由于山谷与其附近空气之间的温度差异而引起白天风从山谷吹向山坡，这种风称"谷风"；到夜晚，风从山坡吹向山谷称"山风"。山风和谷风总称为山谷风。

白天，山坡接受太阳光照射，山坡表面温度升高，表面的空气温度升高，空气密度减小上升；而山谷中间同高度的空气因离地山体远，升温少，就会下降到谷底补充沿山坡上升的空气，这样便在山坡与山谷之间形成一个热力环流，见图1。这些由谷底吹向山坡的风，称为谷风。

图1--谷风形成示意图

到了夜间，山坡降温快，山坡上的空气降温较多，山坡上的冷空气因密度大而顺山坡流入谷地；而谷地上空，同高度的空气因离山体远，降温较少，相对谷底密度小，就会上升，形成与白天相反的热力环流，见图2。这些由山坡吹向谷底的风，称为山风。

图2—山风形成示意图

山谷风的特征与山坡的坡度、坡向和山区地形条件等有密切的关系。当山谷深，且坡向朝南时，山谷风最盛。山风与谷风的周期都是一昼夜。

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山谷风形成动画

一面是山体，另一面是平原也会形成山谷风，例如北京气象台的天气预报广播中,经常有“白天风向北转南,夜间风向南转北”的词句，这种风向昼夜相反的变化，就是北京北部山区与平原地区间的山谷风效应所造成的。