Исторические источники, в частности упоминания в летописях и хрониках о так называемых экстремальных природных явлениях, также дают богатый материал для изучения климатических изменений. Реконструкции климата ЕТР по разности числа случаев с положительными и отрицательными термическими экстремумами выявляют волну длиной 600лет, с резким похолоданием от XIV до XV в. и не менее резким потеплением от XIX к XX в. . Авторы цитируемой работы тем не менее заявляют, что нет оснований утверждать наличие волн такой периодичности; вполне возможно, что это лишь частный случай и следующая волна будет иной длины.
Суровость климатических условий XVI-XVII вв. отмечается в работах ряда авторов, изучавших летописные источники; правда, эти данные относятся обычно ко всей территории Русской равнины. А. В. Дулов указывает для ЕТР в 1651—1700 гг. 19 суровых и снежных зим, в 1601-1650 гг. — 12 и в 1701-1750 гг. — всего 3 суровые зимы. В период 1571—1618 гг. наблюдалась 21 засуха.
Показателем, в большей степени характеризующим климатические условия нашего региона, служит ледовитость Балтики, фиксируемая в ряде западных хроник и свидетельствующая о суровости зим. В. В. Бетин и Ю. В. Преображенский установили максимальную за исторический период среднюю продолжительность ледового периода на Балтике в 1619—1674 гг. — 76 дней. Для сравнения: этаже величина в 1893—1914 гг. составляла всего 45 дней. В XVI и XVII вв. зим со льдом было в два с лишним раза больше, чем зим без льда; XX в. характеризуется обратным соотношением.