از آنجا که پدیده تغییر اقلیم و تاثیر آن بر منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار می باشد، لازم است که اثرات و پیامدهای تغییرات اقلیم بر منابع آب به صورت جدی مورد بررسی قرار گیرد و راهکارهایی به منظور سازگاری با این تغییرات ارائه و برنامه ریزی هایی جهت مقابله با آثار آن بر منابع آب صورت پذیرد. در این تحقیق تلاش شده است تاثیر این پدیده بر رواناب حوضه آبریز بالخی چای در استان اردبیل با استفاده از مدل شبکه عصبی و مدل مولد متغیر های هواشناسی مورد بررسی قرار گیرد. مدل precis یک مدل مولد متغیرهای هواشناسی است که بر اساس سری سناریوهای sres اجرا می شوند که توسط کاربر برای آن تعریف می شوند که در این تحقیق خروجی داده های مدل precis بر اساس سناریوی b2 می باشد. در این راستا ابتدا رواناب حوضه توسط مدل ann طی سال های (2004-2010) و (2011-2012) به ترتیب کالیبره و مورد صحت سنجی قرار گرفت که این نتایج حاکی از توانایی مناسب و قابل قبول مدل در شبیه سازی رواناب می باشد. سپس با استفاده از خروجی های مدل precis و مدل کالیبره شده ann طی دو دوره آماری پایه (1961-1990) و آینده (2071-2100) روند دما و بارش و میزان رواناب برای آینده مورد شبیه سازی قرار گرفت. نتایج این شبیه سازی نشان می دهد، دما در تمامی ماه ها دارای روندی افزایشی در آینده می باشد اما روند معنی داری برای بارش متصور نیست. همچنین نتایج دبی خروجی با استفاده از مدلهای کار شده در این تحقیق نشان می دهد در آینده میزان رواناب حوضه آبریز بالخی چای نسبت به دوره گذشته کاهش می یابد.