冷空气源于北极和西伯利亚等高纬度地区，那里的温度常年较低，尤其是冬季。在北极，由于太阳几乎全年处于地平线下，地面吸收的热量很少，夜晚时地面会迅速向太空散热，导致近地面层大气温度骤降。与此同时，西伯利亚地区由于寒冷且日照时间短，地面同样难以储存热量，冷空气在这里得以积聚。
这些冷空气团在特定条件下，会被西风带引导，从北向南推进。当它们到达中国北方或东部地区时，通常会带来明显的降温效应，有时还会伴随降水。冷空气的强度和推进速度各不相同，强冷空气能够影响的范围可达2000公里以上。
冷空气的形成并非一蹴而就，它需要经过长时间的积累和加强。在冬季，高纬度地区气温持续下降，冷空气在低空层不断积聚，形成一个庞大的冷空气团。这个冷空气团在特定的大气环流条件下，会被引导向南移动，影响到更低纬度的地区。由于冷空气的密度大于暖空气，它会在低空层下沉，使得温度骤降，风速加大。
冷空气带来的天气变化多样，除了降温，还会带来大风、降雪等天气现象。冷空气过境时，地面温度会迅速下降，空气中的水汽可能会凝结成云或降雪。在冬季，冷空气的入侵往往伴随着剧烈的气温变化，使得人们需要及时调整衣物，以适应突如其来的低温。
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