- 太阳辐射变化：
- 冬季时,太阳直射点南移，北半球接收到的太阳辐射量明显减少，在北纬40°地区，冬季太阳高度角比夏季低约40°，单位面积获得的太阳辐射能量大幅降低。
- 太阳辐射是地球表面热量的主要来源,辐射量减少使得地面吸收的热量减少，进而导致气温下降。
- 日照时间缩短：
- 冬季昼短夜长,日照时间显著缩短，在北极圈附近，冬季会出现极夜现象，连续数月没有太阳光照。
- 日照时间短意味着地面接受太阳辐射加热的时间有限,热量积累不足，气温持续降低。
- 大气环流调整：
- 冬季全球大气环流发生变化,极地冷空气频繁南下，以亚洲为例，西伯利亚冷高压势力增强，冷空气不断向低纬度地区推进。
- 冷空气带来了低温天气,使得所到之处气温骤降，盛行风的方向也会影响热量的输送和分布，进一步加剧了冬季的寒冷程度。
- 地面反射率变化：
- 冬季,北半球许多地区被冰雪覆盖，冰雪的反射率较高，新雪的反射率可达80% - 90%。
- 高反射率使得地面吸收的太阳辐射减少,更多的辐射被反射回太空，地面热量收支失衡，导致气温降低，形成寒冷的冬季。
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