Städte haben ein eigenständiges Mikroklima und führen durch die zunehmende Besiedlung, anthropogene Wärmeproduktion und Technisierung der Lebensräume zur Erwärmung der Erdatmosphäre. Die natürlichen Energie- und Stoffströme werden in Städten von anthropogen erzeugten Strömen überlagert. Daher stehen Städte vor großen Herausforderungen, um nachhaltig eine bessere Lebensqualität, Ressourceneffizienz und den Schutz der Umwelt zu gewährleisten. Obwohl die anthropogene Energiezufuhr in Städten im Vergleich zu der natürlichen Zustrahlung relativ gering ist, wirken sich die städtischen Emissionen schwerwiegend auf das Klima aus. Aufgrund der durch die Bebauung verursachten Komplexität der städtischen Struktur erleidet auch die bodennahe Atmosphäre Veränderungen. In ihrer Gesamtheit stellt jede Stadt eine geschlossene Struktur dar. Mikroklimatisch besteht sie aus einer Vielzahl von kleineren räumlichen Strukturen. Gekennzeichnet sind sie durch ständigen, stetigen und auch abrupten Wechsel in ihrer Oberflächenrauigkeit. Städtische Versiegelungsflächen beeinträchtigen das Stadtklima erheblich. Durch geeignete Anordnung und Gestaltung dieser Flächen und Anordnung von Grün- und Wasserflächen sowie Luftbahnen kann der Aufheizung der Städte entgegengewirkt werden.