Оркестр играет в Тихом океане уже больше века. Одни инструменты ведут быструю мелодию, другие тянут медленную басовую линию, и все вместе они создают узор тёплых и холодных пятен на поверхности воды. До сих пор климатологи слышали только общий аккорд: метод Эль-Ниньо и Тихоокеанской декадной осцилляции (ТДО) рисовал статичные карты, на которых нельзя было понять, кто именно играет в данный момент.
Новый метод, названный разложением по экстремальным точкам (ESMD), работает как звукорежиссёр, который раскладывает запись концерта на отдельные дорожки. Для каждой точки океана он выделяет колебания с разными периодами: от сезонного цикла до полувековых волн. Проверка на экваторе показала, что сумма выделенных мод почти точно повторяет известный индекс Ниньо-3.4 — корреляция 0,84.
Когда дорожки разделились, стало слышно, что у Эль-Ниньо главные партии ведут две моды: четвертьдекадная с периодом 2,6 года и полудекадная с периодом 5,5 года. У ТДО свой состав: полудекадная (5,1 года), декадная (11 лет) и междекадная (22 года). Общая полудекадная мода — тот самый инструмент, который заставляет два явления звучать похоже. Именно она объясняет «ЭНСО-подобную» изменчивость ТДО.
Интегрированная версия ESMD позволила проследить, как аномалии перемещаются по океану. В эпизоде 1997–2000 годов тёплая аномалия Эль-Ниньо у берегов Южной Америки сменилась холодной Ла-Нинья, и одновременно в северной части Тихого океана произошёл сдвиг от тёплого режима к холодному. Оркестр не просто играет — он меняет солистов.
Метод можно применить к любым климатическим временным рядам — от температуры до осадков. Это поможет улучшить прогнозы Эль-Ниньо и ТДО, а значит, заранее готовиться к засухам, наводнениям и изменениям в рыболовстве. Оркестр наконец-то стал слышен по отдельности.
Метод ESMD был разработан автором ранее и запатентован в Китае в 2019 году как «Интегрированный метод ESMD для анализа пространственно-временных данных».