据中国科学院大气物理研究所监测数据统计，2013年1月京津冀共发生5次强霾污染过程。整个1月份，共计22天PM2.5超过国家拟于2016年实施的环境空气质量标准的二级标准(75微克/立方米)，27天超过国家一级标准(35微克/立方米)，只有4天晴好天气，北京及京津冀空气污染形势十分严峻。
中科院战略性先导科技专项“大气灰霾追因与控制”的科学家们2月3日下午在北京向媒体介绍专项科研进展情况称，2013年元月，罕见的连续高强度大气灰霾污染席卷了中国中东部、东北及西南共计10个省市区，受害人口高达8亿以上，其中污染最严重的为京津冀区域。
京津冀1月5次强霾污染分别是：第一次在6-8日，北京PM2.5小时浓度最高值320微克/立方米，大于300的时间为1小时；第二次在9-15日，北京PM2.5最高值680，大于300超过46小时；第三次在17-19日，PM2.5最高值320，大于300的时间为1小时；第四次在22-23日，PM2.5最高值400，大于300超过21小时；第五次在25-31日，PM2.5最高值530，大于300超过50小时。
“大气灰霾追因与控制”专项科学家、中科院大气物理所研究员王跃思指出，本次席卷中国中东部地区的强霾污染物化学组成，是英国伦敦1952年烟雾事件和上世纪40-50年代开始的美国洛杉矶光化学烟雾事件污染物的混合体，并叠加了中国特色的沙尘气溶胶，是人为粗放式排放和自然生态被破坏的直接后果。
就北京而言，机动车为城市PM2.5的最大来源，约为1/4；其次为燃煤和外来输送，各占1/5。油气挥发和餐饮近年来有快速上升趋势，应加紧控制，工业和地面扬尘应进一步改善。京津冀区域应重点控制工业和燃煤过程，重点在于燃烧过程的脱硫、脱硝和除尘；同时要高度**************柴油车排放和油品质量。“防止北京及京津冀强霾污染事件的发生，北京市重点要解决机动车道路拥堵问题；周边区域重点解决燃煤的脱硫、脱硝和除尘及其挥发性有机物排放的控制”。
“大气灰霾追因与控制”专项科学家、中科院遥感与数字地球研究所研究员陈良富说，卫星监测研究分析表明，华北地区2013年1月雾霾事件，是在浮尘和水汽共同作用下，加速成霾过程，放大人为排放污染效果的一次自然因素和人为因素共同作用事件。
中科院大气物理所利用自主发展的嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS)，针对此次灰霾事件进行模拟，并对预报预警能力进行评估，表明预告模式能够预报区域大气灰霾的生成趋势和覆盖范围。该所研究员、“大气灰霾追因与控制”专项科学家王自发呼吁，建立国家尺度大气PM2.5数值预告业务模式，提前3-4天预告高浓度灰霾事件的发生时间、范围和强度，以有效遏制重灰霾事件发生。
“大气灰霾追因与控制”专项共设有灰霾追因模拟、大气灰霾溯源、大气灰霾数值模拟与协同控制方案、灰霾监测关键技术和设备研制、灰霾重点污染物控制前沿技术等研究5个项目25个课题。专项首席科学家、中科院生态环境研究中心研究员贺泓表示，预期用5-10年时间，以环渤海、长三角、珠三角为研究区域，阐明区域灰霾形成的关键物理化学机制，识别典型区域灰霾形成的关键污染物，确定区域大气污染物跨区、跨界输送量，发展具有中国自主知识产权的大气污染预测、诊断及控制决策模型，研发致霾关键污染物的源控制和过程控制技术，进行区域应用示范，为控制灰霾污染提供科学可行的技术和政策解决方案。
