Hagelstenen groeien door een combinatie van aangroei, rijping en botsings- en aangroeiprocessen. Dit proces, bekend als hagelbui-microfysica, is een onderwerp van lopend onderzoek in de atmosferische wetenschap.

Accretie:

Kleine ijskristallen verzamelen door botsingen onderkoelde waterdruppels, waardoor ze aan het oppervlak bevriezen en de kristallen groter worden.

Riming:

Terwijl de hagelsteen binnen de storm blijft bewegen, komt hij onderkoelde waterdruppels tegen die op het oppervlak bevriezen, wat leidt tot verdere groei en de hagelsteen een wit, ondoorzichtig uiterlijk geeft.

Botsing en aanwas:

Grotere hagelstenen botsen en blijven aan elkaar plakken met andere hagelstenen of ijskristallen, waardoor hun totale omvang groter wordt. Dit proces creëert de grotere, meer bolvormige hagelstenen die we gewoonlijk waarnemen tijdens hagelbuien.

Hagelsteengrootte:

De grootte van hagelsteen hangt af van verschillende factoren, waaronder de sterkte van de opwaartse luchtstroom, temperatuur, vochtigheid en de duur die ze in de storm doorbrengen. De uiteindelijke grootte van de hagelsteen wordt bepaald door de balans tussen de aangroeisnelheid (hoe snel hij groeit) en de smeltsnelheid (hoe snel hij smelt als hij valt).

Over het algemeen groeit hagelsteen door de samenvoeging van veel kleinere ijsdeeltjes, en hun groei wordt beïnvloed door complexe atmosferische omstandigheden binnen de storm. Hagelstenen groter dan 2,5 cm (1 inch), gewoonlijk "gigantische hagel" of "golfbalhagel" genoemd, komen minder vaak voor, maar kunnen voorkomen bij hevige hagelbuien. Hagelstenen ter grootte van een grapefruit of groter zijn uiterst zeldzaam, maar zijn bij sommige zware stormen waargenomen.

Het begrijpen van de groeiprocessen van hagelstenen en het voorspellen van de verdeling van de hagelgrootte zijn cruciaal voor het beoordelen van het hagelrisico, het ontwerpen van infrastructuur voor hagelresistentie en het geven van nauwkeurige waarschuwingen voor zwaar weer om gemeenschappen te beschermen tegen hagelgerelateerde gevaren.