降水量の変化は、河川流量をはじめとする表流水の量や質に多大な影響を及ぼします。荒川流域でも、降水量は季節によって変化するのはもちろん、年々その量に変化があります。では、将来的な気候変動に伴って、流域における降水量はどのように変化していくのでしょうか。その予測のため、「気候モデルによる温暖化実験の結果」、「疑似温暖化手法」、「領域気象モデルによる力学的ダウンスケーリング」を用いて検討しました（５つの気候モデル／ C N R M -CM5、GFDL-CM3、MRI-CGCM3、GISS-E2-R、MIROC5による温暖化実験結果を使用し、温暖化シナリオとして、RCP4.5を使用）。その結果、使用する気候モデル（GCM）によって将来の降水量予測は大きく異なりました。しかし、多くの気候モデルで、荒川流域での年間降水量の標準偏差は拡大することが予測され、降水量が極端に多い年、極端に少ない年、というように、年ごとに変動の幅が大きくなることを想定する必要があります。（流域水資源グループ）

安定した水道水源の確保を考える上で、渇水の起こる頻度や規模（程度）が将来どのようになるのかを知ることは非常に重要です。そこで、前項目でも用いた、「気候モデルによる温暖化実験結果＋疑似温暖化手法＋領域気象モデルによる力学的ダウンスケーリング」によって得られた結果を「渇水」という視点で見てみましょう。
年降水量が現在気候の平均年降水量の75%を下回る年（回）がどれだけ出てくるかを予測したところ、現在気候に比べて「降雨量が少なくなる年の頻度」は高くなると予測されました。また、現在は年降水量が平均年降水量の75%を下回ることのない地域でも、将来においては75%を下回る可能性があるという結果が出ています。特に水不足が問題となる夏季には、土壌の乾燥や貯水量の低下が懸念されます。（流域水資源グループ）

降水量の変化に伴って、荒川の河川流量はどのように変化していくのでしょう。流域内の降雨分布や地形・地質などの不均一性を考慮できる「分布型水文モデル」に前述の降水量の将来予測結果を与えることにより、2060～2070年頃の河川流量がどのようになるのかを予測してみました。
2000〜2010年の現在気候との比較では、降水量の変化と同様に、気候モデル（GCM）により、流量の増加／減少傾向は異なります。しかし洪水流量に着目して、その最大値を見てみると、増加しているケースが多く見られます。将来気候においては、洪水規模が増大する可能性があると予測されます。（流域水資源グループ）