برای انجام این پژوهش ابتدا داده‌‌های مشاهده‌‌ای بارش ماهانه سینوپتیک و هیدرومتریک از سازمان هواشناسی کشور و وزارت نیرو طی دوره 30 ساله (1976-2005) اخذ شد. برای بررسی چشم‌انداز تغییرات بارش در آینده، داده‌‌های تاریخی دوره (1976-2005) و داده‌‌های شبیه‌سازی‌شده اقلیمی دوره (2050-2021) با استفاده از دو مدل GFDL-CM3)، (CSIRO-Mk3.6 ازسری مدل‌های (CMIP5) و طبق 4 سناریوی RCP2.6)، RCP4.5، RCP6 و RCP8.5 که با قدرت تفکیک مکانی 5/0*5/0 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-Mk3.6 کمتر از مدل GFDL-CM3 بوده است. میانگین بارش آتی (2021-2050) در کل حوضه نسبت به میانگین بارش مشاهداتی در طول دوره آماری 1976-2005 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 83-116 میلی‌متر کاهش بارش نسبت به میانگین مشاهداتی حوضه کارون بزرگ پیش‌بینی می‌شود. هردو مدل ارائه شده، بیشترین کاهش بارش حوضه کارون بزرگ دو سناریوی rcp4.5 و rcp2.6 پیش‌بینی می‌شود.