Ecco come l’atmosfera cerca di ridurre lo scarto termico tra la superficie marina (+23) e la quota (-20° a 5000 metri). L’aria calda è più leggera, si solleva, si condensa e da origine a nubi a sviluppo verticale (cumuli e cumulonembi).
Il processo di condensazione è ESOTERMICO, quindi libera altro calore che implementa la salita dell’addensamento nuvoloso verso l’alto. Arrivato in quota, si trova immerso in temperature freddissime (fino a -20 a 5000 metri).
Le goccioline delle nube, pertanto, non riescono a mantenersi liquide e ghiacciano (parte sinistra del cumulo). I cristalli di ghiaccio collidono tra di loro e danno origine a fiocchi di neve o chicchi di grandine (questi ultimi si formano se la corrente ascendente è molto intensa).
Nel loro moto verso il basso tendono a fondere in gocce di pioggia e si ha quindi una precipitazione piovosa a livello del suolo. L’aria calda che sale (al centro del cumulo) viene quindi compensata dalla ricaduta fredda nella zona periferica del cumulo medesimo ed il loop è completato.
La presenza di ghiaccio ed acqua nella nube tende a separare le cariche elettriche: le positive migrano nella parte ghiacciata e le negative nella parte liquida. Quando la differenza di potenziale (la tensione) tra le due parti supera un certo valore, l’aria diventa conduttrice di corrente e parte la scarica elettrica per riequilibrare l’eccessivo divario di tensione tra le parti (il fulmine).