1月10日至14日，京津冀區域出現本世紀以來最嚴重的持續空氣污染事件。中科院相關專項組研究顯示，燃煤、機動車為污染首要元兇。
據中國科學院大氣物理研究所監測數據統計，今年1月京津冀共計發生5次強霾污染過程，北京只有4天晴好天氣。中科院數據顯示，1月12日污染最嚴重，石家莊PM2．5小時均值高達660微克／立方米，受高空沙塵傳輸影響，PM10小時均值高達1100微克／立方米；天津市區PM2．5和PM10小時均值高達500和700微克／立方米。
環保界人士將PM2．5超過300微克／立方米或PM10超過600微克／立方米稱為“爆表”。
中科院于去年啟動的“大氣灰霾追因與控制”專項組、大氣物理所“大氣灰霾溯源”外場觀測項目組，對今年1月的強霾污染過程進行全程追蹤觀測分析和溯源分析。
《京津冀2013年元月強霾污染事件過程分析》報告（簡稱“報告”）執筆人中科院大氣物理研究所研究員王躍思稱，1月中旬強霾呈現如下特點：濕度大、無降水造成污染物極易積累疊加；西北沙塵輸送疊加；區域輸送顯著，局地疊加強烈；白天氣態二氧化硫高值夜晚轉為高濃度硫酸鹽顆粒，油氣揮發物轉為大量有機硝酸酯或有機胺，極大影響人體健康。
中科院項目組分析污染物成分后認為，席卷中國中東部地區的強霾污染物化學組成，是英國倫敦1952年煙霧事件和上世紀40至50年代美國洛杉磯光化學煙霧事件污染物的混合體，并疊加了中國特色的沙塵氣溶膠，是人為粗放式排放和自然生態被破壞的直接后果。
燃煤和機動車是京津冀污染的首要元兇。王躍思說，京津冀區域PM2．5來源解析中，燃煤占34％、機動車占16％，二者相加為50％；其余50％來源于工業、外來輸送、揚塵、餐飲和其他。北京地區PM2．5來源解析中，機動車和燃煤因素分別占25％和19％（相加44％），而外來輸送高達19％。
王躍思執筆的報告稱，污染事件突發的重要原因，一是以周邊燃煤排放為主的SO2（不可見刺鼻氣體）一夜之間轉化為硫酸鹽（可見霾成分）；二是氮氧化物向硝酸鹽轉化導致PM2．5飆升，機動車排放造成NOx大氣濃度上升，但其更嚴重的危害是生成了大量的“含氮有機顆粒物”。
相關專家認為，防止京津冀強霾污染事件發生，須控制工業和燃煤，重點在于燃燒過程的脫硫、脫硝和除塵，控制揮發性有機物排放；同時高度關注柴油車排放和油品質量。
