冬季由于地面夜间的辐射降温明显，大气低空容易出现“逆温层”，空气的水平、垂直方向交换流通能力变弱，空气中排放的污染物被限制在浅层大气中，并逐渐集聚成霾，导致空气污染。 特别是受采暖等的影响，冬季排放的污染物更多，这也是冬季雾霾天出现的一个重要原因。
雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧，甚至火山喷发等等，雾霾天气通常是多种污染源混合作用形成的。但各地区的雾霾天气中，不同污染源的作用程度各有差异。
雾霾的形成既有“源头”，也有“帮凶”，这就是不利于污染物扩散的气象条件，一旦污染物在长期处于静态的气象条件下积聚，就容易形成雾霾天气。雾霾形成有三个要素：
一是生成颗粒性扬尘的物理基源。我国有世界上最大的黄土高原地区，其土壤质地最易生成颗粒性扬尘微粒。
二是运动差造成扬尘。例如，道路中间花圃和街道马路牙子的泥土下雨或泼水后若有泥浆流到路上，一小时干涸后，被车轮一旋就会造成大量扬尘，即使这些颗粒性物质落回地面，也会因汽车不断驶过，被再次甩到城市上空。
三是扬尘基源和运动差过程集聚在一定空间范围内，颗粒最终与水分子结核集聚成霾。目前来看，在我国黄土平高原地区350多座城市中，雾霾构造三要素存量相当丰裕。
雾霾的危害
在这场遍及全国的雾霾过程中，北京市污染尤为严重。全市普遍长时间达到极重污染程度，即最高的污染级别。从PM2.5实时浓度看，入夜后部分站点最高时甚至超过900微克。这种可长驱直入人体肺泡的污染物质浓度高得可以用“触目惊心”来形容。
“阴霾天气比香烟更易致癌。”中国工程院院士、广州呼吸疾病研究所所长钟南山曾在某论坛上指出，近30年来，我国公众吸烟率不断下降，但肺癌患病率却上升了4倍多。
“重度污染的空气清洁度低，含有大量的尘埃、污染物、微生物等，可对人的呼吸道产生刺激。”中日友好医院呼吸科内科专家林江涛教授介绍说。大雾有非常强的吸附力，能吸附大量有毒害的酸、碱、盐、胺、酚、病原微生物等物质，然后形成非常大的雾核，这种东西极易被人吸收。这些有害物质会刺激人体的敏感部位，容易诱发或加重气管炎、咽喉炎、结膜炎等一些过敏性病症。
雾霾笼罩时气压较低，空气中的含氧量有所下降，这时易感到胸闷。潮湿寒冷的雾和霾，还会造成冷刺激，导致血管痉挛、血压波动、心脏负荷加重等。同时，雾霾中的一些病原体会导致头痛，甚至诱发高血压、脑溢血等疾病。有心血管疾病的人，尤其年老体弱者，千万不要在雾霾天出门，以免发生意外。
除了癌症，雾霾天还是心脏杀手。有研究表明，空气中污染物加重时，心血管病人的死亡率会增高。阴霾天中的颗粒污染物不仅会引发心肌梗死，还会造成心肌缺血或损伤。
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