1. 北方地区：小寒处于“三九”时段，冷空气累积效应更强
北方地区（如东北、华北、黄淮等地）的冬季气温受“数九”规律影响显著。小寒节气通常覆盖“二九”至“三九”（约1月中旬），这是一年中冷空气活动最频繁、强度更大的时段。此时地表夏季储存的“余热”已基本释放殆尽，而太阳直射点仍在南半球，白昼时间较短、接收的太阳辐射有限，导致气温进一步降至全年更低点。相比之下，大寒节气（1月下旬）虽紧随其后，但太阳直射点已开始北移，白昼略有延长，太阳辐射略有增加，气温较之前稍有回升。北方地区普遍有“小寒胜大寒”的说法，如北京小寒平均气温约5℃，极端更低可达15℃以下，而大寒期间气温虽仍低，但整体略高于小寒。
2. 南方地区：小寒时地表“余热”未完全释放，大寒时彻底散尽
南方地区（如长江中下游、华南等地）因纬度较低、地表植被覆盖率高，“余热”储存时间更长。小寒节气（1月上旬至中旬）时，地表热量仍在缓慢释放，气温未降至全年更低；而大寒节气（1月下旬）时，地表“余热”已完全散尽，加上冷空气南下频率增加，气温进一步下降至全年谷底。例如，广州小寒平均气温约13.6℃，大寒约13.5℃，看似差别不大，但极端更低气温更易出现在大寒期间；江南地区小寒多为干冷，大寒则因“四九”寒潮叠加湿冷空气，体感更冷。
3. 全国平均气温：小寒更冷的年份占比更高
从全国范围的气象统计数据来看，小寒节气期间的平均气温低于大寒的情况更为常见。例如，对19912020年全国省会级城市的统计显示，大多数城市小寒比大寒冷；对19512015年的年份分析，42%的年份小寒冷于大寒，仅28%的年份大寒冷于小寒。极端更低气温方面，小寒期间出现的次数也更多（如24节气极端低温排名中，小寒位列之一）。这说明，无论是从平均状态还是极端情况看，小寒的寒冷程度整体更甚。