באזור ים המלח, הערבה והנגב הדרומי מדבר צחיח קיצון בו ממוצע המשקעים הרב שנתי פחות מ -50 מ"מ. קיימת שונות גדולה בזמן ובמרחב של ארועי הגשם. מקור מרבית ארועי הגשם באפיקי ים סוף והארועים מלווים בסופות ברקים ורעמים. עוצמות הגשם גבוהות ומרבית הגשמים מקומיים. ארועי הגשם גורמים לשטפונות בנחלים. אחוז גבוה של מי השטפונות מחלחל והופך למי תהום בתת הקרקע. מי תהום אלו, ומי תהום באקוויפרים עתיקים יותר מנוצלים להתיישבות באזור.
מחקרי ים המלח והערבה כוללים ניטור הגשם בכל אחד מהארועים, מעקב אחר שטפונות ואחר חלחול המים למי התהום. לצד פעילות הניטור והמחקר כתבנו תוכנית לימודים לבתי ספר  העוסקת במים במדבר.