大自然天气变化无常，对人们生活、交通和生产都产生了直接的影响，然而，它们产生的原因和物理过程是怎样的呢？今天就从熟悉的云和雨讲起。
先说云吧！我们知道，包围我们地球表面的大气，是由于净空气、水汽和固体杂质（如灰尘）组成的。水汽是一种看不见的气体，它在大气中占的比例虽然很小，但却是造成天气变化的一个必要“角色”。含有水汽的潮湿空气，在上升过程中，由于外界气压减小，体积就要膨胀。气体膨胀时，它的温度降低。由于温度降低，空气中容纳水汽的本领变小了，于是出现了水汽“过剩”现象。
过剩的水汽便以尘埃等小颗粒为核心，凝结成小水滴，当高空的温度低于某一温度时，过剩的水汽便凝华成小冰晶。这些许许多多漂浮在高空的小水滴和小冰晶集聚在一起，便形成了云。
云中的小水滴和小冰晶体积都非常小，直径平均只有几微米，它们只能飘浮在高空，还不能下降形成雨和雪。只有当它们增大到所受的重力足以克服空气的浮力和暖空气上升的举力，又不会被蒸发掉时，才能降落到地面上，形成雨或雪。
那么，小云滴又是怎样增大的呢？
一种方式是水汽以小云滴为核心继续凝结和凝华，这种作用在云滴增大的初期起主要作用；另一种方式是云滴相互合并，这种方式在云滴增大的后期起主要作用。由于云滴的大小不同，它们下降的速度也不同。因此，在下落过程中，大云滴和小云滴经常发生碰撞合并现象。大云滴吞并了小云滴，壮大了自己。吞并的结果，会很快增大到空气再也承托不住它的状态。这时，它便会从高空掉下来，这就是我们经常可以看到的雨。
