terça-feira, janeiro 12, 2010

Procurando simplicidade no caos


Num comentário ao meu post sobre o alarmismo ambiental (a discussão é muito mais interessante que o post, de maneira que quem quiser pode passar directamente à caixa de comentários), Miguel Araújo fez um comentário que pela sua clareza e força pedagógica resolvi transcrever para um post, editando ligeiramente em questões de forma:
"Vamos com exemplos. Coimbra e Nova York têm a mesma latitude., i.e., 40° norte. As duas cidades têm um clima diferente. Nova York tem um clima temperado, com inverno rigoroso e Coimbra tem um clima temperado de feição mediterrânea com invernos mais suaves. A diferença entre as duas cidades deve-se, em grande medida, às correntes de massas de água que ladeiam os dois continentes. A corrente do Golfo que passa do nosso lado trás água quente dos trópicos e a corrente do labrador que passa do outro lado trás água fria do pólo. A isto eu chamo um mecanismo determinístico do regime climático que se junta a outros como o grau de insolação a que ambas cidades se encontram (e que neste caso é semelhante). Estes mecanismos são estáveis em escalas de tempo razoavelmente longas (do ponto de história da humanidade, entenda-se) mas mudam em escalas geológicas devido a outros mecanismos que também são determinísticos. Os mecanismos que causam variações no clima (não estou a falar de tempo) podem prever-se. Por exemplo e ignorando a óbvia variação orbital da terra em torno do sol, as correntes oceânicas são afectadas pelo nível de salinidade da água nos oceanos que por sinal é afectado pela quantidade de água retida nos continentes, que por sinal é afectado pelas temperaturas globais do planeta. Deslocações na posição dos continentes ("continental drift") podem também afectar as correntes oceânicas e os AOGCM (atmosphere-ocean coupled general circulation model) usados para projectar climas no Terciário e do Cretácico usam estas variações na posição dos continentes para modelar mudanças nas correntes com os consequentes efeitos nas temperaturas (ver trabalho do Paul Valdes e Alan Haywood). Projecções que são feitas, diga-se, com níveis de sucesso razoáveis tendo em conta a verificação independente que é feita usando o registo fóssil. Ora nada disto se deve a dinâmicas caóticas. Não que elas não existam, nisso estamos de acordo. Mas estas operam, "ceteribus paribus", dentro do grau de variabilidade permitido pelos constrangimentos, determinísticos, que forçam os regimes climáticos a serem o que são. Ora é de esperar, tendo em conta a magnitude das mudanças climáticas e o peso dos mecanismos que as determinam, que a influência dos factores caóticos seja tanto menor quanto maior o horizonte temporal (e espacial) considerado. A esta variação, os climatólogos chamam ruído!"
henrique pereira dos santos (citando Miguel Araújo).

2 comentários:

O-Lidador disse...

"que a influência dos factores caóticos seja tanto menor quanto maior o horizonte temporal "

Espantoso, como o Miguel consegue, sem pestanejar, afirmar exactamente o oposto daquilo que é a teoria do caos.

Quanto mais tempo, mais iterações, quanto mais iterações, mais o caos emerge das profundezas do determinismo laplaciano.

Se há condições iniciais que que dão soluções periódicas, outras há, muito próximas, que as dão erráticas, desordenadas caóticas.
Não há volta a dar a isto, Miguel.
LOrenz revolve-se na tumba se lá no além ouvir afirmações como esta, do Miguel.

É impressionante como a ideologia é uma máquina de negar. Negar factos, negar a ciência, negar o que se sabe sobre sistemas dinâmicos não lineares.

Miguel B. Araujo disse...

Caro Lidador,

Vejo que parou no tempo, ficou-se pelo Lorenz e não conseguiu digerir a informação que leu. Por mim fecho este ciclo de respostas pois perante a teimosia e arrogância associada falta de estudo não há nada a fazer. Deixo-lhe uma proposta de leitura do New Scientist mesmo sabendo que os vai chamar de alarmistas e ignorantes. Cada um com as suas religiões.

(...)

While weather and to some extent climate are chaotic systems, that does not mean that either are entirely unpredictable, as this demonstration neatly illustrates.

The unpredictable character of chaotic systems arises from their sensitivity to any change in the conditions that control their development. What we call the weather is a highly detailed mix of events that happen in a particular locality on any particular day - rainfall, temperature, humidity and so on - and its development can vary wildly with small changes in a few of these variables.

Climate, however, is the bigger picture of a region's weather: the average, over 30 years (according to the World Meteorological Association's definition), of the weather pattern in a region. While weather changes fast on human timescales, climate changes fairly slowly. Getting reasonably accurate predictions is a matter of choosing the right timescale: days in the case of weather, decades in the case of climate.

Dynamic interactions
Climate scientists sometimes refer to the effects of chaos as intrinsic or unforced variability: the unpredictable changes that arise from the dynamic interactions between the oceans and atmosphere rather than being a result of "forcings" such as changes in solar irradiance or greenhouse gases.

The crucial point is that unforced variability occurs within a relatively narrow range. It is constrained by the major factors influencing climate: it might make some winters bit a warmer, for instance, but it cannot make winters warmer than summers.

Put the other way round, two or three warmer winters in a row could be due to unforced variability rather than global warming, just as two or three high scores in pinball do not necessarily mean the table is tilted. But the more warmer winters there are, or more high scores there are on a certain pinball machine, the less likely it is to be due to the chaos inherent in the system.

To account for the influence of chaos, climate scientists run the models repeatedly, with slightly different starting conditions. The difference in outcomes gives scientists an indication of the uncertainty in any given prediction, of the range of possible outcomes.

http://www.newscientist.com/article/dn11641-climate-myths-chaotic-systems-are-not-predictable.html