张家口气温比北京低的原因主要与地理位置、地形和气候特征相关，具体分析如下：

一、纬度因素

1. 纬度较高

   张家口纬度（约北纬39°29′）比北京（约北纬39°54′）略低，但这一差异对气温的影响相对有限。更主要的因素是纬度相近，不足以完全解释两地温差。

二、地形与大气环流影响

1. 西伯利亚冷空气南下通道

   张家口位于太行山以北，冬季受西伯利亚冷空气南下的直接影响较大。冷空气通过内蒙古草原无阻挡地进入华北平原，导致气温显著降低。

2. 北京的地形屏障作用

   北京位于太行山南麓，山脉对冷空气形成天然屏障，部分拦截了冷空气，使其无法直接到达北京，从而北京受冷空气影响较小。

三、气候特征差异

1. 冬季风影响

   张家口冬季受西北风影响更直接，风天较少且温差小，导致热量散失更快。

2. 降水与湿度

   张家口冬季降水较少，空气干燥，湿度低，加剧了体感寒冷。北京受海洋调节作用，冬季相对湿润，湿度较高。

四、其他因素

1. 海拔差异

   张家口平均海拔约1100米，北京平均海拔约40米，但海拔差异对气温的影响小于纬度和地形因素。

2. 植被覆盖

   北京植被覆盖度较高，森林等植被对地表有保温作用，而张家口植被较少，保温效果较弱。

总结

张家口气温低于北京的主要原因是其更直接受西伯利亚冷空气南下影响，加之地形屏障和干燥气候的共同作用。北京因山脉阻挡和海洋调节，冬季气温相对较高。