Почему Эль-Ниньо приходит зимой: океан как маятник с памятью ✎

Оригинал: "A delay differential model of ENSO variability, Part 2: Phase locking, multiple solutions, and dynamics of extrema"
· Ilya Zaliapin, Michael Ghil
arXiv:1003.0028 · 2010-02-26 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Океан помнит толчки от ветра месяцами, и эта память заставляет тёплые и холодные события повторяться в одно и то же время года.

Качели раскачиваются не сразу после толчка, а с задержкой. Так же и океан: ветер дует сегодня, а температура поверхности меняется через несколько месяцев. Именно эта память океана, по мнению авторов, заставляет Эль-Ниньо и Ла-Нинью приходить в одно и то же время года.

Модель заменяет весь океан одним числом — температурой. Скорость её изменения зависит от того, какая температура была раньше, а не сейчас. Сезонные ветры добавляют ритм, как человек, который подталкивает качели. Учёные перебрали разные варианты задержки и силы толчков и увидели, что тёплые события почти всегда случаются зимой. А холодные — летом, хотя в природе они тоже зимние.

При одних и тех же условиях модель может вести себя по-разному: иногда она выдаёт десятки разных ритмов, и все они устойчивы. Чуть изменишь начальную температуру — и океан перескочит на другой режим.

Это значит, что простой схемы не хватает для объяснения Ла-Ниньи. Нужен ещё один механизм, который сдвигает холодную фазу на зиму. Но главное открытие в другом: даже такая простая система с памятью может быть очень капризной и резко менять поведение. Поэтому предсказывать Эль-Ниньо и Ла-Нинью сложно, а при потеплении климата станет ещё сложнее.

Название «Эль-Ниньо» (по-испански «младенец») связано с тем, что тёплое течение у берегов Перу часто появлялось около Рождества, в честь младенца Иисуса.

Понятия
энсо южная осцилляция эль-ниньо модель Джина–Тиммермана весенний барьер предсказуемости ла-нинья модель осциллятора с подзарядкой индекс Эль-Ниньо многомерный индекс ЭНСО буйковые станции TAO/TRITON тихоокеанская декадная осцилляция объём тёплой воды ERSST распространение экваториальных волн естественная изменчивость сезонный форсинг сезонный цикл смешанные моды колебаний относительный они обратная связь Бьеркнеса связь океана и атмосферы