تنتقل مياه الأرض باستمرار عبر الدورة الهيدرولوجية. تتسبب العديد من العمليات الطبيعية في تغيير الماء لحالاته من الحالة الصلبة إلى السائلة إلى الغاز. عندما يتحول الماء إلى غاز ، فإنه يدخل الغلاف الجوي بإحدى ثلاث طرق مختلفة.
عندما يتم تسخين الماء إلى نقطة الغليان ، يصبح بخار الماء ويدخل الغلاف الجوي. تتسبب الطاقة المنبعثة من الشمس في تدفئة الماء وتبخره. تأتي كمية كبيرة من الماء في السحب في الغلاف الجوي من الماء الذي تبخر من المحيط وتكثف في النهاية في الغلاف الجوي العلوي. ومع ذلك ، يمكن أن يتبخر الماء من التربة والأسطح الأخرى أيضًا.
حوالي 10 ٪ من الماء في الغلاف الجوي هو نتيجة النتح ، وهي عملية يتم فيها إطلاق بخار الماء من أوراق النبات ، وفقًا للمسح الجيولوجي الأمريكي. تقوم جذور النباتات بسحب الماء من التربة. يتم إطلاق بعض هذا الماء في الغلاف الجوي على شكل بخار عند فتح فتحات صغيرة في الأوراق ، تسمى الثغور ، أثناء عملية التمثيل الضوئي.
ينطوي التسامي على انتقال الماء من حالته الصلبة مباشرة إلى حالته الغازية ، دون وجود طور سائل بينهما. يتحول الجليد عادةً إلى بخار الماء على ارتفاعات عالية ، حيث تكون الرطوبة منخفضة نسبيًا ، وتوجد رياح جافة وتكون أشعة الشمس غزيرة.