气候变暖在全球呈不均匀性，使得极端天气事件的发生频率、延续时间和分布发生变化，导致气象灾害的频率和强度加大。温室效应加剧，全球变暖，干旱的频率和强度均有增加的趋势。

与全球干旱变化趋势相同，中国干旱地区和干旱强度都呈现增加的趋势，干旱问题日益凸显。近半个世纪以来，中国北方主要农业区干旱面积在春季、夏季、秋季和冬季4个季节里都处于上升发展的趋势。冬季和春季干旱发展趋势最明显，夏季和秋季干旱发展趋势较慢。华北的干旱面积扩大迅速，形势严峻，东北干旱面积扩大速度相对较慢，西北东部的干旱面积扩大趋势不明显。华北地区近20多年来干旱不断加剧的形势十分严峻，从1970年代后期至今，干旱不断加剧。20世纪90年代后期以来华北地区更是连年出现大旱，导致农业生产损失巨大、水资源极度短缺。20世纪90年代末期和21世纪初的几年干旱范围之广、损失之大是半个世纪以来最严重的。一些地区的降水量减少，干旱加剧，如山西汾河流域的多年平均降水量已由50年代的558mm减少到449mm，减少了近20%，此外，我国华北、西北东部以及东北南部等地的降水量也有减少的趋势，气候转暖，我国北方干旱事件发生频率增加，华北地区近20多年来干旱不断加剧的形势十分严峻。依据未来气候情景模式预估结果，我国干旱地区的范围将扩大，干旱地区的格局将发生变化，半湿润干旱区面积扩展最多，北方趋于干旱化。气候变化背景下，降水量有少量增加，但蒸发量和蒸腾量也相应增加，加之灌溉和其它人为用水的增加，所消耗的水量可能超过降水的增加，从而使我国大部分地区水分处于亏缺状态，干旱形势难以缓解。尤其是北方地区，受旱面积可能增长。

我国的低温冷冻害有5～7年的变化周期，总的趋势是灾害强度不断加大。1992～1999年是冷冻害最强盛的一个周期，我国东北及华北的大部分地区遭遇了强低温冷冻害；2000～2005年的总灾害强度较前一个周期有所减弱，但黄淮流域的灾害强度进一步加大；2008年则全国东部大部分地区遭遇罕见低温冷冻灾害，造成的危害损失非常严重。在全球气候变化和农业生产结构调整等多方面因素的影响下，低温冷冻害总体呈不断上升的趋势。我国北方霜冻日数近50年来有明显减少趋势，变率的大小存在明显的区域性差异，华北、西北东部和东北西南部变率较大，其中华北中北部和西北东部年有霜日日数变率大。在东北地区，适于吉林中部种植的高产玉米良种由于气候变暖近十年来已向北推进了三个纬度，只有温度平均升高0.23℃的地方霜害才不会加重，但气候变暖的速度比这个值要小得多，所以霜害明显加重。

IPCC第4次评估报告结果，近50年来热昼、热浪事件的发生频率持续上升。全球气候变暖使平均温度、最低温度和最高温度皆升高，其明显的特点就是极端气温显著升高。东北和华北的增温幅度最大，其次是西北地区，增温幅度均高于全国平均水平。20世纪90年代初东北地区最高气温的天数有明显增多趋势，华北和西北地区最高气温的天数基本上都在20世纪90年代中后期。20世纪50年代初，每年只有10d左右白天温度极端偏高，20世纪80年代中期以后，极端温度天气增加的趋势异常明显，在1998年有25天出现了极端偏高的情况，几乎是20世纪50年代的1.5倍。西北地区年极端高温事件表现为增加趋势，年极端高温事件发生频次同增暖呈显著正相关。近50年来，全国平均的炎热日数呈现先下降后增加的趋势，而近20年上升较明显。从我国北方地区来看，白天温度极端偏高的日数除华北南部地区趋于减少外，大部分地区趋于增多，西北一些地区增加趋势最为明显。未来极端温度或高温事件数的变化趋势，将直接影响到高温热浪及其相关灾害的发生。研究表明，在SRES B2情景下2071～2100年，我国大部分地区高温日数出现的频率均比气候基准时段（1961-1990年）高5倍以上，东北和西北地区高温事件的发生频率将会增加。