Грозовой фронт похож на резиновую ленту, натянутую между двумя пальцами. Чем сильнее тянут, тем шире полоса, по которой бьют молнии. Метеорологи давно умеют измерять силу грозы в отдельной точке, но до сих пор не понимали, почему иногда суровая погода сжимается в компактное пятно, а иногда захватывает половину континента.
В новой работе учёные взяли данные о трёх показателях грозовой среды за 37 лет: CAPE (доступная конвективная потенциальная энергия, то есть запас тепла и влаги, который поднимает воздух вверх), SRH (спиральность относительно шторма, то есть способность ветра закручивать восходящие потоки) и их произведение PROD. Для каждой точки сетки на территории США они отобрали месячные максимумы и построили модель, которая описывает, как экстремальные значения в разных местах связаны друг с другом.
Оказалось, что летом лента сжимается: экстремумы становятся более локализованными во всех регионах. Зимой и весной она растягивается. Но самое интересное происходит, когда в Тихом океане разогревается Эль-Ниньо. Тогда в северных штатах range для SRH вырастает на 20–30%, а для PROD на северо-востоке может увеличиться почти вдвое. Это значит, что один и тот же тип грозовой погоды накрывает гораздо большую территорию.
Раньше специалисты по рискам считали, что пространственная связность экстремумов постоянна. Теперь ясно, что она дышит: сжимается летом, растягивается зимой и дополнительно деформируется под действием океанских течений. Такой подход можно перенести на наводнения, лесные пожары или финансовые кризисы — везде, где редкие события в разных точках связаны невидимыми нитями.
Если знать фазу Эль-Ниньо заранее, страховые компании и службы спасения могут готовиться к тому, что суровая гроза накроет не один округ, а целый регион. Резиновая лента погоды перестаёт быть загадкой, и теперь её натяжение можно измерить.
Параметр дальнодействия для PROD в северо-восточном регионе США при сильном Эль-Ниньо может увеличиваться почти вдвое по сравнению с нейтральной фазой, что означает, что грозовые системы могут охватывать площадь, сравнимую с территорией нескольких штатов.
В романе Кима Стэнли Робинсона «Сорок знаков дождя» климатические модели предсказывают экстремальные погодные явления, и точность таких предсказаний зависит от учёта глобальных осцилляций, подобных Эль-Ниньо.