^{${}^{*}$} Maga természet a legügyesebb fizikus; ő csinálja meg a legnagyszerűbb mutatványokat; a mit mi a laboratóriumban létrehozni bírunk, az csak olyan azokhoz képest, mint a szentjános bogár fénye a tündöklő Nap mellett.
Úgy vehetjük, mintha a levegőtenger két egymásba tolt üveg lombik közti tért töltené ki. A belső lombik a Föld felülete; a külső oldalon ‐ ki a világtér felé ‐ nincs ugyan másik lombik, de ezt helyettesíti a Föld nehézségi ereje, mely a légrészecskéket épp úgy megakadályozza abban, hogy kiszökjenek a világtérbe, mint valamely anyagi fal.
Érdekes már maga a melegítő folyamat is. A Nap adja a meleget; sugarai elérik a levegőtenger felső határát, áthaladnak rajta, lejönnek egészen a Föld felületéig a nélkül, hogy közben a levegőt számbavehetőleg melegítették volna. De már a Föld felszínén lévő testeken nem bírnak áthatolni, ezek elnyelik őket és így maguk felmelegesznek. Ezek a felmelegedett testek átadják melegük egy részét a velük érintkező levegőnek. Így kap a levegő lassanként meleget a Föld felületétől, nem pedig a rajta áthaladó direkt napsugaraktól.
Azt már tudjuk, hogy a melegedő levegő kitágul, ritkább lesz mint a körülötte fekvő hidegebb réteg. Mi ennek a következménye? Az, hogy a ritkább meleg levegő kénytelen felszállni; felfelé szorítja őt a körülötte fekvő sűrűbb és így ugyanakkora térfogatokban súlyosabb, hideg levegő. Ezt bizony mindenki tapasztalhatja. A világítógáz és a hydrogén is fölfelé száll a levegőben, mert ugyanazon hőmérséklet mellett is ritkábbak; a velük megtöltött gömbök is fölszállnak, ha elég könnyűek.
Hogy a ritkább gázok kénytelenek felemelkedni, az vajmi jó, mert különben nem bírnánk se fűteni, se világítani égés által. Az égésnél szénsavgáz keletkezik, melynek el kell szállnia, különben nem folytatódik az égés.
A melegebb levegő tehát fölemelkedik a felső rétegekbe. Emelkedik mindaddig, míg olyan réteghez nem ér, melynek sűrűsége már nem nagyobb. Ezt természetesen csakhamar el is érheti, mert a levegő fölfelé folyton ritkább s ritkább rétegeket alkot. De emelkedés közben folyton veszti is a melegét úgy, hogy fönt megérkezve ő maga is már oly hideg, mint a környezet.
A felszálló meleg levegő helyére a környezet hideg levegője tódul s minthogy a Föld egész felülete soha sincs egyforma hőmérsékleten, azért ez az áramlás nemcsak a függőleges, hanem mindenféle - rézsútos sőt vízszintes irányban is -létrejön. S ez így tart folyton folyvást, kisebb és nagyobb sebességgel, s minden képzelhető irányban.
Azonban a levegő nemcsak maga mozog, hanem szállít másokat is. Szállítja a beléje kerülő idegen gázokat és gőzöket. Ilyen pedig sok van. Hiszen tapasztalásból tudjuk, hogy igen sok szilárd és folyékony test folyton párolog, azaz gőzállapotba megy át. Csak a kámforra és egyéb illatozószerekre kell gondolnunk, melyeknek gőzei rövid idő alatt egész szoba levegőjét megtöltik. A levegőbe kerülnek az égésnél, rothadásnál s bomlásnál keletkező mindenféle gázok is.
De mindez csekélység a vízgőz óriás mennyisége mellett. Tudjuk, hogy a Föld felületének közel háromnegyedrészét víz borítja s ez a víz folyton párolog, azaz gőzzé válik. Természetes, hogy e folyamat annál élénkebb minél melegebb a víz, s tudjuk, hogy ${100}^{\circ }$-nál egész tömegében párolog, azaz forr. De meg kell jegyeznünk, hogy a keletkező vízgőz minden esetben ugyanaz, t. i. színtelen, átlátszó, tehát láthatatlan légnemű test. Az, a mit közönségesen látni vélünk, nem vízgőz, hanem apró cseppek tömege, tehát folyékony víz. A keletkező vízgőzök láthatlanul felemelkednek a levegőbe s ott szétterjednek.
Vajon a légkörben korlátlan mennyiségű vízgőz foglalhat-e helyet? Felszállhat-e a levegőbe a Föld tengereinek összes vize? A kísérlet adhat feleletet. Ha valamely üvegpalaczkba szivattyúval mindig több és több vízgőzt nyomunk be, végre oly állapothoz jutunk, mikor abba nem megy be több vízgőz, a nélkül, hogy egy része ne folyósodjék. Ebben az esetben a palaczk telítve van vízgőzökkel. Ha még újabb mennyiséget viszünk bele,- ködképződést veszünk észre; a mi annak a jele, hogy a vízgőz egy része cseppekké sűrűsödött, folyósodott. Teljesen ugyanilyen eredményre jutunk az esetben is, ha nem üres térbe, hanem levegővel megtöltött térbe nyomjuk bele a vízgőzt, vagy a vízgőzt tartalmazó levegőt.
Ha a kísérletet különböző hőmérsékleteken végezzük, azt tapasztaljuk, hogy a levegő annál több vízgőzt bír magában tartani, minél melegebb. Minden hőmérséklet számára előre meg lehet állapítani, hogy bizonyos meghatározott térfogatban mennyi vízgőz férhet el folyósodás nélkül (pl.$1m^3$-ben hány gramm?). Ha ennél több jut oda, megkezdődik a folyósodás.
Köd és felhő teljesen ugyanaz, mindegyik apró vízcseppekből áll, melyek a levegőben lebegnek. Nincs köztük semmi különbség: a köd alantjáró felhő és a felhő magasban lebegő köd. Mindkettő akkor képződik, ha a levegőben több vízgőz van vagy több jön oda, mint a mennyi az illető hőmérséklet mellett a telítéshez szükséges. A telítést pedig kétféle módon lehet elérni: vagy úgy, hogy a hőmérsékletet csökkentjük, vagy úgy, hogy több vízgőzt hozunk beléje. A természetben mindkét eset sokszor előfordul. Éjjel a levegő ‐ kivált ha derült az idő ‐ lehűl. Miután a levegőben mindig van több-kevesebb vízgőz, megeshetik, hogy az a mennyiség, mely a nappali meleg levegő telítéséhez még nem volt elegendő, a lehűlt levegőt immár telíti, s így a további hűlés folytán megkezdődik a folyósodás. Például ha este a levegő hőmérséklete ${18}^{\circ }$ s $1$ m${}^3$-ben $12$ gr. vízgőz van eloszolva, akkor ez a mennyiség nem elegendő a telítéshez, mert a ${18}^{\circ }$-ú levegő telítéséhez mintegy $16$ gr. vízgőz kell köbméterenként. De ha ez a levegő lehűl $10$ fokra, akkor ködnek kell képződnie, mert a ${10}^{\circ }$-ú levegőt már $8$ gr. telíti.
A köd másnap reggel is tart mindaddig, míg a levegő annyira fel nem melegszik, hogy az összes ködmennyiséget mint láthatlan vízgőzt ismét magába szedheti.
Világos az is, hogy a köd leginkább szélmentes időben képződik, akkor midőn a levegő nyugodtan megülepszik a vidéken; gyakoribb a tavak, tengerek s folyóvizek partján, mint a hegyekben. Viszont a nappal képződő vízgőzök az alsó meleg levegőrétegeket legtöbbször nem képesek telíteni s így mint láthatlan vízgőzök fölszállnak a magasba. Itt azonban hidegebb a levegő s így megeshetik, hogy a folyton érkező gőzök elérik a telítettség pontját, megkezdődik a cseppképződés, felhő keletkezik.
Tavaszi és nyári esők után egészen jól lehet szemmel kísérni, miként képződnek a tiszta égboltozaton felhők s miként nagyobbodnak. A közönség azt hiszi, hogy minden felhő a tenger felől jön hozzánk; ez a vélemény nem igaz.
Annyi igaz, hogy sokszor délről és délnyugatról kapjuk azokat a felhőket, melyekből eső lesz. De gyakori az az eset is, hogy ebből az irányból csak a vízgőzzel telt meleg levegő jut hozzánk, mely telítettségi pontját a mi hidegebb vidékünkön éri el, s így maguk a felhők nálunk képződnek.
A felhő apró cseppjei súlyuknál fogva lassan esnek lefelé. Ha e közben oly rétegbe kerülnek, mely messze van a telítettségi ponttól, akkor párolognak, folyton kisebbednek, s végre egészen gőzzé válnak a nélkül, hogy a földet elérték volna. Nyáron, nagy szárazság alkalmával, gyakran látjuk a sötét színű felhőket, a gazdák reménykedve néznek az égre, azt hiszik, hogy ebből a felhőből okvetlenül esni kell. És mit tapasztalnak? A felhő elfoszlik a nélkül, hogy esett volna. Most már mondhatjuk, hogy esett ugyan, de a cseppek nem érhettek le a Földre, előbb elpárologtak a meleg és száraz levegőben.
Ha azonban a felhő alatti rétegek maguk is igen közel vannak a telítettséghez, akkor az aláhulló csepp nem párolog el, sőt esetleg folyton nagyobbodva ér le a Földre. Megered az eső. Szó szerint igaza van a népdalnak: