تتكون السحب وهطول الأمطار من خلال دورة مائية مُعقدة تتضمن عدة مراحل :

1. التبخر:

* تبدأ العملية بتبخر الماء من سطح الأرض، سواءً من المحيطات أو البحيرات أو الأنهار أو حتى التربة. تؤثر حرارة الشمس بشكل كبير على كمية الماء المتبخر.

2. التكاثف:

* يرتفع بخار الماء إلى أعلى في الغلاف الجوي. كلما ارتفع بخار الماء، انخفضت درجة الحرارة المحيطة به.
* عند وصول بخار الماء إلى ارتفاع معين، يبرد ويتكاثف حول جسيمات دقيقة معلقة في الهواء تُسمى نوى التكاثف. هذه الجسيمات قد تكون جزيئات غبار أو حبوب لقاح أو أملاح.
* تتكون قطرات الماء الصغيرة جداً حول هذه النوى، وهي صغيرة جداً لدرجة أنها تبقى معلقة في الهواء.

3. تشكل السحب:

* تتجمع قطرات الماء الصغيرة معًا لتشكل سُحُباً. يعتمد نوع السحابة على ارتفاعها ودرجة حرارتها. بعض السحب تكون رقيقة وشفافة، بينما البعض الآخر يكون كثيفاً وداكنًا.

4. نمو قطرات الماء (أو بلورات الجليد):

* تستمر قطرات الماء في التجمع والنمو في السحابة. إذا كانت درجة حرارة السحابة أقل من صفر درجة مئوية، تتجمد قطرات الماء وتتحول إلى بلورات جليد.
* تصبح بعض قطرات الماء أو بلورات الجليد كبيرة بما فيه الكفاية بحيث لا تستطيع البقاء معلقة في الهواء.

5. هطول الأمطار:

* تسقط قطرات الماء أو بلورات الجليد الكبيرة من السحابة على شكل مطر أو برد أو ثلج أو ما شابه.
* يعتمد نوع هطول الأمطار على درجة حرارة الهواء على طول مسار سقوطها. فإذا كانت درجة الحرارة أعلى من الصفر، فسوف تصل إلى الأرض على شكل مطر. وإذا كانت درجة الحرارة أقل من الصفر، فسوف تصل على شكل ثلج أو برد.


باختصار، تتضمن العملية تبخر الماء من سطح الأرض، صعوده إلى الأعلى، تكاثفه حول نوى التكاثف، تشكل السحب، نمو قطرات الماء (أو بلورات الجليد)، وأخيرًا هطول الأمطار.