Elektronický meteorologický slovník

v termodynamice atmosféry označení pro vertikálně příčné vlnové pohyby na volném povrchu tekutiny nebo vnitřní vlny na horiz. rozhraní dvou nemísících se tekutin, popř. v samotné vrstvě tekutiny, vznikající působením síly zemské tíže a vztlakové síly v interakci s různými mechanickými rozruchy (např. při obtékání překážek proudem tekutiny). Povrchové gravitační vlny mohou být podle tloušťky vrstvy tekutiny, na níž vznikají, buď Stokesova typu (velká tloušťka vrstvy), nebo Lagrangeova typu (malá tloušťka vrstvy). Toto rozlišení se např. uplatňuje podle hloubky vody u povrchových vln na vodním povrchu.
V atmosféře se spíše setkáváme s vnitřními gravitačními vlnami. Velmi známým případem jsou např. gravitační vlny na rozhraních vytvářených dolními hranicemi výškových teplotních inverzí, tzv. vlny na inverzní hladině. Za situací se zanedbatelnou rychlostí horiz. proudění vzduchu se na těchto rozhraních vytvářejí gravitační vlny v podobě dvou vlnových sledů se shodnými parametry, avšak postupující proti sobě. Za vhodných podmínek se skládáním těchto dvou sledů mohou vytvořit stojaté vlny, které se obvykle projevují vznikem charakteristické oblačnosti v podobě rovnoběžných oblačných pásů odpovídajících vrchům stojatých vln. Jedná-li se v jiných případech o gravitační vlny na rozhraních vytvářených pouze prudkým vertikálním střihem větru, vytvářejí se Helmholtzovy vlny, uplatňuje-li se horiz. rozhraní v podobě diskontinuity jak z hlediska vektoru rychlosti větru, tak hustoty vzduchu, mohou vznikat Kelvinovy–Helmholtzovy vlny. Ke gravitačním vlnám v atmosféře patří též závětrné vlny. V těch případech vzniku gravitačních vln, kdy se významně uplatňuje vert. střih větru, se též mluví o střižných vlnách.
Gravitační vlny rovněž doprovázejí aktivitu konvektivních bouří, resp. jejich výraznějších přestřelujících vrcholů, které tyto vlny generují. Projevují se rozvlněním horní hranice kovadliny bouře zpravidla formou koncentrických vln, šířících se od jádra bouře do jeho okolí, a jsou dále zdrojem výrazné turbulence jak nad jádrem bouře, tak v jeho širším okolí. Jsou také zodpovědné za vznik celé řady různých dalších jevů, které se vyskytují na úrovni horní hranice oblačnosti konvektivních bouří bezprostředně nad ní, nebo mohou propagovat do vyšších vrstev atmosféry až po horní hranici mezosféry, a jsou zpravidla pozorované na snímcích z meteorologických družic.
Z terminologického hlediska je třeba upozornit, že zcela odlišný obsah má termín gravitační vlny v relativistické fyzice.