Was hindert die Wolken daran, sich auszudehnen und in der Atmosphäre zu verflüchtigen? Wie können die Wolken Formen und Muster bilden?
Wolken entstehen, wenn Wasserdampf unter den Taupunkt abgekühlt wird. Das geschieht entweder durch Hebung (Aufsteigen oder Aufgleiten) von Luftmassen oder dadurch, dass die Luft über einen kühleren Untergrund weht.
Beim Aufsteigen ist es so, dass sich eine Art Glocke oder Blase aus Luft erwärmt, bis sie insgesamt so leicht geworden ist - in der Fachsprache bis eine labile Luftschichtung erreicht ist -, dass sie durch die dann schwerere Umgebungsluft empor steigt:
Dadurch steigt die ganze Glocke erst einmal unsichtbar auf. Zur Wolke wird sie, wenn sie so sehr abgekühlt ist, dass der Wasserdampf zu Wasser oder gar Eis kondensiert. Von den Schäfchenwolken (Cumulus humilis) bis zu den Gewitterwolken (Cumulonimbus) gehören alle Haufenwolken zu diesem Typ.
Gewitterwolken können auf diese Art entsteht, aber auch dadurch, dass sich dichtere kalte Luft unter wärmere schiebt und diese abrupt nach oben zwingt (s.u., Bild Kaltfront).
Aufgleiten findet v.a. an sogenannten Warmfronten (oder an orographischen Hindernissen, also Gebirgen) statt, wenn wärmere Luft auf stagnierende kühlere trifft. Erstere ist dann leichter und gleitet auf die sich langsamer fortbewegende kühlere Luft auf, was schematisch dann so aussieht:
Es entstehen Schichtwolken (Familie der Stratus-Wolken)
Die Formung dieser Wolken geschieht dann dadurch, dass sie in der Höhe meist in Bereiche höherer Windgeschwindigkeit geraden und dabei zerfleddert oder anders verformt werden. Ein Extrembeispiel hier; die Gewitterwolke ist in einen Hochgeschwindigkeitswind (Jet Stream) geraten:
Ein unendlicher Aufstieg der Wolken wird durch Abregnen und insbesondere durch die Tropopause verhindert. Das ist eine Grenzschicht in der Atmosphäre, in der durch die Ozon-Bildung (Ozon-Schicht) die Temperatur so stark zunimmt, dass die aufsteigende Luft irgendwann nicht mehr weniger dicht als ihre Umgebung ist, wodurch ein weiterer Aufstieg nicht mehr möglich ist.