رشد سریع فعالیت­های صنعتی و در نتیجه افزایش گازهای گلخانه­ای در چند دهه اخیر باعث برهم خوردن تعادل اقلیمی کره زمین شده است که به آن پدیده تغییر اقلیم اطلاق می­شود. این پدیده به طور مستقیم بر پارامترهای متئورولوژیکی تاثیر گذار خواهد بود. هدف این پژوهش بررسی تاثیرات تغییرات اقلیمی بر روی بارندگی و دمای حداکثر و حداقل حوزه کرخه در دوره 2010 تا 2039 میلادی می باشد. بدین منظور با در نظر گرفتن حوزه کرخه،  ابتدا  با استفاده از سناریوهای اقلیمی مدل­های جفت شده اقیانوس - اتمسفر گردش عمومی جو  و دوره پایه 1971 تا 2000، به انتخاب مدل معرف منطقه پرداخته شد. مقایسه شاخص­های عملکرد مدل­های مختلف AOGCM در شبیه­سازی دما و بارندگی نشان می­دهد که در مجموع می­توان مدل HadCM3 را به عنوان مدلی که مقادیر دما و بارندگی را با شاخص­های عملکرد مناسب شبیه­سازی می­کند در نظر گرفت.  با در نظر گرفتن ایستگاه های سینوپتیک  و کلیماتولو‍ژی منطقه، مراحل کوچک مقیاس سازی آماری رگرسیونی خروجی مدل AOGCM معرف صورت پذیرفت. کوچک مقیاس سازی آماری رگرسیونی با استفاده از مدل تلفیقی آماری-دینامیکی SDSM صورت گرفت. نتایج نهایی برای آینده نزدیک (2010-2039) نشان دهنده کاهش حدود 2 درصدی بارش در ایستگاههای سینوپتیک کرمانشاه و خرم آباد و کاهش 4 درصدی آن در ایستگاه حمیدیه می باشد.  افزایش درجه حرارت حداکثر  برای ایستگاههای فوق بترتیب 11 و 9 و 3 درصد و افزایش درجه حرارت حداقل بترتیب 24 و 4 و 1 درصد می باشد. با ستفاده از اطلاعات مدل جهانی  HadCM3 و مدل کوچک مقیاس سازی SDSM و برای آینده نزدیک( 2039-2010)  هرچه از سمت شمال حوزه کرخه به سمت جنوب ( مناطق سردتر به گرمتر) حرکت کنیم تاثیر تغییرات اقلیمی بر درجه حرارت حداکثر و حداقل  کمتر خواهد شد در حالیکه بارندگی روند کاهشی جزیی و در حد 2 تا 4 درصد کاهش از شمال به جنوب تغییر می کند.