สาเหตุที่ฝุ่น PM2.5 พบมากในฤดูหนาว เป็นเพราะว่า ตามปกติแล้วอากาศที่อยู่เหนือพื้นดินจะมีอุณหภูมิสูงกว่าอากาศที่ลอยอยู่บนฟ้า ทำให้อากาศเคลื่อนตัวจากอุณหภูมิสูงขึ้นไปหาอุณหภูมิต่ำด้านบน หรือพูดง่ายๆ คือ ลอยจากพื้นดินขึ้นสู่ท้องฟ้า ลักษณะแบบนี้คือการไหลหมุนเวียนของอากาศตามปกติ ซึ่งก็จะพัดพาเอาฝุ่นละออง ควัน ลอยขึ้นไป

แต่ในช่วงฤดูหนาว จะมีความกดอากาศสูง หรือมวลอากาศเย็นแผ่ลงมาปกคลุมพื้นที่ประเทศไทย ทำให้อุณหภูมิของพื้นดินเย็นลงตามไปด้วย และทำให้พื้นดินคลายความร้อนอย่างรวดเร็ว ซึ่งความร้อนที่ถูกคลายออกมานี้ จะอยู่ระหว่างมวลอากาศเย็นด้านบนและพื้นดินที่เย็นด้านล่าง เกิดเป็นสภาวะอากาศปิด หรือที่เรียกว่า Inversion เปรียบเสมือนเป็นฝาชีครอบอากาศด้านล่างไว้ทำให้ฝุ่นละอองและควันในอากาศถูกกักไว้ด้วย ไม่สามารถลอยกระจายขึ้นไปได้

จากสาเหตุตามธรรมชาติดังกล่าว ประกอบกับพื้นที่ในเมืองใหญ่ๆ ที่มีฝุ่นละอองเป็นจำนวนมากอยู่แล้ว ทั้งจากการคมนาคม การก่อสร้าง หรือการเผาหลังการเพาะปลูกของพื้นที่การเกษตร จึงยิ่งส่งผลให้มีความหนาแน่นของฝุ่นละอองมากขึ้นไปอีก กรมฝนหลวงและการบินเกษตร ในฐานะหน่วยงานที่รับผิดชอบด้านการดัดแปรสภาพอากาศ จึงค้นคว้า วิจัย ต่อยอดจากตำราฝนหลวงพระราชทาน และนำมาปฏิบัติการดัดแปรสภาพอากาศบรรเทาฝุ่น PM2.5 ซึ่งเทคนิคที่นำมาใช้จะไม่ใช่การทำฝนหลวงให้ตกลงมา แต่เป็นการก่อเมฆ เลี้ยงเมฆ เพื่อดูดซับฝุ่นละออง และการโปรยน้ำแข็งแห้ง เพื่อเจาะชั้นความร้อนหรือฝาชีที่ครอบอยู่ให้เกิดช่องว่าง เพื่อให้ฝุ่นระบายออกไปได้

ซึ่งการทำงานในแต่ละวัน นักวิชาการ นักวิทยาศาสตร์จะประเมินสภาพอากาศค่าดัชนีคุณภาพอากาศ ความเข้มข้นของฝุ่น โดยการปล่อยบอลลูนที่มีเครื่องวิทยุหยั่งอากาศ และเครื่องบิน Super King Air ขึ้นไปตรวจสภาพอากาศ และนำข้อมูลมาวางแผนปฏิบัติการช่วยพื้นที่เป้าหมายที่มีค่าฝุ่นละอองหนาแน่น รวมถึงประสานการบินเข้าพื้นที่ปฏิบัติการกับบริษัท วิทยุการบินแห่งประเทศไทย จำกัด

เมื่อได้ข้อมูลและพื้นที่เป้าหมายแล้ว นักวิชาการจะวางแผนโดยใช้เทคนิคให้เหมาะสมกับพื้นที่นั้นๆ โดยหากพื้นที่ไหนมีค่าความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศมากกว่า 60% จะใช้เทคนิคการก่อเมฆและเลี้ยงเมฆ โปรยสารแคลเซียมออกไซด์ เพื่อให้เมฆมีความหนาแน่นมากยิ่งขึ้น สามารถดูดซับและระบายฝุ่นละอองก่อนเข้าพื้นที่เป้าหมายได้และใช้เทคนิคการลดอุณหภูมิชั้นบรรยากาศอุณหภูมิผกผัน หรือ Inversion ด้วยการสเปรย์น้ำปรับลดอุณหภูมิและการโปรยน้ำแข็งแห้ง โดยบินโปรยเป็นรูปก้นหอยเพื่อแหวกให้เกิดช่องว่าง ทำให้ฝุ่นลอยขึ้นสู่ด้านบน เป็นการระบายฝุ่นละอองออกจากพื้นที่เป้าหมายและลดความหนาแน่นลงได้

ผลการปฏิบัติการจากทั้ง 3 เทคนิคนี้ สามารถช่วยระบายฝุ่นละอองและลดความหนาแน่นของฝุ่นลงได้ในระดับหนึ่ง ส่งผลให้ค่าคุณภาพอากาศมีแนวโน้มดีขึ้น ทั้งนี้ การปฏิบัติการดังกล่าวยังต้องอาศัยปัจจัยเรื่องลมเข้ามาช่วยเสริม ซึ่งหากมีลมจากธรรมชาติพัดเข้ามาด้วยแล้วนั้น ก็จะยิ่งเป็นการช่วยให้การระบายฝุ่นคลี่คลายลงได้