Un nuage est formé d'un ensemble de gouttelettes d'eau ou de cristaux de glace en suspension dans l'air. L'aspect du nuage dépend de la lumière qu'il reçoit et des particules qui le constituent. Un nuage se forme par condensation de la vapeur d'eau lorsque l'air humide se refroidit. Le refroidissement est provoqué soit par contact avec une surface plus froide, soit - le plus souvent - selon le processus :
(Baisse de pression)
Le réchauffement du sol se communique à l'air qui, dilaté donc plus léger, se met à monter et se refroidit par détente. Les nuages de convection apparaissent d'autant plus facilement qu'il y a de l'air froid en altitude (masse d'air instable).
Les bases de tels nuages sont horizontales, leurs sommets évoluent en fonction de la température. Ils sont fréquents l'été sur terre, l'hiver sur mer.
Le relief oblige la masse d'air à s'élever sur sa face au vent. La masse d'air s'élevant, sa température s'abaisse et peut atteindre le seuil de saturation. Un nuage se forme alors sur le versant au vent et se dissipe sur le versant sous le vent.
L'effet de foehn se produit essentiellement en région montagneuse. Il s'agit de conditions météorologiques particulières créées essentiellement par le vent.
La pente montagneuse exposée au vent bloque les nuages et c'est donc un temps pluvieux et frais qui s'impose sur cette pente et aux pieds des montagnes en plaine. La température décroît progressivement en altitude.
Bien sûr, les nuages sont obligés de monter le long de la montagne, se refroidissant et ils déversent donc toute leur humidité en amont.
Arrivés au sommet de la montagne, le nuage s'est déjà épuisé, il a alors tendance à se disloquer et la masse d'air s'assèche brutalement. De l'autre côté de la montagne, le vent redescend le long de la pente en aval. Il s'échauffe alors plus rapidement puisque l'humidité s'est rapidement affaiblie. Plus l'air descend vers la plaine et plus il se réchauffe. De plus, les nuages s'étant disloqués, le ciel est généralement dégagé ou légèrement voilé.
C'est alors que l'on trouve des différences de températures parfois énormes, avec parfois plus de 10° d'écart de part et d'autre de la montagne.
Cet effet de foehn se produit principalement aux pieds des Pyrénées, mais aussi dans certaines vallées alpines ou encore dans le Massif Central et en plaine d'Alsace. On a ainsi pu relever 27° le 16 décembre 1989 et même 31° le 29 février 1960 à Saint-Girons dans l'Ariège, située aux pieds des Pyrénées..
Dans une perturbation en mouvement, l'air chaud est soulevé à l'avant par la masse d'air froid antérieur (front chaud).
L'air froid postérieur rejette l'air chaud en altitude (front froid).
Le long des fronts se forment les nuages.
Ce mécanisme conduit à la formation de nuages bas ou brouillard. Il est fréquent l'hiver à l'approche d'un masse d'air doux et humide venant de l'Atlantique. On l'observe l'été en mer lorsque de l'air relativement doux arrive sur des eaux froides.
