J-L Dufresne Responsable du pôle de modélisation Pôle de modélisation de l'IPSL: travaux en...

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