Informal working group on the development of IPSL-CM7

Thursday Septembre 1st 2022

Reunion pirates 01/09/2022

présents : Christiant Ethé, Laurent Fairhead, Olivier Boucher, Thibault Lurton, Juliette Mignot, Arnaud Caubel, Jérôme Servonnat, Etienne Vignon, Yann Merdeusoif, Thomas Dubos, Rémy Bonnet, Gurvan Madec, Julie Deshayes, Didier Swingedouw

1. positionnement et organisation des réunions pirates
   

Identification par le CS restreint du besoin de relancer animation scientifique régulière.
-> 1ère réunion en juillet (Arnaud, Juliette, Christian, Julie, Olivier M, Yann) a permis de proposer un premier format, cf proposition en bas de cette page
-> Réunions ciblées, courtes (1h30), régulières (toutes les 2 semaines)
3 thématiques d'ores et déjà identifiées (proposition!)

[a] évolution de IPSL-CM “historique" (ie avec LMDZ) (+ tuning automatique?)
[b] mise en place des configurations “ICO” (avec Dynamico donc)
[c] évolution de l’ESM (ou tout sujet “cycles” au travers des différentes composantes).

Porteurs par labo : Olivier Marti pour LSCE, Julie Deshayes pour LOCEAN, XXX pour LMD -> XXX à identifier d'ici la prochaine réunion ([LF] responsable de cette action)

[OB]: coté CMC: réunions CS restreints régulières. + Retraite prévue fin nov-début décembre à confirmer.
[AC]: exp dvt CM6 a montré que ce genre de réunions fixes et ciblées fonctionne.
[TL]: Quelle articulation avec ESM2025, CMIP7, etc. y compris autres projets
[JD]: à construire. Il va y avoir TRACCS aussi. Mandat des "pirates"?
[OB]: ce groupe est complémentaire du CS restreint et des projets. Groupe de développement du modèle au sens large.
Un groupe séparé sur l'ESM a essayé de se lancer, mais peu de réunions (même si le dvt se fait). Peut etre bonne idée de l'intégrer ici. S'assurer que ESM ne diverge pas trop de la partie physique.
[JD]: même fonctionnement que CMIP6 sans la pression CMIP6. Réunions de travail effectif. Ne pas dupliquer d'autres groupes de travail qui existent par ailleurs. Groupe basé sur volontariat et envie/besoin de travailler ensemble et échanger.
[CE]: ce groupe va bénéficier des émulations liées aux projets divers.
[JD]: 30 min de chaque réunion dédiée à échange info sur projets et actions en cours.
[AC]: ne pas trop figer le plan de fonctionnement, on s'adaptera aux besoins.
+ Attention, toutes les 6 semaines du DYNAMICO (par ex) c'est trop peu.
[JD]: Indeed, quelle fréquence?
[TD]: Activité d'évaluation sera très utile pour tous ceux qui travaillent sur Dynamico. Important pour Dynamico de se confronter aux utilisateurs et autres développeurs du modèle.
Fréquence? Peut être coup de collier sur Dynamico au début?
Dynamico a mis en place réunions un peu informelles le vdi après midi. Peut être complémentaire de ce qui se passe dans le groupe ici.
[JD]: intermonitoring vs CESMEP vs codes maison?? Pour évaluation scientifique mais aussi identification éventuelle des bugs techniques.
[LF]: Souplesse dans le choix des thématiques chaque 2 semaines, selon les sujets brulants et dynamiques.
-> on garde toutes les 2 semaines jeudi matin 10h a priori.

2. partage d’informations sur ce qui s’est passé pendant l’été

cf ​https://forge.ipsl.jussieu.fr/igcmg/wiki/Pirates2022[[BR]]

Partage d'info autour de l'implémentation de NEMO4, premiers tests namelists
NEMOv4 par défaut: état moyen pas mal, variabilité centennale.
namelist1: très proche du défaut.
namelist2: nnetau = 1 ie pénétration de tke sous la glace -> AMOC s'écroule. Pas de convection, ventilation le long des cotes écossaise, englacement. (remarque [GM] nnetau = 4: pénétration coupée dans l'HN et pas dans l'HS. )
-> on enterre namelist2. Pourtant on esperait regler pb de stratification trop forte et AMOC trop shallow avec cette pénétration.
Simu CdL: Dernières modifications de Casimir (intensite GM, intensite isoneutral): en cours chez Christian. A prolonger. puis a entrer dans une CESMEP avec des spread CMIP6 et séries temporelles. et la dynamico (voir plus bas) -> [Action JD]

Decide t on de faire tous nos tests en pd control?
Nécessite des abaques. Les a t on pour Dynamico? Pas de raison de ne pas les avoir.
pictrl permet de se comparer à CMIP6. Pb qu'on a pour l'instant = ordre 1 par rapport à des différences pd/pi...

Il y a du travail à faire sur glace de mer. amax est pour l'isntant le meme au nord et sud
[OB]: littérature: bilan énergetique TOA suggère bilan similaire dans les 2 hémisphères. Quid dans notre modèles? Rq: si on veut comparer aux obs, pd serait mieux.

Orchidee: [CE] a comparé à ce qu'on faisait dans CMIP6. Pas de surprise

CESMEP sur Dynamico. : [AC] a déjà fait tourné. Lien à partager. @tous: A REGARDER d'ici la prochaine réunion!!'''

[JS]: Stéphae Sénési a presque fini automatisé lancement CESMEP par LibIGCM
Dynamico: on a actuellement 50-100 ans en couplé avec du NEMO3.6.
Tests en climat froid par OM: cf wiki 5 aout. Take home message: ca pete pas.

3. modalités de partage d’informations

mailing list cmip6_dev ?
Action pour [OB]:dupliquer cmip6_dev + nouveau nom: icmc_dev: dupliquer + corriger les noms (avec [JD]) + eventuellement appel général.
​https://forge.ipsl.jussieu.fr/igcmg/wiki/Pirates2022[[BR]] slack ?

Thursday August 5^th 2022 : test froids

Olivier M. a fait deux tests froids IPSLCM 6.5 pour voir si la glace de mer se stabilise avec NEMO4 et SI₃. On crée le froid en mettant dans LMDz le CO₂ à 180 ppm (simulation CM65-OM01) et 100 ppm (simulation CM65-OM02).

Les deux simulations ont plus de 200 ans. Elles sont stabilisées en surface, glace de mer comprise. Les SST globales sont descendues à 16°C et 14,5 °C. Les t2m (température de l'air à 2m) sont à 11,5°C et 9,5°C. La simulation à 100 ppm a un contenu de chaleur océanique qui continue à baisser.

Les maxima d'épaisseurs de glace de mer atteignent 20m, mais très localement. A 100 ppm, la glace est arrivée en Bretagne nord. Elle pourrait gêner les manœuvres militaires chinoises et états-uniennes dans le détroit de Formose ...

A voir :

• Monitorings
  • 180 ppm : ​https://thredds-su.ipsl.fr/thredds/fileServer/tgcc_thredds/work/p86mart/IPSLCM6/DEVT/piControl/CM65-OM01/MONITORING/index.html
  • 100 ppm : ​https://thredds-su.ipsl.fr/thredds/fileServer/tgcc_thredds/work/p86mart/IPSLCM6/DEVT/piControl/CM65-OM01/MONITORING/index.html
  • Intermonitoring : ​http://webservices2017.ipsl.fr/interMonitoring/tmp/interMonitoring_plot01_WvK0Sp_prod
• Evolution et carte du maximum d'épaisseur : ​https://mycore.core-cloud.net/index.php/s/L7NNSuDtlmudvAk

Les simulations sont toujours en machine, pour atteindre 400 ans.

Tuesday July 26^th 2022

Olivier B

• Rappel des développements 6.2 et pense-bête pour CM7 : ​https://forge.ipsl.jussieu.fr/igcmg/wiki/IPSLCM6/IPSLCM6.2

• Integration NEMO4 dans IPSLCM : ​https://forge.ipsl.jussieu.fr/igcmg/wiki/IntegrationNEMO4

• Mise à jour des forçages pour le nouveau rayonnement ECRAD: aérosols tropos (Lionel et Abderrahmane), aérosols stratos (Thibaut), solaire (Thibaut et Abderrahmane), en cours

Monday July 25^th 2022

Julie, Olivier M, Guillaume G, Juliette

• Rappel modif namelist NEMO4 envisagés: ​https://docs.google.com/spreadsheets/d/1HBqlJ7Wfm9Co06qATAL9gEZ9M9RF1BgIJ7Z-Io_PXII/edit?usp=sharing

• Tests namelist juillet 2022: colonne H tableau ci dessus ( a priori plus "saine" et à jour - dixit Seb Masson, Gurvan et Casimir en partie). Avec ca, 2 types de test: CM6.5_work
  • 1 simu pi lancées par Guillaume Gachon
    • Volume de glace Arctique hivernal présente des pics très forts, surtout sur la fin (les pics ont disparu avec version mise à jour du monitoring): ​https://vesg.ipsl.upmc.fr/thredds/fileServer/idris_work/ues27zx/IPSLCM6/DEVT/piControl/CM65Work-Spinup-Namelist-1/MONITORING/index.html . Ces pics n'etaient pas present sur la ref. ​https://vesg.ipsl.upmc.fr/thredds/fileServer/idris_work/ues27zx/IPSLCM6/DEVT/piControl/CM65Work-Spinup-Ref/MONITORING/index.html ni dans les simus precedentes de Christian ​https://vesg.ipsl.upmc.fr/thredds/fileServer/IPSLFS/cetlod/interMonitoring/CM6Nv65N1_IDRIS_InterMonit/index.html -> prolonger le test (Namelist1 sur Jean Zay) de 100 ans.
    • Pas d'impact sur intensité d'AMOC, et maximum moins profond assez vite (des le spinup). Assez opposé à ce que voit Casimir en forcé, mais probablement car toutes les modifications suggérées par Casimir n'ont pas encore été testées, cf message slack de Casimir le 21 juillet 2022: *Je confirme qu’en forcé, avec tous nos changements de namelist et code et le passage à la 4.2 de NEMO, l’AMOC a tendance à rester plus forte et un peu plus profonde. Mais attention, nos changements de namelist ne se limitent pas à ceux cités dans le message initial de Julie; ceux qui ont le plus d’impact sur l’AMOC je crois sont les choix de mélange isopycnal (Redi et Gent-McWilliams?). Je suppose que ceux-ci ne sont pas dans le run Namelist1. (Ni l’activation de nn_etau). Notez que nos choix de mélange vertical vont probablement avoir tendance à diminuer un peu l’AMOC (et possiblement à diminuer sa variabilité centennale), en augmentant les couches de mélange estivales.*
  • 2 simus froides lancées par Olivier: 180 et 100ppm
    • elles ne crashent pas, apres 50-70 ans. Il faut attendre encore un peu (100 ans plutot). Volume de glace en Arctique augmente bien. Les simus restent en machine a priori 300 ans (mais Olivier doit les stopper pour mettre + de proc)
    • Remarque: la simu Namelist-1 de Guillaume Gachon part de scratch (car experiences utilisées aussi pour travail sur tuning), alors que la version svn part d'une ref SKL.

• Prochains axes de tests:
  • jouer avec nn_etau? Actuellement, nn_etau = 0 ie on n'injecte rien sous la couche de melange. Or on est trop statifié, comme dans 6ALR -> Tester nn_etau = 1?
  • implémenter derniers développements Casimir -> voir avec Christian car changements de Casimir impliquent modification de code non distribués.
  • Routage flux d'eau douce AA et cavités (moyen terme)
  • Tuning Glace de mer SI3 pas encore abordé -> voir avec Martin à la rentree.

• Diagnostiques?
  • Sur climat froid, enjeu = surtout stabilité du modèle, pas encore d'enjeu de diagnostique
  • Sur climat pi et chaud: se mettre à jour sur developpements CESMEP et autres (esmvaltool).
    • Remarque cesmep: un peu lourd (desactiver des choses a la demande), lien avec climaf pas evident.
    • Travail cesmep ete 2022 (Guillaume Gachon) : cartes de validation de base + monitoring propre AMOC, ACC, glace de mer, etc

• Prochaine réunion:
  • 1er septembre - 10h-11h30, lancement des pirates 1 jeudi / 2
  • Olivier met un message sur slack au moment de son depart en vacances (15 aout) pour informer de la stabilite de ses simus

Tuesday July 19^th 2022

e-mail de cadrage envoyé par Julie Deshayes

Bonjour, 
hier (lundi 18/07) nous (Olivier Marti, Yann, Arnaud, Christian, Juliette et moi) avons discuté de ces réunions pirates, et imaginé la proposition ci-dessous d’animation dans ICMC, pour rendre effective la dimension “continue” de l’evolution des modèles de climat à l’IPSL :
 

[1] un créneau fixe dans la semaine (jeudi matin ? vendredi matin ? lundi matin ? à decider selon nos agendas — ie creneaux seminaires et autres —  et pour rendre le plus efficace le travail collaboratif), point de rdv de la construction continue des modèles de climat à l’IPSL (un peu comme le POIHL du lundi au LMD)

[2] une durée fixe aussi, pour ne pas chambouler le planning de chacun, fixée à 1h30 pour laisser 30 min de discussion aux affaires courantes et 1h à une thématique dédiée (voir point 4 ci-dessous) - au passage, l’information sur ces points de discussion sera partagée très largement, pour que tous les potentiels intéressés s’identifient et y participent.

[3] une fréquence fixe, de 1 reunion toutes les 2 semaines ***, tout au long de l'année : pour conserver le momentum dans la durée, avec prise de notes en live et partage sur une page de https://forge.ipsl.jussieu.fr/igcmg/wiki/Pirates2022 

[4] une thématique tournante pour couvrir les 3 sujets principaux qui occupent ICMC, par exemple en ce moment : 
	[a] evolution de IPSL-CM “historique" (i.e. avec LMDZ) 
	[b] mise en place des configurations “ICO” (avec Dynamico donc) 
	[c] évolution de l’ESM (ou tout sujet “cycles” au travers des differentes composantes).
Il faudra faire evoluer ces sujets au gré des actions en cours, par exemple [a] pourra inclure (à moyen ou long terme, selon les avancées) la validation et/ou le tuning automatique, tandis que les questions relatives aux differentes resolutions spatiales seront plutot traitées dans [b], et les histoires de couplage avec la calotte dans [c]. 

[5] trois pirates pour porter cette nouvelle animation transverse dans ICMC, issus des 3 “gros” labos de l’IPSL à savoir LSCE (Olivier Marti accepte d’être désigné volontaire), LOCEAN (je suis moi-même volontaire, cf ce message) et LMD (à determiner… après le 15 août, date à laquelle Etienne rentre de vacances ?  ).

qu’en pensez vous ? 
Julie

*** avec 2 réunions par semaine, on “parlera” des configs ICO toutes les 6 semaines. si on juge que  c’est insuffisant, il faudra passer à 1 réunion par semaine...

Monday July 18^th 2022

Présents : Julie, Juliette, Christian, Yann, Olivier, Arnaud

Objectif : partage d'information autour du travail réalisé et à venir pour intégrer NEMO4 dans le couplé IPSL.

• De IPSLCM6 à IPSLCM7
  • voir slides là : Reunion_NEMO4.pdf​
  • le changement de version d'une composante (tout comme l'activation d'un processus) doit rentrer dans un processus d'intégration continue. Besoin d'outils pour cela. Ce n'est pas comme cela qu'on fonctionne actuellement : alternance entre des phases d'intégration intenses et des phases plus calmes.
  • besoin de diffuser l'information de la feuille de route vers IPSLCM7. Plus généralement, il y aurait peut etre une utilité à avoir des réunions pleinières/élargies plus souvent.
• NEMO 4
  • voir slides là : SimusCM65.pdf​
  • plusieurs versions de NEMO ont été testées en couplé océan-atmosphère. Un travail est fait aussi en forcé (simulations tests, atelier lecture namelist NEMO 4.2,...)
  • la dernière version avec NEMO 4.2 est moins englacée mais relativement stable. Les bilans d'eau douces sont similaires à ceux de IPSL-CM6A-LR.
  • même si c'est une version intermédiaire (étape vers IPSLCM7), il y a une utilité à pousser la validation : le travail incrémental sur les versions de NEMO a un interêt scientifique et il est à faire maintenant.
• Test de NEMO4 en climat froid
  • le modèle IPSL-CM6A-LR est fragile en climat froid (~180 ppm de CO2) : formation de hauteur de glace aberrante en Arctique. Runs holocène : plantages réguliers en Arctique, instabilités de NEMO3.6.
  • choses intéressantes à tester dans NEMO4.2. Action : Olivier teste avec la namelist que lui envoie Julie.
  • besoin d'intégrer les climats froids dans les tests classiques du modèle.
• Vers la plus haute résolution
  • voir slides là : Reunion_NEMO4.pdf​
  • objectif final du projet ESIWACE2 : couplé océan-atmosphere autour de 10km. Intérêt technique mais peu d'interêt scientifique pour cette résolution : on reste sur de la paramétrisation et le réglage du modèle peut couter tres cher.
  • la résolution intermédiaire à 25 km océan-atmosphère présente un interêt scientifique. Une version "technique" ICO-LMDZ-ORCHIDEE-NEMO4 tourne déjà à environ 6 SYPD sur 12 000 coeurs.
  • la complexité (activation de PISCES par ex) à 50km est plus intéressante qu'une version moins "complexe" à 10 km.
  • 20 SYPD minimum pour faire du climat ? En tout cas pour un exercice de type CMIP6 oui. Il doit être faisable d'améliorer les perfs de calcul actuelles pour parvenir à cette cible.
  • besoin de se mettre d'accord sur les sorties à regarder.
  • sacalabilité de NEMO4 meilleure que NEMO3.
• Organisation pour avancer
  • besoin de réunions fréquentes. Proposition : 1 réunion par semaine (créneau fixé : jeudi matin ?) avec des thèmes tournants (ESM, DYNAMICO dans le couplé, CM6, NEMO4,...). Premier point fixé lundi 25 juillet à 10h pour les personnes présentes. Proposition à soumettre à Masa et Olivier.
  • Actions
    • Julie répond au mail de Masa pour lui proposer ce format. Un représentant par labo serait utile : Olivier pour le LSCE, Julie pour le LOCEAN et Etienne (?) pour le LMD?
    • Juliette crée une page wiki
    • Arnaud fait le CR de cette réunion.