Ένα σύννεφο cumulonimbus είναι ένα από τα μεγαλύτερα σύννεφα που σχηματίζονται στα καιρικά μοτίβα της Γης. Η ψηλή εμφάνιση που μοιάζει με στήλη, συχνά με επίπεδη κορυφή, μπορεί να υποδηλώνει ισχυρούς κεραυνούς, δυνατή βροχή και ισχυρούς ανέμους. Τα σύννεφα καταιγίδας σχηματίζονται από την άνοδο του θερμού αέρα που ψύχεται και δημιουργεί πάγο σε μεγαλύτερα υψόμετρα ή ύψος πάνω από το έδαφος και βροχή σε χαμηλότερα επίπεδα. Μπορούν επίσης να δημιουργήσουν χαλάζι και ανεμοστρόβιλους που μπορούν να προκαλέσουν ζημιές σε καλλιέργειες και περιουσίες και τραυματισμούς σε ανθρώπους και ζώα.
Καθώς ο ήλιος θερμαίνει το έδαφος, ο αέρας αρχίζει να ανεβαίνει στην ατμόσφαιρα. Εάν υπάρχει αρκετή υγρασία ή υδρατμοί, μπορεί να σχηματιστούν σύννεφα. Ο σχηματισμός αθροιστικών νεφών ξεκινά με μικρότερα σύννεφα, τα οποία δεν υποδηλώνουν έντονες καιρικές συνθήκες. Εάν ο ανερχόμενος αέρας συνεχίσει να σπρώχνει προς τα πάνω, τα σύννεφα σωρευμάτων μπορούν να ανέλθουν σε πανύψηλα σωρεία, με ύψη δεκάδων χιλιάδων ποδιών ή μέτρων. Ο σχηματισμός σταγόνων βροχής απελευθερώνει θερμότητα και μπορεί να παραχθεί αρκετή ενέργεια για να σχηματιστεί ένα όλο και πιο μεγάλο σύννεφο.
Όταν αρχίζει να εμφανίζεται κεραυνός, έχει αναπτυχθεί ένα σωρευτικό σύννεφο και τώρα υπάρχει μια καταιγίδα. Οι καταιγίδες μπορούν να εμφανιστούν ως ένας ενιαίος σχηματισμός σύννεφων, που συχνά ονομάζεται καταιγίδα μάζας αέρα ή απομονωμένο κύτταρο. Μπορούν επίσης να παραταχθούν κατά μήκος ενός μετωπικού ορίου, που είναι η γραμμή μεταξύ μιας θερμότερης, υγρής μάζας αέρα και ενός ψυχρότερου, ξηρού συστήματος αέρα. Αυτές οι γραμμές καταιγίδων ονομάζονται συχνά καταιγίδες και μπορεί να δημιουργήσουν άσχημες καιρικές συνθήκες.
Τα σύννεφα αλλάζουν διαρκώς και ένα σύννεφο σωρευτικό δεν αποτελεί εξαίρεση. Διανύουν έναν κύκλο ζωής, με κάθε φάση να έχει ενδεικτικά σημάδια ή χαρακτηριστικά. Αυτά τα στάδια είναι γενικά γνωστά ως αναπτυσσόμενα, ώριμα και διασκορπισμένα.
Ένα αναπτυσσόμενο σύννεφο cumulonimbus απορροφά θερμότητα από τον ανερχόμενο αέρα, με τη βροχή και τον πάγο να σχηματίζονται σε διαφορετικά υψόμετρα. Καθώς τα σταγονίδια της βροχής απελευθερώνουν περισσότερη θερμότητα, μπορεί να σχηματιστούν ανοδικά ρεύματα αέρα που ανεβαίνουν γρήγορα στο σύστημα νεφών. Εάν μεταφερθεί αρκετή υγρασία και συσσωρευτεί ή κολλήσει πάγος, μπορεί να σχηματιστεί χαλάζι.
Τα ώριμα σωρευτικά σύννεφα ονομάζονται συνήθως καταιγίδες. Ο κεραυνός εμφανίζεται καθώς η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται από την τριβή του νερού στο σύννεφο. Ένα πανύψηλο σύννεφο που μοιάζει με στήλη σχηματίζεται με ένα επίπεδο σχήμα κορυφής, που συχνά ονομάζεται αμόνι. Το αμόνι προκαλείται όταν ο αέρας υψηλής ταχύτητας, που ονομάζεται jet stream, σπρώχνει την κορυφή της καταιγίδας μπροστά από τη στήλη.
Μια ώριμη καταιγίδα μπορεί να παράγει ισχυρούς ανέμους από κατεβάσματα ψυχρού αέρα που αφήνουν το κάτω μέρος του σύννεφου, γνωστές ως μικροεκρήξεις ή μέτωπα ριπών. Οι έντονες βροχοπτώσεις και οι συχνοί κεραυνοί δείχνουν ότι βρίσκεται σε εξέλιξη μια ώριμη καταιγίδα. Το χαλάζι μπορεί συχνά να παρατηρηθεί σε περιοχές στο μπροστινό μέρος της καταιγίδας, καθώς οι συσσωρευμένοι κρύσταλλοι πάγου γίνονται πολύ βαρείς και πέφτουν μπροστά από την καταιγίδα.
Ορισμένες καιρικές συνθήκες μπορεί να δημιουργήσουν καταιγίδες που είναι πιο επικίνδυνες. Μια καταιγίδα υπερκυτταρικής καταιγίδας είναι ένα ώριμο νέφος σωρευτικού με εσωτερική περιστροφή, που ονομάζεται μεσοκυκλώνας. Ο αέρας που κινείται σε διαφορετικές κατευθύνσεις σε διαφορετικά υψόμετρα προκαλεί την περιστροφή της υπερκυψέλης, η οποία μπορεί να προκαλέσει ανεμοστρόβιλους ή ισχυρούς ανέμους. Τα υπερκυψέλες μπορεί να είναι πολύ σταθερά συστήματα και επικίνδυνος καιρός μπορεί να συμβεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε μεγάλες αποστάσεις.
Καθώς η καταιγίδα συνεχίζεται, η βροχή πέφτει μέσα από το σύννεφο, αφαιρώντας την υγρασία και αλλάζοντας τη ροή του αέρα. Η θερμότητα που προκάλεσε την ταχεία ανοδική ροή του αέρα στην αναπτυσσόμενη καταιγίδα έχει φύγει και η καταιγίδα αρχίζει να εξαφανίζεται, με ορισμένες περιοχές να πέφτει βροχή αλλά λιγότερο άνεμο. Η πανύψηλη δομή του σύννεφου αρχίζει να διασπάται και το σωρευτικό σύννεφο γίνεται είτε ένα πιο ομοιόμορφο στρώμα νεφών είτε εξαφανίζεται.
Άλλοι τύποι σύννεφων μπορούν να δείξουν ότι έρχονται καταιγίδες. Τα σύννεφα Cirrus είναι πολύ λεπτά στρώματα κρυστάλλων πάγου σε μεγάλα υψόμετρα, τα οποία συχνά ονομάζονται μαλλιαρά ή σαν φτερά. Αυτοί οι κρύσταλλοι πάγου είναι στην πραγματικότητα οι κορυφές των νεφών cumulonimbus σε κάποια απόσταση που έχουν ωθηθεί μπροστά από τους ανέμους μεγάλου υψομέτρου, που ονομάζεται jet stream. Τα σύννεφα Cirrus μπορεί να είναι μια ένδειξη ότι ο καιρός είναι μια ή δύο μέρες μακριά, επειδή το ρεύμα του πίδακα κινείται πιο γρήγορα από την περιοχή της καταιγίδας.