- 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相对较少，太阳辐射是地球热量的重要来源，辐射量减少导致地面吸收的热量减少,进而使气温降低。
- 日照时间缩短：冬季昼短夜长，日照时间明显缩短，这意味着地面接受太阳照射的时间减少，获得的热量也相应减少,气温随之降低。
- 大气环流调整：冬季大气环流发生变化，盛行极地气团或冷气团，这些气团来自高纬度地区，本身温度较低，当它们控制某一地区时,会带来寒冷的天气。
- 地面热量散失：地面在吸收太阳辐射的同时，也会不断向外辐射热量，冬季太阳辐射减弱，地面吸收的热量少于散失的热量，导致地面温度降低，进而影响近地面空气的温度,使整个环境变得寒冷。
- 冰雪覆盖：冬季许多地区会出现冰雪覆盖的情况，冰雪对太阳辐射的反射率较高，大部分太阳辐射被反射回太空，减少了地面吸收的热量，冰雪融化需要吸收大量热量，这也会使气温进一步降低。
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