Почему струя дыма, поднимающаяся над сигаретой, вначале ровная, а затем образуются завихрения

верхние слои более разреженные, воздух там виляет туда-сюда

Потому что сразу от сигареты дым горячий а потом он остывает и уже плохо кверху подымается образуя всеразличные завихрения.

Наверху воздух прохладней и он давит на струю. Потому она и делает завихрения. Это как в природе.