杭州冬季盛行偏北风，主要源自蒙古-西伯利亚高压系统。在冬季，亚欧大陆内部形成强冷高压中心，冷空气从西北方向向东南扩散，经过华北平原后抵达杭州地区，表现为稳定的西北风或偏北风。2025年2月的气象观测记录显示，杭州主城区曾出现7-9级偏北大风，印证了该风向的典型性。

这一气象现象的形成机制可从三方面阐释。热力差异是根本驱动力：冬季亚欧大陆迅速降温，地表辐射冷却形成稳定冷高压，而太平洋相对温暖形成低压，气压梯度力促使气流从高压区向低压区运动。研究数据表明，蒙古高原冬季地面气压可达1060百帕以上，与沿海地区形成显著压差。地球自转导致的风向偏转使原始北风转为东北风，但杭州地处东海西岸，受地形影响最终表现为西北风。卫星云图分析显示，北方污染气团南下轨迹与冬季风路径高度吻合，印证了风源方向。杭州特殊地形加剧了风力表现：城区三面环山、向东开口的"口袋状"地貌，使西北风进入后产生狭管效应，2025年实测数据显示西湖区瞬时风力可达9级。值得注意的是，这种冬季风具有明显季节性特征，气象部门统计显示杭州12月至次年2月偏北风出现频率超过70%，而夏季东南风占比达85%，形成鲜明对比。环境污染监测数据从侧面佐证了该结论：冬季外地输送的PM2.5占比高达71%，远高于夏季的55%，污染物传输路径与西北风走向完全一致。气候学研究还发现，随着全球变暖背景下北极放大效应加剧，西伯利亚高压强度呈现年际波动，这可能在未来改变杭州冬季风的强度和持续时间。但就当前气候背景而言，源自欧亚大陆内部的冷空气仍是塑造杭州冬季风场的主导力量。