Prędkość szkwałów powinna, w tym przybliżeniu, zależeć od trzech składników: prędkości średniego wiatru, energii turbulencyjnej, oraz stabilności atmosferyO. Brasseur, 2001, Development and Application of a Physical Approach to Estimating Wind Gusts, 129, s. 5–25.
gdzie jest wysokością nad powierzchnią Ziemi z której spada cząstka na powierzchnię Ziemi, g jest przespieszeniem ziemskim, jest wirtualną temperaturą potencjalną, a jest zmianą temperatury wirtualnej. Lewa strona równania reprezentuje energię kinetyczną ruchów turbulencyjnych w warstwie przyziemnej a prawa strona reprezentuje wyporność warstwy przyziemnej. Energia ruchów turbulencyjnych zależy od zmiany wiatru z wysokością w atmosferze (uskok, ścięcie wiatru), od temperatury, od transportu i dyssypacji energii turbulencyjnej.
Nie wszystkie cząstki powietrza spełniają powyższy warunek. Maksimum wiatru w szkwale można otrzymać ze wzoru
dla tych wszystkich w warstwie granicznej, które spełniają warunek, że ich energia kinetyczna przewyższa siłę wyporu. Okazuje się, że w tym założeniu efekt niejednorodności podłoża jest niewielki i rozważane są tylko cząstki powietrza spadające z różnych wysokości w warstwie granicznej. Jest to zgodne z tym, że energia kinetyczna ruchów turbulencyjnych powyżej warstwy granicznej, w tzw.