1月5日，中央气象台发布了2021年首个寒潮预警。受寒潮影响，北京地区将出现大风降温及持续低温天气。北京气象台预报显示，6日夜间北京最低气温将在-16℃左右，据统计，2000年以来北京最低气温为-17℃，如果此次寒潮过程北京气温低于-17℃，将成为21世纪以来气温最低纪录。受强冷空气南下的影响，6日至8日，我国中东部地区将再次迎来大范围大风降温天气。北京地区将从6日凌晨开始受其影响，气温大幅下降，6日平原地区白天最高气温降至-9℃左右，夜间最低气温-16℃左右；降温同时伴有4、5级偏北风，阵风7、8级。一是降温幅度较大，过程降温幅度6～8℃。预计6日至7日，北京的气温将降至最低点，6日平原地区白天最高气温降至-9℃左右，夜间最低气温-16℃左右；山区最低气温低至-22～-20℃。二是风寒效应明显。6日凌晨至夜间，北京有4、5级偏北风，平原地区阵风7、8级左右，山区阵风可达9级左右；7日至8日，北京仍有3、4级偏北风，体感十分寒冷。三是低温持续时间长。6日至13日，北京气温持续偏低，夜间最低气温均在-10℃以下。中国天气网提醒，6日至8日，北京市民出行需做好防风、防寒、防冻措施，体弱人群和心脑血管疾病患者需勤关注气温变化，做好健康防护。另外，未来一周，北京气温仍较低，相关部门需防范对能源调度、设施农业等的不利影响。俗话说：“小寒小寒，冻成一团。”《中国天文年历》显示，北京时间1月5日11时23分迎来“小寒”节气，标志着一年中最寒冷的日子——“数九寒天”到了。1月5日早晨，中央气象台发布2021年首个寒潮蓝色预警。
据中央气象台预报，受较强冷空气影响，5日夜间至8日，我国中东部地区气温将普遍下降6～8℃，其中华北西部、黄淮东部、江淮东部和江南东部等地的部分地区降温幅度可达10℃以上；降温过后最低气温0℃线将南压至江南南部到华南北部，-10℃线将南压至秦岭到江淮东部一线。长江流域及其以北地区将有4～6级偏北风，阵风7～9级。
中央气象台首席预报员方翀表示，尽管此次降温幅度比2020年12日27日至31日的“跨年寒潮”稍小，但多地经过前一轮降温的“碾压”，本身“基础温度”较低，预计此轮降温后我国东北地区南部、华北、黄淮东部等地部分地区最低气温将创下今冬以来新低。其中，北京、大连、济南等地最低气温将低于-15℃，沈阳最低气温将跌破-25℃。
今年寒潮似乎格外多，格外冷，究竟是什么原因引起的呢？据国家气候中心统计，入冬以来（2020年12月1日-2021年1月3日），2020年12月有两次冷空气过程影响我国，分别是12月13日至15日（全国型强冷空气）和12月29日至1月1日（全国型寒潮）。国家气候中心气候预测室研究员袁媛介绍，与历史同期相比，冷空气（包括寒潮）次数并不偏多，但这两次都是全国型冷空气过程，影响范围大，而且强度较强。究其原因，袁媛分析，入冬以来，欧亚中高纬被“西高东低”的经向型环流控制，而且去年12月内环流形态基本没有太大变化，同时，东亚冬季风偏强，二者相互作用是导致2020年12月以来我国中东部大部地区气温偏低的直接原因。气候方面，赤道中东太平洋最近即将达到峰值的拉尼娜现象和秋季北极海冰偏少是两个不容忽视的信号。历史统计分析表明，在多数的拉尼娜年，冬季欧亚中高纬大气环流经向度较大，影响我国的冷空气活动比常年更加频繁，且强度偏强，我国中东部大部地区气温较常年同期偏低的概率也较大。此外，2020年9月北极海冰异常偏少（历史第二少）也是重要原因之一。已有研究指出，9月北极海冰偏少有利于冬季西伯利亚高压偏强。2020年夏季监测显示，北极地区大气环流表现出典型的AD负位相，其模态指数达到历史最低值，这也有利于今年冬季西伯利亚高压偏强，东亚冬季风偏强。“总的来说，导致目前我国中东部大部气温偏低的最直接原因是‘西高东低’的经向型环流和偏强的东亚冬季风，拉尼娜和秋季北极海冰偏少为今年冬季风偏强提供了重要的背景条件。”袁媛强调。