隨著降雨模式的變化，農(nóng)民面臨著洪水和干旱的雙重威脅。這兩種極端天氣都能摧毀農(nóng)作物。洪水沖走了農(nóng)民賴以生產(chǎn)的肥沃的表層土壤，干旱則使其變干，更容易被吹走或沖走。高溫增加了作物對(duì)水的需求，使它們?cè)诟珊禃r(shí)期更加脆弱。頻繁發(fā)生的熱浪天氣會(huì)“熱壞”某種長(zhǎng)期固定耕種的作物；而更多的洪水、降雪和空氣濕度，也會(huì)限制可以種植作物的類型。在一些地區(qū)，氣溫升高可能會(huì)增加農(nóng)作物產(chǎn)量。氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的總體影響預(yù)計(jì)是負(fù)面的——減少糧食供應(yīng)和提高糧食價(jià)格。

2019年5月發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館·綜合》（PLoSOne）上的一項(xiàng)研究分析了大麥、木薯、玉米、油棕、油菜籽、水稻、高粱、大豆、甘蔗和小麥?zhǔn)N農(nóng)作物的產(chǎn)量后發(fā)現(xiàn)，由于氣候危機(jī)，全球糧食系統(tǒng)每年已經(jīng)減少了35萬億卡路里的生產(chǎn)。研究利用全球作物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)來幫助確定全球作物產(chǎn)量如何隨時(shí)間變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氣候危機(jī)對(duì)不同地區(qū)糧食產(chǎn)量的影響不同，歐洲、南非、南亞和澳大利亞的糧食生產(chǎn)受到的負(fù)面影響最大，拉丁美洲受到的正面影響多一些，亞洲、北美和中美洲受混合影響更多。有趣的是，在美國(guó)，伊利諾斯州的玉米產(chǎn)量下降了8%，但是在愛荷華州和中西部地區(qū)，由于氣候變化，玉米產(chǎn)量有所增加。

來自澳大利亞、德國(guó)和美國(guó)的研究人員進(jìn)一步量化了干旱或熱浪等極端氣候?qū)θ蛑饕r(nóng)作物產(chǎn)量的影響。他們于2019年5月發(fā)表在《環(huán)境研究快報(bào)》(EnvironmentalResearchLetters)上的研究顯示，玉米、水稻、大豆和春小麥生長(zhǎng)期氣候因素的年變化因素占其產(chǎn)量波動(dòng)的20%-49%。為了弄清極端氣候?qū)r(nóng)業(yè)產(chǎn)量的影響，研究人員使用了高空間分辨率的全球農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及近全球覆蓋的氣候和極端氣候數(shù)據(jù)集，通過運(yùn)用隨機(jī)森林（RandomForests）這一機(jī)器學(xué)習(xí)算法，梳理出哪些氣候因素對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響最大。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致產(chǎn)量異常的最重要的氣候因素與溫度有關(guān)，平均生長(zhǎng)期溫度和極端溫度在預(yù)測(cè)作物產(chǎn)量方面發(fā)揮著主導(dǎo)作用。該研究還標(biāo)定了全球熱點(diǎn)地區(qū)——這些地區(qū)的農(nóng)作物產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的很大比例，但最容易受到氣候變化和極端情況的影響。被標(biāo)定的熱點(diǎn)地區(qū)大多位于北美和歐洲等工業(yè)化農(nóng)作物生產(chǎn)區(qū)，這些地區(qū)對(duì)全球整體糧食產(chǎn)量至關(guān)重要。例如，非洲的玉米產(chǎn)量與生長(zhǎng)季節(jié)氣候變化的關(guān)系最為密切。雖然非洲玉米產(chǎn)量在全球玉米產(chǎn)量中所占的份額很小，但非洲玉米產(chǎn)量的大部分用于人類消費(fèi)，所以氣候變化對(duì)該地區(qū)的糧食安全至關(guān)重要。對(duì)許多已經(jīng)沒有糧食安全的國(guó)家來說，如何對(duì)抗饑餓可能會(huì)成為最為棘手的問題。