در این تحقیق، تأثیر دما، بارش و شاخص PDSI بر پهنای دوایر سالانه درختان ارس در منطقه لاین خراسان شمالی بر مبنای داده های هواشناسی ایستگاهی و جهانی بررسی شد. سپس بر مبنای گاهشناسی درختان ارس، بارش سالانه منطقه شمال شرق ایران در دوره ۱۸۴۵-۲۰۰۰ بازسازی شد و نتایج بازسازی بارش سالانه با آمار چهار ایستگاه درازمدت بررسی و مطابقت آن با گزارش های تاریخی قحطی ها بررسی شد. نتایج نشان دادند که پهنای دوایر سالانه درختان ارس منطقه با دمای ماه دسامبر قبل از فصل رشد همبستگی معنادار مثبت ولی با دمای ماه می همبستگی منفی دارند؛ اما بارش در کل دوره رشد تأثیر مثبت بر رشد درختان دارد و بیشترین همبستگی بین بارش سالانه با رشد درختان به دست آمد؛ بنابراین با استفاده از شش نقطه از داده های شبکه جهانی، میانگین منطقه ای بارش شمال شرق کشور محاسبه و بازسازی شد. نتایج بازسازی بارش نشان دادند کمترین بارش ۱۵۰ سال گذشته در سال ۱۹۱۷ به وقوع پیوست. همچنین سه دوره خشکسالی شدید در دهه ۱۸۷۰، اوایل قرن بیستم و ۱۹۱۹-۱۹۱۵ به وقوع پیوسته است. بارش-های بازسازی شده همبستگی معناداری با آمار صد ساله ایستگاه های مشهد، اصفهان و تهران داشتند. گزارش های تاریخی قحطی های ایران تطابق بسیار خوبی با خشکسالی شدید بازسازی شده در این تحقیق داشت. مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج محققین در مناطق همجوار نشان داد که نتایج محققین در شرق منطقه (غرب و شمال غرب چین) نسبت به تحقیقات انجام شده در غرب (ترکیه و خاورمیانه) تطابق بهتری دارد.