Há mais no aquecimento global do que parece à primeira vista. Além do aumento do nível do mar causado pelo derretimento das geleiras e das mudanças climáticas que afetam como plantas e culturas crescem, o aumento das temperaturas médias pode afetar os padrões climáticos. À medida que as temperaturas aumentam, também aumenta a probabilidade de clima severo, especialmente em áreas do mundo que já são propensas a tais padrões.
O aquecimento global aquece os oceanos da Terra. Como os furacões derivam sua energia de águas oceânicas quentes, o Fundo de Defesa Ambiental afirma que furacões mais intensos ocorrerão à medida que as temperaturas continuarem a subir. Segundo a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA), se as temperaturas do mar aquecerem em apenas 2 graus Celsius, os ventos de furacões no Pacífico tropical poderiam aumentar de 5 a 12 por cento.
Espera-se que temperaturas mais quentes tragam chuvas mais intensas. Isso ocorre porque o ar quente pode reter mais umidade do que o ar frio. Chuvas mais fortes podem causar inundações aumentadas, especialmente em áreas que fazem fronteira com rios e lagos. Isso pode desencorajar cidades de se desenvolverem em áreas propensas a inundações e incentivar a proteção de zonas úmidas naturais, que ajudam a proteger contra inundações. O aumento da precipitação também pode ser impactado por mudanças nos padrões de queda de neve, o que poderia atrasar o início da primavera e tornar os invernos mais longos.
À medida que as temperaturas aumentam, também aumenta a probabilidade de ondas de calor. Segundo a Federação Nacional da Vida Selvagem, estados como Carolina do Norte, Delaware e Nova Jersey experimentaram seu junho mais quente já registrado em 2010. Centenas de outros recordes de temperatura diária em julho de 2010 foram registrados por vários estados dos EUA. O aumento do calor coloca crianças e populações idosas em maior risco de insolação. Além disso, aumentos no calor causarão maior consumo de energia e água, o que pode agravar o problema.
Um estudo de 2007 liderado por pesquisadores da Universidade Purdue afirma que a frequência de tempestades severas poderia mais do que dobrar em áreas como Nova York e Atlanta. O estudo não conseguiu prever tempestades individuais, mas os pesquisadores foram capazes de prever os dias em que essas áreas estariam mais em risco. Além de um aumento na frequência de tempestades, o estudo também descobriu que o maior número de tempestades ocorreria durante a típica temporada de tempestades para as áreas em risco. A Federação Nacional da Vida Selvagem espera tempestades severas — tempestades que no passado normalmente ocorreriam uma vez a cada 20 anos — para atingir áreas propensas a tempestades a cada quatro a seis anos até o final do século 21.