冬天的天氣寒冷主要是由於以下幾個原因：

1. 地球軌道：地球繞太陽執行的軌道是橢圓形的，當地球離太陽最遠的時候，也就是冬至時，太陽光照射到地球的角度較小，導致太陽輻射的能量分散，使得地表溫度下降。

2. 太陽高度角：在冬天，太陽的高度角較低，即太陽光照射到地球的角度較小。由於光線照射的面積較大，能量更容易散失，導致地面溫度降低。

3. 大氣層的厚度：冬天大氣層的厚度較薄，難以阻擋地表的熱量向上散失，導致地表溫度下降。

4. 風向和風速：冬天常常伴隨著冷空氣的南下，冷空氣從北方向南方吹，加劇了寒冷的感覺。

5. 雪和冰的反射：當地表被積雪或冰覆蓋時，雪和冰會反射太陽光，使得地表接收到的太陽輻射減少，進一步降低了地表溫度。

綜上所述，冬天的天氣寒冷是由於地球軌道、太陽高度角、大氣層的厚度、風向和風速以及雪和冰的反射等多種因素共同作用所致。這也是為什麼我們在冬天感到寒冷的原因。