空气中之所以会产生大风，根本原因是气压分布不均导致空气从高压区向低压区快速流动。这种气压差异主要由地表受热不均和地球自转效应共同作用形成。

要深入理解大风的形成机制，需要从热力学和流体力学角度分析。太阳辐射是大气运动的原动力。地球表面因纬度、地形、下垫面性质不同，吸收的太阳辐射存在显著差异。例如沙漠地区白天升温快，而海洋升温慢，这种温差可达20℃以上。受热不均匀导致空气密度变化：暖空气膨胀上升形成低压区，冷空气收缩下沉形成高压区。根据理想气体状态方程，温差10℃可产生约3.5hPa的气压差，而强风系统往往伴随5-20hPa的气压梯度。

地球自转通过科里奥利力改变气流方向。在北半球，运动气流会向右偏转，这使得原本简单的气压梯度流动转变为复杂的环流系统。例如副热带高压与极地低压之间的气压差，在科里奥利力作用下形成中纬度西风带，其平均风速可达12-15m/s。当气压梯度特别陡峭时，如冷锋过境期间，气压差在100公里内变化10hPa以上，就可能产生8级以上大风。

地形因素会显著放大风力效应。峡谷地形会产生狭管效应，使风速增加30-50%。我国新疆百里风区、甘肃安西等地，因天山和祁连山的地形约束，年均大风日数超过100天。动量下传现象也会导致突发性大风。当高空急流（风速≥30m/s）的能量向下传递时，午后地面受热最强时段可能出现瞬时风速骤增，这种现象在华北平原春季尤为常见。

从气象观测数据看，大风的形成具有明显时空特征。根据中国气象局统计，我国大风主要出现在两个区域：一是海拔3000米以上的青藏高原，年大风日数达150-200天；二是东部沿海地区，受台风和冷空气影响年大风日数约50-80天。时间上呈现双峰特征：春季（3-5月）冷空气活动频繁，大风占比35%；夏季（7-9月）台风和强对流天气导致大风占28%。

现代气象学研究还发现，大气边界层湍流对近地面风速有重要影响。当稳定层结被破坏时，上下层空气混合会带来高空动量下传。利用多普勒雷达观测显示，在雷暴系统成熟阶段，下沉气流可形成直径数公里的下击暴流，其地面风速可达50m/s，但持续时间通常仅10-30分钟。这类局地强风虽然范围小，但破坏力极强，是航空安全的主要威胁之一。