wiki:IPSLCM5decennal

Version 46 (modified by jmignot, 13 years ago) (diff)

--

Mise en place runs décennaux/interannuels couplé IPSL

I. Configuration cible

II. Simulations IPCC near term

II.1 Liste simulations

  • Core (500+ yrs):
    • 10 year ensemble hindcasts/forecasts: init 1960, 1965, ... 2005 (10 inits x 3+ ensembles) = 300 yrs
    • 30 year ensemble forecasts/hindcasts: init 1960, 1980, 2005 (3 inits x 3+ ensembles) = 180 yrs (90 already made above)
  • Tier 1:
    • Increase ensemble members to 10+ (+ 1000 yrs)
    • Investigate alternative initialization methods (+500 yrs)
    • 100 yr control and 1% run (if model different from Long Term model) (+100+170 yrs)
    • Time slice experiments:
      • AMIP (1979-2008) and 2026-2035
      • High atmospheric resolution

II.2 Proposition de runs

  • Année 1 (2009):
    • core en resolution 144x142x39 - ORCA2
    • tests en plus haute resolution Ocean (ORCA05) et Atmos (280x280)
    • et
      • soit alternative initialization methods
      • soit core en plus haute resolution
    • Nombre membres ensembles fonction premiers resultats avec 3
  • Année 2 (2010):
    • core (ou subset suivant coût) avec "nouveau" modèle (objectif: IPSL-CM6-HR)

II.3 Coordination avec le CERFACS/CNRM

  • Etat initiaux communs pour "alternative init. method" (CFX utilise ORCA1 car etats initiaux de ECMWF)
  • Analyse conjointe
  • Réunion MISSTERRE mai 2009

III. Plan de travail 2009

  • Mise en place du modèle:
    • Adaptation du modele standard IPSL-CM5 pour:
      • nudging en SST (ok Juin 2009 avec SST Reynolds journalière 1986-2005 fournie par Seb. Masson)
      • calendrier en 365 jours
      • nudging en vent
    • Adaptation libgcm:
      • gestion de simulation d'ensemble
      • generation de N états initiaux (bruit blanc sur fichier SST coupleur à la Seb)
  • Exploration technique d'initialisation:
    • Juin/Juillet? 2009: deux runs en nudgé SST 40 Wm-2/K et 1200 Wm-2/K (cf. ci-dessous)
    • Plots ici
    • Analyse avec Gurvan (10 juillet):
      • garder gamma=40 Wm-2/K partout (1200 détruit la structure de sub-surface dans les tropiques)
      • mettre en place nudgé vent (forçage DFS4, voir avec Claude)
      • variation latitudinale du rappel en vent (0% rappel entre -10/10, transition jusqu'à 20,puis 100%)
      • rappel en SSS à la DSF4 mais avec un temps de rappel de 300 jours
      • lacher rappel en vent 6 mois avant depart hindcast (en gardant rappel en SST)
      • idee de lisser la SST par un laplacien (soit dans le modèle - codage Gurvan -, soit direct dans fichier Reynolds)
    • Analyse série test nudgés IPSL-CM5-v1 (REF, NTM, NWS, NTW) (1 oct):
      • le nudging est appliqué correctement
      • sur 15 ans effet correctif de la SST plus fort que effet du vent (meme si celui-ci devient plus important avec le temps)
      • Gurvan suggere 2x50 ans de runs de spin-up en couplé nudgés NTW - questions
        • quid du forcage externe (present day ?)
        • quid de la tendance du forcage ? (non enlevée en forcé ocean)
        • suggestion de creation des ensembles par bruit "optimal" venant de l'adjoint d'ORCA2 (Alexey Fedorov et Florian Sevellec)
      • Suggestion de Laurent Terray:
        • experience en modele parfait (SST, tau vs. 3D nudging)
  • Choix champs pour rappel:
    • SST journaliere 1960-2005 - produits possibles:
      • ERA40 1958-2001
      • ERAint dates ??
      • Reynolds mais rien avant 1985
    • Tension de vent journaliere 1960-2005 - produits possibles:
      • ERA40 taux/tauy 1958-2001
      • ERAint dates ??
      • DFS4 Drakkar (/u/rech/cli/rcli300/DFS4.1-ORCA246) et bulk CORE
      • NCEP dates ??

IV. Plan de travail 1er semestre 2010 (mis au point janvier 2010)

  • 30 Janvier
    • validation champs de rappel pour initilisations nudgees
      • daily skin temperature ncep pour sst (skin temperature correspond a la sst Reynolds au-dessus des oceans: "Over open water, the skin temperature is fixed at its initial value; i.e., the Reynolds SST as seen by the model" extrait de la:http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis.surfaceflux.html). Juliette so'ccue de les charger sous /net/zeus/usr/zeus/varclim/IPSLCM5/IGCM_IN/
      • tensions de vent -> Eric (+ Jerome V.)
      • SSS: levitus ok
    • debuggage procedure de simulations d'ensemble (Sonia & Juliette)
    • mise au point atlas ferret de comparaison de simulations ou autre outil automatique de diagnostiques (post-it?) (Sonia)
    • choix des techniques de surface nudging a tester en lacher (NTM, STW, NT4, NTA, NTD a priori): Eric, Juliette, Sonia.
    • analyse de temps d'elapse (CPU, comment se lancent les ensembles, ...) (Sonia)
    • ouvrir un wiki interne labo: Varclim/Decennal/? (Sonia + Charles)
  • 15 Février:
    • mise au point de la procedure d'initialisation par bulks (Sonia & Juliette)
    • migration des outils developpes sur IPSLCM5_v1 vers IPSLCM5_v2 (Sonia)
    • Premiers resultats de simus lachees. D'ou convergence eventuelle du surface nudging vers un set plus restreint de strategies (3 max hopefully). Eric, Juliette, Sonia
  • 1er Mars
    • run forcé de spin up disponible (lien avec Simona)
    • lancement des runs d'initialisation: typ. 3 surface nudging & 2 bulk. (rque: ne pas oublier forcage 20e siecle)
    • lancement d'un hindcast non initalisé
  • 1er Avril:
    • lacher des simus (5 dates pour commencer?)
    • ANALYSE
  • 1-7 Mai: EGU: 1 poster "mises en oeuvre technique" + 1 poster "resultats scientifiques"

V. Réunions groupe de travail

Réunion de travail 22 janvier 2010

Présents: Juliette, Sonia, Charles, Eric.

Compte rendu et actions pour le 15 fevrier

  • Champs de rappel pour initialisations nudgees
    • sst: /net/zeus/usr/zeus/varclim/IPSLCM5/IGCM_IN/:

Vérifier la lecture par libIGCM NEMO (Sonia)
Vérifier la procedure d'interpolation on the fly NEMO (Sonia)
Calculer les anomalies (Juliette)

  • tensions de vent -> Eric (+ Jerome V.): en cours. Champ identifie. Reste a les rappatrier (Eric), verifier leur orientation (Eric), et la procedure d'interpolation par NEMO (Sonia)
  • SSS: levitus ok
  • debuggage procedure de simulations d'ensemble (Sonia & Juliette): OK

Penser a lancer les prochaines lachers en 1986 modulo (debut du 4e cycle), pour vérifier la prévisibilite pdt toute la période 1986-2001. Vérifier le 1er mois après lachage Juliette

  • mise au point atlas ferret de comparaison de simulations ou autre outil automatique de diagnostiques (post-it?) (Sonia):
    • en cours, on part avec les atlas & le multimonitoring ferret
    • Prévoir une page DEC_obs et une page DEC_ref (potentiellement d'autre pages type DEC_stw, etc)
    • Prévoir la possibilité de faire des atlas d'ensemble.
  • choix des techniques de surface nudging : Au vu des premiers resultats des ensembles laches a partir de STW, lancer un run SAW (vents + sel comme dans STW, temperature anomaly comme dans NTA), sur le meme modele que les precedents (1986-2001 4 fois, IPSLCM4_v1) (Sonia)
  • analyse de temps d'elapse (CPU, comment se lancent les ensembles, ...) (Sonia): non évoqué, a faire
  • procedure d'initialisation par bulks (Sonia & Juliette)

Développement en cours par Juliette et Sonia Décisions:

  • flux de moment: combiner les tensions de vent core et couple en fonction de la latitude comme fait dans STW. Une combinaison lineaire des 2 est donc a envisager entre 10 et 20 deg N et S. Cohérence? Module du stress recalcul a partir du stress résultant. Quid du module du vent (necessaire pour TKE)?
  • flux de chaleur (coeff a_hf: combinaison linéaire des flux core et couples
  • flux d'eau douce: combinaison linéaire aussi (coeff a_fw). Penser a ajouter le runoff climato pour les flux core. Ajouter le rappel en sel A PART, apres le calcul de la combinaison linéaire

difficultes identifiees: il faut aussi combiner les flux au dessus de la glace (sbc_lim).

  • migration des outils developpes sur IPSLCM5_v1 vers IPSLCM5_v2 (Sonia)

Réunion de travail 8 janvier 2010

Présents: Juliette, Sonia, Charles Deltel, Eric

Mise au point du programme de travail janvier-Mai 2010

21 Oct - Compte rendu réunion decennal/saisonnier

Présents: Juliette, Sonia, Benoit, Eric

  1. Mise en place de l'état initial du run nudgé:
  • Proposition 1: forcé DFS4 2x50 ans avec version NEMO identique au couplé.
  • Proposition 2: forcé DFS4 1x50 ans puis un premier couplé nudgé
  • Action 1.1 (Sonia): réalisation du run (cf. Simona) MAIS attendre version figée de NEMO pour le couplé - sortir en diag les 1d de taux/tauy
  1. Mise au point simulations d'ensemble:
    • Action 2.1 (Sonia): point avec Sebastien D et Marcial pour runs ensemble dans libgcm - d'ici prochaine réunion.
    • Action 2.2 (Benoit): maitrise technique de generation des etats initiaux avec bruit blanc (cf. Sebastien M) - en cours.
  1. Tests de mise au point technique de rappel:
  • Action 3.1 (Sonia, Eric): vérifier avec Marie-Alice et Jean-Louis/Olivier? le(s) comptes CCRT à utliser pour besoins mise au point: 3000 h SX8
  • Action 3.2 (Sonia): mettre umask 022 dans .cshrc ou equivalent (CCRT et IDRIS)
  • Action 3.3 (Sonia): runs REF/NTM/NTW par 3x16 ans du rappel jusqu'en 2049. Runs prêts pour réunion Varclim (30 Oct)
    • REF plante en 2017 S<0
    • NTM plante en 2019
    • NTW OK
  • Action 3.4 (Eric, Sonia, Juliette): Produire figures à partir des runs REF/NTM/NTW pour presentations Varclim et Utrecht
  • Action 3.5 (Juliette): quid rappel dans les zones englacées ?
  • Action 3.6 (Sonia, Juliette): explorer rappel avec bulk CORE DFS4 dans NEMO - cf. Rashid - et effectuer un run NTM-CORE de 15 ans (flux de chaleur, E-P et taux/y) - à mettre en place pour tests d'ici Dec. Devrait résoudre 3.5.
  • Action 3.7 Proposition de Juliette de tester un rappel en anomalie plutot qu'en champ complet.
  • Action 3.8 Test avec rappel en salinité ou E-P DFS4
  1. Réalisation run nudgé pour états initiaux hindcasts:
    • Action 4.1 (Sonia) : run nudgé avec technique de rappel foinction de 3) - utilisation eventuelle des 1d taux/tauy de 1) - fonction calendrier 5)
  1. Divers:
    • Action 5.1 (Eric, Juliette): mise à jour calendrier prévisionnel mise au point et réalisation runs decennaux - pour prochaine réunion
    • Action 5.2 (Sonia, Juliette): mise à jour detail runs test 2 (ci-dessous)

8 Oct - Compte rendu réunion decennal/saisonnier

Présents: Juliette, Sonia, Benoit, Eric

  1. Mise en place de l'état initial du run nudgé:
  • Proposition: forcé DFS4 2x50 ans avec version NEMO identique au couplé.
  • Action 1.1 (Sonia): réalisation du run (cf. Simona) MAIS attendre version figée de NEMO pour le couplé - sortir en diag les 1d de taux/tauy
  1. Mise au point simulations d'ensemble:
    • Action 2.1 (Sonia): point avec Sebastien D et Marcial pour runs ensemble dans libgcm - d'ici prochaine réunion.
    • Action 2.2 (Benoit): maitrise technique de generation des etats initiaux avec bruit blanc (cf. Sebastien M) - d'ici prochaine réunion.
  1. Tests de mise au point technique de rappel:
  • Action 3.1 (Sonia, Eric): vérifier avec Marie-Alice le compte CCRT à utliser pour runs longs
  • Action 3.2 (Sonia): mettre umask 022 dans .cshrc ou equivalent (CCRT et IDRIS)
  • Action 3.3 (Sonia): continuer runs REF/NTM/NTW par 3x16 ans du rappel jusqu'en 2049. Runs prêts pour réunion Varclim (22 Oct)
  • Action 3.4 (Eric, Sonia, Juliette): Produire figures à partir des runs REF/NTM/NTW pour presentations Varclim et Utrecht
  • Action 3.5 (Juliette): quid rappel dans les zones englacées ?
  • Action 3.6 (Sonia, Juliette): explorer rappel avec bulk CORE DFS4 dans NEMO - cf. Rashid - et effectuer un run NTM-CORE de 15 ans (i.e. juste en flux de chaleur pour l'instant) - faisabilité d'ici prochaine réunion.
  1. Réalisation run nudgé pour états initiaux hindcasts:
    • Action 4.1 (Sonia) : run nudgé avec technique de rappel foinction de 3) - utilisation eventuelle des 1d taux/tauy de 1) - fonction calendrier 5)
  1. Divers:
    • Action 5.1 (Eric, Juliette): mise à jour calendrier prévisionnel mise au point et réalisation runs decennaux - pour prochaine réunion
    • Action 5.2 (Sonia): lien depuis cette page vers wiki pour description detaillée des runs (ou integration dans wiki forge.ipsl.jussieu.fr)

VI. Tests en IPSLCM5 (version non validee) 96x71

  • Repertoires:
    • Sonia sur CCRT: /dmnfs13/cont003/labetoul
  • Test 1 (juin/juillet 2009) Plots ici:
    • Reference:
    • Deux simulations nudgée SST Reynolds 1986-90:
      • CM5NUDMO = rappel à 40 Wm-2/K (un mois de temps de rappel)
      • CM5NUDDA = rappel à 1200 Wm-2/K (deux jours de temps de rappel)
  • Test 2 (sept/oct 09): Simulations test IPSLCM5V1:
    • cf. /net/zeus/usr/zeus/varclim/ericg/Nudges/Figures
    • Nudging en vent :
      • Seulement si fraction de glace = 0
      • τx et τy
      • τatm = (1-α).τatm + α.τobs
      • α = f(Lat) : (1 + tanh(8.5*(Lat-LatM)/Lat2-Lat1)) / 2 (pour Lat > 0) ; avec Lat/Lon? du point T
      • Fichiers modifiés :
        • sbc_oce.F90
        • sbcmod.F90
        • namelist_ORCA2
      • Nouveau fichier :
        • sbctau.F90
Nom Description Période Etat initial
CM5V1REF Référence 19600101-20051231 BACKUP (cf A. Caubel
CM5V1NTM Nudgée SST, γ = -40 W.m-2.K-1 19860101-20051231 CM5V1REF
CM5V1NWS Nudgée wind stress 19860101-20011231 CM5V1REF
CM5V1NTW Nudgée SST + wind stress 19860101-20011231 CM5V1REF

  • Atlas de validation:
    • Diagnostics etat moyen:
      • 2 pages: (1)=DA, MO, REF; (2)= DA-MO, DA-REF, MO-REF
        • carte SST globale (5y + 1990)
        • carte SSS globale (1990)
        • carte taux globale (5y)
        • carte sohefldo globale (5y)
        • carte precip globale (Janvier + Juillet 1mm)
        • carte rappel flux de Q globale (sohefldp) (5y)
        • carte somxl010 30S/30N (5y)
        • carte isotherme 20C annuel (30S/30N)
        • xz_pac_eq temperature
        • cartes Atl. Nord:
          • profondeur MXL (somxl010) mars (1990 et 1mm 03_1986-1990) + etendue glace de mer (soicecov > 0.9)
      • diff aux obs (1 page: 3 simulations = REF + 2 nudgées):
        • carte taux globale diff à ERA40 (5y)
        • carte SST globale diff à Reynolds (5y)
      • Courbes 1d:
        • moyennes zonales taux superposées à ERA40
    • Diag. interannuels:
      • 2 pages: (1)=DA, MO, Obs; (2)= DA-obs, MO-obs, DA-MO
        • diff SST xt_pac_eq mensuel (avec obs SST et entre simulations)
        • diff taux xt_pac_eq mensuel (avec obs SST et entre simulations)
      • 1 page: (1)=DA, MO, DA-MO
        • sohefldp xt_pac_eq mensuel (chaque simul + diff entre simulations)
        • profondeur max de mxl dans Atlantique Nord (50-70N, 60W-15E)

Contacts

  • Juliette Mignot, Sonia Labetoulle, Eric Guilyardi, Sébastien Masson, Gurvan Madec
  • Benoît Vannière (thèse)