Secara global ada kebutuhan untuk menghasilkan lebih banyak makanan dengan cara yang berkelanjutan. Enam puluh persen dari variasi tahunan dalam hasil panen beberapa tanaman utama terkait dengan variasi cuaca dari tahun ke tahun. Variasi tahunan sangat parah dalam pertanian tadah hujan, yang meliputi 80% dari total luas lahan dan 58% dari keseluruhan produksi.
Variasi hasil panen tahunan, yang terkait erat dengan pola curah hujan sangatlah besar; namun, tidak ada perkiraan keseluruhan tentang kerugian karena kekeringan dan musim hujan yang pendek untuk  ketersediaan air.Petani menyadari peran cuaca dalam variasi hasil panen. Petani sering memantau dan memprediksi cuaca dan peristiwa iklim musiman melalui variabel yang diamati secara lokal dan membuat keputusan manajemen berdasarkan perkiraan ini dan pengetahuan historis mereka tentang bagaimana cuaca mempengaruhi tanaman mereka.
Di Indonesia, ketika hujan tertunda, petani menganggapnya sebagai tanda bahwa kemungkinan akan ada kekurangan curah hujan di masa depan dan mengurangi luas sawah mereka, sambil meningkatkan luas yang ditanami jagung di Jawa dan Bali atau membiarkan lahan bera paksa di Sulawesi.
Namun, petani khususnya mereka yang berada di negara berkembang memiliki sedikit alat analisis yang dapat mereka gunakan untuk mengelola tanaman mereka dengan lebih baik dalam menghadapi pola cuaca yang tidak menentu. Bahkan jika mereka memiliki gambaran tentang pola cuaca di masa mendatang untuk beberapa bulan mendatang karena prakiraan cuaca yang lebih baik.
Mereka umumnya tidak memiliki informasi yang memadai tentang respons tanaman mereka terhadap perubahan pola cuaca dengan demikian tidak memiliki informasi tentang cara mengoptimalkan pengelolaan tanaman mereka sesuai dengan kondisi cuaca yang diharapkan.
Eksplorasi potensi sistem informasi modern dan metodologi analisis untuk membantu petani mengelola tanaman mereka dalam kondisi cuaca yang bervariasi, telah dilakukan.Pola cuaca di banyak wilayah di dunia dipengaruhi oleh El Nio-Southern Oscillation (ENSO), yang selain dari perkembangan musim yang teratur adalah fluktuasi iklim yang paling dapat diprediksi di planet ini.
Efek dari perubahan keadaan ENSO pada cuaca bervariasi dari satu tempat ke tempat lain. Siklus ENSO sekarang dapat diprediksi dengan cukup baik 6 bulan atau lebih sebelumnya (Ham dkk. 2019). Dengan demikian, jika hubungan antara cuaca dan keadaan siklus ENSO di lokasi tertentu diketahui, seharusnya bisa menjadi dasar untuk memprediksi cuaca dengan cukup akurat.
Jones dkk. (2003) menunjukkan bahwa prediksi iklim yang lebih baik berdasarkan fase ENSO yang diharapkan 3 hingga 6 bulan sebelumnya ditambah dengan model simulasi tanaman dapat digunakan untuk menentukan rotasi tanaman yang optimal di Argentina, dan juga untuk meningkatkan pengelolaan tanaman jagung yang lebih presisi mulai dari tanggal tanam, penggunaan hibrida, jumlah pupuk nitrogen, dan kepadatan tanaman.
Podest dkk (2002) mengikuti pendekatan ini, pertama-tama melihat hubungan historis antara ENSO, cuaca dan kemudian menggunakan kombinasi data lapangan historis dan simulasi tanaman untuk mengeksplorasi respons tanaman terhadap pengelolaan jagung yang berbeda, atau alokasi lahan untuk tanaman lain, di bawah berbagai skenario ENSO.
Mereka menyimpulkan bahwa penelitian ilmiah lebih lanjut diperlukan pada semua komponen sistem untuk menerapkan pendekatan ini. Kami mencatat bahwa jagung adalah salah satu tanaman yang paling banyak diteliti di dunia dengan model simulasi tanaman yang dikembangkan dengan baik.
Pendekatan lain adalah menggunakan model probabilistik, bukan model simulasi, untuk mengaitkan hasil panen dengan cuaca dan variabel agronomi lainnya. Metodologi ini, berdasarkan analisis statistik data historis, digunakan untuk mengaitkan hasil panen gandum dan jelai di Kanada dengan cuaca dan variabel lainnya.
