Почему Эль-Ниньо сначала усиливается, а потом слабеет ✛

Оригинал: "The Rise and Fall of ENSO in a Warming World: Insights from a Lag-Linear Model"
· PJ Tuckman, Da Yang
arXiv:2603.03458 · 2026-03-03 · CC BY 4.0 · 2 мин
Простая модель с запаздыванием объясняет, почему Эль-Ниньо сначала усиливается, а затем слабеет при потеплении, и позволяет прогнозировать его силу без запуска климатических моделей.

Тихий океан у берегов Перу каждые несколько лет теплеет так резко, что рыба уходит, а дожди заливают пустыню. Это явление называют Эль-Ниньо, и оно работает как маятник, который раскачивает климат всей планеты. Но когда сама планета нагревается, маятник ведёт себя странно: сначала размах становится шире, а потом вдруг затухает. Почему так происходит?

Дело в том, что океан нагревается неравномерно. Верхний слой воды, который касается воздуха, теплеет быстро. А глубинные слои, особенно вода на глубине около ста метров, прогреваются с опозданием на десятилетия. Это как с отоплением в старом доме: батарея у окна нагревается сразу, а дальняя стена — только через час. Пока верх тёплый, а низ холодный, граница между ними работает как натянутая струна: любое возмущение распространяется по ней сильнее. Поэтому в первые десятилетия потепления Эль-Ниньо действительно усиливается.

Эль-Ниньо — это тёплая фаза естественного колебания температуры поверхности восточной части Тихого океана. Его противоположность, Ла-Нинья, приносит аномально холодную воду.

Но есть и второй процесс. Ветры, которые дуют вдоль экватора с востока на запад, гонят тёплую воду к Индонезии. Когда климат теплеет, эти ветры слабеют. Конвейер замедляется, и разница температур между западом и востоком океана уменьшается. А значит, самому Эль-Ниньо становится не из чего черпать энергию. Маятник начинает затухать.

Учёные построили модель, которая учитывает эту задержку между прогревом поверхности и прогревом глубины. Она берёт температуру поверхности сегодня и температуру поверхности тридцать шесть лет назад — и по этим двум числам предсказывает силу Эль-Ниньо. В разных климатических моделях эта простая формула объясняет около девяноста процентов изменений. Пик размаха наступает примерно через пятьдесят лет после начала потепления, а к концу века сила Эль-Ниньо может упасть на сорок процентов от доиндустриального уровня. Маятник, который раскачивали, а потом гасят, — это точное описание того, как устроена климатическая система.

Экономические потери от экстремальных Эль-Ниньо 1997–1998 и 2015–2016 годов оцениваются в 4,1 и 5,7 триллиона долларов соответственно, тогда как Ла-Нинья приносит лишь небольшие экономические выгоды.

\Delta M_{\mathrm{ENSO}}(t) = \alpha \Delta \mathrm{GMST}(t) + \beta \Delta \mathrm{GMST}(t - t_{\mathrm{lag}})
Изменение силы ЭНСО равно сумме вкладов от текущей температуры поверхности океана и от температуры с запаздыванием, соответствующим времени субтропической ячейки.
Учёные
Ludwig BoltzmannHenri PoincaréJohn von NeumannJosiah Willard Gibbs
Понятия
энсо южная осцилляция эль-ниньо индекс Эль-Ниньо южная осцилляция весенний барьер предсказуемости ла-нинья модель Джина–Тиммермана многомерный индекс ЭНСО модель осциллятора с подзарядкой буйковые станции TAO/TRITON естественная изменчивость ERSST объём тёплой воды распространение экваториальных волн межгодовая изменчивость относительный они северное экваториальное противотечение NOAA CPC NOAA PMEL TAO связь океана и атмосферы