Переводчик, который слышит только смысл, а не шум в зале, может точно передать разговор. Такой переводчик нужен климатологам, чтобы понять, как океан и атмосфера влияют друг на друга. Их взаимодействие похоже на беседу, где голоса тонут в посторонних звуках. В новой работе инструменты, созданные для анализа сигналов мозга, впервые применили к климатическим данным.
Методы работают как внимательный слушатель. Они не просто видят, что два сигнала меняются вместе, а вычисляют, какой из них звучит первым. Для этого строится модель, где текущее значение зависит от прошлого обоих сигналов, а шум учитывается отдельно. Сначала методы проверили на искусственных данных, где направление связи известно. Там они чётко указали верное направление, а старый метод ошибся.
Затем взяли реальные данные: температуру океана в тропической части Тихого океана и осадки над Индией. Все методы согласились: Эль-Ниньо влияет на муссон сильнее, чем муссон на Эль-Ниньо, и связь запаздывает на один-два года. Для зоны Южно-Атлантической конвергенции новый метод впервые выявил годы, когда океан действительно управляет атмосферой. Теперь климатологи могут проверять такие связи в других регионах, например, как океан влияет на засухи.
Индекс NINO3.4, использованный в работе, вычисляется по температуре поверхности океана в области размером примерно с Австралию. Средняя аномалия температуры там меняется всего на несколько десятых градуса, но этого достаточно, чтобы изменить погоду на другом конце планеты.