wiki:ResolutionIPSLCM5

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  1. Tests IPSLCM5 avec 39 niveaux verticaux
    1. Contexte des tests de réglage en 39 niveaux verticaux
    2. Commentaires / Mémos / pour la partie équilibrage
    3. Commentaires / Mémos / pour la partie hgardfou dans les hautes …
    4. Ce qu'il reste à faire pour ces réglages en forcé avant passage …
  2. Simulations de juillet 2009 : troisième round d'équilibrage/réglage
    1. Objectifs principaux
  3. Tests aerosols n°1
  4. Tests aerosols n°2
    1. flag_aerosol=1
    2. flag_aerosol=6
  5. Tests de stabilité HGARDFOU sur la dissipation en 144x142x39
  6. Tests couplés sur le journal de bord lmdz
  7. Tests en couplé
    1. 96x95x39
    2. 144x142x39

Tests IPSLCM5 avec 39 niveaux verticaux

Contexte des tests de réglage en 39 niveaux verticaux

  • On part d'un LMDZOR 96x95x19 à peu près équilibré (X8L1900, X8 la machine et L19 le nombre de niveaux).
  • On en décline un LMDZOR 96x95x39 avec les mêmes sources et les mêmes .def (X8L3900, X8 la machine et L39 le nombre de niveaux), (P6L3900, P6 la machine Power6 et L39 le nombre de niveaux)
  • Les mêmes def à ceci près que X8L39* a ok_strato=y et une nouvelle discrétisation verticale.
  • On n'utilise pas les aérosols. (ok_ade=n ; ok_aie=n)
  • Début de simulation en 1980-01-01, start sechiba issue de X8L1900 pour les X8L39*
  • Compilé pour le couplé, tourné en forcé.
  • On fait varier un certain nombre de paramètres dans le but de savoir comment permettre un équilibrage (X8L3900 --> X8L3913)
    • Révision LMDZ : 1165 de lmdz-dev + ORCHIDEE_1_9_2
  • On fait varier un certain nombre de paramètres dans le but de comprendre comment éviter le plantage du modèle dans les hautes couches atmosphériques (X8L3914 --> X8L39??)
    • Révision LMDZ : 1179 de lmdz-dev + ORCHIDEE_1_9_2 : dépendance verticale de l'intensité de la diffusion, activation de la paramétrisation de Hines dans la "sponge layer" stratosphérique.
  • On utilise une première combinaison de paramètres pour équilibrer le modèle et on refait varier un certain nombre de paramètres pour affiner l'équilibrage. X8L3925 --> X8L39??), entre autre la diffusion
    • Révision LMDZ : 1185 de lmdz-dev + ORCHIDEE_1_9_2 : dépendance verticale de l'intensité de la diffusion, activation de la paramétrisation de Hines dans la "sponge layer" stratosphérique.
PREMIER ROUND D'ÉQUILIBRAGE et Accès dods Résolutions day_step Strato/Hines/NewDiffusion/TopBound? tetagdiv tetagrot tetatemp pmagic Autres Diffs référence L1900 Flux net au sommet Durée
​X8L1900 96x95x19 480 N/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 -0.7W/m² 721 mois && STOP
​X8L3900 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 -7.3W/m² 82 mois && HGARDFOU
​P6L3900 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 -7.6W/m² 348 mois && HGARDFOU
​X8L3901 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 cld_lc_[lsc][con]=1.3 10-4 -4.1W/m² 73 mois && STOP
​X8L3902 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 cld_tau_[lsc][con]=1800. -2.0W/m² 73 mois && STOP
​X8L3903 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 ffalv_[lsc][con]=0.5 -3.9W/m² 73 mois && STOP
​X8L3904 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 coef_eva=1e-5 -5.9W/m² 73 mois && STOP
​X8L3905 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 ratqshaut=0.2 -5.9W/m² 73 mois && STOP
​X8L3906 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 rad_froid=50 -7.3W/m² 73 mois && STOP
​X8L3907 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 rad_chau[\1][\2]=14 -5.9W/m² 57 mois && HGARDFOU
​X8L3908 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 epmax=0.995 -6.0W/m² 73 mois && STOP
​X8L3909 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 nbapp_rad=48 -5.8W/m² 73 mois && STOP
​X8L3910 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 cld_tau_[lsc][con]=1800.+ffalv_[lsc][con]=0.5 +1.7W/m² 73 mois && STOP
​X8L3911 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 cld_tau_[lsc][con]=1800.+ffalv_[lsc][con]=0.75 -0.9W/m² 73 mois && STOP
​X8L3912 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.00 cld_tau_[lsc][con]=1800.+ffalv_[lsc][con]=0.5 +3.7/m² 73 mois && STOP
​X8L3913 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.00 cld_tau_[lsc][con]=1800.+ffalv_[lsc][con]=0.75 +1.1W/m² 73 mois && STOP
TEST DE STABILITÉ,EXPÉRIENCES,DÉVELOPPEMENTS
​X8L3914 96x95x39 720 Y/N/N/N 5400(it=2) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 -7.0W/m² 139 mois && HGARDFOU
​X8L3915 96x95x39 480 Y/N/N/N 3600(it=2) 5400(it=2) 5400(it=2) 0.02 -7.7W/m² 320 mois && HGARDFOU
​X8L3916 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=1) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 -8.4W/m² 157 mois && HGARDFOU
​X8L3917 96x95x39 480 Y/N/N/N 3600(it=1) 7200(it=2) 7200(it=2) 0.02 -8.4W/m² 128 mois && HGARDFOU
​X8L3918 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=1) 5400(it=2) 5400(it=2) 0.02 -8.4W/m² 477 mois && HGARDFOU
​X8L3919 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=1) 5400(it=2) 7200(it=2) 0.02 -8W/m² 19 mois && HGARDFOU
​X8L3920 96x95x39 480 Y/N/N/N 5400(it=1) 7200(it=2) 5400(it=2) 0.02 -8.3W/m² 283 mois && HGARDFOU
​X8L3921 96x95x39 480 Y/Y/Y/N 3600(it=2) 5400(it=2) 5400(it=2) 0.02 -7.5W/m² 2400 mois & Completed
​X8L3922 96x95x39 480 Y/N/Y/N 3600(it=2) 5400(it=2) 5400(it=2) 0.02 -7.5W/m² 799 mois & HGARDFOU
​X8L3923 96x95x39 480 Y/Y/Y/N 5400(it=1) 5400(it=2) 5400(it=2) 0.02 -8.1W/m² 2400 mois & Completed
​X8L3924 96x95x39 480 Y/N/Y/N 5400(it=1) 5400(it=2) 5400(it=2) 0.02 -8.1W/m² 493 mois & HGARDFOU
DEUXIÈME ROUND D'ÉQUILIBRAGE
​X9L3925 96x95x39 480 Y/Y/Y/N 5400(it=1) 5400(it=2) 5400(it=2) 0.0cld_tau_[lsc][con]=1800.+ffalv_[lsc][con]=0.83 -0.10W/m² 2400 mois && Completed
​X9L3926 96x95x39 480 Y/N/Y/N 5400(it=1) 5400(it=2) 5400(it=2) 0.0cld_tau_[lsc][con]=1800.+ffalv_[lsc][con]=0.83 0.17W/m² 127 mois && HGARDFOU
​X9L3927 96x95x39 480 Y/Y/Y/Y 5400(it=1) 5400(it=2) 5400(it=2) 0.0cld_tau_[lsc][con]=1800.+ffalv_[lsc][con]=0.83 -0.05W/m² 2400 mois && Completed

Commentaires / Mémos / pour la partie équilibrage

  • Des simulations d'équilibrage, X8L3900 est la plus froide avec -7,3 W/m².
  • X8L3900 plante peu après les 6 années de simulation. --> X8L3914 et X8L3915 ... pour se rassurer et comprendre.
  • P6L3900 plante peu après 29 années de simulation. Elle a tourné sur Power6.
  • À part P6L3900, toutes les simulations ont tourné sur SX8 IDRIS ou SX8-R CCRT. Les simulations LMDZOR sont identiques entre SX8 et SX8-R.
  • Les mieux du point de vu de l'équilibrage étant la X8L3911 (-1 W/m²), et la X8L3913 (+1 W/m²).
  • On a pu gagner les 2W/m² manquant avec plusieurs autres réglages. On a choisi les ffalv_[lsc][con] à 0.5 et 0.75 en combinaison des cld_tau_[lsc][con]=1800. --> X8L3910 et X8L3911

cf : ​X8L1900 vs X8L3900 vs X8L3902 vs X8L3903 vs X8L3910 vs X8L3911

  • On cherche par ailleurs à estimer la valeur de pmagic permettant de corriger le "coté transitoire" du contrôle ---> X8L3912 et X8L3913
  • Le passage 0.02 à 0.0 en pmagic fait gagner 2W/m² lors des deux tests X8L3912 et X8L3913
  • Le passage à nitergdiv=1 (la préférence de Fred) fait perdre 0.6 W/m²
  • On peut imaginer que les combinaisons suivantes donnent un flux net au sommet de 0W/m²
    • nitergdiv=2 + cld_tau_[lsc][con]=1800. + ffalv_[lsc][con]=0.66 + pmgagic=0.02
    • nitergdiv=2 + cld_tau_[lsc][con]=1800. + ffalv_[lsc][con]=0.75 + pmgagic=0.01
    • nitergdiv=2 + cld_tau_[lsc][con]=1800. + ffalv_[lsc][con]=1.0 + pmgagic=0.0
    • nitergdiv=1 + cld_tau_[lsc][con]=1800. + ffalv_[lsc][con]=0.83 + pmgagic=0.0
  • La combinaison retenue :
    • solaire=1361 + nbapp_rad=24 + epmax=0.995 + nitergdiv=1 + cld_tau_[lsc][con]=1800. + ffalv_[lsc][con]=0.92 + pmgagic=0.008

Commentaires / Mémos / pour la partie hgardfou dans les hautes couches

  • L'arrêt hgardfou se produit systématiquement aux hautes latitudes, pendant l'hiver (boréal ou austral), dans la couche 35 du modèle.
  • L'arrêt hgardfou se produit systématiquement juste sous la "sponge layer" qui est active dans les 4 dernières couches du modèle par défaut.
  • Ajout d'une dépendance verticale de l'intensité de la diffusion. (Plus de diffusion en haut). Depuis la révision 1176 lmdz.
  • On a activé la paramétrisation de Hines dans la "sponge layer" des hautes couches stratosphériques (+7 à 8 % en calcul) ; ok_hines=y
  • Extension de la couche éponge, la couche éponge est active dans les couches de pression plus faible que 100 fois la pression de la dernière couche : iflag_top_bound=2

Ce qu'il reste à faire pour ces réglages en forcé avant passage couplé

  • Estimation de l'impact sur l'équilibrage LMDZOR de l'ajout des aérosols période actuelle (sulfatés principalement). Les fichiers actuels et pré-industriels sont sur les comptes communs. Cf simulations ci dessous.
  • Reréglage en conséquence. Jean-Louis valide l'ajout des aérosols en regardant leurs forçages radiatifs.
  • Estimation du déséquilibrage que devra compenser pmagic pour refléter l'aspect transitoire d'un réglage sur la période actuel : Un pmagic de 0.008 dixit Jean Louis. Soit 0.8 W/m² en terme de flux net au sommet.
  • Réadapter les réglages (à pmagic constant, avec tous les aérosols) une fois inclus les nouveaux coefficients cdrag (Pascale, Frédéric)

Simulations de juillet 2009 : troisième round d'équilibrage/réglage

  • Sources :
    • LMDZ 1196
    • Orchidee 1_9_4
    • 96x95x39
    • C'est là : /work/cont003/p86denv/PARA_SX9_CM5_R1196_39L/modipsl/config/LMDZOR
  • Rappel de la combinaison retenue :
    • solaire=1361 + nbapp_rad=24 + epmax=0.995 + nitergdiv=1 + cld_tau_[lsc][con]=1800. + ffalv_[lsc][con]=0.92 + pmgagic=0.008

Objectifs principaux

  • On part du nouveau réglage issue des tests précédents (actuellement sur svn pour LMDZOR et IPSLCM5_v1)
  • Le job de référence (REFERENCE) et le test CLD10 sont identiques. ÉTONNANT. On a déjà vu que rad_froid n'avait pas d'effet, mais rad_chau[1][2] devaient en avoir. Bug dans le script de création d'ensembles. Rerun CLD10.
RUN atlas+ .defStatusfnettopstoplcrfswcrfnetevapr
​REFERENCE ​X Completed 0.2523 247.0 246.7 -41.34 -17.53 2.973 2.974
​DRAG1 ​X f_cdrag_oce=1. Completed -1.389 246.3 247.7 -42.22 -18.58 3.134 3.134
​DRAG2 ​X f_cdrag_oce=1. cld_lc_lsc=2.e-4 cld_lc_con=2.e-4 Completed 0.5476 248.4 247.9 -40.11 -16.67 3.127 3.128
​DRAG3 ​X f_rugoro=1. Completed 0.08636 246.6 246.6 -41.54 -17.61 2.980 2.980
​DISS1 ​X tetagdiv=7200. Hgardfou 0.4293 247.0 246.5 -41.43 -17.43 2.970 2.970
​DISS2 ​X tetagrot=18000. Hgardfou 0.5838 246.9 246.3 -41.48 -17.27 2.980 2.980
​DISS3 ​X tetatemp=18000. 2400 mois && Completed 0.08606 246.5 246.4 -41.81 -17.91 2.963 2.964
​DISS4 ​X tetagrot=10800. Hgardfou 0.1699 246.5 246.4 -41.76 -17.70 2.975 2.976
​DISS5 ​X tetagrot=18000. Hgardfou 0.3514 246.4 246.0 -41.90 -17.58 2.970 2.971
​DISS6 ​X dissip_factz=2. Hgardfou 0.3809 247.0 246.6 -41.41 -17.51 2.971 2.972
​DISS7 ​X tau_top_bound=.5e-5 Hgardfou . . . . . . .
​CLD01 ​X cld_tau_lsc=2700. cld_tau_con=2700. Completed -2.502 243.6 246.1 -44.69 -20.49 2.979 2.980
​CLD02 ​X cld_lc_lsc=2.e-4 cld_lc_con=2.e-4 Completed 2.084 249.1 247.0 -39.36 -15.75 2.963 2.964
​CLD03 ​X cld_lc_lsc=1.5e-4 cld_lc_con=1.5e-4 Completed 3.592 250.8 247.2 -37.61 -14.23 2.958 2.959
​CLD04 ​X cld_lc_lsc=1.5e-4 cld_lc_con=1.5e-4 cld_tau_lsc=2700. cld_tau_con=2700. Completed 0.5260 247.3 246.8 -41.13 -17.37 2.973 2.973
​CLD05 ​X ffallv_lsc=0.7 ffallv_con=0.7 Completed 1.130 243.9 242.8 -44.49 -16.81 2.914 2.914
​CLD06 ​X coef_eva=1.e-5 Completed 1.612 248.7 247.1 -39.70 -16.23 2.979 2.979
​CLD07 ​X ratqsbas=0.01 Completed 1.092 247.9 246.9 -40.45 -16.77 2.960 2.961
​CLD08 ​X ratqshaut=0.15 Completed 1.073 239.2 238.2 -49.39 -18.42 2.906 2.907
​CLD09 ​X ratqsbas=0.01 ratqshaut=0.15 Completed 2.447 240.8 238.4 -47.78 -16.96 2.892 2.892
​CLD10 ​X rad_chaud1=14 rad_chaud2=14 Completed 0.6547 247.4 246.7 . . 2.974 2.975
​CLD11 ​X epmax=0.9975 Completed 1.367 249.8 248.4 -38.57 -16.53 2.997 2.997
​CLD12 ​X epmax=0.9975 ffallv_lsc=1.1 ffallv_con=1.1 Completed 1.104 251.7 250.6 -36.64 -16.75 3.029

Tests aerosols n°1

Tests aerosols n°2

flag_aerosol=1

  • Lecture SO4, fichiers interpollés par Fred et mis au CCRT là :
    • /dmnfs/cont003/p86maf/IGCM/BC/ATM/LMDZOR/LMD9695/AR5/HISTORIQUE/SO4.run1980.nc -> SO4.2000.2000.96x95.nc
    • SO4.run.nat.nc -> SO4.1750.1750.96x95.nc
  • 4 tests 10 ans, lev_histday=3, lev_histmth=4 pour avoir les diagnostics aerosols
  • Temps calcul /!\ Attention à l'impact de la charge SX9 sur les perfs /!\ :
    • REFERENCE (=CLD10 chez p86maf) : 700-900 s avec diagnostics (600 s sans) (elapsed time)
    • LMDACT et LMDPRE : 850-1000 s avec diagnostics (800 s sans) (elapsed time)
    • LMDIACT et LMDIPRE : 1000-1200 s avec diagnostics (830 s sans) (elapsed time)
RUN .def Statusfnettopsadtopsaitopstoplevapr
​REFERENCE Completed 0.2523 . . 247.0 246.7 2.973 2.974
​LMDACT00 ok_ade=y, period=actuel Completed -0.55 -0.8216 . 246.2 246.7 2.974 2.975
​LMDIACT00 ok_ade=y, ok_aie=y, period=actuel Completed -1.59 -0.8235 -1.557 245.1 246.7 2.964 2.965
​LMDPRE00 ok_ade=y, period=preind Completed -0.01 -0.2568 . 246.7 246.7 2.973 2.974
​LMDIPRE00 ok_ade=y, ok_aie=y, period=preind Completed -0.76 -0.2586 -1.288 245.9 246.7 2.970 2.971

flag_aerosol=6

  • Lecture AIBCM, AIPOMM, ASBCM, ASPOMM, ASSSM, ASSO4M, CIDUSTM, CSSO4M, CSSSM, SO4, SSSSM : fichiers interpollés par Fred et mis au CCRT là :
    • /dmnfs/cont003/p86maf/IGCM/BC/ATM/LMDZOR/LMD9695/AR5/HISTORIQUE/XXX.run1980.nc -> XXX.2000.2000.96x95.nc
    • XXX.run.nat.nc -> XXX.1750.1750.96x95.nc
  • 4 tests (10 ans), lev_histday=3, lev_histmth=4 pour avoir les diagnostics aerosols
  • Temps calcul :
    • LM6DACT : 1150 s avec diagnostics (elapsed time)
    • LMD6IACT : 1180 s avec diagnostics (elapsed time)
RUN .def Statusfnettopsadtopsaitopstoplevapr
​REFERENCE Completed 0.2523 . . 247.0 246.7 2.973 2.974
​LM6DACT00 ok_ade=y, period=actuel Completed -0.73 -1.003 . 246.0 246.8 2.970 2.971
​LM6DIACT00 ok_ade=y, ok_aie=y, period=actuel Completed -1.84 -1.010 -1.688 244.9 246.8 2.960 2.962
​LM6DPRE00 ok_ade=y, period=preind Completed -0.08 -0.4436 . 246.6 246.7 2.969 2.970
​LM6DIPRE00 ok_ade=y, ok_aie=y, period=preind Completed -1.14 -0.4482 -1.449 245.7 246.8 2.967 2.968

Tests de stabilité HGARDFOU sur la dissipation en 144x142x39

ISSUE DU DEUXIÈME ROUND D'ÉQUILIBRAGE Résolutions Strato/Hines/NewDiffusion/TopBound? tetagdiv tetagrot tetatemp pmagic Flux net au sommet Durée
​HX8L3925 144x142x39 Y/Y/Y/N 3600(it=1) 5400(it=2) 5400(it=2) 0.0 -6.2W/m² 2400 mois && COMPLETED
  • Sources :
    • LMDZ4-dev 1215
    • Orchidee 1_9_4
    • 144x142x39
    • C'est là : /work/cont003/p86denv/PARA_SX9_CM5_HI_R1215_39L/modipsl/config/LMDZOR
    • ​Synthèse en images
  • Une série de simulations pour tourner autour des paramètres de dissipation qui "tiennent", est ce que l'on a de la marge?
RUN Résolutions tetagdiv,tetagrot,tetatemp Status fnettopstoplevapr
​HIREFERENCE 144x142x39 3600(it=1),5400(it=2),5400(it=2) RUNNING . . . . .
​HIDISS1 144x142x39 tetagdiv=7200. 384 mois && HGARDFOU . . . . .
​HIDISS2 144x142x39 tetagrot=18000. 475 mois && HGARDFOU . . . . .
​HIDISS3 144x142x39 tetatemp=18000. RUNNING . . . . .
​HIDISS4 144x142x39 tetagrot=10800. tetatemp=10800. 92 mois && HGARDFOU . . . . .
​HIDISS5 144x142x39 tetagrot=18000. tetatemp=18000. RUNNING . . . . .
​HIDISS6 144x142x39 nitergdiv=2 tetagdiv=7200. 36 mois && HGARDFOU . . . . .
​HIDISS7 144x142x39 nitergdiv=2 tetagrot=18000. 291 mois && PS négative . . . . .
​HIDISS8 144x142x39 nitergdiv=2 tetatemp=18000. 535 mois && HGARDFOU . . . . .
​HIDISS9 144x142x39 nitergdiv=2 tetagrot=10800. tetatemp=10800. 264 mois && DEXP -> ARG . . . . .
​HIDISS10 144x142x39 nitergdiv=2 tetagrot=18000. tetatemp=18000. 464 mois && HGARDFOU . . . . .
​HIDISS11 144x142x39 dissip_factz=2. 93 mois && HGARDFOU . . . . .
​HIDISS12 144x142x39 tau_top_bound=.5e-5 128 mois && HGARDFOU . . . . .

Tests couplés sur le journal de bord lmdz

Tests en couplé

  • Sources :
    • IPSLCM5_v1
    • LMDZ 1196
    • Orchidee 1 9 4
    • NEMO
  • Avec les mêmes réglages LMDZ que CLD10.

96x95x39

144x142x39

  • SX9 - C514143A
    • tetagdiv=5400. (it=1)
    • 10 ans finis
    • 100 ans en route (8 juillet 2009)
    • 8 cpus, 1500 s par mois environ (elapsed time), 22 Go de mémoire
    • C'est là : /work/cont003/p86maf/CMIP5/C514143/modipsl/config/IPSLCM5/C514143A
    • Voir suivi là : ​Monitoring C14143A
    • Plantage au mois 414 (34 ans) le 12 juillet
  • SX9 - C514143B
  • idem avec tetagdiv=3600. (it=1) comparable à HX8L3925
  • Voir : /work/cont003/p86maf/CMIP5/C514143/modipsl/config/IPSLCM5/C514143B
  • Lancé le 10 août 2008