هوا ضروری‌ترین ماده برای ادامه حیات موجود زنده است. هر انسان به‌طور متوسط روزانه 16 کیلوگرم هوا مصرف می‌کند، این در حالی است که فقط 1.5 کیلوگرم آب و حدود یک کیلوگرم غذا مصرف می‌کند. علاوه‌براین، همه انسان‌ها می‌توانند مدت‌های زیادی بدون غذا زنده بمانند، بسیاری از انسان‌ها چندین‌روز را بدون آب دوام می‌آورند، اما هیچ‌کس نمی‌تواند چنددقیقه هم بدون هوا زندگی کند. همه اینها نشان‌دهنده اهمیت هوا برای زندگی ماست اما متأسفانه ما اهمیت آن را فراموش کرده‌ایم. شاید به همین دلیل باشد که هرروز، بیشتر از روز قبل هوا را آلوده می‌کنیم. در ادامه به بررسی عوامل آلاینده هوا و همچنین پدیده وارونگی دمایی می‌پردازیم.
عوامل آلاینده هوا
عوامل بسیاری در آلودگی هوا نقش دارند که در حالت کلی آنها را می‌توان در دو دسته مهم عوامل طبیعی و عوامل انسانی قرار داد.
عوامل طبیعی: فوران‌های شدید آتشفشان، وزش توفان، بادهای شدید و... گازها و ذراتی را وارد جو می‌کنند و سبب آلودگی آن می‌شوند.
فعالیت انسان: کارخانجات صنعتی، کشاورزی، شهرسازی، وسایل گرمازا، نیروگاه‌ها، وسایل نقلیه و... یکی دیگر از عوامل اصلی آلوده‌کننده هوا هستند. مهم‌ترین مواد آلوده‌کننده هوا عبارت‌اند از مونوکسیدکربن (حاصل از خودروهایی که بنزین مصرف می‌کنند)، دی‌اکسیدگوگرد (عمدتا مربوط به نفت کوره و نفت سیاه که بعضی صنایع و تأسیسات حرارت مرکزی و تولید نیرو از آن استفاده می‌کنند)، اکسیدهای نیتروژن‌دار (به‌طور عمده حاصل از سوختن نفت کوره، گازوئیل و مقدار کمتری حاصل از مصرف بنزین و نفت سفید)، هیدروکربن‌های نسوخته (عمدتا مربوط به خودروهای بنزین‌سوز)، ذرات ریز معلق (حاصل از سوختن نفت کوره). در سال‌های قبل هم ترکیب‌های سرب‌دار یکی از مهم‌ترین عوامل آلاینده هوا بودند که در نتیجه مصرف بنزین در موتور اتومبیل‌ها تولید می‌شدند. در آن سال‌ها ترکیب‌های سرب‌دار را به بنزین خودروها اضافه می‌کردند تا موتور بهتر و روان‌تر کار کند. هرچند افزودن این ماده باعث کار بهتر موتور خودرو می‌شد، اما آلودگی شدید هوا را در پی داشت. خوشبختانه در سال‌های اخیر افزودن ترکیب‌های سرب‌دار (مانند تترااتیل سرب) به بنزین ممنوع شده است و به‌جای آن از ترکیب‌های کم‌خطر استفاده می‌کنند.
تأثیر متقابل آلودگی و  وضعیت آب و هوا
شرایط هواشناسی نیز اثرهای بسیار مهمی در موضوع آلودگی هوا دارند. پارامترهای هواشناسی تأثیرگذار بر مسئله آلودگی هوا را می‌توان در دو دسته اولیه و ثانویه بررسی کرد. پارامترهای اولیه عبارت‌اند از: جهت و سرعت باد، دما، ارتفاع آمیختگی و پارامترهای ثانویه عبارت‌اند از بارش، رطوبت، تابش و دید. این پارامترها به شکلی قابل‌ملاحظه‌ تابع عرض جغرافیایی، فصل و توپوگرافی محیط هستند. همان‌طور که وضعیت آب‌وهوایی بر شدت آلودگی تأثیر می‌گذارد، آلودگی هوا نیز شرایط آب‌وهوایی را تغییر می‌دهد. مثلا آلودگی هوا ممکن است سبب کاهش دید، افزایش فراوانی و مدت زمان دوام مه‌‌دودهای غلیظ و کاهش تابش ورودی خورشید شود. همچنین بارندگی و رطوبت نسبی در شهرها ممکن است به‌ترتیب بیشتر و کمتر شود.
وارونگی دما
در سال‌های اخیر، با افزایش آلودگی هوا، موضوع وارونگی دما نیز مطرح می‌شود. به بیان دیگر وارونگی دما یکی از متهمان آلودگی هواست. وارونگی هوا یا وارونگی گرمایی پدیده‌ای است که در آن برخلاف حالت طبیعی، با افزایش ارتفاع، دما نیز زیاد می‌شود. در این حالت درجه حرارت پایین جو کمتر از طبقه‌های بالایی جو است. در شهرهای بزرگ، وارونگی هوا معمولا باعث آلودگی هوا می‌شود. در حالت عادی، هوای گرم به سمت بالا و هوای سرد به سمت پایین حرکت می‌کند. در اوایل روز و هنگام طلوع خورشید لایه‌های نزدیک زمین، به دلیل برخورد پرتوهای نور خورشید، گرم‌تر از لایه‌های زیرین می‌شوند. با شروع روز و آغاز فعالیت‌های انسانی و مصرف سوخت، دمای هوای سطح زمین زیاد می‌شود. این هوای گرم، هنگام صعود و حرکت به سمت بالا یا هنگام جابه‌جایی به‌وسیله باد، با لایه‌ای هم‌دما از هوا که توسط تابش خورشید در طبقات فوقانی جو تشکیل شده، برخورد می‌کند و این پدیده مانع صعود و تبادل هوا می‌شود و نتیجه آن تشکیل یک سطح پوششی بالای شهر است که با گذشت زمان و افزایش فعالیت‌های انسانی و به دلیل حبس هوا در زیر این لایه، مواد آلاینده تولیدشده در سطح زمین باقی مانده و بالا نمی‌روند. به بیان دیگر دمای هوای محیط در لایه تروپوسفر معمولا با ارتفاع کاهش می‌یابد اما گاهی اوقات در این لایه، درجه حرارت با افزایش ارتفاع، زیاد می‌شود که این وضعیت اینورژن یا وارونگی دما نام دارد. وارونگی دما گاهی از سطح زمین به طرف بالا دیده می‌شود که به آن اینورژن سطح زمین می‌گویند و گاهی در لایه‌ای بالاتر از سطح زمین دیده می‌شود که وارونگی سطوح فوقانی نام دارد. هرچند نقش انسان در آلوده‌کردن جو مؤثر است، اما طبیعت نیز گاهی اوقات با پدیده اینورژن در تشدید موضوع دخالت دارد. زیرا هنگامی که این پدیده اتفاق می‌افتد، هوای سرد و آلوده به دلیل سنگینی بیشتر در سطح پایین و هوای گرم در ارتفاع بالا قرار می‌گیرد و بنابراین جو حالت پایدار به خود گرفته و امکان مخلوط‌شدن و تهویه هوا فراهم نیست. عوامل زیادی در پدیدآمدن پدیده وارونگی دما نقش دارند، برای مثال عوامل زیر موجب می‌شود که هنگام شب تشعشع (از زمین) شدیدتر شود و سطح زمین به‌سرعت حرارت خود را از دست بدهد و خیلی زود سرد شود و وارونگی هوا پدید‌ آید:
1- وجود هوای سرد و خشک که باعث جذب تشعشع جزئی حرارت زمین می‌شود.
2- آسمان صاف و بدون ابر که عمل تشعشع را سرعت می‌بخشد.
3- هوای آرام و بدون باد که باعث عدم تداخل هوای سرد و گرم می‌شود.