极端气候是指天气(气候)的状态严重偏离其平均态，在统计意义上属于不易发生的事件。通俗地讲是指50年一遇或100年一遇的小概率事件。
极端气候在2009～2010年间的冬季，包括欧洲、亚洲和北美洲在内的北半球被极端寒冷大范围笼罩着。在美国，数以百计的日最低温度被刷新。在欧洲，暴雪中断了空中和陆路交通。相反，在北极和加拿大情况却减缓了很多。 2010年夏季，巴基斯坦遭受了历史上最糟糕的洪灾，2000多万人受灾。2010年6月，是莫斯科有现代气象记录以来最炎热的月份。气温超出长期录得的平均值多达7.8℃。从7月开始一直到8月中旬的高温导致俄罗斯欧洲国土部分爆发大规模的山林大火，有害气体影响了数以千万计的人。 不管是俄罗斯热浪还是巴基斯坦洪灾，都和发生在北半球大气流的“阻塞事件”有关，它让天气模式保持静态，令热量和湿气都不能散开。 在中国许多地方，高温打破了历史极端记录，因此中国有了史上最热的夏季。洪水、山体滑坡、泥石流也对经济造成了严重的破坏。在8月，位于中国西北甘肃的舟曲遭遇了中国有记录以来最具破坏性的泥石流。
世界气象组织全球天气研究计划负责人卡西姆・阿斯拉尔认为，北半球冬季的极端气象(欧美和亚洲的严寒)和北极的变暖都与大范围的大气干扰有关，这又与北冰洋、北大西洋涛动，以及北半球大气流的“阻塞事件”让天气在部分国家保持模式静态有关。 欧洲和欧亚地区在这个夏季的极端炎热和干旱、巴基斯坦在季风季节遭遇强降雨，也和大气层的“阻塞”有关系。它有效地阻隔了俄罗斯的热力散发，也阻挡了巴基斯坦的湿气挥发，将它们“锁”在特定的区域，让这些热和湿气变得更加强烈。 至于其他的极端气象发生原因就比较复杂。很难将一个单一的极端气象事件归结于气候变化。但是要指出的是，气候科学家们确实预测极端气象事件会增加，尤其是极端炎热事件，这是因为气候变化的原因。
以前，在设计风电场的时候，对极端天气气候的影响讨论不多，例如东南沿海的台风究竟有多强，会对风电场造成多大的影响。现在这些问题却成为风能资源开发必须首先解决的关键问题，尤其要考虑极端天气或气象灾害的影响，如强沙尘暴、强风、强台风、覆冰、雷击等。 如何根据极端气候环境条件指导风电场建设的宏观布局和重点地区，如何科学评估不同地区风电场建设的气候风险（主要是因极端气候环境条件对风电场造成破坏的几率）是目前风能开发中的重要科学问题。例如，热带气旋、龙卷风、爆发性温带气旋、低温、风暴潮、海冰等恶劣气候环境会严重影响风电场的安全运营，其中热带气旋的影响最甚。 目前，对大气边界层中风机高度范围内的热带气旋风特性仍缺乏深入的了解，不能为沿岸和近海风电场设计提供可靠的空气动力学参数，风电场规划和建设缺乏气候风险分析依据。
美国卡特里娜飓风 2005年8月25日，“卡特里娜”飓风登陆美国佛罗里达州。29日飓风卷土重来，再次以每小时233公里的风速在美国新奥尔良外海岸登陆。此次飓风被认为是美国历史上损失最大的自然灾害之一。 印度洋海啸2004年12月26日，印度洋发生大地震，并引起强烈海啸，印尼、斯里兰卡、泰国、印度、马尔代夫等国15.6万人死亡，是人类历史上死伤最为惨重的海啸灾难之一。 秘鲁大雪崩1970年5月31日，在秘鲁安第斯山脉的瓦斯卡兰山区发生了巨大雪崩，雪崩将瓦斯卡兰山峰下的容加依城全部摧毁，造成2万居民死亡，受灾面积达23平方公里。 北美黑风暴 1934年5月11日凌晨，美国西部草原地区发生了一场前所未有的黑色风暴。大风整整刮了3天3夜，形成一个东西长2400公里，南北宽1440公里，高3400米的迅速移动的巨大黑色风暴带。风暴所经之处，溪水断流，水井干涸，田地龟裂，庄稼枯萎，牲畜渴死，成千上万的人流离失所。
