Грозы возникают при высокой неустойчивости воздуха, что бывает, когда температура воздуха с высотой понижается очень быстро и воздух богат влагой и достаточно прогрет в нижнем слое атмосферы. Для развития грозы нужна значительная энергия, сосредоточенная в сравнительно небольшом объеме кучево-дождевого облака. Черпается эта энергия из водяного пара, который, поднимаясь вверх и охлаждаясь, конденсируется, выделяя тепло. Условия, благоприятные для образования гроз, обычно всегда существуют в низких широтах, в районах с жарким и влажным климатом – там они могут происходить круглый год. В умеренных широтах европейской части России и Западной Сибири преобладающее число гроз связано с циклонами и их фронтальными системами. Грозы развиваются в основном на холодных фронтах, где их повторяемость составляет 70%. Также бывают грозы и внутримассового, конвективного характера, которые отмечаются только летом в дневные часы.Конечно, редко, но отмечаются грозы и зимой. Связано это, как правило, с проникновением в средние широты очень теплых и влажных воздушных масс из южных районов, с бассейна одного из теплых морей (так называемые выходы «южных циклонов»). В теплом секторе таких циклонов отмечается вынос теплого и влажного воздуха, температура воздуха повышается до положительных значений, а при затоке холодного воздуха с севера в тыловой части такого циклона, на холодном фронте и возникают грозы. Вообще, зимние грозы, например, в Москве, не такая уж редкость. Так, 2 раза гроза отмечалась в декабре 2006 года. Согласно статистике, на 6 метеостанциях Москвы они отмечались практически во все месяцы с ноября по март. Максимум их повторяемости приходится на ноябрь и март (в среднем 1,5 дня с грозой). В январе и декабре грозы наблюдались лишь на двух станциях. Среднее число дней с грозой - 0,04. Активизация зимней грозовой деятельности отмечается в последнее время, особенно в декабре-январе. В среднем это 0,1-0,3 дня с грозой. Обычно грозы холодного периода характеризуются отдельными кратковременными разрядами в течение 1-5 минут. Интересно отметить, что в 75 процентов случаев грозы в Москве случаются при положительной температуре воздуха (от 0 до +7) и лишь три – при отрицательной (-1…-9).