Что заставляет молекулы воды улетать так высоко в небо?

Молекулы у газа при нормальных условиях достаточно быстрые (каждая по отдельности в среднем), а легкие - особенно. У воды, между прочим, всего один умеренно тяжелый атом в молекуле. Гелий тоже норовит сбежать наверх. Хоть по Архимеду, хоть по статистике.

а куда им деваться-то? упасть и лежать на земле они не могут - молекулы же абсолютно упругие, они могут только отскакивать как мячики.

дяденька броун постарался вот его движениями и улетают

Другие молекулы. Они толкаются.

Электростатика! Основной фактор повышения элекростатического заряда - ветер! Эксперимент с эбонитовой палочкой в школе помнишь? Вот здесь точно тот-же принцип. Ну а как изветно: одноимённые заряды (молекулы воды) отталкиваются... Из за этого увеличивается объём (сотношение объём - масса. Обём увеличивается, а масса, относительно к объёму, падает), и молекулы воды становятся легче воздуха. А дальше вступает в действие так называемая "ахимедова сила". Но этот электостатический заряд не вечен. По мере затухания заряда объём сокращается, молекулы тяжелеют, превращаются в облака, те в тучи и, в конце-концов, выпадают в виде дождя, снега или града. (Разряды молний, во время грозы, свидетельствуют именно! о электростатической причине облаков)
Град - это когда термодинамика поднимает облако пыли в облака. Здесь материалы разные, а потму и электростатический потенциал разный. К этим пылинкам молекулы воды притягиваются, налипают и замерзают.... Чем градины больше, тем термодинамика выше подняла облако пыли (в более высокие слои облаков / атмосферы). Тем болше воды успевает налипнуть и примёрзнуть к пылинкам.
Перепады температуры и давления тоже расширяют объём молекул воды. Но этого хватает только на туман. Если к туману добавить ветер, то туман очень быстро рассеивается - переходит в облака. При соприкосновении тумана с молекулами или более крупными предметами другого рода (кусты деревьев и тд) - здесть электростатика разная. Молекулы воды не отталкиваются а притягиваются. Вода конденсирует (роса или иней). Кстати: лёд тоже испаряется (выветривается).
Лучи Солнца, магнитные поля Земли и тп - тоже влияют на электростатику молекул воды. Но основная прчина ( 95%) формирования облаков - это ветер.

Энергия атомов в молекулах (энергия молекул ) , плотность температурных частиц
( температура ) и гравитация прижимающая температурные частицы к атомам .
Чем выше температура тем больший объём занимает атом .
Вот и результат ограничения высоты парения облаков в зависимости от температуры .

Восходящий поток нагретого Солнцем воздуха.

удельный вес