有效位能和动能转换的必要条件是垂直运动。有效位能是指系统的全位能（内能与位能之和）与按绝热过程调整后系统所具有的最小全位能之差。在闭合系统中，经过干绝热过程，从初始状态调整到水平稳定层结状态时，系统所能释放的最大全位能，称为有效位能。大气处于某一状态时，可用于转换为动能的能量只是全位能的一小部分，这部分能量称为有效位能，余下的称为非有效位能。大气经过绝热调整后产生的稳定层结有低压面、等温面和等熵面，这些等值面是相互重合的，这时位能不能再转换动能了，所以此时是最小的全位能。