Обжигающе горячий воздух прямо над крышей может стать первым шагом к образованию облаков, которые затем её остудят. Кровельные материалы поглощают солнечное излучение и разогреваются, вместе с ними нагревается и прилегающий воздух. Его плотность падает, и включается конвекция. Восходящий поток работает как лифт для водяного пара от улиц, деревьев и вентиляционных систем, унося влажный воздух от земной поверхности вверх.
Выше в атмосфере поднимающийся объём воздуха расширяется и остывает адиабатически. Достигнув уровня конденсации, водяной пар начинает осаждаться на мельчайших аэрозольных частицах — ядрах конденсации. При фазовом переходе выделяется скрытая теплота, дополнительный источник энергии, способный усилить восходящее движение. Так формируется видимое облако, собранное из микроскопических капель, появившихся благодаря тому, что тёплый воздух сначала забрал тепло у застроенной поверхности.
В плотной городской застройке эта обратная связь особенно заметна: эффект городского теплового острова повышает температуру поверхности и усиливает поток чувствительного тепла в приземный слой атмосферы, а испарение и транспирация из парков и водоёмов добавляют влажности. Та же турбулентная перемешанность, из‑за которой крыши кажутся невыносимо жаркими, масштабируется до локальной циркуляции воздуха. При благоприятной стратификации атмосферы такая циркуляция помогает зарождаться и удерживаться облачности, которая затем даёт тень и охлаждает те самые крыши, что участвовали в её формировании.
