中国北方长时间的污染天气主要是由于以下几个因素造成的：

工业排放：中国北方地区的工业发达，大量的工业排放物质会对空气质量产生不良影响。其中，燃煤是最主要的污染源之一，燃煤所产生的二氧化硫、氮氧化物等物质都会大量释放到空气中，导致雾霾天气。

交通排放：城市交通是空气污染的重要来源之一。车辆尾气包含大量的颗粒物和有害物质，这些物质会在城市中积累，形成雾霾天气。

自然环境：中国北方地区的自然条件恶劣，干旱少雨，加之沙漠化面积扩大，风力较大，这种天气条件使得空气中的尘埃和污染物质更容易在空气中停留，导致空气污染严重。

大气环流：中国北方的冬季大气环流特点为静稳，即风速小，湿度低，温度逆温层强，污染物质不容易扩散。加之长时间的人为污染和自然环境因素的影响，导致污染物质在空气中停留时间更长。

综上所述，中国北方地区大气环境污染问题是由多种因素共同作用造成的。为了解决这一问题，需要采取综合措施，包括加强工业、交通、农业等领域的污染治理，推广清洁能源，加强环境监管等。同时，也需要加强公众环保意识，减少个人或企业的环境污染行为，在各个领域全面推进生态文明建设。