برآورد تبخیر و تعرق مرجع جهت برآورد نیاز آبی گیاهان، مدیریت طرح های آبی و زهکشی و زمان آبیاری گیاهان از ضروریات بخش کشاورزی می باشد. لذا در این پژوهش به منظور یافتن بهترین مدل برآورد تبخیر و تعرق مرجع منطبق بر تبخیر و تعرق حاصل از داده های تشت تبخیر برای حوضه آبریز شرق و جنوب شرقی کشور، از اطلاعات 66 ایستگاه هواشناسی و هیدرومتری مستقر در حوضه آبریز استفاده شد. سپس با تکیه بر روش خوشه بندی، ایستگاه ها بر اساس آزمون فیشر و توکی به 3 خوشه تقسیم و تبخیر و تعرق مرجع حاصل از تشت تبخیر این 3 خوشه با مقادیر تبخیر و تعرق مستخرج از 8 معادله تبخیر و تعرق بر اساس پارامترهای آماری R، T، D، MBE، MAE، NRMSE مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصله روش های هارگریوز- سامانی، بلانی کریدل فائو 24، تورک و پریستلی، تیلور با توجه به ابعاد زمانی متفاوت، بهترین انطباق را با مقادیر تبخیر و تعرق مرجع حاصل از تشت تبخیر داشتند. همچنین نتایج تحقیق نشان داد در مقیاس فصلی، فصل تابستان کمترین خطا و فصل زمستان بیشترین خطای برآورد ETo را دارا بودند. از طرفی مقیاس ماهانه کمترین خطا را نسبت به مقیاس فصلی داشت. این نتیجه بیانگر کاهش خطای برآورد ETO در مقیاس های زمانی کوچک می باشد.