j-l dufresne responsable du pôle de modélisation pôle de modélisation de l'ipsl: travaux en...
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J-L DufresneResponsable du pôle de modélisation
Pôle de modélisation de l'IPSL: travaux en cours en vue de la préparation du prochain rapport du GIEC
IPSL
Fédération de recherche regroupant 6 laboratoires de l'Ile de France Études pluridisciplinaire du climat et de ses
variations Observation, modélisation, analyse, théorie Physique, chimie, biogéochimie...
Études pluridisciplinaire des planètes
Pôle de modélisation du climat de l'IPSLGroupes de travail
Plate-forme de modélisation (IPSL-ESM)
Distribution des données
Physique et dynamique de l'atmosphère et de la surface
(LMDZ, ORCHIDEE_hydro)
Physique et dynamique de l'océan et de la glace de mer
(NEMO, LIM)
Interactions atmosphère-océan(IPSL-CM, différentes résolutions)
Cycles biogéochimiques(PISCES, ORCHIDEE_veget)
Simulations centennales (20-21e siècle)
Simulations paléo, dernier millénaire
Simulations saisonnières à décennales
Evaluation des modèlesAnalyse du climat présent et des changements climatiques
Simulations régionales
Chimie atmosphérique et aérosols
(INCA, INCA_aer, Reprobus)
Spécificité IPSL: modélisation intégrée du climat (mod. Système Terre, ESM)
4
IPCC-AR4, CMIP3 (2007)=> Énorme succès de la base de données multi-modèles=> Changement de paradigme résultant de cette base de données
IPCC-AR5, CMIP5 (2013)=> Un vaste ensemble de simulations pour alimenter tout un ensembles de questions=> Des modèles de complexités différentes:
• Modèle climatique “physique”• Modèles avec cycle biogéochimique (modèle système Terre)• Configurations idéalisées (aquaplanette, ...)
=> Des simulations à des échelles de temps différentes: centennales, décennales, millénaire (paléo)=> Plus de données à distribuer, une base de donnée internationale distribuées (Earth System Grid)
D'un rapport du GIEC à l'autre
Simulations centennales proposées par CMIP-5 pour la préparation du 5e rapport du GIEC
Climats du passé
Sensibilité climatique
et rétroactions des nuages
Couplage climat-carbone
Chimie et aérosols
Estimation des
forçages radiatifs
Évolution du climat au 20e siècle Évolution du
climat au 21e siècle
Calendrier CMIP-5 et AR5
Une machine NEC-SX9 dédiée pendant 2 ans à la réalisation de ces simulations Données: 600 à 1000 To
2010 2011 2012 2013
Ouverture accès aux données
Publication de l'AR5
modèles
simulations
données
analyse
Rédaction de l'AR5
Arrivée SX9
Modèles de l'IPSL pour CMIP5
LMDZ-ORCHIDEE-ORCA-LIM-PISCES-INCA-REPROBUS
Modèle intégré du système Terre (ESM) avec
physique atm. éprouvée
Basse résolution
(3.75°x2°L39)Oce: 2°
Moyenne résolution
(2.5°x1.25°L39)
Oce: 2°
Simulations + demandées (toutes) + de sensibilité + avec ≠ niveauxd'intégration
Simulations + demandées (principales) + guidage mod. régionaux + de sensibilité
Modèle avec nouvelle physique
atmosphérique
Moyenne résolution
(2.5°x1.25°L39)Oce: 2°
Simulations + demandées (principales)
Haute résolution (2°x1°L39)Oce: 0.5°
Résolution adaptée à la puissance de calcul disponible
Modèles de l'IPSL pour CMIP5
Chimie tropo & aérosols (INCA)
Carbone / CO2 (Orchidée, Pisces)
Ozone starto. (Reprobus)
Émissions
Utilisation des sols
VolcansInsolation
Physique - Transportatmosphère (LMDZ)Surface (Orchidée)Océan (Nemo)Glace de mer (LIM)
Modèle du système Terre (ESM)
Climat global
Climat régional
LMDZ zoomé
Modèles de l'IPSL pour CMIP5
Chimie tropo & aérosols (INCA)
Carbone / CO2 (Orchidée, Pisces)
Ozone starto. (Reprobus)
Émissions
Utilisation des sols
VolcansInsolation
Physique - Transportatmosphère (LMDZ)Surface (Orchidée)Océan (Nemo)Glace de mer (LIM)
Modèle du système Terre (ESM)
Climat global
Climat régional
LMDZ zoomé
Conditions aux limites
Modèles de l'IPSL pour CMIP5
Carbone / CO2 (Orchidée, Pisces)
Ozone starto. (Reprobus)
Émissions
Utilisation des sols
VolcansInsolation
Physique - Transportatmosphère (LMDZ)Surface (Orchidée)Océan (Nemo)Glace de mer (LIM)
Modèle du système Terre (ESM)
Climat global
Climat régional
LMDZ zoomé
Chimie tropo & aérosols (INCA)
Modèles de l'IPSL pour CMIP5
Chimie tropo & aérosols (INCA)
Carbone / CO2 (Orchidée, Pisces)
Ozone starto. (Reprobus)
Émissions
Utilisation des sols
VolcansInsolation
Physique - Transportatmosphère (LMDZ)Surface (Orchidée)Océan (Nemo)Glace de mer (LIM)
Modèle du système Terre (ESM)
Climat global
Climat régional
LMDZ zoomé
Réalisation des simulations Pour les simulations avec le modèle du système Terre
– Une machine NEC-SX9 dédiée pendant 2 ans à la réalisation de ces simulations (CCRT)
• Arrivée mars 2009
• Opérationnelle juillet 2009
• En pleine charge depuis sept. 2009
– Finalisation et optimisation du modèle (x 3 à 4 / SX8)
– Simulations pour préparer les “conditions aux limites”
• Démarrage des simulations de production: février 2010
• Données: 600 à 1000 To Pour des simulations avec des configurations «plus simples», mais à plus hautes résolutions
– Utilisation des machines scalaires-parallèles (CCRT, IDRIS)
Réalisation des simulations
Contexte international, autres groupes climatiques (10 à 20)
– Timing: comparable
– Calcul:
• nouvelle machine en 2009 pour beaucoup de groupe
• !! attention à la transition!!
• nos moyens sont plutôt inférieurs (résolution plus faible de notre modèle)
Calendrier de production sur SX9
80
pro
cess
eu
rs é
quiv
ale
nts
NEC
S
X-8
Accès ouvert auxbases de données
Enregistrementbases de données