شبکه های عصبی یک ابزار مناسبی برای مدل سازی فرایندهای پیچیده هیدرولوژیکی نظیر تبخیر می باشند. این مطالعه سه هدف را دنبال میکند. ابتدا تبخیر شهرهای تبریز و ارومیه با استفاده از داده های هیدرولوژیکی مربوطه با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی مدل سازی می شود سپس مدل های حاصل از شبکه عصبی با مدل های کلاسیک بکار رفته در این مطالعه یعنی مدل های تعادل انرژی، آیرودینامیکی، ترکیبی پنمن و رگرسیون خطی چند متغیره مقایسه می شوند. در نهایت با انجام آنالیز حساسیت میزان اثر هر پارامتر ورودی روی خروجی از نظر مقدار و جهت بدست می آید. در این تحقیق از داده های هیدرولوژیکی و روزانه ایستگاه سینوپتیک تبریز در محدوده سالهای (1387-1373) و ارومیه در محدوده سالهای (1381- 1374)که به ترتیب شامل 5479 و 2922 رکورد ثبت شده بودند، جهت مقایسه برآورد تبخیر روزانه با شبکه های عصبی مصنوعی و روش های کلاسیک یاد شده استفاده شده است .کمیت های استفاده شده عبارتند از : تشعشع خورشید، دمای هوا، رطوبت نسبی، سرعت باد، فشار ستون هوا و تبخیر. این مقایسه ها برتری شبکه های عصبی را در تخمین نزدیک به واقعیت، نسبت به سایر روش ها اثبات می کند. آنالیز حساسیت اعمال شده روی مدل های ann که به دوروش pad و روش وزن های اتصالی انجام شده، میزان تاثیر درجه حرارت هوا، تشعشع خورشیدی و تبخیر روز قبل را بیشتر از سایر عوامل برای هر دو منطقه برآورد کرده است. طبق نتایج آنالیز حساسیت از عناصر غالب دیگر برای شهر تبریز سرعت باد و برای ارومیه رطوبت نسبی را می توان نام برد .