第一是热力作用。在晴朗的夏日,日照强烈,靠近地面的气层被急剧地增热,热而轻的空气就发生上升运动。第二是冷暖空气交锋时,暖空气在冷空气上面上升也会产生浓厚的云层。第三是地形作用。平流的湿空气遇到山脉、丘陵的阻挡,就会被迫上升而形成云。
形成云的原因很多,主要是由于潮湿空气上升。在上升的过程中,因外界气压随高度降低,而它的体积逐渐膨胀,在膨胀过程中要消耗自己的热量。这样空气就边上升边降温。
然而,空气含水汽的能力是有一定限度的,在一定的温度下,单位体积空气所含水汽的水汽压称为饱和水汽压。所以,上升空气的气温降低了它的饱和水汽压就不断减小。
当上升空气的饱和水汽压下降时,就会有一部分水汽以空中的尘埃为核而凝结成为小水滴。这些小水滴的体积非常小,但浓度却很大,在空气中下降的速度极小,能被空气中的上升气流所顶托。所以,能够悬浮在空中而成为浮云。 在气候学上,云是指停留在大气层中的水滴或冰晶体的集合体,它是地球表面蒸发的水蒸气在上升的过程中冷凝形成的。我们都见过烧开的水表面水汽蒸腾,那实际上就是由于水加热成为水蒸气,脱离水面之后又在空气中遇冷形成了水汽,水蒸气本身是不可见的,但是水汽是可见的,因为实际上它们都是极小的水珠,由于成片成团的存在,所以看上去是白雾缭绕。
天空中的白云正是地球上庞大水循环的直接体现,它们就来自于地球表面产生的水蒸气,当太阳光照在地球的表面时,产生的热量可以水面、潮湿的地面,以及植物等产生蒸腾作用,就是使水蒸发形成水蒸气,由于水蒸气比空气的密度小,所以它们会上升,上升过程中温度会降低,一旦水汽过饱和,水分子就会凝聚成小水滴,特别是容易在空气中微尘(凝结核)上凝聚,非常多的这样的小水滴就会成为大团的水汽,它们就是我们看到的天上的白云了。