有效位能和動能轉換的必要條件是垂直運動。有效位能是指系統的全位能（內能與位能之和）與按絕熱過程調整後系統所具有的最小全位能之差。在閉合系統中，經過幹絕熱過程，從初始狀態調整到水平穩定層結狀態時，系統所能釋放的最大全位能，稱爲有效位能。大氣處於某一狀態時，可用於轉換爲動能的能量只是全位能的一小部分，這部分能量稱爲有效位能，餘下的稱爲非有效位能。大氣經過絕熱調整後產生的穩定層結有低壓面、等溫面和等熵面，這些等值面是相互重合的，這時位能不能再轉換動能了，所以此時是最小的全位能。
