雾霾的形成，本质上是大气中污染物逐渐富集的过程。这些污染物源自多方面，既包括自然界的沙尘和海盐，也涵盖人类活动产生的汽车尾气、工业废气、扬尘以及烟气等。对于人为污染源，我们可以从多个角度进行分类：根据人类的生产活动内容，污染源可分为工业源、农业源和城市生活源；按照排放方式，则可分为连续源、间歇源和瞬时源；而根据排放的空间形态，又可分为点源、线源、面源和体源。此外，排放位置也是分类的一个维度，包括固定源、移动源、无组织源，以及高架源与地面源等。
烟囱，作为一种高架的排放点，可以被认为是高架点源的一种。
扩散因素
影响污染物扩散的因素错综复杂，其中最直接的因素包括风和湍流。风，作为众所周知的自然力量，能够推动污染物随风飘移。而湍流，这一流体力学中的概念，指的是流体无规则的运动，如快艇尾流所示。尽管从局部观察，其运动显得杂乱无章，但从整体大气层面分析，又呈现出一定的规律性。正是由于大气湍流的作用，大气中的物质得以在垂直方向上运动，形成对流现象，从而引发多样的天气变化。同样，污染物也能借助湍流在各个方向上扩散，甚至实现上下方向的移动。在近地面风力微弱、湍流活动稀少的情况下，污染物往往会在小范围内积累，难以远距离扩散，这便为雾霾的形成提供了条件。
降水对污染物扩散的影响则呈现出两面性。一方面，降水能够直接将污染物冲刷至地面，从而减轻大气污染。然而，另一方面，雾霾中的颗粒物性质会与降水产生相互作用，有时甚至加剧降水过程，而有时则可能减弱降水强度。在严重污染的情况下，雾霾本身甚至会抑制降水过程的发生。因此，降水对雾霾的缓解作用并非总是有效。
大气层结稳定性
气温的垂直分布，在坐标图上被描绘成“廓线”。在我们生活的对流层中，气温通常是随着高度的增加而降低的，这也是为什么高山上的气温通常比平原更低。然而，“热胀冷缩”的原理告诉我们，下层的暖空气密度相对较小，因此它们有向上浮动的趋势，而上层的冷空气则有向下沉降的趋势，这种差异就形成了“不稳定”的大气状态。
在晴朗的夏日午后，地面温度急剧上升，而地面附近的温度随高度递减得非常迅速，导致局地的大气变得极为不稳定。这种不稳定状态促使下层的暖气团上升，而上层的冷气团下沉，从而引发了雷雨、冰雹等强对流天气。
相反，在晴朗的夜晚或冬季的阴天，地面迅速散热并冷却，而大气层的冷却速度相对较慢。这可能导致气温随高度升高而上升的现象出现，被称为“逆温”。在这种逆温条件下，大气在垂直方向上变得极为稳定，几乎不存在物质交换，垂直风速接近于0。污染物因此无法扩散到高层大气中，同时近地面的水平风速也较低，导致局地大气中的污染物浓度升高，雾霾现象因此出现。
我们通常将大气的某一层称为“层结”，而层结的稳定程度则被称为“层结稳定性”。
辐射与云
辐射，包括太阳的照射和地面自身的热辐射，对地球的气温有着深远的影响。正是由于辐射收支的平衡，才为我们创造了适宜人类生存的温度环境。而云在这一平衡中扮演着至关重要的角色。它们不仅直接影响着气温的垂直分布和大气稳定度，进而影响着污染物的扩散，还能通过降水作用将大气中的污染物洗刷至地面，从而减轻环境污染。
局地环流条件
局地环流条件的不利，往往是导致大城市污染严重的重要因素。这里，我们将探讨几种与城市地形密切相关的环流情况。
首先是山谷环流。许多大城市都坐落于山谷之中或山脚之下，地势相对封闭。污染物往往需要经过长距离的垂直输送，才能完全离开城市区域。而当山谷风环流受到破坏，如逆温现象出现时，城市便仿佛被封闭的锅盖所笼罩，任何污染物质都难以逸出。北京、西安、重庆等众多大城市都面临着这样的挑战。
其次是海陆环流。沿海或位于大湖大河沿岸的城市，有时会遭遇所谓的“海岸型熏烟”。这主要是由于海陆间热力性质的差异所引发的。夜间，海陆风转变为陆风，而白天则变为海风。在夜间城市冷却速度较快，近地面常形成逆温层。清晨，随着日照增强，地面逐渐升温，城市的逆温层自下而上被逐渐破坏。此时，海风的吹拂将城市排放的污染物向内陆地区扩散。当逆温层破坏至烟囱高度时，便会出现长时间的熏烟现象。
最后是城乡环流。由于城市热岛效应的存在，城市与郊区之间会形成局地的环流，即城市风。这种环流对污染物的扩散有着显著影响。在近地面层次，风通常从郊区吹向城市。当上升气流较弱时，城市产生的废气便难以排出，进而在城市内部累积，加重污染状况。
天气形势
天气形势是雾霾天气出现的宏观背景，它综合了前面的多种因素。统计数据显示，冬春季是雾霾的高发时段。这主要是因为在这两个季节里，天气较为寒冷，化石燃料的使用量增加，从而使得污染物排放量相对较多。同时，大气层结也趋于稳定，不利于污染物的扩散。此外，冬春季气温偏低，导致大气湍流运动减弱，进一步加剧了雾霾的形成。
雾霾天气的起始与终结，与天气形势紧密相连。在接下来的内容中，我们将深入探讨雾霾的生成与消散过程中所涉及的天气规律，同时还会介绍如何对空气污染进行高效的监测与预报。
