Altezze delle basi delle nubi cumuliformi

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L’ozono è una molecola costituita da tre atomi di ossigeno di formula chimica O3. Si presenta come un gas azzurrognolo, molto reattivo e velenoso, dal caratteristico odore pungente: a piccole dosi prende l’odore del fieno appena tagliato, mentre in quantità elevate l’odore si avvicina a quello dell’aglio.
Già Omero, in alcuni canti dell’Iliade, descriveva l’odore aspro e pungente che l’aria acquistava al passaggio di un temporale; verso la fine del XVIII secolo fu notato che lo stesso odore si presentava nelle vicinanze di alcune macchine elettriche ed attribuito all’elettricità dell’aria.
Solo nel 1840, il chimico Christian F. Schönbein (1799-1868), professore all’Università di Basilea, intuì che lo strano odore era dovuto alla presenza nell’aria di un gas denominato ozono che si formava in seguito al rilascio di scariche elettriche nell’aria durante i temporali, ed ad esso fu attribuito il termine “ozono” (dal greco ozein, che ha odore). All’epoca, Schönbein riteneva che questa molecola fosse monoatomica e solo nel 1866 il chimico francese Jacques Soret ne dimostrò la vera forma triatomica. 
Nella troposfera, invece, è presente solo in piccole quantità e si forma sia nel corso dei temporali, per azione delle scariche elettriche sull’ossigeno molecolare, sia attraverso reazioni fotochimiche prodotte per azione dei raggi UV sulle emissioni derivanti dalle sorgenti antropogeniche, quali ossidi di azoto (NOx) e sostanze volatili.
L’ozono viene prodotto naturalmente nella stratosfera, in una fascia tra 15 e 50 km di quota, per effetto dei raggi ultravioletti sulle molecole di ossigeno biatomico: quando la radiazione ultravioletta a più alta energia (200-242nm) colpisce una  molecola di ossigeno biatomico la scinde in due atomi di ossigeno monoatomico che si combinano rapidamente con l’ossigeno molecolare formando l’ozono. L’ozono assorbe la radiazione ultravioletta molto intensa di lunghezza d’onda prossima ai 300nm e si decompone. In questo modo l’ozono stratosferico funge da schermo nei confronti delle radiazioni UV nocive permettendo così la vita sulla Terra.

Pressione o tensione di vapore saturo (saturation vapor pressure): è la massima pressione parziale che le molecole di vapor acqueo eserciterebbero se l'aria fosse satura di vapore a quella temperatura. Maggiore è la temperatura dell'aria, maggiore è anche la pressione del vapore saturo, come espresso dalla equazione di Clausius-Clapeyron, che esprime appunto la relazione tra la pressione del vapore saturo e la temperatura, su una superficie orizzontale di acqua pura.

Punto di rugiada (dewpoint) o temperatura del punto di rugiada (dewpoint temperature): è la temperatura alla quale l'aria dovrebbe essere raffreddata per raggiungere il punto di saturazione, dove avviene la condensazione. Nella determinazione del punto di rugiada si assumono costanti la pressione ed il contenuto di vapor acqueo. La differenza tra la temperatura effettiva e il punto di rugiada è detta depressione del punto di rugiada.

Rapporto di mescolanza (mixing ratio): è il rapporto tra la massa del vapore acqueo e la massa di aria secca con cui il vapore è mescolato (senza quindi includere il vapor acqueo). Essendo un rapporto tra masse dovrebbe essere un numero adimensionale, come l'umidità specifica. Comunque, poichè le concentrazioni di vapor acqueo assumono valori percentuali piuttosto bassi in superficie, e molto inferiori ad altezze maggiori, è espresso di solito in grammi di acqua per kilogrammo di aria.

Saturazione dell'aria (saturation of air): è la condizione in cui la quantità di vapor acqueo nell'aria assume il valore massimo possibile in quelle condizioni di temperatura e pressione. Se la temperatura diminuisce o si aggiunge ulteriore vapor acqueo avviene la condensazione (o la sublimazione, cioè il passaggio diretto dallo stato di vapore a quello solido, con formazione di brina).

Temperatura di bulbo secco (dry bulb temperature): è l'effettiva temperatura dell'aria, misurata con un termometro normale.

Temperatura di bulbo umido (wet bulb temperature): è la più bassa temperatura che si può ottenere per evaporazione di acqua nell'aria a pressione costante. Il nome deriva dalla tecnica di porre un pezzo di garza bagnato sul bulbo di un termometro a mercurio e di soffiare aria sul rivestimento per favorire l'evaporazione. Poichè il processo di evaporazione assorbe calore, il termometro si abbasserà a una temperatura inferiore rispetto ad un termometro a bulbo secco posto nella stessa posizione. La temperatura di bulbo umido e la temperatura di bulbo secco, determinate contemporaneamente affiancando due termometri, permettono tra l'altro di determinare il punto di rugiada e l'umidità relativa.

Umidità assoluta (absolute humidity): è la densità del vapore acqueo, cioè indica la massa di vapore acqueo contenuta nell'unità di volume di aria; si misura in grammi di vapore per metro cubo di aria.

Umidità relativa (relative humidity): è il rapporto percentuale tra il vapore acqueo effettivamente presente e quello che vi potrebbe essere se l'aria fosse satura nelle stesse condizioni di temperatura e pressione. L'umidità relativa si esprime in percentuale e può essere calcolata in molti modi, per esempio dividendo la pressione del vapore effettiva per la pressione di saturazione e moltiplicando per cento (per esprimerla in %). Poiché la pressione del vapore saturo aumenta con la temperatura, per un determinato valore di umidità relativa, nell'aria calda c'è più vapor acqueo che nell'aria fredda.

Umidità specifica (specific humidity): è la concentrazione del vapor acqueo, cioè il rapporto fra la massa del vapore acqueo e la massa di aria umida nella quale essa è presente (includendo quindi sia l'aria secca che il vapor acqueo); il suo valore è circa uguale a quello del rapporto di mescolanza.

Vento Geostrofico: è un vento teorico risultante dal perfetto equilibrio tra la forza di Coriolis e la forza dovuta al gradiente di pressione. Tale vento ha la caratteristica di essere diretto parallelamente alle isobare.

Temperatura virtuale: La temperatura virtuale è quella a cui andrebbe portata una massa d'aria secca affinché, alla stessa pressione, abbia la medesima densità di una massa d'aria umida. In altri termini, essa è la temperatura che dovrebbe avere l'aria secca per eguagliare la densità di aria umida ad una data umidità relativa (RH). Poiché il vapore acqueo è meno denso dell'aria secca, l'aria umida (non satura) "galleggia" meglio dell'aria secca. Per eguagliare le due densità, occorrerebbe aumentare la temperatura dell'aria secca. La temperatura virtuale dell'aria umida non satura è sempre superiore a quella reale. Ciò significa che l'aria umida "galleggia" meglio dell'aria secca, cioè tende a salire a quote più elevate.

LCL (Lifting Condensation Level): Il livello di condensazione forzata, o Lifting Condensation Level (LCL) è la quota in cui una massa d'aria raggiunge la saturazione in seguito al sollevamento forzato dal suolo.

Temperatura potenziale: La temperatura potenziale si definisce come la temperatura che una massa d'aria avrebbe se trasportata adiabaticamente dalla sua quota Z fino al livello del mare.