پدیده تغییر اقلیم یکی از مهم‏ترین چالش های زیست محیطی جهان است که با انتشار روز افزون گازهای گلخانه ای و پدیده‏های ارتباط از راه دور بر سرعت آن افزوده شده است. از پیامدهای شناخته شده ناشی از تغییر اقلیم، تغییر در میزان بارش باران، افزایش وقوع خشکسالی و مناطق بیابانی و تغییر در سطح منابع آب سطحی و زیر زمینی می‏باشد. در مطالعه حاضر، پیامدهای تغییر اقلیم بر منابع آب زیر زمینی و تولیدات بخش کشاورزی استان فارس مورد بررسی قرارگرفت. ابتدا با استفاده از آمار هواشناسی طی سال های 1337- 1387، به بررسی و تحلیل روند تغییرات اقلیمی پرداخته شد. سپس، اثر تغییرات اقلیمی بر سود و تولید کشاورزی با استفاده از برنامه ریزی ریاضی تصادفی دو مرحله ای مورد ارزیابی قرارگرفت. جهت بررسی تغییرات کوتاه مدت و بلندمدت در این بخش، محدودیت پمپاژ در 5 حالت در تلفیق با سناریوهای اقلیمی ملایم، متوسط و شدید که به ترتیب افزایش دما به میزان 1، 2 و 4 درجه را در بردارند، مورد استفاده قرار گرفت. شهرستان های شیراز، فسا و آباده به عنوان مناطق مورد مطالعه انتخاب گردید و آمار زراعی و منابع آب زیر زمینی طی سال های 1357- 1387 مورد استفاده قرارگرفت. نتایج بررسی روند فاکتورهای اقلیمی در سه شهرستان نشان داد که طی دهه‏های اخیر اقلیم دستخوش تغییراتی شده و به سوی گرم و خشک در حال تغییر است که از عواقب آن افزایش وقوع و شدت خشکسالی است. نتایج نشان داد که افزایش دما و کاهش میزان بارندگی طی دهه اخیر باعث کاهش سطح منابع آب زیر زمینی و تولیدات کشاورزی شهرستان های مورد مطالعه شده است. با ایجاد محدودیت در میزان نهاده های در دسترس فعالیت کشاورزی که در این مطالعه محدودیت پمپاژ آب مورد نظر بود، تغییر بلندمدت فاکتورهای مورد بررسی از جمله درآمد، سود و آب مورد استفاده کشاورزی کمتر از تغییر کوتاه مدت متغیرها بود به طوری که کاهش بلند مدت درآمد و سود کشاورزی تحت سناریوهای اجرا شده از 3/5 تا 17 درصد اما کاهش کوتاه مدت درآمد و سود کشاورزی از 34 تا 85 درصد برآورد شد. با تغییر در روش های آبیاری و میزان استفاده از زمین های کشاورزی تحت شرایط مختلف اقلیمی در کوتاه مدت می توان از خسارات بلند مدت به منابع آب زیر زمینی منطقه جلوگیری کرد.