과거의 자연재해의 변동을 이해하기 위해서는 과거의 지구환경 변화의 이해가 필수조건이며 그 가운데서 자연재해의 흔적을 찾아내야 하는 어려움이 있다. 과거의 지구환경 변화는 과거 관측기록과 고문서에 기록된 정보를 통해서 얻을 수 있다. 예를 들어서 Qian 외(2003)는 한국의 과거 강수 관측기록과 중국의 역사기록물의 분석으로부터 과거 약 500년 동안의 동아시아에서의 수십 년에서 수백 년 주기의 우기/건기의 강도 변화를 제시하였다. Zhang 외(2007)는 과거 역사기록물 분석을 통해서 과거 천 년 동안의 양쯔강 유역에서의 온도변화와 홍수/한발의 변동을 연구하여, 큰 폭의 온도 변화가 보다 빈번한 홍수/한발을 야기했다고 보고했다. 그러나 이러한 지구환경변동의 복원으로부터는 자연재해의 빈도와 강도의 변동을 이해하는 데에는 한계가 있기에 새로운 연구 방법들이 요구되고 있다.