Un gradient, au sens physique du terme, est un taux de variation fonction de la distance. Le gradient de vent (... à l'approche du sol) est donc le taux de variation du vent entre l'altitude où il ne subit plus de variation due à la proximité du sol et l'altitude 0 mètre. Le terme peut bien entendu également être utilisé pour décrire la variation du vent dans une couche de cisaillement, donc sans faire intervenir la surface terrestre.

En se rapprochant du sol, la vitesse du vent va logiquement diminuer. Pour vous en convaincre tout à fait, amusez-vous à observer un jour de vent fort, l'herbe en plaçant votre visage à ras du sol : les brins d'une hauteur de 10cm ne bougent pratiquement pas, alors qu'on est décoiffé en se redressant !

C'est ce qu'on appelle le phénomène de couche limite : l'air emprisonné autour des brins d'herbe ne communique plus avec la couche supérieure et subit un cisaillement permanent avec celle-ci. En extension à ce phénomène de couche limite, plusieurs autres couches coexistent de la même manière à mesure que l'on s'éloigne du sol, jusqu'à arriver à l'altitude où l'on ressentira le vent réel (d'origine météo ou autre). Eh bien ! ces couches se rencontrent jusqu'à plusieurs dizaines de mètres du sol :

La cause essentielle du gradient vient du fait que l'air possède une viscosité dynamique, c'est-à-dire une tendance à "coller" lorsqu'il est en mouvement sur une surface. Une cause secondaire provient de l'énergie cinétique perdue dans le contournement des obstacles de petite dimension, chacune de ces deux causes partageant une responsabilité dans le gradient de vent ; la première à ras du sol, la seconde plus haut.