本文利用北京市27个空气质量监测站点2009年至2012年以来空气污染指数的相关资料，分析北京市在时间和空间上的空气质量状况和变化趋势，并利用中尺度气象预报模式WRFV3模拟出来的天气形势，从湿度、温度、气压、风向风速、混合层高度方面分析北京地区污染成因，文章最后还针对PM2.5，O3的浓度变化趋势进行了相关研究。　　本研究表明北京地区的可吸入颗粒物的发生频率要明显高于二氧化硫与氮氧化物的发生频率，应该成为北京市大气污染控制的主要对象。北京市API数值的空间分布总体呈现南高北低、冬＞春＞秋＞夏的变化特征，三级污染发生时节以春季和秋冬季居多。每年的11月份至来年的4月份是重污染的多发生时段，且重度污染天气经常以连续多天较严重的污染过程表现出来。　　低气压不利于大气污染物扩散，往往24小时变压为负值时，污染程度会加重。温度决定污染物在垂直方向的扩散，逆温层越厚、负温差越大，污染程度就越严重，API数值与空气相对湿度在一定程度上呈正相关，在空气湿度较高时，PM10容易积累而导致重污染。地面风速与污染物浓度呈负相关，风向也会导致一个城市不同地区的污染程度有所差异，当风向较多，风速较大时，大气对污染物的清除能力较高。混合层高度能综合反映某地区的污染物扩散稀释能力，往往混合层高度越高，地面空气质量越好。　　PM2.5和O3为二次污染物，城区处于大致相同的浓度水平，PM2.5呈现出城区浓度高于郊区的趋势，O3则呈现出郊区浓度高于城区的趋势。和臭氧相比，PM2.5是北京市亟需控制的污染物，北京市的PM2.5高浓度出现在扩散条件不好的秋季及大气污染物排放量较大的采暖季，城区比郊区对上述因素更敏感，更容易造成持续时间久的重污染天气。北京市O3浓度表现为夏季浓度高、冬季浓度最低的特点。