Contrairement à la marche des saisons, régulière et par conséquent facilement prévisible, El Niño se produit avec des intervalles de temps irréguliers, allant de 2 à 10 ans, et deux événements ne sont jamais tout à fait les mêmes. Ainsi, celui de 1982-83 prit les scientifiques par surprise parce qu'à la différence des événements précédents il n'avait pas été précédé par une période d'alizés renforcés à l'équateur. De plus, il se produisit de façon exceptionnellement tardive dans l'année.
De manière à se préserver de la possibilité de telles surprises (c'est à dire de l'arrivée d'un El Niño “dissident”), les scientifiques ont continué de documenté autant d'événements passés possible, en agençant ensemble des petits bouts d'évidences historiques issues de sources très variées - (Figure 3) :

Figure 3 Les années El Niño (surlignées en jaune) ressortent clairement dans ces enregistrements de température de surface de lamer le long de l'équateur dans le Pacifique est, dans les données barométriques de Darwin, et dans les mesures de pluie aux Îles Christmas dans le Pacifique central.
D'autres évidence indirectes, fondées sur des échantillons de corail (Figure 4), fournissent des renseignements sur la façon dont la fréquence des El Niño passés a varié à l'échelle des siècles voire des millénaires. Des données tirées des arbres les plus vieux (espacement variable entre deux anneaux de croissance consécutifs) renseignent également sur les événements du passé.%0