Зимой в одном районе города выпадает втрое больше снега, чем в соседнем. Один год — жара, другой — холод. Это капризы погоды — краткосрочные, хаотичные колебания атмосферы. А за десятилетия виден другой, медленный сдвиг: зимы в среднем становятся мягче. Отличить одно от другого — главная задача климатологов.
В новом исследовании предлагают считать, сколько в данных о температуре или осадках случайных колебаний, а сколько — устойчивого изменения. Используют компьютерные модели климата, которые прогоняют много раз с чуть разными начальными условиями — так получают целый веер возможных вариантов климата, ансамбль. Затем сравнивают разброс между этими вариантами и сдвиг, вызванный внешним воздействием, например, ростом концентрации углекислого газа.
Оказалось, что новый способ работает надёжнее прежних, даже если данные сильно «разбросаны» или содержат редкие экстремальные значения. Главное — чтобы в ансамбле было не меньше сорока вариантов расчёта. Когда внешнее воздействие усиливается, доля случайности в данных снижается, и это видно особенно чётко.
Такой инструмент помогает отделять зёрна от плевел: понимать, что в климатических прогнозах действительно вызвано деятельностью человека, а что — просто естественная изменчивость, как неожиданный снегопад в мае.
В одном из сценариев моделирования потепление оказалось настолько сильным, что случайные колебания температуры почти перестали влиять на общую картину — сигнал изменения климата стал очевидным.