هدف از این تحقیق بررسی تغییرات رخ­داده در فراوانی و شدت امواج ­گرمایی و همچنین ارتباط آنها با ناهنجاری های دمایی اقیانوس­­هاو­خشکی­ها و نیز گازهای­ گلخانه­ای در منطقه­ی شمال­غرب ایران است. ابتدا داده­ های دمای بیشینه­ ی دومتری سطح­زمین در بازه­ی زمانی 1851 تا  2014 به مدت 164 سال از وب­سایت ناسا اخذ گشته سپس نقشه­ ی امواج­ گرمایی ترسیم و استخراج شد. سپس به تحلیل­وبررسی فراوانی­وقوع و شدت امواج­گرمایی و نیز تغییرات در روند نوسانات­سالانه، بین­دهه­ای، پنجاه­ساله­ای و بین­صده­ای آن­ها پرداخته شد. جهت نیل به اهداف پژوهش از روش­های همبستگی پیرسون و اسپیرمن، رگرسیون ­خطی و پل ی­نومیال و نیز آزمون ­ناپارمتری من-کندال استفاده شد. بر اساس نتایج بدست آمده فراوانی وقوع امواج ­گرمایی در بازه­ ی ­زمانی مدنظر روندی افزایشی ومعنادار داشته و بیشترین فراوانی رخداد­امواج­ در دهه­ های­ اخیر بوده­ است. همچنین شدت امواج ­گرمایی با افزایش نسبتا معنی­دار همراه بوده و شدیدترین­ امواج­ گرما در دهه­ ی­ آخر قرن 20 و اوایل قرن 21 تا دوره­ ی حاضر بوقوع پیوسته است. نتایج مقادیرهمبستگی نیز حاکی­ ازآن بود که شدت و فراوانی ­رخداد امواج ­گرم با مقادیر ناهنجاری ­دمایی اقیانوس­ وخشکی همبستگی مثبت ­و معنی­دار دارند. در بررسی ارتباط فراوانی­ وقوع و شدت امواج­ گرم با داده­ های 4 گاز گلخانه ا­ی اصلی شامل: (CO2 , CH4, N2O , SF6  )، مشخص شد که جز یک مورد ارتباط معنادار گاز دی­ اکسیدکربن با رخداد شدیدترین امواج­ گرمایی در ماه ژوئن، هیچ ارتباط معنی­داری بین آنها مشاهده نشد. نتایج آزمون من -کندال بیانگر روند افزایشی و معنی­دار در شدت و فراوانی وقوع امواج­ گرمایی منطقه ­ی شمال­غرب ایران است.

در این تحقیق ضمن بررسی شرائط اقلیمی در دوره حاضر و تحلیل شرائط حرارتی و بارش و میزان تابش دریافتی از خورشید ،بر اساس داده های روزانه ایستگاههای سینوپتیکی که در منطقه ، قدمت ثبت داده های هواشناسی حداقل 30 ساله را داشتند. شرائط حاضر تحلیل گردید . با توجه به شرائط محیطی لازم برای رشد گیاه برنج و در دست داشتن اطلاعات فنولوژیکی گیاه برنج و آستانه های حرارتی پائین و بالا دمائی آن  ، و همچنین مقادیر درجه – روز مورد نیاز این گیاه برای تکمیل چرخه حیاتی خود و انجام فرایند فنولوژیکی آن به منظور تولید اقتصادی ،تقویم مناسب زراعی در شرائط فعلی تعیین گردید. این تقویم در فاصله بین ماههای فروردین تا تیرماه بین استانها متغیر بوده است .بر اساس شرائط حرارتی فعلی و احتمال گرم شدگی کره زمین در دهه های آینده ، خروجی های مدل3MCdaH  تحت سناریو ، به کمک مدل LARS-WG5 ریزمقیاس گردید . در این مطالعه سالهای 1990-1969را به عنوان دوره پایه و سالهای 2065-2046 را به عنوان دوره آینده مورد بررسی و شرایط حرارتی و بارشی برای دوره آتی شبیه سازی گردید. خروجی به دست آمده با شرائط دمائی مناسب رشد گیاه در منطقه مورد مطالعه مورد بررسی و مقایسه قرار داده شد . نتایج نشان داد که تقویم زراعی برنج در استانهای گیلان و مازندران با تفاوتهائی به سمت زمستان شیفت خواهند یافت . با توجه به شرائط دمائی متفاوت استان گلستان تقویم زراعی آن به سمت بهار حرکت خواهد نمود.