冰雹通常发生在强对流天气条件下，特别是当存在强烈的上升气流和显著的温度梯度时。这种天气现象多见于春末和夏季，尤其在午后至傍晚时段。地面高温导致湿热空气迅速上升，与高空的冷空气相遇，形成剧烈的垂直对流。在这种环境下，积雨云发展旺盛，云体内部分层明显：下部为液态水滴，中部为过冷水滴与冰晶混合层，上部则为冰晶和雪花区。当上升气流速度超过每秒10米时，便可能形成冰雹。典型的冰雹天气常伴随雷暴、短时强降水和大风，且具有突发性和局地性特征。

冰雹形成的核心机制在于强烈的热力对流与复杂的微物理过程相互作用。夏季地表受太阳辐射加热后，近地面空气温度可达30℃以上，而海拔5-8公里的高空温度可降至-20℃至-30℃，这种强烈的垂直温度差创造了理想的冰雹形成环境。湿热空气在上升过程中遇冷凝结，初始形成的小冰粒在云中反复升降：当冰粒随上升气流进入云层上部低温区时，表面会吸附更多过冷水滴并冻结；下沉时外层部分融化，再次上升时重新冻结，这种"干湿增长"的循环过程使冰雹像洋葱般分层增大，直至上升气流无法支撑其重量时坠落地面。中国气象局观测数据显示，北京地区曾出现直径达5厘米的冰雹，其形成时的上升气流速度需达到15-20米/秒。值得注意的是，冬季虽气温更低，但缺乏足够的热力抬升条件，因此极少出现冰雹。现代气象雷达通过分析云体的反射率因子和垂直液态水含量，可提前20-30分钟预警冰雹天气，为防灾减灾提供关键技术支持。防范冰雹灾害需重点关注强对流天气预警信号，在雷雨来临时避免户外活动，车辆应停放至室内场所，农业设施需加固防护网。