最糟糕的雹暴能夠降下接近一億立方英尺(300，000，000立方米)的冰。科學家們對一場雹暴能夠產生如此多的冰或像記錄中的在1970年降落於堪薩斯的柯非威爾地區的167磅(076千克)重的冰塊，仍持異議。一些雷暴有許多短期的上升氣流，能夠使冰雹在上空保持長一點時間。但是對於大部分晶體，每運動1／4英寸(06厘米)需花費10分鍾的時間。形成大冰雹的最好的條件是帶有強勁的能夠承受重物的上升氣流的水分很多的風暴。隻有最猛烈的帶有每小時40英裏(64千米)的上升氣流的風暴，才能維持更大尺寸的冰雹。長時期旋轉的上升氣流，能夠把雹胚帶到濕空氣地帶，並使其滯留在那最終快速增長，形成過冷液滴滑落。
肯尼亞的克裏羅高地，在維多利亞湖的附近，由於其過度潮濕、空氣的易揮發和高空冷卻，每年有132天要遭遇冰雹。在美國，雹暴經常出現在春天的平原地區。在夏天，冰雹北移到艾伯塔。在1953年，一場艾伯塔的雹暴使36，000隻鴨子死亡；四天後，又一場雹暴殺死了28，000多隻鴨子。所有的這些可悲的災害都緣於水的過冷凝固。
雪
沒有兩片雪花是完全相同的。因而它們每一片都顯得十分珍貴，值得讓我們在寒冷的冬天裏，抓住它們去放在舌頭上慢慢品味。但是，大氣層實際上製造每一片新雪花都是用相同的冰模，有像工廠一樣的精度。雪花之間差別是它們從大氣層飄落時產生的。
每一片雪花都是從一顆獨立的雪晶開始，它是當水汽凝結在大的空氣塵埃或其他的氣溶膠上而形成的。盡管在32°F(0℃)，一些冰晶就會形成，但隻有隨著氣溫的下降大量冰晶形成才會加快。在-31°F(-35℃)生成的冰晶比在-27°F(-33℃)生成的數量多1000倍。在非常寒冷的空氣中，水汽含量很少，因此，許多冰晶在形成過程中每一顆僅能獲得很少份額的水分。這時生成的冰晶太小，以至於不能生成厚厚的雲。它們在地麵上被稱為“菱形塵埃”，在充滿陽光的寒冷的冬天裏，它們會產生暈和小型的虹。
用顯微鏡來觀察，會發現每一個冰晶都是一個不同的六角形。冰晶在亂層雲含有少量雨水的雲中接近凝固點的地方形成——通常以薄的六角形碟子形狀出現。在3～10°F(-16～-20℃)的空氣中形成的冰晶，會呈樹枝狀的向前伸展。
冰晶的纖細的手臂可能會在降落時融化或揮發，形成奇特的各種各樣的六角星。即使在較冷的溫度下雪花也經常是以像鉛筆狀的柱狀晶或三棱鏡狀的合成物形成開始的。
許多高入天際的卷雲，是棱鏡狀冰晶的搖籃，在大氣層中部，懸垂著枝狀的雪，被稱為垂帶。當冰以每小時2英裏(3千米)的速度緩降時，它還沒走很遠，就會直接汽化。除非空氣在1000英尺(300米)以下達到冰點的溫度，否則雪沒有機會能到達地麵。在1887年，蒙大拿州的福特堡下了一場15英寸(38厘米)厚的大雪。每一片雪花都是難以置信的100多個冰晶組成的柱狀體。
在地麵上，可以將雪花堆積在一起用來實現一個好的滑雪方案，或者可以用它們來堆雪人。而在幹燥的寒冷的高地或高原上，粉末狀的雪十分典型。在科羅拉多，一英尺的雪通常會融化成不足一英寸(25厘米)的水，而在大西洋沿岸，則會融化成足足達3英寸(8厘米)的水。在冬天，厚重的、潮濕的雪花也會很快地結合，用不了一小時，便會將灰白的像寶石般的天空的整體性破壞。
冷凝的霧淞和雨淞
霧淞和雨淞俗稱“樹掛”。在寒冷的冬季，近地麵有霧，而且霧內小水滴的溫度已在0℃以下時，一些樹枝、電線或近地麵物體的突出部位，有類似霜一樣的乳白色凝結物，這就是霧淞。
霧淞有兩種。一種是過冷卻霧滴碰到冷的地麵物體後迅速凍結成粒狀的小冰塊，叫粒狀霧淞，它的結構較為緊密。另一種是由過冷卻霧滴凝華而形成的晶狀霧淞，結構較鬆散，稍有震動就會脫落。
如果在近地麵存在一個逆溫層，即溫度自地麵向空中有逐漸遞增的趨勢，那麼當雲中的過冷雨滴降至溫度低於0℃的地麵及樹枝、電線等物體上時，會立即凍結成透明或半透明的冰層，使樹枝或電線等變成粗粗的冰棍，有時還邊滴淌、邊凍結，結成一條條長長的冰柱，這就是雨淞。雨淞也叫冰淩、樹凝，形成雨淞的雨稱為凍雨。
我國大部分地區雨淞都在12月至次年3月出現。雨淞最多的地方是四川的峨眉山，平均每年出現1352天，最多的年份出現167天。霧淞出現最多的地方是在吉林省的長白山，年平均出現1789天，最多的年份有187天。
嚴重的雨淞會壓斷樹枝、作物、電線，影響交通。如河北承德於1977年10月27—28日出現了一次罕見的雨淞，使60多萬棵樹折斷。
電荷碰撞生雷電
閃電和打雷是大氣中的一種放電現象。在人們不知道雷電發生的原因之前，以為天上有“雷公”、“電母”之神，還杜撰了“雷劈孽子”的故事來警告那些忤逆不孝的人。
1752年7月的一天，美國科學家富蘭克林冒著生命危險，在雷雨中將一隻帶有鐵絲尖端的絲綢風箏放上了天，結果把天雷引到了地麵。這次實驗揭開了千百年來的雷電之迷：原來，天上的雷電和我們平時看到的兩個物體摩擦生電完全是一回事。
在夏季悶熱的午後及傍晚，地麵的熱空氣攜帶著大量的水氣不斷上升到天空，形成大塊大塊的積雨雲。積雨雲的不同部位聚集著正負兩種電荷，這時地麵因受到近地麵積雨雲中的電荷感應，也帶上了與雲底不同的電荷。我們知道，不同的電荷是會相互吸引的。但是空氣的導電性能很差，它阻擋著正負兩種電荷的會合。當雲層裏的電荷越聚越多，達到一定強度時，就會把阻擋它們會合的空氣層擊穿，打開一條狹窄的通道，強行會合。由於雲中的電流很強，通道上的空氣就會被燒得熾熱，溫度比太陽表麵還要高好幾倍，所以會發出耀眼的白光，這就是閃電。雷聲是因為通道上的空氣和雲滴受熱而突然膨脹後發生的巨大聲響。閃電和雷聲是同時發出的，但由於閃電是光，它的速度(每秒30萬公裏)要比是聲音的雷的速度(每秒340米)快得多，所以我們平時總是先看到閃電，後聽到雷聲。
雷電可以擊毀房屋，造成人畜傷亡，還會引起森林火災，破壞高壓輸電線路。雷電更是安全飛行的大敵。如飛機誤入雷雨雲中，易遭受強烈顛簸，使飛機外殼結冰，甚至遭受直接電擊，造成飛行事故。
當然，雷電並不都是壞事。仲夏季節產生雷電的雷雨雲往往伴隨著降雨，能給農作物提供充分的水分。雷雨將大氣中的灰塵、煙霧等汙染物衝刷一光，起著淨化大氣的作用，使雨後的空氣變得更加清新。另外，閃電產生的高溫，能使空氣中氮氣和氧氣直接化合成二氧化氮，隨雨水滲入土壤中變成硝酸鹽，它是肥田的上等肥料。
色彩繽紛的虹霓
在炎熱的夏天，一陣暴雨過後，有時我們能看見一條七色的彩環橫跨南北，懸掛有空中，這就是虹。有時在虹的外側還能看到第二道虹，光彩比第一道虹稍淡，稱為副虹或霓。虹和霓色彩的次序剛好相反。虹的色序是外紅內紫，而霓的色序是外紫內紅。
我國早在殷代甲骨文中，就有關於虹的記載。古人以為虹是龍在雨後的顯形，所以虹字帶上了“蟲”字旁，並一直沿用至今。其實，虹是飄浮在空中的小水滴反射太陽光而形成的。如果我們在天氣晴好的早晨或傍晚，背著太陽站著，然後用嘴向空中噴出一口水，就會看到在那些水珠上麵有一條小小的彩虹。而一場大陣雨後的空氣中，就飄浮著許多像這樣的小水珠，它們就像一個個懸浮在空中的三棱鏡，太陽通過它們時，先被分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光帶，然後再反射回來。這時，如果有人站在太陽(在地平線附近)和雨滴形成的“雨幕”之間，就會看到一條色彩繽紛的彩虹。如果太陽經過小水滴的兩次折射和反射，那麼在虹的外側就會出現顏色稍淡、排列相反的霓。
虹的色彩鮮豔程度和虹帶的寬度與空氣中的水滴大小有關。水滴大，虹就鮮豔清晰，比較窄；水滴小，虹就淡，也比較寬，如水滴過小，就可能沒有虹。
虹主要出現在夏季，冬季很少見。這是因為夏季多雷陣雨，雨滴也較大。往往一陣雨過後，很快轉晴，空中尚飄浮著很多小水珠，經太陽照射後就形成了虹。冬天一般天氣幹燥，下雨機會少，陣雨就更少，所以冬季較難見到虹。
預兆天氣的霞
在日出和日落前後，天際有時被染成紅或橙紅色的豔麗色彩，這就是霞。出現在早晨的叫朝霞，出現在傍晚的叫晚霞。
霞是怎樣產生的呢?日出和日落時分，太陽光要通過較厚的氣層才能照射到地平線附近的空中，當陽光通過大氣層時，因紫色光和藍色光波長較短，被散射減旨得到厲害，到達地平線上空時已所剩無幾了。餘下的光線隻有波長較長的紅、橙、黃色。這些光線經地平線上空的空氣分子、水氣和塵埃雜質的散射後，我們就能看到色彩豔麗、美如畫卷的彩霞了。
空氣中的水氣、塵埃雜質越多，彩霞的顏色就越鮮豔。天上如有雲塊，這些雲塊也會“染”上豔麗的色彩。
1883年8月23日，印度尼西來的喀拉喀托島上，發生了一次強烈的火山爆發。噴發出的火山灰渣約有180億立方，大量細小塵埃升到七八萬米的高空，長期彌漫於天空。所以那一年，世界各地看到的彩霞都特別鮮豔美麗，人們稱之為“血霞”。
由於霞的顏色和鮮豔程度與大氣中水氣的含量、塵埃多少有關，因此，霞的色彩與出沒對天氣變化有指示意義。諺語說：“早霞不出門，晚霞行千裏”，就是說早霞預兆雨天，晚霞預示晴天。
空氣流動成風
空氣流動就成風。空氣流動得越快，風就越大。對於大範圍的空氣來說，它的運動有上下左右區別。氣象學上把空氣的上下運動叫做垂直運動，也叫做對流，而空氣的水平運動就是風。
空氣的水平方向流動，是各地氣溫和氣壓分布不均勻造成的。空氣流動的規律，是從氣壓高的地方流向氣壓低的地方，於是就產生了風。高氣壓和低氣壓之間的氣壓差越大，空氣流動的速度越快，風也就刮得越大。
人們認識風，必須知識風向和風速。習慣上把風的來向定為風向。如西北風，是指從西北方向吹來的風；東南風即為東南方向吹來的風。風速是指單位時間空氣流過的距離。風速根據風力的大小劃分為0—12的13個等級。風速和風級的對應關係可用右表表示。
盡管風級劃分為12級，但自然界的實際風速有的還要大得多，如龍卷風的風速甚至達到每秒200米以上。
風是天氣變化的主要因素，不同的風能產生迥然不同的天氣。地球上除了常年不變的信風和隨季節變化的季風外，還有台風、龍卷風、海陸風、山穀風、焚風、布拉風、幹熱風等形形色色的風。
風對人類既有利也有弊。一年一度的季風給我國大部分地區帶來大量的雨水。大風是一種取之不盡、用之不竭的無汙染的能源。但大風、台風、龍卷風、幹熱風等又會給人民生命財產和農業生產帶來巨大的威脅。
風級、風速對照表
風級名稱風速(米／秒)0無風0-021軟風03-152輕風16-333微風34-544和風55-795清風80-1076強風108-1387疾風139-1718大風172-2079烈風208-24410狂風245-28411暴風285-32612颶風327-369