Atmosferdeki yüksek basınçlı bir alan bir konum üzerinde sabit hale geldiğinde bir ısı dalgası meydana gelir. Yüksek basıncın doğal etkileri nedeniyle, alan çok az rüzgar alır veya hiç almaz ve bu da havanın sabit kalmasına neden olur. Gelişmiş bir alanda, sanayi yoluyla veya ulaşımdan kaynaklanan fosil yakıtların yakılmasıyla havaya salınan kimyasallar, çevrede kalır ve birikirler.
Yüksek basınçlı bir alanın diğer önemli özelliği, güneşin parlamasını engelleyen çok az bulut örtüsü olduğundan gündüz sıcaklıklarının artmasıdır. Bu daha sonra bölgedeki kimyasalları ısıtır ve duman oluşturana kadar etkili bir şekilde pişirir. Duman potansiyel olarak ölümcüldür ve bir dizi sağlık etkisine neden olabilir. Smog, 1952’de Londra’da sadece dört gün boyunca mevcutken on iki bin kişinin ölümüne neden oldu.
Isı dalgaları etkili bir şekilde bir hava cebini tamamen durdurur. Bu, doğal hava akımlarının havadaki genel kimyasal birikimini dağıtmasını engeller ve havanın doğal dikey sirkülasyonu gerçekleşmez. Kimyasallar, ateş yakmak, araba kullanmak ve hatta çiftlik hayvanları gibi tarım yapmak gibi her gün birçok şeyden havaya gönderilir. Buna üretimin sanayileşmesi de dahil edildiğinde hava kimyasallarla doluyor. Normalde bunlar hava akımları tarafından etrafa saçılır ve dağılırdı; ancak sıcak hava dalgası yaşayan bir bölgede bu kimyasallar yerel ortamda kalır ve güneş ışığının yardımıyla birbirine karışır. Bu kimyasal çorba daha sonra havadaki herhangi bir su ile karışır ve duman ve sis karışımı bir sis oluşturur.
Smog, birçok şehirde ve oldukça gelişmiş bölgelerde yaygındır ve normalde havanın doğal hareketi nedeniyle fazla bir soruna neden olmaz. Sadece duman durağan hale geldiğinde gerçek sorunlara neden olur. Bir ısı dalgasında, havanın doğal dikey sirkülasyonu durur, yani vadiler ve çanaklar bu dönemlerde oldukça etkilenir. Smog, bölgenin doğal coğrafi özellikleri nedeniyle bir alanda sıkışıp kalır. Los Angeles, çevredeki dağlar ve orada çalışan çok sayıda araç ve endüstri nedeniyle büyük ölçüde acı çekiyor.
1952 Büyük Smog Londra, İngiltere’de meydana geldi ve daha önce belirtildiği gibi on iki bin ölüme neden olduğuna inanılıyor. Duman, diğer hava koşulları tarafından dağılmadan önce Londra sokaklarını sadece dört gün boyunca kararttı. Bu sadece dumanın ne kadar tehlikeli olabileceğini gösteriyor. Bundan sonra Londra bir Temiz Hava Yasası çıkardı ve dumansız bölgeler yarattı. Londra’da duman hala trafikten oluşuyor, ancak miktar çok daha küçük ve büyük dumanların olduğu günler çoktan geride kaldı.
Isı dalgalarının koşulları hava hareketini tamamen sınırladığı ve uzun süre parlak güneş ışığına neden olduğu için ısı dalgaları hava kirliliğinin artmasına neden olur. Bu faktörler havadaki su ile karışarak sağlığa zararlı ve havanın kalitesini çok daha kötü hale getiren duman oluşturur.
