Présentation de l`IPSL - Initial TDS Installation

Présentation de l’IPSL au TGCC
4 décembre 2012
Plan
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Présentation rapide du système climatique
Le contexte international, Européen et Français
Présentation de l’IPSL
Présentation du pôle de modélisation
Organisation
Modèle couplé IPSL-CM5
Chaîne de calcul
Quelques figures de résultats
Le système climatique
IPCC, 2007
Quels changements
ont eu lieu?
Dans quelle mesure comprenons-nous
les climats passé et présent?
Observations
directes/indirectes :
Quels changements
pourront se produire?
Simulations :
•Variation naturelle
•Forçages
•Climat global
•Climat régional
•Évènements
à fort impact
•Stabilisation
•Températures
•Précipitations
•Couverture de
glace ou de neige
•Niveau des océans
•Circulation
•Extrêmes
Observations versus Simulations
Temps :
Périodes paléo
et instrumentées
Le Présent
Le Futur
IPCC, 2001
800 000 ans : Nature 14/5/2008
Cycle de Milankovitch
Schéma des variations de
l’orbite terrestre (cycles de
Milankovitch), engendrant
les cycles glaciaires. ‘T’ modification de l’orientation (de
l’inclinaison) de l’axe de la
Terre ; ‘E’ - modifications de
l’excentricité de l’orbite (dues
aux variations du petit axe de
l’ellipse) ; et -’P’- précession,
c.à.d. modifications au niveau
de l’orientation de l’inclinaison
de l’axe par rapport à un point
donné de l’orbite.
IPCC, 2007
http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/
Les gaz à effet de serre
Concentrations
atmosphériques des
principaux gaz à effet
de serre depuis 2.000 ans.
Leur augmentation depuis l’ère
industrielle (vers1750) est
d’origine humaine. Les unités
de concentration sont exprimés
en parts par million (ppm) ou en
parts par milliard (ppb), elles
indiquent le nombre de
molécules de gaz à effet de
serre dans un échantillon
atmosphérique donné par
million ou milliard de molécules
d’air.
IPCC, 2007
Températures continentales
Les modèles de climat
• Des équations
• Numérisation
• Programmes informatiques
• Calculateurs
• Résultats
• Confrontation aux observations
• Projections sur le futur
Plan
• Présentation rapide du système climatique
• Le contexte international, Européen et
Français
• Présentation de l’IPSL
• Présentation du pôle de modélisation
• Organisation
• Modèle couplé IPSL-CM5
• Chaîne de calcul
• Quelques figures de résultats
Organisations mondiales
• L’Organisation Météorologique Mondiale
– Programmes :
• World Climate Research Programme (WCRP), …
• Groupes de travail :
– Working Group on Coupled Modelling (WGCM)
– Working Group on Numerical Experimentation (WGNE),
…
• Coupled Model Intercomparison Project : CMIP
Pas d’argent mais une structure de
coopération internationale
Organisations mondiales
• L’OMM et le Programme pour
l’Environnement des Nations Unies :
En 1988 : Création du GIEC : Groupe d’experts
Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat
– Publication de rapports d’évaluation des
connaissances tous les 5-6 ans :
• 1990, 1995, 2001, 2007, ... 2013
• Conférences internationales :
– Durban ces jours-ci,
– Suite du protocole de Kyoto au delà de 2012
Organisations mondiales
• 2010 : G8 Research Councils Initiative on
Multilateral Research Funding :
Interdisciplinary Program on Application
Software towards Exascale Computing for
Global Scale Issues
• 2 projets avec IPSL :
– ICOMEX : cœurs dynamiques
– Ex@rch : données
• Financement par ANR
Niveau Européen
• ENES
– European Network for Earth System modeling
– isENES1 (2007-2013) , isENES2(2013-2017)
– Rapport de prospective
– Voir exposé S Joussaume SuperComputing
2012
• Nombreux projets scientifiques FP7
• Prace : soutien mutuel, participation au
Scientific Use Cases
Niveau Français
• Institut National des Sciences de l’Univers
(INSU) : coordination inter-organismes
– CNRS, CEA, Météo France , Universités, …
• MissTerre :
– coordination IPSL, CERFACS, M France
• Conférence de presse février 2012 :
Voir :https://www.ipsl.fr/Actualites/Actualitesscientifiques/Changement-climatique-lesnouvelles-simulations-francaises-pour-leprochain-rapport-du-GIEC
• Nombreux projets ANR
Plan
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Présentation rapide du système climatique
Le contexte international, Européen et Français
Présentation de l’IPSL
Présentation du pôle de modélisation
Organisation
Modèle couplé IPSL-CM5
Chaîne de calcul
Quelques figures de résultats
Institut Pierre Simon Laplace
Fédération de 6 laboratoires, liée à 3 Observatoires des Sciences de l’Univers :
– Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS) ,
– Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) ,
– Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD) ,
– Laboratoire d’Océanographie et du Climat : Expérimentation et Approches
Numériques (LOCEAN),
– Laboratoire de Physique Moléculaire pour l'Atmosphère et l'Astrophysique
(LPMAA),
– Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE)
• 10 tutelles
– Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS : INSU et INEE),
– Université Pierre et Marie Curie - Paris 6
– Université Versailles Saint-Quentin en Yvelines
– Commissariat à l’Energie Atomique (CEA)
– Institut de Recherche et Développement (IRD)
– Ecole Normale Supérieure
– Ecole Polytechnique
– Centre National d’Etudes Spatiales (CNES).
– Université Denis Diderot – Paris 7
– Université Paris 12 Val de Marne
•
Les laboratoires et les tutelles
THEMES SCIENTIFIQUES ET APPROCHES
ENVIRONNEMENT GLOBAL DE LA TERRE ET ENVIRONNEMENTS PLANETAIRES
(passé, présent et évolution future aux échelles locales, régionales et globales)
• climat
• composition chimique (phénomènes naturels et anthropiques)
• interactions
• ionosphère-magnétosphère
• planétologie
EXPERIENCE, THEORIE, MODELISATION
• expériences (sol, avions, ballons, bateaux, satellites)
• observatoires permanents
• modélisation (processus, simulation numérique)
Plan
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Présentation rapide du système climatique
Le contexte international, Européen et Français
Présentation de l’IPSL
Présentation du pôle de modélisation
Organisation
Modèle couplé IPSL-CM5
Chaîne de calcul
Quelques figures de résultats
Le pôle de modélisation du climat
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80 personnes, coordinateur Jean-Louis Dufresne, dir adj IPSL
Missions :
– Fédérer les études multidisciplinaires (scientifiques ou techniques)
faisant intervenir les composantes du modèle de l'IPSL
– Identifier et coordonner les simulations de référence
– Fédérer et rationaliser les moyens, les développements
techniques
Le modèle climat IPSL
– Animation scientifique
Modèle climat :
– Atmosphère
– Océan et glace de mer
– Surfaces continentales
– Cycle du carbone
– Chimie
IPSLCM5
Earth System Model
27
Organisation
Resp: J-L Dufresne; Bureau: L. Bopp, MA Foujols, J. Mignot
Comité de pilotage
Modeling platform (IPSL-ESM)
Arnaud Caubel (LSCE) - Marie-Alice Foujols (IPSL)
Atmospheric and surface physics and
dynamics (LMDZ)
Frédéric Hourdin (LMD) - Laurent Fairhead (LMD)
Ocean and sea ice physics and dynamics
(NEMO, LIM)
C Ethé (IPSL) - Claire Lévy - Gurvan Madec (LOCEAN)
Atmosphere and ocean interactions (IPSL-CM,
Current and future climate changes
Jean-Louis Dufresne(LMD) - Olivier Boucher (LMD)
Paleoclimate and last millennium
Pascale Braconnot - Masa Kageyama (LSCE)
“Near-term” prediction (seasonal to decadal)
different resolutions)
Sébastien Masson (LOCEAN) - Olivier Marti (LSCE)
Eric Guilyardi (LOCEAN) - Juliette Mignot (LOCEAN)
Atmospheric chemistry and aerosols (INCA,
Robert Vautard (LSCE), Laurent Li (LMD)
Regional climates
INCA_aer, Reprobus)
Anne Cozic (LSCE) - M. Marchand (LATMOS)
Biogeochemical cycles (PISCES)
Laurent Bopp (LSCE) - Patricia Cadule (IPSL)
Continental processes (ORCHIDEE)
Philippe Peylin (LSCE) - Josefine Ghattas (IPSL)
Data Archive and Access Requirements
Sébastien Denvil (IPSL) - Karim Ramage (IPSL)
Evaluation of the models, present-day and
future climate change analysis
Sandrine Bony (LMD) - Patricia Cadule (IPSL) Marion Marchand (LATMOS) - Juliette Mignot
(LOCEAN)
Groupe de travail Plate-forme
coordination M-A. Foujols, A. Caubel
• Ancien nom ESCI : Equipe Système Climat IPSL
• 40 personnes ( 15 régulières )
• Missions :
– Organiser les développements techniques en accord
avec les activités scientifiques du pôle
– Assurer le lien et la cohérence des développements
entre les différentes composantes et le modèle couplé
IPSLCM5
– Support aux utilisateurs des modèles, liste entraide :
[email protected]
– Documentation
– Animation technique, formations
– Veille technologique
• Organisation : 1 réunion/mois (Jussieu et LSCE)
• liste interne : [email protected]
forge.ipsl.jussieu.fr/igcmg
Environnement
Récupération de la configuration
Visualisation/comparaison des résultats
IOserver
Serveurs CVS/SVN
Assemblage du modèle
Modipsl
Accés aux résultats
Compilation
LibIGCM
Support
Formation
Machines
Description d’une expérience
Soumission/Exécution
Documentation
Plan
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Présentation rapide du système climatique
Le contexte international, Européen et Français
Présentation de l’IPSL
Présentation du pôle de modélisation
Organisation
Modèle couplé IPSL-CM5
Chaîne de calcul
Quelques figures de résultats
Le modèle climat de l’IPSL :
IPSLCM5
IPSL
Les grilles horizontales
Atmosphère et surf. continentale
19 vert. levels
(LMDZ - ORCHIDEE)
coupleur
(OASIS)
Résolutions:
Atm: 3.75°x2.5° (~350 km)
Oce: 2°x2° reserré à l’équateur
Océan et glace de mer
(ORCA-LIM)
Petit rappel historique
2004 – IPCC/AR4, paléo, land use, …
Cycle du carbone : Stomate (ORCHIDEE) et
PISCES (OPA)
IPSLCM4_v1
IPSLCM4_LOOP
2007
Parallélisme MPI LMDZ-ORCHIDEE
IPSLCM4_v2
Scripts libIGCM
Chimie - Aérosols
NEMO : physique validée, ajout PISCES
IPSL_ESM_V1
IPSLCM5_vx
Forcages INCA, REPROBUS
Juin 2010
Décembre 2011 : en routine sur titane/vargas
IPSLCM5A
Nouvel exercice
GIEC 2010-2011
Simulations centennales proposées par CMIP5 pour la
préparation du 5e rapport du GIEC
Évolution du
climat au 20e
siècle
Thématiques
d'intérêt pour
l'IPSL
Paléoclimats
Climat-carbone
Évolution du
climat au 21e
siècle
Estimation
des forçages
radiatifs
( C4MIP, P. Friedlingstein)
Nuages
(CFMIP, S. Bony)
Paléoclimat
(PMIP P. Braconnot)
Aérosols
(AEROCOM, M. Schultz)
Emissions
(GEIA, C. Granier)
Ozone
(CCMVal, S. Bekki)
Sensibilité
climatique et
rétroactions
des nuages
Chimie et
aérosols
Couplage climat-carbone
Modèles de l'IPSL pour CMIP5
LMDZ-ORCHIDEE-ORCA-LIM-PISCES-INCA-REPROBUS-OASIS
IPSL-CM5A
Modèle intégré du système
Terre (ESM)
IPSL-CM5A-LR
Basse résolution
atm: 3.75°x2°L39
oce: 2° L31
IPSL-CM5A-MR
Moyenne résolution
atm: 2.5°x1.25°L39
oce: 2° L31
IPSL-CM5B
Idem IPSL-CM5A, avec modèle
atmosphérique LMDZ5B
IPSL-CM5B-LR
Basse résolution
atm: 3.75°x2°L39
oce: 2° L31
Production SX9 et autres machines 2009-2011
2009
SX9
2010
2011
4 procsmois
100%
cesium
80% ?
titane
32 procsmois
4%
brodie
5%
vargas
2 procsmois
32 procsmois
3%
54 logins
(dont 20 SX9)
réglage
État initial
CMIP5
Mois simulés
Chimie-aérosls
Arrivée SX9
Publication
sur ESG
Changement Date limite
stockage
publications
TGCC
articles GIEC
Passage des jobs sur curie et mercure
v5.historicalCMR4
Curie
53 procs
82 jours : 2 ans/jour
8/8 -> 30/10
v5.historicalMR1
Mercure
8 procs
42 jours : 4 ans/jour
27/6-> 8/8
Aujourd'hui :
• Composantes seules :
 parallélisme MPI et mixte MPI/OpenMP
 utilisation de fichiers de forçages
• Couplé ou MPMD :
 3 composantes au moins : coupleur, atmosphère, océan
 chacune MPI ou MPI/OpenMP avec nombre différent de tâches
 les serveurs d'IO
 ajout des composantes imbriquées : 5 exécutables
 ajout OpenMP en routine
• Codes écrits en Fortran, sauf exception
• Beaucoup de sorties
 NetcDF
 librairie IOIPSL
 serveur : XIOS : en attaché/détaché
• Grand challenge au CINES, SGI, > 2000 procs
• Couplé LMDZ 1/3°- OASIS -NEMO 1/4°
Evolutions :
•
•
•
•
•
Physique : nouvelle physique LMDZ
Plus de résolutions, Pulsation et S Masson
Des ensembles, S Denvil tests actuels
Des simulations plus longues, P Braconnot
Des modèles plus complexes à bon escient: ajout de
la chimie A Cozic
• Plus grand nombre de processeurs : cœur
dynamique de LMDZ sur grille icosaédrique, Y
Meurdesoif
• Optimisations des IO, XIOS, Y Meurdesoif
• de l'ensemble de la chaine: modipsl/libIGCM, ...
 Contraintes ressources calcul, données, réseau
Quelques Enjeux pour les simulations climatiques
Des questions de plus en plus précises impliquant :
de nombreuses échelles de temps et d’espace (global au local,
quelques années à quelques décennies)
Evolution des caractéristiques de la météorologies et de la
variabilité climatique (heure à décennale)
Couplages entre le climat et les cycles biogéochimiques (gaz à
effet de serre, aérosols, cycle du carbone, utilisation des terres,…)
GIEC (simulations
coordonnées) :
Ensembles de projections climatiques suivant
Ensembles
différents scénarios socioéconomiques
Complexité
À 3° de résolution : 380 cœurs
pendant 2 ans (exercice actuel)
À 2° de résolution : 840 cœurs
pendant 2 ans (exercice en cours)
À 1/3° de résolution : 500000
cœurs pendant 2 ans (à venir?)
Plan
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Présentation rapide du système climatique
Le contexte international, Européen et Français
Présentation de l’IPSL
Présentation du pôle de modélisation
Organisation
Modèle couplé IPSL-CM5
Chaîne de calcul
Quelques figures de résultats
Le modèle climat de l’IPSL
Définition : plateforme qui permet, sur les centres de calcul usuels :
• de récupérer des configurations de référence
• de compiler :
– les sources des différentes composantes
– les interfaces de couplage (océan-atmosphère) et le coupleur
• de réaliser une expérience type fournie (y compris fichiers entrée),
• de suivre son exécution,
• de produire et stocker des résultats bruts,
• de produire, stocker et rendre accessible des ATLAS et analyses
systématiques
Récupérer, compiler et lancer une
configuration
1.
Accès à MODIPSL
svn co http://forge.ipsl.jussieu.fr/igcmg/svn/modipsl/trunk modipsl
2.
Accès à IPSLCM5A
cd modipsl/util ; ./model IPSLCM5A
3.
Installation des Makefiles
cd modipsl/util ; ./ins_make
4.
Compilation
cd modipsl/config/IPSLCM5A ; gmake + resolution choisie
5.
Installation de l’expérience type (et post-traitements)
Modifier «JobName» dans ../config/IPSLCM5A/EXP00/config.card
cd modipsl/util ; ./ins_job
6.
Soumission du Job de lancement
cd modipsl/config/IPSLCM5A/EXP00; qsub Job_JobName
Frontale
Connexion
IPSL
Gestion des sources des composantes
Serveur cvs/svn
Connexion
Frontale
Récupération de la configuration
Modipsl
Compilation
Ensemble de scripts qui va permettre
de faire ces étapes sur un ensemble
de machines.
IPSL
Gestion des sources des composantes
Serveur cvs/svn
Connexion
Frontale
Récupération de la configuration
Modipsl
Compilation
Description de la simulation
Choix des réglages physiques
Exécution/ lancement du run
ensemble de scripts de lancement de
simulation et de post-traitement
…modulaires et portables
LibIGCM
IPSL
Gestion des sources des composantes
Serveur cvs/svn
Connexion
Frontale
Récupération de la configuration
Modipsl
Compilation
Description de la simulation
Choix des réglages physiques
LibIGCM
Calcul
Exécution/ lancement du run
LibIGCM
Script de référence : AA_Job
PeriodLength
Schéma de la librairie de scripts libIGCM
EXP00
EXP00/COMP
Simulations avec libIGCM : les options
create_ts
monitoring
create_se
atlas
Job_EXP00
rebuild online
RebuildFrequency=NONE, PackFrequency=NONE(ou absent), mode « DEBUG » ou « TEST »
Job_EXP00
create_ts
monitoring
create_se
atlas
rebuild
RebuildFrequency=1Y, PackFrequency=NONE, mode « Sans pack » (IDRIS)
rebuild
Job_EXP00
pack_restart
pack_debug
pack_output
create_ts
monitoring
create_se
atlas
RebuildFrequency=1Y, PackFrequency=1Y, mode « Avec pack » (CCRT-TGCC)
Calcul
mercure SX9, titane, curie
Job_EXP00
Job_EXP00
Job_EXP00
PeriodLength
PeriodLength
PeriodLength
$SCRATCHDIR
PackFrequency
Post
RebuildFrequency
pack_restart
pack_debug
rebuild
mercure , titane, curie
$SCRATCHDIR/IGCM_OUT
$CCCSTOREDIR
Post
PackFrequency
pack_output
pack_output
mercure , titane, curie
$CCCSTOREDIR/IGCM_OUT
SeasonalFrequency
TimeSeriesFrequency
create_se
monitoring
atlas
Post
create_ts
$CCCSTOREDIR/IGCM_OUT/…
dods/work
mercure , titane, curie
Calcul
mercure SX9, titane, curie
Job_EXP00
PeriodLength
Job_EXP00
Job_EXP00
PeriodLength
PeriodLength
$SCRATCHDIR
PackFrequency
Post
RebuildFrequency
rebuild
pack_restart
pack_debug
mercure , titane, curie
$SCRATCHDIR
$CCCSTOREDIR
Post
PackFrequency
pack_output
mercure , titane, curie
$CCCSTOREDIR
Calcul
mercure SX9, titane, curie
Job_EXP00
Job_EXP00
Job_EXP00
PeriodLength
PeriodLength
PeriodLength
$SCRATCHDIR/IGCM_OUT
PackFrequency
Post
RebuildFrequency
pack_restart
pack_debug
rebuild
tar
mercure , titane, curie
$SCRATCHDIR
$CCCSTOREDIR/IGCM_OUT
Post
PackFrequency
pack_output
ncrcat
mercure , titane, curie
$CCCSTOREDIR
Machine de post-traitement
…
…
Calcul
Nombre de fichiers : historical
Sans Pack
Output (ncrcat)
Pack 1 an
Pack 5 ans
59 904
4 992
1 000
Analyse TS
1 700
1 700
1 700
Analyse SE
255
255
255
Restart (tar)
16 848
156
32
Debug (tar)
20 592
156
32
3
3
3
MONITORING
(work)
400
0
0
ATLAS (work)
19 400
0
0
121 000
7 262
3 019
Exe
TOTAUX
Les outils : MODIPSL, IOIPSL, Rebuild et IOserver
•
Modipsl : outil d’extraction, de préparation en fonction de la machine,
de compilation des modèles pour créer les exécutables.
Introduction – FAQ :
http://forge.ipsl.jussieu.fr/igcmg/wiki/platform/documentation
•
IOIPSL : librairie commune qui gère les Entrées-Sorties (fichiers de
sorties, restarts) au format NetCDF dans les modèles de l’IPSL.
•
Rebuild : outil pour recombiner les fichiers créés par sous-domaine,
tourne maintenant sur les frontales, en asynchrone
•
IOserver : outil gérant les Entrées/Sorties, piloté par fichier xml,
capable de tourner en mode asynchrone sur 1 ou plusieurs procs.
Outils
NCO/netCDF
R
netcdf/3.6.3 + 4
hdf5
udunits
ferret
netpbm
imagemagick
tetex-latex
CDO
RSYNC
NCAR NCL
VTK
Subversion et accès non filtrés aux serveurs cvs/svn
Paraview
gnuplot
Firefox
gs
Plan
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Présentation rapide du système climatique
Le contexte international, Européen et Français
Présentation de l’IPSL
Présentation du pôle de modélisation
Organisation
Modèle couplé IPSL-CM5
Chaîne de calcul
Quelques figures de résultats
Merci pour votre attention!
Calcul
mercure SX9, titane, curie
Job_EXP00
PeriodLength
Job_EXP00
Job_EXP00
PeriodLength
PeriodLength
$SCRATCHDIR
PackFrequency
Post
RebuildFrequency
rebuild
pack_restart
pack_debug
mercure , titane, curie
$SCRATCHDIR
$CCCSTOREDIR
Post
PackFrequency
pack_output
mercure , titane, curie
$CCCSTOREDIR
Calcul
mercure SX9, titane, curie
Job_EXP00
Job_EXP00
Job_EXP00
PeriodLength
PeriodLength
PeriodLength
$SCRATCHDIR/REBUILD
Post
RebuildFrequency
rebuild
rebuild
PackFrequency
pack_restart
pack_debug
mercure , titane, curie
$SCRATCHDIR/IGCM_OUT
$DMFDIR
$CCCSTOREDIR
Calcul
mercure SX9, titane, curie
Job_EXP00
PeriodLength
Job_EXP00
Job_EXP00
PeriodLength
PeriodLength
$SCRATCHDIR/IGCM_OUT
PackFrequency
Post
RebuildFrequency
rebuild
pack_restart
pack_debug
tar
mercure , titane, curie
$SCRATCHDIR
$CCCSTOREDIR/IGCM_OUT
Post
PackFrequency
pack_output
mercure , titane, curie
$CCCSTOREDIR
Calcul
mercure SX9, titane, curie
Job_EXP00
Job_EXP00
Job_EXP00
PeriodLength
PeriodLength
PeriodLength
$SCRATCHDIR
PackFrequency
Post
RebuildFrequency
pack_restart
pack_debug
rebuild
mercure , titane, curie
$SCRATCHDIR/IGCM_OUT
$CCCSTOREDIR
Post
PackFrequency
pack_output
ncrcat
mercure , titane, curie
$CCCSTOREDIR/IGCM_OUT
Post
rebuild
rebuild
mercure , titane, curie
$SCRATCHDIR/REBUILD
PackFrequency
Post
PackFrequency
pack_output
pack_output
mercure , titane, curie
$CCCSTOREDIR/IGCM_OUT
Post
TimeSeriesFrequency
create_ts
monitoring
SeasonalFrequency
create_se
atlas
mercure , titane, curie
$CCCSTOREDIR/IGCM_OUT/…
dods/store
Post
rebuild
rebuild
mercure , titane, curie
$SCRATCHDIR/REBUILD
PackFrequency
Post
PackFrequency
pack_output
pack_output
mercure , titane, curie
$CCCSTOREDIR/IGCM_OUT
Post
TimeSeriesFrequency
create_ts
monitoring
SeasonalFrequency
create_se
atlas
mercure , titane, curie
$CCCWORKDIR/IGCM_OUT/…
dods/work
Avant : Arborescence sur DMFDIR/IGCM_OUT
IPSLCM5A/DEVT/pdControl
JobName
ATM
OCE MBG
Output
ICE
Analyse
TS_DA
TS_MO
SBG
Restart
SRF
Debug
CPL
MONITORING
SE_2000_2009
SE
ATM OCE_[TUVW] ICE
DA
[HF]
MO
ATLAS
[INS]
SRF
Maintenant : Arborescence sur CCCSTOREDIR/IGCM_OUT
IPSLCM5A/DEVT/pdControl
JobName
ATM
OCE MBG
Output
Analyse
TS_DA
DA
ICE
[HF]
TS_MO
MO
SBG
Restart
SE
[INS]
SRF
CPL
MONITORING
ATLAS
Debug
$CCCWORKDIR/IGCM_OUT
Maintenant : Arborescence sur $CCCSTOREDIR/IGCM_OUT
IPSLCM5A/DEVT/pdControl
JobName
ATM
OCE MBG
Output
Analyse
TS_DA
DA
ICE
[HF]
TS_MO
MO
SBG
Restart
SE
[INS]
SRF
Debug
CPL
RESTART
DEBUG
Fichiers tarés
tar : RESTART/SIMU_deb_fin_restart.tar
ATM_SIMU_22690131_restart.nc
ATM/Restart/SIMU_fin_restart.nc
Prise de conscience du
changement climatique
IPSL, 2005
Le GIEC (IPCC)
• Groupe d’experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat
• Mis en place en 1988 par :
– l'Organisation Météorologique Mondiale
– le Programme pour l'Environnement des Nations Unies
• Le rôle du GIEC est d’évaluer de façon impartiale les informations
internationales scientifiques, techniques et socio-économiques sur
l’évolution du climat.
• Représentants des gouvernements et scientifiques
• Adoption de certains documents en session plénière (1 pays, 1 voix)
• Publication de rapports d’évaluation tous les 5-6 ans :
– 1990, 1995, 2001, 2007, ... 2013
Les activités humaines ont-elles déjà influencé le climat ?
GIEC 1990 : On ne sait pas
GIEC 1995 : Peut-être
GIEC 2001 : Probablement (+ 2/3)
GIEC 2007 : Très probablement (+ 9/10)
L’essentiel de l’accroissement observé sur la température moyenne globale depuis le milieu du
20e siècle est très vraisemblablement dû à l’augmentation observée des gaz à effet de serre
anthropiques
Prochain rapport en 2013, septembre, Stockholm, draft en cours de revue
Jouzel 2007
Les modèles de climat
• Des équations
• Numérisation
• Programmes informatiques
• Calculateurs
• Résultats
• Confrontation aux observations
• Projections sur le futur
IPSL-CM5 Earth System Model platform
Biogeochemistry
models
Tropo chemistry &
aerosols (INCA)
Strato. chemistry
(Reprobus)
Carbon & CO2
(Orchidée, Pisces)
Physical
models
aerosols
O3
CO2
other var.
●
Atmosphere (LMDZ)
●
Land surf. (Orchidée)
●
Coupler (OASIS)
●
Ocean (Nemo)
●
Sea-ice (LIM)
Natural and anthropogenic perturbations
CO2
emissions
Other gas
Land use
Solar
irradiance
Volcanic
aerosols
[Dufresne et al., 2012]
Quelques Enjeux pour les simulations climatiques
Des questions de plus en plus précises impliquant :
de nombreuses échelles de temps et d’espace (global au local,
quelques années à quelques décennies)
Evolution des caractéristiques de la météorologies et de la
variabilité climatique (heure à décennale)
Couplages entre le climat et les cycles biogéochimiques (gaz à
effet de serre, aérosols, cycle du carbone, utilisation des terres,…)
GIEC (simulations
coordonnées) :
Ensembles de projections climatiques suivant
Ensembles
différents scénarios socioéconomiques
Complexité
À 3° de résolution : 380 cœurs
pendant 2 ans (exercice actuel)
À 2° de résolution : 840 cœurs
pendant 2 ans (exercice en cours)
À 1/3° de résolution : 500000
cœurs pendant 2 ans (à venir?)
MissTERRE
« Modélisation Intégrée du SyStème TERRE »
Coord. P. Braconnot (IPSL/LSCE) S. Planton (CNRM)
> 100 personnes impliquées, environ 35 ETP, ~4Me consolidé/an (avec calcul)
Perturbation anthropique et climat : de nombreuses question pour la
modélisation du climat
Amplitude du réchauffement?
Principales rétroactions?
Incertitudes liées à la modélisation?
Changement climatiques régionaux?
Variabilité et événements extrêmes? Risques de rupture?
Quels impacts?
2004-2006
AR4
2007-2008
ENSEMBLES
2009-2013
AR5
Une activité de modélisation fortement contrainte par la préparation des
rapports du GIEC (AR4,AR5…)
Besoin d’une coordination nationale
80 processeurs équivalents NEC SX-8
Calendrier de production sur SX9 – mars 2009
Accès ouvert aux
bases de données
Enregistrement
bases de données