通常、大気は上に行くほど気温が下がるが、例えば上空の高さごとに風向が異なり、上下の冷たい空気の層(冷気層)の間に暖かい空気の層(暖気層)が侵入すると、逆転層が発生する。逆転層発生の要因は他にも地形による寒気のブロックなどがある。上下の冷気層が気温0°C以下、真ん中の暖気層が気温0°C以上のとき、上の冷気層の雲から雪が降ると、暖気層で融解して雨、冷気層で再冷却され着氷性の雨となる。雪(固体)→加熱による融解→雨(液体)→冷却→着氷性の雨(過冷却の液体)となる。ただし、前記のような逆転層があっても、必ずしも着氷性の雨にはならない。逆転層があっても、暖気層で雪が完全に融けないで雪となる場合もあれば、冷気層で凍結してしまい氷の粒が降る凍雨として観測される場合もあるからである。実際、着氷性の雨より凍雨の方が遥かに発生頻度は高い。具体的に暖気層の厚さが何百mないし、気温が何°Cというようなデータはいくつか報告されているが、事例によりまちまちで定性的ではない。

question: 逆転層を経ても着氷性の雨にならなかった場合水滴はどんな形で観測されますか?, answer: 凍雨 | question: 凍雨と着氷性の雨でもっと多く観測されるのはどっちですか?, answer: 凍雨