寒潮的形成是极地冷空气在特定气象条件下大规模南下的结果。其核心机制源于北极和西伯利亚地区冬季积累的极冷空气团，当这些冷气团在高空大气环流引导下突破地理屏障向南爆发时，便形成寒潮。具体过程可分为三个阶段：北极地区因极夜辐射冷却形成厚度达数公里的冷空气堆，气压可达1040百帕以上；当高空西风带出现“倒Ω流型”波动时，冷空气沿低压槽前部的西北气流倾泻；冷锋过境引发24小时内降温超10℃且最低温≤5℃的剧烈天气变化。

这一解释的科学性可从三方面验证。从能量转换角度看，中国科学院大气物理研究所研究表明，北极地区冬季地表温度可降至-60℃至-70℃，冷暖气团间的巨大温度梯度蕴含大量有效位能，当这些能量通过斜压过程转化为动能时，冷空气便获得南下的动力。典型如2004年冬季风期间的寒潮过程，其动能制造初期以正压过程为主，后期斜压能量释放占比达50%，证实了能量转换对寒潮维持的关键作用。

从地理特征分析，西伯利亚高压作为全球最强的冷高压系统，其中心气压常超过1050百帕。气象观测数据显示，当该高压与阿留申低压形成20百帕以上的气压差时，偏北风速可达14-17米/秒，推动冷空气以每日2000公里的速度南下。我国独特的地形配置进一步强化此效应——蒙古高原与西伯利亚平原形成的“冷空气滑梯”，使寒潮在东亚地区的降温幅度较欧洲同纬度地区平均高出3-5℃。

从判定标准而言，中国气象局规定寒潮需满足双重指标：降温幅度和绝对温度。2023年1月的寒潮过程显示，185个气象站突破历史极值，其中沈阳24小时降温达16.2℃，哈尔滨最低温-35.4℃，远超寒潮标准。值得注意的是，全球变暖背景下寒潮呈现“强度增大但频次减少”的新特征，如2024年11月的研究指出，北极放大效应使极涡更不稳定，导致寒潮路径更偏东，但单次过程降温幅度增加12%-15%。这种变化印证了寒潮本质是地球热量再平衡的极端表现，其形成始终遵循“冷源积蓄-环流触发-能量释放”的基本物理规律。