Modélisation du climat à haute résolution
La
plupart des études sur le climat futur décrits ci-haut sont basés sur
les résultats de simulation du climat, réalisée avec couplé (CGCM) ou
forcés de modèles climatiques mondiaux.
Depuis plusieurs années, de nombreux outils ont été développés pour faciliter le traitement et l'analyse des simulations numériques. Dans un proche avenir, notre équipe va préparer la prochaine génération de MCCG être utilisé pour différentes études telles que les prévisions à moyen terme et les scénarios climatiques.
La collaboration permanente entre nous et les chercheurs et les ingénieurs du Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) et le Laboratoire d'Océanographie et du Climat-Expérimentation et Analyse Numérique (LOCEAN, CNRS) devrait être encore encouragée. De cette manière, le comportement d'un modèle de moyenne résolution sur l'état de l'art couplé sera de répondre aux besoins des chercheurs et permettre une validation itérative de chaque amélioration technique.
Nous proposons maintenant de mettre en place une configuration de la résolution scientifiquement validées élevé de notre modèle climatique ARPEGE-NEMO (moins de 50 km de résolution horizontale de l'atmosphère et moins d'un degré 1 / 4 de l'océan) à préparer simultanément vecteur de la migration calcul scalaire et d'améliorer la précision des modèles climatiques et la réduction de ses préjugés.
Nous avons remarqué que de nombreux laboratoires étudient cette thématique scientifique, en Europe (Institut Max Planck d'IFM Geomar, UK Met Office et de l'IPSL) et partout dans le monde (NCAR, Oakridge, L. Livermore NL, NOAA, COLA, U. Tennesse, U. Tokyo). Une des raisons de la résolution des modèles d'une grande popularité réside dans leur capacité à tirer pleinement parti des supercalculateurs scalaires nouvellement disponibles, sans aucun besoin de modifier profondément leurs algorithmes (ARPEGE cellules secondaires peuvent être réduits jusqu'à 10 à 1 km). Scientifiquement parlant, de plus haute résolution du modèle couplé sont obligatoires pour simuler les écoulements explicitement à de plus petites échelles et de saisir des possibilités d'interactions non linéaires entre une large gamme d'échelles spatiales et temporelles des différentes composantes du système terrestre.
Au CERFACS, nous avons explore depuis plusieurs années la possibilité de mettre en place un système de couplage intégrant des composants de haute résolution (participation à JAMSTEC Earth Simulator - IPSL projet commun, ARPEGE-Climat t359 / ORCA 1 / 12 degrés configuration expérimentale sur SX9 NEC). Dans le même temps, nous avons vérifié les performances des composants sur la nouvelle génération de machines scalaires (IBM Blue Gene / L, Blue Gene / P, SGI Altix ICE ...).
Ces expériences doivent maintenant être conclu par le réglage de configurations validées scientifiquement (et pas seulement de travail versions initialement construit pour les essais techniques). Dans le même temps, nous continuerons à aborder les questions techniques liées à haute résolution (l'efficacité et l'évolutivité des logiciels de couplage, la compression des données et à la réduction, la tolérance aux pannes ...)
Ces modèles couplés devrait offrir des performances de vitesse plus d'une heure par mois simulé, d'intégrer l'état de composants de modèle à la fine pointe et présentent moins de préjugés état moyen et la variabilité observée, ou du moins, les erreurs équivalentes, que celles des modèles existants.
Deux aspects de la stabilité du modèle au niveau de parallélisme élevé sera étudiée, à savoir une nouvelle tolérance aux pannes MPI (c.-à-conçu pour permettre l'application de continuer à fonctionner, plutôt que de ne pas du tout, quand une partie du système informatique tombe en panne) et l'évolutivité coupleur OASIS.
Depuis plusieurs années, de nombreux outils ont été développés pour faciliter le traitement et l'analyse des simulations numériques. Dans un proche avenir, notre équipe va préparer la prochaine génération de MCCG être utilisé pour différentes études telles que les prévisions à moyen terme et les scénarios climatiques.
La collaboration permanente entre nous et les chercheurs et les ingénieurs du Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) et le Laboratoire d'Océanographie et du Climat-Expérimentation et Analyse Numérique (LOCEAN, CNRS) devrait être encore encouragée. De cette manière, le comportement d'un modèle de moyenne résolution sur l'état de l'art couplé sera de répondre aux besoins des chercheurs et permettre une validation itérative de chaque amélioration technique.
Nous proposons maintenant de mettre en place une configuration de la résolution scientifiquement validées élevé de notre modèle climatique ARPEGE-NEMO (moins de 50 km de résolution horizontale de l'atmosphère et moins d'un degré 1 / 4 de l'océan) à préparer simultanément vecteur de la migration calcul scalaire et d'améliorer la précision des modèles climatiques et la réduction de ses préjugés.
Nous avons remarqué que de nombreux laboratoires étudient cette thématique scientifique, en Europe (Institut Max Planck d'IFM Geomar, UK Met Office et de l'IPSL) et partout dans le monde (NCAR, Oakridge, L. Livermore NL, NOAA, COLA, U. Tennesse, U. Tokyo). Une des raisons de la résolution des modèles d'une grande popularité réside dans leur capacité à tirer pleinement parti des supercalculateurs scalaires nouvellement disponibles, sans aucun besoin de modifier profondément leurs algorithmes (ARPEGE cellules secondaires peuvent être réduits jusqu'à 10 à 1 km). Scientifiquement parlant, de plus haute résolution du modèle couplé sont obligatoires pour simuler les écoulements explicitement à de plus petites échelles et de saisir des possibilités d'interactions non linéaires entre une large gamme d'échelles spatiales et temporelles des différentes composantes du système terrestre.
Au CERFACS, nous avons explore depuis plusieurs années la possibilité de mettre en place un système de couplage intégrant des composants de haute résolution (participation à JAMSTEC Earth Simulator - IPSL projet commun, ARPEGE-Climat t359 / ORCA 1 / 12 degrés configuration expérimentale sur SX9 NEC). Dans le même temps, nous avons vérifié les performances des composants sur la nouvelle génération de machines scalaires (IBM Blue Gene / L, Blue Gene / P, SGI Altix ICE ...).
Ces expériences doivent maintenant être conclu par le réglage de configurations validées scientifiquement (et pas seulement de travail versions initialement construit pour les essais techniques). Dans le même temps, nous continuerons à aborder les questions techniques liées à haute résolution (l'efficacité et l'évolutivité des logiciels de couplage, la compression des données et à la réduction, la tolérance aux pannes ...)
Ces modèles couplés devrait offrir des performances de vitesse plus d'une heure par mois simulé, d'intégrer l'état de composants de modèle à la fine pointe et présentent moins de préjugés état moyen et la variabilité observée, ou du moins, les erreurs équivalentes, que celles des modèles existants.
Deux aspects de la stabilité du modèle au niveau de parallélisme élevé sera étudiée, à savoir une nouvelle tolérance aux pannes MPI (c.-à-conçu pour permettre l'application de continuer à fonctionner, plutôt que de ne pas du tout, quand une partie du système informatique tombe en panne) et l'évolutivité coupleur OASIS.
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