寒潮是大规模的冷空气活动，因此寒潮侵袭时，天气发生剧烈的变化。但由於季节、地理条件以及寒潮的强度不同，各地天气变化也不一样。一般来说，冬季最突出的是冷锋过境时温度下降，风向剧变，锋后往往有强大的偏北风，在西北和内蒙古地区有风沙现象，淮河以北，偶有降雪。冷锋一过天气便转睛朗。冷锋过淮河以后，降水机会增多，尤其当冷锋速度缓慢或在江南静止时，降水时间将会持久。
寒潮天气对农业的影响最大。寒潮冷空气带来的降温可以达到10℃甚至20℃以上，通常超过农作物的耐寒能力，造成农作物发生霜冻害或冻害。
不同地区不同种类的农作物耐寒的生理学温度也都有一定的限度，如北方春小麦、豆类和油料作物属耐寒作物，可以承受－7～－10℃的低温，萝卜可耐－6℃的低温，白菜可耐－4℃的低温，而玉米、马铃薯只能耐－3～－2℃的低温。而且，各种植物不同生长发育期阶段的耐寒能力也不同。对于大多数植物来说，当温度降到0℃左右时，就会明显受害。历史上几乎每次寒潮过程都会造成大面积的农作物受害，灾害程度会因冷空气入侵范围不同而有较大差异。
寒潮过境后，气温骤然下降，降温可持续一天至数天。西北、华北地区降温幅度大，中部、南部降温幅度小，但可以出现冰冻和霜冻现象。如在1955 年1月，由於寒潮连续暴发性的南下，武汉出现了-14.6℃，上海出现了-19.2℃，南宁出现为-2.1℃的极端最低气温，海南岛也出现了罕见的霜冻现象。其中苏、皖、鄂、湘、赣等省不少地区连续出现10-15天一大雪和冻雨，导致了交通、电讯受阻，农牧业生产遭受重大损失。春秋时节，寒潮天气除大风和降温外，在长江流域以南常有雨雪。有时还会出现雷暴和冰雹等灾害性天气，特别是由寒潮引起的终霜、初霜和霜冻对华北、华中地区农作物的威胁更大，往往造成严重减产。
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