Качели, которые толкают раз в секунду, обычно качаются раз в секунду. Но если толкать их сильнее и в нужном ритме, они могут пойти втрое медленнее: один взмах на три толчка. Физики называют это субгармоническим резонансом, и, похоже, именно он управляет самыми заметными колебаниями климата и Солнца.
Глобальная температура Земли не растёт плавно. Поверх тренда потепления лежат сильные колебания: год от года теплеет и холодеет на величины, сравнимые с самим трендом. Долгое время эти скачки считали шумом, случайными помехами. Но когда из данных о температуре с 1880 года убрали плавный тренд, в остатке проступил неожиданный ритм: пик на периоде около трёх лет. Три года — это треть от годового цикла, который задаёт Земле её орбита вокруг Солнца. Получается, климат отвечает на ежегодный «толчок» в три раза медленнее, чем его толкают.
Солнечная активность подчиняется тому же правилу. После удаления 11-летнего цикла в данных о солнечных пятнах остаётся пик на 3.7 года. Этот период совпадает с флип-флоп феноменом: активные долготы Солнца меняются доминированием примерно каждые 3.7 года. Видимо, оба явления питаются от одного источника — нелинейного резонанса внутри солнечного динамо. А спектр солнечных флуктуаций экспоненциально спадает с характерным временем 25.38 дня, что совпадает с периодом вращения Солнца на широте 26 градусов. Хаос в системе подтверждается положительным показателем Ляпунова (0.286 мес⁻¹).
Когерентность между детрендированными солнечной активностью и глобальной температурой высока для периодов более 20 лет, хотя тренды не коррелируют. Это значит, что Солнце и климат обмениваются не медленными трендами, а быстрыми флуктуациями, усиленными общим резонансным механизмом. Раньше эти связи тонули в шуме, потому что их искали не на тех частотах.
Теперь, когда найден общий ритм, климатические модели могут включить нелинейные взаимодействия вместо линейных трендов. Это не сделает прогноз погоды точнее на годы вперёд — хаос ограничивает предсказуемость, — но поможет понять, почему климат так сильно колеблется и как эти колебания связаны с Солнцем. Качели, которые качаются втрое медленнее, чем их толкают, оказались общими для всей Солнечной системы.
Период 3.7 года, найденный в солнечной активности, совпадает с периодом так называемого флип-флоп феномена: активные долготы Солнца меняются доминированием примерно каждые 3.7 года. Это указывает на общий источник обоих явлений.
Идея о том, что галактическая турбулентность влияет на климат Земли, перекликается с романом Айзека Азимова «Конец Вечности», где изменения в далёком космосе вызывают катаклизмы на Земле.