4 Description du projet

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ANNEXE 1 : ANNEXE TECHNIQUE
ANR-05-CIGC-004
0
Plan
0
Plan
1
Acronyme et titre du projet
2
Résumé
3
Contexte et motivation du projet
4
Description du projet
4.1
Contexte technique de départ
4.2
Travaux qui vont être menés dans le cadre du projet.
4.2.1
Tâche 0 : Management
4.2.2
Taches 1 et 2 : Adaptation et développement des modèles de l’IPSL
4.2.3
Tâche 3 - Adaptation et développement du modèle couplé régional du CNRM-GAME
4.2.4
Tâche 4 - Développement du coupleur OASIS 4
4.2.5
Tâche 5 - Définition et expérimentation d’interfaces physiques
4.2.6
Tâche 6 – Réalisation des simulations
5
Retombée scientifiques et techniques
6
B.5. Retombées industrielles et économiques escomptées
7
Organisation et pilotage du projet
7.1
7.2
7.3
7.4
Présentation de l’IPSL
Présentation du CERFACS
Présentation du CNRM-GAME
Gouvernance
8
Propriété intellectuelle :
9
Annexe A : tableau des délivrables
10
Annexe B : publications des partenaires
10.1
10.2
10.3
10.4
1
IPSL : documents techniques et grand public
IPSL : Publications récentes en modélisation du climat (2003 et 2004)
CERFACS : publications récentes en modélisation du climat (2004 et 2005)
CNRM-GAME : Publications récentes en modélisation du changement climatique
Acronyme et titre du projet
CICLE : Calcul Intensif pour le CLimat et l’Environnement
2
Résumé
Le changement climatique est au cœur du débat de société. Il est nécessaire de comprendre les
mécanismes de l'évolution du climat aux échelles globales et régionales, et notamment le lien entre
les émissions anthropiques, la dynamique des surfaces continentales, l'utilisation des sols et le climat.
L’objectif de CICLE est de repousser les frontières de la simulation climatique, en permettant un saut
qualitatif et quantitatif sur les échelles résolues, et sur la complexité des systèmes. Cela demande des
modèles exploitant de façon optimale les supercalculateurs. Au cours du projet, des méthodes de
parallélisation seront développées, en visant des architectures variées. Elles seront appliquées aux
sous-systèmes ainsi qu’au système couplé. Les interfaces entre les modèles seront reconsidérées,
pour traiter les différentes résolutions et l’ajout modulaire de nouveaux sous-systèmes.
Contexte et de la motivation du projet.
Le changement climatique est au cœur du débat de société. Il est nécessaire de comprendre les
mécanismes essentiels qui gouverneront l'évolution du climat et notamment le lien entre émissions
anthropiques, dynamique des surfaces continentales, utilisation des sols et le changement de climat.
L'enjeu de la recherche climatique dans les prochaines années sera de déterminer les éléments clés
du système Terre en fonction des échelles de temps et d’espace, d'évaluer l'impact de l'Homme sur le
changement climatique aux échelles globales et régionales et d'évaluer le risque de "surprises
climatiques" dans le futur. Le projet CICLE a pour objet de développer une nouvelle génération de
modèles capables de tirer pleinement parti des supers calculateurs actuels et futurs afin de réaliser
des « simulations frontières » qui permettront des avancées majeures tant dans la compréhension des
phénomènes physiques que dans nos capacités de prédiction.
Retombées scientifiques et techniques attendues
Le projet donnera à la communauté scientifique française les moyens logiciels pour réaliser des «
simulations frontières » dans le domaine climatique. Les chercheurs français seront à même de
relever les défis définis par la communauté internationale (http://www.wmo.ch/web/wcrp/wcrphome.html et http://www.wmo.ch/web/wcrp/copes.html). Le projet permettra aux chercheurs français
d’utiliser de façon optimale les supercalculateurs actuels et futurs. Il permettra à la recherche
climatique française de rester en pointe sur ses domaines actuels d’excellence : intégration des soussystèmes (cycles biogéochimiques, végétation, chimie atmosphérique), régionalisation, … et
d’accéder, si les calculateurs sont au rendez-vous, à la modélisation à très haute résolution.
Retombées industrielles et économiques escomptées
En raison de la motivation principale des développements techniques, le projet présente un intérêt en
terme de transfert de connaissances vers le monde industriel et économique. Le changement
climatique lié à l'activité humaine est en effet au cœur des préoccupations de société. La simulation
est le seul moyen d'évaluer le réchauffement planétaire attendu et ses conséquences climatiques
régionales. Il reste néanmoins de nombreuses incertitudes liées aux scénarios économiques et à la
modélisation du système climatique, qui nous préoccupent ici. Il s’agit de préparer une nouvelle
génération de modèles qui contribueront aux travaux réalisés par le Groupe Intergouvernemental sur
l'Evolution du Climat (GIEC/IPCC). La place des équipes françaises dans ce processus d’expertise
internationale est d’ores et déjà importante. Le maintien de cette place ne peut être assuré que par
une mise à niveau des outils de modélisation et leur adaptation aux machines les plus puissantes.
3
Contexte et motivation du projet
Le changement climatique est au cœur du débat de société. Plus que jamais, il est nécessaire de
comprendre les mécanismes essentiels qui gouverneront l'évolution du climat et notamment le lien
entre les émissions anthropiques, la dynamique des surfaces continentales, l'utilisation des sols et le
changement de climat. L'enjeu de la recherche climatique dans les prochaines années sera de
déterminer les éléments clés du système Terre en fonction des échelles de temps et d’espace
abordées, d'évaluer l'impact de l'Homme sur le changement climatique aux échelles globales et
régionales et d'évaluer le risque de "surprises climatiques" dans le futur.
Seule une approche multidisciplinaire et intégrée du Système Terre peut permettre de relever ce défi.
Elle fait intervenir les interactions entre l'océan, l'atmosphère, la biosphère et la cryosphère sous
l'ensemble de leurs aspects physiques, chimiques et biologiques. La modélisation des différents
éléments du système climatique et de leurs interactions menée à l'IPSL, à METEO-France et au
CERFACS est indispensable pour améliorer notre connaissance de ce système complexe et pour
pouvoir étudier le climat dans sa globalité. Notre objectif est de réduire l'incertitude des projections
climatiques futures par une meilleure compréhension des interactions mises en jeu et de la façon dont
elles affectent l'état moyen et la variabilité climatique.
Notre démarche s'appuie sur un ensemble d’activités de modélisation. Elle doit aussi associer
simulations à l'échelle globale et simulations aux échelles régionales. Ces études nécessitent la
poursuite du développement des composantes du système Terre par l'intégration successive de
nouveaux couplages avec les cycles biogéochimiques. Elles demandent aussi une continuelle
amélioration des processus physiques représentés dans les modèles en fonction des questions
scientifiques majeures et la mise en place d'un ensemble d'études permettant de lever les "verrous
scientifiques" et comprendre la réponse du système climatique à différentes échelles de temps.
Enfin, et c’est l’objet de ce projet, le succès de la démarche implique une évolution des codes de
modélisation du climat pour leur permettre de tirer pleinement parti des supercalculateurs actuels et
futurs, afin de réaliser des « simulations climatiques frontières » qui permettront des avancées
majeures tant pour la compréhension de la physique du climat que pour capacités de prédiction. Ce
projet nous donnera les moyens de réaliser ces simulations. Nous souhaitons nous attaquer à trois
frontières : celle des échelles spatiales, celle des échelles temporelles et celle du couplage multiphysique. Pour ce faire, il réunit les trois organismes qui développent des modèles de climat en
France : l’IPSL, Météo-France (dont fait partie le CNRM-GAME) et le CERFACS.
4
Description du projet
Le 4 septembre 2004 s’est tenu à Toulouse un atelier qui a permis de déterminer les verrous
scientifiques et techniques qui doivent être levés pour apporter des réponses fondées aux questions
posées par les responsables et les décideurs. Une dizaine de défis scientifiques majeurs ont été
définis. Pour relever ces défis, il nous faut tout d’abord réaliser un saut qualitatif et quantitatif sur les
échelles d’espace résolues. En effet, une grande partie de l’énergie est à des échelles non résolues
par les modèles de climats actuels. Il nous faut ensuite être capable de simuler plus vite. Cette
capacité est nécessaire pour réaliser des simulations longues afin de comprendre les variations lentes
du climat, depuis la variabilité millénaire jusqu’aux cycles glaciaires. Simuler vite nous permettra aussi
de réaliser des simulations d’ensembles et d’aborder l’étude du climat de façon statistique. Enfin, il
nous faut progresser sur la complexité des systèmes modélisés. Le climat c’est tout d’abord la
dynamique de l’océan et de l’atmosphère, mais c’est aussi le cycle de carbone avec sa chimie et sa
biologie, la dynamique de la végétation et sa phénologie, la chimie atmosphérique, les aérosols,
etc …
L’objectif de ce projet est de développer une nouvelle génération de codes de climat massivement
parallèles et multi-physique, de faire progresser l’efficacité des simulations numériques pour la
modélisation du climat en développant la parallélisation des modèles et de leur couplage et en
évoluant vers des systèmes modélisés plus complexe tant aux échelles globales que régionales.
Atteindre ces objectifs demande de disposer de modèles exploitant de façon optimale les
supercalculateurs actuels et futurs en France (IDRIS, CCRT, Météo-France, CINES, …) comme à
l’étranger (Earth Simulator, Oak Ridge National Laboratory, DKRZ à Hamburg, CEPMMT à
Reading, …).
Au cours du projet, les modèles développés seront mis en œuvre dans trois applications innovantes,
qui correspondent à des domaines où la recherche française est en pointe. Le projet CICLE permettra
donc le développement et la démonstration à grande échelle d’applications innovantes en sciences du
climat. Il favorisera la mutualisation de ressources entre les acteurs français, mais aussi avec les
équipes européennes à travers PSI (voir partie B4). Le projet répond donc pleinement au deuxième
objectif du programme ANR-CIGC.
De nouvelles méthodes de parallélisation seront développées, pour obtenir des performances
optimales séquentielles et parallèles sur les calculateurs visés, qui sont d’architectures variées. Ces
méthodes seront appliquées aux différents sous-systèmes (dynamique atmosphérique et océanique,
transport des composés atmosphériques, végétation, coupleur, etc …) ainsi qu’au couplage de
l’ensemble. Les interfaces physiques et numériques entre les modèles seront reconsidérées, pour
traiter les différentes résolutions et l’ajout modulaire de nouveaux sous-systèmes
4.1
Contexte technique de départ
La version du modèle de l’IPSL (IPCL CM4 v1) actuellement utilisée en production scientifique est
optimisée pour les calculateurs vectoriels. La composante océanique dispose d’une version parallèle
performante (parallélisme mémoire distribuée par MPI et mémoire partagée par OpenMP). Une
maquette parallèle de la composante atmosphère (MPI) a été développée. L’assemblage des
différentes composantes en mode parallèle est en cours. Les premières applications scientifiques
avec la version parallèle du modèle de climat (IPSL CM4 v2) devraient débuter dès le début de
l’année 2006. L’efficacité parallèle* de cette version du modèle de climat de l’IPSL sera limitée : nos
objectifs scientifiques nous amènent à traiter des échelles de temps longues, ce qui limite la taille de
grille à des dimensions bien inférieures à celles utilisées en météorologie. Nous avons en particulier
besoin d’une version à très basse résolution pour des simulations très longues (simuler tout
l’Holocène, soit 10 000 ans par exemple).
L’IPSL travaille depuis plusieurs années en collaboration avec le Earth Simulator à Yokohama. Les
modèles de l’IPSL ont été portés sur le Earth Simulator, et les performances de la composante
océanique ont été optimisées sur ces machines. Une collaboration a démarré avec Oak Ridge
National Laboratory, et l’optimisation sur le Cray X1 a commencé.
La version actuelle du modèle du système terre du CNRM-GAME est constituée principalement par la
composante atmosphérique ARPEGE-Climat, parallèlisé avec MPI, couplé à la version parallèle du
modèle d’océan OPA, via le coupleur OASIS du CERFACS. Seul le parallélisme de la composante
atmosphérique est aujourd’hui exploité. Pour les applications régionales récentes, une version à
résolution variable d’ARPEGE-climat a été utilisée dans les mêmes conditions de parallélisation. A
titre expérimental, ce modèle a été couplé au modèle océanique de l’IPSL en configuration régionale
sur la Méditerranée. Par ailleurs, aussi pour les simulations climatiques régionales à venir, une
version climatique du modèle météorologique à aire limitée ALADIN permettant d’atteindre des
résolutions plus fines est en cours d’expérimentation. Cette composante atmosphérique baptisée
ALADIN-Climat, est aussi parallèle. L’efficacité parallèle des composantes atmosphériques fait l’objet
de travaux associant Météo-France et le Centre Européen de prévision à moyen terme de Reading
(CEPMMT). Par contre, un nouveau défi est de pouvoir faire fonctionner simultanément et dans des
conditions optimales de parallélisme, les composantes couplées aux échelles globales (ARPEGEClimat à résolution variable couplé au modèle océanique global) et les composantes couplées aux
échelles régionales (ALADIN-Climat couplé au modèle de la Méditerranée).
(* Note : de façon aujourd’hui assez classique, nous distinguons la notion de « scalabilité » de celle
d’ « efficacité ». Un modèle, un code, est « scalable » si ses performances ne se dégradent pas lorsque l’on
augmente à la fois la taille du problème (points de grille ou nombre de degrés de liberté) et le nombre de
processeurs. Il est « efficace » si l’on peut augmenter le nombre de processeurs sans dégrader les performances,
à taille de problème fixée. En climatologie, le besoin de traiter de grandes périodes de temps met une forte
pression sur la recherche d’efficacité, plutôt que sur la scalabilité.)
Anticipant le besoin d’efficacité parallèle des modèles, le CERFACS a, dans le cadre de PRISM, un
projet Européen du Vème PCRD (2002-2004), procédé à la ré-écriture complète du coupleur OASIS et
offre maintenant une version préliminaire d’un coupleur et d’une librairie de couplage complètement
parallélisée, OASIS4. Cette version préliminaire a déjà montré son efficacité dans plusieurs cas-tests,
mais certains développements, et son utilisation dans des modèles couplés réels à composantes
fortement parallèles, sont encore requis afin d’en faire un coupleur efficace, versatile et fiable.
4.2
4.2.1
Travaux qui vont être menés dans le cadre du projet.
Tâche 0 : Management
L’objectif de cette tâche est d’assurer la cohérence globale du projet et une diffusion des résultats
appropriée à la communauté. Deux rapports annuels seront rédigés, l’un court en milieu d’année, et
un rapport étendu en fin de chaque année. Il sera organisé une réunion de lancement de projet, une
réunion plénière annuelle, et une réunion de fin de projet. La diffusion des résultats obtenus sera
organisée principalement via les documentations des logiciels développés et des formations.
L’analyse et la publication des résultats des simulations frontières réalisées avec les logiciels
développés pendant le projet aideront à sa notoriété.
Responsable : Olivier Marti, IPSL
4.2.2
Taches 1 et 2 : Adaptation et développement des modèles de l’IPSL
Ces tâches permettront de construire une version du modèle système Terre de l’IPSL à même de tirer
profit d’une gamme étendue de calculateurs (IPSL CM4 v2), depuis des machines vectorielles
faiblement parallèles jusqu’à des machines massivement parallèles. Elle permettra de développer
et/ou de finaliser la parallélisation de toutes les composantes du modèle de l’IPSL. Ces composantes
seront assemblées, OASIS 3, servant de coupleur entre l’océan et l’atmosphère. Cette version sera
documentée et remplacera la version actuelle du modèle uniquement vectorielle. Elle deviendra la
version d’usage scientifique standard.
Plus tard dans le projet le coupleur OASIS 4 sera implémenté et ses capacités parallèles mises en
œuvre.
Une série d’essais des codes, et éventuellement des simulations réelles sur les machines d’Oak
Ridge National Laboratory (Cray et IBM), Earth Simulator (Nec), DKRZ (Hambourg) et les futurs
calculateurs nationaux en France est prévue. L’IPSL a des accords de collaboration avec le Earth
Simulator et avec Oak Ridge National Laboratory, et nous prévoyons plusieurs séjours là-bas. Ces
essais conduiront à des optimisations tant séquentielles que parallèles.
Nous avons découpé cette tâche en deux parties, l’une (1) centrée sur le développement de la
composante atmosphérique, dont le responsable est Laurent Fairhead, IPSL, l’autre (2) sur
l ‘assemblage du modèle système Terre, avec l’utilisation d’OASIS, dont la responsable est MarieAlice Foujols, IPSL.
Le modèle développé devra être performant pour toutes les résolutions utilisées en production
scientifique à l’IPSL (voir les simulations de la tâche 6).
Responsables : Laurent Fairhead, IPSL et Marie-Alice Foujols, IPSL.
4.2.3
Tâche 3 - Adaptation et développement du modèle couplé régional du CNRM-GAME
Cette tâche a pour objet la mise en œuvre d’un nouveau modèle couplant un modèle de climat global
à mailles lâches à un modèle de climat à mailles fines sur la Méditerranée. Elle débutera par la mise
place et le test du forçage de la composante de basse résolution du modèle ALADIN-Climat par le
modèle ARPEGE-Climat à résolution variable (« spectral nudging »). Ensuite, le couplage interactif
entre les composantes océaniques régionale (modèle de la Méditerranée) et globale sera défini et
implémenté. Enfin le couplage des composantes atmosphériques et océaniques sera mis en place via
le coupleur OASIS 4 (tâche 4) afin d’aboutir à la réalisation d’un modèle couplé régional imbriqué
dans un modèle couplé global fonctionnant de manière interactive dans sa composante océanique.
Responsable : Serge Planton, CNRM-GAME
4.2.4
Tâche 4 - Développement du coupleur OASIS 4
L’objectif de cette tâche et de finaliser le développement de la nouvelle version du coupleur OASIS 4
qui devra être efficace sur toutes les architectures de calculateurs utilisés ou utilisables pour la
climatologie. Le travail débutera par une évaluation des fonctions restant à implémenter dans le
coupleur OASIS 4 pour réaliser les couplages des simulations décrites en B.3 (méthodes
d’interpolation, support de certains types de grilles, etc.). Un banc d’essais sera constitué pour tester
en pratique les fonctions d’OASIS. Les fonctions identifiées seront intégrées à OASIS. Le banc
d’essais permettra de valider les fonctionnalités et d’optimiser les performances.
Responsable : Sophie Valcke, CERFACS
4.2.5
Tâche 5 - Définition et expérimentation d’interfaces physiques
Le modèle de l’IPSL utilise une interface évoluée à l’interface océan-atmosphère. Celle-ci est conçue
pour permettre la conservation locale et globale de la chaleur et de l’eau. L’expérience acquise a
permis de déterminer des voies d’amélioration. L’augmentation de la résolution des modèles oblige
aussi à revoir la physique de l’interface.
Nous travaillerons sur la répartition des flux d'eau et de chaleur à l'interface atmosphère-océan pour
des mailles hétérogènes, avec prises en compte des propriétés locales des sous-surfaces (altitudes,
types de végétation, etc …). Les aspects temporels du couplage atmosphère/surface seront étudiés.
Nous étudierons l’incidence de la fréquence de couplage des algorithmes d'interpolation temporelle.
Les méthodes développées seront évaluées sur des régions clefs, pour lesquelles les contrastes
terre-océan ou terre-océan-glace sont particulièrement marqués.
Responsable : Jean-Louis Dufresne, IPSL
4.2.6
Tâche 6 – Réalisation des simulations
A la fin du projet, nous réaliserons trois simulations qui seront des premières scientifiques. L’analyse
des résultats produits, prévue hors de ce projet, permettra des progrès scientifiques importants grâce
à l’apport du saut en résolution (résolution globale et résolution sur le domaine méditerranéen) et du
couplage de nouvelles composantes physiques (en particulier la chimie atmosphérique).
Ces simulations sont :



Simulation du climat sur la période moderne, en couplant le modèle physique (dynamique
océanique, dynamique atmosphérique, glace de mer, sol) au modèle du cycle du carbone, au
modèle de végétation dynamique et au modèle de chimie-aérosols atmosphériques. Résolution
envisagée : 360x180x40 pour l’atmosphère, 720x450x31 pour l’océan).
Simulation du climat sur la période de l’Holocène, en couplant modèle dynamique cycle du
carbone et végétation dynamique. La résolution sera très faible (entre 48x36x11 et 72x45x19 pour
l’atmosphère, 92x76x31 pour l’océan). Si les performances atteintes le permettent, nous
simulerons les 10 000 dernières années.
Simulation du climat régional du domaine méditerranéen sur la période 1950-2050 (contrôle et
scénario A2 de changement de la concentration des gaz à effets de serre) à partir d’un modèle
couplé à aire limitée (résolution de 20 km dans l’atmosphère et de 9 à 12km sur la mer
méditerranée) imbriqué dans un modèle couplé global (à résolution variable dans l’atmosphère
atteignant 50km de résolution au-dessus de la méditerranée et de 30 à 200km dans l’océan global
en dehors de la Méditerranée).
Ces simulations demanderont des ressources importantes en temps de super calculateur et en
moyens de stockage. Ces moyens seront fournis principalement par les partenaires. Une partie des
simulations pourra être effectuée à l’étranger (Earth Simulator, ORNL).
Responsables : Olivier Marti, IPSL et Samuel Somot, CNRM-GAME.
Un tableau des délivrables est fourni en annexe A
5
Retombée scientifiques et techniques
Le projet CICLE nous donnera les outils permettant de réaliser des simulations frontières dans le
domaine climatique. Il nous donnera la capacité d’utiliser dans ce domaine de recherche des
machines du top 50, voir du top 10.
Les utilisateurs des modèles de climat développés dans le projet CICLE seront les chercheurs du
CNRM-GAME, ceux de l’IPSL, et quelques chercheurs de laboratoires partenaires comme le LGGE
(Grenoble) ou le LPO (Brest). Les outils sont donc développés directement par les laboratoires, ce qui
permet une excellente interaction entre utilisateurs et développeurs, un certain nombre de
scientifiques ayant ces deux casquettes. L’IPSL comme le CNRM-GAME et le CERFACS organisent
des formations et rédigent des documentations pour les utilisateurs des modèles. A l’IPSL, le conseil
scientifique du Pôle de modélisation coordonne les actions de développement des modèles. Le Pôle
de modélisation est organisé en groupes de travail qui sont consultés régulièrement tant sur les
progrès qu’ils ont réalisés, et qui peuvent conduire à des évolutions du code de climat pour toute la
communauté, que sur leurs demandes.
Les résultats des simulations réalisées par ces différents groupes seront utilisés par des non
modélisateurs. Sont concernés des groupes travaillant sur les mécanismes de la variabilité climatique
à diverses échelles de temps. Les résultats seront aussi diffusés vers des chercheurs étudiant les
impacts du climat sur l’hydrologie, l’agriculture, les «écosystèmes naturels ou autre (climats futurs) ou
sur le développement et la migration des hominidés (climats du passé).
Le projet CICLE a pour ambition de donner aux scientifiques les moyens de relever les défis posés
lors de l’atelier « simulation climatique frontières » du 4 septembre 2004 à Toulouse. Ces orientations
prises par la communauté française sont dans la lignée directe des recommandations du World
Climate Research Program (http://www.wmo.ch/web/wcrp/wcrp-home.html) et de son projet
« Coordinated
Observation
and
Prediction
of
the
Earth
System »
(COPES,
http://www.wmo.ch/web/wcrp/copes.html).
A l’IPSL comme à Météo-France, les codes de climat sont des grands codes qui capitalisent plusieurs
années de savoir-faire. Les cycles de développement sont de l’ordre de la dizaine d’années, et plus
pour certaines parties. Les organismes ont donc une longue expérience du développement pérenne.
A l’IPSL, le Pôle de modélisation assure le développement à long terme du code, l’intégration des
développements dans les versions de référence, avec une quinzaine d’ingénieurs. A Météo-France,
les composantes atmosphériques des codes climatiques sont des versions adaptées des codes des
modèles de prévision météorologique développés en commun par Météo-France et le Centre
Européen de Prévision à Moyen Terme (Reading, Royaume-Uni). Les équipes de développement
associées assurent la pérennité du code de prévision et de ses versions adaptées pour le climat au
travers d’une gestion formelle des cycles de développement. Les nouvelles versions des
composantes climatiques des modèles incluront naturellement les développements acquis au cours
du projet. Par ailleurs, nos collaborations avec les industriels du calcul scientifique, par exemple dans
PSI (PRISM Support Initiative, http://prism.enes.org/sustained), nous permettent de réaliser des
développements qui resteront adaptés aux futurs calculateurs.
6
B.5. Retombées industrielles et économiques escomptées
Le projet ne comporte pas de retombées industrielles et économiques directes. Cependant, en raison
de la motivation principale des développements techniques attendus, il présente tout au moins un
intérêt en terme de transfert de connaissances vers le monde industriel et économique. Le
changement climatique lié à l'activité humaine est en effet au cœur des préoccupations de société.
L'outil numérique est le seul moyen d'évaluer l'ampleur du réchauffement planétaire attendu et les
conséquences climatiques régionales de ce réchauffement. Il reste néanmoins de nombreuses
incertitudes liées soit aux scénarios économiques permettant d'estimer les émissions des différents
gaz à effet de serre et des aérosols, soit à la représentation du système climatique et de son évolution
dans les modèles de climat. C’est à ce second aspect que le projet est rattaché. Il s’agit en effet de
préparer la mise en œuvre d’une nouvelle génération de modèles dont les résultats contribueront aux
travaux de synthèse réalisés à l’échelle internationale par le Groupe Intergouvernemental sur
l'Evolution du Climat (GIEC/IPCC). La place des équipes françaises dans ce processus d’expertise
internationale est d’ores et déjà importante. Le maintien de cette place ne peut être assuré que par
une mise à niveau des outils de modélisation notamment par leur adaptation aux machines les plus
puissantes du moment.
(*Note : les simulations françaises sont mises à disposition des communautés travaillant sur l’impact du climat sur
l’économie à travers le projet ESCRIME (http://www.insu.cnrs.fr/web/article/art.php?art=1432) et en collaboration
avec
l’ONERC
(Observatoire
National
sur
les
Effets
du
Réchauffement
Climatique,
http://www.ecologie.gouv.fr/rubrique.php3?id_rubrique=639).
7
Organisation et pilotage du projet
Le projet rassemble trois équipes représentant trois organismes: l’IPSL, Météo-France et le
CERFACS. Ce sont les trois organismes en France qui développent des modèles de climat et
réalisent les simulations climatiques, en particulier les scénarios futurs qui servent à la rédaction des
rapports du GIEC/IPCC. Ces modèles partagent des éléments communs : le même code de
dynamique océanique et le même coupleur. Un travail est en cours pour partager des éléments de la
physique de l’atmosphère. Ces collaborations permettent à la France une présence forte sur la scène
internationale, tant du point de vue scientifique que politique. Le projet CICLE permettra un
renforcement de ces collaborations. Les organismes gardent cependant leur spécificité. L’IPSL
avance vers l’intégration dans le modèle de climat des composantes du système Terre : cycle du
carbone, chimie, sols, etc … Le CNRM-GAME développe un modèle système Terre dans l’optique de
la simulation anthropocène, et est en pointe sur les études de régionalisation du climat. Le CERFACS
apporte principalement ses compétences en analyse numérique, algorithmique, développement de
logiciels, etc ...
7.1
Présentation de l’IPSL
L’activité de modélisation climatique de l’IPSL est coordonnée par le Pôle de Modélisation de l'IPSL
qui rassemble des équipes venant de disciplines diverses : météorologie, océanographie, étude des
surfaces continentales. Son objectif est l'étude de la variabilité naturelle et anthropique du système
climatique dans ses dimensions physique, chimique ou et biochimique. Trois grandes échelles de
temps sont prises en compte : (i) l'échelle saisonnière et interannuelle, qui constitue une référence
importante pour la validation des modèles, les études de processus, et dont la prévision possible
constitue un enjeu important ; (ii) l'échelle des décennies ou siècles à venir, où la contribution
anthropique est essentielle ; (iii) l'étude des climats du passé, récent (dernier millénaire) ou plus
ancien (quaternaire, …). Au plan scientifique, le développement de modèles s'appuie sur des études
de processus qui sont développés dans les laboratoires. La relation modèles/données (et les
techniques qui la sous-tendent : assimilation, évaluations statistiques) jouent un rôle important dans
ces études.
Le LSCE assurera la gestion administrative et financière pour toute l’équipe IPSL.
7.2
Présentation du CERFACS
Le CERFACS, Société Civile de Recherche entre le CNES, EADS, EDF, Météo-France et la SNECMA
travaille à la résolution par modélisations et simulations numériques des problèmes scientifiques
nécessitant le recours aux moyens de calculs les plus puissants. Pour ce faire, le CERFACS conçoit,
optimise et évalue des outils et algorithmes qui tirent le meilleur parti des ordinateurs à hautes
performances. Le CERFACS se spécialise en particulier dans le développement des logiciels de
couplage pour la modélisation climatique et l’assimilation de données, OASIS et PALM. Le CERFACS
développe également des projets de recherche dans ces deux domaines ainsi qu’en aviation et
environnement, mécanique des fluides numériques, et électromagnétisme. La coexistence, au sein
d’une même équipe, d’actions de recherche et de développement permet un enrichissement mutuel
bénéfique et permet au CERFACS de développer une étroite relation avec le monde industriel des
grands groupes et des petites et moyennes entreprises et industries (PME/PMI) ainsi que de
d’occuper une place importante dans plusieurs projets européens et français récents (PRISM,
PREDICATE, DEMETER, ENSEMBLES, DYNAMITE, AMMA, DISCENDO, CYPRIM, …)
7.3
Présentation du CNRM-GAME
Le Centre National de Recherches Météorologiques est le département de Météo-France responsable
de la conduite de la plupart des activités de recherche de l’établissement et de la coordination des
recherches et développements conduits dans les autres départements. Pour mener à bien ses
missions, le CNRM accueille environ 250 personnes sur postes permanents (dont un tiers de
chercheurs), et une cinquantaine d’étudiants ou visiteurs. Certaines équipes du CNRM sont associées
au CNRS au travers d’une unité de recherche associée : le GAME (Groupe d’Etude de l’Atmosphère
Météorologique, URA1357). Le groupe de recherche sur le climat du CNRM-GAME compte une
douzaine de chercheurs permanents, une douzaine d'ingénieurs ou techniciens, et une dizaine de non
permanents (post-doctorants, étudiants en thèse, visiteurs étrangers). Les moyens de calcul du
CNRM sont le supercalculateur Fujitsu VPP5000 de Météo-France, partagé entre la prévision
numérique opérationnelle et les applications de recherche. Le groupe de recherches climatiques du
CNRM contribue activement depuis le début des années 1990 aux recherches sur les conséquences
du changement climatique, et depuis 1995 s'intéresse particulièrement au problème de la
régionalisation du changement climatique. Au niveau Européen et sur ce thème, le CNRM a participé
au projet RACCS du programme "Environnement et Climat" de la Commission Européenne. Ce projet
était le premier projet coordonné d'études de l'impact régional d'un doublement du CO2 sur l'Europe
par la simulation numérique (coordinateur B. Machenhauer, MPI). Le CNRM a également participé au
projet MERCURE de ce même programme, qui vise à réduire les erreurs systématiques dans les
simulations de modèles régionaux (coordinateur R. Jones, UKMO). Le projet PRUDENCE plus récent
avait pour objectif de regrouper les divers modèles climatiques régionaux Européens pour faire une
expérience coordonnée, une synthèse, et une base de données sur le changement climatique des
années 2070-2100 (coordinateur J. Christensen, DMI). Il est actuellement impliqué dans le projet
européen ENSEMBLES du 6ième PCRD, et plus particulièrement dans son volet régionalisation du
changement climatique. Toujours sur le thème de la régionalisation du climat, mais au niveau national,
le CNRM a participé au projet ECLAT et a utilisé les résultats de 10 ans d'adaptation régionale
réalisés dans le cadre du projet RACCS pour évaluer l'impact sur la France du doublement du taux de
CO2. Il a ensuite été impliqué, et est encore impliqué, dans plusieurs projets du programme
« Gestions et Impacts du Changement Climatique » en particulier pour l’élaboration et la réalisation de
scénarios de changement climatique sur la France, mais aussi pour certaines études d’impact de ces
changements (événements météorologiques extrêmes, hydrologie de bassins fluviaux) .
7.4
Gouvernance
La gouvernance sur projet repose sur un coordinateur, Olivier Marti (IPSL), un comité de pilotage
constitué d’un responsable par organisme (Olivier Marti, IPSL ; Sophie Valcke, CERFACS et Serge
Planton, CNRM-GAME), et par les responsables des tâches. La cohérence des travaux sera assurée
par des réunions régulières entre le coordinateur et les responsables de tâches. Le comité de pilotage
assura que les travaux programmés et réalisés correspondent aux objectifs scientifiques du projet.
CICLE
IPSL
Coordonateur
IPSL
Météo-France
CERFACS
Tâche 1
8
Tâche 2
Comité de pilotage
....
Tâche 6
Propriété intellectuelle :
A l’IPSL, le modèle d’océan NEMO est diffusé sous licence Cecill (http://www.cecill.info) depuis mi
2005, c’est-à-dire depuis le dernier changement majeur de version. NEMO comprend la composante
dynamique océanique (OPA), la composante dynamique et hydrodynamique de la glace de mer (LIM)
et la composante de biogéochimie océanique (TOP). La décision de principe de passer toutes les
composantes de l’IPSL sous ce statut a été prise. Cela se fera au fur et à mesure des changements
de version des modèles.
Les logiciels OASIS 3 et OASIS 4 sont diffusés sous la licence « Publique Générale GNU Limitée »
(Lesser General Public License – LGPL, voir http://www.gnu.org/copyleft/lesser.html). Cette licence
est destinée à garantir la liberté de partager et de modifier les logiciels libres, et à s'assurer que ces
logiciels sont effectivement accessibles à tout utilisateur ; elle est conçue pour assurer la liberté de
distribuer des copies des programmes, gratuitement ou non, de recevoir le code source ou de pouvoir
l'obtenir, de modifier les programmes ou d'en utiliser des éléments dans de nouveaux programmes.
9
Annexe A : tableau des délivrables
0.1
0.3
Mise en place d'une page web pour le projet permettant
de diffuser des informations concernant le projet –
Mise à jour annuelle de cette page web
36
X
Parten
aires
Tous
X
X
X
Tous
X
X
X
IPSL,
tous
Adaptation et développement des modèles de l’IPSL – Composante atmosphérique
1.1
Finalisation de la parallélisation MPI de LMDZ.
Parallélisation du modèle de sol ORCHIDEE.
LMDZ/ORCHIDEE parallèle, en MPI, sur un calculateur
parallèle / vectoriel
LMDZ/ORCHIDEE parallèle, en MPI, sur une machine
massivement scalaire
Parallélisation mixte MPI/OpenMP de LMDz, puis
intégration de ORCHIDEE
Tests de performance LMDZ/ORCHIDEE sur les cibles
recherchées : calculateurs vectoriels, calculateurs
massivement parallèles avec des nœuds de 1 à 4
processeurs. Calculateurs parallèles à gros nœuds
SMP (8-32 processeurs ou plus). Optimisations.
Parallélisation du modèle de chimie atmosphérique
INCA, et intégration à LMDZ parallèle.
Tests de performance LMDZ/ORCHIDEE/INCA sur les
cibles
recherchées :
calculateurs
vectoriels,
calculateurs massivement parallèles avec des nœuds
de 1 à 4 processeurs. Calculateurs parallèles à gros
nœuds
SMP
(8-32
processeurs
ou
plus).
Optimisations.
Modèle
LMDZ/ORCHIDEE
parallèle, et rapport
sur les
performances. 12
mois.
1.2
1
Page web du projet
CICLE
X
30
Rapports complets
à 12, 24 et 36 mois
X
24
Rapports d’étapes
à 6, 18 et 30 mois
18
Management
12
0
Tâches associées, commentaires
6
Délivrables
0.2
Échéance (mois)
#
Modèle
LMDZ/ORCHIDEE/
INCA parallèle, et
rapport sur les
performances. 24
mois.
2
Adaptation et développement des modèles de l’IPSL – Modèle système Terre
X
X
2.1
2.2
Modèle système
IPSLCM4 v3
parallèle
(LMDZ/ORCHIDEE
/NEMO/INCA/OASI
S 4). 30 mois.
3
Adaptation et développement du modèle couplé régional du CNRM-GAME
3.1
Passage à la nouvelle version de OPA (OPA8 ->
NEMO/OPA 9), qui comprend la parallélisation du
modèle de glace LIM.
Assemblage
des
composantes
parallèles
NEMO/LMDZ/ORCHIDEE/OASIS 3 pour former le
modèle système Terre complet.
Tests de performance du modèle complet sur plusieurs
architectures, selon les machines disponibles.
Optimisation des performances parallèles et
séquentielles (scalaires) de nos modèles. Utilisation de
méthodes de détection d’architecture et d’optimisation
automatique.
Diffusion du modèle couplé optimisé pour les
différentes architectures pour études scientifiques
standards.
Interfaçage d’OASIS4 dans les modèles globaux.
Version du modèle système Terre avec le module de
chimie atmosphérique et d’aérosols INCA.
Tests de performance du modèle complet sur plusieurs
architectures, selon les machines disponibles.
Optimisation des performances parallèles et
séquentielles (scalaires) de nos modèles. Utilisation de
méthodes de détection d’architecture et d’optimisation
automatique.
Modèle système
IPSLCM4 v2
parallèle
(LMDZ/ORCHIDEE
/NEMO/OASIS 3).
18 mois.
Modèle ALADINClimat imbriqué
dans ARPEGEClimat à résolution
variable. 6 mois.
Mise en place et test du forçage de la composante de
basse résolution du modèle ALADIN-Climat par le
modèle ARPEGE-Climat à résolution variable
(« spectral nudging »).
IPSL
IPSL
X
IPSL
X
X
IPSL,
CERF
ACS
CNRM
-GAME
3.2
Modèle de la
Méditerranée
interagissant avec
modèle océanique
global. 18 mois.
3.3
Modèle ALADINClimat /
Méditerranée
imbriqué dans le
couplé global
ARPEGE-Climat à
résolution variable /
océan global. via
OASIS4. 30 mois
4
Développement du coupleur OASIS 4
4.1
Rapport sur les
fonctionnalités à
intégrer à OASIS.
12 mois.
Evaluation des fonctions restant à implémenter dans le
coupleur OASIS4 pour réaliser les couplages des
simulations décrites en B.3 (méthodes d’interpolation,
support de certains types de grille, etc.)
4.2
OASIS 4. 18 mois.
Constitution d’un banc d’essai pour tester en pratique
les fonctions d’OASIS.
Intégration dans OASIS4 des fonctions identifiées.
5
Définition et expérimentation d’interfaces physiques
Mise en place et test du couplage interactif entre la
composante globale et la composante régionale du
modèle océanique couvrant la Méditerranée.
CNRM
GAME,
IPSL
X
Interfaçage d’OASIS4 dans les modèles globaux et
régionaux.
CNRM
GAME,
CERF
ACS
X
X
Tous
CERF
ACS
5.1
Nouvelle interface
physique et
numérique.
Répartition des flux d'eau et de chaleur à l'interface
atmosphère-océan pour des mailles hétérogènes. Reécriture de l'interface : prise en compte de l'altitude
réelle des sous-surfaces et du courant océanique.
Idem, mais avec les flux de quantités de mouvement.
Evaluations sur des régions clefs.
X
IPSL
5.2
X
Nouveaux
algorithmes de
couplage temporel
Aspects temporels du couplage atmosphère/surface.
Fréquence de couplage, algorithme d'interpolation
temporel.
X
IPSL
6.1
Simulation du
climat global, avec
le modèle système
Terre. 36mois.
Simulation du climat global, avec le modèle système
Terre de l’IPSL(incluant cycle du carbone et chimie
atmosphérique).
X
IPSL
6.2
Réalisation des simulations
Simulation du
climat global de
l’Holocène.
36mois.
Simulation du climat global de l’Holocène, basse
résolution, plusieurs milliers d’années, avec le modèle
système Terre de l’IPSL. Couplage climat-cycle du
carbone, dynamique de la végétation.
X
IPSL
6.3
6
Simulation
régionale sur le
domaine
méditerranéen.
36mois.
Simulation régionale sur le domaine méditerranéen
avec le modèle couplé régional imbriqué dans le
modèle couplé global.
X
CNRM
-GAME
NEMO : composante océanique, regroupant la partie dynamique océanique OPA, la partie glace de mer LIM et la
partie biogéochimie marine TOP. Développé à l’IPSL, utilisé par l’IPSL, le CNRM-GAME, et plusieurs partenaires
européens.
LMDZ : composante dynamique atmosphérique de l’IPSL, dynamique en point de grille.
INCA : module chimie et aérosols atmosphériques. Intégré à LMDZ.
ORCHIDEE : regroupe le module de transferts sol-végétation-atmosphère SECHIBA, le module de phénologie et
du cycle du carbone végétal STOMATE et le module de végétation dynamique LPJ. Couplé à LMDZ par une
interface Fortran. Développé à l’IPSL.
OASIS : coupleur. Prend en charge la communication entre les composantes océaniques (NEMO) et
atmosphérique (LMDZ ou ARPEGE). Plusieurs protocoles de communication sont disponibles (messages MPI2
ou MPI1, segments de mémoire partagées, etc …). Effectue les interpolations et opérations ad hoc.
ARPEGE : modèle de dynamique atmosphérique de Météo-France à couverture globale. Dynamique spectrale.
ALADIN : modèle de dynamique atmosphérique de Météo-France à couverture régionale.
10 Annexe B : publications des partenaires
10.1 IPSL : documents techniques et grand public
The new IPSL climate system model: IPSL-CM4, Note du Pôle de Modélisation n 26 , ISSN 1288-1619 Marti O.,
P. Braconnot, J. Bellier, R. Benshila, S. Bony, P. Brockmann, P. Cadule, A. Caubel, S. Denvil, J.-L. Dufresne,
L. Fairhead, M.-A. Filiberti, M.-A. Foujols, T. Fichefet, P. Friedlingstein, H. Gosse, J.-Y. Grandpeix,
F. Hourdin, G. Krinner, C. Lévy, G. Madec, I. Musat, N. de Noblet, J. Polcher and C. Talandier.
Les simulations IPSL réalisées dans le cadre de l’IPCC : http://mc2.ipsl.jussieu.fr/simules.html
Les animations « grand public » : http://mc2.ipsl.jussieu.fr/anim.html
Braconnot, P., 2003: La modélisation du climat. Clefs CEA, 47, 16-22.
Braconnot, P., P. Friedlingstein, and J. L. Dufresne, 2003: Le climat de demain: inquiétudes face à l'augmentation
de la teneur atmosphérique en gaz à effet de serre. Flux, 223, 49-55.
10.2 IPSL : publications récentes en modélisation du climat (2003 et 2004)
Bauer, S. E., Y. Balkanski, M.Schulz, D.Hauglustaine, and F. Dentener. 2003, Heterogeneous Chemistry on
Mineral Dust Aerosol Surfaces: Influence on the Global Tropospheric Ozone Budget and Comparison to
Observations, soumis à J. Geophys. Res.
Bonfils C., N. de Noblet-Ducoudré, J. Guiot, P. Bartlein, and PMIP participants : Some mechanisms of midHolocene climate change in the mid- to high-northern latitudes, inferred from comparing PMIP models to
data. Version révisée renvoyée à ‘Climate Dynamics’.
Bony S, J-L Dufresne, H Le Treut, J-J Morcrette and C Senior, 2004 : On dynamic and thermodynamic
components of cloud changes. Climate Dynamics, 22, 71–86.
Boucher , O., M. S. Reddy, L. Bopp, O. Aumont, J.-L. Dufresne, and M. Pham, 2003, Changes in the sulphur and
sea-salt atmospheric cycles and radiative impacts in a warming climate, Q. J. R. Meteorol. Soc., en
préparation.
Donnadieu Y., Fluteau F., Ramstein G., Ritz C., Besse J., 2003. Is there a conflict between the Neoproterozoic
Doutriaux-Boucher, M., and J. Quaas : Evaluation of cloud thermodynamic phase parameterizations in the LMDZ
GCM by using POLDER satellite data /Geophys. Res. Lett./, 31, L06126, doi :10.1029/2003GL019095, 2004.
Duvel J.P., Roca R. and, Vialard J., 2004 : Ocean Mixed Layer Temperature Variations Induced by Intraseasonal
convective Perturbations over the Indian Ocean. J. Atmos. Sci., 61, No. 9, 1004-1023.
Friedlingstein, P., Dufresne, J.-L., Cox, P.M., and Rayner, P., How positive is the feedback between climate
change and the carbon cycle, Tellus, 55B, 692-700, 2003
Jost, A., D. Lunt, M. Kageyama, A Abe-Ouchi, O Peyron, P.J. Valdes, et G. Ramstein, 2004. High resolution
simulations of the Last Glacial Maximum climate over Europe: a solution to discrepancies with continental
paleoclimatic reconstructions? Climate Dynamics, in revision.
Kageyama, M., S. P. Harrison, A. Abe-Ouchi, 2004. The depression of tropical snowlines at the Last Glacial
Maximum: what can we learn from climate model experiments? Quaternary International, accepté.
Khodri M., Ramstein G., de Noblet-Ducoudré N., Kageyama M., 2003. Sensitivity of the northern extratropics
hydrological cycle to the changing insolation forcing at 126 and 115 ky BP. Clim. Dyn. 21, 273-287.
Khodri M., Ramstein G., Paillard D., Duplessy J.C., Kageyama M., Ganopolski A., 2003. Modelling the climate
evolution from the last interglacial to the start of the last glaciation: the role of Arctic Ocean freshwater
budget. Geophys. Res. Lett. 30(12), 1606, 10.1029/2003GL017108.
Latif M, Sperber K, Arblaster J, Braconnot P, Chen D, Colman A, Cubasch U, Davey M, Delecluse P, De Witt D,
Fairhead L, Flato G, Ji M, Kimoto M, Kitoh A, Knutson T, Le Treut H, Manabe S, Marti O, Mechoso C, Meehl
GA, Oberhuber J, Power S, Roeckner E, Terray L, Vintzileos A, Voss R, Wang B, Washington WM,
Yoshikawa I, Tu J, Zebiak S, 2003, ENSIP : The El-Niño Intercomparison Project. Clim. Dyn., 18, 255 –276.
Lengaigne, M., E. Guilyardi, J.-P. Boulanger, C. Menkes, P. Inness, P. Delecluse and J. M. Slingo (2003):
Coupled mechanisms involved in the triggering of El Nino by a Westerly Wind Event. Clim Dyn. Submitted
Lengaigne, M., J.-P. Boulanger , C. Menkes, S. Masson, P. Delecluse et G. Madec, Ocean response to the
March 1997 westerly wind event, J. Geophys. Res., sous presse.
Lunt D, de Noblet-Ducoudré N, Charbit S, 2004. Effects of a melted Greenland ice sheet on climate, vegetation,
and the cryosphere. Climate Dynamics, on-line first
Menon, S., J.-L. Brenguier, O. Boucher, P. Davison, A.D. Del Genio, J. Feichter, S. Ghan, S. Guibert, X. Liu, U.
Lohmann, H. Pawlowska, J.E. Penner, J. Quaas, D.L. Roberts, L. Sch¨uller, and J. Snider : Evaluating
aerosol/cloud/radiation process parameterizations with single column models and ACE-2 cloudy column
observations. Geophys. Res./, 108, 4762, doi :10.1029/2003JD003902, 2003.
Perron, S., Bourquin, S., Fluteau, F., Guillocheau, F., Impact of the climate on the preservation of fluvial system:
paleoenvironment reconstructions and climate simulations of the Lower Triassic, soumis à Bull. Soc. Geol.
Fr.
Quaas, J., O. Boucher, and F.-M. Br´eon : Aerosol indirect effects in POLDER satellite data and in the Laboratoire
de Météorologie Dynamique-Zoom (LMDZ) general circulation model J. Geophys. Res./, 109, D08205, doi
:10.1029/2003JD004317, 2004.
Quaas, J., O. Boucher, J.-L. Dufresne, and H. Le Treut : Impacts of greenhouse gases and aerosol direct and
indirect effects on clouds and radiation in atmospheric GCM simulations of the 1930 - 1989 period. /Clim.
Dyn./, in press.
Quaas, J., The aerosol indirect effect : Parameterization in large-scale models and evaluation with satellite data.
Thèse de doctorat de l’´Ecole Polytechnique, 157pp., 2003
Xavier P.K., B.N. Goswami and J.P. Duvel, 2004 : Forced and internal interannual variability of the Indian
Monsoon. J. Climate. Submitted.
Zhao Y., P. Braconnot, O. Marti, S.P. Harrison, C. Hewitt, A. Kitoh, Z. Liu, U. Mikolajewicz, B. Otto-Bliesner,
S.L.Weber, A multi-model analysis of ocean feedback on the African and Indian monsoon during the midHolocene, en révision.
10.3 CERFACS : publications récentes en modélisation du climat (2004 et 2005)
Caminade, C., L. Terray and E. Maisonnave, 2005 : West African Monsoon System response to greenhouse gas
and sulfate aerosols forcing under two emissions scenarios. A paraître dans Clim. Dyn.
Cassou, C., C.Deser, L.Terray, J.W.Hurrell, et M.Drevillon, 2004: Summer Sea Surface Temperature Conditions
in the North Atlantic and their Impact upon the atmospheric circulation in early winter. J. Climate, 17, 33493363.
Cassou, C., L. Terray, A.S. Phillips, 2005: Tropical Atlantic influence on European Heatwaves. J.Climate, 18,
2805-2811.
Cassou, C., L.Terray, J.W.Hurrell et C.Deser, 2003: North Atlantic winter climate regimes: spatial asymmetry,
stationarity with time and oceanic forcing. J. Climate, 17, 1055-1068.
Cibot, C., E. Maisonnave, L. Terray et B. De Witte, 2005: Mechanisms of tropical Pacific interannual-to-decadal
variability in the ARPEGE/ORCA global coupled model. Clim. Dyn., 24, 823—842
Collins, M., M. Botzet, A. Carril, H. Drange, A. Jouzeau, M. Latif, S. Masina, O.H. Otteraa, H. Pohlmann, A.
Sorteberg, R. Sutton, L. Terray, 2005: Interannual-to-decadal predictability: a multi-perfect-model-ensemble
study. J.Climate, sous presse.
Drevillon, M., C.Cassou, et L.Terray, 2003: Model study of the wintertime atmospheric response to fall tropical
Atlantic sea-surface-temperature anomalies. Quart. J. Roy. Meteorol. Soc, 129, 2591-2611.
Terray, L., M.E. Demory, M. Déqué, G. De Coetlogon, E. Maisonnave, 2004: Simulation of late twenty-first
century changes in wintertime atmospheric circulation over Europe due to anthropogenic causes. J.Climate,
17, 4630—4635
Tourre, Y. M., C.Cibot, L.Terray, W.B.White, B.Dewitte, 2005: Quasi-decadal and inter-decadal climate
fluctuations in the Pacific Ocean from a CGCM. Geophys. Res. Lett., 32.
Valcke, S., E.Guilyardi, C.Larsson, 2004 : PRISM and ENES: A European approach to Earth system modelling,
Concurrency Computat.: Pract. Exper., 17, pp.1-16.
10.4 CNRM-GAME : publications récentes en modélisation du changement climatique
Ashrit R.G., H. Douville, K. Rupa Kumar, 2003 : Response of the Indian Monsoon and ENSO-monsoon
teleconnection to enhanced greenhouse effect in transient simulations of the CNRM coupled model. Journal
of the Meteorological Society of Japan, vol 81, n° 4, 779-803.
Camberlin P., F. Chauvin, H. Douville, Y. Zhao., 2004 : Simulated ENSO-tropical rainfall teleconnections and their
changes under enhanced greenhouse gases conditions. Climate Dynamics (on line first), doi : 10
1007/s00382-004-0460-7.
Cazenave, A., P.C.D. Milly, H. Douville, J. Benveniste, P. Kosuth and D. Lettenmanier, 2004 : Space Techniques
Used to Measure Change in the Terrestrial Waters. EOS, Transactions, AGU, 85, 59-60.
Danis P.A., U. Von Grafenstein, V. Masson-Delmotte, S. Planton, D. Gerdeaux, J.M. Moisselin, 2004 :
Vulnerability of two European lakes in response to future climatic changes. Geophys. Res. Let., 31, L21507,
doi: 10.1029/2004GL020833.
Douville, H., J.M. Moisselin, et J. Noilhan, 2004 : Impact des changements climatiques d'origine anthropique sur
les eaux continentales - Rapport rédigé à la demande de l'Académie des Sciences. Note de Centre du
GMGEC n°89, 23 pp.
Frei, C., Christensen, J.H., Déqué, M., Jacob, D., Jones, R.G., and Vidale, P.L., 2003. Daily precipitation statistics
in regional climate models: evaluation and intercomparison for the European Alps. J. Geophys. Res., 108,
ACL 91-19.
Gibelin A-L., M. Déqué, 2003: Anthropogenic climate change over the Mediterranean region simulated by a global
variable resolution model, Clim. Dyn., 20,327-339.
Hagemann S., Machenhauer B., Jones R.G., Christensen O.B., Déqué M., Jacob D. and Vidale P.L., 2004:
Evaluation of water and energy budgets in regional climate models applied over Europe. Climate Dynamics,
23, 547-567.
Maynard, K., J-F. Royer, 2004 : Impact of realistic deforestation on West African monsoon. Climate Dynamics, 22,
343-358.
Maynard, K., J-F. Royer., 2004 : Sensitivity of a general circulation model to land surface parameters in African
tropical deforestation experiments. Climate Dynamics, 22, 555-572.
Planton, S., 2003: A l’échelle des continents : le regard des modèles. C.R. Geoscience, 335, 535-543.
Terray L., Demory M.E., Déqué M., de Coetlogon G. and Maisonnave E., 2004 : Simulation of late tewenty-first
century changes in wintertime atmospheric circulation over Europe due to anthropogenic causes. Journal of
Climate, 17, 4630-4635.
Voldoire, A., J-F Royer, 2004 : Tropical deforestation and climate variability. Climate Dynamics, 22, 857-874.
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