4个方面的因素共同作用，导致了区域重污染天气的发生：

一是污染物排放量超出环境容量的50%以上，是重污染频发的根本原因。京津冀及周边地区，也就是我们常说的“2+26”城市，高度聚集重化工产业，区域内以煤炭为主的能源利用方式、以公路运输为主的货运方式，导致了区域内主要大气污染物排放量居高不下，单位国土面积主要污染物的排放量是全国平均水平的2倍-5倍，不同的污染物排放量倍数不一样。除了二氧化硫以外，区域内的主要污染物排放量均超出了环境容量的50%以上，部分城市甚至超出80%-150%。另外，秋冬季主要污染物排放量，由于取暖的原因，比平时额外增加大约30%的排放量。总体来说，区域内的污染物排放超出环境容量，应该是重污染频发的根本原因。

二是大气中氮氧化物和挥发性有机物的浓度高，造成大气氧化性增强，是重污染期间二次PM2.5快速增长的关键因素。大家知道，PM2.5一部分是直接排放的，但是还有一部分是由于排放到空气中的气态污染物，二氧化硫、氮氧化物等通过二次转化，在空气中形成细颗粒物，我们把这部分PM2.5叫二次转化的PM2.5。随着大气污染治理的不断深入，一次组分占比明显下降，由空气中污染物转化成颗粒物的二次组分占比不断上升。2013年以来，二次组分占比逐渐上升的趋势比较明显，从40%上升到50%左右，在重污染期间，颗粒物组分以二次污染物为主，比例能达到60%甚至更高。区域内氮氧化物和VOC的浓度高，会在大气中发生快速的光化学反应，导致大气氧化性总体处于高位，这是促使空气中气体污染物转化成二次PM2.5的一个决定性因素。北京市的大气氧化性比伦敦、东京等城市大约要高出2倍-3倍。这么一个高氧化性，也导致了区域重污染期间二次转化速率升高3倍-5倍。大气氧化性一方面推动气态污染物转成PM2.5，同时也会在夏天推动臭氧形成。因此控制大气氧化性，是下一步协同控制PM2.5和臭氧的交叉点和关键点，有“一石双鸟”的效果。

三是不利的气象条件导致了区域环境容量大幅降低，这是重污染天气形成的必要条件。京津冀及周边地区位于太行山东侧和燕山南侧的半封闭地形中，因此客观上存在着一个“弱风区”，同时在这个区域的上空，对流层有一个“暖盖”的结构。大气扩散条件“先天不足”，这主要是相对其他地方而言，本身这个地方的扩散条件就差，因此导致环境容量较小。受气候变化的影响，2000年以来，区域环境容量整体呈现下降态势。另外，环境容量还呈现季度和月度差异，这个大家好理解，夏天为什么空气好，很重要的一个原因就是空气扩散条件好。另外就是每个月、每年也因为气象因素的变化有不同。总体而言，秋冬季比春夏季环境容量平均要小30%左右，1月份的环境容量大概是7月份环境容量的一半。因此，一旦近地面的风速小于2米/秒，逆温导致的边界层高度降到500米以下，相对湿度高于60%，大气环境容量就会进一步减少50%-70%，因此极易诱发重污染天气。第一个因素是排放多。同时由于这个区域西边北边都是山，环境容量先天不足，冬天又比夏天容量减少一半，两个因素叠加在一起就很容易出现重污染。

四是区域传输对PM2.5影响显著，各城市平均贡献率大约是20%-30%，重污染期间进一步增加到了35%-50%。大气污染治理开始阶段，往往因为本地排放比较多，本地源对本地的环境质量影响比重是比较大的。随着污染治理的深入，本地源占比逐步减少，外来输入逐步增加。