في عام 1997، ارتفعت حرارة المحيط الهادئ لدرجة أن الشعاب المرجانية ابيضّت من إندونيسيا إلى جزر غالاباغوس، واجتاحت الفيضانات والجفاف خمس قارات. هذه الأحداث، التي يسميها علماء المناخ نينيو المتطرفة، تحدث مرة كل بضعة عقود، ولكي نفهم مدى تكرارها في المستقبل، نحتاج إلى آلاف السنين من الملاحظات. المحاكاة المناخية المباشرة لمثل هذه الفترات تتطلب قدرة حسابية تعادل التنبؤ بالطقس لمئة ألف سنة قادمة. يقترح مؤلفو الدراسة الجديدة طريقًا بديلًا: بدل انتظار الحدث النادر، يمكننا تكاثر مساراته، كما يكثر البستاني صنفًا نادرًا بالعقل.

تعمل خوارزمية TEAMS كمربٍّ. نأخذ مجموعة من 16 محاكاة قصيرة، مدة كل منها 25 سنة، وفي كل خطوة نختار فقط ربع المسارات ذات أعلى قمم حرارة في شرق المحيط الهادئ. من هؤلاء «الآباء» ننتج «أبناء» مع اضطراب عشوائي ضئيل في درجة حرارة سطح المحيط قبل 7.5 سنوات من عبور العتبة. تتكرر العملية 50 مرة، والتكلفة الإجمالية لجميع التشغيلات تبلغ 100000 سنة نموذجية، أي أقل بخمس مرات من المحاكاة المباشرة المرجعية البالغة 500000 سنة.

قبل هذه الدراسة، لم يكن واضحًا ما إذا كان يمكن الحصول على إحصاءات نينيو المتطرفة دون محاكاة طويلة بشكل مانع. الآن تبيّن أن الخوارزمية تعيد إنتاج التوزيع وأزمنة العودة في نموذج Zebiak-Cane بتكلفة أقل بخمس مرات من التكلفة المرجعية. الأسلوب المستخدم بسيط وأنيق: تفرع المسارات مع اضطرابات صغيرة ينتج أبناءً يصلون إلى العتبات المتطرفة في كثير من الأحيان، وتصحح الأوزان الاحتمالية انحياز العينة. يمكن نقل الطريقة إلى النماذج المناخية العالمية المكلفة لتقييم مخاطر نينيو النادرة اليوم.

تكاثر العاصفة من مسار واحد، الذي بدأ بالعقل في عام 1997، يعطي الآن عائلة كاملة من الأحداث المتطرفة جاهزة للتحليل الإحصائي. بدلًا من انتظار أن يطرق الضيف النادر بابنا، تعلمنا دعوته مئات المرات وتسجيل كل زيارة.