Niederschlag aller Art bildet sich durch die in der Luft enthaltene Luftfeuchtigkeit. Wir kennen Niederschläge in zwei Formen: Fallendem Niederschlag (Regen, Hagel, Schnee und abgesetztem Niederschlag (Tau, Reif).
Kleine Regentropfen, wie wir sie beim Sprühregen erleben, bestehen aus Tropfen von 0,1 bis 0,5 Millimeter Durchmesser. Große Regentropfen dagegen können fünf bis sechs Millimeter Durchmesser erreichen. Gabe es keinen Luftwiderstand, dann wurde ein großer Regentropfen mit der Geschwindigkeit einer Luftgewehrkugel auf die Erde treffen. Regen entsteht immer in den Wolken. je nachdem, in welchen Höhen sie sich bilden, unterscheidet man verschiedene Wolkenformen: Haufenwolken (Kumulus), Schichtwolken (Stratus) und Federwolken (Zirrus). Daneben gibt es noch Zwischenformen oder Abwandlungen dieser drei Typen. Die höchsten Wolken sind die Federwolken. Sie segeln in 12.000 Meter Höhe am Himmel.
Wolken sind ein wichtiges Transportmittel. Sie transportieren Wasser und Wärme. Eine "junge" Haufenwolke im Stadium ihrer Entstehung mit einer Fläche von einem Quadratkilometer und einer Höhe von 2.000 Metern enthält mindestens 1.000 Tonnen Wasser. Eine große Gewitter-Haufenwolke kann weit über 100.000 Tonnen Wasser enthalten. Junge Haufenwolken enthalten also bereits eine Million Liter pro Quadratkilometer (eine Million m²), also einem Liter/m². Trotz der scheinbar riesigen Mengen Wasser führen junge Wolken, wenn sie vollständig abregnen zu gerade mal einem Millimeter Niederschlag. Anders dagegen die Gewitterwolken, die die hundertfache Menge enthalten und 10 cm Niederschlag bewirken.
Regen entsteht, wenn in den Wolken immer mehr winzige Wassertröpfchen zu größeren verschmelzen. Dann werden sie so schwer, dass sie nicht mehr schweben können, sinken ab und nehmen unterwegs weitere kleinere in sich auf. Schließlich fallen sie als Regentropfen zur Erde. Die Regenmenge wird in Millimetern/Fläche gemessen. Besonders stark regnet es in den Tropen. Dort verdunstet aus dem warmen Meer viel Wasser und Wolken bilden sich. Auch Gebirge sind meist sehr regenreich. Dort müssen die Wolken oft hohe Bergkämme überwinden, wobei sie sich abkühlen und dadurch abregnen. Europas regenreichste Gebiete sind die Alpen, Westirland und Nordschottland.
Aus den Wolken fällt nicht nur Regen, sondern auch Schnee und Hagel. Hagelkörner bestehen aus Eis. Sie bilden sich meist in Gewitterwolken. Starke Aufwinde tragen die Regentropfen in große Höhen, wo sie zu Eis gefrieren. Beim Herabfallen lagern sich weitere Wassertröpfchen an. Sie gefrieren ebenfalls, wenn die kleinen Eiskörner abermals in die Höhe geschleudert werden. Auf diese Weise wachsen die Hagelkörner Schicht um Schicht, bis sie schließlich zur Erde fallen. Hagelkörner sind nicht selten so groß wie Murmeln, manchmal auch noch größer. Sie können schwere Schäden anrichten.
Sinkt die Temperatur in einer Wolke weit unter den Gefrierpunkt, bilden sich Eiskristalle. Sie verketten sich zu Schneeflocken, werden schwerer und trudeln zur Erde. Schneekristalle gehören zu den schönsten Gebilden der Natur. Es gibt nassen und trockenen Schnee. Je kälter es ist, desto trockener, feiner und leichter ist der Schnee. Man nennt ihn Pulverschnee. Nasser Schnee, der so genannte Pappschnee‚ bildet sich bei Temperaturen um den Gefrierpunkt. Nasser Schnee ist erheblich schwerer als Pulverschnee und bildet einen Gefahr für Dächer, die unter dessen Last zusammenbrechen können-
Abgesetzte Niederschläge entstehen nicht aus Wolken. Zur Bildung von Tau kommt es, wenn sich der Wasserdampf in der Luft in Form von Wassertröpfchen nahe am Boden absetzt. Kühlt in wolkenlosen Herbst- oder Winternächten die Luft in Bodennähe unter den Gefrierpunkt ab, verwandelt sich der Wasserdampf in unzählige Eiskristalle: den Reif.
Kein Niederschlag aber eine mitunter recht unangenehme Wettererscheinung ist Nebel. Manchmal vermindert er die Sicht in Bodennähe so stark, dass man kaum noch etwas sehen kann. Nebel ist nichts anderes als eine dicht über dem Erdboden liegende Wolke. Meist entsteht er am späten Nachmittag oder am Abend, wenn sich der tagsüber durch Sonneneinstrahlung erwärmte Erdboden wieder abkühlt. Dabei kühlt sich die bodennahe Luft ebenfalls ab. Da kühlere Luft weniger Feuchtigkeit speichern kann als warme, beginnt ein Teil der Feuchtigkeit zu kondensieren, also sich zu verflüssigen. Dann entstehen Millionen feinster Wassertröpfchen, der Nebel. Weil die kühlere Luft immer nach unten sinkt, bildet sich Nebel zunächst in Senken und Niederungen.
Eselsbrücke: Die verschiedenen Wolkenformen sind scheinbar nach dem Alphabet sortiert:
- Zirruswolken sind die höchst gelegenen in etwa 12.000 Meter Höhe
- Stratuswolken liegen darunter
- Kumuluswolken sind die am häufigsten wahrgenommenen. Sie liegen bei etwa 2000 Metern.
- Bodennebel sind auch Wolken, auch wenn wir sie meist so nicht sehen.