大气中的陷坑与喷泉
人们已经习惯了在二维的地表和海面上移动，当他们进入三维的大气中活动时，便往往不能立刻考虑到周围的整个环境。为此我们就始终得保持一种特殊的思考技巧，也就是所谓“立体的”思维方式。
在航空事业发展起来之前，人们对风的研究主要限于水平方向的风。然而对航空而言，发挥着重要作用的还有上升流和下降流，且不仅仅是垂直或近乎垂直的气流，还包括略微偏向水平方向的其他气流。
我们用带有m/s的箭头来表示略微偏上的风的风力（见图1-10），并把这个力分解为两个分力：水平方向的和垂直方向的。即使垂直方向的风力只有1～2m/s，在这股风里飞行的条件也会发生显著的改变。而这仅仅是风发生了1/6、1/10乃至1/12的偏转的情况（具体取决于风力，10～12m/s）。
想象一下这样的情景：你站在一个缓坡上，周围吹着10m/s且向上偏转1/10的风。由此可知，这股风在以1m/s的速度上升（以地面和你为基准），所以也可以说，你在以1m/s的速度下降（以风为基准）。再假设有架飞机乘着这股风飞行，其水平速度为10m/s，向下偏转的程度同样是1/10。很明显，如果你站在地上看这架飞机，会觉得它在空中的高度基本没什么变化，因为它相对于空气的下降速度恰好等于你相对于空气的下降速度，都是1m/s。换句话说，这架飞机实际上是不偏不倚地按着水平方向飞的，完全用不着自身的推动力（就像滑翔机一样）。
再想象一下相反的情景：一架装备全套螺旋推动设备的飞机迎面碰上了水平方向的下降流，其垂直方向的合力朝下，为2m/s。为了保持水平飞行，这架飞机就得朝上飞，使垂直方向的速度达到2m/s，否则它就会渐渐地往下掉。这样看来，要是没了这种上升的能力，飞机就完全无法对抗大自然的力量，这岂不是显而易见的吗？飞机必须要有足够的力量，用来克服大气把它往“底部”拉的力量，这样才能从它坠入的“陷坑”中挣脱出来。
不过，偏离水平方向的气流到底是从哪来的呢？前面已经介绍过会引发气旋和反气旋的自然现象。其实除了气压之外，局部地表的条件也始终在施加影响，这也就是为什么大气的最底层也最不风平浪静。
我们用图来说明起伏的地表对气流的影响。上升流是由坡面反射水平气流（图1-10）或谷底反射下降流（图1-11）而形成的。当风碰到地表上的高层建筑时，最容易产生特别明显的扰动。下面再举一个不是由机械方式，而是由纯粹的热力（热能）方式产生的上升流或下降流的例子（见图1-12）：较热的地面会令空气上升，而较冷的水面则会引发下降流。这个情景同图1-9的实验非常相似，飞行学校的学生对此都十分熟悉。在不同温度或不同湿度[14]的空气的交汇处，飞行器总是会遭遇或强或弱的颠簸。
图1-10 上升流以机械方式在斜坡上形成（图中右侧是被坡面反射的上升流分解出的垂直分力）。
图1-11 上升流以机械（动力）方式在谷底里形成——下降的风被谷底反射后便形成上升流。
图1-12 上升流以热力方式形成。大气中的“陷坑”常常被称为“涡潮”（源自法语remous）。
由此观之，大气中的种种状况（特别是在“底部”的情况）都难免会在三维空间中（也就是垂直方向上）引发各种不同的气流的形成。因此，飞行器的驾驶员不仅必须考虑到气浪的扰动，还要注意大气里的“坑洞”“洼地”和“沟谷”，此外也得注意到那与地上的电梯或喷泉相似的上升流，利用其携带的免费能量为飞行服务。