Для того чтобы выявить, какие изменения претерпевал климат Земли в течение сравнительно коротких отрезков времени, исследуют метеорологические данные, и в первую очередь данные наблюдений за температурой воздуха и осадками. При этом предполагается получить статистические подтверждения изменений климата Земли.

Выявляя периодические колебания в средних значениях метеорологических величин, можно видеть, что в различных частях планеты они действительно несколько изменялись в течение десятилетий и столетий.

Сопоставление таких данных указывает на существование периодов с избытком или дефицитом тех или иных метеорологических условий (тепла, влаги и т. п.).

Например, на территории США в течение нескольких последних столетий несколько раз избыточно влажные периоды сменялись засушливыми. На американском западе периоды обильных дождей чередовались с засухами.