Bilan des simulations atmosphériques réalisées dans le cadre de CMIP5 avec le modèle IPSL-CM5A

I. Musat, Novembre 2012

Dans le cadre de l'exercice d'intercomparaison des modèles CMIP5 , trois types de simulations atmosphériques ont été realisées au LMD/IPSL :
L'ensemble des simulations ci-dessus ont été réalisées 3 fois avec différentes versions du modèle LMDZ. On a ainsi obtenu 3 jeux de simulations:

Le jeu de simulations "amip" est un jeu "test" pour se faire le main (vérifier que l'on avait toutes les variables, que les paramètres des simulations étaient les bons). Pour ce 1er jeu, les simulations de type "AMIP pré-industriel" n'ont pas été finies pour cause de priorité des simulations au niveau IPSL.

Pour réaliser ces simulations on a recupéré le modèle IPSLCM5A et utilisé la configuration LMDZ4OR c'est-à-dire le modèle LMDZ4 couplé au modèle ORCHIDEE.
Le modele LMDZ utilisé correspond à la version 1420 de la branche LMDZ4_AR5. Le code source est sur $WORKDIR/CMIP5_270710

Voici la liste des simulations du jeu "amip" :

No CMIP5
Simulation
Periode
Caracteristiques
Sorties/etat
3.3
amip1
1979-2008
start "AMIP" 1987
CFMIP sans stn
6.5
amip4xCO2
1979-1995
amip1 + 4xCO2 atmos.
CFMIP sans stn
6.6
amipFuture
1979-1995
amip1 + delta SST
CFMIP sans stn
6.8
amip4K
1979-1995
amip1 + 4K
CFMIP sans stn
3.3E
amip2
1979-1995
start "AMIP" 1988
CFMIP sans stn
3.3E
amip3
1979-1995
start "AMIP" 1989
CFMIP sans stn
3.3E
amip4
1979-1995
start "AMIP" 1990
CFMIP sans stn
3.3E
amip5
? 1979-1995 ?
start "AMIP" 1991
CFMIP sans stn
6.2a
sstClim
1979-2029
SSTs/SICs piControl2 (1800-1829)
CFMIP sans stn
6.2b
sstClim4xCO2
1979-2020
4xCO2 (sstClim)
CFMIP sans stn
6.4a
sstClimAerosol
1979-1995
aerosols historical which?, an 2000 (done with amip1)
CFMIP sans stn
6.4b
sstClimSulfate
1979-1995
SO4 historical which?, an 2000 (done with amip1)
CFMIP sans stn
6.7a
aquaControl
1979 - 1985
SSTs/SICs Qctrl
? NO outputs ? CFMIP sans stn
6.7b
aqua4xCO2
1979 - 1985
4xCO2 aquaControl
? NO outputs ? CFMIP sans stn
6.7c
aqua4K
1979 - 1985
SSTs aquaControl + 4K
? NO outputs ? CFMIP sans stn


Le jeu de simulations "v3.amip" est un jeu "grandeur nature" destiné à l'exercice CMIP5. Il diffère du jeu "amip" par les fichiers de forçage des aérosols (et ozone ?); a verifier.
Le modèle LMDZ utilisé correspond à la version 1459 de la branche LMDZ4_AR5. Le code source est sur $WORKDIR/CMIP5_131210
Il presente neanmoins un souci - ? cote forcage aerosols ?

Voici la liste des simulations du jeu "v3.amip" :

No CMIP5
Simulation
Periode
Caracteristiques
Sorties/etat
3.3
v3.amip1
1979-2009
start "AMIP" 1987
CFMIP sans stn
6.5
v3.amip4xCO2
1979-2009
amip1 + 4xCO2 atmos.
CFMIP sans stn
6.6
v3.amipFuture
1979-2009
amip1 + delta SST
CFMIP sans stn
6.8
v3.amip4K
1979-2009
amip1 + 4K
CFMIP sans stn
3.3E
v3.amip2
1979-2009
start "AMIP" 1988
CFMIP sans stn
3.3E
v3.amip3
1979-2009
start "AMIP" 1989
CFMIP sans stn
3.3E
v3.amip4
1979-2009
start "AMIP" 1990
CFMIP sans stn
3.3E
v3.amip5
1979-2009
start "AMIP" 1991
CFMIP sans stn
6.2a
v3.sstClim
1979-2029
SSTs/SICs piControl2 (1800-1829)
CFMIP sans stn
6.2b
v3.sstClim4xCO2
1979-2029
4xCO2 (sstClim)
CFMIP sans stn
6.4a
v3.sstClimAerosol
1979-2029
aerosols historical which?, an 2000 (done with amip1)
CFMIP sans stn
6.4b
v3.sstClimSulfate
1979-2029
SO4 historical which?, an 2000 (done with amip1)
CFMIP sans stn
6.7a
v3.aquaControl
1979 - 1985
SSTs/SICs Qctrl
CFMIP sans stn
6.7b
v3.aqua4xCO2
1979 - 1985
4xCO2 aquaControl
CFMIP sans stn
6.7c
v3.aqua4K
1979 - 1985
SSTs aquaControl + 4K
CFMIP sans stn


Le jeu de simulations "v3cf.amip" est identique au jeu "v3.amip" aux sorties et éventuelles corrections de bogues près. Voici les ajouts au niveau des sorties et des diagnostics:

Le modèle LMDZ utilisé correspond à la version 1536 de la branche LMDZ4_AR5, mais les modifications correspondant aux commissions suivantes jusqu'à la version 1543 ont également été prises en compte ici (le changement de code a été fait à la main, pas via le SVN). Le code source est sur $WORKDIR/CMIP5_060611

Les simulations du jeu "v3cf.amip" ont été réalisées (suivi, post-traitement et corrections*) par A. Idelkadi. Le tableau ci-dessous donne la liste des simulations v3cf et leur état fin Novembre 2012.
Pour voir la disponibilité des séries temporelles ainsi que les autres simulations de sensibilité, regarder le tableau d'Abderrahamne.
Corrections* : Les simulations v3.sstClimAerosol ont ete boguees par rapport avec les flags aerosols; le jeu v3cf. correspondant comprend les corrections correspondantes.

No CMIP5
Simulation
Periode
Caracteristiques
Sorties/etat
3.3
v3cf.amip1
1950-2009
start "AMIP" 1987
CFMIP sans stn
6.5
v3cf.amip4xCO2
1950-2009
amip1 + 4xCO2 atmos.
CFMIP sans stn
6.6
v3cf.amipFuture
1979-2008
amip1 + delta SST
CFMIP sans stn
6.8
v3cf.amip4K
1950-2009
amip1 + 4K
CFMIP sans stn
3.3E
v3cf.amip2
1950-1972
start "AMIP" 1988
CFMIP sans stn
3.3E
v3cf.amip3
1950-1972
start "AMIP" 1989
CFMIP sans stn
3.3E
v3cf.amip4
1950-1959
start "AMIP" 1990
CFMIP sans stn
6.2a
v3cf.sstClim
1979-2029
SSTs/SICs piControl2 (1800-1829)
CFMIP sans stn
6.2b
v3cf.sstClim4xCO2
1979-2029
4xCO2 (sstClim)
CFMIP sans stn
6.4a
v3cf.sstClimAerosol
1979-2029
aerosols historical which?, an 2000 (done with amip1)
CFMIP sans stn
6.4b
v3cf.sstClimSulfate
1979-2029
SO4 historical which?, an 2000 (done with amip1)
CFMIP sans stn
6.7a
v3cf.aquaControl
1979 - 1985
? Does not exist ! SSTs/SICs Qctrl
CFMIP sans stn
6.7b
v3cf.aqua4xCO2
1979 - 1985
? Does not exist ! 4xCO2 aquaControl
CFMIP sans stn
6.7c
v3cf.aquaK
1979 - 1985
? Does not exist ! SSTs aquaControl + 4K
CFMIP sans stn

Caractéristiques générales et spécificités des simulations

Constante
Valeur LMDZ
Valeur CFMIP
Eart rotation rate (omega)
7.292115E-5
idem
Mean Earth radius (Earth radius)
6371.229E+03
6371.0E+3
Mean surface gravity (Gravity)
9.80665
9.79764
Gas constant for dry air (Dry air cst.)
287.0597
287.04
Specific heat of capacity for dry air (Cpd)
1004.64
1004.64
Water vapour gas constant (Vapour cst.)
461.525
461.50
Water vapour specific heat capacity (Cpv)
1846.100
1846.0
Latent heat of vaporization at 0 C (RLvTt)
2.5008E+6
2.501E+6
Latent heat of fusion at 0 C (RLMlt)
3.337E+5
idem
Latent heat of sublimation at O C (RLsTt)
2.8345E+6
2.834E+6

A noter :