Nella maggior parte dei casi, la nebbia si forma quando la temperatura dell’aria raggiunge il punto di rugiada per effetto del raffreddamento notturno (bilancio radiativo negativo) portando alla condensazione. Il raffreddamento della superficie del suolo raffredda a sua volta gli strati d’aria più vicini al terreno tramite il flusso di calore sensibile, dando origine inizialmente a un sottile strato di nebbia in prossimità del suolo, la cosiddetta nebbia di prato (vedi figura sottostante).
Con il passare del tempo, la nebbia di prato si espande in banchi che si uniscono fino a formare uno strato di nebbia esteso e compatto, aumentando anche lo spessore dello strato. Ciò accade in quanto lo strato di nebbia è opaco alla radiazione termica a onda lunga (irraggiamento): mentre sotto il cielo sereno il raffreddamento più intenso avviene in prossimità del suolo, in presenza di nebbia esso si osserva al suo limite superiore, dove si registra la temperatura più bassa. Di conseguenza all’interno dello strato di nebbia si sviluppano turbolenze che, rimescolando l’aria, mantengono l’umidità distribuita in modo uniforme all’interno dello strato di nebbia.
Formazione della nebbia durante la notte a causa del bilancio radiativo negativo
Alla sera formazione della sottile nebbia di prato
La sera, a causa del bilancio radiativo negativo per effetto dell’irraggiamento (freccia blu), si forma rapidamente una forte inversione termica in prossimità del suolo. La linea rossa indica qualitativamente l'aumento della temperatura al crescere della quota. Quando la temperatura, abbassandosi, raggiunge il punto di rugiada, si verifica la condensazione, dando origine alla formazione della cosiddetta nebbia di prato.
Formazione dello strato di nebbia durante la notte
Nel corso della notte la nebbia di prato si addensa. Di conseguenza, il raffreddamento dovuto al bilancio radiativo negativo si sposta al limite superiore dello strato di nebbia, favorendo un mescolamento dello strato nebbioso. Di conseguenza, la temperatura in prossimità al suolo aumenta, mentre essa diminuisce al limite superiore dello strato di nebbia (linea rossa).
Spesso strato di nebbia al mattino
Nel corso della notte, lo strato di nebbia guadagna spessore a causa del raffreddamento dovuto al bilancio radiativo negativo al sua limite superiore. Tuttavia, poiché il volume della nebbia cresce sempre di più, la velocità di espansione rallenta. La temperatura è più bassa al limite superiore della nebbia e aumenta verso il suolo di circa 0,6 °C ogni 100 metri (adiabatica umida).