为什么会出现极端天气?
极端天气和气候事件给人类带来了巨大的生命和财产损失，尤其是近年来，极端天气和气候事件的发生越来越频繁和激烈，这让科学家们非常担忧。那么，极端天气和气候事件频繁发生的原因是什么呢?科学家认为，这是温室气体浓度增加、全球变暖、厄尔尼诺现象、地球自身动态运动、人类对自然的干预、太阳辐射变化、地球轨道偏离等内外因素共同作用的结果。
科学家还认为，地球对气候变化有一种自然的反馈机制，它可以扩大或减少外部积极和消极的力量，以维持地球气候系统的稳定。没有这样的机制，气候系统可能会走向极端，要么太热要么太冷。然而，如果外界压力过大，可能会导致气候系统崩溃，因此灾难性的极端天气和气候事件会频繁发生。
全球变暖
冰川作用被认为是气候变化最敏感的风向标——当气候变冷时，冰川向前延伸;当气候变暖时，冰川就撤退。科学家们根据每年收集的冰川消融数据、航拍照片和地图，编制了全球逾10万个冰川的详细清单，证明全球冰川的确正在显著萎缩。特别是自20世纪80年代中期以来，冰川加速消融。这表明全球变暖是一个不争的事实。
世界气象组织(WMO)指出,全球表面温度(代表冬天)1月和4月(代表春天)在2016年是1.89和1.37 C高于历史平均水平在同一时期,分别,都超过了1998年的最高水平,达成记录以来的同期最高水平在1880年被记录。2007年1月至7月，中国平均气温为1951年以来最高，为1997年以来连续第11个高温年。全球变暖不仅可以改变平均气温，还可以增加气候的可变性，即增加最高和最低值之间的差距。平均温度和温度变异性的增加可能引起极端天气和气候事件。
全球变暖对极端天气和气候事件有何影响?这可以从两个方面来看。从概率的角度来看，如果某一地区或某一地点的天气是多年平均条件下的正态分布，那么在极大极小状态下的天气是不容易发生的;从温度的角度来看，如果冷热天气的概率很小，那么极端冷热天气的可能性就更小。全球变暖增加了平均温度和局部高温天气的可能性。极端高温天气发生频繁，高温热浪等极端天气事件更加频繁。
根据气象原理，全球变暖增加了地表温度，增加了水面的蒸发，增加了蒸发到大气中的水汽总量，加快了水循环的速度。随着大气中含水量的增加，降水会在较短的时间内增多。暴雨、暴雪、局部洪涝等极端降水事件频发。龙卷风、雷暴、强对流天气如暴风雨、冰雹等在个别地区也会增多。此外，植物、土壤、湖泊和水库的蒸发正在加速，水的耗竭在增加，加上气温的上升，一些地区将遭受更频繁、更持久或更严重的干旱。
太阳活动
一些研究表明，太阳黑子活动期间太阳辐射的增加也会对全球变暖产生影响。科学家主要观察太阳黑子和铍同位素的变化，以了解过去几百年太阳活动的变化。对于地球的气候系统来说，太阳是最大的热源(正如潮汐发电所显示的那样，月球的引力提供的能量更少)。太阳能在地球表面转化为热能，成为地球气候不可分割的一部分。从短期来看，太阳也有各种变化，包括太阳黑子活动的11年周期。太阳辐射强度的变化被认为影响和触发了1900年到1950年的小冰河期和变暖的珊瑚现象。目前，对太阳活动周期变化的性质还没有完全了解。
地球轨道变化
地球轨道的周期性变化，在一定程度上是太阳对地球影响的延伸——地球轨道的细微变化会导致到达地球表面的阳光分布和数量的变化。地球轨道的周期性变化称为Milankovitch循环，它直接影响地球接收到的太阳辐射的增加或减少，从而引起地球气候系统的变化和地球冰川的退缩。此外，还有其他微妙的变化，如撒哈拉沙漠的反复推进和后退，这些变化与地球轨道的周期性变化相对应。
全新世冰期和间冰期旋回是一个重要的例子。虽然它仍然是有争议的地球轨道的变化直接影响到是否撤退的冰川和太阳辐射到达地面的数量成正比,冰盖的太阳光反射回太空实际上可能导致冷却效果和更多的冰,称为反照率反馈效果。同样，海平面下降和冰山扩大可能会减少植物生长，并间接导致二氧化碳和甲烷的减少，使气候变冷。相反，更高的温度和温室气体排放会导致积雪减少，更多的阳光会被黑暗的地面吸收，导致冰川进一步退缩。无论发生什么，都足够令人担忧，这些变化可能会使地球内部的气候稳定系统超载并崩溃，从而导致突然而灾难性的气候变化。
厄尔尼诺现象
厄尔尼诺现象是指太平洋东部和中部异常高温持续存在，导致极端天气频繁发生。“厄尔尼诺”一词源于秘鲁和厄瓜多尔在圣诞节前后海水温度的季节性上升。三月以后，暖流消失，水温逐渐下降。当地人称这种现象为“El Nio”，在西班牙语中意为“圣婴”(在圣诞节出生的男孩)，这种现象已有几千年的历史。
厄尔尼诺现象是指每隔几年由于海水温度上升而引起的大气环流异常，严重影响了世界各地的气候异常。通常情况下，西太平洋的温水从东流向西，而深海的冷水则沿着南美海岸漂流。每隔几年，信风就会改变方向，温暖的海水也会改变方向。
由西向东的方向变化阻碍了较冷的深海海水的上升，引发了与厄尔尼诺现象有关的全球气候变化。每当El Nio发生极端天气事件,如飓风、龙卷风、暴风雪、暴雨和洪水增加在世界的许多地方,如降雨增加在美国南部和秘鲁,在西太平洋的毁灭性的洪水和干旱,森林火灾在澳大利亚也与El Nio。随着全球变暖，厄尔尼诺现象变得更加频繁和持续时间更长。科学家普遍认为厄尔Nio现象的发生与恶化的自然环境由人类活动引起的,是直接导致地球温室效应的增加,以及从自然中过度需求密切相关,人类不注意保护环境。
火山活动
火山活动是将物质从地球深处转移到地球表面的活动。这是从地球内部释放多余热量和压力的过程。火山活动对地球气候的影响不可低估。火山活动每隔几个世纪就会喷发一次，导致地球温度下降数年甚至更长时间。1991年的皮纳图博火山爆发是20世纪中叶第二大陆地火山爆发，仅次于1912年的诺瓦鲁普塔火山爆发。它对地球的气候产生了巨大的影响，全球气温下降了0.5摄氏度左右。更大的火山爆发每1亿年才会发生几次，但它们可以改变地球的气候数百万年，导致大规模灭绝。火山活动在很长一段地质时期内从地球内部释放二氧化碳，抵消了沉积岩和其他地质意义上的二氧化碳吸收器的作用。但科学家估计，人类活动产生的二氧化碳是火山活动的130倍。
人类活动
人类活动将对地球的气候产生影响。人类燃烧化石燃料和砍伐森林所造成的温室效应，大气气溶胶浓度变化所造成的“伞效应”，以及土地利用和土地覆盖变化所造成的地表反照率变化，都会影响地球的气候。
在人类所有的活动中——交通运输、工业生产、供暖、制冷、发电等，化石燃料燃烧对二氧化碳排放的贡献最大，占人类活动排放总量的70-90%。剩余的二氧化碳排放来自土地利用活动，如畜牧业、农业、开放土地和森林退化。
在化石燃料广泛使用之前，人类对地球气候的最大影响是土地的使用。农业种植和灌溉、森林砍伐、河流改道或破坏动物栖息地将使环境发生根本变化。有证据表明，在公元前700年至公元700年之间，希腊等地中海国家大量砍伐木材用于造船、建筑和燃料，永久改变了当地的森林覆盖格局，该地区的现代气候变得炎热干燥。类似地，在4万年前到达澳大利亚后不久，人类永久地改变了大片土地的景观，在这些土地上，大片的温带雨林被烧毁，变成牧场，放牧新移民喜欢的牲畜。
一项有争议的假说认为，农业的兴起以及随之而来的森林砍伐和农业活动可能是5000至8000年前地球大气中二氧化碳和甲烷大量增加的原因。
人类导致气候变化的假说已经争论多年，但科学家们逐渐达成共识，认为过去几十年地球气候的快速变化与人类活动有很大关系。科学家们争论的焦点很大程度上转移到了如何减少人类对未来气候的影响上。