经气象预测，12月19日20时到20日20时，高空低槽移近，中低层暖切北抬，地面处倒槽北部，有低层辐合，云量增多，全市天气多云转阴，东北风3级，污染物扩散条件较差，不利于空气污染物稀释、扩散和清除。
12月20日20时到21日20时，高空位于低槽前部西南气流中，中低层暖切过境，地面转为低压后部，有低层辐合，云量增多，全市天气阴有小到中雨，偏北风3级，污染物扩散条件较差，不利于空气污染物稀释、扩散和清除。
12月19日0：00-15:00临沂城区空气质量指数为373；经会商预测，12月20日全天，临沂市城区空气质量指数为292至322质量为重度污染至严重污染，首要污染物为PM_2.5，12月21日全天，临沂市城区空气质量指数为280至310，空气质量为重度污染至严重污染，首要污染物为PM_2.5。