降水過程
空気はいくらかの水蒸気を含んでおり、冷やされるか水蒸気が供給されて、その気温・気圧における飽和水蒸気量を超えて水蒸気が過飽和になると、水蒸気が凝結し微小な水滴を形成、これが継続して雲がつくられる。
ただ、空気中で水滴が生じるには凝結核(雲凝結核)の存在が重要な役割をもっている。凝結核がない空気では、湿度が100%を超え110%など過飽和に達しても、水滴が形成されない。これは微小な球体の水滴が大きな表面張力を持つことに関連して固体水滴の核生成が進まないためである。凝結核があると核生成が促され、水滴が蒸発せず存在できる臨界半径を超える微小な水滴が形成される。実際には地球の大気には少なからず雲核が含まれており、過飽和度が1%を超えることはほとんどない。
凝結核は、エアロゾルと呼ばれる微粒子のうち、吸湿性のものや水溶性のものである。海塩粒子や硫酸塩エアロゾル(硫酸アンモニウムなど)がよく知られる。土壌由来のエアロゾルや有機エアロゾルも凝結核になり、地域によっては、例えば砂漠上空の雲では土壌由来が大半を占めていたりする。