在大气中空气每上升100米,因绝热变化会使温度降低1度左右。在一定温度下,空气容纳水汽有一定限度,达到这个限度就称为“饱和”,温度降低后,空气中可能容纳的水汽量就要降低。因此,原来没有饱和的空气在上升运动中由于绝热冷却可能达到饱和,空气达到饱和之后过剩的水汽便附着在漂浮于空中的凝结核上,形成水滴。当温度低于零摄氏度时,过剩的水汽便会凝结成细小的冰晶。这些水滴和冰晶聚集在一起,漂浮于空中便成了云。
冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成。一般分为三层:最下面一层温度为0℃以上,由水滴组成;中间温度为0℃至零下20℃,由过冷却水滴、冰晶和雪花组成;最上面一层温度在零下20℃以下,基本由冰晶和雪花组成。
大气重力波是因静力稳定大气受到干扰而产生的一种波动。当气块受到扰动离开平衡位置向上移动时发生绝热冷却,在重力作用下回到平衡位置。同样向下移动时发生绝热增温,浮力使其回到平衡位置。这种振动向外转播形成的波动由于恢复力为重力和浮力因此称为重力波,如果考虑科氏力的影响就称为惯性重力波。重力波在暴雨等中尺度对流天气发生发展中可以起到一种触发机制的作用,还可以起到传输能量和动量的作用。