في كل شتاء، يبدو أن المحيط الهادئ الاستوائي يستحضر السيناريو نفسه: ترتفع درجة حرارة السطح قبالة سواحل بيرو، وتضعف الرياح التجارية، وتنتشر عبر الكوكب موجة من الجفاف والفيضانات. هذه هي ظاهرة النينيو، وتحدث ذروتها دائمًا تقريبًا في ديسمبر. لماذا الشتاء تحديدًا؟ الطاقة اللازمة لتسخين المياه متوفرة حتى في الصيف، لكن المحيط يبدو وكأنه ينتظر إذنًا لا يأتي إلا قرب نهاية العام.

لطالما شك علماء المناخ في أن الأمر لا يتعلق فقط بكمية الحرارة. تخيل أنك تحاول ملء حوض استحمام، لكن الصنبور يُفتح ويُغلق وفق جدول موسمي. إذا كان الماء يتدفق أسرع من تصريفه، يرتفع المستوى. لكن لفهم متى سيفيض الحوض، تحتاج إلى معرفة ليس فقط تدفق الصنبور، بل أيضًا مدى عدم انعكاسية تصريف الماء في البالوعة. في الدراسة الجديدة، طبق العلماء هذا المنظور بالضبط على ظاهرة النينيو: لقد حسبوا مدى عدم انعكاسية انتقالات درجة حرارة المحيط في المواسم المختلفة.

للقيام بذلك، استخدموا نموذجًا مبسطًا للنينيو يُعرف بمذبذب إعادة الشحن. في هذا النموذج، ترتبط درجة حرارة سطح المحيط بمخزون الحرارة في الأعماق، مثل عوامة متصلة بنابض. ينضغط النابض ويرتخي، بينما تضيف هبات الرياح العشوائية ضجيجًا. اتضح أن عدم انعكاسية الانتقالات، أي مدى "نسيان" النظام لماضيه، يتغير على مدار العام. في سبتمبر وفبراير تكون أقصى ما يمكن، وفي نوفمبر تكون في أدنى مستوياتها.

تتناغم هذه النتيجة مع مبدأ معروف: إذا كانت العملية غير قابلة للانعكاس، فإنها تنتج إنتروبيا، وإنتاج الإنتروبيا يحد من شدة تذبذب الكميات المرصودة. اشتق المؤلفون لدرجة حرارة المحيط متباينة دقيقة تربط معدل تغير تباينها بإنتاج الإنتروبيا. اتضح أنه في نوفمبر يكون إنتاج الإنتروبيا في أدنى مستوياته، وبالتالي يمكن أن ينمو التباين بأسرع ما يمكن. وهكذا يفسر المشبك الإنتروبي سبب ارتباط ظاهرة النينيو بالشتاء.

الآن، بعد أن أصبح لدينا مقياس إنتروبي للارتباط الطوري، يمكن استخدامه كأداة تشخيصية للنماذج المناخية. إذا كان النموذج لا يعيد إنتاج موسمية النينيو بشكل صحيح، فربما يقلل من عدم انعكاسية الانتقالات في المحيط الاستوائي. وهذه ليست مجرد مسألة توازن طاقي، بل خاصية أدق للنظام المناخي: قدرته على "نسيان" الماضي في الوقت المناسب من العام.