熱島效應(yīng)，指由于人為原因，改變了城市地表的局部溫度、濕度、空氣對流等因素，進而引起的城市小氣候變化現(xiàn)象。該現(xiàn)象，屬于城市氣候最明顯的特征之一。由于城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊區(qū)的土壤、植被具有更大的吸熱率和更小的比熱容，使得城市地區(qū)升溫較快，并向四周和大氣中大量輻射，造成了同一時間城區(qū)氣溫普遍高于周圍的郊區(qū)氣溫，高溫的城區(qū)處于低溫的郊區(qū)包圍之中，如同汪洋大海中的島嶼，人們把這種現(xiàn)象稱之為城市熱島效應(yīng)。

在近地面等溫線圖上，郊區(qū)氣溫相對較低，而市區(qū)則形成一個明顯的高溫區(qū)，如同出露水面的島嶼，被形象的稱之為“城市熱島”。城市熱島中心，氣溫一般比周圍郊區(qū)高1℃左右，最高可達6℃以上，大城市散發(fā)的熱量可以達到所接收的太陽能的2/5，從而使城市的溫度升高。在城市熱島作用下，近地面產(chǎn)生由郊區(qū)吹向城市的熱島環(huán)流。城市熱島增強空氣對流，空氣中的煙塵提供了充足的水汽凝結(jié)核，故城市降水比郊區(qū)多。對歐美許多大城市研究發(fā)現(xiàn)，城市降水量一般比郊區(qū)多5%~10%。

首先，是受城市下墊面特性的影響。城市內(nèi)有大量的人工構(gòu)筑物，如混凝土、柏油路面，各種建筑墻面，改變了下墊面的熱力屬性（反射率小，熱量傳導較快）。這些人工構(gòu)筑物吸熱快而比熱容小，在相同的太陽輻射條件下，它們比自然下墊面（綠地、水面等）升溫快，吸收熱量多，蒸發(fā)耗熱少，散失熱量較慢，因而其表面溫度明顯高于自然下墊面。

其次，另一個主要原因是人工熱源的影響。工廠生產(chǎn)、交通運輸以及居民生活都需要燃燒各種燃料，每天都在向外排放大量的熱量。

另外，城市中的大氣污染也是一個重要原因。城市中的機動車、工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活，產(chǎn)生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉塵等排放物。這些大氣污染物濃度大，氣溶膠微粒多，會吸收下墊面熱輻射，在一定程度上起了保溫作用，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，從而引起大氣進一步升溫。（白天它大大地削弱了太陽直接輻射，城區(qū)升溫減緩，有時可在城市產(chǎn)生“冷島”效應(yīng)。夜間它將大大減少城區(qū)地表有效長波輻射所造成的熱量損耗，起到保溫作用，使城市比郊區(qū)“冷卻”得慢，形成夜間熱島現(xiàn)象。）

城市熱島效應(yīng)有很多的影響，其中對于大氣的影響主要體現(xiàn)在空氣污染方面。由于熱島中心區(qū)域近地面氣溫高，大氣做上升運動，與周圍地區(qū)形成氣壓差異，周圍地區(qū)近地面大氣向中心區(qū)輻合，從而在城市中心區(qū)域形成一個低壓旋渦，結(jié)果就勢必造成人們生活、工業(yè)生產(chǎn)、交通工具運轉(zhuǎn)中燃燒石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氫化合物等大氣污染物質(zhì)在熱島中心區(qū)域聚集，危害人們的身體健康甚至生命。具體表現(xiàn)在大量污染物在熱島中心聚集，濃度劇增，直接刺激人們的呼吸道粘膜，輕者引起咳嗽流涕，重者會誘發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病，尤其是患慢性支氣管炎、肺氣腫、哮喘病的中老年人還會引發(fā)心臟病，死亡率高。

第一，大量污染物在熱島中心聚集，濃度劇增，直接刺激人們的呼吸道粘膜，輕者引起咳嗽流涕，重者會誘發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病，尤其是患慢性支氣管炎、肺氣腫、哮喘病的中老年人還會引發(fā)心臟病，死亡率高。同時大氣污染物還會刺激皮膚，導致皮炎，甚而引起皮膚癌。有的物質(zhì)如鉻等，若進入眼內(nèi)會刺激結(jié)膜，引起炎癥，重者可導致失明。汞的含量較多，可損害人的腎臟，引起劇烈腹痛、嘔吐。汞慢性中毒還會損害人的神經(jīng)系統(tǒng)。

第二，長期生活在熱島中心區(qū)的人們會表現(xiàn)為情緒煩躁不安、精神萎靡、憂郁壓抑、記憶力下降、失眠、食欲減退、消化不良、潰瘍增多、胃腸疾病復(fù)發(fā)等，給城市人們的工作和生活帶來說不盡的煩惱。

第三，對居民生活和消費構(gòu)成影響的主要是夏季高溫天氣下的熱島效應(yīng)。為了降低室內(nèi)氣溫和使室內(nèi)空氣流通，人們使用空調(diào)、電扇等電器，而這些都需要消耗大量的電力。

一、要保護并增大城區(qū)的綠地、水體面積。因為城區(qū)的水體、綠地對減弱夏季城市熱島效應(yīng)起著十分可觀的作用。

二、城市熱島強度隨著城市發(fā)展而加強，因此在控制城市發(fā)展的同時，要控制城市人口密度、建筑物密度。因為人口高密度區(qū)也是建筑物高密度區(qū)和能量高消耗區(qū)，常形成氣溫的高值區(qū)。

三、建筑物淡色化以增加熱量的反射。

四、此外，“透水性公路鋪設(shè)計劃”，即用透水性強的新型柏油鋪設(shè)公路，以儲存雨水，降低路面溫度。

五、形成環(huán)市水系，調(diào)節(jié)市區(qū)氣候。因為水的比熱大于混凝土的比熱，所以在吸收相同的熱量的條件下，兩者升高的溫度不同而形成溫差，這就必然加大熱力環(huán)流的循環(huán)速度，而在大氣的循環(huán)過程中，環(huán)市水系又起到了二次降溫的作用，這樣就可以使城區(qū)溫度不致過高，就達到了防止城市熱島效應(yīng)的目的。