Pilviä voi esiintyä missä tahansa ilmakerroksessa, kunhan kosteutta on riittävästi kondensoitumiseen. Pilviä on kolme pääryhmää: alemmat, keskimmäiset ja korkeat pilvet. Pilvet ovat vastuussa kaikenlaisista sateista, mukaan lukien lumi, rakeet ja sade. Erityisolosuhteissa pilvet voivat aiheuttaa hurrikaaneja, tornadoja ja kovia myrskyjä.
Sävellys
Pilvet koostuvat pienistä vesipisaroista ja voivat sisältää myös muita ilmassa olevia hiukkasia, kuten savua, pölyä tai likaa. Nämä hiukkaset ovat suspendoituneet ilmassa ja altistuvat kaikenlaisille ilmakehän olosuhteille, mikä voi aiheuttaa niiden tiivistymisen, leviämisen tai jäätymisen. Pilvien vesipisarat ovat hyvin pieniä ja kaukana toisistaan, mikä tekee ilmasta pilvien pääkomponentin. Vesihiukkasten aiheuttama auringonvalon vääristymä mahdollistaa pilvien näkyvyyden. Vesi muodostaa pilvissä kiinteän aineen, nesteen tai höyryn.
Muodostus
Vesihöyryn tiivistyminen pieniksi pisaroiksi muodostaa pilviä. Lämmin, nouseva ilma vesihöyry jäähtyy ja vesimolekyylit alkavat kasautua yhteen muodostaen pieniä pisaroita. Pisarat joko jatkavat yhdistymistä muiden kanssa muodostaen sateen pisaroita tai haihtuu takaisin vesihöyryksi. Kylmissä olosuhteissa vesipisarat voivat muuttua jääkiteiksi. Pilvien muodostumiseen vaikuttaa suurelta osin ympäröivä ympäristö, ja se voi johtaa moniin erilaisiin pilvien luokituksiin.
Sademäärä
Jos pilvessä olevat vesimolekyylit yhdistyvät pisaraksi, joka on liian raskas suspendoitumaan ilmassa, se putoaa maahan sateena. Sadepilvi esiintyy, kun ilmakehän olosuhteet saavat vesimolekyylit yhdistymään nopeasti ja tuottamaan suuria määriä sateita. Rakeita, lunta ja jäätyvää sadetta esiintyy, kun vesipisara jäätyy ilmakehään ennen putoamista maahan. Muut pilvistä löytyvät hiukkaset voivat tulla osaksi sakkaa; esimerkiksi ilmansaasteet aiheuttavat joidenkin pilvien sadevettä, joka sisältää haitallisia kemikaaleja.
Pilvityypit
Vaikka kaikki pilvet voivat muodostaa sateen oikeissa olosuhteissa, monet ovat liian kaukana, jotta tämä sade ei pääse maahan. Kaksi pilvityyppiä, jotka ovat yleensä vastuussa sademäärästä, ovat kumpupilvi- ja nimbostratus-pilvet. Cumulonimbus-pilvet aiheuttavat rankkasateita ja ovat yleisiä trooppisilla ja lauhkeilla alueilla. Nimbostratus-pilvet ovat paksuja ja voivat olla vastuussa lumesta, jäästä tai sateesta. Nämä pilvet tuottavat kohtuullisia tai rankkasateita pitkään.