Барометр на острове Таити и барометр в австралийском городе Дарвин показывают разное давление. Вычти одно из другого, и получится число, которое климатологи называют индексом Южного колебания. Оно меняется каждый день, но в этих ежедневных скачках прячутся ровные ритмы, как в шуме оркестра прячутся удары метронома.
Каждому периоду находится объяснение в физике атмосферы и океана. 24 дня — это время, за которое волна возмущения, рожденная в тропиках, обходит вокруг Земли. 27 дней — лунный цикл: приливные силы слегка меняют давление. 37 дней — осцилляция Маддена-Джулиана, большое скопление облаков и дождей, которое медленно ползет над Индийским и Тихим океанами. 76 дней — внутрисезонные колебания тропической атмосферы. А 100 дней, скорее всего, получается от сложения двух других ритмов: 27 и 37 дней бьются друг с другом, как две струны, настроенные почти в унисон.
Если сложить все эти колебания с правильными амплитудами, получается реконструкция сигнала, которая неплохо предсказывает, каким будет индекс через девять месяцев. Качество прогноза оценили площадью под ROC-кривой: AUC = 0.73. Для бинарной классификации знака индекса это хороший результат.
Это значит, что редкие события — сильные Эль-Ниньо — не происходят независимо друг от друга. Память о прошлых возмущениях сохраняется в системе, и следующий экстремум может прийти раньше или позже, чем если бы все решал случай.
Барометры на Таити и в Дарвине продолжают мерить давление. Теперь их ежедневные показания можно читать не как шум, а как партитуру, в которой короткие ноты подсказывают, каким будет следующий такт.
Период в 100 дней может возникать как биение между 37 и 27 днями: 1/(1/27 - 1/37) ≈ 100 дней. Это пример того, как взаимодействие двух колебаний порождает третье, более медленное.