Pemanasan global akan menyebabkan berlakunya lebih banyak fenomena cuaca ekstrem seperti gelombang haba, kemarau, siklon, ribut salji dan hujan ribut.[20] Fenomena-fenomena tersebut akan terus berlaku dengan lebih kerap dengan intensiti yang lebih kuat.[21] Terdapat juga fenomena cuaca ekstrem yang disebabkan oleh perubahan iklim.[22]

Keadaan ini berlaku apabila bahagian bawah dan tengah atmosfera, yang merupakan tempat kebanyakan sistem cuaca berlaku, menjadi lebih panas disebabkan oleh kesan rumah hijau. Pembebasan gas rumah hijau juga akan menyebabkan bahagian atas atmosfera, iaitu stratosfera, menyejuk.[23] Atmosfera yang lebih panas itu akan mempunyai lebih banyak wap air, yang turut merupakan gas rumah hijau, dan menyebabkan berlakunya maklum balas wap air.[24]

Kerpasan (hujan)

Pemanasan yang disebabkan oleh paksaan gas rumah hijau telah menyebabkan perbezaan jumlah hujan antara musim kering dan musim tengkujuh menjadi lebih ketara.[25] Hal ini bermakna lebih banyak hujan akan berlaku pada musim tengkujuh dan musim kering pula akan menjadi lebih kering. Suhu yang lebih tinggi juga akan mengganggu kitaran air dan menyebabkan penyejatan serta pengeringan permukaan berlaku dengan lebih cepat. Perubahan pada penyejatan akan menyebabkan hujan yang lebih lebat berlaku dengan lebih kerapnya dan menyebabkan kemarau yang lebih panjang di kawasan tertentu.[26] Pada masa yang sama, peningkatan suhu udara turut akan meningkatkan keupayaannya untuk menampung air, terutamanya udara di atas kawasan laut. Menurut Laporan Penilaian ke-6 IPCC, bagi setiap peningkatan 1 °C dalam suhu atmosfera, udara akan menampung 7% lebih banyak wap air.[27] Akibatnya, perubahan dari segi jumlah, intensiti, kekerapan dan jenis kerpasan akan berlaku. Peningkatan dalam kerpasan juga akan berlaku di tempat yang mengalami pengurangan jumlah hujan.[28]

Pemanasan global dijangka akan menyebabkan pengurangan kerpasan di kawasan subtropika dan peningkatan kerpasan di kawasan subkutub dan kawasan khatulistiwa yang tertentu.[26] Hal ini bermaksud secara keseluruhannya, kawasan yang kering akan menjadi lebih kering dan mempunyai risiko kemarau yang lebih tinggi, manakala kawasan yang lembap akan menjadi lebih lembap dan mempunyai risiko banjir yang lebih tinggi. Namun, unjuran ini tidak terpakai bagi semua kawasan, dan dalam kes-kes tertentu boleh diubah oleh keadaan tempatan. Pengeringan yang paling serius dijangka berlaku di bahagian subtropika yang berdekatan dengan kutub (seperti Afrika Selatan, Australia Selatan, kawasan Mediterranean, dan kawasan barat daya AS). Hal ini bermaksud zon separa gersang sedang diperluaskan ke arah kutub.[26] Pemanasan global telah menyebabkan peningkatan kerpasan yang ketara di kawasan kutub utara.[25]

Gelombang haba dan suhu ekstrem

Laporan Penilaian Keenam IPCC (2021) meramalkan peningkatan yang besar dalam kekerapan dan intensiti fenomena cuaca ekstrem, mengikut darjah pemanasan global.[29]

Pemanasan global meningkatkan kebarangkalian berlakunya fenomena cuaca ekstrem seperti gelombang haba,[30][31] satu fenomena di mana suhu maksimum harian melebihi suhu maksimum purata sebanyak 5 °C (9 °F) selama lebih daripada lima hari secara berturut-turut.[32] Dalam 30–40 tahun yang lalu, gelombang haba yang berkelembapan tinggi telah berlaku dengan lebih kerap dan menjadi lebih serius. Kekerapan berlakunya malam yang sangat panas telah berlipat ganda. Keluasan kawasan yang mengalami musim panas yang sangat panas telah meningkat sebanyak 50–100 kali ganda. Gelombang haba berkelembapan tinggi akan menjejaskan kesihatan manusia manakala gelombang haba yang berkelembapan rendah akan menyebabkan berlakunya kebakaran liar dan jerebu. Bilangan kematian daripada suhu ekstrem adalah lebih banyak daripada gabungan bilangan kematian hurikan, kilat, tornado, banjir dan gempa bumi.[33]

Sebuah kajian menganggarkan bahawa pada tahun 2013, pemanasan global telah meningkatkan kebarangkalian berlakunya suhu bulanan tempatan yang memecah rekod sebanyak 5 kali ganda (berbanding dengan satu senario yang tidak mempunyai pemanasan global) di seluruh dunia. Dengan menggunakan sebuah senario pemanasan global sederhana, penyelidik dalam kajian tersebut meramalkan pada 2040, bilangan suhu bulanan yang memecah rekod di seluruh dunia akan meningkat sebanyak 12 kali ganda berbanding dengan senario tanpa pemanasan global.[34]

Perubahan iklim akan menyebabkan lebih banyak hari yang sangat panas dan lebih kurang hari yang lebih sejuk pada masa depan.[35] Kekerapan, tempoh masa dan intensiti gelombang haba turut akan meningkat di kebanyakan kawasan daratan.[35] Peningkatan pembebasan GHG antropogenik akan menyebabkan suhu ekstrem yang lebih serius berlaku dengan lebih kerap.[36] Di seluruh dunia, kekerapan haba sejuk telah berkurang.[37] Terdapat juga bukti yang menunjukkan bahawa perubahan iklim telah melemahkan vorteks kutub dan hal ini akan menyebabkan aliran jet menjadi lebih berombak-ombak.[38] Hal ini boleh menyebabkan berlakunya musim sejuk yang sangat sejuk di sebahagian Eurasia[39] dan Amerika Utara.[40][41][42]

Kekerapan (paksi tegak) berlakunya suhu tempatan yang luar biasa dari Jun hingga Ogos (berbanding dengan min 1951–1980) di Hemisfera Utara dalam unit sisihan piawai tempatan (paksi mengufuk). Taburan graf telah bergerak ke kanan akibat perubahan iklim. Hal ini bermaksud musim panas yang sangat panas telah berlaku dengan lebih kerap.[43]

Siklon tropika dan ribut hujan

Pemanasan global bukan sahaja mengubah siklon tropika, malah juga memburukkan impaknya melalui peningkatan aras laut. Intensiti siklon tropika (hurikan, taufan, dll.) diramalkan akan meningkat, dengan kebarangkalian berlakunya siklon tropuka yang berkategori 4 dan 5 meningkat. Tambahan pula, kadar hujan dijangka akan meningkat, namun trend kekerapan masa depan dalam skala global masih tidak jelas.[44][45] Perubahan siklon tropika juga berbeza mengikut kawasan.[44]

Peningkatan dalam suhu dijangka akan menyebabkan lebih banyak perolakan dan ribut hujan yang sangat serius.[46]