در این مطالعه دو حالت ایستایی و تغییر اقلیم در سالهای آتی برای شرایط اقلیمی مورد نظر بوده و بدین منظور از مدل ریز مقیاس lars-wg برای تولید داده های هواشناسی در دوره زمانی 2011-2030 و 2046-2065 تحت سناریوهای مختلف تولید گازهای گلخانه ای استفاده شده است. جهت مدل بندی بهینه الگوی کشت برای صرفه جویی هر چه بیشتر آب مصرفی از برنامه ریزی خطی استفاده شده و سه مدل با توابع هدف زیر بدین منظور مورد استفاده قرار گرفته است: 1-بیشینه سازی عملکرد مالی 2-بیشینه سازی عملکرد تولید 3- بیشینه کردن عملکرد انرژی یا کالری. از سوی دیگر بهینه سازی با دو مدل با تابع هدف:1- حداقل سازی آب مجازی به ازای کالری و2- حداقل سازی آب مجازی به ازای قیمت محصولات صورت گرفت. استفاده از ترم کالری یا انرژی محصولات زراعی و باغی در بهینه کردن الگوی کشت برای اولین بار بعنوان نوآوری این تحقیق مطرح بوده و اخیرا استفاده از این ترم برای تامین غذای جمعیت رو به افزایش دنیا و با منابع آب محدود مورد توجه محققین و متخصصین نقاط مختلف دنیا قرار گرفته است. نتایج مطالعه نشان می دهد که در اثر تغییر اقلیم تحت سناریوی a2، دما در منطقه مطالعاتی دارای روند افزایشی بوده و در اثر آن نیاز آبی محصولات کشاورزی با حفظ دوره کشت فعلی حدود 25 الی 50 درصد افزایش خواهد یافت، بعنوان مثال در دشت ارومیه نیاز آبی محصولات یونجه، سیب و گردو به ترتیب 19، 22 و 32 درصد افزایش نشان می دهد. نتایج بهینه سازی الگوی کشت با استفاده از برنامه ریزی خطی و مدل lingo براساس مدل بندی های سه گانه 1-بیشینه کردن عملکرد مالی 2- بیشینه کردن عملکرد تولید با حداقل سازی آب مجازی 3- بیشینه کردن عملکرد انرژی نشان می دهد که میزان صرفه جویی به ترتیب حدود 929/2728 ،86/366 و 33/763 برآورد می کند و در بین مدل های سه گانه مذکور مدل بیشینه کردن عملکرد مالی، صرفه جویی آب مصرفی بیشتری در منطقه را برآورد می کند. همچنین بهینه سازی در دشت ارومیه بر اساس1-حداقل سازی آب مجازی انرژی و2- حداقل سازی بر اساس آب مجازی ریالی به ترتیب 23 % و 5/23 % صرفه جویی در مصرف آب داشته و افزایش عملکرد به ترتیب 25 % و 36 % و بیشترین صرفه جویی مربوط به دشت سلماس به میزان 5/25 % و عملکرد ریالی 38 % بوده است.