天気（天候）とは、特定の時間と場所における大気の状態の現状を指します。天候は一時的なもので、太陽、大気（地球を取り巻く気体）、水圏（地球上の水域）、地圏（地球上の陸域）の相互作用によって影響を受けます。これらの要素は場所や時間によって異なるため、地球上ではさまざまな天気が観測されます。
太陽放射は大気を透過して、表面の水や陸地と相互作用します。これらの表面は、エネルギーを熱放射、または熱として放出し、空気を暖めます。熱は、大気を通って宇宙に逃げていくか、特定の大気ガスによって大気中に閉じ込められ、地球を暖め続けます。このような大気中の熱の滞留は、温室効果と呼ばれています。いわゆる温室効果ガスは、他のガスに比べてより多くの熱を保持します。
暖かい空気は冷たい空気よりも密度が低いため、暖かい空気は上昇します。上昇した空気は、気圧の低い上層大気に向かう鉛直方向の流れを作ります。熱放射源から離れていくと、空気は冷え始め、密度が高くなり、再び下降していく。このプロセスは、対流循環として知られています。
天気は通常、気温、気圧、風、湿度、降水量、雲の6つのパラメータで測定されます。気象予報士は、これらの条件を測定し、過去の観測結果の傾向に基づいて近い将来の天気を予測します。例えば、気圧は上空の大気の重さを表しています。高気圧は気温が低く晴れているとき、低気圧は気温が高く嵐が発生しているときに見られます。気圧の低下や上昇を観測することで、気象学者は、傘を持っていくべきか、それとも晴れの日を期待すべきかを短期的に予測できます。
異常気象には、熱波、寒波、ハリケーン、竜巻、干ばつ、洪水などがあります。これらのイベントは突然発生することが多く、そのため予測が困難です。通常、異常気象は、ある地域の過去の分布で観測された条件との関連で説明されます。これらの過去の記録を用いた研究によると、人為的な気候変動により、日々の気温と降水量の極端な変化の頻度と強度が増加していることが示されています。また、気候モデルによると、気候変動に伴い、北部寒冷地域で夏の異常気象が続くなど、地球上でより多くの異常気象が発生すると考えられています。
