Hujan es terbentuk ketika gumpalan es kecil, yang terangkat oleh aliran udara ke atas yang kuat, dihembuskan melalui awan petir yang membekukan hingga cukup berat untuk jatuh ke bumi. Sebagian besar badai petir besar menghasilkan hujan es, tetapi kondisi yang tepat harus ada agar hujan es tumbuh besar, membeku dan kemudian bertahan sampai mencapai tanah. Kondisi ideal untuk hujan es adalah awan tinggi yang mencapai tinggi ke atmosfer, banyak aliran udara yang berputar-putar seperti tornado dan suhu dingin di dalam dan di bawah badai.
Dimulai dengan Nukleus
Hujan es mulai terbentuk sebagai inti es, sekelompok kecil tetesan air yang sangat dingin atau gumpalan salju. Pusat ini mungkin terus menumpuk es, meleleh di awan petir dan berubah menjadi hujan atau dihancurkan oleh gugusan lain. Jika serangga, sepotong tanah, benih, atau partikel kecil lainnya diledakkan ke awan badai, itu menciptakan kemungkinan inti lain untuk batu es.
Lapisan Es
Jika badai petir cukup dingin dan berangin, gugusan es ini akan menumpuk lapisan es seperti lilin yang dicelupkan mengakumulasi lapisan lilin, melalui proses yang disebut akresi. Lapisan keputihan buram terbentuk ketika tetesan es menjebak gelembung udara dan menempel pada gugus. Lapisan bening telah menambah tetesan besar air superdingin yang membeku ketika mereka bertemu dengan batu es. Tentu saja, hujan es yang jauh lebih besar dapat terjadi ketika dua yang lebih kecil membeku bersama.
Bertambah berat badan
Hujan es dapat bertambah banyak lapisan ketika batu es meledak melalui lapisan badai petir. Bahkan hujan es yang berat pun dapat tetap tinggi oleh aliran udara ke atas yang cukup kuat. Ketika hujan es jatuh kembali melalui badai karena gravitasi, itu menambah lebih banyak lapisan, sampai sangat berat sehingga jatuh sebagai presipitasi. Hujan es terbentuk di sebagian besar awan badai cumulonimbus yang mencapai atmosfer atas yang lebih dingin, tetapi tidak semua hujan es bertahan setelah keluar dari badai petir. Beberapa lapisan luar sering mencair ketika hujan es bercampur dengan presipitasi lainnya, seperti salju dan hujan.
Ukuran
Ukuran batu es yang terbentuk sepenuhnya dapat bervariasi dari kepala peniti hingga bola lunak. Ada kategori ukuran resmi untuk hujan es yang berguna untuk mengukur kerusakan yang diakibatkannya. Beberapa hujan es telah diukur lebih dari 6 inci (15.24 cm) dan berat lebih dari 1 pon (0.45 kg). Namun, sebagian besar hujan es berukuran kurang dari 0.5 inci (1.27 cm).