Rys. 1 5.9. Pr/cNcg średniej rocznej temperatury po. wietrzą w centrum Krukrrwit (T0 w ObnerwaŁorium Astronomicznym) ł w trzech utaejuch poza mtiwtcm (T,) w latach 1951-1990, Wykres obrazuje m.in. ok. ft-letnic quasi-cyklicznc wahaniu temperatury, jej m»nący trend oraz powiększanie się efektu miejskiej wyspy ciepła w okresie rozwoju industrializacji Krakowa (wg Koźu-chowskiogo i In., 1994)
Klimat miasta stwarza warunki do formowania się specyficznych ekosystemów miejskich, w których - obok człowieka - bytują m.in. ciepło- i sucholubnc gatunki roślin, rozrastają się populacje niektórych ptaków i ssaków.
Rekonstrukcje zmian klimatycznych w przeszłości oraz zrozumienie mechanizmu funkcjonowania systemu klimatycznego stały się podstawą do opracowania prognozy klimatu. Narzędziem tego rodzaju prognoz są modele klimatyczne, tj. numeryczne symulacje systemu klimatycznego, w szczególności modele ogólnej cyrkulacji atmosfery -najbardziej zmiennej części systemu.
Współczesne komputerowe symulacje klimatu wywodzą się z pomysłu numerycznej prognozy pogody, który przedstawił angielski matematyk, meteorolog i psycholog, L.F. Richardson w 1922 r. Zaproponował on. by w „fabryce prognoz" zatrudnić... 64 tysiące rachmistrzów, przygotowujących prognozy dla 2000 obszarów całego świata.
Pierwszymi modelami klimatu były modele bilansu ciepła, opracowane przez Budy-kę i przez Sellersa w 1969 r. Rozważono w nich średni roczny bilans ciepła napływającego i emitowanego z nieskończenie wąskich pasów równoleżnikowych układu Zie-mia-atmosfera:
absorpcja energii słonecznej = promieniowanie długofalowe + pozioma dywergencja ciepła
W ciągu ubiegłych trzech dziesięcioleci powstało wiele skomplikowanych modeli klimatu, uwzględniających rozkład w czasie i w przestrzeni trójwymiarowej strumieni masy (ruchu), ciepła i wilgoci w atmosferze. Umożliwiają one (teoretycznie) prognozę klimatu w zasadzie w dowolnych skalach czasowych.