00:00...
...

[1] 00:12We live in a very complex environment:
Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel M. Vaz Belchior

[2] 00:15complexity and dynamism
Vivemos num ambiente muito complexo:

[3] 00:17and patterns of evidence
complexidade e dinamismo

[4] 00:19from satellite photographs, from videos.
e padrões de evidência

[5] 00:22You can even see it outside your window.
de fotografias por satélite, de vídeos.

[6] 00:25It's endlessly complex, but somehow familiar,
Podemos vê-lo da nossa janela.

[7] 00:28but the patterns kind of repeat,
É infinitamente complexo, mas relativamente familiar.

[8] 00:30but they never repeat exactly.
Os padrões parecem repetir-se,

[9] 00:33It's a huge challenge to understand.
mas nunca se repetem exatamente.

[10] 00:37The patterns that you see
É um desafio enorme tentar compreender.

[11] 00:39are there at all of the different scales,
Os padrões que vemos

[12] 00:43but you can't chop it into one little bit and say,
estão todos eles a escalas diferentes,

[13] 00:46"Oh, well let me just make a smaller climate."
mas não lhes podemos cortar um pedaço e dizer:

[14] 00:48I can't use the normal products of reductionism
"Oh, vou fazer um clima mais ameno".

[15] 00:53to get a smaller and smaller thing that I can study
Não posso usar os produtos habituais do reducionismo

[16] 00:55in a laboratory and say, "Oh,
para arranjar uma coisa cada vez mais reduzida

[17] 00:58now that's something I now understand."
que possa estudar num laboratório e dizer:

[18] 01:00It's the whole or it's nothing.
"Oh, eis uma coisa que eu já percebo".

[19] 01:03The different scales that give you
É o conjunto todo, ou nada.

[20] 01:06these kinds of patterns
As diversas escalas que nos dão

[21] 01:08range over an enormous range of magnitude,
estes tipos de padrões

[22] 01:12roughly 14 orders of magnitude,
distribuem-se por um enorme intervalo de grandeza,

[23] 01:14from the small microscopic particles
de cerca de 14 ordens de grandeza,

[24] 01:16that seed clouds
desde as pequenas partículas microscópicas,

[25] 01:19to the size of the planet itself,
que criam as nuvens,

[26] 01:21from 10 to the minus six
até ao tamanho do próprio planeta,

[27] 01:23to 10 to the eight,
de dez elevado a menos seis

[28] 01:2414 orders of spatial magnitude.
até dez elevado a oito,

[29] 01:26In time, from milliseconds to millennia,
14 ordens de grandeza especial.

[30] 01:29again around 14 orders of magnitude.
Em tempo, de milissegundos a milénios,

[31] 01:32What does that mean?
de novo, cerca de 14 ordens de grandeza.

[32] 01:34Okay, well if you think about how
O que é que isto significa?

[33] 01:36you can calculate these things,
Bem, se pensarmos

[34] 01:38you can take what you can see,
como podemos calcular estas coisas,

[35] 01:40okay, I'm going to chop it up
podemos agarrar no que podemos ver.

[36] 01:41into lots of little boxes,
Pronto, vou retalhá-lo em muitas caixinhas,

[37] 01:43and that's the result of physics, right?
e é este o resultado da física, não é?

[38] 01:45And if I think about a weather model,
E se eu pensar num modelo climático

[39] 01:47that spans about five orders of magnitude,
que abranja cinco ordens de grandeza,

[40] 01:49from the planet to a few kilometers,
desde o planeta até a alguns quilómetros,

[41] 01:53and the time scale
e a escala do tempo,

[42] 01:54from a few minutes to 10 days, maybe a month.
de alguns minutos até 10 dias, talvez um mês.

[43] 01:59We're interested in more than that.
Estamos interessados em mais do que isso.

[44] 02:00We're interested in the climate.
Estamos interessados num clima que sejam anos, sejam milénios,

[45] 02:01That's years, that's millennia,
e precisamos de ir a escalas ainda menores.

[46] 02:03and we need to go to even smaller scales.
As coisas que não conseguimos resolver,

[47] 02:06The stuff that we can't resolve,
os processos de subescala,

[48] 02:08the sub-scale processes,
precisamos de nos aproximar delas, de algum modo.

[49] 02:09we need to approximate in some way.
É um desafio enorme.

[50] 02:11That is a huge challenge.
Os modelos climáticos nos anos 90

[51] 02:13Climate models in the 1990s
pegavam numa fatia ainda mais pequena,

[52] 02:15took an even smaller chunk of that,
só cerca de três ordens de grandeza.

[53] 02:17only about three orders of magnitude.
Os modelos climáticos da década de 2010,

[54] 02:19Climate models in the 2010s,
do tipo com que trabalhamos ainda hoje,

[55] 02:21kind of what we're working with now,
quatro ordens de grandeza.

[56] 02:23four orders of magnitude.
Faltam-nos fazer 14,

[57] 02:26We have 14 to go,
e estamos a aumentar a nossa capacidade de simulá-los

[58] 02:29and we're increasing our capability
cerca de uma ordem extra de grandeza, por década.

[59] 02:31of simulating those at about
Uma ordem extra de grandeza no espaço

[60] 02:33one extra order of magnitude every decade.
representa 10 000 vezes mais cálculos.

[61] 02:36One extra order of magnitude in space
E estamos sempre a acrescentar mais coisas,

[62] 02:38is 10,000 times more calculations.
mais perguntas a estes diversos modelos.

[63] 02:41And we keep adding more things,
Então que aspeto tem um modelo climático?

[64] 02:44more questions to these different models.
Este é um modelo climático antigo, é claro,

[65] 02:46So what does a climate model look like?
um cartão perfurado, uma única linha de código Fortran.

[66] 02:49This is an old climate model, admittedly,
Já não usamos cartões perfurados.

[67] 02:51a punch card, a single line of Fortran code.
Mas ainda usamos Fortran.

[68] 02:55We no longer use punch cards.
Ideias com novas flanges como C

[69] 02:57We do still use Fortran.
nunca tiveram um grande impacto

[70] 02:59New-fangled ideas like C
na comunidade dos modelos climáticos.

[71] 03:01really haven't had a big impact
Mas como é que nos arranjamos para fazer isso?

[72] 03:05on the climate modeling community.
Como passamos dessa complexidade que aqui vemos

[73] 03:07But how do we go about doing it?
para uma linha de código?

[74] 03:08How do we go from that complexity that you saw
Fazemos uma coisa de cada vez.

[75] 03:13to a line of code?
Isto é uma foto de gelo marítimo

[76] 03:16We do it one piece at a time.
tirada em voo sobre o Ártico.

[77] 03:17This is a picture of sea ice
Podemos ver todas as diversas equações

[78] 03:19taken flying over the Arctic.
que existem quando o gelo aumenta

[79] 03:21We can look at all of the different equations
ou se derrete, ou muda de forma.

[80] 03:23that go into making the ice grow
Podemos observar os fluxos.

[81] 03:26or melt or change shape.
Podemos observar o ritmo

[82] 03:28We can look at the fluxes.
a que a neve passa a gelo, e podemos codificar isso.

[83] 03:29We can look at the rate at which
Podemos encapsulá-lo num código.

[84] 03:31snow turns to ice, and we can code that.
Estes modelos têm

[85] 03:34We can encapsulate that in code.
cerca de um milhão de linhas nesta altura,

[86] 03:37These models are around
e estão a aumentar dezenas de milhares de linhas de código

[87] 03:38a million lines of code at this point,
todos os anos.

[88] 03:40and growing by tens of thousands of lines of code
Podemos olhar para este pedaço,

[89] 03:43every year.
mas também podemos olhar para os outros pedaços.

[90] 03:45So you can look at that piece,
O que é que acontece quando temos nuvens?

[91] 03:46but you can look at the other pieces too.
O que é que acontece quando as nuvens se formam,

[92] 03:48What happens when you have clouds?
quando elas se dissipam, quando passam a chuva?

[93] 03:50What happens when clouds form,
Isso é outro pedaço.

[94] 03:52when they dissipate, when they rain out?
O que é que acontece quando temos radiação

[95] 03:54That's another piece.
que vem do sol, passa pela atmosfera,

[96] 03:56What happens when we have radiation
sendo absorvida e refletida?

[97] 03:58coming from the sun, going through the atmosphere,
Também podemos codificar cada um destes pedaços muito pequenos.

[98] 04:00being absorbed and reflected?
Há outros pedaços:

[99] 04:02We can code each of those very small pieces as well.
os ventos que mudam as correntes dos oceanos.

[100] 04:06There are other pieces:
Podemos falar do papel da vegetação

[101] 04:08the winds changing the ocean currents.
que devolve a água dos solos

[102] 04:11We can talk about the role of vegetation
para a atmosfera.

[103] 04:15in transporting water from the soils
E cada um destes diferentes elementos

[104] 04:17back into the atmosphere.
podemos encapsulá-los e colocá-los num sistema.

[105] 04:19And each of these different elements
Cada um destes pedaços acaba por se acrescentar ao todo.

[106] 04:22we can encapsulate and put into a system.
E ficamos com uma coisa como esta.

[107] 04:26Each of those pieces ends up adding to the whole.
Obtemos uma bela representação

[108] 04:31And you get something like this.
do que está a passar-se no sistema climático,

[109] 04:33You get a beautiful representation
em que cada um destes padrões emergentes que podemos ver,

[110] 04:36of what's going on in the climate system,
os redemoinhos no oceano do sul,

[111] 04:39where each and every one of those
o ciclone tropical no Golfo do México,

[112] 04:42emergent patterns that you can see,
e ainda há mais dois que vão aparecer agora

[113] 04:45the swirls in the Southern Ocean,
algures no Pacífico,

[114] 04:47the tropical cyclone in the Gulf of Mexico,
esses rios de água atmosférica,

[115] 04:49and there's two more that are going to pop up
todos eles são propriedades emergentes

[116] 04:51in the Pacific at any point now,
que provêm das interações

[117] 04:53those rivers of atmospheric water,
de todos esses processos à pequena escala que referi.

[118] 04:56all of those are emergent properties
Não há nenhum código que diga:

[119] 04:59that come from the interactions
"Faça uma agitação no oceano do sul".

[120] 05:01of all of those small-scale processes I mentioned.
Não há nenhum código que diga:

[121] 05:05There's no code that says,
"Faça dois ciclones tropicais que girem um à volta do outro".

[122] 05:07"Do a wiggle in the Southern Ocean."
Todas essas coisas são propriedades emergentes.

[123] 05:08There's no code that says, "Have two
Isto é tudo muito bom. Isto é tudo ótimo.

[124] 05:11tropical cyclones that spin around each other."
Mas o que queremos mesmo saber

[125] 05:14All of those things are emergent properties.
é o que acontece a essas propriedades emergentes

[126] 05:18This is all very good. This is all great.
quando abalamos o sistema?

[127] 05:20But what we really want to know
Quando alguma coisa muda, o que acontece a essas propriedades?

[128] 05:21is what happens to these emergent properties
E há várias maneiras de abalar o sistema.

[129] 05:23when we kick the system?
Há abalos na órbita da Terra

[130] 05:25When something changes, what happens to those properties?
ao longo de centenas de milhares de anos

[131] 05:28And there's lots of different ways to kick the system.
que alteram o clima.

[132] 05:31There are wobbles in the Earth's orbit
Há mudanças nos ciclos solares,

[133] 05:33over hundreds of thousands of years
todos os 11 anos, ou mais, que alteram o clima.

[134] 05:35that change the climate.
Os grandes vulcões extinguem-se e alteram o clima.

[135] 05:37There are changes in the solar cycles,
As alterações pela queima de biomassa, pelo fumo,

[136] 05:39every 11 years and longer, that change the climate.
pelas partículas de aerossóis, todas essas coisas

[137] 05:43Big volcanoes go off and change the climate.
alteram o clima.

[138] 05:46Changes in biomass burning, in smoke,
O buraco de ozono alterou o clima.

[139] 05:49in aerosol particles, all of those things
A deflorestação altera o clima

[140] 05:51change the climate.
alterando as propriedades da superfície

[141] 05:53The ozone hole changed the climate.
e o modo como a água se evapora

[142] 05:57Deforestation changes the climate
e se move em torno do sistema.

[143] 05:59by changing the surface properties
A condensação altera o clima

[144] 06:01and how water is evaporated
criando nuvens onde até hoje não havia nenhumas,

[145] 06:03and moved around in the system.
e, claro, os gases com efeito de estufa alteram o sistema.

[146] 06:06Contrails change the climate
Cada um destes abalos

[147] 06:08by creating clouds where there were none before,
fornece-nos alvos

[148] 06:11and of course greenhouse gases change the system.
para avaliar se compreendemos

[149] 06:15Each of these different kicks
alguma coisa sobre este sistema.

[150] 06:18provides us with a target
Assim, podemos observar

[151] 06:21to evaluate whether we understand
qual é a competência do modelo.

[152] 06:23something about this system.
Estou a usar a palavra "competência" propositadamente:

[153] 06:26So we can go to look at
Os modelos não acertam ou não erram: erram sempre.

[154] 06:28what model skill is.
São sempre aproximações.

[155] 06:31Now I use the word "skill" advisedly:
A pergunta que temos que fazer

[156] 06:33Models are not right or wrong; they're always wrong.
é se um modelo nos dá mais informações

[157] 06:35They're always approximations.
do que teríamos de outro modo.

[158] 06:37The question you have to ask
Se dá, é competente.

[159] 06:39is whether a model tells you more information
Este é o impacto do buraco do ozono,

[160] 06:42than you would have had otherwise.
à pressão do nível do mar, portanto, baixa pressão, altas pressões,

[161] 06:44If it does, it's skillful.
em volta dos oceanos do sul, em volta da Antártida.

[162] 06:47This is the impact of the ozone hole
Isto são dados observados.

[163] 06:50on sea level pressure, so low pressure, high pressures,
Isto são dados modelados.

[164] 06:52around the southern oceans, around Antarctica.
Há uma boa correspondência

[165] 06:55This is observed data.
porque entendemos a física

[166] 06:57This is modeled data.
que controla as temperaturas na estratosfera

[167] 06:59There's a good match
e o que isso faz aos ventos

[168] 07:01because we understand the physics
em volta dos oceanos do sul.

[169] 07:03that controls the temperatures in the stratosphere
Podemos ver outros exemplos.

[170] 07:06and what that does to the winds
A erupção do Monte Pinatubo em 1991

[171] 07:07around the southern oceans.
colocou uma quantidade enorme de aerossóis, pequenas partículas,

[172] 07:10We can look at other examples.
na estratosfera.

[173] 07:11The eruption of Mount Pinatubo in 1991
Isso alterou o equilíbrio da radiação de todo o planeta.

[174] 07:14put an enormous amount of aerosols, small particles,
Houve menos energia recebida do que anteriormente,

[175] 07:17into the stratosphere.
portanto, o planeta arrefeceu.

[176] 07:18That changed the radiation balance of the whole planet.
E estas linhas vermelhas e estas linhas verdes,

[177] 07:22There was less energy coming in than there was before,
são as diferenças entre o que esperávamos

[178] 07:24so that cooled the planet,
e o que realmente aconteceu.

[179] 07:26and those red lines and those green lines,
Os modelos são competentes,

[180] 07:28those are the differences between what we expected
não apenas em sentido global,

[181] 07:31and what actually happened.
mas também nos padrões regionais.

[182] 07:32The models are skillful,
Podia ir buscar mais uma dúzia de exemplos:

[183] 07:34not just in the global mean,
a competência associada aos ciclos solares,

[184] 07:36but also in the regional patterns.
alterando o ozono na estratosfera;

[185] 07:39I could go through a dozen more examples:
a competência associada às mudanças orbitais

[186] 07:42the skill associated with solar cycles,
ao longo de 6000 anos.

[187] 07:45changing the ozone in the stratosphere;
Também podemos observar isso, e os modelos são competentes.

[188] 07:47the skill associated with orbital changes
Os modelos são competentes em resposta às placas de gelo

[189] 07:49over 6,000 years.
há 2000 anos.

[190] 07:51We can look at that too, and the models are skillful.
Os modelos são competentes

[191] 07:53The models are skillful in response to the ice sheets
quando se trata de tendências do século XX

[192] 07:5620,000 years ago.
ao longo de décadas.

[193] 07:58The models are skillful
Os modelos têm êxito quando modelam

[194] 08:00when it comes to the 20th-century trends
agitação de lagos no Atlântico Norte

[195] 08:03over the decades.
há 8000 anos.

[196] 08:04Models are successful at modeling
E conseguimos obter uma boa correspondência dos dados.

[197] 08:06lake outbursts into the North Atlantic
Cada um destes diferentes alvos,

[198] 08:098,000 years ago.
cada uma destas diferentes avaliações,

[199] 08:11And we can get a good match to the data.
leva-nos a aumentar o âmbito

[200] 08:15Each of these different targets,
destes modelos,

[201] 08:17each of these different evaluations,
e leva-nos a situações cada vez mais complexas

[202] 08:19leads us to add more scope
em que podemos

[203] 08:22to these models,
fazer perguntas cada vez mais interessantes,

[204] 08:23and leads us to more and more
tais como, como é que a areia do Saara,

[205] 08:26complex situations that we can ask
que podemos ver a laranja,

[206] 08:30more and more interesting questions,
interage com os ciclones tropicais no Atlântico?

[207] 08:32like, how does dust from the Sahara,
Como é que os aerossóis orgânicos da queima de biomassa,

[208] 08:35that you can see in the orange,
que podemos ver em pontinhos vermelhos,

[209] 08:37interact with tropical cyclones in the Atlantic?
se interseta com padrões de nuvens e de chuva?

[210] 08:40How do organic aerosols from biomass burning,
Como é que a poluição, que podemos ver

[211] 08:44which you can see in the red dots,
nas mechas brancas da poluição de sulfato na Europa,

[212] 08:46intersect with clouds and rainfall patterns?
como é que afeta as temperaturas à superfície

[213] 08:49How does pollution, which you can see
e a luz do sol que recebemos à superfície?

[214] 08:51in the white wisps of sulfate pollution in Europe,
Podemos ver isso por todo o mundo.

[215] 08:55how does that affect the temperatures at the surface
Podemos observar a poluição da China.

[216] 08:58and the sunlight that you get at the surface?
Podemos observar os impactos das tempestades

[217] 09:02We can look at this across the world.
nas partículas de sal marinho na atmosfera.

[218] 09:05We can look at the pollution from China.
Podemos ver a combinação

[219] 09:09We can look at the impacts of storms
de todas estas coisas diferentes

[220] 09:13on sea salt particles in the atmosphere.
a acontecer todas ao mesmo tempo,

[221] 09:16We can see the combination
e podemos fazer perguntas muito mais interessantes:

[222] 09:19of all of these different things
Como coexistem a poluição do ar e o clima?

[223] 09:21happening all at once,
Podemos alterar as coisas

[224] 09:22and we can ask much more interesting questions.
que afetam a poluição do ar e o clima simultaneamente?

[225] 09:25How do air pollution and climate coexist?
A resposta é sim.

[226] 09:29Can we change things
Esta é uma história do século XX.

[227] 09:31that affect air pollution and climate at the same time?
O primeiro é o modelo.

[228] 09:33The answer is yes.
O tempo é um pouco diferente

[229] 09:36So this is a history of the 20th century.
do que o que aconteceu realmente.

[230] 09:39The first one is the model.
O segundo são as observações.

[231] 09:41The weather is a little bit different
E estamos a percorrer os anos 30.

[232] 09:42to what actually happened.
Há variabilidade, há coisas a acontecer,

[233] 09:44The second one are the observations.
mas trata-se de uma espécie de ruído.

[234] 09:46And we're going through the 1930s.
À medida que nos aproximamos dos anos 70,

[235] 09:48There's variability, there are things going on,
as coisas vão começar a alterar-se.

[236] 09:51but it's all kind of in the noise.
Vão começar a ficar mais semelhantes,

[237] 09:53As you get towards the 1970s,
e, quando chegamos à década de 2000,

[238] 09:56things are going to start to change.
já começamos a ver os padrões do aquecimento global,

[239] 09:58They're going to start to look more similar,
tanto nas observações como no modelo.

[240] 10:00and by the time you get to the 2000s,
Sabemos o que aconteceu durante o século XX.

[241] 10:03you're already seeing the patterns of global warming,
Certo? Sabemos que o tempo aqueceu.

[242] 10:05both in the observations and in the model.
Sabemos onde aqueceu mais.

[243] 10:08We know what happened over the 20th century.
E se perguntarmos aos modelos porque é que isso aconteceu,

[244] 10:10Right? We know that it's gotten warmer.
dizemos:

[245] 10:12We know where it's gotten warmer.
"O.K., claro, basicamente é por causa do dióxido de carbono

[246] 10:13And if you ask the models why did that happen,
"que colocámos na atmosfera".

[247] 10:16and you say, okay, well, yes,
Temos uma correspondência muito boa

[248] 10:18basically it's because of the carbon dioxide
até aos dias de hoje.

[249] 10:20we put into the atmosphere.
Mas há uma razão fundamental para olharmos para modelos,

[250] 10:22We have a very good match
que é por causa desta frase aqui:

[251] 10:24up until the present day.
"Se tivéssemos observações do futuro,

[252] 10:26But there's one key reason why we look at models,
"obviamente confiaríamos mais nelas do que nos modelos,

[253] 10:30and that's because of this phrase here.
"mas, infelizmente...

[254] 10:32Because if we had observations of the future,
"... as observações do futuro não estão disponíveis nesta altura."

[255] 10:35we obviously would trust them more than models,
Por isso, quando partimos para o futuro, há uma diferença.

[256] 10:38But unfortunately,
O futuro é desconhecido, o futuro é incerto,

[257] 10:40observations of the future are not available at this time.
e há escolhas.

[258] 10:45So when we go out into the future, there's a difference.
Estas são as escolhas que temos.

[259] 10:48The future is unknown, the future is uncertain,
Podemos trabalhar para minimizar

[260] 10:51and there are choices.
as emissões do dióxido de carbono na atmosfera.

[261] 10:53Here are the choices that we have.
É a prioridade.

[262] 10:55We can do some work to mitigate
Podemos trabalhar mais

[263] 10:57the emissions of carbon dioxide into the atmosphere.
para as reduzir de verdade

[264] 11:00That's the top one.
de modo que, no fim do século,

[265] 11:02We can do more work
não sejam muito mais do que agora.

[266] 11:04to really bring it down
Ou podemos deixá-las ao seu destino

[267] 11:06so that by the end of the century,
e continuar com a atitude habitual, como se nada fosse.

[268] 11:08it's not much more than there is now.
As diferenças entre estas escolhas

[269] 11:11Or we can just leave it to fate
não podem ser observadas, olhando para modelos.

[270] 11:14and continue on
Há uma grande frase

[271] 11:16with a business-as-usual type of attitude.
que Sherwood Rowland,

[272] 11:20The differences between these choices
que ganhou o Prémio Nobel da Química

[273] 11:23can't be answered by looking at models.
que levou à destruição da camada de ozono,

[274] 11:28There's a great phrase
quando ele estava a receber o Prémio Nobel,

[275] 11:29that Sherwood Rowland,
fez esta pergunta:

[276] 11:31who won the Nobel Prize for the chemistry
"De que vale desenvolver uma ciência

[277] 11:35that led to ozone depletion,
"suficientemente boa para fazer previsões

[278] 11:37when he was accepting his Nobel Prize,
"se, no final, todos estamos dispostos a ficar quietos

[279] 11:40he asked this question:
"e esperar que elas se realizem?"

[280] 11:41"What is the use of having developed a science
Os modelos são competentes,

[281] 11:43well enough to make predictions if, in the end,
mas o que vamos fazer com as informações desses modelos

[282] 11:47all we're willing to do is stand around
é convosco.

[283] 11:50and wait for them to come true?"
Obrigado.

[284] 11:52The models are skillful,
(Aplausos)

[285] 11:55but what we do with the information from those models
--285--

[286] 11:58is totally up to you.
--286--

[287] 12:00Thank you.
--287--

[288] 12:02(Applause)
--288--