Значительная часть уральских городов расположена в межгорных котловинах.

Предки современных уральцев, конечно, не предполагали, что планировка городов-заводов сохранится на столетия и окажется экологической миной замедленного действия. Мина сработала в конце ХХ века. В центральных районах уральских городов до сих пор располагаются крупные предприятия металлургии и химии. Вплотную к ним примыкают жилые кварталы. Добавим к этому, что значительная часть уральских городов расположена в межгорных котловинах (вспомните, как это влияет на состояние атмосферы).

Так, исследователями было установлено, что во многих уральских городах даже маленькие выбросы приводят к большим загрязнениям. Расположенные в узких межгорных котловинах, они становятся своеобразными котлами, где варятся токсиканты их заводов и фабрик.

Этому способствует температурная инверсия.

ТЕМПЕРАТУРНАЯ ИНВЕРСИЯ, аномальное возрастание температуры с высотой. Нормально температура воздуха уменьшается с ростом высоты над уровнем земли. Средняя норма понижения - 1 °С на каждые 160 м. При определенных метеоусловиях наблюдается обратная ситуация. В ясную, тихую ночь при антициклоне холодный воздух может скатываться вниз по склонам и собираться в долинах, и температура воздуха будет ниже около дна долины, чем на 100 или 200 м выше. Над холодным слоем там будет более теплый воздух, который, вероятно, образует облако или легкий туман. Температурная инверсия становится наглядной на примере дыма, поднимающегося от костра. Дым будет подниматься вертикально, а затем, когда достигнет «слоя инверсии», изогнется горизонтально Если эта ситуация создается в больших масштабах, пыль и грязь, поднимающиеся в атмосферу, остаются там и, накапливаясь, приводят к серьезному загрязнению.
Инверсия температуры препятствует вертикальным перемещениям воздуха (КОНВЕКЦИЯ) и способствует образованию дымки, тумана, смога, облаков, миражей. Инверсия сильно зависит от местных особенностей рельефа.

Конвекция в атмосфере, вертикальные перемещения объёмов воздуха с одних высот на другие, обусловленные архимедовой силой: воздух более тёплый и, следовательно, менее плотный, чем окружающая среда, перемещается вверх, а воздух более холодный и более плотный — вниз. При слабом развитии конвекция имеет беспорядочный, турбулентный характер.

http://estnauki.ru/geo/40-geografija-rossii/1864-naselenie-i-hozjajstvo-urala.html
http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=56593#.VVXvcSt9fp-
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ntes/4731/ТЕМПЕРАТУРНАЯ
https://ru.wikipedia.org/wiki/Инверсия_(метеорология)
http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/97639/Конвекция
http://riaural.ru/ekologicheskie-problemy-uralmzskogo-raiona.html