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雾霾天气是一种大气污染状态，是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述。当人类活动排放的细颗粒物超过大气循环的能力和承载力，细颗粒物的浓度就会持续聚集，这时如果天气条件比较稳定，就容易出现大范围的雾霾天气。
雾霾的形成原因主要有三大因素：
一、PM2.5、PM10、二氧化硫等主要污染物的排放（罪魁祸首）
除了气象和地形条件，空气中悬浮颗粒物（包括PM2.5、PM10等）的增加是雾霾产生最关键的因素。
PM2.5的排放分为一次污染源和二次污染源。一次污染源主要是由石化燃料（石油、煤炭等）、生物质燃料（秸秆、木材）的燃烧、扬尘等直接产生的PM2.5颗粒。二次污染源主要是由化石、生物质燃料燃烧产生的挥发性有机物(VOCs)、氮氧化合物、二氧化硫、碳氢有机物、硝酸盐等通过化学反应与大气中的微粒结合而产生的PM2.5颗粒。
1、采暖期燃煤取暖
冬季，北方地区气温偏低，多采用煤炭取暖，燃煤量显著升高，排放的煤烟粉尘及氮氧化物、硫氧化物等在逆温层天气下蓄积不散，并通过大气反应形成大量颗粒物。这也是冬季PM2.5浓度居高不下的重要原因之一。
2、机动车尾气排放增加
机动车燃料燃烧不充分，尾气排放增加，从而导致PM2.5及其前体物（二氧化硫、氮氧化物、VOCs等）的排放量增加。
3、工业污染
比如冶金、窑炉与锅炉、机电制造业，还有大量汽修喷漆、建材生产窑炉燃烧排放的废气。
4、扬尘
建筑工地和道路交通产生的扬尘也是部分城市PM2.5、PM10颗粒物的主要来源。
5、秸秆燃烧
华北、东北春秋季节，西南、长江中下游地区夏秋季节，正是农作物收获时期，此时焚烧秸秆就成为污染各地空气质量的最大威胁。秸秆焚烧时，大气中二氧化硫、二氧化氮和PM2.5指数将达到高峰值。这些有害颗粒物极易下沉，加上当地地面湿度大，水汽充分，下沉到地面形成了雾霾。
此外，餐饮油烟、沙尘暴、畜禽养殖、建筑涂装及海盐粒子等其它排放对PM2.5也有一定贡献。
二、逆温、静风等天气条件的影响（推波助澜）
在污染源相对稳定的情况下，气象条件对雾霾的形成可谓起到了推波助澜的“作用”。
1.、逆温
论气象条件对雾霾形成的影响，逆温起到关键作用，这点在秋冬季尤为明显。什么是逆温？通常情况下，气温随着海拔升高而降低，下层空气较热，上层空气较冷，冷空气重会下沉，热空气轻会上浮，就形成了对流。但在某些时候，比如秋冬季夜间，因为地面温度急剧降低，导致贴近地面的下层大气温度很低，上层空气降温没那么快，反而温度比下层高，发生“气温的逆转”现象。
这种下冷上热的逆温层结一旦形成，空气无法上下对流，污染物就很难扩散，并且不断积累，导致一次排放和二次转化成的PM2.5在近地面大气中逐渐累积，加重雾霾现象。
2、降水
降水对颗粒物有很显著的清除作用，是短时间内降低PM2.5浓度的有效方法之一。但也不是说一下雨空气质量就会变好，这里还要考虑到降水量、降水持续时间等。
夏季气旋活跃，降水频繁且降雨量大，使得一部分颗粒物被冲刷到地面，另外部分还可以作为云凝结核和雨滴凝结核，有利于PM2.5的扩散和清除，因而一年中夏季的PM2.5浓度最低。
而与夏季的暴雨相比，秋冬季气团干燥，不利于形成降水，降雨量少且持续时间较短，风速和风力较小，对空气中污染物的冲刷效果不明显，只能起到增加空气湿度的作用。潮湿的空气会给悬浮的污染物“穿上”一层“水衣”，更易造成污染物累积。
3、风力
风速的大小决定了对污染物冲淡稀释作用的大小。一般情况下随着风速的增大，单位时问内从污染源排放出来的污染物被很快地拉长，这时混入的大气量越多，污染物浓度越小，因此在其他条件不变的情况下，污染物浓度与风速成反比。
风速小，污染物不易扩散；但是风速过大，地面起尘也会使污染变得较严重。只有在相对适宜的风速范围内，污染物才能很好地得以扩散，近地面空气质量达到最好。
三、地形条件的制约（推波助澜）
除气象条件外，地形条件也是影响PM2.5浓度的一个不可制约因素。像北京、杭州等城市，三面环山，地形呈典型“簸箕状”，容易形成静风逆温等不利气象条件，大气污染物扩散条件差，特别是秋冬季节易出现连续静稳大雾天气，进而引发中、重度污染。
以北京为例，北京中间没有大河流穿越，也没有大片草地，地势北高南低，三面环山。北京南边的河北天津这两个地方的污染排放量非常大，占据了全国排名的前几名，这些污染物会通过南风飘散到北京。除此之外，北京南边还有两个重要的传输通道，一条在西南，一条在东南。北京周边工厂排放的物质从这两条通道进京后，如果有南风，污染物就会加速进入北京，然后被三面环山的地形困住，形成无法消散的污染，如果没有北方过来的冷空气，就会造成长时间的空气污染。
如今很多城市的污染物排放水平已处于临界点，对气象条件非常敏感，空气质量在扩散条件较好时能达标，一旦遭遇不利天气条件，空气质量和能见度就会立刻下滑。
