La formazione delle nubi è un processo assai complesso causato dalla condensazione dell’umidità atmosferica in gocce d’acqua. Alla base vi è l’ascesa di una massa di aria umida che si forma per evaporazione grazie all'azione del sole su specchi d’acqua o sul suolo.
L’aria calda e umida, più leggera della circostante, sale e salendo, per la riduzione di pressione, si espande. In seguito, a causa della quota crescente, la massa d’aria si raffredda fino a raggiungere il punto di rugiada: nella massa d’aria, satura di vapore d’acqua, si condensano piccole gocce allo stato liquido e se la temperatura è particolarmente bassa, queste si trasformano in microscopici cristalli di ghiaccio. A questo punto la nube diviene visibile. L'acqua in una nuvola tipica può avere una massa fino a parecchi milioni di tonnellate. Comunque, il volume di una nuvola è anch'esso molto grande e la densità dell'aria relativamente calda che trattiene le goccioline d'acqua è più bassa di quella sottostante, per cui l'aria scorre al di sotto di essa ed è capace di tenerla in sospensione. Le condizioni all'interno di una nuvola non sono comunque stabili: le goccioline (che hanno un raggio dell'ordine di 10 µm) si formano ed evaporano in continuazione.
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