布特克考虑的关于冰雪的反馈机制是：当大气的温度上升（或降低时），地球上的雪和冰的覆盖面积就减小（或增大），其结果是使地球表面的反射率减小（或增大），则地球-大气系统获得的辐射能增大（或减小），因而，使得气温上升（或下降）。气温的上升（或下降）再进一步使冰雪的面积缩小（或扩大）。布特克根据这个反馈机制的调节，来探讨大气中的二氧化碳的变化对气候的影响。如大气中二氧化碳浓度为420ppm时，地球上的所有的冰雪都要融化，在北极和南极就见不到冰了；反之，若二氧化碳浓度减少到150ppm时，温室效应就减弱了，地球就可能完全被冰雪所覆盖。考虑到今后，由于能源大量的消费，二氧化碳每年将以0.7ppm的速率增加。根据布特克的理论推论，当在二十一世纪中叶时，地球上的冰要融化一大半，从而可造成海洋的水位上升，就有可能淹没大量沿海地区的城市，从而也会导致人类的自然环境和生态系统的破坏。这些长远效应的研究目前已引起了广泛的注意。
2．热污染引起的城市“热岛”效应
1）大城市的气温升高 居住在北京的人，一到盛夏都很希望能离开嘈杂而且污染较为严重的市区到山青水秀的颐和园玩一玩，一到颐和园，就感到那里的气温比市区低，特别在傍晚或夜间，气温相差更大。这个差别在工业还不很发达，人口密度比较低的城市里还不很大，表11-8就是在上一世纪工业还不很发达时期，欧州几个著名城市的市区与郊区的气温差。但是在本世纪中
叶，这些城市的市区与郊区的气温差就有显著增大，如伦敦在1959年6月一个晴朗静风的夜晚，城市内外气温差为4.4℃。据其他一些城市监测结果证实，人口在数百万的大城市的市内外气温差达5℃以上，数十万人口的中等城市气温差在4—5℃，甚至人口在数万以下的小城市气温差也竟达3℃左右。还应当指出，在一些不利于扩散的盆地地形环境的城市，即使人口不到20万，市内外气温有时可达到8℃以上。我国沈阳地区的城市内外气温差有时也达到3℃以上。
市区和郊区的温差大小与城市规模、城市的性质、城市的水陆分布、人口多少、生活和生产水平等许多因素有关。一般来说，城市规模愈大，人口愈多，人们的生产、生活消耗能源愈多，市内外的温差也就愈大。
2）热岛效应及其对环境的影响 如果把一城市（地区）市区和郊区，同时测定距地一定高度的许多测定地点的温度画在该市平面图上，则很容易看到，在市中心区呈密集的闭合状等温线，如图11-6所示。市中心区温度最高，逐渐向市外减低，农村的温度最低。这样表示城市的市区与郊区温度分布，就如同把一个岛屿相同的海拔高度联接成的闭合等高线投影绘制在平面地形图上一样。所以把用闭合等温线表示城市气温的分布，称作热岛。意思是把城市比喻成一个孤岛，等温线比喻为等高线。如果乘飞机在工业城市上空俯瞰，特别是在发电厂一类强热污染上空，在静风扩散能力低的气象条件下，常发现有一块孤立的云区，云区四周却是晴空，这好象是在城市上空盖了一个帽子，这是由于城市排污和热污染所形成的，因此热岛应当称做“污染岛”更为恰当些。
应当指出，在一般静风的情况下“热岛”是整天都存在的，在夜间城市上空的温度也比郊区温度高，这是因为白天有大量的热能贮藏在地面层可供夜间辐射消耗，以及城市夜间也还要继续消费大量的能源，大量的热能排向城市上空的缘故。
热岛的动力效应就是能够增强夜间对流性的环流。市区污染的空气上升，就迅速向郊区进行环流扩散，郊区的冷空气就从低层吹入市区如图11-7所示。
图11-7a是日出后热岛循环模式图。由于这时太阳处于近地点，虽然高大建筑物的侧面蓄积热量，市区的蒸发热少，但由人工释放的废热使得市区比郊区辐射热量大10％，由此形成的市、郊区热岛循环高达250米。图11-7b是处于高气压日落后热岛循环图。这时虽然开始冷却，但由于建筑物、道路等大量的蓄热释放及人工释放的废热，使得市区降温比郊区慢，市区与郊区之间的气温和气压差增大，因而形成靠地面处气流是从郊外流向市中心，而在上空是从市中心流向郊外，形成热岛循环。
热岛除对环境产生上述污染效应外，还使城市上空的云量和降水量有所增加，如英国伦敦市因雷雨而产生的降雨量比效区大30％，市区的降水量比正常降水量平均增大5-10％。