A resposta curta é, o tipo específico de nuvem que você está descrevendo é formado de baixo para cima, com o fundo sendo definido por uma temperatura atmosférica específica e assim sendo uniforme sobre uma área ampla, e o topo sendo definido tanto pelo momento ascendente de uma parcela de ar e correntes de convecção dentro dela, sendo assim inchado.

Um pouco mais de detalhe, se quiser. O ar contém água no seu estado gasoso (“vapor de água”), uma medida da qual se chama humidade. A capacidade do ar de conter vapor de água depende da temperatura, sendo o ar mais quente capaz de conter muito mais água do que o ar mais frio. Quando o ar contém tanta água quanto possível é 100% de umidade e é chamado de “saturado”. Se você tentar exceder 100% de umidade, seja adicionando umidade ou reduzindo a temperatura, o excesso de umidade será forçado a condensar da água gasosa em gotículas líquidas, formando uma nuvem. É o que acontece quando se expira num dia frio: a sua respiração quente é quente e húmida, suportando muita água, mas quando atinge o ar frio arrefece e o excesso de humidade é forçado a condensar-se numa pequena nuvem.

Agora um pouco mais de física. Quanto mais alto você vai na atmosfera, mais a pressão e a queda de temperatura. A pressão cai porque há menos ar acima de você para causar isso, e a temperatura cai porque é isso que os gases fazem quando você reduz sua pressão.

Agora vamos amarrar isso juntos imaginando uma seção transversal da atmosfera. Há vapor de água, principalmente onde está baixo e quente. À medida que aumentas a temperatura e a pressão diminuem, e se o vapor de água ainda lá estiver, a humidade aumenta necessariamente até o ar estar saturado e o vapor em excesso tem de condensar como uma nuvem. Se a tua secção transversal da atmosfera for uniforme numa longa distância, também o serão as tuas nuvens. É por isso que as bases das nuvens são tão frequentemente planas: sobre as escalas de que estamos a falar (os poucos quilómetros de céu que uma pessoa pode ver do chão) a temperatura e o teor de humidade são bastante uniformes, por isso a altitude a que o teu pedaço de ar fica saturado e faz uma nuvem é bastante constante.

Agora vamos dizer que na nossa secção transversal nunca chega a um ponto em que o ar fique saturado. Nós temos um dia ensolarado! Mas como criar nuvens num dia ensolarado? Se você tem umidade baixa (como muitas vezes, originada do solo, plantas, lagos, etc.) você pode pegar esse ar úmido e levantá-lo até ficar frio o suficiente para fazer uma nuvem. Uma ótima maneira de levantar o ar em um dia ensolarado é aquecê-lo com o sol. Nem todo pedaço de terra é aquecido no mesmo ritmo, por isso há pontos mais quentes e frios no ar acima dele, e o ar quente vai querer subir em relação aos vizinhos frios, criando uma térmica. Se você pudesse vê-la, pareceria muito com uma nuvem de cogumelo em miniatura.

Quando a sua térmica subir para a sua seção transversal de ar, de outra forma uniforme, ela começará a esfriar e eventualmente cruzará aquela altitude na qual se torna saturada, e você terá um belo fundo de nuvem plana. Mas a sua térmica ainda sobe, cada pedaço dela condensando em nuvem a essa mesma altitude. Um pouco mais de física divertida: quando o vapor de água gasosa condensa num líquido deixa sair calor, o processo inverso de como se faz a água líquida entrar num gás adicionando calor. Esse calor pode alimentar um pouco mais a sua pequena térmica, adicionando muitos pedaços de convecção aqui e ali que criam pequenas bolhas de ar ascendente e descendente, dando-lhe uma textura de “pipocas”, e agitando o ar apenas o suficiente para lhe dar turbulência se voar através dele. (manobre o processo para 11 para criar uma trovoada!)