在十年前的中国，大气污染问题对于普通民众来说可能是个比较飘渺的话题。正如空气本身的性质一样，看不见摸不着却无处不在。而专家学者们则主要关注的是对于工业生产，燃煤发电所产生的硫氧化物的处理和汽车尾气中氮氧化物的处理。十年时间飞逝，随着中国经济的迅速发展，人们生活水平的不断提高，人们开始关注生活的质量问题。与其同时越发严重的正是中国以牺牲环境为代价发展经济所带来的环境问题，其中大气污染问题尤其明显。这几年来关于温室气体和温室效应的话题被讨论得沸沸扬扬，专家们各有其立场，但对于普通百姓来说，全球变暖问题似乎仍很遥远。对于温室气体所带来的全球变暖，海平面上升，冰川融化，动植物灭亡的问题，人们大多数是在电视新闻或报刊杂志上看到，恶劣天气的频发也并不是发生在世界每个角落。相比于温室气体所带的大气污染问题，人们开始关注更多的便是最近发生在北京，广州，武汉等多地的灰霾问题。尤其是在北京持续很久的灰霾严重影响了当地人们的日常生活和身体健康，更是引起了广大专家学者和普通民众的高度关注。而其实对于灰霾现象，国外专家学者很多年前便开始研究。
那么何为灰霾？灰霾是导致近地面大气浑浊的多种空气污染物的混合体。构成灰霾的主要污染物是硝酸盐、硫酸盐、有机碳、元素碳、等固体细颗粒物（pm2.5）和臭氧()、二氧化氮（）、二氧化硫（）、挥发性有机物（）等气态污染物。灰霾往往与天然污染源的排放和二次污染污染物的形成有关，还与一定的气象条件和地形有关。我们现在最关注的同时也最难解决的室外污染物之一是可吸入颗粒物。可吸入颗粒物被分类为两种，直径小于2.5微米的颗粒物（pm2.5）和直径小于10微米的颗粒物（pm10）。虽然两种形式的颗粒物都对人类健康有极大的危害，pm2.5被普遍认为是更危险的，因为它的体积小，大约只有人类头发宽度的1/30。人们在呼吸时，pm2.5可以进入人类肺组织深处，甚至进入血液，造成严重的健康问题。同时更小的颗粒物在大气中可以有较长的停留时间。因此，pm2.5可以传播的更远，停留在空气的时间越长，影响更大的人口。pm2.5和pm10的主要来源包括机动车，电厂和其他工业源，以及生物质的燃烧。其中一个主要的来源是柴油为动力的车辆。这些污染源相结合，可以在城市或农村地区天空一片阴霾，而且往往发生在下午时段。
对于容易形成灰霾的城市,除了城市当地工业污染,汽车尾气的影响以外,特定的地形导致污染物的难以扩散也是灰霾形成的主要原因，像美国的洛杉矶,还有前面提到的受灰霾影响的北京和武汉都受到了地形的影响。洛杉矶市三面被群山包围，当地空气干燥，白天阳光充足。到了晚上，地表面冷却很快。地面附近的空气变冷，而上层空气都比较热，形成逆温。北京市位于华北平原的西北边缘，背靠太行山余脉和燕山山脉，面对辽阔的华北平原，东南距渤海约150公里, 地处暖温带半湿润地区，气候属于暖温带半湿润大陆性季风气候,四季分明，春季多风和沙尘，夏季炎热多雨，秋季晴朗干燥，冬季寒冷且大风猛烈。武汉市则居于内陆、距海洋远，周围地形如盆地，集热容易散热难，河湖多、晚上水汽多，城市热岛效应和伏旱时副高控制明显。通过比较以上3个城市的情况可以发现它们都是较大的工业城市，而且城市海拔较低，周围至少有一面是高地，都分布在低于南北纬50度的地方。这些地区夏季阳光明媚，天气温暖干燥。在城市的盆地地区，逆温现象十分普遍。夏季的阳光使地面温度升高，城市街道和建筑物迅速升温，与炎热的物体表面接触的空气温度升高。通过对流空气向上运动，但它却不能穿透逆温层，因为上面的空气温度更暖且密度更小。空气聚集，但连续的对流形成了垂直的循环，使空气完全混合在一起。从建筑物和汽车废气释放出的气体和颗粒也都聚集在逆温层下，通过对流把聚集的空气彻底混合。这样导致污染物无法快速扩散而聚集，大大增加了当地的污染物浓度。
