天文台对香港未来气温和雨量的推算，参考了世界各地主要气候中心以超级计算机模拟未来气候的结果。

澳洲、英国、加拿大、法国、德国、日本、挪威、俄罗斯、韩国及美国的主要气候中心，以全球气候模式在一些特定的温室气体排放情景下，对全球未来气候包括气温作出了计算机模拟。

在计算机模拟中使用的温室气体排放情景有多个，反映专家对全球未来人口、经济、技术、能源和土地用途的发展状况等因素的多种假设，当中包括较少温室气体排放的可持续性经济发展方向、较多排放的快速经济增长和大量使用石化燃料的情景。

天文台利用这些全球气候模式在上述多个不同排放情景下得到的计算机模拟结果，结合过去香港及华南地区录得的气温数据，以及香港、华南及华中的雨量数据，使用称为统计降尺度的方法综合推算香港的未来气温和雨量大势。

在气温推算方面，城市化是都市气温上升的另一原因，因此在推算香港未来气温时亦考虑了城市化的影响。城市化效应的下限是假设城市化冻结于现今水平，而上限则假设城市化持续以过往速率稳定增长。以下陈述了三种不同情况的结果，它们分别为:

(a) "中间路线" - 所有排放情景及上述两种城市化情况的平均;
(b) "下限估计" - 低排放情景及城市化冻结于现时水平;
(c) "上限估计" - 高排放情景及城市化持续以固定速率增长。

至于极端天气方面，研究结果显示每年夏季热夜(日最低气温28度或以上)数目和酷热天数(日最高气温在33度或以上)将增加，而每年冬季的寒冷(日最低气温12度或以下)天数会持续减少。

在中间路线的情况下，预料在2090-2099年，每年夏季的热夜数目会从1980-1999年的平均15晚增加至41晚，上、下限估计的数字分别为54晚及30晚。

在中间路线的情况下，预料在2090-2099年，每年夏季的酷热天数会从1980-1999年的平均7日增加至15日，上、下限估计的数字分别为19及12日。

预料每年冬季的平均寒冷日数下降到少于一天的情况会出现在2030-2039这十年间(以中间路线的情况考虑)，在上、下限估计的情况下，则分别在2020-2029及2040-2049年间发生。上世纪末1980-1999年期间平均每年寒冷天数为14天。

有关21世纪气温推算的研究结果，请参考有关之天文台文献Temperature Projections for Hong Kong Based on IPCC Fourth Assessment Report(只以英文发表)。

21世纪出现大雨的日数会增多。由1961-1990年这30年到本世纪末的最后30年(即2070-2099年)，每小时雨量超过30毫米(即发出黄色暴雨警告的雨量标准)的日数会由每年5日半增至每年6日半。

有关21世纪香港雨量变化推算的研究结果，请参考2005年8月26日的新闻公布及刊载于香港气象学报文献香港21世纪雨量变化推算(只以英文发表)。