мини|Торнадо је пример екстремног временског догађаја.
Екстремно време (или екстремне временске прилике) укључује неочекивано, неуобичајено, озбиљно или вансезонско време; време на крајњим границама историјске расподеле — распона који је виђен у прошлости. Екстремни догађаји се заснивају на забележеној историји времена неке локације. Главне врсте екстремног времена укључују топлотне таласе, хладне таласе, суше и обилне падавине или олујне догађаје, попут тропских циклона. Екстремно време може имати различите последице, од природних непогода попут поплава и клизишта до друштвених трошкова по људско здравље и економију. Олујно невреме (енгл. ) посебна је врста екстремног времена која представља ризик по живот и имовину.
Временски обрасци у датом региону варирају током времена, па се екстремно време може барем делимично приписати природној климатској варијабилности која постоји на Земљи. На пример, Ел Нињо (енгл. ) или Северноатлантска осцилација (енгл. ) климатски су феномени који утичу на временске обрасце широм света. Генерално гледано, ниједан појединачни догађај екстремног времена не може се приписати искључиво једном узроку. Међутим, одређене промене на нивоу целог система у глобалним временским системима могу довести до повећане учесталости или интензитета екстремних временских догађаја.
Климатске промене би могле учинити неке екстремне временске догађаје чешћим и интензивнијим. Ово се посебно односи на топлотне и хладне таласе. Сектор атрибуција екстремних догађаја бави се могућим објашњењима ових догађаја. Климатски модели показују да би растуће температуре могле глобално погоршати екстремне временске прилике.
Екстремно време има озбиљне утицаје на људско друштво и на екосистеме. Долази до губитка људских живота, оштећења инфраструктуре и уништавања екосистема. Неке људске активности могу погоршати последице, на пример лоше урбанистичко планирање, уништавање мочвара и изградња кућа дуж плавних подручја.
Дефиниција мини |upright=1.75 |Један од начина за процену који су временски догађаји екстремни укључује одабир догађаја који прелазе одређени праг интензитета (или учесталости, утицаја итд., што овде није приказано). Овај праг може одабрати догађаје који леже изнад одређеног перцентила или преко одређеног броја стандардних девијација изнад просека. Погледати графикон акумулиране енергије циклона у одељку „Како стручњаци дефинишу екстремни догађај?”. У области атрибуције екстремних догађаја, климатски модели затим обрађују климатске карактеристике које су у основи одабраних догађаја ради поређења са моделима климе у којима су искључени антропогени климатски покретачи.
Екстремно време описује неуобичајене временске догађаје који се налазе на крајевима историјске расподеле за дато подручје.IPCC, 2022: Annex II: Glossary [Möller, V., R. van Diemen, J.B.R. Matthews, C. Méndez, S. Semenov, J.S. Fuglestvedt, A. Reisinger (eds.)]. У: Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, M. Tignor, E.S. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, S. Löschke, V. Möller, A. Okem, B. Rama (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, US, pp. 2897–2930,. Шести извештај о процени Међувладиног панела о климатским променама (IPCC) дефинише екстремни временски догађај на следећи начин: „Догађај који је редак на одређеном месту и у одређено доба године. Дефиниције појма 'редак' варирају, али екстремни временски догађај обично би био једнако редак или ређи од 10. или 90. перцентила функције густине вероватноће процењене на основу посматрања.” Осим што је ретко, екстремно време може бити одређено и озбиљношћу, стопом или ефектима одређене временске епизоде. Заправо, време се може означити као екстремно не само када је статистички неуобичајено, већ и када изазива значајне поремећаје у погођеној заједници или екосистему.
Насупрот томе, Светска метеоролошка организација дефинише олујно невреме као било који аспект времена који представља ризик по живот, имовину или захтева интервенцију надлежних органа. Олујно невреме је, дакле, посебна врста екстремног времена.
Врсте Дефиниције екстремног времена варирају у различитим деловима заједнице, што мења резултате истраживања из тих области. Врсте екстремног времена могу укључивати, али нису ограничене на, обилне падавине, суше, топлотне таласе, хладне таласе, торнада и урагане.
Топлотни таласи мини|250px|Европски топлотни талас 2003.
Топлотни таласи су периоди ненормално високих температура и топлотног индекса. Дефиниције топлотног таласа варирају због варијације температура на различитим географским локацијама. Прекомерна топлота често је праћена високим нивоом влажности, али такође може бити и катастрофално сува.
Пошто топлотни таласи нису видљиви као други облици олујног невремена, попут урагана, торнада и олуја са грмљавином, они спадају у мање познате облике екстремног времена. Изузетно топло време може нанети штету популацијама и усевима због потенцијалне дехидрације или хипертермије, топлотних грчева, топлотног ширења и топлотног удара. Исушена земљишта су подложнија ерозији, чиме се смањује површина доступна за пољопривреду. Избијања шумских пожара могу се повећати по учесталости, јер сува вегетација има већу вероватноћу да се запали. Испаривање водених површина може бити разорно за морске популације, смањујући величину доступних станишта као и количину хранљивих материја присутних у водама. Популације стоке и других животиња такође могу опасти.
Током прекомерне топлоте, биљке затварају поре на листовима (стоме), што је заштитни механизам за очување воде, али то такође смањује њихову способност апсорпције. Ово оставља више загађења и озона у ваздуху, што доводи до веће смртности у популацији. Процењено је да је додатно загађење током топлог лета 2006. године у Великој Британији однело 460 живота. Процењује се да су европски топлотни таласи из лета 2003. изазвали 30.000 вишка смртних случајева због топлотног стреса и загађења ваздуха. Преко 200 градова у САД забележило је нове рекордне високе температуре. Најгори топлотни талас у САД догодио се 1936. године и директно усмртио више од 5.000 људи. Најгори топлотни талас у Аустралији десио се 1938–39. године и усмртио 438 особа. Други најгори је био 1896. године.
Нестанци струје такође се могу јавити у подручјима која су захваћена топлотним таласима због повећане потражње за електричном енергијом (нпр. употреба клима-уређаја). Ефекат урбаног топлотног острва може додатно повећати температуре, посебно ноћу.
Хладни таласи мини|десно|250 px|Хладни талас у континенталној Северној Америци од 3. до 10. децембра 2013. Црвена боја означава температуру изнад просека; плава представља температуру испод нормале.
Хладни талас је временски феномен који се одликује хлађењем ваздуха. Специфично, како га користи Америчка национална метеоролошка служба, хладни талас је брзи пад температуре унутар периода од 24 сата, који захтева знатно повећану заштиту за пољопривреду, индустрију, трговину и друштвене активности. Прецизан критеријум за хладни талас одређује се брзином пада температуре и минимумом до којег пада. Ова минимална температура зависи од географског региона и доба године. Хладни таласи генерално могу настати на било којој географској локацији и формирају се великим масама хладног ваздуха које се акумулирају преко одређених региона, узроковане кретањем ваздушних струја.
Хладни талас може изазвати смрт и повреде стоке и дивљих животиња. Излагање хладноћи захтева већи унос калорија за све животиње, укључујући људе, а ако је хладни талас праћен обилним и сталним снегом, животиње на испаши можда неће моћи доћи до неопходне хране и воде, па умиру од хипотермије или глади. Хладни таласи често захтевају куповину сточне хране по знатној цени за пољопривреднике. Људске популације могу задобити промрзлине када су дуже време изложене хладноћи, што може довести до губитка удова или оштећења унутрашњих органа.
Екстремна зимска хладноћа често узрокује смрзавање слабо изолованих водоводних цеви. Чак и слабо заштићене унутрашње водоводне инсталације могу пући како се замрзнута вода шири унутар њих, узрокујући оштећење имовине. Пожари, парадоксално, постају опаснији током екстремне хладноће. Водоводне цеви могу пући, а снабдевање водом може постати непоуздано, што знатно отежава гашење пожара.
Хладни таласи који доносе неочекиване мразеве и залеђивања током вегетационе сезоне у зонама средњих географских ширина могу убити биљке током раних и најосетљивијих фаза раста. Ово доводи до пропадања усева јер биљке умиру пре него што могу бити економски пожњевене. Такви хладни таласи су у прошлости изазивали глад. Хладни таласи такође могу узроковати стврдњавање и смрзавање честица земљишта, отежавајући раст биљака и вегетације на тим подручјима. Један екстрем била је Година без лета 1816, једна од неколико година током 1810-их у којима су бројни усеви пропали услед необичних летњих захлађења након што су вулканске ерупције смањиле доток сунчеве светлости.
У неким случајевима чешће екстремно хладно зимско време — нпр. широм делова Азије и Северне Америке, укључујући северноамерички хладни талас из фебруара 2021. — може бити последица климатских промена, попут оних због промена на Арктику. Међутим, закључци који повезују климатске промене са хладним таласима и даље се сматрају контроверзним. Пројекат JRC PESETA IV закључио је 2020. године да ће укупне климатске промене резултирати падом интензитета и учесталости екстремних хладних периода, при чему ће блаже зиме смањити број смртних случајева од екстремне хладноће, чак и ако поједини хладни екстремни временски догађаји понекад могу бити узроковани променама услед климатских промена и можда чак постати чешћи у неким регионима. Према студији из 2023. године, „слаби екстремни хладни догађаји (ECEs) значајно се смањују по учесталости, пројектованој површини и укупној површини преко северне хемисфере са глобалним загревањем. Међутим, учесталост, пројектована површина и укупна површина јаких ECEs не показују значајан тренд, док су у порасту у Сибиру и Канади.”
Обилне кише и олује
мини|Количина водене паре у Земљиној атмосфери порасла је током последњих деценија услед глобалног загревања, чинећи догађаје са обилним падавинама озбиљнијим.
Тропски циклони
Суша Промена образаца падавина може довести до веће количине падавина у једном подручју, док друго доживљава знатно топлије и сувије услове, што може изазвати сушу. То је зато што повећање температура такође доводи до повећања испаравања на површини Земље, тако да више падавина не значи нужно универзално влажније услове или глобално повећање пијаће воде.
Узроци и атрибуција Истраживање атрибуције
Генерално гледано, ниједан појединачни догађај екстремног времена не може се приписати искључиво једном узроку. Међутим, одређене промене на нивоу целог система у глобалним временским системима могу довести до повећане учесталости или интензитета екстремних временских догађаја.
Рана истраживања екстремног времена фокусирала су се на изјаве о предвиђању одређених догађаја. Савремена истраживања се више фокусирају на атрибуцију узрока трендовима у догађајима. Посебно се ова област фокусира на климатске промене упоредо са другим узрочним факторима за ове догађаје.
Извештај америчких Националних академија наука, инжењерства и медицине из 2016. године препоручио је улагање у побољшане заједничке праксе широм области која се бави истраживањем атрибуције, побољшавајући везу између резултата истраживања и временске прогнозе.