خشک‌سالی به نبود یا اندک بودن باران در یک دورهٔ طولانی گفته می‌شود که باعث عدم توازن در میزان آب و در نتیجهٔ آن کمبود آب، نابودی گیاهان، کم شدن شدّت جریان آب (برای نیروگاه‌های برق‌آبی)، کاهش عمق آب‌های سطحی و خاک مرطوب می‌شود. این اتّفاق زمانی رخ می‌دهد که تبخیر سطحی و تبخیر آب از گیاهان از حدّ معمول در مدّت معیّن بیشتر شود. خشک‌سالی جدّی‌ترین معضل فیزیکی برای کشاورزی در همهٔ جای دنیا است. برای مقابله با این پدیده بارور کردن ابرها روشی مؤثر ولی کوتاه‌مدت است.

به طور پایه‌ای چهار نوع خشک‌سالی وجود دارد:

خشک‌سالی همیشگی، مخصوص مناطق بسیار خشک، در این مناطق بدون روش‌های مناسب آبیاری کشاورزی غیر ممکن است.
خشک‌سالی‌های مقطعی، برای مناطقی که فصل‌های خشک و فصل‌های بارانی دارند. کشاورزی در دوران بارانی تنها راه ممکن است.
خشک‌سالی ناگهانی، برای مناطق مرطوب و نیمه‌مرطوب. این خشک‌سالی غیرمتناوب است و مناطق کوچکی را همیشه در بر می‌گیرد.
خشک‌سالی مخفی، در تابستان زمانی که آب زیادی به دلیل گرمای هوا تبخیر می‌شود و به همین میزان بارندگی وجود ندارد. این خشک‌سالی، گیاهان دیمی را از بین می‌برد.
هم‌اکنون خشک‌سالی حدود ۲۵٪ از مردم جهان را تهدید می‌کند. در سال ۲۰۰۵ از هر ۴ نفر در جهان ۱ نفر در خشک‌سالی زندگی می‌کرد.

راهکارهای کاهش اثرات خشکسالی:

1. شناسائی دقیق كیفی و كمی آب‌های زیرزمینی: شناسائی دقیق كیفی و كمی آب‌های زیرزمینی و نیز دشت‌های آبرفتی از مهمترین و اصولی‌ترین اقداماتی است كه باید در اولویت‌های پژوهشی و نیز اجرائی قرار گیرد.
2.تهیه نقشه پهنه‌بندی خشكسالی دشت‌ها: تهیه نقشه پهنه‌بندی خشكسالی دشت‌ها گام موثری در برنامه‌ریزی‌های كلان متولیان آب به شمار می‌آید كه بایستی مورد توجه قرار گیرد.
3. بررسی میزان نیاز آبی درختان: بررسی میزان نیاز آبی درختان برای جلوگیری از هدر رفت آب می‌تواند كمك موثری در جلوگیری از اتلاف آب كشاورزی داشته باشد.
4. آموزش بهره‌برداران و استفاده از بهترین الگوهای كشت: تغییر الگوی كشت و نیز تعیین نیاز دقیق آبی محصولات كشاورزی حداقل انتظارات بهره برداران و نیز بخش‌های اجرائی برای جلوگیری از اتلاف آب كشاورزی است.
5. اولویت‌بندی دشت‌های ممنوعه، بحرانی و فوق بحرانی: با اولویت‌بندی دشت‌های ممنوعه، بحرانی و فوق بحرانی، با تمركز سرمایه‌گذاری بر آنان، برای حل مشكل كم آبی تمهیداتی خردمندانه بیاندیشند تا از پس خشكسالی‌های آتی از بروز بحران‌های احتمالی بی‌آبی مصون مانند.

خشکسالی جزو بلاهای طبیعی و خزنده بوده و به نوعی به‌عنوان بی سر و صداترین بلای طبیعی است. با این وجود اثرات زیانبار آن گاهی از هر بلای دیگری بیشتر نمود پیدا می‌کند و پیامدهای آن تا سال‌ها بر یک جمعیت و یا یک منطقه به جا می‌ماند.

اگر از بین تعاریف متعددی که برای خشکسالی بیان شده است، خشکسالی را محصولی از کمبود بارش در یک دوره ممتد زمانی که به‌طور معمول یک فصل یا بیشتر است، تعریف کنیم، از مهمترین پیامدهای این کمبود، اختلال در بخش‌های مختلف زیست محیطی به‌ویژه محیط زیست طبیعی است.

در حال حاضر با توجه به اثرات مستقیم و غیرمستقیم خشكسالی جانوران تنها در محدوده مناطق حفاظت شده زیست می‌کنند و به ندرت در سایر مناطق مشاهده می‌شود.گونه‌های نادر گیاهی و جانوری دیگری شامل پستانداران، پرندگان، آبزیان وگیاهانی هستنـد كه در اكثر زیستگاه‌ها نسل آنها از بین رفته و در زیستگاه‌های باقی مانده به حداقل كاهش یافته است. این گونه‌ها اگر مورد حفاظت و حمایت قرار نگیرند، با تهدیدات جدی مواجه خواهند شد.

‌با توجه به افزایش دما در فصل تابستان برای حفظ تنوع‌زیستی یک منطقه باید مبانی حراست و بسترهای لازم برای تامین نیازهای آبی و غذایی حیوانات فراهم شود.
در خصوص تشدید گرما و اثرات آن در حیات گیاهی و جانوری با تاکید بر اینکه گرما به همان اندازه که می‌تواند مفید باشد، می‌تواند تخریب در پی داشته باشد. گرما در شرایط خوب رشد گیاه و جانور را در پی دارد، اما باید بررسی شود که این گرما در چه شرایطی می‌تواند بد باشد.

اگر شرایط مانند شرایط کنونی که در ایران حاکم است، مناسب نباشد می‌توان آثار تخریبی افزایش دما و گرما را شاهد بود. در حال حاضر در کشور دما بالاست، آب کم است، مراتع خشک شده‌اند و افزایش دما و گرما می‌تواند زیستگاه و حیات گیاهی و جانوری را به چالش بکشاند.

افزایش دما و گرما قدرت تبخیر را بالا می‌برد و آب در دسترس گیاه و جانور را از بین می‌برد. این کاهش آب رشد گیاه و جانور را در مراحل اولیه کاهش می دهد و گاه گرما و تبخیر زیاد منجر به توقف رشد در برخی مناطق می‌شود که نابودی جمعیت زیستی را به همراه خواهد داشت، به همین دلیل لازم است که در شرایط کنونی و در زمان افزایش دما بستر لازم برای جلوگیری از بروز مشکلات این چنینی برای گیاهان و جانوران فراهم شود.

تخمین مقدار باقی مانده از آب در کره زمین:
زمانی که صحبت از کمبود منابع آب زمین پیش می آید، ‌معمولا تصور اینکه دقیقا چقدر آب دیگر بر روی زمین باقی مانده کاری دشوار است، از این رو پروژه مطالعه زمین شناسی دولت آمریکا کار را ساده تر کرده و مقدار دقیق آب باقی مانده بر روی زمین را اعلام کرده است.
بر اساس نتایج یه دست آمده از این مطالعه،‌ تمامی آبی که بر روی سطح زمین باقی مانده را می توان درون حبابی به وسعت 1384 کیلومتر گنجاند. با وجود اینکه 70 درصد از سطح زمین را آب فراگرفته است،‌ اما این لایه آب بسیار بسیار نازک است و از این رو می توان آن را درون توپی به این کوچکی گنجاند.
تمامی رودخانه ها،‌دریاها و دریاچه هایی که بر روی زمین وجود دارند و شاید به نظر بسیار بزرگ و عمیق باشند،‌ به راحتی درون حبابی که به نسبت ابعاد زمین بسیاری ناچیز و کوچک به نظر می آید جا می گیرند.

گستردگی آب در کره زمین:
اگر کسی از فضا به زمین نگاه کند، زمین را سیاره‌ای آبی رنگ و پر از آب خواهد دید. حجم کل آب‌های موجود در کره زمین، رقمی در حدود ۱٬۴۰۰٬۰۰۰٬۰۰۰ کیلومتر مکعب تخمین زده شده‌است
اگر چه حجم کلی آب‌های موجود بر روی زمین نسبتاً زیاد می‌نماید اما متجاوز از ۹۷٪ این آب‌ها در دریاها و اقیانوس‌ها متمرکز هستند و حدود ۲٪ نیز به صورت یخ و یخچال‌ها در مناطق قطبی تجمع یافته‌است. از یک درصد آب باقی مانده نیز بخش زیادی در اعماق زمین بوده که استخراج آن مشکل و از دسترس انسان به دور است. بعضی بر این باورند که جنگ بعدی یا همان جنگ جهانی سوم بر سر آب می‌باشد که بعضی از کشورها با کمبود آب مواجه شده و به کشورهای پرآبتر حمله وآنها را تصرف مینماید در این جنگ همیشه قویترها پیروزاند
آب‌های موجود در دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و اتمسفر (آب قابل بارش) فقط ۰٫۰۱۴۲ درصد کل آب‌های جهان را تشکیل می‌دهند که رقم بسیار اندکی است. و این در صورتی است که اگر آب‌های موجود در سراسر کره زمین به طور یکنواخت در سطح دنیا توزیع شود ارتفاعی برابر ۲٫۷۴۵ متر را تشکیل خواهد داد.

ویژگی‌های آب زیرزمینی در مقایسه با آب‌های سطحی:

سفره آب به لایه یا منطقه قابل نفوذی در زیر سطح زمین گفته می‌شود که آب در آن می‌تواند جریان یابد. سفره آب همچنین باید قابلیت آبدهی خوبی داشته‌باشد. سطح فوقانی سفره آب ، یا سطح ایستایی همواره افقی نیست و به‌طور طبیعی از منطقه تغذیه آن ، یعنی محل و منطقه‌ای که آب زیرزمینی را تامین می‌کند، به طرف محل تخلیه دارای شیب است.آبهای سطحی وزیرزمینی بدلیل دردسترس بودن وهزینه کم بهره برداری بعنوان منابع اصلی تامین آب مورد نیاز بشر می باشند .

1) آب‌های زیرزمینی امکان آلودگی کمتری دارند.

2) میزان تبخیر از آب‌های زیرزمینی بسیار ناچیز است.

3) امکان استفاده از آب‌های زیرزمینی معمولاً در اغلب مناطق وجود دارد.

4)‌اب‌های‌زیرزمینی عموما دارای ترکیب شیمیایی ثابتی هستند.

5) معمولاً آب‌های زیرزمینی نیازی به تصفیه فیزیکی برای مصارف مختلف ندارند.

6) آب‌های زیرزمینی غالباً بی‌رنگ و فاقد مواد تیره کننده می‌باشند.

7) دمای آب‌های زیرزمینی در طول سال تغییرات زیادی ندارند.

8) آب‌های زیرزمینی کمتر تحت تأثیر خشکسالی های کوتاه‌مدت قرار می‌گیرند.

9) آب‌های زیرزمینی معمولاً عاری از میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا می‌باشند.

رودخانه‌ها از زمانهای قدیم یکی از مهم‌ترین منابع تأمین آب اجتماعات بشری بوده است. رودخانه‌ها از این نظرباز همچنان اهمیت خود را حفظ کرده‌اند، بطوریکه هم‌اکنون در آمریکا و آلمان به ترتیب 80 و 50 درصد از آب آشامیدنی مردم از رودخانه‌ها تأمین می‌شود. یادآور می‌شود هنگام استفاده از آب رودخانه‌ها باید به مسائله تصفیه و ضدعفونی کردن آنها توجه کافی داشت.

امروزه ایجاد دریاچه‌های مصنوعی پشت سدها، یکی از بهترین روش‌ها برای تأمین آب موردنیاز شهرها می‌باشد. قابل‌توجه است که این دریاچه‌های مصنوعی علاوه بر تأمین هدف مذکور، در تأمین آب برای کشاورزی منطقه و تهیه و تولید انرژی برق نقش و اهمیت زیادی دارد. سدهای کرج و جاجرود در تأمین نیازهای شهر تهران در زمینه‌های یادشده نقش مهمی دارند.

ذخیره آب رودخانه‌ها در دریاچه‌های مصنوعی، علاوه بر اهمیت ذخیره‌سازی آن، از این نظر که ضمن این عمل،

مواد معلق و گل‌ولای آب رودخانه‌ها در پشت سدها ته‌نشین می‌شود، در تقلیل هزینه تصفیه اهمیت زیادی دارد. برای تکمیل این نظر، مابین دریاچه مصنوعی و محل تصفیه‌خانه حوض‌های ته‌نشینی ایجاد می‌نمایند.

آب یک منبع حیاتی است که معمولاً از محدودیت خاصی برخوردار است آب شیرین موجود در محدوده جغرافیایی خاص تقریباً ثابت و جوابگوی جمعیت محدودی است.

منابع آب شرب اجتماعات را می‌توان به سه دسته تقسیم نمود:

1. منابع آب سطحی: آب‌هایی که در قالب آب باران، آب رودخانه، آب دریاچه‌های طبیعی یا سدهای ذخیره‌ای و قنوات در طبیعت موجود هستند و درصورتی‌که استحصال و بهسازی، نگهداری و بهربردای آن‌ها با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادی و فنی مقدور باشد به‌عنوان منبع آب آشامیدنی انتخاب می‌شوند

      2. منابع آب زیرزمینی:منابعی نظیر چشمه‌سارها، آب چاه‌های کم‌عمق، چاه‌های عمیق، چاه‌های جاری و آب حاصل از کانال‌های ساخته‌شده منابع آب زیرزمینی را          تشکیل می‌دهند.

      3.آب‌های شور: بالاخره در شرایطی که هیچ‌کدام از منابع فوق جهت دستیابی به آب شیرین مقدور نباشد سومین منبع عبارت خواهد بود از آب دریاها و دریاچه‌های          شوریا آب‌های شور زیرزمینی.امروزه کشورهای حاشیهحوضه خلیج‌فارس به دلیل نبود منبع آب شیرین مجبور به استفاده از آب‌های شور مثل آب دریا هستند؛ که در        همین راستا از روش اسمز معکوس برای شیرین سازی آب استفاده می‌کنند.

اثرات ذوب شدن یخچال های طبیعی:
ذوب شدن یخچالها فرایندی طبیعی است. هنگامی که درجه حرارت افزایش می‌یابد، لایه‌های بالایی یخچالها شروع به آب شدن، می‌کنند. در این فرایند آب آشامیدنی تازه و آب مورد نیاز کشاورزی بسیاری از نقاط جهان تأمین می‌شود. بعضی از کشورها به این جریان آب جهت تولید الکتریسیته وابسته هستند. یخچال ذوب شده با برفهای بیشتری جای گزین خواهد شد و این روند ادامه می‌یابد.
امروزه یخچالها با سرعت بیشتری نسبت به حد طبیعی در حال ذوب شدن، هستند.
ذوب شدن یخچالها فرایندی است طبیعی، اما مقدار یخچالی که ذوب شده است بایستی با برف بیشتری جای گزین گردد. این فرایند به طور تقریبی در تمام نقاط دنیا اتفاق نمی‌افتد. گرم شدن کره‌ی زمین، متوسط دمای سر تا سر جهان را افزایش داده است، و موجب شده که یخچال ها نسبت به سالهای گذشته بیشتر ذوب گردند. برفی که می‌بارد به خوبی نمی‌تواند میزان برف آب شده را پوشش دهد. پیامدهای آن نه تنها در اندازه‌ی یخچالهایی که در حال نا پدید شدن هستند‌، دیده می‌شود، بلکه، برای ساکنینی که زندگیشان به این یخچالها وابسته است تهدید بزرگی است.