As mudanças na composição isotópica da água no ciclo da água ocorrem principalmente durante a passagem da água para dentro e através da atmosfera. As assinaturas isotópicas específicas engendradas por esses processos são então impressas nos corpos d'água terrestres, formando a base para as muitas aplicações de isótopos em estudos hidrológicos. Uma compreensão detalhada dos processos complexos e mutáveis envolvidos é, portanto, uma pré-condição necessária para o uso desta ferramenta em estudos de sistemas climáticos presentes e passados.
Em vista do fato de que os objetivos da IHP também incluem uma abordagem multidisciplinar para a avaliação e gestão racional dos recursos hídricos e tomando nota dos avanços feitos na hidrologia dos isótopos, a AIEA e a UNESCO iniciaram uma atividade conjunta na preparação de uma série. de seis livros atualizados, cobrindo todo o campo de aplicações hidrológicas de isótopos naturais (isótopos ambientais) para o domínio geral dos recursos hídricos e estudos ambientais relacionados.
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