高原地区之所以更冷，主要源于海拔升高导致的三重效应：一是空气稀薄使大气吸收地面长波辐射的能力减弱，二是海拔每升高100米气温平均下降0.6℃的垂直递减规律，三是高原表面积雪反射太阳辐射加剧热量流失。以青藏高原为例，其平均海拔4000米以上，夏季沱沱河夜间气温可降至-15.9℃，远低于同纬度低海拔地区。

这一现象的科学解释可从热力学和大气物理角度展开。对流层热量主要来自地面长波辐射而非直接吸收太阳短波辐射。高原海拔越高，空气密度越低，二氧化碳和水汽等温室气体含量减少，导致大气吸收地面辐射的效率下降。数据显示，青藏高原大气密度仅为海平面的30%-40%，其保温能力显著弱化。根据气温垂直递减率模型，海拔每上升100米，气温降低0.6℃。这意味着4000米高原的理论气温比海平面低24℃，实际观测中受局地因素影响，青藏高原年均温比同纬度平原低10-15℃。第三，高原表面特性加剧热量散失。青藏高原冬季积雪覆盖率超过60%，其反照率达0.7-0.9，将80%以上的太阳辐射反射回太空。高原风速较大（100米高度平均风功率密度达400瓦/平方米），加速了热量对流散失。

值得注意的是，高原冷源效应存在季节差异。夏季高原成为相对热源，但其绝对温度仍低于低海拔地区。中国科学院大气物理研究所观测发现，高原西部地表反照率偏差导致大气顶净吸收短波辐射比东部低15%-20%，这是东西部温差达5-8℃的关键因素。CMIP6气候模型显示，高原地区每增加1000米海拔，年较差（最热月与最冷月温差）减少2.5℃，印证了海拔对温度波动的抑制作用。这些数据共同揭示了高原寒冷本质：海拔引发的热力学过程改变，叠加地表特征与大气环流的综合作用。