Najveći gradovi današnjice podrazumijevaju kilometre užarenog asfalta koji toplinu isijavaju i satima nakon zalaska sunca, kao i velik broj automobila i drugih prijevoznih sredstava koja doprinose povećanju temperature, pa razlike u temperaturi zraka između urbanih gradskih i ruralnih sredina mogu iznositi i do 10 stupnjeva.

Gustoća naseljenosti i izgrađenosti gradova onemogućava normalno, za ruralne krajeve uobičajeno prirodno hlađenje tla, a paralelno s time i uske gradske ulice omeđene visokim zgradama nepovoljno usmjeravaju strujanje zraka i sprječavaju da vjetar otpuše višak topline. U navedenim uvjetima nastaju pojave nazvane 'urbani toplinski otoci', a u posljednje vrijeme predstavljaju izazov s kojima se gradske vlasti diljem svijeta sve više susreću. Problem bi, upozoravaju znanstvenici, trebalo sanirati prije nego eskalira jer bi trend naseljavanja i širenja gradova koji zauzimaju sve veću površinu Zemlje u konačnici mogao dovesti i do globalnog povećanja prosječne temperature zraka.

Utjecaj na zdravlje 
U situacijama ekstremnih vrućina najugroženiji su ljudi osjetljivog zdravlja, starije osobe i djeca, a jedan od načina na koji se navedena situacija pokušava smiriti su i preporuke o kretanjima i aktivnostima građana u ranojutarnjim i večernjim satima, kao i upozorenja o uzimanju dovoljnih količina tekućina za vrijeme najvećih vrućina. Ipak, radi se o kratkoročnim rješenjima.  Konkretne mjere kojima bi se učinak toplinskih otoka mogao umanjiti uključuju plansko podizanje zelenih i vodenih površina, kao i smanjenje emisija stakleničkih plinova te gradnju u skladu sa sve strožim ekološkim zahtjevima.

Tu je i promicanje veće stope korištenja javnog prijevoza koje bi omogućilo manje automobila na cestama, kao i povećanje kvalitete biciklističke infrastrukture koja će sve veći broj ljudi motivirati na korištenje ovog prijevoznog sredstva i time emisiju CO2 čak i prepoloviti.  Kako piše Guardian, zbog zdravstvenih problema povezanih sa sve osjetnijim toplinskim udarima te nemogućnošću gradova da se 'ohlade' u 2009. godini je na području australske metropole Melbournea 374 ljudi izgubilo život.

 Jedno od rješenja za smanjenje učinka urbanog toplinskog otoka je pružiti više sjene, na tragu čega je gradsko vijeće spomenutog Melbournea 2012. godine pokrenulo projekt sadnje drveća u sklopu kojega će se svake godine do 2040. dodati tri tisuće novih stabala. "Na toplinskim se slikama jasno mogu vidjeti crvene žarišne točke na gradskim ulicama i cestama,  gdje god su korišteni bitumen i beton. Jednako se tako može vidjeti njihov kontrast u odnosu na površine s parkovima, vrtovima i stablima", komentar je Cathy Oke, predsjednice ureda za zaštitu okoliša Gradskog vijeća Melbournea. 

Intenzivna sadnja stabla
S druge strane, upozorava Guardian, i sadnja stabala ima svoja ograničenja. Navode da novi nasadi ne mogu nicati na mjestima koja uključuju prometnice te da se postavlja se i pitanje korištenja vodnih resursa, kao i što se intenzivira rizik od požara. Drugi pristup navodi pak razmatranje različitih površinskih materijala za ceste i pločnike, ali dio prihvatljivih materijala ima reflektirajuća svojstva što je nepoželjno u prometu. Kao kompromisno rješenje navode se zelene ceste, odnosno prometnice s određenim udjelom zelenih površina. Ukorak s tom ide i arhitektura, pa se diljem svijeta bilježi sve veći broj zelenih krovova i zelenih zidova odnosno dijelova zgrada koje su barem djelomično prekrivene vegetacijom.

No, i zeleni krovovi imaju svoje nuspojave, upozorava Guardian, kao što je povećanje vlažnosti. Problem predstavlja i to što nisu sva rješenja prihvatljiva u svim gradovima, pa tako sadnja stabala po širokim ulicama američkog grada Portlanda neće biti jednako učinkovita ni praktična u uskim ulicama Hong Konga, kao ni što velik broj zgrada ne može imati zelene krovove, upozorila je direktorica ARC Centra izvrsnosti za znanost o klimatskim sustavima pri Sveučilištu u New South Walesu Melissa Hart. Ipak, zajednička je karakteristika većine gradova na svijetu velik broj rashladnih uređaja zapravo dodatno zagrijava temperaturu zraka. Za ovaj se problem, pak, rješenje nalazi u boljoj izolaciji i arhitekturi prilagođenoj broju sunčanih sati, kao i inovacijama u građevini koje omogućavaju da zgrade imaju svoj prirodni ventilacijski sustav.

Povoljan se obrat na kraju možda krije u interdisciplinarnosti i međusobnoj razmjeni znanja na globalnoj razini te poticanju alternativnih i ekološki održivih načina funkcioniranja gradova. U svemu tome valjalo bi požuriti jer su razlike u temperaturama sve veće i ne bilježe se samo između urbanih i gusto naseljenih te nenaseljenih područja. Primjetne su već i u odnosu grada i njegove najbliže periferije, upozoravaju znanstvenici Sveučilišta u New South Walesu.