As nuvens se formam na atmosfera terrestre quando o vapor d'água sofre condensação ou deposição. A condensação ocorre quando o vapor d'água esfria e se transforma em líquido, formando pequenas gotículas de água. A deposição ocorre quando o vapor de água congela diretamente em um sólido, formando cristais de gelo.

Para que as nuvens se formem, é necessário que haja umidade suficiente no ar, um mecanismo de resfriamento para diminuir a temperatura do ar e pequenas partículas chamadas núcleos de condensação de nuvens para a formação de gotículas de água. Estas condições podem ocorrer de várias maneiras, mas alguns dos processos mais comuns que levam à formação de nuvens incluem:

1. Resfriamento Adiabático:À medida que o ar sobe na atmosfera, ele se expande e esfria devido à diminuição da pressão do ar. Esse resfriamento pode fazer com que o vapor d'água do ar se condense ou se deposite, formando nuvens. O resfriamento adiabático é um mecanismo primário para a formação de nuvens em nuvens convectivas, como nuvens cúmulos, que se desenvolvem verticalmente devido ao aumento das correntes de ar.

2. Resfriamento Radiativo:Quando a superfície da Terra perde calor através da radiação durante a noite, o ar próximo ao solo esfria. Se o ar contiver umidade suficiente, ele poderá atingir o ponto de orvalho, fazendo com que o vapor d'água se condense e forme nuvens perto do solo. Este processo é comum para a formação de neblina e nuvens estratos de baixo nível.

3. Elevação Orográfica:Quando o ar encontra uma cordilheira ou outra barreira topográfica, é forçado a subir. Esta subida leva a um resfriamento adiabático, que pode resultar na formação de nuvens no lado de barlavento da montanha. A elevação orográfica é responsável pela formação de nuvens e precipitações nas regiões montanhosas.

4. Elevação frontal:Quando duas massas de ar com temperaturas e teores de umidade diferentes se encontram, o ar mais quente e menos denso é forçado a subir sobre o ar mais frio e denso. Este processo, conhecido como levantamento frontal, pode levar à formação de nuvens e precipitação ao longo das frentes meteorológicas.

5. Evaporação e Transpiração:A água evapora da superfície da Terra, incluindo oceanos, lagos e vegetação, adicionando vapor d'água à atmosfera. Além disso, as plantas liberam vapor d’água por meio da transpiração. Quando o ar fica saturado com vapor d'água, pode atingir o ponto de orvalho e formar nuvens.

Esses processos podem ocorrer simultaneamente ou em combinação, levando à diversidade de formações de nuvens que observamos na atmosfera terrestre.