对流云在其发展过程中受大气层结、凝结潜热释放、云内外空气的混合(夹卷过程)、环境气流状况等的多因素影响,其中的动力学和热力学关系十分复杂。
热带对流层低层的层结一般是条件性不稳定的,而在4000米以上的中上层层结是稳定的。从大气热平衡考虑,在热带地区必须有热量从低层运往上层,然后再往极地输运。为了把热量从低层(穿越稳定层结区)运往上层,必须通过深厚的热带积云对流来完成。在热带太平洋和大西洋上、摆动于南北纬10°之间的热带辐合带为热带积云对流的产生和发展起着重要的作用。据观测,在热带地区,这种强烈发展的积云单体的水平范围平均约3~4千米,而其高度可达10千米以上,形如巨塔,故又称云塔。在一个大范围的低层辐合区中,对流上升和补偿下沉相间排列,于是就出现一个个云塔,组成一个积雨云群区。
云塔中空气的层结是不稳定的。由于云中空气不断上升,水汽不断凝结,释放大量潜热,因此云中气温总比环境温度高。同时在空气对流上升时总要把四周未饱和的较冷空气卷入云内。在此卷入过程中伴有混合与蒸发两种过程,从而导致云内气温降低,对流强度因此减弱。卷入云内的冷空气越多,对流越易中止,致使积云消失。积云从生成、发展到消亡的生命期约为半小时。
云塔的消失过程就是云内的高温空气与环境低温空气的混合过程。在一个低层辐合区中,云塔的产生和消失将逐渐使该区域整层空气的温度升高。热带辐合带处于热带的高温洋面上,低层空气的温度接近于洋面水温,同时又含有大量的水汽,所含的感热和潜热都大,故相当位温较高。由于气块在上升过程中相当位温具有保守性质,云内各层空气的相当位温均与洋面的值相同。此时积云对流的不断生消,会造成辐合区中的气柱具有较高的位温值。热带海洋上空积云对流的这种作用,是热带风暴的形成和维持的重要机理。