ตั้งแต่ต้นปี พ.ศ. 2540 จนมาถึงปี พ.ศ.2541 เกิดวิกฤตภัยแล้งที่เกิดขึ้นอย่างกว้างขวางและต่อเนื่อง
ซึ่งเชื่อว่ามีสาเหตุสำคัญมาจากอิทธิพลของปรากฏการณ์ เอลนิโน ส่งผลกระทบต่อฤดูแล้งของปี
2542 ทำให้เกิดภาวะขาดแคลนน้ำอย่างกว้างขวางและรุนแรง เช่นปริมาณน้ำเก็บกักในเขื่อนสำคัญๆ
ต่ำกว่าเกณฑ์ปกติถึงขั้นวิกฤติ พืชผลด้านการเกษตรได้รับความเสียหาย ไฟป่าเกิดขึ้นกว้างขวางทั่วไป
น้ำทะเลหนุนสูงขึ้นแทรกซึมเข้าสู่แม่น้ำเจ้าพระยา รัฐบาลต้องออกมาตรการประหยัดการใช้น้ำ
และลดพื้นที่การเพาะปลูกพืชฤดูแล้ง ประชาชนได้รับความเดือดร้อนเนื่องจากการขาดแคลนน้ำอุปโภคบริโภค
รัฐบาลประกาศเตือนราษฎรให้จำกัดพื้นที่ปลูกข้าวนาปรัง และราษฎรเกิดความวิตกกังวลและเสียขวัญ
ด้วยน้ำพระราชหฤทัยที่ทรงห่วงใยในพสกนิกรของพระองค์เสมอมา จึงทรงศึกษาติดตามสถานการณ์ภัยแล้ง
และสภาพอากาศอย่างใกล้ชิดมาเป็นลำดับ และทรงแนะนำให้ตั้งคณะปฏิบัติการฝนหลวงพิเศษขึ้น
ที่จังหวัดนครสวรรค์และพิษณุโลก ตั้งแต่ปลายเดือน มกราคม 2542 เพื่อปฏิบัติการฝนหลวงกู้ภัยแล้งในพื้นที่ลุ่มแม่น้ำภาคกลางตอนบน
ลุ่มน้ำเจ้าพระยา ลุ่มน้ำภาคเหนือตอนล่าง ในการปฏิบัติการฝนหลวงพิเศษปี พ.ศ. 2542 ได้ทรงออกแบบวิธีการโจมตีเมฆที่มีประสิทธิภาพสูงมากขึ้นอีก
1 วิธี พระราชทานชื่อว่า "ซุปเปอร์แซนด์วิช" รวมทั้งทรงประดิษฐ์ภาพการ์ตูนแสดงรายละเอียดขั้นตอนและวิธีการทำฝนหลวงทุกขั้นตอนไว้อย่างสมบูรณ์แบบ
โดยใช้เนื้อที่เพียงหนึ่งหน้ากระดาษ พระราชทานข้อแนะนำให้คณะปฏิบัติการฝนหลวงพิเศษดำเนินการตามขั้นตอนและวิธีการในภาพการ์ตูนดังกล่าว
ซึ่งต่อมาเรียกว่า ตำราฝนหลวง จนสามารถแก้ไขสถานการณ์ภัยแล้งให้กลับคืนสู่สภาวะปกติได้อย่างรวดเร็วและเป็นที่กล่าวขวัญของประชาชนและรำลึกถึงพระมหากรุณาธิคุณอย่างหาที่สุดมิได้
ความสัมฤทธิ์ผลในการปฏิบัติการกู้ภัยแล้งในช่วงฤดูแล้งของปี พ.ศ. 2542 ของคณะปฏิบัติการฝนหลวงพิเศษทั้งสองคณะ
และผลจากการถือปฏิบัติตามตำราฝนหลวงพระราชทานในปีต่อมาถือเป็นเครื่องยืนยันถึงความสำเร็จในการแก้ไขและการป้องกันภัยแล้ง
ซึ่งต่อมาสำนักฝนหลวงและการบินเกษตรได้รับพระราชทานพระบรมราชานุญาต ให้ใช้ตำราฝนหลวงพระราชทานนี้
เป็นหลักในการปฏิบัติการฝนหลวงช่วยเหลือประชาชน และใช้ในการเผยแพร่ต่อไป