南京市江北新区是江苏省新型城镇化发展的重要示范区域,其发展及扩张过程对区域气候具有深刻的反馈作用,深入研究区域城镇化过程对气候效应的反馈作用,对城区可持续发展及居民宜居性等研究均具有重要意义。本研究采用1960–2017年江北新区气象观测数据,分析区域气温、降水的年际变化及季节变化特征。选取城镇化过程相关指标以表征江北新区城区扩张程度,探讨区域气候效应与城镇化过程之间的耦合关系。同时,通过设计并开发城市气候管理及信息服务系统,实现对区域气象要素、热岛效应的查询及统计管理。研究结果表明:（1）江北新区气温呈现为上升趋势。1960–2017年来江北新区的平均气温表现为波动上升的变化趋势,平均气温为15.65℃,其上升趋势为0.25℃/10a。气温在2000年出现突变,气温逐渐上升。四季变化中,春季增温趋势最为明显,其次为冬季,秋季和夏季最弱。江北新区降水也呈现上升趋势,其增长率为37.90 mm/10a,降水日数呈现轻微下降趋势,从降水量的季节特征而言,夏季年均降水量为733.92 mm,增长幅度较春、秋和冬季强,为江北新区提供了重要的降水来源。（2）江北新区热岛效应呈现增强趋势。利用Landsat TM/OLI遥感数据反演得到1995–2017年五期地表温度（LST）,地表温度增长率达到3.80℃/10a。从热岛强度的空间分布特征而言,表现为类似条带状的分布特征,城区中心热岛强度明显高于周边区域。（3）江北新区城镇化效应逐步显现,其城镇化过程与区域气候效应密切相关。选取人口及人口密度、国民生产总值（GDP）、土地利用/覆被变化（LUCC）和夜间灯光指数（DN）四个指标来表征江北新区城镇化过程,并探讨LUCC、夜间灯光指数与地表温度的相关关系,结果显示各土地利用类型的植被指数（NDVI）与LST之间的相关性显著;夜间灯光指数差值（△DN）与地表温度差值（△LST）也呈现较为明显的正相关关系。（4）本研究以VS2010为开发平台,基于Arc GIS Engine设计并开发城市气象管理及信息服务系统,实现气象数据、热岛效应的可视化表达,形成了较为完整的城市气象信息查询管理系统,为研究城市气候变化提供了重要的决策服务。