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Introduction

Le long de cette partie, on effectuera différents tests de simulation avec le modèle ORCHIDEE afin d'évaluer les émissions des composés azotés (NH3, NOX, N2O) issues du secteur agricole. Au total, trois différentes simulations principales ont été effectuées:

  • ORCHIDEE 1861-2014: une simulation avec la première version de ORCHIDEE pour laquelle 13 PFT ont été pris en compte .
  • CTRL 1901-2013: une simulation pour laquelle la version TRUNK de ORCHIDEE a été utilisé (15 PFT). Pour cette simulation la quantité des fertilisants annuelle est distribuée uniformément durant toute l'année .
  • TEST 1980-2013: une simulation avec la version TRUNK pour laquelle nous avons relié la distribution des fertilisants par le BEGIN_LEAVES.

Simulations

1_Install ORCHIDEE (version 2_2)

2_First regional run

3_Relaunch in the same directory

4_Continue simulation using restart files

5_Visualization with ferret

6_Add new variable in ORCHIDEE

7_Running ORCHIDEE with XIOS in attached mode

8_Simulation using libIGCM

9_SPINUP_ANALYTIC experiment

-Retry the same exercise with the version of ORCIDEE_trunk

-Launch a spinup: (SPIN-ORCHIDEE)

-Launch an historical run from 1861 to 1900 with ORCHIDEE_trunk:(RUN_trans)

-Launch a Run from 1901 to 2013:(RUN_trans2)

Fertilisants et fumiers

a)b)c)d)
e)f)g)

Monthly reports of N_fertiliser and N_manure for 1980

a)b) c)d)

Daily reports of N_fertiliser and N_manure for 1980

90S_90N 90S_90N 90S_30S 90S_30S
30S_30N 30S_30N 30N_90N 30N_90N
30S_0 30S_0 0_30N 0_30N

Bilans Globaux

Le but de cette partie est de comparer les bilans globaux des émissions de NH3, des fertilisants, de la gestion de fumier et du brûlage des déchets données par ORCHIDEE avec les émissions d'EDGAR et INCA.

a)b)

Global balances of the emissions of NH3 for INCA, EDGAR (AS,MNM, AWB) and a) ORCHIDDEE (k=1:13@sum,k=1:15@sum), b) (k=10:13@sum,k=10:15@sum)

k=@sumk=10:15@sum

Emissions de NH3 (Tg/N) par ORCHIDEE (k=@sum et k=10:15@sum) pour la période de 2003_2012.

Bilans globaux de émissions de NH3 (Tg/N) par ORCHIDEE et CEDS, et des quantités de fertilisants et du fumiers appliquées.

BEGIN_LEAVES

A ce niveau, 3 simulations différentes ont été effectuées:

  • ORCHIDEE 1861-2014: une simulation avec la première version de ORCHIDEE pour laquelle 13 PFT ont été pris en compte (les émissions sont en noir, les fertilisants en bleu et le fumier en bleu light ).
  • CTRL 1901-2013: une simulation pour laquelle la version TRUNK de ORCHIDEE a été utilisé (15 PFT). Pour cette simulation la quantité des fertilisants annuelle est distribué uniformément durant toute l'année (les émissions sont en vert, les fertilisants en rose et le fumier en noir x).
  • TEST 1980-2013: une simulation avec la version TRUNK pour laquelle nous avons relié la distribution des fertilisants par le BEGIN_LEAVES(a),(les émissions sont en rouge x , les fertilisants en vert x et le fumier bleu x ).

(a)BEGIN_LEAVES: est un indice de l’apparition des feuilles des plantes, ça vaut 0 ou 1. Pour la simulation CTRL, durant l'année, les quantités des fertilisants sont distribuées de manière uniforme, càd, la quantité journalière des fertilisants est obtenue en divisant la quantité annuelle par 365 jours (on aura la même quantité durant l'année). Cependant, pour le TEST, la distribution des fertilisants est reliée à BEGIN_LEAVES, càd, on applique les fertilisants que lorsqu'on a cet indice égale à 1. C'est pourquoi, le long de l'année on observe juste un pic des fertilisants (1 jour par an pour BEGIN_LEAVES) et le reste de l'année, il y aura pas d'application des fertilisants.

a)b) c)
NH3NH3 NH3
NOXNOX
N2ON2O

Pour NH3, N2O et NOx, une petite différences est observée au niveau des bilans globaux des fertilisants pour les deux simulations TEST et CTRL.


EDGAR

Séries temporelles

90S:90N90S:90N
90S:30S90S:30S
30S:30N30S:30N
30N:90N30N:90N
30S:030S:0
0:30N0:30N

Etude des émissions pour différents points

1) X=5,Y=45

k=@sumk=@sumk=@sumLAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=10k=10k=10k=10LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=11k=11k=11LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=12k=12k=12LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=13k=13k=13LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=14k=14k=14LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=15k=15k=15LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=@sumk=@sum
k=10k=10k=10
k=11k=11
k=12k=12k=12
k=13k=13
k=14k=14
k=15k=15

2) X=18,Y=55

k=@sumk=@sumk=@sumLAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=10k=10k=10LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=11k=11k=11LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=12k=12k=12LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=13k=13k=13LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=14k=14k=14LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=15k=15k=15LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=@sumk=@sum
k=10k=10
k=11k=11
k=12k=12
k=13k=13
k=14k=14
k=15k=15

3) X=80,Y=20

k=@sumk=@sumk=@sumLAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=10k=10k=10LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=11k=11k=11LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=12k=12k=12LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=13k=13k=13LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=14k=14k=14LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=15k=15k=15LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=@sumk=@sum
k=10k=10
k=11k=11
k=12k=12
k=13k=13
k=14k=14
k=15k=15

4) X=-80,Y=42

k=@sumk=@sumk=@sumLAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=10k=10k=10LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=11k=11k=11LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=12k=12k=12LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=13k=13k=13LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=14k=14k=14LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=15k=15k=15LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=@sumk=@sum
k=10k=10
k=11k=11
k=12k=12
k=13k=13
k=14k=14
k=15k=15

5) X=-70,Y=10

k=@sumk=@sumk=@sumLAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=10k=10k=10LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=11k=11k=11LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=12k=12k=12LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=13k=13k=13LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=14k=14k=14LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=15k=15k=15LAIEmission_NH3Emission_NOXEmission_N2O
k=@sumk=@sum
k=10k=10
k=11k=11
k=12k=12
k=13k=13
k=14k=14
k=15k=15

0:30N0:30N0:30N
30N:90N30N:90N30N:90N
30S:030S:030S:0
30S:30N30S:30N30S:30N
90S:30S90S:30S90S:30S
90S_90N90S_90N90S:90N

0:30N0:30N
30N:90N30N:90N
30S:030S:0
30S:30N30S:30N
90S:30S90S:30S
90S_90N90S:90N
90S_90N90S_90N

0:30N0:30N
30N:90N30N:90N
30S:030S:0
30S:30N30S:30N
90S:30S90S:30S
90S_90N90S:90N

0:30N0:30N
30N:90N30N:90N
30S:030S:0
30S:30N30S:30N
90S:30S90S:30S
90S_90N90S:90N

1) X=5,Y=45

2) X=18,Y=55

3) X=80,Y=20

4) X=-80, Y=42

5) X=-70, Y=10

Bilans globaux des fertilisants pour différents PFT

k=@sum k=10:13 ou 15k=2:13@sumk=1
k=2k=3k=4k=5
k=6k=7k=8k=9

Quantités des fertilisants pour l'année 2013 pour le PFT_1

orc1ctrltest

Séries temporelles des fertilisants pour le PFT_1 (sol nu) pour orc1 (1ére version avec 13 PFT), ctrl(version trunk sans la condition) et test (en reliant l'application des fertilisants par BEGIN_LEAVES)

orc1ctrltest

Quantités des fertilisants pour orc(1ére version) pour l'année 2013 et pour les PFT(1,2,10,11,12,13)

k=1k=2k=10
k=11k=12k=13

Quantités des fertilisants pour orc_ctrl(trans) pour l'année 2013 et pour les PFT(1,2,10,11,12,13,14,15)

k=1k=2k=10k=11
k=12k=13k=14k=15

Test de simulation

Pour la simulation TEST(1980-2013, pour laquelle la distribution des fertilisants est reliée à BEGIN_LEAVES), deux tests de simulation ont été effectuées:

*TEST_AMMO: pour ce test le RATIO_NH4_FERT= 1.0

*TEST_NITRAT: pour ce test le RATIO_NH4_FERT= 0.0

Bilans globaux des émissions de NH3 pour ORCHIDEE (noir), CTRL (rouge), TEST (vert), TEST_AMMO (bleu) et TEST_NITRAT (bleu light)

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