Les changements climatiques européens du XIXe siècle ne se résument pas à une sortie soudaine du « Petit Âge glaciaire » : les rythmes varient selon les régions et les saisons. Les séries régionales montrent des alternances de refroidissements et de périodes plus douces jusqu’au XIXe siècle. Dans les Alpes, plusieurs glaciers connaissent des avancées importantes avant d’amorcer un recul plus durable à partir de la seconde moitié du siècle, avec des différences selon les massifs. L’évolution des températures s’inscrit dans une histoire climatique complexe, influencée par la variabilité naturelle et par des facteurs externes, notamment les éruptions volcaniques et les variations du rayonnement solaire. La transition doit donc être analysée sur plusieurs décennies plutôt qu’à partir d’un hiver ou d’un été particulier.
Certains contemporains perçoivent ces évolutions à travers le recul des glaciers ou les changements observés dans les activités agricoles. L’évolution des glaciers intéresse les naturalistes, les voyageurs et les populations de montagne ; les archives agricoles renseignent sur la saisonnalité des récoltes. Dans le même temps, l’Europe s’industrialise rapidement. Les activités humaines commencent à augmenter la concentration atmosphérique de dioxyde de carbone, mais il serait trompeur d’attribuer à ce seul mécanisme tous les changements constatés au cours du XIXe siècle. L’évaluation des contributions respectives des forçages naturels et anthropiques nécessite des méthodes scientifiques développées bien plus tard.
Le recul de certains glaciers au XIXe siècle renseigne sur les transformations des températures et des précipitations régionales, mais ne suffit pas à décrire la moyenne mondiale. L’industrialisation modifie simultanément la composition de l’atmosphère, tandis que la variabilité naturelle continue d’agir. Les séries climatiques doivent donc être étudiées sur plusieurs échelles de temps afin de ne pas confondre un épisode local avec une tendance globale. La notion de « sortie » du Petit Âge glaciaire est commode pour organiser le récit historique ; elle ne correspond ni à une date unique ni à un mécanisme physique simple.