本文首先分析了城市气温的主要影响因素，自然因素中分析了太阳活动、地球的自然波动以及城市的地理位置，人为因素中分析了温室效应和城市热岛效应。然后选择16个目标城市，利用城市碳足迹法和各市统计年鉴中的数据计算出了城市碳排放量，选取中国气象年鉴中的年平均气温数据作为本文研究所用的数据来源。利用灰色关联分析方法计算城市碳排放量与气温的关联度，并从不同角度进行了对比分析。结论如下：16个城市的平均关联度为0.595，说明城市气温与碳排放量具有较高的相关性。从自然条件来看，中温带和暖温带城市的碳排放量增加对城市气温的影响大于亚热带，而中温带和暖温带两者之间则没有一定规律；半湿润地区城市碳排放量增加对气温的影响高于湿润地区。从经济条件来看，东部经济区城市碳排放量与气温之间的关联度大小分布较为离散，并无一定的规律，而中部的关联度明显偏高，西部的关联度水平偏低；碳排放量与城市气温的关联度与城市人口数量之间没有表现出明显的规律性；第二产业比重较大的城市碳排放量增加对城市气温的影响较大，第三产业比重较大的的城市影响较小。选定的16个城市的城市化指数与气温的平均灰色关联度为0.505，低于0.595，其中城市化指数的关联度高于碳排放量的城市仅有2个，即温室效应的影响高于城市热岛效应。