Водные ресурсы на Земле очень неравномерно распределены в пространстве – по странам и регионам (рис. 4, рис. 5, табл. 3) и во времени – по сезонам года (рис. 6) и из года в год, что само по себе уже является причиной дефицита воды в засушливых регионах, особенно в сухие и жаркие сезоны.
В России, наиболее обеспеченной водными ресурсами по сравнению с другими странами мира, основная часть населения и производственного потенциала сосредоточена на европейской части территории, а водные ресурсы – в основном в Сибири и на Дальнем Востоке. Главные районы сельскохозяйственного производства в России находятся в зоне недостаточного увлажнения, где водные ресурсы весьма ограничены. В то же время они сильно изменяются по сезонам года: весеннее половодье на юге высокое и кратковременное, а в летнюю и зимнюю межень, продолжающуюся несколько месяцев, сток рек низкий или даже вообще прекращается. Велика и изменчивость среднегодовых расходов воды в реках за многолетний период – здесь наиболее заметно проявляется циклический характер колебаний стока, т.е. чередование климатически обусловленных многоводных и маловодных фаз водности, продолжительность каждой из которых обычно составляет 5–6 лет. Все это создает дефицит водных ресурсов в ряде регионов, ограничивающий возможности дальнейшего экономического развития (рис. 5, табл. 3). При этом следует отметить, что даже в зоне недостаточного увлажнения, например в степных районах Западно-Сибирской равнины, при высоком осеннем увлажнении и бурном весеннем снеготаянии из-за замедленного сброса талых вод (равнинный рельеф, отсутствие развитой гидрографической сети) наблюдается долговременное подтопление и затопление населенных пунктов и сельскохозяйственных земель (рис. 7).