Los cúmulos o cúmulus (cumulus en latín) son un tipo de nube que exhibe considerable desarrollo vertical, tiene bordes claramente definidos y un aspecto que a menudo se describe como algodonoso o parecido al 'algodón'.

Los cúmulos pueden formarse solos, en filas o en grupos. Dependiendo de los efectos de otros factores atmosféricos, como la inestabilidad, la humedad y el gradiente térmico, los cúmulos son precursores de otros tipos de nubes, como el cúmulonimbo.

Los cúmulos pertenecen a la categoría general de nubes cumuliformes, la cual incluye también cumulus congestus y cumulonimbus. Los cúmulos y cúmulonimbos más intensos están asociados con fenómenos de tiempo severo tales como granizo, trombas o mangas de agua y tornados.

Se forman a alturas desde 500 a 6.000 metros y frecuentemente están desparramadas en densas formaciones de paquetes amontonados por convección. Con fuerza ascensorial, las corrientes de aire conocidas como termales ascienden a una altura donde la humedad del aire puede comenzar a condensar. Debido a esto, los cúmulos crecen verticalmente en vez de horizontalmente. Por esta razón, los cúmulos son "usados" por los pilotos de planeador logrando estar en esas corrientes convectivas (las termales) por largos periodos. Cuando las corrientes convectivas son lo suficientemente fuertes y el aire está lo suficientemente húmedo, un cúmulus puede continuar su desarrollo vertical más allá de los 6.000 metros y convertirse en un cumulonimbus.

Aunque mucho más comunes en épocas calurosas (verano), los cúmulos se pueden formar en cualquier período del año; siempre que las condiciones sean las necesarias, y los cúmulos pueden crecer y pasar a ser cumulonimbus, que traerán tormentas - lluvias.

Los cúmulos frecuentemente se forman en tiempo de anticiclón, aunque a veces el aire descendente anticlicónico produce una capa de inversión que impide el ascenso del aire a alturas donde su humedad podría condensar. En esas condiciones, los cúmulos no se forman, y el cielo sigue despejado. En muchos casos, este proceso dura 45 minutos.

Los cumulonimbus o cumulonimbos son nubes de gran desarrollo vertical, internamente formadas por una columna de aire cálido y húmedo que se eleva en forma de espiral rotatorio. Su base suele encontrarse a menos de 2 km de altura mientras que la cima puede alcanzar unos 15 a 20 km de altitud. Cuando están plenamente desarrollados adoptan una forma de yunque con la punta hacia atrás con respecto a la dirección del desplazamiento de la tormenta, es decir, asotavento.

Estas nubes suelen producir lluvias intensas y tormentas eléctricas, especialmente cuando ya están plenamente desarrolladas. Se abrevia Cb.

Formación de Cúmulonimbus:

Para su creación se necesita la concurrencia de tres factores.

• Mucha humedad en el ambiente.

• Una masa inestable de aire caliente.

• Una fuente de energía para subir esa masa caliente y húmeda, rápidamente. Este movimiento ascendente es provocado por el aire frío que, al ser más pesado se introduce como una cuña girando en sentido horario y levantando al aire caliente y húmedo que se convierte rápidamente en un tobogán nuboso ascendente que gira en sentido antihorario y se va extendiendo en forma de yunque cuya parte más prominente se va quedando atrás, con relación a la dirección general del viento.

Los lugares típicos de gran formación de estas nubes se encuentran, en las zonas templadas, alrededor de una línea de frente frío, cerca de los océanos (donde la brisa marina puede proveer energía a la tormenta, o en montañas en las laderas de barlovento donde el viento se ve forzado a elevarse ocasionando que el aire más caliente (menos denso) ascienda dando origen a fuertes precipitaciones y tormentas. Los cumulonimbos sirven para equilibrar, dentro de la zona intertropical, las pequeñas áreas de inestabilidad que se originan por la insolación. Siempre generan su propia energía por la acumulación de calor en un área mucho más extendida que la propia base del cumulonimbo.

Cuando el aire caliente se encuentra por encima de las masas más frías que están por debajo, comienza el enfriamiento y concomitante condensación del vapor de agua en gotitas de agua. Y, esta condensación calienta el aire circundante por el calor latente, haciendo avanzar el ascenso de las masas de aire. Continuando con la subida de la masa de aire, las gotas de agua se enfrían tanto que comienza el proceso de formación de cristales de hielo. La gravedad causa que esas gotas y/o granos de hielo comiencen a caer, causando un movimiento descendente que debe competir con el otro ascendente.

La inestabilidad entre las ráfagas en ascenso (con humedad y nubes) y las ráfagas en descenso (aire frío y seco) produce cargas de electricidad estática que se van acumulando en el cumulonimbus. La descarga de esta electricidad causa el relámpago y eltrueno.

Desde fines de primavera hasta comienzos del otoño, el cumulonimbus tiene más oportunidades de formarse, debido al calor acumulado en el suelo por la insolación. Por supuesto, que hará falta un frente frío para que el aire caliente ascendente sea aún más empujado por la irrupción rápida de las masas inferiores de aire frío. Hasta un momento llamado «prefrente», donde parecería que el aire caliente en demasía es «cortado como una navaja» por el aire frío. Esto puede ocurrir en cualquier época del año, como lo demuestran las tormentas que pueden ocurrir en conjunto con tormentas de nieve en invierno.