一、城市化对气候的影响
城市化对气候的影响，实际上是人类活动综合作用的结果，如工农业生产、汽车等排放大量的温室气体产生温室效应、城市建设改变了下垫面、人类生产和生活放出大量的热量等，都在改变着城市的局部气候环境。主要集中体现在下列几个方面。
（一）城市热岛效应
以北京市为例，1841～1986年的年平均气温为11.8℃，在这112a间，包括大气层变化的影响，如从19世纪到20世纪40年代，全球气温都是上升的，40年代以后气温开始下降。但北京西郊80年代前6a平均气温比50年代高0.6℃，比60、70年代高0.3℃（表14-7）。
表14-7 北京西郊不同年代的平均气温（℃）
（据颐庭敏，华北平原气候，1991年3月，气象出版社）
城市化还严重影响近郊气温。如近郊的朝阳、丰台、大兴等地，其气温比60、70年代都高。但远郊延庆、密云、平谷、怀柔等县城气温几乎在近26a来无大变化，且远郊甚至出现降退现象（表14-8）。
表14-8 北京近远郊不同年代的平均气温（℃）
（据颐庭敏，华北平原气候，1991年3月，气象出版社）
有关市区与郊区气候的对比，近年来不少学者在华北平原的许多城市都进行了城市气候方面的观察，其结果更能证明城市增热的热岛效应。以北京、天津和洛阳为例，冬季城区比郊区温差大。如北京的差值为1.64℃，天津1.2℃，洛阳0.9℃。夏季城区比郊区气温差较冬季小，北京、天津、洛阳分别为1.15℃、0.9℃、0.4℃（表14-9）。
表14-9 城区与郊区气温差（℃）
（据颐庭敏，华北平原气候，1991年3月，气象出版社）
这种城市的热岛效应也表现在物候差异上。有资料（颐庭敏，华北平原气候，1991年3月，气象出版社）表明，石家庄市1983年和1984年两年，春季在市区的长安公园的物候期较西郊动物园平均早5d。相反，秋季市区中心较郊区平均晚5d。
（二）不同下垫面效应
整个城区比郊区气温高。但是在城区内不同下垫面上气温差异还很大，如1983年7月22日在北京同时观测的几种不同下垫面的效应就不同。柏油路面最大，树荫下和草地最小（表14-10）。
表14-10 不同下垫面空气温度（℃）（1983年7月22日）
（据徐兆生，北京市环境和热岛）
有人（张景哲）对天安门广场3种下垫面（树荫、草坪、石面）进行了观测，其结果如图14-7。由图14-7可见，夏季白天天安门广场石面的气温均较树荫和草坪高。
图14-7 夏季白天天安门广场石面、树荫和草坪的气温（℃）观测值比较
（三）城市化对风的影响——减小风速
由于城市地面粗糙度比郊区大，所以风速较小，一般平均小0.5m/s左右，在4～7月份近城区的风速比郊区的小得多，如北京、天津可以小0.8m/s，秋冬季差值较小，在0.1～0.4m/s之间（表14-11）。
表14-11 市区与郊区各月风速及其差值
（四）城市化对降水和湿度的影响
1.对降水的影响——减少降水
由于城市的影响使大气降水增加。因为气团运动，一方面在城市区受到了城市建筑物高度及占地面积的阻碍，当气团碰上这些建筑物时，增加了空气的湍流度，于是气流上升，而大气水分的凝结获得了更有利的条件；另一方面，由于城市建筑物和沥青路面以及工业和交通排热量的增加，而在快速增热层上升使对流加强，所以降水增多。如北京的近郊西郊与远郊的通州和大兴相比，降水量均大几十毫米（表14-12）。
表14-12 城市近郊与远郊降水量（mm）的比较
2.对湿度的影响——降低湿度
城市中由于下垫面性质的改变，建筑物和路面大多不透水，降雨后雨水很快流失，地面比较干燥，再加上植物覆盖面积小，因此蒸散量小。这些都使城市的湿度伴随着城市的发展而下降。从北京近40a来西郊年平均相对湿度可以看出这一变化。20世纪50年代平均相对湿度为59.5%，60年代为57.6%，70年代为57.4%，80年代（1980～1986年）为5.6%。
二、人类破坏植被对气候影响
在历史上森林曾覆盖地球表面的2/3。几千年来，人类为了农耕、畜牧和其他生产活动，大量砍伐森林。20世纪以来，毁林速度更快。我国及河北省也有类似情况。据历史资料记载，河北省西部太行山古代森林十分茂密，但在春秋战国时期，由于燕赵等国实行奖励开垦政策兴建工程，加上战争的破坏，原始森林开始大规模被毁；到南北朝时期，这一带森林已稀疏；到北宋末年，有些树种已近绝灭；到元朝，继续砍伐森林，至明初只剩井陉、唐县等处尚有较茂密的森林；到清道光以后，森林砍伐已尽。河北省燕山山区，历史上曾有“松林千里”的记载，在春秋战国及秦朝时期，因战争和修筑长城，森林严重破坏；辽金时期，因辽圣宗下令大规模采木，森林第二次受到浩劫；到元明时期，第三次大规模砍伐，使原始森林不复存在。
毁林对气候的影响是：原始森林破坏后，地表粗糙度、反射率、蒸发、地表径流等方面都发生变化。大面积的毁林导致地表反射率增大，蒸发增大，空气下沉，降水减少等。裸露地表的反射率比林地的反射率大10%以上，使地表净辐射减少。森林林冠能截住15%～30%的雨水，林下土壤的保水能力也强，因此，森林具有“水分储存库”的作用，在雨季起到减少径流和洪涝作用，在旱季又起到减缓旱灾的作用。
三、地表水体改变对气候影响
地表水体是与陆面完全不同的下垫面，是重要的下垫面因子之一。水体的辐射特征、热力特征等都与陆地面有显著的差异。地表水体的改变对局部气候是有重大的影响作用的。人类大规模地开发利用地表水和地下水，如兴建水利截水、南水北调引水工程、人类的不合理改造自然如大规模地填湖造田等等，都在大规模地改变地表水的分布状态，从而影响着当地的气候。下面以华北平原白洋淀的气候效应来说明问题。
“白洋淀气候效应的研究”一文，从水热平衡原理出发，估算了白洋淀水体对气温和湿度的影响程度，然后利用气候站常规观测资料，采用两种对比方法，将白洋淀湖泊效应的具体数值从气象资料中分离出来，从而估算了白洋淀消亡时该地区气候将发生的变化。
（一）白洋淀消失时的气候变化
由水分平衡计算得到白洋淀湮废后，其上空每年共减少水汽收入9.6×1013（g）。
由热量平衡计算得到白洋淀湮废后，淀区每年总共损失热量1.8×1013（kcal/a）。
由水热平衡计算表明，白洋淀湮废后，淀区每年总共损失大量的热量和水汽，它对大气湿度的影响见表14-13。
表14-13 一年内受白洋淀影响的空气体积、温度和湿度的变化
（二）白洋淀的湖泊气候效应
干淀前后的气候要素变化值，既包含湖泊气候效应，也包含气候振动等因素的影响，将其气候振动因素剔除后，白洋淀的湖泊气候效应如下：
1.对温度影响——湖泊干涸，气温升高
由于湖泊效应，白洋淀安新站的年平均气温比干淀前增高0.6℃。但各季影响程度不一。秋冬季增温0.7℃，春夏分别增温0.2℃和0.3℃。各季的情况是冬、春、秋和夏分别减少1.6℃、2.5℃、1.8℃、0.9℃。这表明淀区水体调节温度的作用十分明显。淀区白天最高气温降低，晚上使最低气温升高，因此，湖面和沿岸地区气温日变化变得平缓，温度年变程也有类似变化。这导致该地区霜害减轻，无霜期延长。
2.对降水影响——湖泊干涸，降水减少
湖泊效应使淀区年平均降水量比干淀前减少36mm，其中7月降水量减少最为显著，达56.0mm，4月减少3.8mm，10月和1月降水量略有增加。这与国外的研究结果一致。造成水量减少的原因是水面粗糙度降低，对流减弱所致。而秋冬季降水略有增加与湿度增加有关。
3.对湿度的影响
由于蒸发源水体的存在，使淀区附近的湿度有所增加，干旱季节尤为明显，春季水气压增加1.4Pa，相对湿度增加4.5%，为各季节之首。
4.对风的影响
由于水面摩擦力小，风速比周围陆地要大些。春秋季节平均风速分别增加0.5m/s和0.3m/s。
5.对日照的影响
由于湖泊效应使日照时数比干淀前减少44h，以夏秋减少较多，春冬两季变化不大。
四、小结
（1）气候是水环境的主要因子之一，它从宏观尺度上控制着水环境的各个方面。近几百年来，由于城市人口急增，城市及工业农业发展迅速，原始森林大面积的破坏，人类活动对气候的影响便开始明显起来。随着人类活动的规模和深度迅猛发展，它对气候的影响已发展为多方面，和其他因子相互结合，有可能使气候系统失去稳定甚至可能酝酿着严重的不可逆转的变化，将对水圈、大气圈、生物圈和岩石圈产生深刻的影响。
（2）人类活动已大幅增加大气中的温室气体浓度，这种增加增强了温室效应，将影响气候因素中水环境因子发生变化，如使地球气温上升、气候变暖，并由此导致海平面上升及地球生态系统的一系列变化。温室效应对华北平原气候的影响，已经有很多人做过研究。尽管还存在异议，但多数研究结果显示，温室效应使未来东亚与中国地区的气温明显变暖，降水有增加的趋势。而比较权威的研究结果认为，温室效应将使华北地区的气温到2030年比现在变暖0.85℃左右；使降水比现在多0.6%左右。
（3）城市化对气候的影响，实际上是人类活动综合作用的结果。如城市热岛效应使城市气温升高、城市化使风速减小、降水量减少、空气湿度降低等。
（4）毁林对气候的影响是：原始森林破坏后，地表粗糙度、反射率、蒸发、地表径流等方面都发生变化。大面积地毁林导致地表反射率增大，蒸发增大，空气下沉，降水减少等。
（5）对白洋淀湖泊的研究表明，地表水体的改变对局部气候是有重大的影响作用的。如湖泊干涸、气温升高、降水减少、湖泊蓄水、相对湿度增加、风速增大等。