Las olas de calor extremo han surgido en todo el mundo en los últimos años. El efecto de isla de calor urbano (UHI) ha exacerbado las olas de calor urbano con graves consecuencias para la energía urbana y la salud de los residentes. Por lo tanto, se necesita una mejor comprensión de la dinámica del efecto UHI y de los factores que lo influyen en el contexto de la neutralidad de carbono y el calentamiento global. Este estudio utilizó datos de observación a largo plazo y datos estadísticos para investigar la intensidad de la isla de calor urbano (UHII) durante los últimos 39 años (1981-2019) y analizar los cambios temporales del efecto UHI y la relación entre el efecto UHI y los indicadores de urbanización rápida en Zhengzhou, China. Los resultados mostraron que Zhengzhou se está calentando 2.2 veces más rápido que la tendencia de calentamiento terrestre global de aproximadamente +0.9 grados C desde 1981 hasta 2019. Hay una clara característica de fase del efecto de isla de calor en Zhengzhou, que presenta una tendencia ascendente rápida después de 2000 y una correlación positiva con el proceso de urbanización; se encontró que las condiciones sociales y económicas de la expansión urbana en Zhengzhou tienen una relación significativa con UHII. También descubrimos que cuanto más densa es el área construida urbana, más evidente es el efecto de isla de calor. En comparación con otros países, la influencia de las políticas nacionales en el desarrollo urbano es un factor indirecto que influye en el cambio de UHI específicamente para las ciudades chinas. Esta investigación podría proporcionar una referencia para comprender la dinámica temporal del UHI en una gran ciudad en expansión para una planificación urbana sostenible y mitigar el calentamiento urbano y los problemas ambientales.