Каждый день на планете вспыхивает около 40 тысяч гроз. В этот момент атмосфера напоминает оркестр без нот: тёплый воздух поднимается, как смычок, ветер на высоте ведёт мелодию, а молния ставит точку. Но кто дирижирует этим оркестром? Учёные решили выяснить, почему в одни годы грозовые очаги смещаются, а в другие замирают, и построили карту «грозового климата» за 45 лет.

Чтобы услышать музыку гроз, исследователи не гонялись за каждой тучей. Они взяли данные реанализа ERA5 — это как восстановленная по обрывкам записей история атмосферы с 1979 года. Для каждой точки планеты размером с город они вычислили два числа: сколько энергии готово поднять воздух вверх (это как запас топлива) и насколько сильно меняется ветер с высотой (это как натяжение струны). Перемножив их, получили индекс грозовой среды. Порог, при котором день считается грозовым, подбирали так, чтобы число совпадало с реальными вспышками молний, пойманными датчиками за последние 12 лет.

Дальше на сцену вышли дирижёры. Эль-Ниньо — тёплая фаза тихоокеанского колебания — оказался главным: около четверти всей планеты танцует под его палочку, а в тропических океанах эта доля достигает 52%. Диполь Индийского океана подхватывает осенью, но его ритм часто сливается с Эль-Ниньо. Полярные колебания ведут свою партию в высоких широтах, где тропические мотивы молчат.

За 45 лет в 15% точек грозовых сред стало больше, а в 8% — меньше. Но эти изменения пока тише естественного шума: год от года число грозовых дней скачет само по себе на 28. Климатические модели предсказывают, что при потеплении на каждый градус добавится около 30 грозовых дней в год, в основном из-за того, что влажный воздух охотнее поднимается вверх.

Раньше было неясно, насколько сильно глобальные моды влияют на грозы в разных регионах и можно ли увидеть тренд потепления в данных. Теперь есть количественная карта: Эль-Ниньо объясняет до 52% изменчивости в тропических океанах, а сигнал потепления сопоставим с естественным разбросом. Сравнили единый индекс, откалиброванный по молниям, с четырьмя климатическими индексами и ансамблем моделей — так удалось отделить дирижёра от оркестра.

Эта карта пригодится для сезонных прогнозов: зная фазу Эль-Ниньо, можно заранее предупредить фермеров, энергетиков и службы спасения о вероятных грозовых атаках. Оркестр гроз по-прежнему полон импровизаций, но теперь мы хотя бы видим, кто держит палочку.