Оркестр без дирижёра: инструменты сами выстраивают ритм. Так можно описать климатическую систему Индо-Тихоокеанского региона, где температура поверхности океана колеблется на множестве временных масштабов — от сезонных до многодесятилетних. Раньше, чтобы услышать отдельный инструмент, приходилось заранее настраивать фильтры, отсекая всё остальное. Новый метод, нелинейный лапласовский спектральный анализ (NLSA), работает иначе: он слушает весь оркестр сразу и раскладывает звучание на партии, не требуя предварительной настройки.
Применив этот подход к тысячелетним контрольным расчётам климатических моделей CCSM4 (1300 лет) и CM3 (800 лет), а также к данным наблюдений HadISST (140 лет), авторы получили иерархию мод. Годовой цикл и его гармоники объясняют до 70% сырой дисперсии в южных средних широтах. Эль-Ниньо — Южное колебание (ЭНСО) представлено парой квадратурных мод с несущей частотой около 4 лет и декадной огибающей. Но самое интересное — комбинационные моды ЭНСО с годовым циклом (ENSO-A1 и ENSO-A2), которые объясняют до 35% дисперсии в восточной части Индийского океана, в регионе, используемом для определения Индоокеанского диполя.
Это означает, что значительная часть изменчивости, традиционно приписываемой Индоокеанскому диполю, может быть детерминированной модуляцией годового цикла ЭНСО. Иными словами, то, что считали самостоятельным инструментом, на деле оказывается обертоном, порождённым взаимодействием Эль-Ниньо с годовым ритмом. Тропосферное двухлетнее колебание (ТДК) выделяется как отдельная пара мод с периодом около 2 лет, но с амплитудой на порядок слабее ЭНСО.
WPMM настолько медленная, что отдельные её события могут длиться дольше, чем весь период спутниковых наблюдений за океаном. Например, в модели CCSM4 одно положительное событие WPMM продолжалось около 65 лет. Это как если бы в оркестре был инструмент, который берёт ноту раз в несколько десятилетий, и услышать его можно только за очень долгим наблюдением.
Итак, оркестр без дирижёра оказался не хаосом, а сложной полифонией, где каждый голос имеет свою партию. Новый метод позволил не только подтвердить существование известных мод, но и обнаружить новые, а также переосмыслить природу Индоокеанского диполя. Это меняет наше понимание предсказуемости климата в регионе, от которого зависят муссоны и засухи в Азии и Австралии.
Западная тихоокеанская многодесятилетняя мода (WPMM) настолько медленная, что отдельные её события могут длиться дольше, чем весь период спутниковых наблюдений за океаном. Например, в модели CCSM4 одно положительное событие WPMM продолжалось около 65 лет.
Идея скрытых периодичностей, управляющих климатом, перекликается с романом Айзека Азимова «Конец Вечности», где математики вычисляют циклические изменения реальности, чтобы управлять историей человечества.