当气温降低时，气压会随之升高。这一现象在气象学中具有明确的物理机制支撑。气温下降导致空气分子热运动减弱，单位体积内空气分子密度增加，从而对地表单位面积产生的压力增大。冬季普遍高于夏季的气压观测值也印证了这一规律。

这一现象背后的科学原理可从气体状态方程和大气动力学角度深入阐释。根据理想气体定律PV=nRT，当温度T降低时，若气体体积V保持相对恒定（如近地面大气层），则压强P必然增大。具体到大气环境中，冷空气具有更高的密度，这使得单位面积上承受的垂直空气柱重量增加。观测数据显示，标准海平面气压约为1013.25百帕，而强冷空气南下时局部气压可升至1040百帕以上。这种现象在冬季尤为显著，大陆冷高压系统往往带来晴朗干燥的天气特征。

从微观层面看，温度降低会减弱气体分子的热运动动能，分子间碰撞频率降低但单次碰撞动量变化减小。当大量气体分子对容器壁（此处可类比为地表）的撞击作用累积时，较低温度环境下反而会形成更高的静压力。气象观测中常用的压高公式Pz=P0exp(-1/R∫z0 g/T dz)也明确体现了温度与气压的反相关关系。

实际大气环境中，这种温压关系会受到多种因素调制。例如海拔高度的增加会同时降低气温和气压，但二者的变化速率不同；水汽含量的差异也会影响空气密度，潮湿暖空气形成的低压系统与干燥冷空气构成的高压系统形成鲜明对比。专业气象数据分析表明，当寒潮过境时，每降温10℃可导致地面气压上升约5-8百帕，这种变化在24小时变压图上会呈现明显的正变压中心。

理解温压关系对天气预报具有重要意义。冷高压控制下的区域往往伴随辐射降温现象，而暖低压系统则易引发强对流天气。气象工作者通过分析高空温压场配置，可以预判锋面系统的移动速度和天气影响强度。现代数值预报模式中，温度平流项和气压梯度力的精确计算，正是建立在这样的物理基础之上。