Aunque los impactos antropogénico en el clima puedan ocurrir en el futuro, estarán superpuestos a un fondo de procesos climáticos naturales, que pueden amortiguarlos o amplificarlos. El análisis de la variabilidad climática natural puede realizarse mediante la climatología histórica, que, a partir del estudio de documentos históricos, reconstruye la evolución del clima en el periodo pre-instrumental. Este trabajo se ha centrado en el análisis del clima de Andalucía durante los siglos xvi y xvii, cuando se produce la irrupción de la denominada "pequeña edad de hielo" en la Península Ibérica. A partir del análisis de los diferentes datos paleoclimáticos se infiere que como consecuencia de este periodo climático mas frio, se produjo un aumento de las precipitaciones entre 1550 y 1650, alternando con frecuentes periodos de sequía, con la aparición de fenómenos meteorológicos extremos asociados a la ruptura de la corriente zonal y el predominio de circulaciones meridionales. Se infiere que la variabilidad climática natural durante este periodo fue producida más por mecanismos estocásticos internos al sistema climático, que por causas externas como la variabilidad solar o la actividad volcánica.