De fysiska processerna som förvandlar moln till regn

Regnbildning är en kontinuerlig fysisk process som involverar kylning av luft och ackumulering av fuktpartiklar.

Solenergi gör att flytande vatten från jordens yta förångas till atmosfären som vattenånga.
Stigande luftströmmar för denna ånga till högre höjder där atmosfärstemperaturen är lägre.
När luften svalnar når den sin daggpunkt, vilket är den temperatur vid vilken den inte längre kan hålla all sin vattenånga i gasform.

Stader av nederbördsutveckling

Kondensation på kärnor: Vattenånga kräver en fast yta för att övergå till en vätska. Små partiklar av damm, salt från havssprej eller rök fungerar som kondensationskärnor.
Molntillväxt: När mer ånga kondenserar runt dessa kärnor, växer dropparna i antal och täthet och blir så småningom synliga som moln.
Droplet Collision: Inuti molnet gör luftturbulens och konvektiva strömmar droppar att röra sig och stöta in i varandra.
Koalescens: När droppar kolliderar smälter de ofta samman för att skapa större, tyngre droppar i en process som kallas sammansmältning.
Övervinna uppströmmar: Interna luftströmmar, eller uppströmmar, håller små droppar svävande. En droppe måste växa till en viss storlek för att gravitationen ska övervinna dessa uppåtriktade krafter.

Partikeltyp	Typisk diameter	Fallhastighet	Atmosfäriskt beteende
Cloud Droplet	0,02 millimeter	0,01 meter per sekund	Förblir upphängd av mindre luftströmmar
Duggregn	0,5 millimeter	2,0 meter per sekund	Faller långsamt i stabila luftförhållanden
Typisk regndroppe	2,0 millimeter	6,5 meter per sekund	Faller snabbt genom den lägre atmosfären
Iskristall	0,1 till 3,0 millimeter	0,5 meter per sekund	Driftar nedåt; kan smälta till regn

Temperaturprofiler inom molnet avgör om nederbörden börjar som flytande vatten eller iskristaller.
I kalla moln börjar regn ofta som snö som smälter när det passerar genom varmare luftlager närmare marken.
När en regndroppe överstiger cirka 6 millimeter i diameter, blir den vanligtvis instabil och bryts upp i mindre droppar.
Regnets slutliga storlek och intensitet beror på luftens fukthalt och hur länge molnets utvecklingsfas varar.