- 太阳辐射减弱：冬天时，太阳直射点南移，北半球接收到的太阳辐射明显减少，太阳辐射是地球表面热量的重要来源，辐射量减少导致地面吸收的热量相应减少,进而使得气温降低。
- 日照时间缩短：冬季白昼时间显著短于夏季，日照时间的缩短意味着地球表面接受太阳光照和热量的时间减少，这使得地面在一天中获得的总热量不足以维持较高的温度,加剧了寒冷的感觉。
- 大气环流变化：冬季大气环流发生改变，盛行极地气团和寒潮，极地气团来自高纬度地区，本身温度极低，当它们向南推进时，会带来寒冷的空气，导致所到地区气温大幅下降，寒潮是一种大规模的冷空气活动，其快速移动和强烈降温作用也使得冬季更加寒冷。
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