Представьте себе паутину, натянутую между всеми уголками Земли: каждая нить — это совпадение температурных колебаний в двух точках. В обычные годы паутина аккуратно поделена на региональные клубки, но когда приходит Эль-Ниньо, нити рвутся и переплетаются заново, соединяя далёкие континенты. Именно такую картину увидели климатологи, превратив ежедневные температуры с 1948 по 2015 год в гигантскую сеть из 10 242 узлов.
Каждый узел — точка на карте, а связь между двумя узлами возникает, если их температуры меняются синхронно. Чтобы не утонуть в случайных совпадениях, учёные оставили только 0,5% самых сильных связей — это около 260 тысяч нитей из более чем 52 миллионов возможных пар. Затем они измерили, насколько плотно нити сплетаются в клубки, насколько чётко сеть делится на сообщества и как далеко в среднем тянутся связи.
Во время сильных Эль-Ниньо и Ла-Нинья модулярность сети резко падает, а транзитивность растёт. Это значит, что привычные региональные границы стираются, и вместо них появляются дальние связи, охватывающие весь земной шар. Особенно ярко это видно для восточно-тихоокеанского типа Эль-Ниньо: он создаёт телесвязи с Индонезией и Западной Африкой, которых нет у центрально-тихоокеанского типа.
Вулканы ведут себя иначе. После извержения Пинатубо в 1991 году транзитивность тоже подскочила, но средняя длина связи упала — это указывает на локальное, а не глобальное воздействие. Аналогичные, но более слабые следы нашлись после извержения Агунга в 1963 году, а вот Эль-Чичон в 1982 году не оставил заметного отпечатка в сети.
Такой сетевой взгляд на климат даёт новый инструмент: если модель воспроизводит наблюдаемую перестройку сети, ей можно больше доверять. Следующим шагом может стать количественная проверка того, насколько сильно модулярность и средняя длина связи коррелируют с традиционными индексами, такими как ONI. Возможно, удастся создать новый индекс, который лучше различает типы Эль-Ниньо или предсказывает их появление.
Когда паутина климата дрожит от далёкого тёплого течения, её нити тянутся через океаны, а когда рядом просыпается вулкан, рвутся лишь ближайшие. Этот контраст между глобальным и локальным и есть главный урок работы: климат передаёт сигналы по-разному, и теперь мы можем это увидеть.
Сеть строилась на основе всего 0,5% самых сильных корреляций, то есть из более чем 52 миллионов возможных пар точек в каждом окне оставалось лишь около 260 тысяч связей.