در جو دو نوع تاوایی داریم: تاوایی زمینه و تاوایی نسبی.
تاوایی زمینه: منشا تاوایی زمینه چرخش زمین است که خودش یک منبع ایجاد تاوایی است. تاوایی ناشی از چرخش زمین در استوا صفر و در قطب بیشینه است
تاوایی نسبی: انحنا و برش باد دو منشا تاوایی نسبی هستند. موقعی که جریان انحنا پیدا می کند یا به عبارتی حالت موجی شکل سینوسی به خود می گیرد، در بخش Low آن تاوایی نسبی تولید می شود.
وقتی در نقشه های هواشناسی با برش باد مواجه هستیم در آنصورت در همان نقطه بایستی انتظار رشد تاوایی نسبی را داریم. درد یا wind shear می گویند. وقتی شما به سطح یک رودخانه کم عرض نگاه می کنید، می بینید سرعت آب در وسط رودخانه بیشتر و در کناره ها کمتر است. این وضعیت موجب بوجود آمدن پیچه هایی در کناره های رودخانه می شود. این پیچه ها ناشی از تاوایی نسبی به دلیل برش باد موجود بین وسط و کناره های رودخانه هستند.
مجموع تاوایی زمینه و نسبی را تاوایی مطلق می گویند.
اصل بقای تاوایی مطلق: این اصل می گوید مجموع تاوایی نسبی و زمینه ثابت است، بنابراین اگر تاوایی زمینه زیاد (کم) شود-به عبارتی بسته هوا به عرض های بالاتر (پایین تر) جابجا شود-در آنصورت تاوایی مطلق کم (زیاد) می شود و موجب می شود بسته هوا در نیمکره شمالی به سمت راست (چپ) مسیر حرکت منحرف شده و یک پشته(فرود) ایجاد شود.
موقعی که هوا صعود می کند تاوایی زیاد می شود، زیرا قطر ستون هوا باریکتر می شود.
تاوایی پتانسیل: چرخش مطلق یک بسته هوا که بین دو صفحه هم دمای پتانسیل محدود شده باشد.
منبع تاوایی پتانسیل استراتوسفر است. تاوایی پتانسیل همواره مقداری مثبت است که دارای آنومالی کمتر یا بیشتر از نرمال می باشد. تغییرات یا آنومالی مثبت در هر جا بمعنی نفوذ هوای استراتوسفر به داخل تروپوسفر است.وقتی در یک سطحی از جو تغییرات تاوایی پتانسیل رخ می دهد سبب تغییرات در ژئوپتانسیل ترازهای دیگر می شود که این نتیجه قابل توجهی را از بابت نفوذ آشفتگیهای سطوح بالا به بخشهای پائینی تروپوسفر بازی می کند.اگر دو عامل تواما وجود داشته باشند (توزیع تاوایی و توزیع دما) موج کژفشار می تواند توسعه پیدا کند.کمیتی که این دو را تواما دارد تاوایی پتانسیل است.زیر تروپوپاز تاوایی پتانسیل کمتر است و بالای تروپوپاز تاوایی پتانسیل بیشتر است.اگر در جایی آنومالی مثبت تاوایی پتانسیل داشته باشیم سه اتفاق می افتد.
۱- در پیرامون خود بصورت پادساعتگرد چرخش ایجاد می کند.
۲-در زیرخود میدان دما را کاهش می دهد.
۳- در بالای خود میدان دما را افزایش می دهد.
برای آنومالی منفی تاوایی پتانسیل دقیقا برعکس این عمل می کند.
[1]
در بالاتصویر شرایط کژفشاری از دیدگاه تاوایی پتانسیل دج شده است که در زیر توضیحاتی در این خصوص ارائه می شود.
درسطوح بالای جو یک تراف مشاهد می شود که در واقع از تروپوپاز تبعیت می کند. در اینجا در واقع یک آنومالی تاوایی پتانسیلی مثبت داریم که بهمراهش یک گردش چرخندی ایجاد شده است. تصور A حالتی را نشان می دهد که هنوز تراف القا چرخش در سطح زمین نکرده است همانطور که مشاهده می شود خطوط همدمای پتانسیل در سطح زمین بصورت موازی و بدون تغییراتی در جهت عرضها دیده می شوند. اما تصویر B نشان می دهد که از طرف تراف بالا چرخش به سطح زمین القا شده است و خطوط همدمای پتانسیل از حالت موازی خارج وفرارفت هوای سرد و گرم بوسیله پیکانها نشان داده شده است و چرخش D1را بوجود آورده است. در سطح زمین فرارفت هوای گرم معادل آنومالی تاوایی پتانسیل مثبت است و فرارفت هوای سرد در سطح زمین معادل آنومالی منفی تاوایی پتانسیل است. پیکان C2 در اثر چرخش C1 از تراز بالا به سطح زمین القا شده است و چرخش D1سبب القا چرخش D2با شدت کمتر در تراز بالا می شود لذا چون پیکانهای بالایی همجهت هستند سبب تقویت یکدیگر می شوند.لذا به این شکل چرخش بالایی نسبت به حالت اولیه قوی تر خواهد شد و به دنبال آن چرخش اولیه ای که به سطح زمین القا کرده بود نیز قوی تر خواهد شد که آنومالی فرارفت سرد و گرم هم بیشتر می شود. در کل سطوح زیرین و سطوح بالایی یکدیگر را تقویت می کنند که توسعه و گسترش شرایط موجی و کژفشاری را بدنبال خواهد داشت