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。
暖冬
熱帯系の外来生物など、本来冬の低温を生き延びれない生物が春まで生存し繁殖するようになることにより生態系のバランスが崩れる。場合によっては人間の生活や健康にも害を及ぼす恐れがある。温暖化が進んで寒い冬がなくなると、マラリアや西ナイル熱などの熱帯性の感染症が日本で流行することも懸念されている。前述の通り、気象学的には冬の期間は12月から2月にかけての3か月間を差し2つの年をまたぐため本項でも1シーズンを2つの年で記述する（例：「1948 - 1949年」と記載される場合、1948年12月から1949年2月にかけての冬を表す）。
2016 - 2017年上記の通り、西暦で1の位が9の年は暖冬になる確率が高いことがわかる。1949年以来1の位が9の年は毎回暖冬になっている。どの年も全国平均で平年を0.35-1.32℃上回っており、特に1949年、1979年、1989年、2009年が著しかった。この原因ははっきり分かっていないが、約10年ごとの周期で、暖冬になりやすいメカニズムが働いている可能性もある。