Die potenziellen Auswirkungen einzelner Extremereignisse hängen wesentlich von den drei Faktoren Vorhersagbarkeit, Vorlaufzeit und Ausmaß ab. Die Ausprägungen dieser drei Faktoren hängen wiederum stark von der Art des Ereignisses ab. Die Ereignisart betreffend lassen sich Naturereignisse oder Ereignisse natürlichen Ursprungs von Ereignissen infolge menschlichen beziehungsweise technischen Versagens unterscheiden.

Naturereignisse umfassen diverse Naturphänomene, von denen viele durch den Klimawandel häufiger auftreten und in ihrer Intensität zunehmen werden. Die Auswirkungen des Klimawandels werden mithilfe von Klimamodellen für unterschiedliche Zeithorizonte geschätzt. Diese berücksichtigen zahlreiche Parameter, darunter sowohl menschliche Einflüsse als auch natürliche Ereignisse [UBA15e; DWD21a].

Grundlegend ist klimawandelbedingt mit langfristigen Änderungen der durchschnittlichen jährlichen Temperaturen und Niederschläge zu rechnen. Die Veränderungen zeichnen sich durch eine lange Vorlaufzeit aus. Die Auswirkungen sind in der Regel flächendeckend und über längere Zeiträume zu beobachten beziehungsweise zu erwarten. Der Klimawandel begünstigt aber auch eine steigende Varianz des Wetters und erzeugt damit Unsicherheiten über die konkreten Ausprägungen. So treten Sturm- und Hagelereignisse räumlich begrenzt auf und sind in ihrer konkreten räumlichen und zeitlichen Ausdehnung schwer zu prognostizieren. Dementsprechend kurz fallen die Vorwarnzeiten aus.

Neben Ereignissen natürlichen Ursprungs sind technisches und menschliches Versagen sowie gezielte Angriffe als mögliche Störereignisse zu nennen. Technisches und menschliches Versagen können auch im Zusammenhang mit klimatischen Ereignissen auftreten. So kann menschliches Versagen zum Beispiel beim Krisenmanagement in Folge von Naturereignissen beobachtet werden. Ein mögliches technisches Versagen wäre beispielsweise ein Stromausfall in einem bestimmten Gebiet, der zu Ausfällen der Verkehrssteuerung durch Lichtsignalanlagen führen könnte. Technisches Versagen und menschliches Versagen sind oft eng miteinander verknüpft. Menschliches Versagen kann unterschiedliche Gründe haben, beispielsweise Übermüdung und Überforderung, Inkompetenz, fehlende Konzentration bei der Ausführung einer Tätigkeit, aber auch unzureichende Kommunikation. Menschliches oder technisches Versagen geht häufig mit schwerwiegenden Folgen einher, insbesondere dann, wenn keine Rückfallebene existiert, welche die Folgen kompensieren oder abmildern kann. Darüber hinaus sind gezielte Attentate, wie Cyberattacken oder terroristische Anschläge zum Beispiel auf den Personennahverkehr, als mögliche Störereignisse zu nennen. Alle diese Ereignisse treten meistens sehr plötzlich auf, sodass kaum Reaktionszeit besteht. Besonders dramatisch können ihre Folgen sein, wenn sie das Krisenmanagement während eines anderen Extremereignisses betreffen, zum Beispiel eine Cyberattacke auf die Koordinierungsstelle einer Evakuierung.

Das deutsche Verkehrssystem bedeckt insgesamt eine Fläche von circa 18.000 Quadratkilometern und somit 5 Prozent der gesamten Fläche Deutschlands, auf der es weiträumig verteilt ist [DEST21f]. Aufgrund der flächigen Ausbreitung des Verkehrsnetzes gibt es viele Angriffsflächen und Vulnerabilitäten gegenüber klimatischen Änderungen. Die Verkehrsinfrastruktur wird durch den Klimawandel vermehrt gegenüber Hitze, Frost, Starkregen, Stürmen und Hagel exponiert sein. In der Forschung und Planung besteht Interesse daran, wie empfindlich, das heißt wie sensitiv und kritisch, sie auf zukünftige Wetterextreme reagiert. Betrachtet werden insbesondere die Fläche, die Beschaffenheit und die Verkehrsbelastung der jeweiligen Verkehrsinfrastrukturbereiche.