По каким признакам можно определять, кто куда в прошлом перемещался?

Жители экстремальных климатических зон, скорее всего, не мигрировали после того, как к этим зонам адаптировались. Зачем лишняя конкуренция, типа: к нам не полезут, ну и нам не надо. При таком раскладе расовый состав жителей и язык общения должны быть консервативными.
Действительно, языки народов Севера (чукчей, алеутов, юкагиров и т.п.) образуют изолированные малочисленные семьи, расовый состав - монголоиды. Та же картина и у народов джунглей Африки и Южной Америки, аборигенов Австралии и островитян Индийского и Тихого океанов: совершенно самостоятельные языки, ни с кем не родственные, расовый состав однородный (австралоидная раса в Африке, в Австралии и на островах, монголоидная - в Америке).

Признаки миграций.
1. Свидетельства об изменении мест стоянок древних людей. В основном, из-за поисков новых мест охоты - в каменном веке. Так енисейские племена добрели до Северной Америки, что отслеживается и по общности языков дене-енисейской семьи и языков группы индейских племён на-дене. Это наиболее поздняя миграция. Я думаю, что более древние стойбища далеко не переносились - людей было мало, на прокорм окружающей природы хватало.
2. Свидетельства о временном технологическом преимуществе одной группы племён над другими (это преимущество приводило не просто к миграции, а к относительно быстрой экспансии племён и смешению рас):
а) изобретение топора в районе 15 - 12 тыс лет до н.э., а затем лука и стрел с каменными наконечниками позволило племенам палеолита покидать насиженные места: теперь везде можно было отбиться от хищников и конкурентов и построить жильё и плавсредства, где есть материал - лес; похоже, что общность языков ностратической макросемьи языков связана с экспансией группы племён, открывших в каменном веке топор (это индоевропейская (степи от Дуная до Урала), уральская (северные леса и часть побережья Северного Ледовитого океана), алтайская (тайга и степи Сибири и Дальнего Востока), афразиатская (Аравийский п-ов, северная половина Африки) семьи языков и вышеупомянутые семьи языков народов Севера Азии и Америки), картвельская (юго-запад Кавказа), дравидийская (южная и центральная Индия); ностратическая макросемья - самая многочисленная благодаря этой экспансии, а отдельные семьи характеризуются смешанным расовым составом: уральская и алтайская семьи, по мере смещения к западу, становятся более европеоидными по составу, индоевропейская и афразийская - более негроидными к югу, кроме того, индоевропейская и дравидийская - более австралоидной к югу Индии;
б) приручение лошади протоиндоевропейскими жителями степей позволило им быстро расселиться по всей Европе и в Азии от Ближнего Востока до Индии (то же произошло, возможно, и в Северной Америке с америндской макросемьёй языков, когда индейцы освоились с лошадьми); индоевропейская семья языков - самая многочисленная в ностратической макросемье;
б1) распространённость группы языков также говорит об отсутствии заметного сопротивления аборигенов пришельцам: так получилась распространённость славянских языков на востоке Европы и в Азии: эта группа языков - самая многочисленная; в Европе же из-за тесноты и конкуренции получилось очень много языков и диалектов.
в) преимущество на море позволило распространиться по миру сначала испанскому влиянию, затем английскому - отсюда распространенность испанского и английского языков.

Есть признак, позволяющий косвенно определить, кто раньше мигрировал, кто позже. Носители языков сино-кавказской макросемьи разбросаны "островками" от Пиренеев до Китая. Это баски, есть работы о культуре Триполья-Кукутени, некоторые народы Кавказа, тибетцы и китайцы. Кроме того, языки тайской макросемьи имеют некоторое родство с сино-кавказскими языками. По-видимому, они являют собой свидетельство экспансии племён юга Китая, где обнаружены очень древние останки современного анатомически человека, в Юго-Восточную Азию и на запад во время, предшествующее последнему леднику. Экспансия ностратических людей с топорами к концу ледникового периода расколола полосу синокавказского влияния на вышеупомянутые островки, расположенные исключительно в горных районах, где людям с топорами бродить было неудобно. Это я так думаю Как взаимодействовали смелые ностратические охотники с древними аборигенами Сибири - не догадываюсь.