经气象预测，12月20日20时到21日20时，高空低槽过境，中低层暖切东移北抬，地面处低压后部，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21日20时到22日20时，高空低槽过境转为槽后西北气流控制，中低层暖切逐渐移出，地面受低压后部偏北气流控制，全市天气阴有小雨转多云，北到西北风2～3级，污染物扩散条件良好，较有利于空气污染物稀释、扩散和清除。
12月20日0：00-15:00临沂城区空气质量指数为416；经会商预测，12月21日全天，临沂市城区空气质量指数为195至225,空气质量为中度至重度污染，首要污染物为PM2.5，12月22日全天，临沂市城区空气质量指数为115至145，空气质量为轻度污染，首要污染物为PM2.5。