우박은 대류성 폭풍(cloud cumulonimbus) 속에서 발생하는 강한 상승 기류(updraft)에 의해 형성됩니다. 우박의 형성 과정은 다음과 같습니다:
1. **상승 기류**: 대류성 폭풍 내부에서는 매우 강한 상승 기류가 발생합니다. 이 상승 기류는 물 방울과 작은 얼음 입자를 대기의 상부로 끌어올립니다.
2. **냉각 및 얼음 형성**: 상승 기류에 의해 대기 상층부로 올라간 물 방울은 온도가 낮은 영역에 도달하면서 얼기 시작합니다. 이때 형성된 얼음 알갱이는 계속해서 상승 기류에 의해 떠오릅니다.
3. **우박의 성장**: 얼음 알갱이는 상승 기류에 의해 더 높은 곳으로 올라가면서 주변의 과냉각된 물 방울(supercooled water droplets)과 충돌하여 더 큰 얼음 덩어리로 성장합니다. 이 과정이 반복되면서 우박은 점점 커집니다.
4. **하강과 재상승**: 우박 알갱이가 너무 무거워지면 상승 기류를 벗어나 아래로 떨어지기 시작합니다. 그러나 폭풍 내의 강한 기류에 의해 다시 상승할 수도 있습니다. 이 과정이 여러 번 반복되면서 우박의 크기가 커질 수 있습니다.
5. **지상으로의 낙하**: 결국 우박 알갱이는 상승 기류를 이기지 못하고 지상으로 떨어집니다. 이때 우박의 크기와 무게는 상승 기류의 세기와 지속 시간에 따라 달라집니다.
이 과정을 통해 형성된 우박은 지상에 떨어질 때 다양한 크기와 형태를 가질 수 있으며, 때로는 심각한 피해를 일으킬 수 있습니다.