دریاچه ارومیه به عنوان یکی از پیکره های آبی مهم ایران، نقش مهمی در اقتصاد و اکولوژی شمال غرب ایران دارد. مطالعات دیرینه شناسی و آمار ثبت شده نشان می دهد که به دلایل مختلف، دریاچه نوسانات زیادی را در تراز سطح آب تجربه نموده است. در مورد علل غالب این تغییرات، دلایل متفاوتی ارائه شده ولی بررسی های کتابخانه ای نشان داد که این دلایل عمدتا" گمانه زنی بوده و کم تر حاصل یک مطالعه تحلیلی می باشند. در این تحقیق سعی شد تا رویکردی سیستماتیک و با اتکا به روش های آماری و طیفی به روز، الگوهای تدریجی و ناگهانی تراز دریاچه ارومیه و همچنین دوره های نوسانی تراز دریاچه استخراج و مقایسه آن با رفتار متغیرهای اقلیمی محلی و جهانی انجام گردد. همچنین بررسی مقایسه ای این دریاچه با دریاچه وان در ترکیه با این رویکرد و در محدوده فرکانس و بررسی تقدم و تاخر فاز نوسانات آنها از دیگر مواردی می باشد که تحقیق به آن پرداخته است. با بررسی روند سری های زمانی اقلیمی و هیدرولوژیکی مشخص گردید که روند کاهشی تراز دریاچه ارومیه از روند تغییر شاخص های اقلیمی متاثر است. در خصوص کاربرد روش های طیفی، تحلیل طیفی سری زمانی تراز دریاچه ارومیه با روش های آنالیز طیف تکینssa (singular spectral analysis )و چند کاهنده mtm (multi taper method)، وجود دوره های نوسانی بین سالی2/1، 4/1، 8/1، 4/2 و 5/4 ساله را نشان داد. بازسازی تراز دریاچه از مولفه های دوره ای بدست آمده، توانست 30% تغییرات تراز دریاچه را شبیه سازی نماید. علاوه بر این شدیدترین تغییر رژیم تراز دریاچه مربوط به سال 1999-2000 و به صورت کاهشی با تاخیری تقریبا" یکساله با تغییر رژیم بارندگی و دما اتفاق افتاده است. نتایج تحلیل وابستگی نشان داد که علاوه بر تاثیر بارندگی ، دما و رواناب در دوره های درون سالی و بین سالی این تغییرات با تغییرات شاخص های اقلیم جهانی در دوره های بین سالی مرتبط می باشند. همچنین بررسی خاص طیف سری زمانی تراز دریاچه قبل و بعد از تغییرات اخیر تراز دریاچه نشان داد که پیک هایی که بالای سطح معنی دار قرار گرفته بودند، در سری دوم نسبت به دوره قبل کم تر شده است که می تواند ناشی از فعالیت های بشری باشد. مقایسه تراز و بارندگی در حوضه دریاچه ارومیه با دریاچه وان نشان داد که دو دریاچه رژیم های مشابهی را تجربه نموده اند و تغییرات تراز – بارندگی در هر دو دریاچه ارتباط مشابهی در رژیم های متفاوت دارند. تحلیل وابستگی بین تراز دریاچه ها ارتباط معنی داری بین این دو را در دوره های درون و بین سالی نشان داد . این ارتباط در دوره های کوتاه مدت با تقدم و تاخر همراه بوده، ولی در دوره های بلندمدت، عکس العمل دو دریاچه تقریبا" همزمان می باشد.