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Climatologie: stratégie expérimentale

La stratégie de climateprediction.net, qui est d'achever notre objectif de prédire les climats futurs possibles, est divisée en trois étapes ainsi qu'une étape "zéro" préalable. Cette page vous explique où nous en sommes dans le projet (dans quelle phase) et vous montre en quoi elle s'insère dans la globalité du projet. Les 3+1 étapes sont les suivantes:

Expérience pilote visant à étudier la faisabilité technique du calcul distribué

[En savoir plus]

Identifier quels algorithmes du modèle HadSM3 présentent la simulation la meilleure ou la plus acceptable concernant le climat actuel et les température actuelles des océans.

Faire tourner le modèle atmosphérique/galette océanique avec différents paramêtres pour vérifier la simulation du climat présent. Il s'agit d'une validation pour l'étape 1.

Etudier la sensibilité du modèle vis-à-vis des paramètres techniques

[En savoir plus]

Identifier les meilleurs paramètres et leurs échelles de valeurs en utilisant le modèle HadSM3.

Réaliser un ensemble de simulations avec différentes combinaisons de 4 paramètres. Chaque simulation contient 3 étapes:

  • Déroulement du modèle (10 ans)
  • Contrôle du modèle (10 ans)
  • Exécution avec un double taux de CO2 (10 ans)

Etudier la sensibilité du modèle aux conditions initiales

[En savoir plus]

Evaluer l'efficacité du modèle à faire une prévision en le confrontant au climat passé, en utilisant le modèle HadSM3.

Faire un ensemble de "prévisions" à rebours sur l'année 1950 en perturbant les conditions initiales. Comparer les résultats avec les observations sur le terrain pour évaluer ses performances.

Le projet climateprediction.net pour étudier les futurs climats potentiels

[En savoir plus]

Effectuer une prévision du climat futur en utilisant le modèle HadSM3.

Faire un ensemble de prévisions du climat pour la période 2000-2100 en perturbant les paramètres du modèle.


Etape 0 (pilote)

Cette étape utilise un modèle atosphère-océan (voir étape 1) pour simuler le climat actuel. Les paramètres seront diversifiés pour étudier sa sensibilité. L'objectif principal est de vérifier la faisabilité du calcul distribué et d'obtenir votre feedback (apprendre en faisant). Les résultats seront utilisés pendant le déroulement du modèle dans l'étape 1.


Etape 1 (paramètres adéquats)

Cette expérience sera sensiblement plus simple que le modèle de circulation globale atmosphère-océan (AO-GCM pour Atmosphre-Ocean Global Circulation Model) qui sera utilisé dans le logiciel climateprediction.net. Ceci dit il aura toujours un atmosphère complet, mais la représentation de l'océan sera simplifiée (il sera représenté par une seule couche), c'est pourquoi on l'appelle un modèle "galette". Il n'est pas efficace à la prédiction du climat car dans le cas d'une galette la réaction de l'océan est très limitée et souvent identique. Néanmoins, ce modèle est utile pour explorer sa sensibilité aux changements des paramètres climatiques. Comme il n'a pas un océan complexe à modéliser, il est très rapide à répondre aux changements dans les facteurs tels que gaz à effet de serre. La connaissance que nous aurons acquise nous servira à construire d'une meilleure façon le projet climateprediction.net. En manipulant les paramètres qui contrôlent les processus physique (comme la formation des nuages), il est possible de voir différentes évolutions climatiques.

Comme toutes les simulations que vous effectuerez seront uniques du fait des différentes combinaisons dans les paramètres, nous vous demanderons d'ffectuer 3 éxécutions pour chaque combinaison.

Ceci suppose éxécuter le modèle sur 10 ans (ce qui prendra 3 semaines environ sur un ordinateur récent) pour être sûr que l'atmosphère et l'océan-"galette" sont bien stables et équilibrés. Cette expérience fourni les inormations nécessaires pour les 2 expériences suivantes.
Exécution standard où les niveaux de gaz à effet de serre restent à leur niveaux actuels.
Exécution du modèle où le taux de gaz à effet de serre est doublé par rapport à aujourd'hui. Cela nous donnera une indication sur la sensibilité du climat à ces changements. Nous pourrons intégrer ces résultats dans le projet final.


Etape 2 (Conditions initiales)

Cete deuxième étape utilisera un modèle complet atmosphère-océan mais au lieu de changer les paramètres dans le modèle, nous changerons les conditions initiales: par exemple les températures exactes à des points donnés, les vents, l'humidité. Ceci est similaire à ce que font les météorologues actuels. Nous espérons éxécuter plusieurs fois le modèle jusqu'en 1950 et ensuite, toutes les quelques années, nous ferons une copie de tous les paramètres, pour en changer quelques uns. Repartant de ces variables, nous éxécuterons de nouveau plusieurs fois le modèle, pour avoir des représentations différentes du climat de la seconde partie du vingtième siècle. Cette expérience nous permettra d'analyser les prédictions faites sur le climat pour des périodes de 6 mois à plusieurs années, ce qui est connu sous le nom de prévisions saisonnières.


Etape 3 (ensemble climatique)

Il s'agit de l'expérience principale, dans laquelle nous changerons certaines équations résolues par le modèle informatique en modifiant les valeurs de divers paramètres.




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Website Last Modified: May 18, 2004