السحب هي جزء من دورة مياه الأرض. تتكون الغيوم بشكل طبيعي بسبب تبريد بخار الماء داخل الغلاف الجوي للأرض ، وتتكون من بلايين من جزيئات الماء. تتخذ السحب أشكالًا وأشكالًا عديدة ، اعتمادًا على أنظمة الطقس المحلية والتضاريس المحلية. بعض أنواع السحب الأكثر شيوعًا تشمل الروافع ، الركام والطبقات.
يضرب ضوء الشمس سطح الأرض. تمتص الأرض جزءًا كبيرًا من الإشعاع الشمسي وتقوم بتسخينه تدريجيًا.
تؤدي الحرارة المستمرة التي تصل إلى سطح الأرض إلى تسخين الهواء. يصبح الهواء الساخن أخف وزناً مما يؤدي إلى ارتفاعه فوق الهواء البارد الموجود فوقه. هذه العملية تسمى الحمل الحراري.
يتم دفع الهواء الساخن المتصاعد إلى أعلى عن طريق الرياح التي تهب على تضاريس مثل الجبال أو فوق المنحدرات إلى الأرض من البحر. هذه العملية تسمى Orographic uplift. توجد المناطق الأكثر رطوبة بشكل عام بالقرب من ميزات التضاريس العالية ، حيث يبرد الهواء بمعدل أسرع حول هذه المناطق.
يُجبر الهواء أيضًا على الارتفاع في جبهة الطقس. ويرجع ذلك إلى اختلاف الكتل الهوائية بين جبهتي الطقس. في الجبهات الباردة ، يتم دفع الهواء البارد تحت الهواء الدافئ ، مما يدفعه إلى الأعلى وفي مقدمة دافئة ، يتم دفع الهواء الرطب الدافئ إلى الأعلى وفوق الهواء البارد. هذه العملية تسمى التقارب أو الرفع الأمامي.
تبدأ الغيوم في التطور في أي كتلة هوائية تصبح مشبعة. يتم الوصول إلى نقطة التشبع عندما يصل الهواء إلى نقطة الصقيع. في هذه المرحلة ، يبرد الهواء تدريجيًا ، مما يمنعه من الارتفاع أكثر. تبدأ جزيئات بخار الماء في الهواء بالتجمع معًا.
يتكثف بخار الماء ليشكل قطرات سحابة أو بلورات ثلجية. يمكن أن يكون هذا على ارتفاعات مختلفة ، مما يؤدي إلى إنشاء مجموعة متنوعة من أنظمة السحابة المختلفة. تحتوي الغيوم على ملايين قطرات الماء أو الجليد ، اعتمادًا على درجة الحرارة ، المعلقة في الهواء.