城市空气质量与天气相互关联，但两者并不是同一件事。风速、风向、降水、湿度、气温和大气稳定度，会影响污染物扩散、输送和清除；排放量、地形、交通、工业活动以及区域传输，则决定空气中到底有哪些污染物。晴天不一定空气好，下雨也不一定所有污染都会立即消失。判断一座城市当天适不适合户外活动，需要把天气状况和空气质量指数、主要污染物一起看。
为什么同样是晴天，城市空气质量仍会不同？
“晴天”主要说明云量和降水情况较少，不能直接代表污染物浓度较低。晴朗、少风的天气里，地面附近的空气可能长时间停留，交通尾气、扬尘和其他排放物不容易被带走。如果城市上空出现逆温，大气上下层的交换变弱，污染物还可能聚集在近地面，造成能见度下降或颗粒物浓度上升。
相反，晴天伴随较强风力时，污染物通常更容易扩散。风向也很重要：来自排放较少区域的风，可能有助于改善本地空气；来自工业区、交通密集区或污染较重区域的气流，则可能把污染物输送到城市中。因此，看天气时不能只看“晴”或“阴”，还要注意风速、风向和大气是否稳定。
夏季晴天还可能出现另一种情况。阳光较强、气温较高时，氮氧化物和挥发性有机物在光照作用下发生复杂反应，可能促进臭氧生成。此时颗粒物未必是首要污染物，但空气质量仍可能受到臭氧影响。也就是说，阳光既能改善部分扩散条件，也可能为某些污染物的形成提供条件。
天气预报和空气质量指数应该怎样一起看？
天气预报回答的是“气温、降水和风力如何”，空气质量信息回答的是“空气中污染物的整体状况如何”。两者结合起来，才能更准确地理解当天的环境条件。空气质量指数通常是对多种污染物浓度进行综合表达，指数越高，说明空气污染程度通常越重；同时还应查看“首要污染物”，因为它能说明当天主要是哪一类污染在拉低空气质量。
- 先看空气质量等级：了解整体污染水平，再决定户外活动是否需要调整。
- 再看首要污染物：颗粒物、臭氧或其他污染物的成因和日内变化并不相同。
- 结合风力和降水：有风通常有利于扩散，持续降水通常有助于清除部分颗粒物，但短时降雨后的变化还会受到湿度和地面扬尘影响。
- 注意发布时间：实时监测值、日均值和未来预报不是同一种数据，不能直接当作同一时刻进行比较。
例如，天气预报显示晴朗、微风，空气质量预报却提示颗粒物偏高，这并不矛盾，可能意味着扩散条件较弱，污染物容易累积。若天气显示大风，空气质量仍然较差，则还要考虑外来输送、局地排放或污染物正在形成等因素。
不同天气下，哪些空气质量变化更值得关注？
静稳天气：风力较小、空气交换不充分时，颗粒物和近地面污染物容易累积。城市道路、施工区域和工业活动带来的排放，可能在数小时内逐渐叠加。此时空气质量可能从较好转为中度污染，但变化速度取决于排放强度和区域背景。
大风天气：风能带走本地污染物，也可能卷起道路和裸地上的尘土。若风来自干燥、裸露地表较多的区域，短时间内颗粒物未必下降；如果同时出现沙尘或扬尘，空气质量可能因可吸入颗粒物增加而变差。
降雨天气：雨水能够清除空气中的部分颗粒物，并且降水往往伴随天气系统变化和风力增强，因此降雨后空气可能明显改善。但刚开始下雨时，路面尘土、车辆扰动和湿度变化会影响监测结果，不能简单认为“下雨就一定是优良空气”。
高温强日照天气：需要特别留意臭氧。臭氧污染通常与强光照、高温以及前体物排放有关，常见的高值时段可能与午后光照较强的时间重合。只看PM2.5而忽略臭氧，可能无法完整了解当天的空气质量。
雾、霾和高湿天气：高湿度会影响颗粒物吸湿增长，也可能让能见度下降。视觉上的“白”“灰”不能单独用来判断污染程度，仍应以监测数据和首要污染物为准。
为什么空气质量会在一天内反复变化？
城市空气质量通常具有明显的日内变化。早晚交通高峰会增加机动车排放，但污染物是否立即升高，还要看当时的风力和大气混合条件。清晨地面降温后，近地面空气可能较稳定，污染物不容易向上扩散；太阳升高后，大气对流增强，部分污染物会被稀释。
臭氧的变化规律往往与颗粒物不同。它更容易在日照增强、气温升高后的时段形成，因此午后不一定是空气质量最好的时间。到了傍晚，光照减弱，臭氧生成条件变化，但交通排放和稳定边界层又可能使其他污染物增加。由此可见，不能用一次早晨读数推断全天，也不能只凭午后的能见度判断当日空气。
城市位置和地形会怎样改变空气质量？
同一座城市不同区域的空气质量也可能存在差异。道路密集、交通繁忙的区域，更容易受到机动车尾气和道路扬尘影响；施工场地、物流区和工业区周边，污染物来源可能不同于住宅区和郊区。监测站点反映的是所在位置及周边环境，不一定等同于整座城市每个角落的实际浓度。
地形同样会影响污染扩散。盆地、谷地或被山地包围的区域，在静稳天气下可能更容易出现空气交换不足；开阔平原则更容易受到大范围风场和区域输送影响。沿海城市还可能受到海陆风变化影响，污染物在不同时间段出现转移。理解这些条件，有助于解释“昨天空气很好，今天却突然变差”或“城区和郊区指数不同”等现象。
查看空气质量历史数据时应该关注什么？
如果想了解一座城市的长期规律，可以查看空气质量指数、PM2.5、PM10、臭氧等历史数据，但不要只比较某一天的单个数值。更有参考价值的是观察同一地点、同一统计口径下的连续变化，例如某个季节的主要污染物、不同天气类型下的变化趋势，以及污染过程开始、持续和结束的时间。
- 统一数据口径：小时数据、日均数据和预报数据用途不同，比较前要先确认统计周期。
- 统一地点：不同监测站周围的道路、建筑和排放源不同，不能把所有站点数值简单混成一个结论。
- 同时看污染物：综合指数相近时，首要污染物可能完全不同，原因和天气关联也会不同。
- 结合天气记录：把风力、降水、温度和湿度放在同一时间段观察，才能判断是扩散条件变化，还是排放和区域输送造成的波动。
最终，城市空气质量与天气的关系可以概括为：天气决定污染物扩散、清除和转化的条件，排放来源决定污染物进入空气的数量和类型，地形与区域输送则影响污染物如何在城市周边移动。查看当天情况时，先看空气质量等级和首要污染物，再结合风、雨、温度、湿度和日照判断变化原因；查看长期情况时，则应使用统一地点、统一口径的历史数据。这样既能避免把“晴天”等同于好空气，也能更准确地理解城市空气质量的变化。
