利用经验正交函数分析方法（EOF）对南京市1961—2016年地面气温数据进行时空分解，分析南京气温变化特征，并通过城、郊气温差值法分析热岛出现频率、热岛强度及昼夜热岛强度差异。结果表明：南京1961—1993年年平均气温在155 ℃上下波动，1993年以后各区和全市的年平均气温明显上升，其中城市中部增温和气温变化活跃程度远高于周边地区，是热岛中心；从热岛出现的频率以及强度来看，20世纪60年代和70年代热岛现象出现频率相对较低，强度也相对较弱，而80年代以后各时期热岛出现频率明显较高，并且热岛强度呈明显的上升趋势，其中2001—2016年为热岛强度最大时段；对于热岛强度等级而言，目前南京市的热岛等级属于弱热岛，但是中等热岛出现频率逐渐加剧；南京市热岛效应有昼夜差异，具体表现为夜晚热岛略强于白昼。