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Article sur la résolution horizontale
Cette page rassemble les pointeurs pour construire l'article de référence sur les tests de résolution horizontale menés avec le couplé IPSLCM4_v2.
Références
- la documentation sur le modèle IPSLCM4 : http://igcmg.ipsl.jussieu.fr/Doc/IPSLCM4/
- l'article sur les premiers tests de résolution horizontale : Springer
- La version du modèle est celle d'Ensembles. Pointeur vers Ensembles?
- Le carnet de bord des simulations : ResolutionIPSLCM4_v2
- Les diagnostics de Frédéric : La page de Frédéric : http://web.lmd.jussieu.fr/~lmdz/TEST_RESOL_IPSLCM
Introduction
Afin d'asseoir le choix de la résolution horizontale pour CMIP5, une série de simulations à différentes résolutions a été lancée avec exactement le même modèle climat (IPSLCM4_v2). Seuls les pas de temps de la dynamique, les coefficients de diffusion et les poids des interpolations océan-atmosphères (Oasis) ont été ajustés. Plusieurs questions ont été abordées et sont détaillées dans cette note.
Protocole expérimental
Les résolutions et les paramétrages
Les simulations
- Démarrage en forcé
- Le couplé
- L'augmentation de 1% CO2
- Les simulations forcées interrannuelles
Pourquoi le biais froid diminue?
Analyse de la dynamique
Le point à l'équateur
Sensibilité du changement climatique
Variabilité tropicale
Les moussons
Détérioration du cycle saisonnier
El Nino
Premières réactions
Frédéric
Les résultats marquants :
- Le biais froid qui diminue quand on augmente la résolution avec une amélioration plus notable quand on augmente la résolution en latitude sans changer la résolution en latitude.
Cette amélioration est associée à un déplacement vers les pôles des jets (surtout dans l'hémisphère sud). Ce même effet de déplacement vers les pôle des jets est retrouvé dans tests beaucoup plus académiques avec la dynamique atmosphérique forcée par un rappel newtonien.
- Ce changement du biais froid s'accompagne d'un réchauffement global du modèle comme décrit par Marti et al.
- L'augmentation de la résolution booste la cicrculation profonde globale, avec un effet moindre sur l'Atlantique.
- La mousson indienne change beaucoup (pas l'africaine, comme quoi on ne pourra plus m'accuser ...), en bien.
L'impact de l'augmentation de la résolution est relativement similiare en forcé et en couplé pour ce qui est de la pluie sur l'Inde même, mais la structure est un peu différente. Au bout du compte, la strucutre de la mousson semble curieusement meilleure en couplé qu'en forcé.
Ce serait bien de s'assurer qu'il n'y a pas de gros problème non reperés sur la 144x143 qui s'avère vraiment très bien au regard de ces diagnostics.
Je pense aussi que c'est bien de penser dés maintenant publication. Les résultats sont suffisamment intéressants a priori, et ce sera un gros plus d'avoir une publication de référence pour la version 144x143.
Une des questions est de comprendre ce qui pilote le déplacement des jets et l'atténuation du biais froid. Une autre d'expliquer le réchauffement global.
Simulations complémentaires :
Ce serait bien de pouvoir analyser les dynzon à la fois en forcé et en couplé.
Je pense que ce n'est pas une priorité d'effectuer des simulations à plus haute résolution en couplé.
En revanche, ca pourrait valoir le coup de compléter les simulations forcées de 10 ans pour regarder justement les dynzon (entre autres). 192x192, 280x192, 280x280 ?
Une question intéressante pourrait être aussi de comparer les sensibilités climatiques des différentes configurations. Ce n'est pas la peine de tout faire. On peut se concentrer sur les configs AR4 et AR5, plus sans doute le MGV.
Ca voudrait dire typiquement : partir de la 4eme décennie des runs actuels et faire des 1%CO2 sur 70 ans avec les configs 96x71, 144x143 et 44x43.
Ce serait bien de commencer à analyser le côté réchauffement global avec la résolution.
Je peux de mon côté relancer des simulations idéalisées un peu différentes (notamment avec un freinage non réduit à la première couche ou avec des constantes de temps différentes).
Autres actions
AMA 2010
Je me propose d'en faire un exposé aux AMA 2010 - 26-28 janvier 2010 (date limite dépôt résumés 15 novembre, http://www.cnrm.meteo.fr/ama2010 )
AMA a accepté notre participation sous la forme d'un poster qui sera également présenté en 5mn.
Choix de la résolution horizontale atmosphérique du modèle climat IPSL
Marie-Alice Foujols, Frédéric Hourdin et l'ensemble du pôle de modélisation du climat de l'IPSL
Nous avons réalisé en 2008 un jeu cohérent de simulations à différentes résolutions horizontales avec exactement le même modèle (IPSLCM4_v2). Nous avons juste changé les pas de temps de la dynamique et quelques coefficients, nous avons illustré les défauts et qualités du modèle et étudié l'impact du changement de la résolution horizontale atmosphérique sur ceux-ci. Des simulations idéalisés (+1%CO2par an) ont également permis d'étudier la sensibilité climatique. Cette étude a abouti au choix de la résolution horizontale atmosphérique pour le prochain exercice CMIP5. L'exposé synthétisera les résultats les plus significatifs sans oublier le chiffrage des ressources informatiques associées.
Voir : http://www.cnrm.meteo.fr/ama2010/resumes_courts/resume_38.html
Rappel :
- Le biais froid diminue quand on augmente la résolution avec une amélioration plus notable quand on augmente la résolution en latitude sans changer la résolution en latitude. Cette amélioration est associée à un déplacement vers les pôles des jets (surtout dans l'hémisphère sud).
- Ce changement du biais froid s'accompagne d'un réchauffement global du modèle comme décrit par Marti et al.
- L'augmentation de la résolution booste la circulation profonde globale, avec un effet moindre sur l'Atlantique.
- La mousson indienne change beaucoup, en bien. L'impact de l'augmentation de la résolution est relativement similaire en forcé et en couplé pour ce qui est de la pluie sur l'Inde même, mais la structure est un peu différente. Au bout du compte, la structure de la mousson semble curieusement meilleure en couplé qu'en forcé.
Prospective
Il faudra faire le même exercice pour la résolution verticale.
