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冰雹的大小取决于雷暴中一种力的强弱，气象学家将其称作上升气流。当大气中某处空气上升特别迅速，在高空遭遇冷空气时，水蒸气就会聚集凝结形成暴雨云。云层中的水汽最终会以降水的形式落到地面。水汽在降落的过程中先是凝成雪花，接着化为雨滴。如果雨滴在下落的过程中又一次遭遇上升气流，雨滴便会被气流抬升、再度遇冷并越过冰点，凝结成一个小冰珠。冰珠还会与周遭的小冰珠相互结合形成冰球。当冰球增大到一定程度后由于重力原因再次下落，在这期间可能又会在空气扰流的卷挟下上下翻滚。经历了如此这般的往复运动，冰雹又慢慢增大。
当你切开一个刚成形还没来得及融化的冰雹时，就会发现冰雹内部有像树木年轮一般的圈层。由此也可以推断出这个冰雹在形成过程中被气流卷挟上升了多少次。要形成直径达12厘米以上的冰雹，上升气流的速度需要达到每小时161千米以上。而空气扰流的范围越广、强度越高，所形成的冰雹体积也就越大。
美国怀俄明州，特别是该州的东南部地区，号称美国的“冰雹之都”。由于来自北方山区的干燥气流与来自怀俄明州东南部的冷空气在此处交汇，因此该州的冰雹天气尤为强烈。冰雹往往有类似葡萄的形状和大小，但这种葡萄形的冰雹并不是球形，而是具有奇怪的突起。1979年在美国堪萨斯州的科菲维尔市下的一个冰雹重达758克，堪称史上有名。只有在夏日的雷暴天气状况下才可能出现冰雹天气，这是由于太阳热辐射造成气流上升而引起的。
冬天打雷下冰雹是因为暖湿气流特别强，对流特别旺盛。
冬季由于受大陆冷气团控制，空气寒冷而干燥，加之太阳辐射弱，空气不易形成剧烈对流，因而很少发生雷阵雨。但有时冬季天气偏暖，暖湿空气势力较强，当北方偶有较强冷空气南下，暖湿空气被迫抬升，对流加剧，也可形成雷阵雨，暖湿气流特别强，对流特别旺盛，还可形成降雹，出现所谓雷打冬的现象。
冬季高空云层温度一般在零摄氏度以下，云层中的水汽会凝结成雪。由于地面温度不高，从高空落下的雪花不会融化，导致雷雨同时发生。其实高空的气流是在不停的移动，只是它们的流动方向并不一致，而且流动的速度也有差异。
再加上空间的起伏，这些相互摩擦的云团都带上了不同的电荷。众所周知，同一种电荷必然相互排斥，所以云的两端一般分别积累负电荷和正电荷，而云上电荷的多少取决于云层的厚度和流量周围空气的速度。一旦云上的电荷达到极限，它周围的空气就会放电，导致膨胀的空气发出震耳欲聋的噪音。
打雷的原理：
打雷的原理是下雨时，天上的云有的是正极，有的是负极。两种云碰到一起时，就会发出闪电，同时又放出很大的热量，使周围的空气受热、膨胀。瞬间被加热膨胀的空气会推挤周围的空气，引发出强烈的爆炸式震动，这就是雷声。
雷电是雷雨云中的放电现象。形成雷雨云一般要具有两个条件，充足的水汽和剧烈的对流运动。冬天，由于空气寒冷干燥，加之太阳辐射较弱，空气中不易形成对流，因而很少有雷电。但有时冬季气温偏高就形成了雷雨云，产生了雷电，并出现雨雪天气。对流特别强盛，还可形成冰雹，这就会产生所谓“冬打雷”的天气现象。了解了这些原因，“冬打雷”就不奇怪了。
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