Les orages se forment lorsque l'augmentation rapide de l'air chaud apporte de l'humidité dans les parties supérieures de l'atmosphère, puis la vapeur d'eau se refroidit et se condense en gouttelettes qui tombent sur la Terre sous forme de pluie. Le processus d'augmentation de l'air chaud est appelé la convection, qui se produit lorsque l'atmosphère au-dessus de la surface de la planète est instable en raison de changements soudains de la pression atmosphérique et de la température.
Les orages sont créés de l'une des trois manières de base. Les orages orographiques se forment lorsque l'air chaud se précipite sur le flanc d'une montagne ou d'une colline et que l'humidité continue dans l'atmosphère, où elle se refroidit. Les orages de masse d'air se produisent dans des zones localisées d'air instable. Les orages frontaux sont causés par les frontières entre l'air chaud et les fronts froids qui déstabilisent l'atmosphère sur des zones étendues.
Les orages supercellulaires nécessitent des courants ascendants très forts et chauds et des courants descendants rapides et froids d'air circulant dans les niveaux inférieurs de l'atmosphère. L'eau libère de l'énergie thermique dans le nuage lorsqu'elle se condense, et cette chaleur chaude monte à nouveau le long des courants ascendants pour se refroidir. Cette chaleur latente alimente les orages supercellulaires pendant des heures en raison de la chaleur constante dans le nuage.
Finalement, les nuages orageux se saturent d'eau et l'humidité tombe au sol sous forme de pluie. Le National Weather Service explique qu'il y a jusqu'à 2 000 orages sur Terre à un moment donné. Dans le monde, près de 16 millions d'orages se produisent chaque année. Environ 100 000 orages se produisent chaque année aux États-Unis, et 10 % d'entre eux atteignent des niveaux sévères.
