В 1961 году Всемирная метеорологическая организация (ВМО) совместно с Международным агентством по атомной энергии объявили о начале международной научной программы изучения изотопного состава атмосферных осадков. Предполагалось, что дождевая вода несет в себе уникальную информацию о процессах в атмосфере и сможет рассказать учёным о многом. Надежды быстро оправдались – уже через три года была найдена взаимосвязь изотопного состава атмосферных осадков и таких параметров, как широта, долгота, высота над уровнем моря, удаленность от побережья, температура приземного воздуха в месте выпадения осадков. К сегодняшнему дню создан банк данных, где собраны среднемесячные показатели изотопного состава атмосферных осадков почти с 250 метеорологических станций мира, из которых на 150 станциях программа выполнялась не менее трех лет, а на 30 станциях – в течение 30-40 лет. На таких станциях статистический ряд данных исследований уже достаточен для оценки изменений климата. Как оказалось, за этот период климатические характеристики менялись довольно существенно: жаркие периоды уступали место холодным, а засушливые – влажным. Продолжительные исследования дали возможность проследить взаимосвязь долговременных изменений изотопного состава атмосферных осадков с колебаниями температуры и влажности приземного воздуха. Изотопная (климатическая) метка атмосферных осадков может храниться сотни тысяч лет во льду полярных ледников и в вечной мерзлоте, почвенных карбонатах, фосфатах костей млекопитающих, древесных кольцах. По общему признанию, самые впечатляющие открытия последних лет в области палеоклиматологии сделаны при бурении ледниковых щитов и исследованиях ледяного керна в центральных районах Гренландии и Антарктиды, где ледовая поверхность практически никогда не тает, а значит, и содержащаяся в ней информация о температуре приземного слоя атмосферы сохраняется на века. Это позволило в той или иной степени воссоздать климат нашей планеты за последние 420 000 лет. Ученые выявили четыре климатических цикла "потепление-похолодание" в Антарктиде с периодичностью около 100 000 лет. Конечно, среднегодовые температуры по всей планете изменялись в гораздо более узком диапазоне, чем в Антарктиде, но закономерности колебаний климата были те же.