Как меняется пульс индийского климата ✎

Оригинал: "Recurrence analysis of meteorological data from climate zones in India"
· Joshin John Bejoy, G. Ambika
arXiv:2401.09438 · 2023-12-20 · CC BY-NC-SA 4.0 · собственный разбор · 2 мин
Учёные проследили, как ритм погоды в Индии становился то хаотичным, то снова ровным за 75 лет.

Погода в Индии похожа на сердцебиение огромного организма. В разных частях страны пульс бьётся по-разному: где-то ровно, как у спящего человека, а где-то сбивчиво, словно после быстрого бега. Учёные решили выяснить, как меняется сам ритм этого пульса за долгие годы. Для этого они взяли данные о температуре и влажности с 1948 по 2022 год в 15 местах по всей Индии.

Каждое измерение погоды они превратили в точку на особой карте, где близкие точки означают похожую погоду. Потом они двигались по времени с окном примерно в семь лет и смотрели, как часто погода возвращается к уже виденным состояниям. Если возвращается часто и регулярно — погоду легко предсказывать, как маятник. Если редко и беспорядочно — как капли дождя на стекле. Этот способ называется рекуррентным анализом, то есть поиском повторяющихся состояний.

Рекуррентный анализ — это как смотреть на капли дождя на стекле. Если капли падают через равные промежутки, их легко предсказать. Если же они барабанят хаотично, то предсказать следующую каплю невозможно. Так и здесь: повторяемость погодных состояний говорит о том, насколько климат предсказуем.

Оказалось, что почти все 15 мест пережили сдвиг к более хаотичной погоде в 1972–1979 годах. В эти годы случились сильные Эль-Ниньо и Ла-Нинья — тёплое и холодное течения в Тихом океане, которые влияют на погоду по всему миру. Климат Индии, как чувствительный оркестр, сбился с ритма под действием этих далёких событий. А после 2000 года динамика снова стала более регулярной, будто оркестр нащупал прежний темп. Для влажности картина оказалась другой: до 1970 года преобладала регулярность, затем начались разрозненные сдвиги.

Эта работа показывает, что климатические изменения — это не просто повышение температуры или изменение влажности. Меняется сам характер погоды: она становится то более предсказуемой, то более беспорядочной. И если мы хотим понять, когда ждать сбоев, нужно слушать не средние значения, а сам ритм.

Окно анализа длиной 5000 временных шагов соответствует примерно 7 годам — это сравнимо с типичным периодом Эль-Ниньо. Такой выбор позволил «поймать» целый цикл ЭНСО внутри одного окна и увидеть его влияние на динамику.

Понятия
муссон межгодовая изменчивость начало муссона климат тропосферная двухлетняя осцилляция сезонный цикл диполь индийского океана энсо мода изменчивости тихоокеанская декадная осцилляция эффект конденсатора Индийского океана модель Джина–Тиммермана Ниньо 4 сезонный форсинг весенний барьер предсказуемости аномалия температуры комнатная температура климатическая сеть Ниньо 3.4 ERA5