经气象预测，10月3日夜间到4日白天，高空环流平直，中层南部、西南部受切变线影响，低层和地面为反气旋环流，临沂市南部、西南部地区阴有小雨，其他地区阴，偏北风转偏东风3～4级，污染物扩散气象条件一般到较好，较有利空气污染物稀释、扩散和清除；10月4日夜间到5日白天，前期高空环流平直，后期转受槽底前部西西南气流控制，中低层受切变线影响，全市天气阴，大部地区有小雨，东北风3级，污染物扩散气象条件一般到较好，较有利空气污染物稀释、扩散和清除。 
会商预测，10月4日全天，临沂市城区空气质量指数为45～75，空气质量为优～良，首要污染物为PM₁₀；10月5日全天，临沂市城区空气质量指数为45～75，空气质量为优～良，首要污染物为O₃。