Prediction of the Start of the Rainy Season in West Africa

Since most of the inhabitants in West Africa is working with, or are dependent on agricultural work, accurate weather forecasts are important in their daily work. Knowledge of when to start to sow is one of the most important features from a farmer’s point of view. It can be devastating for the farmers if the soil is not moist enough when planting since the crops risks to dry out, but also planting too late needs to be avoided since it will affect the growing time and therefore might reduce the production. In this thesis, investigations whether the start of the rainy season in Ghana and parts of Burkina Faso is predictable, only with the use of patterns in rainfall and changes in sea surface temperature in the Gulf of Guinea. The region of interest has been divided into four equally sized areas with a latitudinal width of 2  from south to north. The models are first of all predicting the start of the rainy season in the southernmost area by use of four different methods, three that are based on precipitation patterns and one based on changes in sea surface temperature. Thereafter, the three northerly areas are predicted with a linear function based on when the rainy season started in the southernmost area. The results shows that the model is acceptable in its predictability but is very good in indicating if the rainy season will start earlier or later than the year before. This is of major benefits for the farmers in the region. On a long‐range average, the rainy season starts in the southernmost area first and then it starts further north, but this is not always the case in individual years, which makes the models complicated to use in some years. In order to give reliable forecasts to the farmers, the rainy season needs to be defined so it fulfils the conditions that are needed for plants to grow. Therefore, the start of the rainy season is defined as when 40 mm of precipitation is received during a five‐day period with at least 16 mm in one of these five days. Thereafter, the next 30 days cannot contain more than 18 days without precipitation.

Eftersom de flesta invånarna i Västafrika arbetar med, eller är beroende av jordbruksarbete så är väderprognoser till stor hjälp i det dagliga arbetet. Att ha kännedom om när det är lämpligt att börja så är en av de viktigaste aspekterna ur böndernas perspektiv. Att börja så innan marken är tillräckligt fuktig kan leda till förödande konsekvenser för bönderna då grödorna riskerar att torka ut och dö, men även att vänta för länge med att så bör undvikas eftersom det påverkar längden på skördesäsongen och därmed också produktionen. I den här studien har det gjorts undersökningar om det är möjligt att göra prognoser för när regnperioden börjar i Ghana och delar av Burkina Faso med hjälp av nederbördsfördelningen och förändringar i ytvattentemperaturen i Guineabukten. Regionen har delats in i fyra lika stora områden med latitudinell bredd på 2 ° från söder till norr. Modellerna börjar med att göra en prognos för regnperiodens början i det sydligaste området med hjälp av fyra olika metoder, tre som är baserade på nederbördsfördelningen och en som är baserad på ändringar i ytvattentemperaturen. Därefter görs prognoser för de tre nordligare områdena med hjälp av en linjär funktion baserad på när regnperioden började i det sydligaste området. Resultaten visar att modellen är acceptabel när det gäller att komma så nära den verkliga starten som möjligt, men är väldigt bra på att indikera om regnperioden kommer att börja tidigare eller senare än året innan. Detta är till stor nytta för bönderna i området. Över ett längre perspektiv så börjar regnperioden först i det sydligaste området för att sedan börjar längre norrut, men så ser det inte ut i varje enskilt år, vilket gör att modellerna inte är användbara alla år. För att kunna ge bönderna så bra prognoser som möjligt så behöver regnperioden definieras så att den uppfyller de villkor som krävs för att de ska kunna börja så. Därför har regnperiodens början definierats som när 40 mm nederbörd mottagits under en femdagarsperiod med minst 16 mm under en av dessa fem dagar. Därefter får de närmaste 30 dagarna inte innehålla mer än 18 dagar utan nederbörd.