不管云的类型如何，它们形成的基本原理是一样的。含有水蒸气的空气上升到一定高度，由于温度较低，过饱和的水蒸气从空气中冷凝，形成可见的水蒸汽，或者我们所称的云。云的类型可分为层云、卷云和积云。
形成云的第一步是水的蒸发，这是水文循环的重要组成部分。太阳光照在地球上，加热地表上的水，使水蒸发成水蒸气。此外，生物和土壤中的水也可能在接触到热量时蒸发成水蒸气。
由于地面和水面被加热，所以靠近它们的空气也会被加热。因为热空气的密度比冷空气小，所以热空气就会携带着水蒸气上升到空中。随着空气的上升，大气压力下降，水汽随之膨胀，导致温度下降，从而使水蒸气从空气中凝结出来（这是因为冷空气所能容纳的水蒸气要少于暖空气），形成了我们所看到的云。
总之，热量导致水汽上升，海拔升高气压下降导致水汽膨胀并冷却，从而使水从空气中冷凝出来形成云。当水汽达到饱和状态时，就会出现冷凝的现象，冷凝开始的温度被称为结露点。
云的形状和类型很大程度上取决于水汽达到结露点后，它们还会继续上升多久。如果水汽在达到结露点后继续上升很长一段时间，结果就会在高空中产生一种较为蓬松的云，如积云。如果水汽在达到结露点时达到平衡，结果就会产生一种较为平坦的层状云，即层云。这种云通常在低空中形成，它们看起来像一条灰色的毯子。在特别炎热的天气下，水汽需要上升到足够的高度以及较长的时间才能冷凝，从而在高空中形成卷云。这种云属于最高的云，由于所处的海拔较高，温度较低，它们的水滴会结成冰晶，所以它们看起来较为亮白。
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