雷諾實驗證實，對於粘滯流體，湍流的發生取決於流場的雷諾數Re =υ/（其中、υ 分別為流體的運動粘度和特征速度,為特征長度）。雷諾數為作用於流體上慣性力和粘性力的無量綱比值。當流體中發生擾動時，慣性力的作用是使擾動從主流中獲取能量；而粘性力的作用則是使擾動受到阻尼。但大雷諾數只是湍流發生的必要條件。大氣湍流的發生還須具備相應的動力學和熱力學的條件。風速切變是擾動產生的動力因素，當風速切變足夠大時，可使波動不穩定，形成湍流運動。溫度分布不均勻，是影響大氣湍流的熱力因素。當溫度的水平分布不均壹，且斜壓性不穩定時（見大氣動力不穩定性），大氣擾動較強，水平風速及其切變很大，這些因素都對湍流的生成和發展有利，晴空湍流經常發生在這種區域裏。溫度的鉛直分布對大氣湍流的影響，取決於大氣靜力穩定度。在自動對流不穩定的條件下，湍流的生成和發展很強烈。壹般可用理查孫數(R)判別穩定度對湍流的作用：
[108-01]其中 為位溫, 為重力加速度, /z和/z為位溫和特征風速的鉛直切變，1/?/z為大氣鉛直穩定度。理查孫數是浮力作功產生的湍流能量與雷諾應力作功產生的湍流能量的無量綱比值。在不穩定條件下，R<0,浮力作功，使湍流增強；在穩定條件下，R>0，湍流運動將反抗浮力作負功而消耗壹部分湍流能量。當R數達到臨界值時，湍流將完全受到抑制，轉變為層流或波動。臨界理查孫數大致在0.25～1之間,準確數值還需進壹步用實驗證實。R接近零時為中性大氣，此時湍流得到發展或受抑制，還要考慮其他物理因子後才能斷定。