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Letra e Tradução
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00:12We live in a very complex environment:
Vivemos em um ambiente muito complexo:
00:15complexity and dynamism
complexidade, dinamismo
00:17and patterns of evidence
e padrões de evidências
00:19from satellite photographs, from videos.
de fotografias de satélite, de vídeos.
00:22You can even see it outside your window.
Você pode até ver pela sua janela.
00:28but the patterns kind of repeat,
mas os padrões meio que se repetem,
00:30but they never repeat exactly.
mas nunca de forma idêntica.
00:33It's a huge challenge to understand.
Compreender isso é um enorme desafio.
00:37The patterns that you see
Os padrões que você vê
00:39are there at all of the different scales,
existem em todas as diferentes escalas,
00:46"Oh, well let me just make a smaller climate."
"Bem, deixe-me criar um clima menor".
00:53to get a smaller and smaller thing that I can study
para obter uma coisa cada vez menor,
00:55in a laboratory and say, "Oh,
que eu possa estudar no laboratório e dizer:
00:58now that's something I now understand."
"Agora sim. Isso eu entendo".
01:00It's the whole or it's nothing.
Ou é tudo ou é nada.
01:03The different scales that give you
As diferentes escalas que proporcionam
01:06these kinds of patterns
esses tipos de padrões
01:08range over an enormous range of magnitude,
variam em uma enorme escala de grandeza,
01:12roughly 14 orders of magnitude,
cerca de 14 ordens de grandeza,
01:14from the small microscopic particles
desde pequenas partículas microscópicas
01:16that seed clouds
que compõem as nuvens,
01:19to the size of the planet itself,
ao tamanho do próprio planeta,
01:21from 10 to the minus six
de 10 elevado a menos seis,
01:23to 10 to the eight,
até 10 elevado a oito,
01:2414 orders of spatial magnitude.
14 ordens de grandeza espaciais.
01:26In time, from milliseconds to millennia,
No tempo, de milissegundos até milênios,
01:29again around 14 orders of magnitude.
novamente cerca de 14 ordens de grandeza.
01:32What does that mean?
O que isso significa?
01:34Okay, well if you think about how
Bem, se você pensar sobre como
01:36you can calculate these things,
você pode calcular essas coisas,
01:38you can take what you can see,
você pode ter o que você pode ver.
01:40okay, I'm going to chop it up
Ok, eu vou cortar isso
01:41into lots of little boxes,
em um monte de quadradinhos,
01:43and that's the result of physics, right?
e esse é o resultado da física, certo?
01:45And if I think about a weather model,
E se eu pensar em um modelo climático
01:47that spans about five orders of magnitude,
que se estenda por cinco ordens de grandeza,
01:49from the planet to a few kilometers,
do planeta até alguns quilômetros,
01:53and the time scale
e a escala do tempo,
01:54from a few minutes to 10 days, maybe a month.
de alguns minutos até 10 dias, talvez um mês.
01:59We're interested in more than that.
Estamos interessados em mais que isso.
02:00We're interested in the climate.
Estamos interessados no clima.
02:01That's years, that's millennia,
Isso são anos, milênios,
02:03and we need to go to even smaller scales.
então precisamos de escalas ainda menores.
02:06The stuff that we can't resolve,
As coisas que não podemos resolver,
02:08the sub-scale processes,
os processos de subescala,
02:09we need to approximate in some way.
temos que aproximar.
02:11That is a huge challenge.
Isso é um enorme desafio.
02:13Climate models in the 1990s
Os modelos climáticos na década de 1990
02:15took an even smaller chunk of that,
pegaram um pedaço ainda menor do que esse,
02:17only about three orders of magnitude.
apenas cerca de 3 ordens de grandeza.
02:19Climate models in the 2010s,
Os modelos climáticos na década de 2010,
02:21kind of what we're working with now,
tipo os que estamos trabalhando agora,
02:23four orders of magnitude.
4 ordens de grandeza.
02:26We have 14 to go,
Nós temos 14 para usar,
02:29and we're increasing our capability
e estamos aumentando a nossa capacidade
02:31of simulating those at about
de simulá-los em cerca
02:33one extra order of magnitude every decade.
de uma ordem extra de grandeza a cada década.
02:36One extra order of magnitude in space
Uma ordem extra de grandeza no espaço
02:38is 10,000 times more calculations.
significa 10 mil vezes mais cálculos.
02:41And we keep adding more things,
E continuamos adicionando coisas,
02:44more questions to these different models.
mais perguntas, a esses diferentes modelos.
02:46So what does a climate model look like?
Como é um modelo climático?
02:49This is an old climate model, admittedly,
Este é um modelo climático antigo, reconhecidamente
02:55We no longer use punch cards.
Não usamos mais cartões perfurados.
02:57We do still use Fortran.
Mas ainda usamos Fortran.
02:59New-fangled ideas like C
Ideias modernas, como a linguagem C,
03:01really haven't had a big impact
não tiveram um grande impacto
03:05on the climate modeling community.
na comunidade de modelagem climática.
03:07But how do we go about doing it?
Mas como se chega a esse ponto?
03:08How do we go from that complexity that you saw
Como ir daquela complexidade que você viu,
03:13to a line of code?
até uma linha de código?
03:16We do it one piece at a time.
Trabalhamos com uma peça de cada vez.
03:17This is a picture of sea ice
Esta é uma imagem de gelo marítimo
03:19taken flying over the Arctic.
se arriscando sobre o Ártico.
03:21We can look at all of the different equations
Podemos observar todas as diferentes equações
03:23that go into making the ice grow
que investigam o aumento do gelo,
03:26or melt or change shape.
ou seu derretimento, ou mudança de forma.
03:28We can look at the fluxes.
Podemos observar os fluxos.
03:29We can look at the rate at which
Podemos observar a que taxa a neve
03:31snow turns to ice, and we can code that.
se transforma em gelo, e codificar isso.
03:34We can encapsulate that in code.
Podemos encapsular isso em código.
03:37These models are around
A essa altura, esses modelos têm
03:38a million lines of code at this point,
cerca de um milhão de linhas de código,
03:40and growing by tens of thousands of lines of code
e crescem dezenas de milhares
03:43every year.
de linhas de código por ano.
03:45So you can look at that piece,
Você pode observar aquela peça,
03:46but you can look at the other pieces too.
mas pode observar as outras peças também.
03:48What happens when you have clouds?
O que acontece quando se tem nuvens?
03:50What happens when clouds form,
O que acontece quando as nuvens se formam,
03:52when they dissipate, when they rain out?
quando elas se dissipam, quando chove?
03:54That's another piece.
Essa é outra peça.
03:56What happens when we have radiation
O que acontece quando temos a radiação
03:58coming from the sun, going through the atmosphere,
vindo do Sol, atravessando a atmosfera,
04:00being absorbed and reflected?
sendo absorvida e refletida?
04:06There are other pieces:
Existem outras peças:
04:08the winds changing the ocean currents.
os ventos mudando as correntes oceânicas.
04:11We can talk about the role of vegetation
Podemos falar sobre o papel da vegetação
04:15in transporting water from the soils
no transporte de água do solo
04:17back into the atmosphere.
de volta à atmosfera.
04:19And each of these different elements
E podemos encapsular cada um desses
04:22we can encapsulate and put into a system.
diferentes elementos, e colocá-los em um sistema.
04:31And you get something like this.
E no final, você tem algo assim.
04:33You get a beautiful representation
Você tem uma linda representação
04:36of what's going on in the climate system,
do que está acontecendo
04:39where each and every one of those
no sistema climático, onde cada um desses
04:42emergent patterns that you can see,
padrões resultantes que você pode ver,
04:45the swirls in the Southern Ocean,
os redemoinhos no Oceano Antártico,
04:47the tropical cyclone in the Gulf of Mexico,
o ciclone tropical no Golfo do México,
04:49and there's two more that are going to pop up
e há mais dois que vão aparecer
04:51in the Pacific at any point now,
no Pacífico a qualquer momento,
04:53those rivers of atmospheric water,
os rios de água atmosférica,
04:56all of those are emergent properties
são todos propriedades
04:59that come from the interactions
das interações dos processos
05:01of all of those small-scale processes I mentioned.
de pequena escala que eu mencionei.
05:05There's no code that says,
Não há nenhum código que diga:
05:07"Do a wiggle in the Southern Ocean."
"Faça uma rotação no Oceano Antártico."
05:08There's no code that says, "Have two
Não há um código que diga: "Pegue dois
05:14All of those things are emergent properties.
Essas coisas são propriedades resultantes.
05:18This is all very good. This is all great.
Isso tudo é muito bom. Isso tudo é ótimo.
05:20But what we really want to know
Mas o que realmente queremos saber
05:21is what happens to these emergent properties
é o que acontece com essas propriedades resultantes
05:23when we kick the system?
quando estimulamos o sistema.
05:31There are wobbles in the Earth's orbit
Há oscilações na órbita da Terra
05:33over hundreds of thousands of years
ao longo de centenas de milhares de anos,
05:35that change the climate.
que alteram o clima.
05:37There are changes in the solar cycles,
Há mudanças nos ciclos solares,
05:39every 11 years and longer, that change the climate.
a cada 11 anos ou mais, que alteram o clima.
05:43Big volcanoes go off and change the climate.
Grandes vulcões entram em erupção, e mudam o clima.
05:46Changes in biomass burning, in smoke,
Mudanças na queima da biomassa, na fumaça,
05:49in aerosol particles, all of those things
em partículas de aerossóis,
05:51change the climate.
todas essas coisas mudam o clima.
05:53The ozone hole changed the climate.
O buraco de ozônio muda o clima.
05:57Deforestation changes the climate
O desmatamento muda o clima,
05:59by changing the surface properties
alterando as propriedades da superfície
06:01and how water is evaporated
e a forma como a água evapora
06:03and moved around in the system.
e se desloca em torno do sistema.
06:06Contrails change the climate
Rastros de condensação mudam o clima
06:08by creating clouds where there were none before,
ao criar nuvens onde antes não havia nenhuma,
06:15Each of these different kicks
E cada um desses diferentes estímulos
06:18provides us with a target
nos proporcionam um alvo
06:21to evaluate whether we understand
para analisarmos se entendemos
06:23something about this system.
alguma coisa a respeito do sistema.
06:26So we can go to look at
Assim, podemos observar
06:28what model skill is.
o que é "habilidade" do modelo.
06:31Now I use the word "skill" advisedly:
Eu uso a palavra "habilidade", deliberadamente:
06:35They're always approximations.
Eles são sempre aproximações.
06:37The question you have to ask
O que você tem que perguntar
06:39is whether a model tells you more information
é se um modelo te dá mais informações
06:42than you would have had otherwise.
do que você teria de outra forma.
06:44If it does, it's skillful.
Caso sim, ele é hábil.
06:47This is the impact of the ozone hole
Este é o impacto do buraco de ozônio
06:55This is observed data.
Isso é dado observado.
06:57This is modeled data.
Isto é dado modelado.
06:59There's a good match
Esta é uma boa comparação,
07:01because we understand the physics
porque entendemos a física
07:03that controls the temperatures in the stratosphere
que controla as temperaturas na estratosfera,
07:06and what that does to the winds
e o que isso faz com os ventos
07:07around the southern oceans.
em torno dos oceanos do sul.
07:10We can look at other examples.
Podemos pegar outros exemplos.
07:11The eruption of Mount Pinatubo in 1991
A erupção do Monte Pinatubo em 1991
07:17into the stratosphere.
pequenas partículas, na estratosfera.
07:24so that cooled the planet,
então isso esfriou o planeta,
07:26and those red lines and those green lines,
e aquelas linhas vermelhas e verdes,
07:28those are the differences between what we expected
são as diferenças entre o que esperávamos
07:31and what actually happened.
e o que realmente aconteceu.
07:32The models are skillful,
Os modelos são hábeis
07:34not just in the global mean,
não apenas num sentido global,
07:36but also in the regional patterns.
mas também nos padrões regionais.
07:39I could go through a dozen more examples:
Eu poderia dar mais uma dúzia de exemplos:
07:42the skill associated with solar cycles,
a habilidade associada aos ciclos solares,
07:45changing the ozone in the stratosphere;
alterando o ozônio na estratosfera;
07:47the skill associated with orbital changes
a habilidade associada
07:49over 6,000 years.
às mudanças orbitais, ao longo de 6 mil anos.
07:53The models are skillful in response to the ice sheets
Os modelos são hábeis em resposta
07:5620,000 years ago.
às placas de gelo de 20 mil anos atrás.
07:58The models are skillful
Os modelos são hábeis
08:00when it comes to the 20th-century trends
quando se trata das tendências
08:03over the decades.
do século 20, ao longo das décadas.
08:04Models are successful at modeling
Os modelos são bem-sucedidos em modelar
08:06lake outbursts into the North Atlantic
erupções de lagos no Atlântico Norte,
08:098,000 years ago.
8 mil anos atrás.
08:11And we can get a good match to the data.
E nós conseguimos uma boa combinação dos dados.
08:15Each of these different targets,
Cada um destes diferentes alvos,
08:17each of these different evaluations,
cada uma destas diferentes avaliações,
08:19leads us to add more scope
leva-nos a adicionarmos mais escopo
08:22to these models,
a esses modelos,
08:23and leads us to more and more
e leva-nos a mais e mais
08:26complex situations that we can ask
situações complexas, que nos permitem fazer
08:30more and more interesting questions,
perguntas cada vez mais interessantes,
08:32like, how does dust from the Sahara,
tipo: como a poeira do Saara,
08:35that you can see in the orange,
que você pode ver em laranja,
08:40How do organic aerosols from biomass burning,
Como os aerossóis orgânicos da queima de biomassa,
08:44which you can see in the red dots,
que você pode ver nos pontos vermelhos,
08:46intersect with clouds and rainfall patterns?
se cruzam com os padrões de nuvens e de chuva?
08:49How does pollution, which you can see
Como a poluição, que você pode ver
08:58and the sunlight that you get at the surface?
e a luz do solar que temos na superfície?
09:02We can look at this across the world.
Podemos observar isso em todo o mundo.
09:05We can look at the pollution from China.
Podemos observar a poluição na China.
09:09We can look at the impacts of storms
Podemos ver os impactos das tempestades
09:13on sea salt particles in the atmosphere.
nas partículas de sal marítimas na atmosfera.
09:16We can see the combination
Podemos ver a combinação
09:19of all of these different things
de todas estas coisas diferentes
09:21happening all at once,
acontecendo ao mesmo tempo,
09:25How do air pollution and climate coexist?
Como a poluição do ar e o clima coexistem?
09:29Can we change things
Podemos mudar as coisas que, ao mesmo tempo,
09:31that affect air pollution and climate at the same time?
afetam a poluição do ar e o clima?
09:33The answer is yes.
A resposta é sim.
09:36So this is a history of the 20th century.
Esta é a história do século 20.
09:39The first one is the model.
O primeiro é o modelo.
09:41The weather is a little bit different
O clima está um pouco diferente
09:42to what actually happened.
do que realmente aconteceu.
09:44The second one are the observations.
O segundo são as observações.
09:46And we're going through the 1930s.
E estamos passando pela década de 1930.
09:48There's variability, there are things going on,
Há variabilidade, há coisas acontecendo,
09:51but it's all kind of in the noise.
mas a maioria não é considerável.
09:53As you get towards the 1970s,
Chegando na década de 1970,
09:56things are going to start to change.
as coisas vão começando a mudar.
09:58They're going to start to look more similar,
Eles vão ficando mais parecidos,
10:00and by the time you get to the 2000s,
e quando você chega na década de 2000,
10:05both in the observations and in the model.
tanto nas observações, quanto no modelo.
10:08We know what happened over the 20th century.
Sabemos o que aconteceu ao longo do século 20.
10:10Right? We know that it's gotten warmer.
Certo? Sabemos que está ficando mais quente.
10:12We know where it's gotten warmer.
Sabemos onde está ficando mais quente.
10:13And if you ask the models why did that happen,
E se você perguntar aos modelos
10:16and you say, okay, well, yes,
por que isso aconteceu, você diz: "Bem,
10:18basically it's because of the carbon dioxide
é basicamente por causa do dióxido de carbono
10:20we put into the atmosphere.
que jogamos na atmosfera."
10:22We have a very good match
Nós temos uma ótima correspondência
10:24up until the present day.
até os dias atuais.
10:30and that's because of this phrase here.
é por causa dessa frase aqui.
10:32Because if we had observations of the future,
Porque "se tivéssemos observações do futuro,
10:38But unfortunately,
Mas infelizmente, as observações do futuro
10:40observations of the future are not available at this time.
não estão disponíveis no momento".
10:48The future is unknown, the future is uncertain,
O futuro é desconhecido, é incerto,
10:51and there are choices.
e há opções.
10:53Here are the choices that we have.
Eis as opções que nós temos.
10:55We can do some work to mitigate
Podemos fazer alguma coisa para mitigar
11:00That's the top one.
Essa é a número um.
11:02We can do more work
Nós podemos trabalhar mais
11:04to really bring it down
para realmente diminuí-la
11:06so that by the end of the century,
e, ao final do século,
11:08it's not much more than there is now.
não haverá muito mais do que existe agora.
11:11Or we can just leave it to fate
Ou podemos deixar por conta do destino
11:14and continue on
e continuar
11:16with a business-as-usual type of attitude.
com a atitude de costume.
11:20The differences between these choices
As diferenças entre essas escolhas
11:23can't be answered by looking at models.
não podem ser respondidas pelos modelos.
11:28There's a great phrase
Existe uma ótima frase
11:29that Sherwood Rowland,
de Sherwood Rowland,
11:31who won the Nobel Prize for the chemistry
vencedor do prêmio Nobel de Química,
11:35that led to ozone depletion,
pela descoberta da camada de ozônio.
11:37when he was accepting his Nobel Prize,
Quando estava recebendo seu prêmio Nobel,
11:40he asked this question:
ele fez esta pergunta:
11:41"What is the use of having developed a science
"De que adianta ter desenvolvido a ciência
11:43well enough to make predictions if, in the end,
o bastante para fazer previsões se, no final,
11:47all we're willing to do is stand around
tudo o que estamos dispostos a fazer é não fazer nada,
11:50and wait for them to come true?"
e esperar que elas se tornem realidade?"
11:52The models are skillful,
Os modelos são hábeis,
You can't understand climate change in pieces, says climate scientist Gavin Schmidt. It's the whole, or it's nothing. In this illuminating talk, he explains how he studies the big picture of climate change with mesmerizing models that illustrate the endlessly complex interactions of small-scale environmental events.
