البقعة الدافئة قبالة سواحل بيرو لا تظهر كل عام، ولكن عندما تظهر، تغمر الأمطار الصحاري بينما تشتعل الحرائق في أستراليا. هذا هو إل نينيو، وهي ظاهرة تواجه النماذج المناخية صعوبة في إعادة إنتاجها. النماذج البسيطة تحسب جيدًا مدى تكرار حدوثها، لكنها تفقد التفاصيل المكانية. النماذج المعقدة ترى الصورة ثلاثية الأبعاد، لكنها تخطئ بشكل منهجي وتتطلب موارد حاسوبية هائلة.

مؤلفو الدراسة الجديدة تصرفوا كقائد أوركسترا يجمع بين عازف منفرد وأوركسترا. العازف المنفرد هنا هو نموذج عشوائي بسيط، يحدد الإيقاع: يولد تسلسل الأحداث الدافئة والباردة في شريط ضيق على طول خط الاستواء. الأوركسترا هي نموذج متوسط مع شبكة عصبية تتكيف مع العازف المنفرد وتكمل بقية صورة المحيط. الشبكة العصبية التي تحتوي على 40 مليون معامل تم تدريبها مسبقًا على تشغيل CESM2 على مدى 1200 عام، ثم تم ضبطها على البيانات الحقيقية GODAS.

تم تشغيل النموذج لمدة 1000 عام، وحُللت آخر 960 عامًا. النتيجة: قمم طيفية عند فترات 3-4 سنوات لدرجة حرارة السطح في منطقتي نينيو-3 ونينيو-4، وتغير موسمي بحد أدنى في يونيو. أظهر توزيع خطوط الطول لمواضع الحد الأقصى لشذوذ درجة الحرارة قمتين، كما في الملاحظات، بينما يعطي CESM2 قمة واحدة في وسط المحيط الهادئ. بالنسبة لإل نينيو في شرق المحيط الهادئ، وضع النموذج شذوذات درجة الحرارة وإجهاد الرياح وارتفاع سطح البحر بشكل صحيح، مصححًا انزياحات CESM2.

أكد تحليل التوازن الحراري أن الآليات الإيجابية الرئيسية هي نقل الحرارة على طول خط الاستواء بواسطة التيارات وتأثير درجة حرارة تحت السطح على السطح. يعمل الحد المتبقي كـ تغذية راجعة سلبية، تمنع النموذج من الانحراف.

هذا النهج يفتح الطريق أمام نماذج مناخية متعددة الوحدات، حيث تكون كل وحدة مسؤولة عن جزء من المهمة. السلاسل الزمنية الطويلة من النموذج ثنائي النواة مناسبة للتدريب المسبق لنماذج التنبؤ العصبية وتحليل الأحداث النادرة. ربما في المستقبل ستظهر نسخ بمحيط أو غلاف جوي أكثر تفصيلاً. وفي الوقت الحالي، تعزف الأوركسترا بتناغم أكبر من فرقة سيمفونية كبيرة، وبتكلفة أقل.