อากาศ เย็น เคลื่อนตัวเข้าหามวลอากาศอุ่นเรียกว่า หน้าหนาว ขอบด้านหน้าของมวล อากาศ เย็น ถูกแทรกลงในส่วนล่างของมวลความร้อน ซึ่งบังคับให้มวลความร้อนสูงขึ้น และไอน้ำจะกลายเป็นเมฆ ฝนตกระหว่างกระบวนการขึ้นและลง ระบบคลาวด์หน้าหนาวแสดงให้เห็นว่า เป็นแถบเมฆโค้ง ไซโคลนที่มีความยาวมากกว่า 1,000กิโลเมตร และมักจะเชื่อมต่อกับระบบคลาวด์วอร์เท็กซ์ ส่วนหน้าเย็นที่ใช้งานอยู่ด้านหน้าของราง500hPa

ทิศทางของมันสอดคล้องกับกระแสลมในโทรโพสเฟียร์กลาง ระบบเมฆมีความต่อเนื่องและหนาแน่น ประกอบด้วยเมฆหลายก้อน ด้านหน้าที่ไม่ใช้งานอยู่ด้านหลังราง500hPa แถบเมฆตั้งฉากกับการไหลของ อากาศ ด้านบน ระบบเมฆมีการแตกหักอย่างไม่สมบูรณ์ และถูกครอบงำโดยระบบคลาวด์ระดับกลางถึงต่ำ ความยาวและความกว้างของระบบเมฆหน้าหนาวแตกต่างกันมาก ซึ่งกำหนดขนาดของการเคลื่อนที่ของบรรยากาศ ความลาดชันด้านหน้าและสภาพไอน้ำ

เมื่อเมฆเกิดความไม่เสถียรแบบไดนามิกของชั้นบรรยากาศ มันจะพัฒนาเป็นระบบเมฆรูปลูกน้ำ มันมาพร้อมกับการก่อตัวและการพัฒนาของแถบเมฆหน้าหนาว สถานการณ์นี้เกิดขึ้นในเวลาเดียวกับที่มีกระแสเจ็ตทางตะวันตกเฉียงเหนือ ชี้ไปยังพื้นที่เมฆที่ด้านหลังของระบบคลาวด์ เมื่อเครื่องบินเจ็ท บุกรุกพื้นที่เมฆส่วนบนสุดของเมฆทางด้านตะวันตกของระบบคลาวด์ ความเสถียรจะลดลง และโทนสีบนภาพเมฆอินฟราเรดจะเข้มขึ้นแสดงว่า แถบเมฆหน้าหนาวจะก่อตัวขึ้น

เมื่อมวลอากาศเย็นดันมวลอากาศอุ่น และด้านหน้าเคลื่อนเข้าหามวลอากาศอุ่นหน้าแบบนี้เรียกว่า หน้าหนาว และมักแสดงด้วยเส้นหยักสีน้ำเงินบนแผนที่สถานการณ์ภาคพื้นดิน บนภาพถ่ายดาวเทียมระบบเมฆหน้าหนาว โดยทั่วไปจะปรากฏเป็นแถบเมฆยาว และแคบ ทอดตัวจากตะวันออกเฉียงเหนือไปตะวันตกเฉียงใต้ ดังนั้นก่อนและหลังผ่านหน้าหนาว มักจะมีฝนและหิมะตก ความกดอากาศสูงขึ้น อุณหภูมิและความชื้นลดลง ทิศทางลมจะหันไปทางทิศเหนือ

ความแรงลมจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยทั่วไปยิ่งแรง มวลอากาศเย็นยิ่งมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ในองค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยาดังกล่าวข้างต้น ความเร็วของการเคลื่อนที่ไปทางทิศใต้ของหน้าหนาวจะแตกต่างกันไปอย่างมาก ตัวที่ช้าเดินทางได้หลายร้อยกิโลเมตรต่อวันและเร็ว สามารถเดินทางได้มากกว่า 1,000กิโลเมตร

กระบวนการก่อตัว ในพื้นที่ส่วนใหญ่มีอากาศหนาวเย็น บางส่วนเคลื่อนเข้ามาจากภายนอก พร้อมกับการแพร่กระจายของอากาศเย็น แต่แนวความหนาวจำนวนมากก่อตัวขึ้นในแหล่งกำเนิด จากการวิเคราะห์ภาพถ่ายเมฆดาวเทียมเป็นเวลาหลายปีพบได้ว่า หน้าหนาวมีวิธีการก่อตัวดังนี้ ระบบคลาวด์ พัฒนาเป็นสายพานเมฆหน้าหนาว พัฒนาเป็นระบบเมฆ พร้อมกับการก่อตัว และการพัฒนาของแถบเมฆหน้าหนาว สถานการณ์นี้เกิดขึ้นในเวลาเดียวกับที่มีกระแสเจ็ตทางตะวันตกเฉียงเหนือ ชี้ไปยังพื้นที่เมฆที่ด้านหลังของระบบคลาวด์ เมื่อเครื่องบินเจ็ทบุกรุก พื้นที่เมฆส่วนบนสุดของเมฆทางด้านตะวันตกของระบบคลาวด์จะลดลง และโทนสีบนภาพเมฆอินฟราเรดจะเข้มขึ้นแสดงว่า แถบเมฆหน้าหนาวจะก่อตัวขึ้น

ระบบคลาวด์ถูกซ้อนทับบนสายพานเมฆแบบเฉือน เพื่อสร้างระบบเมฆหน้าหนาว เมื่อระบบคลาวด์เคลื่อนที่ไปทางทิศตะวันออก และรวมเข้ากับแถบเมฆเส้นเฉือนในภาคตะวันออก สายพานเมฆแบบเฉือนจะถูกโอนไปยังแถบเมฆหน้าหนาว
แถบเมฆเซอร์รัสเคลื่อนตัวไปทางใต้ เพื่อก่อตัวเป็นระบบเมฆหน้าหนาว ในภาพถ่ายเมฆจากดาวเทียม เรามักจะเห็นแถบเมฆเซอร์รัสทางตะวันออกและตะวันตก

เมื่อมันวิวัฒนาการไปสู่แถบเมฆหน้าหนาวเห็นได้ชัดว่า ปลายด้านตะวันตกของแถบเมฆเซอร์รัส จะเคลื่อนตัวไปทางทิศใต้ โดยมีแนวโน้มไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ถึงตะวันตกเฉียงใต้ และค่อยๆ แสดงเส้นโค้งไซโคลน ในที่สุดสายพานเมฆหน้าเย็นก็ก่อตัวขึ้น ระบบเมฆเหนือและใต้ซ้อนทับกันเป็นระบบเมฆหน้าหนาว เมื่อมีแถบเมฆลูกน้ำเชื่อมต่อกับกระแสน้ำวนทางทิศเหนือ และแถบเมฆวงแหวนรูปโล่ที่เชื่อมต่อกับรางระดับความสูง ด้านบนไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้

ถ้าความกว้างของระบบอากาศเหนือกับใต้ซ้อนทับ การหมุนเวียนตามแนวรัศมี การพัฒนาและรางระดับความสูง การไหลของอากาศด้านใต้ และการไหลเวียนของอากาศทางทิศเหนือที่เกิดขึ้นด้านหลังรางเพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกันในเวลานี้ระบบเมฆเหนือและใต้ มีการซ้อนทับและระบบเมฆจะค่อยๆ พัฒนาเป็นโค้งไซโคลน และเกิดสายพานเมฆหน้าหนาว ระบบคลาวด์ที่ผิดพลาดก่อตัวเป็นสายพานเมฆหน้าหนาว

เมื่อการพัฒนาระบบเมฆหมุนเวียนแบบไม่ต่อเนื่องที่เรียงเป็นเส้น ปรากฏบนแผนที่เมฆดาวเทียมในฤดูร้อน ระบบคลาวด์จะผสานเข้าด้วยกัน ขณะที่ระบบเมฆพัฒนาขึ้น กระแสอากาศทางตะวันตกเฉียงใต้ และกระแสอากาศทางทิศเหนือที่ด้านหลังของ ระบบคลาวด์เสริมความแข็งแกร่ง และอากาศเย็นจะบุกรุกพื้นที่เมฆ ดังนั้นระบบคลาวด์หน้าหนาวจึงก่อตัวขึ้น

การเปลี่ยนแปลงความเข้มของระบบเมฆหน้าหนาว เกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่นการหมุนเวียนของบรรยากาศ สภาพไอน้ำ ฤดูกาลและตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ และยังเกี่ยวข้องกับผลกระทบของระบบเมฆอื่นๆ ที่มีต่อระบบ คุณสมบัติขั้นสูงของระบบคลาวด์หน้าหนาว มักจะเคลื่อนจากตะวันตกเฉียงเหนือไปทางตะวันออกเฉียงใต้ ตั้งแต่ฤดูหนาวถึงฤดูร้อนระบบเมฆหน้าหนาวจะมีความเข้มแข็งขึ้นอย่างมาก เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพไอน้ำ และสภาพความร้อนบนพื้นดิน

เมื่อระบบคลาวด์หน้าหนาวซ้อนทับด้วยระบบเมฆ รางคลื่นสั้นที่ส่วนหางพื้นที่เมฆจะเบาลง และพื้นที่เมฆแบบวงแหวนจะปรากฏขึ้น จากนั้นจะค่อยๆ กลายเป็นรูปโล่ และเลื่อนไปทางเหนือตามแนวแถบเมฆด้านหน้า ด้วยกระแสลมตะวันตกเฉียงใต้ เป็นผลให้สายพานเมฆหน้าหนาว มีความแข็งแกร่งขึ้นอย่างมาก ระบบคลาวด์หน้าหนาว พัฒนาไปสู่ระบบคลาวด์แบบหมุนเวียน ระบบเมฆหน้าหนาวในมหาสมุทรในฤดูหนาว

เมฆดาวเทียมพื้นผิวมหาสมุทร เต็มไปด้วยไอน้ำ และพื้นผิวด้านล่างสม่ำเสมอ ระบบเมฆหน้าหนาวมีลักษณะที่ชัดเจน ระบบเมฆหน้าหนาวที่ใช้งานอยู่เหนือมหาสมุทรในฤดูหนาว คุณสมบัติหลักของระบบคลาวด์หน้าหนาวที่ใช้งานอยู่บนพื้นผิวมหาสมุทรในฤดูหนาวคือ ระบบเมฆหน้าหนาวในมหาสมุทร จะแสดงเป็นแถบเมฆที่สมบูรณ์ยาวหลายพันกิโลเมตร มันมักจะเชื่อมต่อกับระบบคลาวด์วอร์เท็กซ์ สายพานเมฆจะกระพุ้งไปทางทิศใต้ และโค้งในลักษณะไซโคลน

ความโค้งแสดงถึงทิศทาง และความแรงของอากาศเย็นที่เคลื่อนตัวมาหลังจากหน้าหนาว โดยทั่วไปยิ่งความโค้งมาก ความแรงของอากาศเย็นก็จะยิ่งมากขึ้น แถบเมฆตั้งอยู่ด้านหน้าของราง500hPa ระดับความสูงและทิศทางขนานกับทิศทางของกระแสลมที่อยู่ตรงกลางของโทรโพสเฟียร์ กระแสลมอุ่นและชื้นจะถูกลำเลียงจากละติจูดที่ต่ำกว่าไปยังละติจูดกลางและสูง พลังงานของละติจูดต่ำ พลังงานจลน์จะถูกลำเลียงไปตามสายพานเมฆ ไปยังละติจูดกลางและสูง

ซึ่งจะปรากฏเป็นสายพานลำเลียงที่อบอุ่นและเปียก ในขณะที่ลมที่สูงต่ำและเมฆมีมุมตัดขนาดใหญ่ โดยทั่วไประบบเมฆหน้าหนาวถูกครอบงำโดยเมฆหลายชั้น แต่ประเภทของเมฆจะแตกต่างกันในส่วนต่างๆ ของแถบเมฆ ในฤดูหนาวยิ่งอยู่ห่างออกไปทางตอนเหนือของแถบเมฆละติจูดสูงขึ้น อุณหภูมิบนสุดของเมฆก็จะยิ่งลดลง และโทนสีขาวบนแผนที่เมฆอินฟราเรดจะยิ่งขาวขึ้น ในขณะที่ทางใต้ไกลออกไปก็จะยิ่งมีเมฆด้านบนต่ำลง และโทนสีจะเข้มขึ้น

บทความอื่นๆที่น่าสนใจ  ประโยชน์ ของพืชและผลไม้ ประกอบด้วยอะไรบ้าง