Nebelbildung kommt in den meisten Fällen dadurch zustande, dass die Lufttemperatur durch negative Strahlungsbilanz den Taupunkt erreicht. Damit findet Kondensation statt, was sich in Form von Nebel äussert. Die negative Strahlungsbilanz der Bodenoberfläche führt zu deren Abkühlung, als Folge davon werden durch den sensiblen Wärmefluss auch die bodennächsten Luftschichten am stärksten abgekühlt, womit die Nebelbildung in solchen Fällen immer zuerst in Bodennähe stattfindet. Damit kommt es zuerst zum sogenannten Wiesennebel, vgl Abbildung weiter unten.
Der Wiesenebel dehnt sich anschliessend zu Nebelbänken aus, welche sich schliesslich immer mehr zusammenschliessen zu ausgedehnteren Nebelfeldern und schliesslich zum Nebel führen.
Dabei wächst gleichzeitig auch die Nebelmächtigkeit an. Grund dafür ist, dass die Nebelschicht für die langwellige Strahlung praktisch opak (lichtundurchlässig) ist. So findet bei heiteren Verhältnissen die stärkste Abkühlung direkt an der Bodenoberfläche statt, im Falle von Nebel jedoch an dessen Oberfläche. Dies wiederum führt dazu, dass die Temperatur an der Nebeloberfläche wegen der dort stark negativen Strahlungsbilanz am tiefsten ist, während in der Nebelschicht Turbulenz einsetzt. Damit wird die Nebelschicht feuchtadiabatisch durchmischt.
Bildung von Nebel während der Nacht durch negative Strahlungsbilanz
Bildung von Wiesennebel am Abend
Am Abend bildet sich durch die negative Strahlungsbilanz (blauer Pfeil) rasch eine kräftige Bodeninversion aus. Die rote Linie zeigt qualitativ die Temperaturzunahme mit zu-nehmender Höhe. Irgendwann wird der Taupunkt erreicht, was zur Kondensation führt, wodurch der sogenannte Wiesennebel entsteht.
Anwachsen der Nebelschicht in der Nacht
Der Wiesenebel verdichtet sich in der Folge. Dadurch verlagert sich das Niveau der negativen Strahlungsbilanz zur Nebel-oberfläche, die Nebelschicht beginnt sich feuchtadiabatisch zu durchmischen. Damit steigt die Temperatur in Bodennähe an, während sie an der Nebelobergrenze sinkt (rote Linie).
Mächtige Nebelschicht am Morgen
Im weiteren Verlauf der Nacht wächst aufgrund der weiterhin negativen Strahlungsbilanz an der Nebeloberfläche die Nebelschicht weiter an. Da aber das Nebelvolumen immer grösser wird, verlangsamt sich das Wachstum. Die Temperatur ist an der Nebelobergrenze am tiefsten, gegen die Bodennähe nimmt sie mit etwa 0.6 Grad/100 m (feucht-adiabatisch) zu.