Представлены результаты исследований состояния и изменений термогидродинамических процессов и эко¬систем крупнейших озер России (Ладожского, Онежского, Каспия и Байкал). Даны оценки изменчивости регио¬нального климата, гидрологических характеристик, элементов водного баланса и уровня воды озер по данным длительных измерений и математического моделирования. С использованием моделей и анализа данных дли¬тельных наблюдений выполнены диагностические и прогностические расчеты атмосферного транспорта тепла и влаги на водосборы исследованных озер. Получены оценки возможных изменений гидрологического режима и уровня воды озер до 2085 г. Реализована динамико-стохастическая (ДС) модель многолетнего уровенного ре¬жима оз. Байкал с многокомпонентным входным процессом. Разработана вихреразрешающая модель трехмерной циркуляции Каспия, предназначенная для исследования изменчивости его уровня и термохалинных полей от си¬ноптического до климатического масштабов. Особое внимание уделено расчету водного и теплового балансов Каспия в случае больших колебаний его уровня. Проведены исследования по диагнозу и прогнозу изменения эко¬систем (гидрофизических процессов, первичной продукции, биогеохимических потоков вещества) Ладожского и Онежского озер с использованием созданных (или/и адаптированных) 3-D математических моделей. Даны рекомендации по использованию результатов исследований.