دمای هوا یکی از پر کاربردترین پارامترهای مورد استفاده برای تشخیص تغییر اقلیم در مقیاس جهانی و منطقه ای است. بنابراین پژوهشگران همواره سعی نموده اند تا با مدل های مختلف به مدل سازی و پیش بینی آن بپردازند. تحقیق حاضر نیز با هدف مدل سازی و پیش بینی کمینه و بیشینه دمای ماهانه کشور انجام گردید. بررسی تغییرات زمانی دما با روش های تخمین گر سن و پتیت و پیش بینی آن بوسیله مدل هالت- وینترز انجام گرفت. نتایج نشان داد که دمای کمینه در ایستگاه های مورد مطالعه در دوره 50 ساله 2010 تا 1961 بطور متوسط به مقدار 9/2 درجه سانتی گراد افزایش یافته که مقدار این افزایش برای ایستگاه های واقع در مناطق گرم و خشک کشور (1/3 درجه) بیشتر از دیگر مناطق است (8/1 درجه). درحالیکه مقدار افزایش دمای بیشینه هوا در کشور کمتر و معادل 1/2 درجه سانتی گراد می باشد. همچنین نتایج این پژوهش کارایی مناسب مدل هالت- وینترز برای پیش بینی کمینه و بیشینه دمای ماهانه کشور را اثبات کرد. نتایج این مدل نشان داد که کمینه و بیشینه دما تا سال 2020 به جز چند مورد در کشور افزایش خواهند یافت که بیشترین مقدار افزایش در ایستگاه خوی به میزان 6/0 درجه سانتی گراد برای کمینه دما و 28/0 درجه سانتی گراد برای بیشینه دما خواهد بود.