Wolken ontstaan ​​in de atmosfeer van de aarde wanneer waterdamp condenseert of neerslaat. Condensatie treedt op wanneer waterdamp afkoelt en in een vloeistof verandert, waardoor kleine waterdruppeltjes ontstaan. Afzetting vindt plaats wanneer waterdamp direct bevriest tot een vaste stof en ijskristallen vormt.

Om wolken te kunnen vormen, moet er voldoende vocht in de lucht zijn, een koelmechanisme om de temperatuur van de lucht te verlagen, en kleine deeltjes, de zogenaamde wolkencondensatiekernen, waar zich waterdruppels omheen kunnen vormen. Deze omstandigheden kunnen op verschillende manieren voorkomen, maar enkele van de meest voorkomende processen die tot wolkenvorming leiden zijn:

1. Adiabatische koeling:Naarmate lucht in de atmosfeer stijgt, zet deze uit en koelt af als gevolg van de afnemende luchtdruk. Door deze afkoeling kan de waterdamp in de lucht condenseren of neerslaan, waardoor wolken ontstaan. Adiabatische koeling is een primair mechanisme voor wolkenvorming in convectieve wolken, zoals cumuluswolken, die zich verticaal ontwikkelen als gevolg van stijgende luchtstromen.

2. Stralingskoeling:Wanneer het aardoppervlak 's nachts warmte verliest door straling, koelt de lucht nabij de grond af. Als de lucht voldoende vocht bevat, kan deze het dauwpunt bereiken, waardoor waterdamp condenseert en wolken nabij de grond vormen. Dit proces is gebruikelijk bij de vorming van mist en laaggelegen stratuswolken.

3. Orografisch optillen:Wanneer lucht een bergketen of een andere topografische barrière tegenkomt, wordt deze gedwongen te stijgen. Deze beklimming leidt tot adiabatische afkoeling, wat kan resulteren in wolkenvorming aan de loefzijde van de berg. Orografisch tillen is verantwoordelijk voor de vorming van wolken en neerslag in bergachtige streken.

4. Frontaal optillen:Wanneer twee luchtmassa's met verschillende temperaturen en vochtgehalte elkaar ontmoeten, wordt de warmere, minder dichte lucht gedwongen over de koudere, dichtere lucht te stijgen. Dit proces, bekend als frontaal optrekken, kan leiden tot wolkenvorming en neerslag langs weersfronten.

5. Verdamping en transpiratie:Water verdampt van het aardoppervlak, inclusief oceanen, meren en vegetatie, waardoor waterdamp aan de atmosfeer wordt toegevoegd. Bovendien geven planten waterdamp af door transpiratie. Wanneer de lucht verzadigd raakt met waterdamp, kan deze het dauwpunt bereiken en wolken vormen.

Deze processen kunnen gelijktijdig of in combinatie plaatsvinden, wat leidt tot de uiteenlopende reeks wolkenformaties die we in de atmosfeer van de aarde waarnemen.