В тропической части Тихого океана вода то прогревается сильнее обычного, то остывает. Рыбаки у берегов Перу заметили это столетия назад и назвали тёплую фазу Эль-Ниньо, что значит «малыш», потому что она приходила к Рождеству. Сегодня эти колебания температуры влияют на погоду по всей планете: от засух в Австралии до ливней в Калифорнии. Но как именно океан переключается между тёплым и холодным состоянием, до конца не ясно. Классические теории говорят о волнах, которые бегут вдоль экватора и раскачивают слой с резким перепадом температуры по глубине. Новая работа предлагает другой взгляд: главные роли играют горизонтальные течения, которые переносят тёплую или холодную воду в нужные районы.

Чтобы проверить эту идею, автор разложил данные о температуре поверхности океана с 1950 по 2017 год и скорости течений с 1993 по 2016 год на колебания с разными периодами. Метод называется ESMD, он выделяет из запутанного сигнала отдельные моды и показывает, где и когда они меняются. Затем были построены индексы для четырёх чувствительных областей, которые соответствуют путям переноса тёплой воды с севера и холодной воды с юга. Сравнение этих индексов с аномалиями температуры позволило выявить, какое течение что запускает.

Оказалось, что центральное экваториальное противотечение (CECC) начинает усиливаться за два-три месяца до того, как в центральной части Тихого океана появляется тёплая аномалия. Северное экваториальное противотечение (NECC) опережает потепление в восточной части на несколько месяцев, а иногда и на два года. Для восточного типа Эль-Ниньо решающим оказался индекс Niño-B, который отражает перенос тёплой воды от побережья Центральной Америки на юг. Для центрального типа главную роль играет индекс Niño-A, связанный с разрывом в северном противотечении. Для Ла-Ниньи картина другая: южная ветвь Южного экваториального течения (SSEC) усиливается за пять-семь месяцев до похолодания и тащит холодную воду из юго-восточной части океана прямо в центральную экваториальную зону.

Эта работа меняет представление о том, как рождается климатический цикл. Если раньше учёные смотрели в основном на вертикальные процессы — как слой с резким перепадом температуры поднимается и опускается, — то теперь в центре внимания горизонтальные течения. Индексы течений могут служить ранними индикаторами событий: усиление северного противотечения предупреждает об Эль-Ниньо за месяцы, а южной ветви Южного экваториального течения — о Ла-Нинье за полгода. Для стран, зависящих от капризов тропической погоды, это время на подготовку: от запасов воды до укрепления берегов. Конвейерные ленты океана, оказывается, можно отслеживать заранее, а значит, и предсказывать, какой товар они привезут в следующий раз.