在大城市的特殊下墊面和城市中人類活動的影響下形成的一種異於周圍農村的局地氣候。城市的發展，改變和破壞瞭原來的自然條件。如絕大部分的自然植被被建築物、瀝青或水泥馬路所代替；人們的生產活動和生活活動增加瞭額外的熱源；城市工業排放出的大量煙塵和氣溶膠等。這些因素對城市的氣溫、大氣濕度、風向、風速、輻射、能見度和降水等都有影響。城市氣候的主要特點如下：
① 氣溫高。由於城區地面反射率小於農村，以水泥、磚石、瀝青為主的下墊面具有較較大的導熱率和熱容量，房屋等建築物又增大瞭受熱面積，這樣，在白天使城區比農村吸收並積蓄瞭更多的太陽輻射能；城市排水好，下墊面大都不吸水、不透水，地面含水量小，這使城市的蒸發耗熱小；城市風速小；城市生產和生活排放熱量等。這些因素，超過瞭由於城市上空煙塵較多使太陽輻射減弱的效應，使城市氣溫比周圍農村高，形成瞭“城市熱島”。一般說來，大城市年平均氣溫比郊區高0.5～1.0℃，冬季平均最低氣溫高出1～2℃，尤其在晴夜小風的天氣條件下，一般可以高出6℃，個別情況下，可高出12～13℃。所以城區的嚴寒日數和霜凍比郊區少，無霜期比郊區長10％左右，有時還發生市區降雨而郊區降雪的情況。
② 濕度低。城市由於氣溫高，地面蒸發少，所以空氣的相對濕度比郊區低。大城市內的相對濕度約比郊區低6％，冬季約低2％，夏季約低8％。而就絕對濕度而言，則城市一般隻略低於郊區農村。
③ 風速小。城市的建築群增大瞭地面粗糙度，因此風速一般小於郊區。例如年平均風速一般比郊區小20～30％，最大陣性風速減少10～20％，靜風頻率則增加5～20％。此外，由於熱島效應，市區的氣壓比郊區低，因而在沒有其他天氣系統的影響下，一般大城市周圍多出現由郊區向市區輻合的特殊風系，稱熱島環流，又稱城鄉風。熱島環流的風速一般不大。以北京地區為例，如果冬春季風速達5～6米/秒、夏季達2～3米/秒時，則熱島環流被淹沒而不明顯。
④ 太陽輻射弱。由於城市上空煙塵雜質較多，使年平均太陽輻射總量大約比郊區減少10～15％，在太陽高度角較低的情況下，大城市市區的紫外線甚至可減少30％，日照時數大約減少5～15％。
⑤ 能見度差。城市大氣中由於大量煙塵粒子對光線的散射和吸收，以及城區大氣凝結核濃度大，霧日多，均使大氣能見度降低。城市多霧，雖然霧中的相對濕度偏低，但因為城市大氣中含有較多的吸濕性微粒，所以甚至在70％左右的相對濕度下，也能使水汽在其上發生凝結。據上海市的統計，市區的霧中相對濕度隻有80～86％，甚至有時低達67％，而郊區的相對濕度一般在98％以上。但有些觀測證明，因為城區相對濕度低，凝結核多，不易形成大霧滴，因此濃霧日數反而有所減少。
⑥ 降水多。城市的熱島效應增強瞭空氣的熱對流，城市的粗糙地面增強瞭大氣湍流，它們都使城市空氣的上升運動加強；城市大氣中具有較多的能起冰核作用的凝結核；這些都是增加城市降水的有利條件。但是，也有人認為，城市大氣中一般的凝結核和起冰核作用的凝結核太多時，水汽過於分散，雲內隻能形成大量的小雲滴，使形成大雨滴的碰並作用削弱，不利於形成足以降到地面的大雨滴，這是降水的不利條件（見雲和降水微物理學）。不過，多數人認為，總的說來，城市是增加降水量的。例如：根據歐洲和北美洲的研究結果，許多大城市的雨量，約比郊區多5～10％，小於5毫米的降水日數增加10％。而由於城市氣溫較高，降雪比郊區少5～10％。城市雨量最多的地區，常常發生在盛行氣流的下風方向。
參考書目
H.E.Landsberg，City Climate，World Survey of Climatology，Vol.3，pp.299～334，1981。大後美保、長尾隆著：《都市気候學》，朝倉書店，東京，1972。