades de los contornos de la corriente, donde la turbulencia atmosférica puede ser una fuente importante de sacudidas para la aeronave. Resulta de todo esto que la turbulencia más dura en la actividad convectiva suele venir localizada en el espacio y en el tiempo.