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乌鲁木齐市地处西北干旱区,属于典型的“河谷型城市”,冬季漫长,静风和逆温,出现频率高,大气稳定度类型多为中型和稳定类,气象条件极不利于大气污染物扩散,易形成严重的大气环境污染。2011年世界卫生组织对全球1100个城市的环境质量进行排名,乌鲁木齐市位于1052位。尤其是在冬季,雾霾天气越来越多,犹如一个黑罩子罩在天空。因此,引起了社会各界的高度关注,特别是作为“一路一带”战略中重要的节点城市,环境质量就显得尤为重要,为了能客观的分析整个城市的环境污染问题,并能采取有效的治理措施。本文主要从以下几方面做了研究。第一,为了解乌鲁木齐污染物的时空变化特征,本文利用2014全年乌鲁木齐市主城区22个自动空气质量监测站的PM2.5数据进行研究分析,探讨了PM2.5浓度的时空特征,结果显示:2014年乌鲁木齐年均浓度为92μg/m3,较2011年和2013年有所增高,市主城区PM2.5季节浓度由高到低依次是冬季（181.16μg/m3）、春季（81.10μg/m3）、秋季（76.10μg/m3）和夏季（47.21μg/m3）。PM2.5月均浓度呈U型分布,1月份平均浓度最高,达到了212.96μg/m3。PM2.5浓度在空间分布上呈现从西南到东北逐步递增的趋势,夏季、秋季和冬季这种变化层次极其明显。第二,探究原因可知,造成乌鲁木齐污染严重主要原因是排放,另外,气象条件对污染的稀释和扩散有重要的影响作用,因此,本文接着选取了乌鲁木齐市PM2.5浓度小时数据以及同期气象站5类气象因子数据进行研究,通过Pearson相关性分析发现:各气象因子与PM2.5浓度之间存在相关性,采暖期风速、相对湿度、温度、水汽压与PM2.5浓度之间的相关性极显著,非采暖期相对湿度与PM2.5浓度相关性显著。采暖期较小的风速抑制了污染物的水平稀释、输送能力,使得污染物堆积,并且随着气温的降低,取暖、供电的耗能量增加,污染物排放量增加,加之逆温增强,抑制了污染物的垂直扩散,较高的相对湿度又促进了大雾天气的形成,最终,导致了采暖期PM2.5浓度超标。第三,降水对污染物具有很好的冲刷、清除效应。本文选取了五类污染物浓度数据SO2、NO2、CO、PM10、PM2.5以及气象站降水资料进行分析。结果表明:乌鲁木齐市降水对污染物的清除作用较强,降雪的清除作用大于降雨;降水时间越长、降水量越大、降水强度越强对污染物的总体清除效果越好;不同等级的降雨对污染物的清除效果表现出中雨>大雨>小雨>微雨的关系,不同等级的降雪表现出中雪>大雪>小雪>微雪的关系;由于受初始浓度、降水量、降水时长和其他气象条件的制约,降水后污染物的恢复与反弹时间存在差异性。最后,本文以时间序列,基于多元线性回归分析分别建立了全年、采暖期和非采暖期PM2.5浓度预测模型,通过验证结果显示:全年预测模型可靠性较好,采暖期最好,非采暖期一般。