در سال‌های اخیر نگرانی‌ها درباره تأثیر تغییر اقلیم بر طبیعت و سیستم‌هایی اقتصادی- اجتماعی افزایش یافته است و باعث توجه بیشتر به این موضوع در بین مجامع علمی شده است، از این رو هدف از این تحقیق، بررسی تغییرات پارامترهای بارش، دمای کمینه و بیشینه توسط مدل گردش عمومی و تعیین اثرات آن بر متوسط رواناب حوزه آبخیز قزاقلی استان گلستان با استفاده از مدل SWAT می‌باشد. در ابتدا این پارامترها تحت دو سناریو انتشار A2 و B1 با استفاده از مدل گردش عمومی HadCM3 و با به‌کارگیری مولد اقلیمی LARS-WG برای دوره­های آتی 2030-2011 و 2099-2080 میلادی به صورت مصنوعی شبیه­سازی و ریز­مقیاس گردید. برای بررسی پاسخ هیدرولوژیکی حوزه با اعمال تغییرات ایجاد شده در داده­های ورودی اقلیمی به مدل بهینه­سازی شده بارش- رواناب SWAT ، مدل اجرا گردید و خروجی مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در منطقه مورد مطالعه متوسط دمای کمینه و بیشینه در هر دو دوره زمانی و به­خصوص در دوره دوم تحت هر دو سناریو افزایش خواهد یافت. همچنین بارش در بازه زمانی 2030-2011 در همه ماه‌ها افزایش می‌یابد در حالی که در دوره زمانی 2099-2080 تنها بارش ماه­های سرد سال افزایش خواهد یافت. تحلیل رواناب حوزه نشان می‌دهد که تحت دو سناریو A2 و B1 در دوره آتی نسبت به سناریو مبنا (سال‌های 1995-1985) رواناب حوزه بین 28/133 تا 66/26- درصد برای ماه­های مختلف تغییر خواهد کرد. مقایسه سناریوهای A2 و B1 نشان از وضعیت بحرانی‌تر سناریو B1 نسبت به سناریو A2 و دوره زمانی 2099-2080 نسبت به دوره 2030-2011 در این حوزه دارد.