本文使用最新的中国台站气温观测资料和全球大气再分析资料系统地研究了近60年来寒潮等冷空气频数和强度的气候学特征和不同类型平流层爆发性增温的特征、成因及对下层大气的反馈,并从等熵位涡的角度分析了北半球冬季平流层爆发性增温与2010年2月寒潮的联系,探索造成寒潮可能的原因和机理。主要结论如下:（1）中国寒潮等冷空气过程的频数和强度有明显的月际和季节差异,区域型寒潮在秋季发生频数最多,全国型寒潮、区域型冷空气和全国型冷空气在冬季发生频数最多;区域型冷空气总体过程（寒潮与冷空气过程之和）平均强度在2月最大,全国型冷空气总体过程平均强度在11月最大。冷期（1960-1986年）,冬季全国型寒潮频数显著减少（-0.57次/10年）,区域型冷空气、全部型（全国型与区域型之和）冷空气过程频数显著上升（分别为1.37次/10年、1.28次/10年）;暖期（1987-2019年）,1月全国型寒潮频数显著下降（-0.17次/10年）,而区域型冷空气频数显著上升（0.53次/10年）。（2）1979-2019年北半球平流层共发生31次强爆发性增温事件（SSW）,欧亚-北美型（ENA型）发生了4次,大西洋-东亚型（AEA型）发生了6次,阿留申侵入型（AI型）发生了6次,北美侵入型（NAI型）发生了11次。ENA型SSW发生前,位于大西洋和阿留申地区的阻塞高压使极涡分裂的两个低压中心分别位于欧亚和北美大陆;AEA型SSW发生前,乌拉尔山和北美大陆的高压系统共同作用使极涡分裂的两个低压中心分别位于大西洋和东亚地区。AI型SSW发生前,平流层极涡被侵入极区的阿留申高压推挤;NAI型SSW发生前,平流层的极涡被侵入极区的北美大陆西部的高压推挤。SSW发生后,平流层环流异常信号能否向下传播取决于极涡扰动的强度、位置和持续时间。SSW事件的位势高度异常从10hPa传播到500hPa大约需要10-15天。（3）2010年2月全国型寒潮爆发前,发生了一次AEA型SSW事件,源自极涡分裂的高等熵位涡（IPV）中心向东、向南移至东亚北部,同时具有高IPV的冷空气柱在垂直方向上被拉伸,气柱气旋性涡度增强导致对流层相应地区冷涡系统发展。冷涡西侧的北风沿着等熵面向南、向下输送强冷空气,有利于蒙古及西伯利亚地区强冷空气的堆积。随着高位涡冷空气柱继续向东、南移至东亚地区,东亚大槽迅速加深,槽后东北气流引导冷空气南下。冷空气柱在向南、向东、向下移动时,其附近的气流在其东侧和南侧沿等熵面向下运动,引起低层西伯利亚高压强烈增幅,导致我国寒潮爆发。