داده­های اقلیمی دارای خود همبستگی، اثر فصل، روند و ویژگی تصادفی می باشند، در نتیجه از مفاهیم سری‌های زمانی در پیش­بینی متغیرهای اقلیمی استفاده می شود. هدف این مقاله پیش بینی متغیرهای اقلیمی به کمک تحلیل سری های زمانی حوضه آبخیز زهره می باشد. درگام اول اقدام به بررسی آزمون­های کلموگراف-اسمیرنوف و من-کندال برای تعیین نرمالیته و تعیین روند گردید. نتایج آنالیز روند من-کندال نشان‌دهنده روند معنی‌دار متغیر دبی بوده است (05/0>P)، درحالی‌که متغیرهای دیگر فاقد روند معنی‌دار بوده است (05/0P>). همچنین متغیرهای بارش، دبی و تبخیر دارای روند نزولی (0>Z) و دما دارای روند صعودی بوده است (0Z>). در گام بعد اقدام به ایستا نمودن داده­ها گردید که با استفاده از عملگر تفاضل؛ داده­های ناایستا بعد از انجام یک مرحله تفاضل گیری ایستا گردیدند (1d=). به کمک شکل­های خود همبستگی و خود همبستگی جزئی یک مدل سری زمانی مناسب شناسایی گردید. حدود تغییرات مرتبه­های اتورگرسیو و میانگین متحرک مدل­ها تا حداقل صفر و حداکثر 2 تعیین و به وسیله معیار آکائیک مناسب­ترین مدل­ها استخراج گردید و معنی­داری پارامترها به وسیله روش حداکثر درست نمایی تأیید شد (05/0>P). اعتبارسنجی مدل­ها، توسط معیارهای مختلف حاکی از دقت و صحت مدل آریمای فصلی (ساریما) برای متغیر دما و تبخیر (98/0R=) است. نتایج مدل­ها در مقیاس ماهانه بهتر از مقیاس فصلی بوده است.