В огромном концертном зале атмосферы озон исполняет партию, которая меняется от яруса к ярусу. У поверхности он звучит тревожно, ведь там это загрязнитель, раздражающий лёгкие и листья. На высоте двадцати пяти километров тот же газ превращается в защитный экран, который гасит жёсткий ультрафиолет. Один и тот же химический состав, но роли противоположны, и слушатель, стоящий на земле, слышит лишь малую часть этой симфонии.

Учёные решили разложить этот многоголосый хор на отдельные партии, чтобы понять, кто и когда вступает. Для этого они взяли ежедневные записи доли озона в воздухе за сорок один год, с 1979 по 2020, на тридцати семи уровнях давления от земли до верхней стратосферы. Каждая точка на карте стала певцом, а её колебания во времени — нотой. Затем был применён метод собственных микросостояний, который сам находит в этом хаосе повторяющиеся узоры, не требуя подсказок о том, что искать. Так из шума выделились чистые голоса.

Первый и самый громкий голос — это смена времён года. Его сила меняется с высотой: у поверхности он объясняет почти половину всей изменчивости озона, на высоте около девяти километров затихает до десяти процентов, а в стратосфере снова набирает мощь. При этом сам ритм сдвигается: если у земли минимум озона наступает в феврале, то на высоте двадцати километров — только в июне. Словно один и тот же мотив исполняется с разной задержкой на разных этажах здания.

Другие голоса тише, но не менее важны. Один из них звучит в такт Эль-Ниньо — тёплому течению в Тихом океане, которое раз в несколько лет меняет погоду по всей планете. Его вклад растёт с высотой: на уровне четырнадцати километров корреляция с индексом Эль-Ниньо составляет 0,24, а на семи километрах выше — уже 0,47. Ещё один голос принадлежит квазидвухлетней осцилляции, ветру в стратосфере, который раз в два с небольшим года меняет направление. На высоте тридцати километров этот голос звучит особенно чисто, достигая корреляции 0,67. А на границе тропосферы и стратосферы, где давление около ста гектопаскалей, слышен отзвук тропопаузы — невидимой крыши, которая поднимается и опускается вместе с погодой.

Так озон перестаёт быть просто числом в таблице. Он становится многоголосым хором, где дирижёрская палочка высоты управляет громкостью каждого певца. Метод, который позволил это услышать, не привязан к одному газу: его можно применить к углекислому газу, океанским течениям или температуре. И тогда другие симфонии планеты раскроют свои партии, а мы наконец расслышим, как меняется климат.