気候
地球の気候は温暖化と寒冷化を繰り返しており、300万年前に始まった第四紀においては、4万年から10万年の周期で寒冷化した氷期と温暖化した間氷期が交互に繰り返されてきた。直近の氷期は最終氷期と呼ばれ、7万年前〜紀元前10000年頃まで続いた。最も寒冷だった最終氷期最盛期（LGM、2万年前）には海面は現在よりも120m低く、ユーラシア大陸と北アメリカ大陸はベーリング陸橋で陸続きだったほか、東南アジアの多くの島々や日本列島がユーラシア大陸と陸続きだった。ローレンタイド氷床（北アメリカ）やスカンジナビア氷床（ヨーロッパ）など、氷河が大きく南進していた。その後気候は現代まで続く間氷期に入ったため急速に温暖化し、紀元前5000年〜紀元前3000年ごろにかけての完新世の気候最温暖期（ヒプシサーマル）には北半球は平均で現在よりも2℃程度暖かかった。アフリカではサハラ砂漠の大半が緑に覆われオーストラリアも降水量が多かった一方、アメリカ中西部や南アメリカのアマゾンでは降水量が少なかった。日本でも海水面が現在より3〜5m高い縄文海進が起きていた。
寒冬
戦後においては日本列島全体が寒冬となることは少なく北冷西暖型（北日本で低温、西日本や南西諸島で高温）、北暖西冷型（北日本で高温、西日本や南西諸島で低温）に分かれることが多い。近年、特に2000年代後半以降は北暖西冷傾向が顕著であり朝鮮半島や中国大陸部から押し寄せる西日本中心の西回り寒波が主体となる一方、シベリア東部やサハリンなどから北海道以南へ南下する北・東日本中心の北回り寒波は極めて少なくなっている傾向があり、どちらかというと北暖西冷型の冬が多く、特に2011年と2015年はこの傾向が著しかった。しかし、2012年・2013年は2年連続での北冷型（北日本ほど負の偏差が大きかったが、西日本でも平年を下回った）、および3ヶ月を通しての低温になった。