这场强对流天气的形成源于多重气象因素叠加。气象专家解释，当日北京上空3000米处存在-15℃的低温层，配合地面32℃的高温形成强烈热力对流。从蒙古国南下的冷空气与渤海湾北上的暖湿气流在房山一带激烈碰撞，每小时垂直风速达到25米/秒的上升气流将过冷水滴反复抬升至冻结高度，最终形成致灾性冰雹。值得关注的是，冰雹云移动路径上的城市热岛效应，使中心城区受灾程度较郊区加重约40%。
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