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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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
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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)
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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)
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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