Как заглянуть в муссон на полтора года вперёд

Оригинал: "High ENSO-based 18-month lead Potential Predictability of Indian Summer Monsoon Rainfall"
arXiv:2106.05543 · 2021-06-10 · CC BY 4.0 · 1 мин
Тёплая вода глубоко в океане знает о будущих дождях больше, чем поверхность.

Каждый год с июня по сентябрь Индию заливают дожди. Фермеры ждут их, чтобы посадить рис, и если муссон опаздывает или приходит слишком сильным, урожай гибнет. Учёные пытаются предсказать эти дожди уже почти полтора века, но до сих пор ошибаются чаще, чем хотелось бы. За 1989–2012 годы официальные прогнозы были хуже, чем простое угадывание. Это как если бы синоптик на вопрос «будет ли завтра дождь?» отвечал наугад.

Глубокий слой океана, где вода имеет температуру 20°C, работает как медленный маятник. Он раскачивается годами и в конце концов ударяет по муссону.

Новое исследование показывает: чтобы предсказать дожди, надо смотреть не на поверхность океана, а на глубину. Там вода медленно накапливает тепло и память о прошлых событиях. Учёные взяли данные о глубине 20-градусной воды в тропиках за много лет и сравнили их с осадками муссона. Оказалось, что состояние этого слоя в декабре за два года до муссона связано с будущими дождями с силой 0.86. Это очень высокая связь: единица означала бы идеальное совпадение, а ноль — полное отсутствие связи.

Но есть загвоздка. Когда учёные проверили свой метод на данных, которые не использовали при настройке, связь упала до 0.07. Это значит, что сигнал есть, но он нелинейный: он меняется от года к году, и простые линейные расчёты его не видят. До работы было непонятно, можно ли вообще предсказать муссон за 18 месяцев. Теперь ясно: можно, но для этого нужны более сложные методы, которые ещё предстоит создать. Пока практической пользы нет, но исследование указывает, куда двигаться.

Корреляция 0.86 на 18 месяцев вперёд выше, чем у большинства прогнозов на один сезон. Для сравнения, лучшие динамические системы дают около 0.6 на 1–2 месяца.

Идея заглянуть в климат на годы вперёд по медленным океанским волнам напоминает «Трилогию о Марсе» Кима Стэнли Робинсона, где колонисты используют долгосрочные климатические циклы для планирования терраформирования.

Понятия
начало муссона весенний барьер предсказуемости заблаговременность прогноза межгодовая изменчивость муссон вероятностный прогноз диполь индийского океана южная осцилляция эль-ниньо IRI осцилляция маддена-джулиана многомерный индекс ЭНСО аномалия осадков энсо NOAA PMEL TAO индекс Эль-Ниньо эффект конденсатора Индийского океана модель Джина–Тиммермана время упреждения тропосферная двухлетняя осцилляция