Работа стоит в русле исследований климатической изменчивости, где соседние статьи касаются предсказания Эль-Ниньо, энергетики океана и динамики атмосферы. Рядом уже показано, что сигнал можно предсказывать за полтора года и что океан Энцелада работает как тепловой насос. Данная статья продолжает линию изучения механизмов, но смещает фокус с вертикальных процессов на горизонтальные течения. Автор спорит с тремя классическими теориями: положительной обратной связью Бьеркнеса, моделью задержанного осциллятора и моделью перезарядки. Все они так или иначе опираются на экваториальную динамику и термоклин. Здесь же предлагается проверка гипотезы о том, что цикл зависит от горизонтальной адвекции тепла конкретными течениями.
Для анализа использованы данные о температуре поверхности океана с 1950 по 2017 год (сетка 2×2 градуса) и скорости геострофических течений с 1993 по 2016 год (сетка 1×1 градус, пятидневное осреднение). Применён новый метод декомпозиции сигнала ESMD, который раскладывает временные ряды на моды с разными периодами и выделяет оптимальное глобальное среднее. В отличие от стандартного EOF, метод сохраняет пространственно-временную эволюцию аномалий. На основе полученных мод автор строит индексы для четырёх чувствительных областей: Niño-A, Niño-B, Niña-A и Niña-B. Эти области соответствуют путям переноса тёплой воды с севера и холодной воды с юга. Сравнение временных рядов индексов с аномалиями температуры позволяет выявить причинно-следственные связи.
Обнаружено, что появление центрального экваториального противотечения (CECC) опережает положительные аномалии температуры в центральной части Тихого океана на 2–3 месяца. Усиление северного экваториального противотечения (NECC) предшествует аномалиям в восточной части с опережением от нескольких месяцев до двух лет. Для Эль-Ниньо восточного типа решающим оказался индекс Niño-B, отражающий перенос тёплой воды от побережья Центральной Америки на юг. Для центрального типа главную роль играет индекс Niño-A, связанный с восточным низкоскоростным разрывом NECC. Для Ла-Ниньи выявлено, что усиление южной ветви Южного экваториального течения (SSEC) переносит холодную воду из юго-восточной части океана прямо в центральную экваториальную зону, что объясняет сильные события типа Ла-Нинья. Асимметрия между фазами цикла объясняется разной географией источников тёплой и холодной воды.
Статья предлагает новый механизм генерации Эль-Ниньо и Ла-Ниньи, основанный на горизонтальных течениях. Это отличает её от соседних работ, которые либо фокусируются на предсказании, либо на вертикальной динамике. Если результаты подтвердятся, классические модели, опирающиеся на термоклин и волны, потребуют пересмотра. Практическая ценность в том, что индексы течений могут служить ранними индикаторами событий. Например, усиление NECC предшествует Эль-Ниньо за несколько месяцев, что даёт время для подготовки. Для Ла-Ниньи опережение составляет 5–7 месяцев. Это может улучшить сезонные прогнозы климата.
Тема может развиваться в сторону включения индексов течений в оперативные прогностические системы. Потребуется проверка на независимых данных и сравнение с существующими моделями. Возможно, удастся уточнить роль вихря «тропического тихоокеанского треугольника», который автор описывает как переносчик тёплой воды. Открытым остаётся вопрос о том, как именно атмосферное давление и ветер управляют перестройкой течений. Дальнейшие исследования могут связать предложенные индексы с полями давления и ветра, чтобы замкнуть динамическое кольцо.
Работа может повлиять на физическую океанографию, климатологию и сезонное прогнозирование погоды. Новые индексы течений могут быть полезны для мониторинга состояния тропической части Тихого океана.
Проверить воспроизводимость результатов на более длинных рядах данных и в других океанских бассейнах. Интегрировать индексы течений в существующие модели прогноза ЭНСО.
Статья напрямую касается нерешённой проблемы асимметрии Эль-Ниньо и Ла-Ниньи, а также спора о механизмах возникновения разных типов событий. Предложенный механизм горизонтальной адвекции может разрешить давние противоречия в теориях ЭНСО.
Название «Эль-Ниньо» первоначально относилось к тёплому течению, которое ежегодно появлялось у берегов Перу и Эквадора в период ослабления юго-восточных пассатов, а не к аномалии температуры как таковой.