¿Qué determina si la lluvia es cálida o fría?

Principalmente la elevación de la formación.

Cualquier cosa que se forme a más de 3.000 metros estará en el lado frío, incluso en el ecuador, aunque esto tiende a ser la línea mínima de la mayoría de la lluvia, supongo. Más sobre esto de otros.

El extremo del 3% o más de vapor de agua atmosférico es raro. Por lo general, es considerablemente menos del 1%. Solo una conjetura, pero si se forma una llovizna en un país ecuatorial a menos de 500 metros, entonces eso sería bastante cálido.

Puede ser difícil que se formen gotas de agua considerables sin que caigan 1.000 o más metros, debido al gran peso de cualquier gota de agua significativa. Golpea eso en parte, ya que las gotas de agua rutinariamente se rompen y se reforman. De todos modos, lleva algo de distancia e incluso 1.000 metros es significativamente más frío. No tengo idea de cómo un chubasco puede llover con 118 F, especialmente porque solo había un 11% de humedad. Virga enfría la gota a medida que se evapora:

California golpeó con la lluvia más caliente en la historia registrada

(118 F lluvia! Eso es más que un baño)