thumb|direita|275px|Uma pedra de granizo de grande tamanho com anéis concêntricos Granizo (ou saraiva) é a forma de precipitação sólida que consiste em pedaços irregulares de gelo, comumente chamados de pedras de granizo ou pedras de gelo. Essas "pedras" são compostas por água no estado sólido e medem entre 5 e 200 mm de diâmetro, sendo as pedras maiores provenientes de tempestades mais severas. Glóbulos ou pedaços de gelo que têm diâmetro menor que ou maior que 5 mm são denominados, respectivamente, "granizo" ou "saraiva"; os eventos correspondentes são denominados granizada ou saraivada. O código Metar classifica como GR o granizo com 5 mm de diâmetro ou mais, enquanto que quando há pedras menores é codificado como GS. É possível, dentro da maioria das tempestades, o granizo ser produzido pelas nuvens cumulonimbus. Sua formação requer ambientes de forte movimento para cima da atmosfera da tempestade (semelhante aos furacões) e baixa altura do nível de congelamento. É mais frequente a formação ocorrer no interior dos continentes, dentro de latitudes médias da Terra, confinando-se a altitudes mais elevadas dentro dos trópicos.
Existem métodos para detectar tempestades de granizo usando imagens de satélites e radares meteorológicos. O granizo geralmente cai em maior velocidade à medida que cresce em tamanho, embora fatores complicadores, como a fusão, o atrito com o ar, o vento e interação com a chuva e outras pedras, possam retardar sua descida pela atmosfera da Terra. Avisos de tempo severo são emitidos quando atingem um tamanho prejudicial, pois podem causar danos graves a construções, automóveis e, mais comumente, à agricultura.
Definição esquerda|thumb|Pedra de granizo com cerca de 6 cm de diâmetro Qualquer tempestade que produz granizo que atinge o solo é considerada como uma tempestade de granizo. Normalmente as pedras têm um diâmetro de 5 mm ou mais e podem crescer para 15 mm e pesar mais de 0,5 kg. Segundo o Instituto de Meteorologia, a queda de glóbulos ou pedaços de gelo que têm entre 5 e 50 mm ou mais de diâmetro é denominada saraiva, sendo que em alguns casos este termo é utilizado em substituição à palavra granizo. De acordo com o Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), pedaços pequenos de gelo, abaixo dos 5 mm, são classificados como bolas de gelo, bolas de neve ou granizo mole. Bolas isoladas são chamadas de pedras.
Ao contrário de grãos de gelo, pedras de granizo estão em camadas e podem ser irregulares e aglutinadas. São compostas de gelo transparente ou de camadas alternadas de gelo transparente e translúcido, com pelo menos 1 mm de espessura, que são depositadas uma sob a outra, uma vez que a pedra, suspensa pelo ar, percorre a nuvem com forte movimento até que o seu peso supere o movimento vertical do ar e caia no chão. Embora o diâmetro de granizo seja variado, em países como os Estados Unidos a observação média do tamanho de uma pedra provocando danos é de 2,5 cm, mesmo tamanho de uma bola de golfe.
Pedras maiores que 2 cm são geralmente consideradas grandes o suficiente para causarem danos. Institutos como o Serviço Meteorológico do Canadá emitem avisos de tempestade severa quando o granizo tem um tamanho maior ou igual a esse, enquanto que o Serviço Nacional de Meteorologia dos Estados Unidos faz alertas com 2,5 cm. Outros países têm limiares diferentes de acordo com a sensibilidade local para salvar, por exemplo, áreas de cultivo de uva, que podem ser adversamente afetadas por pedras menores.
Formação
O granizo se forma em grandes nuvens de tempestade, particularmente naquelas com correntes ascendentes e intensas, com alto conteúdo de água líquida, grande extensão vertical, gotas de água de grande porte e onde uma boa parte da camada de nuvem tenha temperatura abaixo de 0 °C. Estes tipos de fortes correntes de ar ascendente podem também indicar a presença de um tornado. A taxa de crescimento é maximizada onde o ar está próximo de uma temperatura de -13 °C.
Natureza da camada do granizo thumb|direita|Eixo do granizo thumb|Tempestades severas com granizo podem apresentar uma coloração verde. Como ocorre em uma precipitação de qualquer nuvem cumulonimbus, o granizo começa como gotas de água. Com a ascensão dessas gotas e a temperatura abaixo de zero, a água se congela quando entra em contato com os chamados núcleos de condensação. A parte transversal de uma pedra de grande dimensão tem uma estrutura parecida com uma cebola. Isso significa que o granizo é feito de camadas espessas e translúcidas, alternadas com camadas mais finas, brancas e opacas. Ele é submetido a múltiplas descidas e subidas, caindo em uma zona de umidade e recongelando quando é elevado. Pensava-se que este movimento para cima e para baixo era o responsável pelas camadas sucessivas da pedra, mas uma nova pesquisa, feita com base na teoria e estudo de campo, mostrou que isso nem sempre ocorre.
O vento das tempestades, oriundo do movimento vertical do ar, cuja velocidade pode chegar aos 180 km/h, sopra o granizo na nuvem, onde ele sobe em áreas onde a concentração de umidade e de gotículas de água super-resfriadas é bastante variada. A taxa de crescimento do granizo muda de acordo com a variação da umidade e da quantidade de gotículas resfriadas que ele encontra. A taxa de acréscimo dessas gotículas é outro fator que interfere no desenvolvimento da pedra. Quando o granizo se move para uma área com alta concentração de gotículas de água, ele adquire uma camada translúcida. Caso o movimento do granizo ocorra em uma área onde haja mais vapor de água disponível, a pedra adquire uma camada de gelo branco e opaco.
Além disso, a velocidade da queda do granizo depende de sua massa e da posição na corrente ascendente da nuvem. Isso é o que determina as diferentes espessuras das camadas da pedra. A taxa de acumulação de gotículas de água super-resfriada depende das velocidades relativas entre essas gotículas e o granizo em si. Isto implica que, geralmente, as pedras maiores do granizo se formam a alguma distância do movimento ascendente mais forte do ar, onde podem passar mais tempo crescendo. À medida que o granizo cresce, libera calor latente, que mantém o seu exterior em uma fase líquida. Como ele passa passa por um crescimento úmido, a camada externa torna-se pegajosa, ou mais adesiva, de modo que uma pedra pode crescer pela colisão com outras pedras menores, formando uma ainda maior, com uma forma irregular.
O granizo continuará subindo na tempestade até a sua massa não poder mais ser suportada pelo movimento ascendente do ar. Isso pode levar pelo menos 30 minutos, dependendo da força desse movimento na tempestade, cujo topo está geralmente acima de 10 km de altura. Em seguida, a pedra cai em direção ao chão, continuando a crescer, com base nesses mesmos processos, até que ela deixa a nuvem. A partir daí o granizo começa a derreter, uma vez que passa por uma região da atmosfera onde a temperatura está acima da de congelamento.
Assim, uma trajetória única na tempestade já é suficiente para explicar a estrutura das camadas do granizo. O único caso em que podem existir trajetórias múltiplas é em tempestades multicelulares, onde o granizo pode ser expulso do topo de uma nuvem "mãe" e ser capturado pela corrente ascendente de uma "filha" mais intensa. Este, porém, é um caso excepcional.
Fatores que favorecem o granizo O granizo é mais comum no interior continental das latitudes médias, uma vez que a formação da pedra é consideravelmente mais comum quando a temperatura de congelamento está abaixo de 3 400 m.
O movimento de ar seco em fortes tempestades sobre os continentes pode aumentar a frequência de granizo, promovendo a refrigeração por evaporação, que reduz o nível de congelamento das nuvens das tempestades, dando ao granizo um maior volume para crescer. Pelo mesmo motivo, o granizo é menos comum nos trópicos, apesar de uma frequência muito maior de tempestades, já que a atmosfera ao longo dos trópicos tende a ser mais quente a altitudes muito maiores. O granizo nos trópicos ocorre normalmente em altitudes mais elevadas.
O crescimento do granizo se torna desprezível quando a temperatura do ar cai para abaixo de -30 °C, pois as gotículas de água super-resfriadas tornam-se raras a essas temperaturas. Ao redor de tempestades, o granizo é mais comum dentro da nuvem que está em altitudes acima dos 6 100 metros. Entre 3 000 e 6 100 metros, 60% do granizo ainda está dentro da tempestade, embora 40% agora se encontre dentro da atmosfera limpa abaixo da bigorna (o cumulonimbus incus). Abaixo de 3 mil metros, o granizo está igualmente distribuído dentro e em torno da tempestade, até uma distância de 3,7 km.
Climatologia
O granizo ocorre com mais frequência no interior continental das latitudes médias e é menos comum nos trópicos, apesar de as tempestades serem muito mais frequentes que nas latitudes médias. Também é muito comum o granizo ao longo de cadeias de montanhas, porque as montanhas forçam os ventos para cima, intensificando as correntes de ar dentro das tempestades e tornando a ocorrência de granizo mais provável. As elevações mais altas também resultam em menor tempo para que o granizo derreta antes de atingir o solo. Uma das regiões com maior número de registros de granizo de grande porte é o norte montanhoso da Índia, onde ocorreu uma das tempestades de gelo com maior quantidade de mortes, em 1888. Essas tempestades também são comuns na China, assim como na Europa Central, especialmente no sul e oeste da Alemanha, norte e leste da França e no sul e leste do Benelux. No sudeste da Europa, Croácia e Sérvia destacam-se pela frequência com que essas chuvas de granizo ocorrem.
No Brasil, de acordo com dados da "Plataforma de Registros e Rede Voluntária de Observadores de Tempestades Severas" (PREVOTS) coletados entre 2018 e 2025, as chuvas de granizo são observadas com maior frequência na Região Sul, não raramente alcançando patamar de alta destruição (>8 cm). Em toda a região, apenas o extremo-norte do Paraná apresenta uma frequência relativamente menor. A faixa de concentração também incluem o sul de Mato Grosso do Sul, a Macrometrópole Paulista e o sudeste mineiro. No estado de São Paulo, considerando frequência geral, há registros de recorrência extremamente elevada concentrados na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), com dezenas de ocorrências anuais somente na capital paulista, ainda não sistematicamente estudada, bem como na Região Metropolitana de Piracicaba (RMP) e no Médio Tietê, atribuídos preliminarmente ao microclima quente e úmido causado pela posição estratégica dessas áreas na Depressão Periférica Paulista. Ocorrências frequentes também são observadas na Região Metropolitana de Campinas (RMC). Destaca-se que, apesar de alertas do INMET frequentemente indicarem condições favoráveis à ocorrência de granizo, tais avisos são de caráter preventivo, emitidos com duração de médio prazo, geralmente entre um e dois dias, e possuem natureza genérica, não devendo ser utilizados como evidência de alta recorrência climatológica.
Detecção de curto prazo thumb|Exemplo de três corpos de uma célula: as ressonâncias fracas triangulares (apontadas pela seta) por trás do núcleo da tempestade (em vermelho e branco) estão relacionadas a uma tempestade de granizo em seu interior Os radares meteorológicos são ferramentas muito úteis para detectar a presença de tempestades de granizo. No entanto, dados de radares têm que ser complementados por um conhecimento das atuais condições atmosféricas de tal lugar para que seja possível determinar se aquele ambiente é propício ao desenvolvimento de pedras de gelo.