روند کلی افزایش دما در ایستگاه‌های منتخب بالادست و پایین‌دست حوضه، نشان می‌دهد که به‌طورکلی کمترین مقادیر افزایش دما در فصل زمستان بوده، در حالی‌که بیشترین مقادیر افزایش دما در فصول بهار و تابستان و در برخی از نواحی در فصل پاییز، شبیه‌سازی‌شده است.

به گفته بابک ابراهیمی، معاون و عضو هیئــت‌مــدیره شـــرکت آب‌منطقـــه‌ای اصفهان،  در ایستگاه‌های بالادست سد، بیشترین مقادیر افزایش دما در ماه‌های مربوط به فصل بهار پیش‌بینی‌شده است. نتایج ایستگاه‌های منتخب این ناحیه که شامل ایستگاه‌های شهرکرد، دامنه فریدن و سد زاینده‌رود است، از افزایش 1,04 تا  0,69درجه سانتی‌گراد دما در فصل بهار حکایت دارد. مهم‌ترین اثر قابل‌پیش‌بینی این افزایش قابل‌ملاحظه دما، تسریع درروند آب‌شدن توده‌های برف این منطقه است که می‌تواند اثرات چشمگیری بر زمان رواناب‌های حاصل از ذوب برف در بالادست سد زاینده‌رود داشته باشد. روند افزایش دمای فصل زمستان در ایستگاه‌های مذکور، هرچند کمترین مقادیر را در بین فصول مختلف سال دارد، می‌تواند مقادیر ریزش برف را در این نواحی تحت‌تأثیر قرار دهد و منجر به کاهش حجم توده‌های برفی و تغییر الگوی بارش از برف به باران شود. نتایج مطالعات نشان می‌دهد که عملا این پدیده در حوضه اتفاق افتاده و شاخص برف در ایستگاه معرف چلگرد با 55درصد کاهش از سال 1350 به 35درصد در سال 1391 رسیده است.آن‌طور که ابراهیمی به «اصفهان‌زیبا» می‌گوید:«نتایج کلی اثرات تغییر اقلیم بر پارامتر بارندگی در منطقه بالادست حوضه زاینده‌رود که تأمین‌کننده اصلی منابع آب منطقه مورد‌مطالعه است، نشانمی‌دهد بارندگی فصل زمستان که باتوجهبه خصوصیات و شرایط اقلیم این منطقه غالبا به‌صورت برف است، کاهش چشمگیری خواهد یافت. نتـــایج ایستگـــاه‌های منتـــخب ایــــن زیرحوضه که شامل ایستگاه‌های شهرکرد، دامنه فــریدن، چلگــرد، قلعــه‌شاهــرخ و ســد 

زاینده‌رود است، نشان‌دهنده کاهش 23 تا 45درصدی نزولات جوی در فصل زمستان و بارش برف است. مقادیرریزش برف در فصول سرد سال و آب‌شدن این تـــوده‌های بــرفی در فصـل بهار، نقــش فـــراوانی در تــأمیـــن مصــارف پایین‌دست حوضه‌زاینده‌رود در طول سال ایفا می‌کند؛ بنابراین کاهش قابل‌ملاحظه پیش‌بینی ‌شده در این‌گونه بارش‌ها اثرات بسیاری بر مقدار و زمان رواناب‌های ناشی از ذوب برف خواهند داشت. افزایش پیش‌بینی ‌شده دمای فصل بهار در این ایستگاه‌ها منجر به آب‌شدن زودتر توده‌های برف در بالادست سد زاینده‌رود خواهد شد. پس تخمین زده می‌شود علاوه بر کاهش حجم آب ورودی به سد در فصل بهار، زمان دبی حداکثر آب ورودی به مخزن سد نیز به زمان جلوتری منتقل شود.» نتایج اثرات تغییر اقلیم بر بارندگی در ایستگاه چلگرد نیز نشان‌دهنده این است که بیشترین مقادیر کاهش بارندگی

را در مقیاس سالانه دارد: «از آنجایی‌که مقادیر بارندگی در این ناحیه می‌تواند مقادیر آبــدهی رودخــانه زاینــده‌رود را به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای تحت‌تأثیر قرار دهد، پیش‌بینی می‌شود که کاهش 25تا 26 درصدی بارش سالانه در این ناحیه، اثرات چشمگیری برآورد طبیعی رودخانه زاینده‌رود داشته باشد. کــاهش 43 تا 45درصد از بــارش بــرف ایستگاه چلگرد در فصل زمستان می‌تواند در کوتاه‌مدت و درازمدت اثرات قابل تأملی بر موجودیت منابع آب، به‌خصوص در پایین‌دست سد زاینده‌رود داشته باشد.»ابراهیمی می‌افزاید: «با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از اثرات تغییر اقلیم بر دما و بارش در ایستگاه‌های منتخب، ملاحظه می‌شود که روند کلی میزان افزایش درجه حرارت از غرب به شرق کاهشی است. بررسی آمار بارش در ایستگاه معرف حوضه (چلگرد) در طول سال‌های 1351 الی 1392 کاهش 10درصدی را نشان داده است. بر اساس همین آمار، در پنج‌سال منتهی به سال 1392، مقدار بارش در این ایستگاه به 1140 میلی‌متر در سال رسیده که نسبت به متوسط بلندمدت (1400 میلی‌متر) حدود 20درصد کاهش را نشان می‌دهد.»

مطالعات بیلان حوضه گاوخونی نشان داده است که متوسط بارش پانزده‌ساله حــوضه منتــهی به ســال‌هـــای 90-89 نسبت‌به متوسط  45ساله بارش در حوضــه (منتهــی به ســال 90-89) نیــز به‌طور متوسط 4/6درصد کاهش داشته است. اثر تجمعی این میزان کاهش بــارندگی در ســـال‌های اخیــر، مـــوجب به‌هم‌خوردن شدید بیلان آب در حوضه و خشک‌شدن رودخانه زاینده‌رود در بیشتر مسیر جریان شده است. علاوه بر آن، به‌علت تغییر تدریجی رژیم بارش‌ها در بالادست حوضه از برف به باران، ذخیره برف ارتفاعات نیز در فصل بهار و تابستان کاهش‌یافته و به‌تبع، رژیم آبدهی رودخانه نیز تغییریافته است. این پدیده باعث کاهش تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی در نــواحی بالادست حــوضه نیــز شــده است. به گفته ابراهیمی، تحلیل نتایج فصلی

بارندگی نشان‌دهنده تغییر الگوهای بارش از فصل زمستان به فصــول بهــار و پاییـز در بــالادست و پایین‌دست حوضه زاینده‌رود  است. تغییر الگوهای بارندگی در فصول مختلف سال می‌تواند موجودیت منابع آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک را به‌شدت تحت‌تأثیر قرار داده و اتخاذ سیاست‌های مدیریتی عرضه و تقاضا را برای سازگاری با اثرات تغییر اقلیم ناگزیر می‌سازد.

تغییرات اقلیمی و اثرات آن بر رودخانه زاینده‌رود، انکارناشدنی است؛ تغییراتی که علاوه بر دست‌کاری در حوضه آبخیز زاینده‌رود، تبعات محیط‌زیستی، اجتماعی و اقتصادی نیز بر اکوسیستم‌های طبیعی دارد. آن‌طور که «ایسنا» گزارش داده است: «براساس گزارش پنجم مجمع بین‌الدول تغییـر اقلیــم، دمــای سطــح زمیـن در قرن ۲۱ احتمالا بیش از ۱,۵ درجه سانتی‌گراد نسبت به دوره  ۲۰۰۵-۱۸۵۰ 

افزایش خواهد یافت و می‌توان گفت یکی از مهم‌ترین محرکه‌های ازدست رفتن تنوع زیستی و تهدیدی جدی برای سلامت انسان در دهه‌های آینده تغییرات اقلیمی است سناریوهای مختـــلفی بـــرای ارزیــابـــی تغییر شرایط ارائه شده است آگاهی دقیق از رفتارهای هیدرولوژیک حوضه‌های آبریز  می‌تواند به شبیه‌سازی بهتر این محیط   به‌منظور کنترل مؤلفه‌های اصلی بیلان آب کمک کند و مدل‌سازی هیدرولوژیکی ابزاری بسیار مفید برای مطالعه پاسخ‌های هیدرولوژیکی به تغییرات اقلیمی است.» نتایج پژوهشی تحت‌عنوان «اثر تغییر اقلیم بر جریان ورودی به سد زاینده‌رود» نوشته سودابه خلیلیان، مهدی سرایی تبریزی، حسین بابازاده و علی صارمی از گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران نیز که در همین خبرگزاری منتشر شده است، بر تأثیر تغییرات اقلیمی و ایجاد بحران در حوضه آبخیز زاینده‌رود صحه می‌گذارد. آن‌طور که نتایج این پژوهش نشان می‌دهد، اگرچه میزان بارش در منطقه افزایش داشته، اما افزایش دما در این حوضه اثر و کارایی بیشتری در کاهش میزان رواناب‌ها داشته است؛ به همین دلیل نیز این محققان نتیجه‌گیری کردند که استفاده از رویکردهای مدیریتی باید برای مواجهه با تغییر اقلیم و سناریوهای انتشار به کار برده شود.