在生活中，就像在拳擊中一樣，一二拳的綜合效果通常比單獨打擊更具毀滅性。想像一下，隨著三個不利的趨勢融合了一個已經溫暖的世界，紐約市居民可能會遭受三重鞭打的破壞。
首先，有溫度。根據政府間氣候變化的政府間小組，過去一個世紀地球的平均全球溫度約為0.74攝氏度（SN：2/10/07，p。 83），幾乎可以肯定的是，人類活動已釋放到地球大氣中的二氧化碳和其他熱捕獲溫室氣體的濃度上升。 IPCC科學家認為，這種變暖趨勢將繼續，並且確實加速了：在接下來的20年中，平均全球溫度將再升高0.4度左右，它們估計。
然後，人口增長。現在有超過66億人口的住所，到2030年，地球將看到其人口增加約25％，即16.5億（SN：10/13/07，p。 235）。即使能源效率大幅提高，這種大幅度的人口也可能會引發總能源消耗的增加，從而進一步增強溫室氣體的排放。
第三，有城市化。在未來幾十年中，世界上的大部分人口增長將發生在城市中，在城市中，由於“城市熱島”的影響，居民面臨著比平均水平更高的狀況。居住在大型，發達的地區的人們通常會比附近的農村地區的居民溫度溫暖幾個程度。
這些趨勢的融合可能會造成一場“完美的風暴”，使城市居民面臨日益增長的環境風險。SN：7/3/04，p。 10）。
可能更重要的是，大部分人口增長將導致城市的蔓延，現在較小的大都市地區，這種趨勢將導致居住在城市熱島中的人數急劇增加。
Dabberdt指出，氣候的未來變化以及這些變化對區域和當地天氣的影響必須是城市規劃不可或缺的一部分。城市熱島影響氣候的方式總體上也很重要：如果更多的人搬到需要越來越多的空調的地方，則會發出更多的溫室氣體。
“城市是人為氣候變化的主要貢獻者，”也是巨石，基於科羅拉多州的博爾德首席科學官Vaisala Corp.，他是天氣監測系統和工具的國際製造商。他說，總體而言，城市地區直接或間接負責大約80％的星球溫室氣體（如二氧化碳）的排放。儘管這些排放中的許多排放是通過工業活動或車輛在城市中產生的，但其他排放量是在遠離城市但仍由城市對電力需求驅動的燃煤電廠中產生的。
城市熱量的話題佔據了許多研究人員，他們於1月聚集在2009年的2009年美國氣象學會年度會議上，在鳳凰城舉行了足夠適當地舉行，這是許多最近關於城市熱島效應的研究的地點。雖然一些科學家正在研究如何最大程度地減少城市熱島的溫度升高作用，但另一些科學家正在研究城市居民如何首先減少溫室氣體的數量。
從農場到郊區
自從他們放棄獵人 - 採集者的生活方式並開始耕種土地以來，人們就一直生活在越來越大的定居點中。隨著農業的效率越來越高，城市人口可能會增長 - 這種趨勢隨著工業革命的加速，並且隨著技術的允許不斷增加的人群的一小部分養活其他所有人的趨勢。
例如，在1740年，英格蘭和威爾士的勞動力大約三分之二（工業革命的發源地）從事農業工作。李指出，一個世紀後，隨著儲蓄機器的增殖，這一小部分跌至四分之一，而英格蘭則在出口多餘的食物將啟動。他說，如今，在發達國家中，只有不到5％的人口從事農業。
李在AMS會議上說，隨著這一比例下降，城市居民的比例增加了。 1800年，世界上只有大約2％的人口居住在城市中。在2007年，這一比例首次上升到50％以上，並有望增長更多。雖然原始數量是世界上的農村人口現在達到頂峰，並且在未來幾年可能會略有下降，但城市人口將繼續以快速的速度增長。根據聯合國人口統計學家的估計，到2030年，全球60％以上的人口將生活在城市地區。
李說，大部分增長將發生在諸如中國和印度等迅速發展的國家以及諸如撒哈拉以南非洲之類的地區。
大部分城市增長 - 到2030年，全球每週約有130萬人的城市增長 - 現在將發生在目前擁有不到50萬人的城市。這種趨勢將使越來越多的人數暴露於城市的熱量：雖然最近的研究表明，近幾十年來，大型，長期建立的城市中的城市熱島並沒有得到加強（SN在線：“不要怪城市”，9/5/08），隨著其城市的蔓延和發展，迅速發展的地區（例如中國東部）的城市和農村地區之間的溫度差異大大增加。
白天和黑夜做飯
從某種意義上說，城市熱島就已經存在於城市地區的時間：它們剛剛起步很小，並且像城市一樣成長。建築物和人行道通常是由具有較低反照率的材料製成的 - 也就是說，它們比天然景觀吸收的輻射更多 - 在白天，與周圍物體相比，它們達到的平衡溫度更高。到了晚上，建築物和街道釋放了大部分熱量。白天和夜間溫度的提高提高了城市的平均溫度。
俄勒岡州波特蘭州立大學的機械工程師David J. Sailor說，促進城市溫度的另一個經常無法識別的因素是不透水的表面擴散。隨著雨水，人行道，人行道和街道等雨水的比例上升，以前會吸收地面的水 - 後來隨著蒸發而浸泡了熱量 - 只是排入下水道或溪流（SN：9/4/04，p。 152）。從本質上講，由於地面失去了汗水的能力，因此散佈著不透水的表面。
Sailor在AMS會議上說，建築物的規模，形狀和佈置，特別是在摩天大樓的核心密集中，也會影響城市溫度。如果高大的建築物的熱浸泡的立面在夜間無法“看到天空”（換句話說，如果被其他高層建築物包圍），它在夜間散發出的任何熱量都會在附近的建築物中變暖，而不是輻射回太空。
水手說，最後，人類活動會產生大量的熱量。燃燒一公斤的汽油會產生約4500萬焦耳的能量，足以融化60公斤的冰，並將其沸騰。因此，在道路上的每輛車都有適中的氣體里程（例如，每升10公里或每加侖24英里）釋放出足夠的熱量，每公里每公里都會融化約4.5公斤或10磅重的冰袋。
建築物中使用的許多能量（例如用於照明，供暖和生產熱水）最終以熱量進入環境。
水手指出，作為一份粗略的指南，人為熱島的人為熱貢獻的三分之一來自運輸，三分之一來自建築物，三分之一來自工業過程。然而，所有城市都是不同的：例如，休斯頓的熱島被附近的大量煉油廠大大加劇。
坦佩（Tempe）亞利桑那州立大學的城市氣候學家布倫特·赫德奎斯特（Brent Hedquist）說，儘管城市熱島並不是什麼新鮮事物，但科學家並沒有對該現象進行許多詳細的調查。 2008年4月，他和他的同事使用便攜式氣象站和熱成像攝像機在鳳凰城市中心進行全天候研究。赫德奎斯特（Hedquist）說，一些研究表明，該城市的核心是美國增長最快的城市地區之一，平均比周圍的鄉村溫暖了7至11攝氏度。
首先看一下赫德奎斯特團隊的現場數據，從定性上證實了許多實驗室研究可能提出的建議：密集的混凝土和磚的外牆達到45°C的溫度，或113°F，白天保持熱量良好，而夜晚則保持熱量，而玻璃和金屬在太陽下降後很快降溫。但是，熱身和冷靜的細節將是激烈分析的話題。赫德奎斯特（Hedquist）指出：“市區的情況非常複雜，”白天吸收和夜間熱量損失取決於諸如太陽撞擊建築物外牆的角度，建築物之間的距離以及盛行風的速度和方向。
通過將收集到市區收集的數據與整個城市的直升機聚集在一起，Hedquist和他的同事打算構建該地區景觀的詳細計算機模型及其對熱量的反應。他說，未來的研究將使團隊能夠評估土地覆蓋的廣泛變化 - 例如增加樹木或安裝可滲透的人行道 - 可能會影響該地區城市熱島的規模和力量。
自上而下的方法
使建築物節能的一種方法是修改其屋頂，這些屋頂總是暴露於陽光下。房主可能會在閣樓上散佈一點隔熱材料，或者在更換屋頂的時候切換到淺色的木材。大型建築物，尤其是商業結構，還有更多選擇。
Sailor說，所謂的綠色屋頂，將建築物上面的全部或一部分覆蓋土壤和植被的一部分，涉及幾個城市熱島因素。綠色的屋頂不僅吸收較少的陽光，而且厚厚的土壤也提供了一些隔熱層，從而減少了建築物的整體能源使用。而且，水手指出，由於屋頂旨在捕獲降水並持有降水，因此可能會降低污染徑流。
以前，水手及其同事估計，將波特蘭兩平方公里的工業區的建築物的不透水屋頂轉換為綠色屋頂將降低該地區的白天溫度，多達0.5度C（SN：9/4/04，p。 152）。這將減少對空調的需求，從而通過減少溫室氣體排放來進一步減少人類對城市熱島的貢獻。
在美國西南部的巨大炎熱中，研究人員調查了從不同顏色的屋頂（白色的屋頂）節省的能源。通過用超級淺灘替換中等反射的屋頂，建築物可以大大降低其能源成本，這是坦佩亞利桑那州立大學的研究科學家Joby Carlson，他的同事在AMS會議上報導。
作為研究的一部分，亞利桑那州最大的公用事業提供商之一取代了鳳凰城郊區迪爾谷的一棟辦公樓之一，一半的屋頂中的一半。屋頂和建築物內部的其他景點的傳感器收集了從8月中旬至2008年9月中旬的數據。屋頂的原始部分被礫石覆蓋，礫石覆蓋著大約31％的反照率：換句話說，大約69％的陽光落在屋頂上的可見波長中的陽光被吸收。被替換的屋頂部分被礫石覆蓋，反照率為72％，因此它僅吸收了28％的陽光。卡爾森說：“這是鮮白色的 - 當您肯定去那裡時，您必須戴上太陽鏡。”
反照率的變化帶來了很大的不同。 2008年8月20日下午，該地點的空氣溫度在41.7°C附近達到峰值，或107°F，屋頂的舊部分加熱到68°C。同時，屋頂上新亮白色部分上的表面溫度僅上升至58.9°C。在屋頂的涼爽部分下方，天花板附近的溫度始終比舊屋頂下測得的溫度低約3.3度。
卡爾森說，更重要的是，該建築在電力高峰需求時的能源使用減少。他指出，由於公用事業必須建造電廠以滿足高峰需求，因此廣泛使用白色屋頂和其他節能的裝修可能會阻止或減慢對額外的發電廠的需求，這些發電廠會散發出更多的溫室氣體。在反對氣候變化的鬥爭中，建造更少的發電廠是一種可能的反擊。
學分：Rudy Sulgan/Corbis
熱回收
韋斯特蒙特（Westmont）回收能源開發的董事長托馬斯·R·卡斯滕（Thomas R. Casten）說，三分之二的能量用來發電的煤炭和天然氣最終成為廢熱，伊利諾伊州韋斯特蒙特，伊利諾伊州韋斯特蒙特的能源開發項目。 Casten建議，如果發電廠更接近客戶，則可以將其中的一些廢熱運行。例如，在紐約市合併的愛迪生（如圖所示），通過世界上最大的商業蒸汽系統為曼哈頓的數千座建築物提供熱量。即使是工業過程中的廢熱也可能產生電力。
