Deoarece în lunile de iarnă nu există lumină solară, când temperatura aerului este foarte scăzută la altitudinile la care se află norii, vaporii de apă în creștere sare peste această etapă și se transformă direct în cristale de gheață, fără a se transforma într-un lichid, numit sublimare. Cristalele de gheață cu un diametru de 0,1 milimetri se lipesc unele de altele și formează fulgi de zăpadă.
Dacă aerul dintre nor și sol este cald, acești fulgi de nea se pot transforma în picături de ploaie până când cad pe pământ, dar dacă este frig, pot reuși să cadă la pământ ca fulgi de nea. Datorită ușurinței lor, coboară la pământ atât de încet încât poate dura 2 ore să coboare de la 3 mii de metri. Uneori, temperatura sub nor este de așa natură încât o parte din ea cade sub formă de zăpadă, iar altele ca picături de ploaie, numim asta „lapoviță”. Cu alte cuvinte, principalul factor care determină dacă va ploua sau ninge este temperatura aerului dintre nor și sol.
Contrar credinței populare, zăpada nu încălzește aerul, dimpotrivă, încălzirea aerului provoacă căderea zăpezii. Aerul foarte rece are o capacitate mai mică de a absorbi apa. Apa care nu poate fi absorbită fie rămâne pe pământ sub formă de „îngheț”, fie sub formă de „rimă”. Zăpada nu se poate forma în aceste condiții. Când aerul se încălzește puțin, cum ar fi 3 grade, vaporii de apă se pot ridica de pe pământ, pot ajunge la straturile de aer rece la altitudini mai mari și pot apărea ninsori. O percepem de parcă vremea este mai caldă pentru că ninge.
Formarea unui fulg de zăpadă este cu adevărat un miracol al naturii. Deși unele stațiuni de schi produc zăpadă artificială atunci când zăpada este insuficientă, acest lucru nu este atât de ușor pe cât pare. Știm că există particule de praf ca nuclee în mijlocul fulgilor de zăpadă naturali. Fără acestea, apa pură nu poate cristaliza nici măcar la -40 de grade.
A fost publicat pentru prima dată în 1975 de către prof. de la Universitatea din California, Berkeley. Steve Lindow a reușit să producă zăpadă artificială folosind o proteină numită „snomax” în loc de particule de praf. Datorită acestei substanțe, s-au produs fulgi de zăpadă mai ușori și mai uscați și au fost utilizați pe scară largă la Jocurile Olimpice de iarnă din 1994, organizate în Norvegia.
Cristalele de zăpadă au formă hexagonală. Din fiecare braț ies 3 și 12 brațe. Se crede că motivul acestui aranjament este aranjamentul atomilor de oxigen.
Grindina este mai frecventă în climatele temperate și în lunile de primăvară. Vaporii de apă care se ridică odată cu încălzirea aerului se ridică mai departe cu curenții de aer și se transformă în cristale de gheață la o temperatură a aerului de -50 de grade la o altitudine de aproximativ 12 mii de metri. Cu curenții puternici de aer de aici, aceste cristale de gheață se combină pentru a forma boabe de gheață.
Boabele de gheață cad atât de repede din cauza greutății lor, încât nu au timp să se topească, indiferent de temperatura dintre nor și sol. Ele ajung pe pământ sub formă de grindină mai mare de 5 milimetri în diametru. De fapt, este foarte rar să apară toate aceste condiții și, prin urmare, grindina este foarte rară și durează foarte puțin.