A Föld átlagos felhőborítottsága 60 százalék körül van. Az átlag ember akkor figyel fel rájuk leginkább, amikor esik az eső, pedig a felhők 90%-ból nem hullik eső. A felhők nagyon fontos szerepet játszanak a Föld energiaháztartásában. A Napból érkező sugárzás egy részét képesek visszaverni, így ez a visszavert hő már nem melegíti a Földet. De képesek elnyelni a Földről érkező hősugárzást is, így melegítve a levegőt. Ebben az esetben úgy viselkednek, mint egy üvegházgáz.
Felhőtípusok képződése
A jégfelhőkön kívül – amelyeket csak ritkán figyelhetünk meg, és általában csak a sarki területeken láthatóak – minden felhő a troposzférában a földfelszín és 15 kilométeres magasság között képződik. Latin neveket adunk a felhőknek, az alakjuktól és a magasságuktól függően. Néhány felhőtípus gyakran esőt okoz, míg mások, például a magas felhők, szinte soha.
A felhők vízcseppeket vagy kicsi jégrészecskéket tartalmaznak, ha a környező levegő hidegebb, mint 0°C. A cseppek egy, kondenzációnak nevezett folyamatban képződnek. Ez akkor történik, ha a levegőben vízgőzként jelenlevő vízmolekulák koncentrációja túl magassá válik. Azt mondjuk, hogy a levegő telített vízzel és nem tud több nedvességet megtartani.
Részecskék
Minden folyékony és szilárd részecskét a levegőben, ami nem tartalmaz vizet aeroszolnak – azaz levegőben oldott anyagnak – nevezünk.
Az ilyen aeroszol lehet a talajról származó por is. Por biztosan képződik a városokban is, de például a korom az iparból és az autókból származik. Az óceán fölött lévő tiszta levegőben lévő részecskék tengeri sót tartalmazhatnak. A permet, amit a hullámverés okoz, elpárolog a levegőben, és a sótartalma részecskék formájában a levegőben aeroszolként lebeg tovább.
Vízciklus
Az óceánokban tárolt 1.4 milliárd km3 vizet összehasonlítva a légkörben lévő, mindössze 12.900 km3 vízzel (körülbelül 0,001%-a a Föld vízforrásainak), ez utóbbi elhanyagolhatónak tűnik. Azonban az éghajlati rendszernek fontos. A víz a levegőben egy folytonos mozgásban lévő anyag. Körülbelül 500.000 km3 halad át minden évben a légkörben – kondenzáció, eső és hó révén. A légköri mennyiség évente 40-szer cserélődik ki. A légkörben lévő víz az, amely befolyásolja a Földre érkező, vagy az űr felé haladó sugárzást. Ha a víz mennyisége a légkörben a globális melegedésnek köszönhetően magasabb lesz, és átlagosan több felhőnk lesz, akkor ennek erős befolyása lesz Földünk energiaegyensúlyára.
Felhők hatása az éghajlati rendszerben
Ha a felhők teteje fehér, visszasugározzák a sugárzást, mint a hó és a jég, de a légkört melegen is tartják, hasonlóan az üvegházgázokhoz. Mindkét hatás befolyásolja az átlaghőmérsékletet a Földön, pozitív vagy negatív irányban. Földünk átlaghőmérséklete 15°C. Elképesztő, hogy 10 %-kal több hófehér felhőnek milyen erős hatása lenne! Azonban a felhők nem mindig fehérek, és néhány felhő üvegházhatása képes még a megnőtt napsugárzásnál is nagyobb hatást kifejteni.
Ahogyan látjuk, a felhőknek nagyon különböző tulajdonságaik vannak, amik továbbá a légkörben lévő részecskék tulajdonságaitól is függnek. Ez teszi nagyon nehézzé, hogy előre lássuk, mi történik akkor, ha majd a globális felmelegedés magasabb vízgőztartalomhoz vezet a légkörben, és ennek következtében több felhő képződik.