Излагаются физико-химические основы и результаты экспериментальных исследований по разделению стабильных изотопов водорода и кислорода в природных системах вода-газ и вода-порода. Рассматриваются физические процессы образования и распространения космогенных и радиогенных изотопов в верхних оболочках Земли. Анализируются экспериментальные данные о закономерностях глобального и регионального распределения стабильных и радиоактивных изотопов в природных водах (Мировой океан, атмосферные осадки, поверхностные и подземные воды континентов). Приводится обширная информация по использованию природных изотопов для решения практических задач при изучении водообменных процессов, генезиса и времени пребывания воды в водообменных резервуарах. Рассматриваются задачи глобального и регионального водообмена. Обсуждается проблема образования Земли и ее гидросферы. 
   
Книга рассчитана на специалистов, занимающихся использованием природных изотопов в качестве индикаторов движения и генезиса воды, гидрологов, гидрогеологов, океанологов, климатологов и метеорологов. Работа может быть использована в качестве учебного пособия для преподавателей, аспирантов, магистров и студентов соответствующих специальностей вузов. 

В настоящее время наблюдается заметное усиление изменений природных условий на поверхности Земли. Эти изменения прослеживаются в различных геосферах (изменение газового состава атмосферы, развитие потепления климата, сокращение оледенения, нарастание скорости подъема уровня океана, рост катастрофических явлений и пр.). Их причинами являются как естественные колебания природных процессов под воздействием гелиокосмических и тектонических факторов, так и нарастание активной деятельности человека. Антропогенное воздействие стало ощущаться на глобальном уровне. Практически везде на земном шаре обнаруживаются следы человеческой деятельности, проявляющейся в изменении химического состава атмосферы, вод суши и океана, почвенного покрова Земли, биомассы и биологической продуктивности, режима поверхностных и подземных вод, влагообмена между поверхностью Земли и атмосферой. Химические вещества, созданные человеком, во все большем объеме накапливаются на земной поверхности и в водной среде, оказывая влияние на земную биоту. Происходит увеличение скорости потери биоразнообразия. В настоящее время созрела необходимость обобщения обширной информации, которой располагают различные науки о Земле, что позволит в значительной степени рассмотреть глобальные закономерности формирования и эволюции природных процессов. Исследования закономерностей развития комплекса глобальных процессов и их роли в изменении природных условий на земной поверхности проводятся в тесной взаимосвязи с исследованиями динамики природной среды вследствие воздействия гелиокосмических факторов, изменения геофизических параметров Земли, развития тектонических процессов и вулканической активности, колебания глобальных термических условий изменения тепловлагообмена, колебания массы ледников, изменения уровня океана. Для количественной характеристики изменений окружающей среды применен пространственно-временной анализ развития природных процессов с оценкой их цикличности, синхронности и асинхронности колебаний и вклада в этот процесс различных факторов. Многие явления за последние 200 лет (и в особенности за последние 50 лет) стали необратимыми и даже опасными. Мир находится в состоянии Кризиса, более того – на пороге катастрофы. Возникла самая серьезная проблема человечества – проблема его выживания. С нарастанием социально-Экологического кризиса возникает необходимость глубокого анализа развития взаимодействия между природными и общественными процессами с целью определения путей управления ими.