Каждые несколько лет в обычно засушливых центральных и северных регионах Чили и Перу выпадают обильные дожди. Когда случается этот парадокс, местные называют его «Эль-Ниньо», то есть «мальчик» или «дитя», а точнее – «младенец Христос», поскольку этот период чаще всего приходится на Рождество. Обычно считалось, что Эль-Ниньо происходит примерно каждые семь лет, но чем больше мы узнаем об этом погодном явлении, тем яснее понимаем, что оно происходит регулярно и имеет куда большие масштабы, чем предполагалось изначально.

Зарождение этих обложных ливней – следствие процессов, которые происходят внизу, в глубинах холодных вод прилежащей области Тихого океана. Эль-Ниньо начинается, когда прогреваются воды у берегов Чили и Перу. Известное своей низкой температурой течение Гумбольдта, которое движется с юга из холодных широт, смешивается с более теплым экваториальным контртечением, продвигающимся к югу. Обычно холодные океанические воды охлаждают воздух над ними, так что в области течения возникает меньше тепловой энергии и образуется меньше облаков. Хотя в этом регионе часто образуются туманы, дожди здесь идут редко, о чем свидетельствует расположенная неподалеку пустыня Атакама – одно из самых засушливых мест на Земле. Почвы в этой части Чили и Перу сухие, истощенные и покрытые пылью – в них отсутствуют необходимые для поддержания жизни питательные вещества. Растительность здесь скудная; зато в холодном океане к западу вода обогащена кислородом и питательными веществами и буквально кишит жизнью. Местная экономика основана на рыбной ловле – прежде всего на добыче анчоусов.

Иногда холодное течение Гумбольдта ослабевает, когда навстречу ему текут теплые воды с севера (иными словами, когда начинается Эль-Ниньо); тогда над ним собираются темные, похожие на луковицы облака, и разверзаются хляби небесные. Сухая почва не может справиться с огромными объемами воды, которые полностью ее затопляют. Это сложное время для местного населения: наводнения и последующие оползни могут лишить людей крова и даже жизни. Хотя Эль-Ниньо дает местным жителям крайне необходимую воду, приток теплой морской воды из экваториальных областей наносит вред рыбе. Что с нею происходит дальше – вопрос дискуссионный: одни считают, что рыба погибает в слишком теплой воде, другие – что она мигрирует на юг, туда, где похолоднее.

Шведский океанограф Вагн Вальфрид Экман обнаружил, что ветер перемещает морскую воду и лед, причем не только поверхностные слои. Особенно это характерно для Южного полушария, где южный ветер гонит поверхностные воды океана на 45 градусов влево от направления ветра, то есть к северо-западу, иными словами – прочь от побережья Южной Америки. Дело здесь в том, что вращение Земли приобретает дополнительную результирующую силу, известную как сила Кориолиса. Ее влияние распространяется на определенную глубину, так что океанические воды забирают влево до 90 градусов – таким образом, наблюдается сильное течение на запад, от берега. Это явление получило название экмановской спирали. Обратная картина имеет место в Северном полушарии, где преобладающие ветра отклоняют поверхностные течения на 45 градусов вправо к направлению ветра, а толщу воды – вплоть до 90 градусов вправо.

Юго-восточные пассаты в этой части мира дуют на север, вдоль восточного побережья Южной Америки. Эта теория объясняет тот факт, что не только поверхностные океанические течения отклоняются на 45 градусов от береговой линии, но и значительные глубинные течения отходят от нее на 90 градусов, что вызвано ветрами и силой Кориолиса. В процессе холодные воды из глубин океана перемешиваются с более теплыми водами поверхности. Этот процесс называется апвеллингом и обеспечивает постоянный приток холодной, богатой кислородом и питательными веществами воды. Вот почему океан здесь буквально кишит жизнью, а над холодными водами стоит устойчивая погода.

У Эль-Ниньо (исп. «мальчик») есть сестричка, Ла-Нинья (исп. «девочка»). Ла-Нинья – название, данное значительному дополнительному охлаждению вод в юго-восточной части Тихого океана: здесь вода еще холоднее, чем этого следовало бы ожидать. Вот уже несколько десятилетий фазы потепления и охлаждения в этой части океана носят эти названия – Эль-Ниньо (потепление), нейтральная (обычная температура океана, то есть холодная), Ла-Нинья (сильное охлаждение), – а также множество переходных случаев. Эль-Ниньо – это не просто локальное обращение вспять океанических течений, которое, взаимодействуя с нижними слоями атмосферы, приносит бури на северо-западное побережье Южной Америки, да и воздействие его не ограничивается Перу и частью Чили. Это часть более крупного явления, которое именуется ENSO (El Niño – Southern Oscillation, Эль-Ниньо – Южная осцилляция) и действует на протяжении несколько тысяч километров в южных тропических широтах Тихого океана. Его влиянием объясняются многие погодные аномалии по всему миру.

Ячейка Уокера – это поток воздуха, который при обычном, «нейтральном» сценарии движется с востока на запад в южной части Тихого океана – из зоны высокого давления на юго-востоке океана в зону низкого давления над Юго-Восточной Азией и северо-востоком Австралии. Здесь воздух поднимается вверх и отправляется назад в Южную Америку, где ячейка замыкается, и все повторяется заново. Представьте себе Южную Америку с одной стороны и Юго-Восточную Азию – с другой, а над ними небо. Воздух циркулирует здесь по часовой стрелке, образуя правильный прямоугольник: поток спускается к поверхности над Перу и Чили, затем следует на запад над поверхностью океана, где поднимается вверх над северо-востоком Австралии и Юго-Восточной Азией. Здесь воздух направляется через океан к востоку, но на этот раз на большей высоте, где и доходит до исходной верхней точки над Южной Америкой. Нарисуйте дождь над Юго-Восточной Азией и солнце над Перу и Чили – и вы получите полное представление об этом механизме. Нисходящий воздух препятствует формированию осадков, отсюда солнечная погода и пустыня Атакама. Восходящий воздух образует облака и приводит к дождям – такова обычная погода для тропических регионов северо-востока Австралии и Юго-Восточной Азии. Таков типичный сценарий.

Однако во время Эль-Ниньо картина наблюдается обратная. В Чили и Перу идет дождь, поскольку воздух сначала поднимается вверх (из-за низкого давления), а затем, уже на некоторой высоте, отправляется на запад. Над Юго-Восточной Азией и северо-востоком Австралии воздух спускается (так как теперь там зона высокого давления) и погода становится сухой.

Такое временное изменение погодных условий на двух берегах южной части Тихого океана называется Южной осцилляцией. Это своеобразные гигантские качели: из нейтрального сценария погода переходит к сценарию Эль-Ниньо и обратно к нейтральному, а иногда и к противоположному – Ла-Нинье. Это невероятно мощные глобальные колебания погодных условий, которые распространяются на тысячи километров. Все вместе они известны как ENSO. В некоторые годы маятник колеблется слишком сильно и долго, что приводит к противоположному сценарию – серьезным последствиям для обоих субконтинентов. В Перу и Чили проливные дожди вызывают оползни, наводнения и недостаток рыбы. В то же время в Юго-Восточной Азии и на северо-востоке Австралии происходит ровно противоположное: небо расчищается, дожди прекращаются, и тропическая зеленая растительность становится жертвой беспощадных солнечных лучей. Засуха, неурожаи и лесные пожары не заставляют себя ждать. На западе южной части Тихого океана солнечные лучи проникают сквозь толщу неглубоких морей, где обычно процветают настоящие подводные джунгли, в изобилии водится рыба и растут коралловые рифы. Избыток солнечного света вредит кораллам, подводная жизнь несет значительный урон и порой полностью вымирает.

Хотя в игру вступает еще множество факторов, это явление, господствующее над южной частью Тихого океана, вносит изменения в погодные сценарии и в других частях земного шара. Ячейка Уокера поднимается в верхнюю часть тропосферы, этого верхнего элемента погодного механизма, что вызывает пертурбации в Северном полушарии и затрагивает даже стратосферу. Все это влияет на погодные циклы по всему миру.

Даже слабый или умеренный Эль-Ниньо может спровоцировать холодные зимы в южных штатах США, а в нейтральные годы температура зимой выше обычной. Снижается и количество осадков. В годы Эль-Ниньо наблюдается меньший приток холодного воздуха из Арктики в Канаду и северные штаты США: в этом случае в этих районах становится не так холодно, но выше вероятность ливней.

Недавнее исследование показало, что Эль-Ниньо ответственен за 70 % засушливых лет на Аравийском полуострове, особенно на юге и юго-востоке. Ла-Нинью удалось в 38 % случаев связать с годами повышенного уровня осадков в этих районах. Также Эль-Ниньо связывают с более холодными и суровыми зимами на севере Европы: установлена его корреляция с внезапным потеплением в стратосфере, которое ослабляет обычно сильные атлантические струйные течения, отвечающие за более мягкую и влажную погоду в Великобритании и Северо-Западной Европе. Вместо него начинают преобладать восточные ветры, которые несут зимнюю стужу и повышают вероятность снегопадов и образования льда.

Эль-Ниньо обвиняют даже в увеличении частоты ураганов на северо-востоке Тихого океана и сокращении частоты тропических ураганов над Атлантикой. Это во многом связано с так называемым сдвигом ветра, при котором горизонтальные ветры на высоте изменяют вертикальную структуру ураганов. Таким образом, Эль-Ниньо можно считать причиной множества погодных явлений по всему миру, но его собственный феномен до сих пор изучен не до конца, так что в течение всего года за ним пристально следят, чтобы суметь предсказать плохую погоду в других частях земного шара.

Можно сказать, что в глобальном смысле Эль-Ниньо – Южная осцилляция оказывает влияние и на среднегодовую температуру планеты. Сильные проявления Эль-Ниньо связаны с потеплением Тихого океана, а это избыточное тепло поступает в атмосферу, что приводит к повышению среднегодовой температуры. Самые теплые годы за историю наблюдений соответствуют сильным проявлениям Эль-Ниньо. Наоборот, если в данный год проявлялась Ла-Нинья, при которой тихоокеанские воды холоднее обычного, велика вероятность, что средняя температура этого года относилась к наиболее холодным.