برای انجام این پژوهش ابتدا داده‌‌های مشاهده‌‌ای بارش ماهانه سینوپتیک و هیدرومتریک از سازمان هواشناسی کشور و وزارت نیرو طی دوره ۳۰ ساله (۱۹۷۶-۲۰۰۵) اخذ شد. برای بررسی چشم‌انداز تغییرات بارش در آینده، داده‌‌های تاریخی دوره (۱۹۷۶-۲۰۰۵) و داده‌‌های شبیه‌سازی‌شده اقلیمی دوره (۲۰۵۰-۲۰۲۱) با استفاده از دو مدل GFDL-CM۳)، (CSIRO-Mk۳,۶ ازسری مدل‌های (CMIP۵) و طبق ۴ سناریوی RCP۲.۶)، RCP۴.۵، RCP۶ و RCP۸.۵ که با قدرت تفکیک مکانی ۵/۰*۵/۰ با روش BCSD در دسترس می‌‌باشند استفاده شده است. برای اصلاح اریبی موجود در برون داد مدل‌های مذکور، استراتژی Mean-based (MB)) بکار رفته است. نتایج عملکرد مدل‌های AOGCM نشان داد برای شبیه‌‌سازی بارش در حوضه کارون بزرگ ضریب خطای مدل CSIRO-Mk۳.۶ کمتر از مدل GFDL-CM۳ بوده است. میانگین بارش آتی (۲۰۲۱-۲۰۵۰) در کل حوضه نسبت به میانگین بارش مشاهداتی در طول دوره آماری ۱۹۷۶-۲۰۰۵ نشان می‌دهد، در هر دو مدل و سناریوها در دو حوضه از نظر مقدار و مساحت پهنه بارشی در حال کاهش محسوس است. بیشینه بارش‌‌ها در حوضه کارون بزرگ در تمامی سناریوها و مدل‌‌ها در شرق حوضه متمرکز بوده است. بیشترین بارش را مناطق کوهپایه‌‌ای مرکزی دریافت کرده است. کمترین دریافت بارش جنوب غرب و جنوب شرق است. نتایج نهایی پژوهش حاضر ۸۳-۱۱۶ میلی‌متر کاهش بارش نسبت به میانگین مشاهداتی حوضه کارون بزرگ پیش‌بینی می‌شود. هردو مدل ارائه شده، بیشترین کاهش بارش حوضه کارون بزرگ دو سناریوی rcp۴.۵ و rcp۲.۶ پیش‌بینی می‌شود.