امروزه مسئله ی تغییر اقلیم و گرمایش جهانی یکی از چالشهای کنونی جوامع بشری بوده که بطور مستقیم و غیر مستقیم بسیاری از عرصه های مختلف انسانی و طبیعی را به خود درگیر نموده است. یکی از عرصه های بسیارحساس به تغییرات اقلیمی، دسترسی به منابع آبی می باشد، بطوری که کمترین تغییرات در کاهش منابع آبی، جامعه را با چالش هایی جبران ناپذیری مواجه می نماید. لذا بدلیل اهمیت این موضوع، در پروژه حاضر پایش و پیش یابی اثر تغییر اقلیم بر منابع و مصارف آب استان گلستان مورد واکاوی قرار گرفت. اما این پروژه بدلیل گستردگی شامل چندین بخش می باشد که در هر قسمت آن از داده ها و روشهای متفاوتی استفاده و بطور مفصل و مبسوط هر بخش مورد ارزیابی قرار گرفت. از جمله داده های ۸۲ ایستگاه زمینی مورد استفاده در تحقیق حاضر شامل مولفه های اقلیمی روزانه دما، بارش، روزهای رخداد بارش، تبخیر و رطوبت نسبی بوده که این داده ها برای سالهای ۱۳۵۰ تا ۱۳۹۰ از سازمانها و ارگانهای مختلف سازمان هواشناسی، وزارت نیرو و آب منطقه ای استان گلستان استخراج گردیده و داده های استحصال شده از پایگاه داده ای سایت نواآ شامل ۲۶ مولفه ی پیوسته دینامیک جوی برای سه سطح SLP، ارتفاع ۸۵۰ و ۵۰۰ هکتوپاسکال بوده که در بخشهای مختلف مورد استفاده قرار گرفت. در تحقیق حاضر جهت آشکارسازی تغییرپذیری و تاثیرپذیری مولفه های جوی از گرمایش جهانی، با استفاده از نقشه های همدیدی بر روی نوسانات ضخامت آب قابل بارش و تغییرات ضخامت لایه تیکنس مطالعاتی صورت پذیرفت و روند مولفه های دما، بارش و تبخیر استان بطور زمانی - مکانی مورد واسنجی قرار گرفت. همچنین به منظور آشکارسازی دگرگونیهای اقلیمی دهه های گذشته از روش اقلیم شناسی درختی استفاده و نتایج آن مورد ارزیابی قرار گرفتند. از جمله نوآوری ها در تحقیق حاضر، ارائه طرحی نو از کاربرد روش TOPSIS در پایش و پیش یابی خشکسالیهای استان بوده که نتایج این شاخص با روشهای آماری مورد اعتبارسنجی و تایید قرار گرفت. علی رغم این موضوع، ارائه روشی نو با دیدگاه اقلیم شناسی همدیدی، به منظور ریزمقیاس نمایی و پیش یابی داده های دما و بارش استان از دیگر نوآوریهای این پژوهش می باشند. جدای از یافته های مختلف این تحقیق، یکی از بخشهای مهم پروژه حاضر ارائه ۹ سناریو به منظور مدیریت تطبیقی منابع آب در چهار حوضه اصلی گرگان رود، قره سو، اترک و خلیج می باشد. لازم به توضیح می باشد که بر مبنای تلفیق و لحاظ کردن خروجیهای مولفه های اقلیمی دهه های آتی و دگرگونی کاربری اراضی و تغییر روند رشد جمعیت تا سال ۱۴۵۰ شمسی، این سناریوها پیشنهاد گردیدند. اما ارزیابیها نشان دادند که سناریوی نهم که بطور کلی شامل جزئیاتی نظیر حذف ۳,۶ درصدی شلتوک، ۱۴,۳ درصدی گندم، ۸,۹ درصدی سویا و ۲,۷ درصدی جو (سرجمع ۲۹,۵ درصد از اراضی آبی) در سطح استان بوده، همچنین بعلاوه افزایش جمعیت با ۱,۲۶ درصد بر اساس محاسبه اولیه سال ۱۳۸۵ می باشد، می تواند منطقی ترین سناریوی اجرایی برای سالهای پیش روی حوضه های آبی مورد مطالعه باشد. بطوری که انتظار می رود با اجرایی نمودن این سناریو، سازگاری و انطباق پذیری مناسبی با منابع آبی صورت پذیرد و ریسک آسیب پذیری بخش های مختلف جامعه در ارتباط با تقاضای آب را به پایین ترین سطح تنزل داده و از طرف دیگر کارکرد و بازده مناسبی از این مولفه ی حیاتی برای بخشهای مختلف بدنبال داشته باشد.