El ejemplo de la Fig. 2  (ver la primera parte de la serie) no es toda la verdad. Los experimentos hechos con tanques de agua muestran que las térmicas crecen en tamaño al mezclarse con el fluido circundante. Este proceso se llama penetración. Las cumbres de los grandes cúmulos son cúpulas de gran tamaño formadas a su vez por cientos de cúpulas más pequeñas. En esta región de cúpulas de diferente tamaño es donde el aire circundante es incluido dentro de la térmica. Al principio la mayor parte de la penetración ocurre en la parte alta, pero a medida que la burbuja crece, parte del aire exterior se hunde alrededor de los lados y es absorbido hacia el interior de la burbuja desde abajo también.

Lapenetración hace que la burbuja se expanda y diluye el aire caliente reduciendo así la diferencia de temperatura con el exterior. Cuando una térmica se eleva dentro de una capa estable el contraste de temperaturas es modificado. La parte exterior de la térmica es calentada por la mezcla, pero el núcleo, que asciende más rápidamente, se sigue enfriando al régimen original (gradiente adiabático seco). Esto produce el resultado inesperado de una corriente ascendente rápida en el corazón de la térmica que se enfría más rápidamente que el aire de movimiento ascendente lento, o incluso descendente, en los bordes.
Los intentos de detectar térmicas midiendo las diferencias de temperaturas fallan, normalmente, excepto cuando se realizan en la parte más baja. Solamente en los primeros cientos de metros, el aire ascendente es significativamente más caliente que su entorno. En los niveles medios hay poca diferencia de temperatura y en los niveles altos la mejor ascendencia es realmente más fría. La Fig. 4 presenta la burbuja elevándose, en la parte izquierda, con velocidades de 2.5 kt. reforzándose hasta 6 kt. entre 1.500 y 2.500 ft. A la derecha está el perfil de temperaturas que obtendríamos al cortar la burbuja. Al nivel del suelo es 21 C más caliente. A unos 300 ft. esta diferencia decrece a 1.51 C. En el tramo que va de los 1.500 a los 2.500 ft. la térmica pasa de ser algo más caliente a ser un poco más fría que el aire exterior. Después, en la parte superior, donde alcanza la capa de inversión, la ascendencia se detiene rápidamente, pero el perfil de temperaturas muestra que el núcleo es 1.41 C más frío que sus alrededores. ( Éste es solo un ejemplo numérico. En casos extremos el núcleo de la térmica puede ser hasta 41 C más frío que el aire circundante antes de que ésta sea detenida).

El régimen de penetración depende del área de la superficie de la burbuja, pero el proceso de disolución depende del volumen interno. Cuando el radio de una burbuja aumenta, el volumen se incrementa en mayor medida que su superficie. La Fig. 5 refleja cómo la penetración puede detener a las pequeñas burbujas en su ascenso. El tamaño inicial de la burbuja está indicado al lado de cada curva. Se evidencia que la altura alcanzada depende del radio inicial. En el calculo, cada burbuja comenzó con un exceso de calor de 21 C y ascendió a través de un entorno que se enfriaba a razón de 81/Km (menos que el gradiente adiabático seco). Como resultado las térmicas con radio inicial menor de 100 m. no consiguieron alcanzar la inversión. Las burbujas mayores se elevaron más y más deprisa y penetraron en la inversión. Las curvas también reflejan el régimen de ascenso (marcado en nudos en la parte superior).

La Fig. 6 muestra dos curvas. La de línea continua muestra la relación entre el radio inicial y el radio final. La curva a trazos muestra la altura a la que las burbujas podrían subir. El radio inicial está consignado en la parte inferior llegando hasta 140 m. La máxima altura alcanzada está a la derecha y el porcentaje de incremento sobre el radio inicial en el margen izquierdo. La línea continua destaca que los radios de las burbujas más pequeñas podrían alcanzar un valor del 500 % (o más) sobre su valor inicial, mientras que las mayores se incrementan solo en un 200 % incluso aunque se hayan elevado más.

Cuando una térmica pasa a través de una inversión y comienza a empujar dentro del aire estable su ascenso depende tanto de la diferencia de temperatura como de su velocidad de entrada. Las térmicas que ascienden rápidamente pueden adentrarse una distancia sorprendente antes de que la deceleración causada por la falta de diferencia de temperatura anule sus cantidades de movimiento. Esto en ocasiones lleva a que un pequeño cúmulo se forme sobre la base original de la inversión.

El efecto de la penetración explica probablemente por qué las primeras térmicas del día suelen ser decepcionantes. Estas térmicas son normalmente de una vida muy corta. Parece como si se desprendieran antes de haber acumulado calor suficiente. Forman burbujas pequeñas que son rápidamente diluidas y raramente alcanzan la parte superior de la capa inestable.

Una vez que la térmica ha pasado el nivel de condensación, calor extra es puesto en juego al liberarse el calor latente de condensación cuando se forma la nube. La Fig. 7 esquematiza cómo esto puede cambiar el régimen de ascenso. La curva llamada "azul" representa una masa demasiado seca para formar nube. La curva superior llamada "nube" se desvía de la curva anterior cuando rebasa el nivel marcado como "base de nubes". El calor extra liberado por la condensación hace a la térmica más caliente, adquiere una mayor flotabilidad y se acelera. Al ser más caliente se eleva más allá dentro de la capa de inversión. Al ser mayor la velocidad, su cantidad de movimiento es mayor también (en las condiciones seleccionadas para este ejemplo), de forma que llega unos mil pies más alto. En los días en los que los cúmulos se estratifican formando estratocúmulos, uno puede subir en el interior de un cúmulo que crece y sobrepasar la sábana de 8/8 que marca la inversión. Los Cu. que penetran de esta forma raramente sobreviven por mucho tiempo. El aire en altitud es, por regla general, tan seco que la evaporación los enfría pronto y los destruye.

Las burbujas pequeñas que apenas consiguen alcanzar el nivel de condensación, producen conatos de nube. Estos no parecen tener forma de cúpula o perfil de burbuja al surgir. Si una burbuja hubiera existido más abajo, esta habría sido diluida en demasía por penetración como para conservar su forma y circulación. No confiéis en tales nubes como indicadores de térmicas. Ya en el momento en que aparecen estos conatos de nube casi toda su energía ha desaparecido y no hay ningún cono de ascendencia bajo ellos. Uno puede ir de una a otra, probando cada nube a la vista, sin encontrar nunca una que funcione. No obstante es posible permanecer arriba, porque uno puede encontrarse con térmicas azules entre medias. A horas tempranas las térmicas pueden ser pequeñas, pero pueden estar muy próximas las unas de las otras.