De grote hitte in Rusland wordt veroorzaakt door een langdurig hogedrukgebied dat depressies, die voor de aanvoer van regen moeten zorgen, op een afstand houdt. Die depressies laten nu hun regen vallen in Midden Europa. Door het gebrek aan regen droogt de bodem in Rusland uit, wat de temperaturen daar nog sterker doet stijgen. De hevige regens in Pakistan en Zuid China hangen samen met een zeer sterke Aziatische moesson. De moesson is dit jaar uitzonderlijk sterk vanwege een uitzonderlijk warme Indische oceaan en de aanwezigheid van een La Nina. Tijdens een La Nina is een groot gedeelte van de tropische Stille Oceaan kouder dan normaal. Dit heeft een grote invloed op de lucht bewegingen in de tropen en intensiveert de Aziatische moesson. Het warme water in de Indische oceaan versterkt dit effect. Het warme water in de Indische oceaan is een naijl effect van de de El-Niño die aan de huidige La-Nina is voorafgegaan en met enige vertraging de hele tropen heeft opgewarmd.
De hevige moessonregens worden in Pakistan nog versterkt door de bijzondere atmosferische circulatie die samenhangt met het hogedrukgebied boven Rusland. In de bovenlucht op zo'n 5 km hoogte vertoont de straalstroom (een gebied met uitzonderlijk hoge windsnelheden) nu sterke meanders. De positie van deze straalstroom bepaalt in sterke mate het weer aan het aardoppervlak. Boven Rusland ligt de straalstroom nu uitzonderlijk noordelijk met een anticyclonale (met de klok mee) kromming. Dit veroorzaakt aan het oppervlak een hogedrukgebied. Boven het noorden van Pakistan is de situatie juist omgekeerd, met een uitzonderlijk zuidelijke positie en cyclonale (tegen de klok in) kromming, wat daar een lagedrukgebied met hevige regenval veroorzaakt.
Alhoewel we deze weersverschijnselen goed kunnen begrijpen zijn ze door het chaotische karakter van de atmosfeer maar in beperkte mate te voorspellen. Theoretisch ligt die limiet op ongeveer twee weken, maar praktisch kunnen we op dit moment hooguit een week vooruit betrouwbare voorspellingen maken. Nog moeilijker wordt het om de intensiteit en plaats van lokale buien, die vaak de veroorzaker zijn van de calamiteiten, te voorspellen. Dit kunnen we, ook weer door het chaotische karakter van de atmosfeer, maar een paar uur vooruit. Hetzelfde grillige karakter van het weer zorgt er ook voor dat extreme weersituaties tegelijkertijd of vlak na elkaar kunnen optreden en de indruk geven dat het weer van slag is.
Simulaties met klimaatmodellen laten zien dat in een warmer klimaat de kans op hittegolven en hevige neerslag toeneemt. Een warmere atmosfeer kan meer waterdamp bevatten, die er als regen ook weer uit kan vallen. Verder wordt door de opwarming van de aarde de cyclus van verdamping en neerslag ook intensiever. Een gevolg hiervan is dat de bodem eerder kan uitdrogen wat de temperatuurstijging versterkt. Hoewel er wel een link is tussen klimaat verandering en extreme weersituaties betekent dit niet dat we individuele gevallen direct aan klimaatverandering kunnen toeschrijven. Alleen als we op basis van statistiek kunnen aantonen dat er nu meer extreme weersituaties zijn dan vroeger kunnen we deze toeschrijven aan klimaatverandering. Dit is lastig vanwege het grillige en zeldzame karakter van dit soort extreme weersituaties. Op dit moment is daar nog geen hard bewijs voor.
Voor minder extreme situaties hebben we meer statistiek en kunnen we eerder uitspraken doen. Zo is recentelijk vastgesteld dat de gemiddelde buienintensiteit is toegenomen. Dat de aarde opwarmt kunnen we al veel langer met zekerheid zeggen. De globaal gemiddelde temperatuur, waar de meeste grilligheid is uitgemiddeld, laat over de laatste 150 jaar een significante stijging zien. Door deze voortschrijdende opwarming van de aarde zullen we in de toekomst vaker met hittegolven en hevige neerslag te maken krijgen. De klimaatmodellen zijn hierover eensluidend en we kunnen dit ook goed begrijpen op basis van de bekende natuurkundige wetten.
Het land op het noordelijk halfrond is dit jaar uitzonderlijk warm. Juli was het warmst sinds het begin van de metingen en ook Mei en Juni waren uitzonderlijk warm. Alhoewel, zoals boven is uitgelegd, het lastig is om individuele extreme weersituaties direct toe te schrijven aan te klimaatverandering is het een extra aanwijzing dat in de toekomst vaker extreme weersituaties zullen optreden.
Extreme weersituaties zijn vaak ontwrichtend voor de samenleving en eisen vele slachtoffers. Dit is voor een groot deel toe te schrijven de sociaal economische situatie van het gebied. De meeste natuurrampen vinden plaats in arme gebieden, met gebrekkige behuizing, grote bevolkingsdichtheid, slechte infrastructuur en vaak ook inadequaat openbaarbestuur. De economische activiteit zorgt ook voor ontbossing, waardoor het water ongehinderd de hellingen kan afstromen, en uitdroging van de grond door irrigatie. Dit versterkt de impact van hevige neerslag en hittegolven.
Door klimaatverandering zullen in de toekomst meer extreme weersituaties optreden. In hoeverre deze natuurrampen zullen veroorzaken hangt sterk af van de sociaal-economische ontwikkelingen.