Published October 1, 2020 | Version v1
Publication Open

The spatial correlation structure of rainfall at the local scale over southern Ghana

Creators

  • 1. University of Reading
  • 2. University of Cape Coast
  • 3. Pennsylvania State University
  • 4. Ghana Meteorological Agency
  • 5. Ghana Atomic Energy Commission

Description

Ghana is located in west Africa by the coast with the majority of the annual rainfall coming from the west African monsoon. Thanks to a new dense, long-term dataset the spatial structure of rainfall for the different phases of the monsoon has been investigated. Previous studies have only considered a general decorrelation range whereas in this study a novel approach of estimating the decorrelation rate depending on the intensity of the rainfall event has been implemented. The anisotropic pattern at the subweekly and local scale was also modelled. The spatial correlation structure of rainfall varies greatly with the intensity of the rainfall event and the phase of the monsoon, with a much shorter range for low intensity rainfall compared to other intensities. At the very local scale (∼10 km), there is a much larger variation over the year at the lower intensities compared to the heavier, indicating a larger variation in the structure of the convective systems generating low amount rainfall compared to heavy rainfall systems. The westward propagation of convective systems can be seen even at short aggregation periods and local scale.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تقع غانا في غرب إفريقيا على الساحل حيث تأتي غالبية الأمطار السنوية من الرياح الموسمية لغرب إفريقيا. بفضل مجموعة بيانات جديدة كثيفة وطويلة الأجل، تم التحقيق في الهيكل المكاني لهطول الأمطار للمراحل المختلفة للرياح الموسمية. لم تنظر الدراسات السابقة إلا في نطاق عام للديكور، بينما تم في هذه الدراسة تنفيذ نهج جديد لتقدير معدل ارتباط الديكور اعتمادًا على شدة حدث هطول الأمطار. كما تم نمذجة النمط متباين الخواص على المستوى دون الأسبوعي والمحلي. يختلف هيكل الارتباط المكاني لهطول الأمطار اختلافًا كبيرًا مع شدة حدث هطول الأمطار ومرحلة الرياح الموسمية، مع نطاق أقصر بكثير لهطول الأمطار منخفضة الشدة مقارنة بالشدة الأخرى. على النطاق المحلي للغاية (10 كم)، هناك تباين أكبر بكثير على مدار العام عند الشدة المنخفضة مقارنةً بالأثقل، مما يشير إلى تباين أكبر في بنية أنظمة الحمل الحراري التي تولد كمية منخفضة من الأمطار مقارنةً بأنظمة هطول الأمطار الغزيرة. يمكن رؤية الانتشار الغربي لأنظمة الحمل الحراري حتى في فترات التجميع القصيرة والمقياس المحلي.

Translated Description (French)

Le Ghana est situé en Afrique de l'Ouest près de la côte, la majorité des précipitations annuelles provenant de la mousson ouest-africaine. Grâce à un nouvel ensemble de données denses et à long terme, la structure spatiale des précipitations pour les différentes phases de la mousson a été étudiée. Les études précédentes n'ont considéré qu'une plage de décorrélation générale alors que dans cette étude une nouvelle approche d'estimation du taux de décorrélation en fonction de l'intensité de l'événement pluviométrique a été mise en œuvre. Le patron anisotrope à l'échelle sous hebdomadaire et locale a également été modélisé. La structure de corrélation spatiale des précipitations varie considérablement avec l'intensité de l'événement pluviométrique et la phase de la mousson, avec une plage beaucoup plus courte pour les précipitations de faible intensité par rapport aux autres intensités. À l'échelle très locale (∼10 km), il y a une variation beaucoup plus importante au cours de l'année aux intensités plus faibles par rapport aux intensités plus lourdes, indiquant une plus grande variation dans la structure des systèmes convectifs générant de faibles précipitations par rapport aux systèmes à fortes précipitations. La propagation vers l'ouest des systèmes convectifs peut être observée même à de courtes périodes d'agrégation et à l'échelle locale.

Translated Description (Spanish)

Ghana se encuentra en África occidental, junto a la costa, y la mayor parte de las precipitaciones anuales provienen del monzón de África occidental. Gracias a un nuevo conjunto de datos denso y a largo plazo, se ha investigado la estructura espacial de las precipitaciones para las diferentes fases del monzón. Los estudios anteriores solo han considerado un rango de decorrelación general, mientras que en este estudio se ha implementado un enfoque novedoso para estimar la tasa de decorrelación en función de la intensidad del evento de lluvia. También se modeló el patrón anisotrópico a escala semanal y local. La estructura de correlación espacial de las precipitaciones varía mucho con la intensidad del evento de precipitación y la fase del monzón, con un rango mucho más corto para las precipitaciones de baja intensidad en comparación con otras intensidades. A escala muy local (~10 km), hay una variación mucho mayor a lo largo del año en las intensidades más bajas en comparación con las más pesadas, lo que indica una mayor variación en la estructura de los sistemas convectivos que generan bajas cantidades de lluvia en comparación con los sistemas de lluvias intensas. La propagación hacia el oeste de los sistemas convectivos se puede ver incluso en períodos de agregación cortos y a escala local.

Files

1-s2.0-S2214581820301944-main.pdf.pdf

Files (13.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:17fe048d63c5a7591048c55e1f15d2c8
13.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
هيكل الارتباط المكاني لهطول الأمطار على النطاق المحلي فوق جنوب غانا
Translated title (French)
La structure de corrélation spatiale des précipitations à l'échelle locale sur le sud du Ghana
Translated title (Spanish)
La estructura de correlación espacial de las precipitaciones a escala local en el sur de Ghana

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3083585051
DOI
10.1016/j.ejrh.2020.100720

Is supplement to
https://openalex.org/W4383621471 (Other)
https://openalex.org/W4297962020 (Other)
https://openalex.org/W4250535775 (Other)
https://openalex.org/W4249412175 (Other)
https://openalex.org/W3049440733 (Other)
https://openalex.org/W2903745476 (Other)
https://openalex.org/W2430296628 (Other)
https://openalex.org/W2116003036 (Other)
https://openalex.org/W2089023348 (Other)
https://openalex.org/W1576689067 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ghana

References

  • https://openalex.org/W1524420836
  • https://openalex.org/W1985592449
  • https://openalex.org/W2028631457
  • https://openalex.org/W2056864752
  • https://openalex.org/W2058020313
  • https://openalex.org/W2068239974
  • https://openalex.org/W2073198291
  • https://openalex.org/W2083385555
  • https://openalex.org/W2088766741
  • https://openalex.org/W2101528085
  • https://openalex.org/W2111681875
  • https://openalex.org/W2127920221
  • https://openalex.org/W2136114760
  • https://openalex.org/W2165406227
  • https://openalex.org/W2175434040
  • https://openalex.org/W2176018068
  • https://openalex.org/W2261645655
  • https://openalex.org/W2316473817
  • https://openalex.org/W2617886432
  • https://openalex.org/W2742421271
  • https://openalex.org/W2793126531
  • https://openalex.org/W2797858754
  • https://openalex.org/W2884763009
  • https://openalex.org/W2918589169