海水和苦咸水淡化，可以追溯到1000多年前。那时，希腊哲学家柏拉图已经认识到，如果用植物性材料过滤苦咸水，盐就会在材料上面贮存起来。亚里士多德早已知道：由盐溶液中蒸发出来的蒸汽冷却凝成水珠以后可以饮用。另外，普利纽斯在他的《自然史》中也这样写道：“航海者在作较长时间的海上旅行时，把海水装在陶罐中，使其蒸发，在罐盖上会出现冷凝水，便可以收集利用。”后来许多的航海者，特别是在罗马的船上，缺水时，都用蒸发法来制取淡水，供人们在航行中饮用。当年罗马帝国曾经用简单的蒸馏器提取淡水供被围困在埃及亚历山大的罗马军队饮用。
历史上第一次有记录的船用淡化器是1606年在西班牙大帆船上使用的。而在船上广泛地进行海水淡化，是19世纪末。那时，蒸汽轮船发展起来了，为了满足锅炉用水和一部分饮用水的需要，轮船上普遍安装了制造淡水的蒸发器。世界上第一台固定式淡化装置，于1877年在俄国巴库建成。此后，在欧洲及其他干旱国家也相继建立。
当然，上述种种海水淡化的器具和手段，还处于“初级阶段”。采用先进的技术设备，大规模地淡化海水。是在20世纪50年代后期。据统计，到1980年6月，仅蒸馏法、反渗透法和电渗析法三种类型的海水淡化装置已达2204个，总造水量每天约727万吨。从生产淡水的用途来看，主要是解决生活用水，有的用在工业上，少数供军事需要。像科威特、沙特阿拉伯等海湾国家，淡水的主要来源，就是海水淡化。像科威特日产900吨以上的海水淡化装置就有7个，其中最大日产1.8万吨以上的海水淡化装置有4个。
蒸馏法顾名思义，就是将海水加热沸腾变成不含盐分的蒸汽，蒸汽遇冷后凝聚成水珠汇集成淡水。蒸馏法海水淡化技术研究历史较长，在供水方面应用最广、起的作用最大。据统计，1977年世界蒸馏法造水能力日产达288吨，占所有淡化法总造水能力的78％。蒸馏法装置的类型有单级闪蒸式、多级闪蒸式、薄膜竖管式、浸管式等，其中多级闪蒸式蒸馏法无论其装置数量还是其造水能力均居首位。据1977年统计结果，多级闪蒸法装置，占整个蒸馏法装置的45％，造水能力占84％。
目前，太阳能蒸馏技术已可分为直接法和间接法。直接法是太阳能直接作用于海水而立刻蒸发的方法。1982年日本冲绳建造了这样的一套装置。它的受热面积为2.97平方米，日产水量为100升，是太阳能蒸馏的一次重大突破。间接法就是把太阳能收集起来，然后再为其他的海水淡化的办法提供能源。这种方法通常与其他的办法联合使用，或者以热能的方式对海水进行蒸馏，或者利用太阳能发电，供给用电的海水淡化装置使用。
到目前为止，利用太阳能进行海水淡化的技术，所得到的淡水成本仍然比较高，主要的问题在于太阳能利用设备的投资比较大。
电渗析法为了说明它的原理，先介绍离子交换膜。离子交换膜分阳离子交换膜和阴离子交换膜两种（以下简称阳膜、阴膜）。阳膜表面带负电荷，阴膜表面带正电荷。根据同性相斥、异性相吸的原理，带负电荷的阳膜的表面排斥阴离子，而让阳离子通过；带正电荷的阴膜则恰恰相反。如果我们将阴、阳离子交换膜交替地排列成多室电渗槽，并在膜组两端配置阴、阳电极，阳极一侧以阴离子交换膜开始，阴极一侧以阳离子交换膜终止，当海水通入后，在膜组两端加上直流电压。这样，海水中的阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移。由于离子交换膜对离子有选择透过的性质，那么，海水中的钠离子和氯离子作为盐溶液从膜间室中流出，脱盐的淡水也通过专门的管道流出。
这种方法关键取决于膜的发展状况。离子交换膜有的用空心纤维，有的用塑料，目前投入使用和正在研制的膜有几十种。中国从20世纪50年代就开展了对电渗析和离子交换膜的研究。目前，生产的离子交换膜质量指标接近世界先进水平，已生产出各种类型和大小不同的电渗析淡化器，全国己有400多个单位广泛使用。国家海洋局第二海洋研究所1981年研制的中国最大的电渗析淡化器，每天产淡水200吨。该装置已在中国西沙群岛投入使用，其淡化的水质符合国家规定的饮水标准，生产成本只有用水船运水成本的1/5。
反渗透法这是50年代为淡化海水而提出来的一种膜分离方法。60年代由于研制出了高通量、高脱盐率的不对称醋酸纤维素膜，使反渗透法达到了工业应用程度。
要弄清什么是反渗透还得先从渗透说起。
把淡水和盐水分别置于一张半透膜两侧，这种半透膜只允许水分子通过，而不允许其他分子通过，盐分子也不例外。在正常条件下，淡水就穿过半透膜向盐水一侧流动，这就是渗透。在渗透的过程中，盐水液面逐渐升高，压力逐渐加大，淡水液面则逐渐降低，压力逐渐减小，这种现象一直要持续到盐水侧的压力比淡水侧的压力高到一定程度为止。
这时，由于盐水侧的压力很高，淡水侧的水分子已无力渗透过去，只得作罢。这时两边的压力差就是所谓的渗透压。
如果在盐水的液面上施加一个比渗透压还大的压力，结果会怎么样呢？无疑，盐水中的水分子将向相反方向，即向淡水一侧流动，以致使淡水液面高出盐水液面。这就是反渗透。用这种原理淡化海水的方法叫反渗透法。这种方法工艺流程简单，耗能很少，虽然1953年才问世，却已受到普遍的重视。在沙特阿拉伯，也有这种类型的海水淡化厂。
反渗透膜是反渗透淡化器的心脏，目前，主要有醋酸纤维素及其衍生物膜、芳香聚酰胺膜及其他有机无机材料膜等。随着反渗透膜的发展，现今反渗透淡化装置主要有四种类型：板式、管式、螺旋卷式、空心纤维式。这四种装置中，螺旋卷式和空心纤维式装置单位体积产水量较多，适于建造大规模装置；其次是管式装置，发展也很快。一个大型的反渗透海水淡化厂，要安装很多个这样的膜卷。像美国为沙特阿拉伯吉达港建成的反渗透海水淡化厂，共安装了4032个膜卷，日产淡水1.2万多吨。到1980年6月，世界上日产95吨以上淡水的反渗透淡化装置就有929个，日产淡水约148万吨。当今美国和日本海水淡化研究的重点是发展反渗透法。相信不久的将来，反渗透法有可能与蒸馏法相媲美。
人工降雨许多地方的缺水都与干旱联系在一起。干旱使田地龟裂，江河断流，农作物、牧草、树木枯死，使农、林、牧业和工业遭受严重的影响。不用说前些年在非洲发生的旱灾，就是在我国，1928～1930年，陕西省连续3年的大旱，造成了200多万人的死亡。
在远古时代，人类的祖先就幻想着掌握呼风唤雨的本领。那时，刀耕火种的初民，每次遇到干旱就跪在赤热的阳光下祈求雨水，巫师们为了求雨使尽花招，有时戴上面具手舞足蹈，他们还向冥冥中的神灵祭献牛羊牲灵，有时甚至祭献活人；巫师们用苇管向空中吹喷水珠，希望这种象征性的雨滴能够带来丰沛的雨水……但无情的干旱却一次次地使他们的希望和田野里的禾苗一起枯萎。
直到1946年，人们才真正发现科学的人工降雨方法。这一年，美国通用电气公司的科学家文森特·谢福经过长期的探索，在一次实验中偶然地找到了人工降雨的关键，成了科学史上的一段佳话。
那个时候，随着科学技术的进步，人们已逐渐地了解了下雨的来龙去脉。水蒸气从海洋和湖泊的水面上升，成为空气的一部分，然后形成云朵，雨水或雪片就从云中降下来。但是，水蒸气究竟怎样凝聚成雨滴，长期以来始终不甚了然。后来，约翰·爱特金证明，水蒸气是积聚在灰尘等细小微粒周围形成水滴或冰晶的。这些微粒十分细小，用肉眼根本无法觉察，但如果没有这些微粒，即使空气中有足够的水蒸气，哪怕温度在0℃以下，也不能形成一滴雨水。
谢福在研究的时候，制造了一台小机器，它能产生寒冷的湿空气，和新罕布尔什州山区云层中的空气十分相象。可是，尽管湿空气的温度已在0℃以下，可就是不能形成冰晶，谢福推测，这也许是由于缺少如爱特金所提到过的结晶中心。谢福往他的小机器里呼一大口气，然后开始冷却，再往冷空气中投放一点点粉未，比如面粉、糖粉等等。谢福耐心地做了几个月的实验，往机器里投了他能够想出来的各种各样的粉未，但是，竟然没有一种物质可以形成雪花或雨珠凝结的中心。
7月的一个上午，烈日当空，谢福继续耐心地向空气里一次次地扔进各种粉未，仍然没有结果。这时，谢福的一个朋友邀请他去吃饭，谢福精疲力尽，很愿意借此休息一下。临走，他把致冷器盖好，口朝上，使较重的冷空气沉到底部，不致逃逸出来。
谢福勿匆吃好午饭，心里还惦记着机器中的冷空气。他回到致冷机旁，一看温度计已经上升到冰点以上，不禁心里有些懊恼，他转身找到一点干冰，想用来加快空气的降温过程。
谢福打开致冷机的盖子，把冒着白汽的干冰扔进去，这时，他又往致冷器里长长地呼了一口气。忽然，他看到眼前一片银色的光芒在闪烁，在射进致冷机的一束金色阳光里，他看见了无数晶莹的银色晶体在滚动。谢福立刻明白了，这正是他梦寐以求的冰晶，经过无数次失败，他竟然在偶然的一挥手之间成功了。
谢福想，既然能在实验室中制造雪花，为什么不在田野上的云朵中去试试呢？他决定在飞机上装一架喷洒干冰的装置，飞上天试试看。在11月一个寒冷的日子，谢福与兰格缪尔看见天边出现了一片云，谢福立刻登上飞机，他找到了适于插洒干冰的云层，这是一种体积硕大的灰色云朵，里面包含着水气。谢福选好时机，开动了机器，干冰像一条拖曳的飘带落在云朵中。喷洒了一半，干冰不但使周围的空气温度降了下来，竟也使飞机的发动机熄了火。谢福急中生智把剩下的干冰全部从窗口扔到了下面的云层中。在地面上等待的兰格缪尔仰望着从天空上飘然而下的洁白的雪花，万分激动。当谢福从飞机上走下来的时候，浑身冻得发青，兰格缪尔欢呼着跑过去迎接他，欣喜地喊道：“你创造了历史上的奇迹！”
谢福发现了用冷冻的方法可以形成人造雨之后，就不再去苦心追求可以形成雨滴中心的物质了。可是，通用电气公司的另一位科学家伯纳得·冯尼古特却不满足于谢福的结论。他查阅了大量的资料，希望找到一种体积和形状都适合于形成水珠或冰晶中心的化学物质。冯尼古特最终选择了碘化银。他采用地面发射装置把碘化银发射到云层中，果然天上纷纷扬扬地飘下了洁白的雪花。
碘化银催雨剂一经使用，很快获得了比于冰更为广泛的使用。这是因为碘化银很容易从地面用简易的装置发射到云层中，比干冰的使用更加简单，而且也更加安全。后来，法国和澳大利亚又在云中播洒盐粉与喷洒小水滴试验，获得成功。到此为止，人类终于能够呼风唤雨了。
随着人工降雨野外作业的频繁进行，科学家们收集到的资料也越来越丰富，科学家们逐步认识到，人工降雨与云的性质、云的状态、催化的时间、催化的部位、播洒冰核的数量、周围的条件等许多因素有关。不弄清这些因素之间的关系，盲目地对云进行催化，是不会得到预期的效果的。有时反而影响了云的发展，减少了降水。
我国在这方面的研究开始于1958年。由于工农业生产迫切需要用水，人工降雨的工作很快就发展起来了，并且取得了一定的成绩。如北京地区的冷云增雪试验，吉田水库和新安江水库的增水试验，以及吉林、内蒙、陕西、新疆、山东、四川等地的大量试验。通过科学家的分析计算，试验的效果是明显的，而且，还积累了不少关于云的知识。
盼水、调水河流在地球上分布十分不均，世界上许多大河并不按照人类的意愿奔流。俄罗斯西伯利亚的三条大河：