城市化浪潮约从两百年前起步，在这个历史过程中，世界大多数人口从农庄转移到城市，这是史无前例的人口大迁移。那些尚未迁入城市的农村人口也纷纷采用城市设施，如改用自来水、各种农业机器、电器、塑料等，巨大能量消耗扩展到农村，把城市化的浪潮波及到农村的各个角落。 

 

　　城市化改变人类的生活方式与文化，也改变人类同自然界的关系。其中，生态系统与环境的水温性质受到尤其显著的影响。

 

　　生态系统是人类的摇篮和人类早期唯一的资源库，那时人类吃与用基本仰仗生物资源，到了工业时代，人类与生态系统的关系由于机器与化石能源的使用发生了根本改变。非生物质资源虽然越来越多地被开发，但生物资源的消费规模却迅速增长，特别是人类与自然植被的空间争夺更加激化。城市化就是人类争夺空间的最前沿，人们兴建各种建筑、道路与技术设施，代替那里的植被。

 

　　建筑物取代植被也改变了市区地表层的辐射、热力性质以及水分循环。大量土地失去植被保护，水土流失日趋严重，生态退化加速。密集的高楼大厦阻碍空气流动，城市巨大的能源消耗与生产、生活垃圾，不但使得这里的物质与热量收支失衡，而且出现严重的环境污染。这导致城市的温度明显高于农村，市区变成农村海洋里的热岛，即城市热岛。城市也变成环境污染中心。

 

　　应当说，城市热岛就是全球增温的最初形式。科学界认为，全球增温是当代环境危机的突出事件，它主要是由于人类大量燃烧化石燃料，排放过多的二氧化碳等温室气体，加强了大气的温室效应结果，城市就是人类影响全球增温的中心。因此，城市热岛与全球增温的原因是相同的，可以认为，全球增温就是热岛效应在全球的发展与普及。

 

　　全球增温引起热性灾害（如热害、风暴、尘暴等强对流灾害）增加，冷性灾害（如霜冻、冷害等）减少，这种情况在城市尤其显著。近年来许多城市打破当地多年的高温纪录，如气候宜人的巴黎曾多次打破高温纪录，曾达40℃；作为北京避暑胜地的承德也创造43℃的高温纪录。而冷害则相对有所减少。

 

　　高温灾害的增加，对人体机能与人类活动都造成重大的损害，特别是农业等露天作业很难采取有效的防热措施。而室内采用的空调不但造成大量能量消费，还把室内的热量送往室外，根本无法从实质上减轻热害。可以说，人们对热害的防御是一个新的课题，这是全球增温的一个严重后果，在城市尤其突出。

 

　　城市化也是水荒的重要原因。城市化使人口分布集中，这就改变了人口与自然资源原来互相适应的地理分布，破坏了“一方水土养一方人”的天然格局。为了维持城市的运作，把大量水资源调入市区就成为人类活动的重要保证。

 

　　城市人口密度一般每平方公里超过万人，最高可超过5万人。在每平方公里2万人的情况下，即使年降水量1000毫米，并滴水不漏地利用，每平方公里也不过只有100万吨雨水，人均50吨。如果要达到人均2000吨的标准，每平方公里的市区必须从外地调进1900万吨水，何况调进市区的水主要是河川径流。

 

　　河流是输水的天然渠道，这就是城市一般位于河流两岸的原因。但是河流无法负荷越来越大和越来越多的城市用水需要，这已经变成当前严重水危机的中心问题。

 

　　实际上，河流的水，在雨水中占有的比重并不大，而且这个比例随着降水减少会加速下降，甚至河流断流，径流为零。这就是水荒最早光临降水不多地区的城市，而且在干旱年份爆发的原因。

 

　　城市化既是人类发展的大势所趋，但又矛盾重重，关键在于人们如何用新的思维与新的科学模式进行协调，化矛盾为和谐。对此，单靠提高力度、效率与技术的工业时代的发展模式是无能为力的。新型的科学技术将不是无限制的自我发展，而是以人与环境和谐地发展作为普遍遵循的伦理。

 

　　应当说，在全球增温日趋严重的今天，这个发展模式正在艰难地孕育，并将转变为现实。当代环保事业的迅速兴起，海水淡化与新能源的开发，都已经取得重大进展，有的关键技术已到最后突破的前夕。气候问题正在日益成为世界发展的最强音，变成社会改革与国际关系的重要课题而受到关注，它使越来越多的人与行业卷进这个改革的浪潮。可以预期，社会制度的改革与新文化必将在危机中诞生，科学技术的面貌必将焕然一新。