地球温室效应
人们在使用煤炭、石油、天然气等化石能源的时候，即使是通过发电站转化成电能，大部分化石能源最终还是会以热能的形式排放出来。在之前的自然状态下，大气、海洋、陆地会通过全球性的关联维持一种绝妙的平衡，使得热能在地球上得以循环。然而，如果因为全球变暖等因素使得能量总量中热能的比例变大，情况就会脱离自然界气温调节能力的控制。
城市的热排放
在大城市中，局部性的温室效应现象也正在加剧。这种状况是由汽车的热排放，工厂的机械设备、烟囱和空调的热排放，以及家用电器等设备的热排放造成的。这些热量共同汇聚成城市的热排放，造成城市局部温室效应，进而形成人工气候。图1.11 是日本关东地区在某个盛夏日（30 ℃以上）不同时段的气温变化，其中(a) 为5时，(b) 为14 时，(c) 为18 时，(d) 为23 时。从图中可以发现，深色部分的东京核心地区等地，从前一夜开始连续出现高温现象。
要解决这种热岛现象，抑制热源当然是一方面，另外，通过自然环境导入冷却效应也是非常有效的。例如，通过喷水池和游泳池的蒸发吸热作用，绿化带的热吸收作用等方式来为城市散热降温。
尘罩现象
城市热岛区域，有时因为被逆温层覆盖，会形成由大气污染微粒子（灰尘）蓄积而成的“尘罩”（dust dome）。逆温层是由于周边地区的辐射冷却，温暖空气流入热岛区域上空的低温层而形成的（图1.12）。在“尘罩”内部，由于温差作用，上升气流因逆温层而受到限制。因 此，含有灰尘的气流就会进行半球状的循环。由此可见，热岛效应非常容易诱发大气环境污染。