خشکسالی یکی از پدیده های جوی است که بخش های مختلف محیطی را در طول دوره حاکمیت تحت تأثیر قرار می دهد. یکی از بخش های متأثر شده از شرایط بلند مدت خشکسالی، منابع آب زیرزمینی است که متأسفانه کمتر از سایر بخش ها مورد توجه قرار می گیرد. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق دشت مرند با مختصات ?? درجه و ?? تا ?? دقیقه طول شرقی و ?? درجه و ? دقیقه تا ?? درجه و ?? دقیقه عرض شمالی و با مساحتی معادل 517/42 کیلو مترمربع بوده و یکی از دشت های وسیع در شمال غرب استان آذربایجان شرقی می باشد. در این پژوهش، دوره های متوالی خشکسالی هواشناسی و ژئوهیدرولوژیکی با استفاده از شاخص خشکسالی spi و swi در 6 بازه زمانی(6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه) در دشت مرند، بررسی و تأثیر وقوع آن ها در تغییر کیفیت شیمیایی و افت سطح ایستابی سفره های آب زیرزمینی بررسی شد. برای این منظور، از داده های هواشناسی(متوسط بارش ماهانه) 7 ایستگاه باران سنجی در دوره آماری (91-1359)، داده های مربوط به پارامتر های کیفیت 70 حلقه چاه بهره برداری و داده های ماهانه سطح آب 23 چاه پیزومتری در دوره آماری (90-1380) استفاده شد. نقشه های مربوطه با استفاده از نرم افزار arc gis و با روش کریجینگ تهیه و ترسیم شدند. نتایج بررسی مقادیر spi با توجه مشخصات خشکسالی ها، نشان داد که خشکسالی هواشناسی از نظر مکانی دارای روند مشخصی نمی باشد در حالی که خشکسالی آب های زیرزمینی به طور تصادفی در منطقه رخ نداده و تمرکز آن در غرب آبخوان بیش از شرق آن بوده است. جهت بررسی اثرات خشکسالی بر افت سطح ایستابی، بهترین همبستگی بین آنها، 720/0- با تأخیر زمانی 5 ماهه است که در سطح 1 درصد معنی دار بوده که تأثیر پذیری منابع آب زیرزمینی را با یک تأخیر 5 ماهه نمایان می سازد. همچنین نتایج بررسی داده های ماهانه سطح آب چاه های پیزومتری دشت مرند در دوره آماری (90-1380) نشان داد که تراز آب زیرزمینی دشت دارای روند منفی بوده که با افت حدود 3 متر مواجه بوده است. برای تعیین تیپ غالب آب زیرزمینی دشت مرند در خرداد ماه 1390 از نمودار پایپر استفاده شد که نتایج نشان داد که به طرف غرب آبخوان تیپ آب از نوع سدیم کلراید بوده که نشان دهنده ترکیب آب های شورمی باشد و به طرف شرق آبخوان از نوع کلسیم بیکربنات بوده که دلالت برنزدیکی به منطقه تغذیه دارد. همچنین نتایج بررسی کیفیت آب های زیرزمینی منطقه در خرداد ماه 1390با استفاده از دیاگرام شولر نشان داد که اکثر پارامتر ها دارای کیفیت خوب تا متوسط جهت مصارف شرب می باشند. از نظر کیفیت شیمیایی آب های زیرزمینی، نتایج بررسی بر اساس شاخص های قابلیت هدایت الکتریکی (ec)، نسبت جذب سدیم(sar) و کلر(cl) نشان داد که از مرکز آبخوان به طرف خروجی از کیفیت آن ها کاسته شده، به طوری که در انتهای آبخوان به آب های خیلی شور تبدیل می گردند. این وضعیت در دوره هایی که برداشت از آبخوان افزایش یافته است بسیار تشدید شده است. بررسی مقادیر کیفیت آب برای مصارف کشاورزی بر مبنای دیاگرام ویلکاکس نشان داد که در خشکسالی 90-1389 حدود 44 درصد آب های زیرزمینی دشت مرند دارای کیفیت خیلی شور می باشند.