تتكون الغيوم نتيجة تبخر الماء من سطح الأرض بفعل حرارة الشمس، ثم صعود بخار الماء إلى الأعلى حيث يبرد ويتكاثف حول دقائق الغبار في الهواء ليتحول إلى قطرات ماء صغيرة أو بلورات ثلجية تتجمع لتشكل الغيوم.
تعتمد عملية تكون الغيوم في الغلاف الجوي على دورة طبيعية تمر بعدة مراحل أساسية:
- التبخر: عندما تسقط أشعة الشمس على المسطحات المائية (مثل البحار والمحيطات) والتربة الرطبة، يتحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية (بخار الماء) ويرتفع إلى طبقات الجو.
- التبريد والارتفاع: كلما ارتفع بخار الماء إلى الأعلى، تنخفض درجة حرارة الهواء المحيط به، مما يؤدي إلى انخفاض طاقة جزيئات البخار.
- التكاثف: عندما يبرد الهواء إلى درجة كافية، يتكاثف بخار الماء ويتحول من غاز إلى قطرات ماء سائلة دقيقة أو بلورات ثلجية صغيرة، وذلك بوجود جسيمات دقيقة في الهواء مثل الغبار تعمل كنويات للتكاثف.
- تشكل الغيمة: تتجمع هذه القطرات أو البلورات مع بعضها البعض بأعداد هائلة لتكون الغيوم التي نراها في السماء.
تختلف أنواع الغيوم وأشكالها بناءً على الارتفاع الذي تتشكل عنده ودرجة حرارة الجو، فبعضها يتكون على ارتفاعات عالية كبلورات ثلجية، وبعضها يتكون بالقرب من سطح الأرض فيما يُعرف بالضباب. وعندما تصبح قطرات الماء في الغيمة ثقيلة جداً بحيث لا يستطيع الهواء حملها، فإنها تسقط على الأرض على شكل هطول (مطر، أو ثلج، أو برد).
