Адвекція (лат. advectio - доставка, від лат. adveho - підвожу, доставляю) - горизонтальне переміщення повітря і перенесення разом з ним тепла, вологи, домішок). Мова може йти про адвекцію повітряних мас, про адвекцію тепла, водяної пари, моменту руху тощо. Певні атмосферні явища, що відбуваються в результаті адвекції, називаються адвективними. Так, наприклад, кажуть про адвективні тумани, адвективні грози, адвективні заморозки тощо.

Конвекція (лат. convectio - принесення від лат. conveho - приношу) - в загальному значенні перенос рідин або газів у вертикальному напрямку. В розумінні цього терміну кажуть про конвективний потік тепла, конвективний потік вологи, конвективну складову руху тощо.

Утворення туманів та хмар. По міжнародній конвенції про появу туману кажуть у тому випадку, коли денна горизонтальна видимість за рахунок крапель води стає менше 1 км.

• Якщо має місце помутніння повітря, але дальність видимості за рахунок крапель води дещо перевищує 1 км, то це атмосферне явище називають серпанком.
• Якщо те ж саме явище при низьких (-30°С і нижче) температурах відбувається за рахунок великої кількості крижаних голок, найдрібніших (10 - 20 мкм у діаметрі), замерзлих крапельок води, а також крижаних кристалів (10 - 100 мкм), то воно носить назву крижаного (морозного) туману або ж відповідно крижаного (морозного) серпанку.
• Якщо погіршення видимості викликається присутністю в повітрі сухих часток пилу внаслідок пилових бур, пожеж тощо, то таке атмосферне явище називають імлою.
  І коли видимість погіршується за рахунок суміші туману з пічним та промисловим димом, то таке явище називають смогом.
• Туман випаровування - це туман, що виник внаслідок випаровування з підстилаючої поверхні (або з крапель опадів) в більш холодне повітря. Такий туман спостерігається над арктичними морями біля краю крижаного поля (випаровування арктичних морів), а взимку - і над внутрішніми морями (Чорним, Азовським) та, особливо восени, над річками та озерами суходолу (осінні випаровування).
• Туман охолодження - це туман, що виник внаслідок пониження температури повітря. Останнє, в свою чергу, обумовлено теплообміном із земною поверхнею. Розрізняють в якості основних видів туманів охолодження - адвективний, що виникає в результаті переміщення (адвекції) повітряної маси на більш холодну підстилаючу поверхню, і радіаційний тумани.
• Туман тропічного повітря - це адвективний туман, характерний для морського тропічного повітря, що рухається в більш високі широти і проходить при цьому над все більш холодною підстилаючою поверхнею. Спостерігається при значних швидкостях вітру і часто буває з мрякою.
• Туман змішування, або фронтальний туман - це адвективний туман, що виник в результаті змішування двох повітряних мас з різною температурою та вологістю в перехідному шарі (фронті) між ними. Можуть існувати такі умови, коли кожна повітряна маса по окремо не насичена, але при змішуванні та охолодженні вона стає насиченою.
• Радіаційний туман - це туман, який виникає над поверхнею, що вихолодилась внаслідок нічного або цілодобового зимового випромінювання (радіації).
• Туман схилів (сходження) - це туман на гірських схилах, пов'язаний з адіабатичним охолодженням повітря при його підйомі по схилу. Його можна розглядати як низькі хмари.

Хмари утворюються в результаті конденсації водяної пари в вільній атмосфері. Крім розглянутих вище процесів перемішування, що призводять до насичення, конденсація водяної пари може відбутись і при адіабатичному підйомі з охолодженням до точки роси. Такий підйом може відбуватись в наступних випадках:
а) конвективний підйом,
б) фронтальний підйом,
в) орографічний підйом.

У відповідності з умовами їх утворення, існує генетична класифікація хмар Бержерона, в якій розрізняються основні генетичні типи:
а) хмари висхідного ковзання (фронтальні),
б) хмари нестійких повітряних мас (конвекції),
в) хмари стійких мас.

Окремо можна виділити орографічні хмари, перламутрові (20-25 км) та сріблясті (70-80 км).
З точки зору морфології фронтальні хмари можна називати переважно шаруватими, конвекції - купчастими, хмари стійких мас - хвилястими.

Додаткові визначення хмар. Якщо хмари виникли в результаті еволюції інших хмар, їм дають додаткові визначення, що вказують на походження хмар. У випадку, якщо хмара виникла в результаті особливого розвитку частини іншої, основної хмари, це позначається додатковим терміном, що містить родову назву основної хмари і закінчується на «genitus»:
Cirrocumulogenitus, Cc gen.;
Altostratogenitus, As gen.
і т.д. Якщо хмара даного роду виникла шляхом трансформації усієї вихідної хмари іншого роду або значної її частини, це позначається додатковим терміном, побудованим із родової назви вихідної хмари і закінчення ''mulatus'':
Cirromulatus, Ci mul.;
Nimbostratomulatus, Ns mul., і т.д.

Значення форм хмар для прогнозу погоди. Форми хмар, що спостерігаються, дають уявлення про утворюючі їхні динамічні процеси того або іншого масштабу. Тому вивчення форми хмар важливо для діагнозу стану атмосфери так само, як і для прогнозу погоди й опадів. Хмари можна спостерігати з землі, літака і із супутників Землі, на яких установлюються для цього телевізійні камери, що використовують видимі або інфрачервоні промені. Вони мають велике поле зору і дозволяють спостерігати хмарність у масштабі всієї земної кулі. На підставі таких досліджень розроблені настанови й атласи фотографій хмар, що допомагають метеорологам при їх упорядкуванні для прогнозу погоди.

Утворення різних форм, видів і різновидів хмар. Процес утворення хмар того або іншого роду називається хмароутворенням. Хмара існує іноді дуже короткий час. Наприклад, час існування окремої купчастої хмари може обчислюватися 10 - 15 хвилинами. Але навіть коли хмара існує тривалий час, це не означає, що вона знаходиться в незмінному стані. У дійсності елементи хмари постійно випаровуються і виникають наново. Визначений процес хмароутворення є тривалим процесом. Хмара - це тільки видима в даний момент частина загальної маси води, що втягується в цей процес. Це особливо помітно при утворенні хмар над горами. При безупинному перетіканні повітря через гору він адіабатично охолоджується при підйомі настільки, що на деякій висоті виникають хмари. Ці хмари здаються нерухомо прив'язаними до гребеня хребта. Але в дійсності вони переміщаються разом із повітрям і увесь час випаровуються в передній частині, де це повітря починає опускатися, і наново утворюються в тиловій частині з водяної пари, що надходить із повітрям, що піднімається. Завислість хмар також оманна. Якщо хмара не змінює своєї висоти, то це ще не означає, що складові його елементи не випадають. Краплі в хмарі можуть опускатися, але, досягаючи нижньої межі хмари, вони переходять у ненасичене повітря і тут випаровуються. У результаті хмара буде здаватися, що хмара довгостроково знаходиться на однім рівні. Щоб відбулися конденсація водяної пари й утворення хмар, необхідний деякий надлишок водяної пари понад насичення. Він може з'явитися або внаслідок збільшення вологості повітря, або внаслідок зниження його температури нижче точки роси, тобто нижче температури, при котрій водяна пара, що міститься в повітрі, стає насиченою. Вологість повітря збільшується унаслідок випаровування як із підстилаючої поверхні (при зниженні її температури), так і при підйомі повітря в результаті адіабатичного охолодження. У природі обидва чинники звичайно діють спільно. Всякий процес, що веде до зниження температури або збільшенню вологості повітря, є сприятливим для хмароутворення. Найбільше сприятливі умови для хмароутворення створюються тоді, коли повітря робить висхідний рух: уздовж фронтальної поверхні, при конвекції, хвилястих рухах, орографічному підйомі. Істотну роль в хмароутворенні грають і такі чинники, як турбулентний обмін і радіаційна втрата тепла.У зв'язку з цим існує генетична класифікація хмар:

• Фронтальні (хмари висхідного ковзання)
• Хмари конвекції
• Хмари стійких мас
• Орографічні хмари

Фронтальні хмари (хмари висхідного ковзання). Хмари висхідного ковзання - це хмари, зв'язані зі сходженням великих шарів повітря над фронтальною поверхнею і його динамічним охолодженням. Хмарна система особливо добре виражена у випадку теплого фронту. Сама потужна частина системи поблизу лінії фронту являє собою шарувато-дощові хмари (Ns) у декілька кілометрів товщиною. Далі від лінії фронту хмари переходять у менше потужні високо-шаруваті (As), ще далі - у пір'ясто-шаруваті (Cs), перед якими спостерігаються пасма пір'ястих (Ci) уже на відстані багатьох сотень кілометрів від лінії фронту. У випадку холодного фронту утворюється, по суті, така ж хмарна система. Відмінність її перебуває в тому, що хмарна система холодного фронту більш вузька, а в передній частині має характер купчасто-дощових хмар (Cb) із зливовими опадами, тому що підйом теплого повітря має тут більш бурхливий характер, чим у випадку теплого фронту. Для холодного фронту характерно утворення і такого виду хмар як пір'ясто-купчасті (Сс). На фронтах оклюзії спостерігаються різні видозміни основних форм, наприклад, щільні високо-купчасті (Ac op.) і шарувато-купчасті (Sc op.).Поняття хмари висхідного ковзання можна поширити також на орографічні хмари, зв'язані зі сходженням повітряної маси по гірському хребту. У даному випадку частіше усього розвиваються купчасто подібні хмари.

Хмари конвекції - це хмари, пов'язані з атмосферною конвекцією, тобто підйом великих мас повітря викликає термічна конвекція при нестійкій стратифікації повітря. Швидкість підйому нерідко досягає 10 м/с і більше. Все це призводить до утворення конвективних хмар і випадінню зливових опадів. У першій стадії розвитку конвекції, коли вона є лише різновидом неупорядкованого турбулентного руху, це плоскі купчасті хмари (Cu hum.), а також разірвано-купчасті (Cu fr.). При виникненні добре оформлених висхідних струменів значної швидкості виникають потужні купчасті хмари (Cu cong.) і купчасто-дощові (Cb), інакше їх називають зливовими і грозовими. У середньому ярусі з конвекцією пов'язані деякі різновиди високо-купчастих хмар (Ac) - пластівчасті, баштовидні.

Хмари стійких повітряних мас Хмари стійких мас виникають у стійких повітряних масах у зв'язку з охолодженням повітря від підстилаючої поверхні, динамічною турбулентністю і хвилястими рухами на поверхнях інверсії. До них відносяться шаруваті (St) і велика частина шарувато-купчастих (Sc) і високо-купчастих (Ac) хмар.

Орографічні хмари виникають при перетіканні повітряної течії через гірський хребет. Сюди відносяться особливо різні форми сочевицевидних хмар. Хмари цього типу утворюються на навітряній стороні або над гребенем хребта і тануть на підвітряній стороні, маючи, таким чином, характер стоячих хвиль. До орографічних хмар можна віднести також і хмари купчасті і купчасто-дощові, що утворюються над гірськими схилами.

Атмосферні опади Утворення опадів відбувається внаслідок укрупнення крапель води в атмосфері до таких розмірів, що вони починають випадати з хмар або осідати з повітря на поверхні землі та на предметах. Із хмар опади можуть випадати у вигляді дощу, мряки, снігу, мокрого снігу, снігової та крижаної крупи, снігових зерен, граду, крижаного дощу, крижаних голок. Безпосередньо з повітря може виділятись роса, іній, рідкий наліт, твердий наліт, паморозь. Осідання переохолодженого дощу, мряки, туману утворює ожеледь, яка на проїжджій та пішохідній частинах дороги носить назву ожеледиці. До опадів зараховують також і зледеніння літаків. Зливи грають важливу роль у процесі формування стоку річок. Внаслідок випадання злив на ріках формуються дощові повені. Максимальні витрати дощових повеней можуть бути значні і на малих річках часто перевищувати максимальні витрати від сніготанення. Облогові дощі на відміну від злив мають малу інтенсивність, але велику тривалість і охоплюють значні площі. Тому облогові дощі дають великий стік. Повені від облогових дощів більш розтягнуті в часі, але максимальні витрати їх менше, ніж від злив.

Кількість опадів та їх вимірювання. Дощові опади вимірюють в основному опадоміром В. Д. Третьякова. Цей прилад складається з відра з площею приймальної поверхні 200 см². Відро встановлюють на стовпі так, щоб верхній край його був на висоті 2 м від поверхні землі. Від видування осадів прилад захищений рядом металевих планок, скріплених у нижній частині ланцюжком так, що всі планки мають нахил до площини обрію. Верхній кінець планок відігнутий у зовнішню сторону. Осади, що зібралися в опадомірі, вимірюють за допомогою вимірювальної склянки, кожна поділка якої відповідає шару осадів 0,1 мм у натурі. Для безупинного й автоматичного запису кількості рідких осадів застосовують самописні дощоміри-плювіографи. Опади потрапляють у дощомірне відро площею 500см². З дощомірного відра 6 вода стікає по трубці в циліндр 4 із поплавцем. До поплавця прикріплений стрижень 7 з пером 5, яке стикається зі стрічкою барабана, який обертається за допомогою годинникового механізму. При випаданні осадів поплавець піднімається і разом із ним рухається по стрічці перо, викреслюючи криву зміни кількості осадів. При заповненні циліндричної посудини доверху вода автоматично виливається з нього через сифон 2 у прийомну посудину 1, і поплавець швидко опускається (перо в цей час пише спадну лінію). При відсутності опадів перо викреслює на стрічці горизонтальну лінію. У важкодоступних гірських районах застосовують сумарні дощоміри, що збирають опади протягом тривалого періоду часу (місяць і більше). Зимові опади, що випадають у вигляді снігу і накопичуються за зиму в значних кількостях, грають дуже важливу роль у гідрологічних процесах.

Хмарність Хмарність є однією з важливіших кліматичних характеристик, тому що кількість і форма хмар тісно пов’язані з синоптичними процесами даного району. Крім того, хмари зменшують притік прямої сонячної радіації вдень, а вночі захищають землю від вихолоджування, несуть дощі і сніг, грози і град. Режим хмарності формується під впливом циркуляційних процесів, а також під впливом підстилаючої поверхні. Роль останньої особливо проявляється у теплу пору року, коли зі збільшенням надходження радіації зростає термічна неоднорідність підстилаючої поверхні. Висхідні та низхідні потоки, що при цьому виникають, сприяють утворенню хмарності або її руйнуванню. При характеристиці хмарності частіш за все розглядається її кількість на небосхилі, форма хмар та висота її нижньої межі. Кількість хмарності визначається візуально, а висота хмар частіше за допомогою приладів. Ступінь покриття небосхилу хмарами оцінюється по 10-бальній шкалі:
0 - 2 бала - ясно,
3 - 7 балів -хмарно з проясненням,
8 - 10 балів - хмарно.