数学表达式为。其中;ρ为空气密度;q为比湿;为空气运动速度。当水汽的输入量大于输出量时,称为“水汽辐合”,而输出大于输入量时,称为“水汽辐散”。降水区域上空,整层大气的水汽通量散度为辐合时才能凝结降雨。
当不考虑地形和地面蒸发的影响,不考虑水汽的局地变化,且认为地面和大气层顶的垂直速度为零时,整层水汽水平辐合的大小近似地等于降水率:
,用以估算降水量。