این تحقیق به منظور بررسی اقلیم ایستگاه سینوپتیک بیرجند و شناخت نوسانات اقلیمی، به ویژه خشکسالی ها و ترسالی ها و ارائه مدلی مناسب جهت پیش بینی نوسانات اقلیمی صورت گرفته است. آمار ماهانه بارش و دمای بیرجند در دوره آماری (2001-1955) استخراج گردید. با استفاده از روش رگرسیون داده های ناقص برآورد و همگنی داده ها توسط آزمون توالی ها بررسی شد. با استفاده از مدل های باکس – جنکینز سری های زمانی بارش و درجه حرارت بررسی و بهترین مدل برازش داده شد. صحت و دقت مدل ها بر اساس آمارهای SBC,AIC و تحلیل نمودار توابع خودهمبستگی و خودهمبستگی جزئی تایید گردید. مدل مناسب بارش ماهانه (?، ?، ?) × (?، ?، ?) و میانگین درجه حرارت ماهانه (?، ?، ?) × (1،1،1) بدست آمد. شدت و تداوم خشکسالی ها و ترسالی ها با استفاده از نمره Z (استاندارد) به صورت فصلی و سالانه با توجه به جدول شماره (2) هایم و کوتیل مورد بررسی قرار گرفت. به عنوان نمونه تداوم خشکسالی های چهار تا پنج سال در فصل زمستان دو مورد بوده که از خشکسالی شدید در این دوره ها حکایت دارد. از مجموع 47 سال فصل زمستان 28 فصل خشک و 19 فصل مرطوب را داراست.