اثر تغییر اقلیم و خسارات ناشی از آن، مهم ترین عامل مخرب در زمینه مدیریت منابع آب در دسترس است. عدم لحاظ مطالعات تغییر اقلیم در طراحی سیستم¬های منابع آب می¬تواند منجر به نتایجی دور از واقعیت گردد. در این پژوهش، مدل سازی اثرات تغییر اقلیم بر بیلان آبی حوزه در قالب دو سناریو (خوشبینانه و حد واسط) در شرق حوزه¬ی آبخیز گرگانرود استان گلستان انجام شد. بدین منظور در مرحله اول روند بارش، دمای کمینه و بیشینه، به صورت فصلی و سالانه در هفت ایستگاه منطقه طی دوره آماری 30 ساله (2011-1982) با سه آزمون ناپارامتری من کندال (mk)، من ویتنی (mw) و من کندال اصلاح شده (mmk)، در سطح خطای 10 درصد بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشترین شیب خط روند دمای بیشینه مربوط به بهار، سپس تابستان است و میانه شیب های خطوط روند همه فصول مثبت است. میان آماره های مورد مطالعه، دمای کمینه در منطقه ی مورد مطالعه تغییرات معنی داری بیشتری مشاهده شد. خط میانه شیب های دمای کمینه و بارش، در همه فصول مثبت است که نشان هنده این است که شیب خط روند این دو پارامتر در اکثر ایستگاه های منطقه افزایشی است. سپس بعد از ارزیابی توانایی مدل گردش عمومیhadcm3 1 در محیط lars-wg5.5 در برآورد سری های زمانی بارش، دمای حداقل و دمای حداکثر هفت ایستگاه منتخب، پارامترهای اقلیمی مورد بررسی برای دو دهه ی آینده پیش بینی شد. به طور¬کلی نتایج نشان داد میانگین درصد تغییرات افزایش بارش منطقه ای در دوره ی آتی نسبت به دوره پایه در سناریوی b1 بیشتر از سناریوی a1b می باشد. در مرحله بعد جهت تعیین قابلیت و توانایی مدل نیمه توزیعی- فیزیکی swat در برآورد رواناب داده های مکانی، داده های عددی و هیدروکلیماتولوژی دوره (1993-1983) وارد مدل شد. 15 پارامتر حساس موثر بر شبیه سازی دبی جریان ماهانه در مدل swat با استفاده از روش glue بهینه شد. سپس خروجی نتایج دو سناریوی b1 و a1b مدل hadcm3 در دوره آتی در مدل هیدرولوژیکی واسنجی شده وارد شد. براساس نتایج حاصل از بررسی اثر سناریوهای تغییر اقلیم، مولفه های هیدرولوژیکی در هر دو سناریو نسبت به دوره پایه افزایش خواهد داشت.