本书着力介绍地球系统、气候系统的知识，系统阐述了气候、水文、水资源的内在联系，介绍了作者在国内较早开展气候―水文耦合模拟的结果，概述了国内外多学科交叉研究的科学计划和研究成果，提炼了未来多学科交叉研究的前沿问题。本专著系统论述了全球和中国气候变化的趋势、归因、特征和最新的科学结论，全面阐述了气候变化背景下气候、水文极端事件的变化趋势，评估了气候和水文变化对陆地、海洋和冰冻圈生态环境的影响，提出了在可持续发展框架下应对气候变化和水资源问题的措施。