Bilimciler, iklim değişikliğinin aşırı sıcak dalgalarını, fırtınaları ve orman yangınlarını nasıl etkilediğini belirlemek için iki yaklaşımdan yararlanıyor. Birincisi, günümüz ikliminde bu tür olayların ne sıklıkla meydana geldiğini, iklim değişikliği olmadan ne sıklıkla meydana geleceğini karşılaştırıyor. İkincisi, iklim değişikliğinin olayın özelliklerini nasıl değiştirdiğini inceliyor. Örneğin, bir fırtınanın yağış miktarını veya bir sıcak dalgasının sıcaklığını artırıyor mu?

Bu yaklaşımlar, hava ve iklim verileri, iklim sisteminin fiziksel anlayışı ve bilgisayar modellerini birleştiriyor. Bilimciler, farklı yaklaşımlardan elde edilen sonuçları karşılaştırarak sonuçlara ne kadar güvenebileceklerini belirliyor. Örneğin, 2017'de Houston bölgesinde 50 inç (127 cm) yağış yapan Harvey Kasırgası, iklim değişikliğinin yağış miktarını artırdığını gösteren birçok çalışma ile incelenmiştir.

Bilimciler, bazı olaylar için diğerlerinden daha fazla güven duyar. Sıcak dalgaları, iklim değişikliğiyle en iyi anlaşılan ve en iyi modellenen olaylardır. Diğer olaylar, özellikle küçük ölçekli atmosferik süreçlere bağlı olanlar, daha zor incelenebilir.