Die Frage des Klimawandels lässt sich anhand von Wetterphänomenen bzw. deren eventuellen Häufung nur unzureichend beantworten. Auch wenn dies von Seiten der Politik gerne in Zusammenhang gebracht wird, Wetter und Klima stehen nicht in einem direkten Ursache-Wirkungszusammenhang. Beim Wetter handelt es sich um lokal und zeitlich begrenzte Phänomene, während das Klima globale Aussagen über Temperatur- und Niederschlagsverläufe über einen längeren Zeitraum trifft.
Wetterphänomene wie Stürme, Überschwemmungen, Dürren, Schneekatastrophen sind lokal begrenzte Wetterlagen, die keine Aussagen über das überregionale Klima zulassen. Auch wenn subjektive Empfindungen eine Zunahme solcher extremen Wetterlagen vermuten lassen, rein statistisch gesehen ist hier keine Beweisführung möglich. Das Jahr 2007 war in Deutschland das zweitwärmste Jahr seit Beginn der Wetteraufzeichnung im Jahre 1891. Wissenschaftlichen Erkenntnissen zufolge unterliegt das globale Klima natürlichen Schwankungen enormen Ausmaßes, die sich erst nach vielen Jahrtausenden auswirken und manifestieren. Derzeit leben wir etwa in einer Warmphase einer Eiszeit, die vor zwei bis drei Millionen Jahren begonnen hat. Diese grossen Zeiträume lassen eine statistische Auswertung der Wetterdaten der letzten knapp 120 Jahre in Bezug auf das Klima nicht zu.
Ein Phänomen beschreibt ursprünglich ein einzelnes, wahrnehmbares Ereignis. Im weiteren Sprachgebrauch hat sich aber eine Bedeutung im Sinne einer Ausnahmeerscheinung gebildet. Wetterphänomene im ursprünglichen Sinne wären demnach alle sinnlich wahrnehmbaren Wetterereignisse, wie z.B. Regen, Sonnenschein, Schneefall oder Wind. Nach der moderneren Bedeutung würde man Gewitter mit Blitz und Donner, Stürme, Überschwemmungen, Dürren, Nebel oder Hagelschauer zu den Wetterphänomenen zählen. Weitaus seltenere Wetterereignisse wie Polarlicht, Halo, Regenbogen als optische Phänomene oder Windphänomene wie Hurrikan, Taifun, Zyklon und Tornado werden hier nachfolgend beschrieben.
Polarlicht: Dieses optische Wetterphänomen ist nur an den Polen der Erde zu beobachten. Es handelt sich dabei um eine Leuchterscheinung am Himmel, die durch das Auftreffen geladener atomarer Teilchen des Sonnenwindes auf die Atmosphäre der Erde im Bereich der Erdpole entsteht.
Halo: Lichtbögen, Lichtstreifen oder Lichtsäulen, die über den gesamten Himmel verteilt zu sehen sind, werden als Halo-Erscheinungen bezeichnet. Verantwortlich sind dafür unterschiedlich geformte Eiskristalle, die im Innern einer Cirruswolke Licht reflektieren. Die so entstehenden Spiegelungen erzeugen dann die Halo-Phänomene.
Regenbogen: Finden die Phänomene Regen und Sonnenschein gleichzeitig statt, so sind diese Lichterscheinungen am Himmel zu beobachten. Die Regentropfen brechen dabei die Sonnenstrahlen und zerlegen sie wie ein Prisma in ihre Spektralfarben. Am Himmel gegenüber der Sonne erscheint dann ein Bogen mit immer der gleichen Farbanordnung von violett, dunkelblau, hellblau, grün, gelb, orange und rot (von innen nach außen).
Hurrikan, Taifun, Zyklon, Tropischer Wirbelsturm: Alle diese Begriffe bezeichnen das gleiche Wetterphänomen, einen Wirbelsturm mit einer Windgeschwindigkeit in Orkanstärke, also etwa 120 km/h oder Windstärke 12 auf der Beaufort-Skala. Die unterschiedlichen Bezeichnungen resultieren aus der regionalen Herkunft des Wirbelsturmes. Von einem Hurrikan spricht man, wenn der Sturm im Atlantik, im Nordpazifik (östlich der Datumsgrenze) oder im Südpazifik entstanden ist. Ein Taifun entsteht in Ost- und Südostasien bzw. im Nordwestpazifik. Zyklone wiederum haben ihren Ursprung im Indischen Ozean. Alle tropischen Wirbelstürme bestehen aus einem Tiefdrucksystem, in dem riesige Wassermengen verdunsten und aufsteigen. Der Wasserdampf besitzt eine enorme Energie und kondensiert zu Wolken und Niederschlag. Je länger er über tropische Gewässer zieht, um so mehr Wärmeenergie nimmt er auf. Treffen sie auf Festland, können sie keine weitere Energie aufnehmen. Die bereits aufgenommene Energie entlädt sich in Form von heftigen, zirkulierenden Winden, die von sintflutartigen Regenfällen begleitet werden.
Ein besonderes Wetterphänomen wird als El Niño bezeichnet. Dabei handelt es sich um ein Naturereignis das etwa alle drei bis vier Jahre an den pazifischen Küstenregionen nahe des Äquators auftritt und durch ein Abflauen bzw. Drehen des Passatwindes für eine gravierende Umlenkung der warmen Meeresströmung sorgt. Dadurch kommt es an der Südamerikanischen Küste zu starken Regenfällen und Überschwemmungen und zu einem Massensterben von Fischen an der peruanischen Küste. Zudem kommt es in den Amazonasregengebieten zu einer Trockenheit. Selbst in Afrika und Australien wirkt sich El Niño noch aus.