CMIP6 : La production et après ?

Le Programme d’intercomparaison des modèles couplés (CMIP) a été créé il y a plus de vingt ans par le Programme mondial de recherches sur le climat (PMRC). Ce projet a pour objectif de favoriser la coopération internationale entre les centres de modélisation du climat et de définir des expériences numériques standards qui facilitent la comparaison des résultats et conduisent in fine à une meilleure compréhension du système climatique. Le projet s’est considérablement développé avec cinq phases successives, passant d’une seule expérience en 1995 (CMIP1) à plus de deux cents expériences dans la phase CMIP6.

La phase CMIP6 a démarré en 2014, à l’issue de la publication du 5ème rapport du GIEC (IPCC, 2014). Elle s’est organisée autour de 3 grandes questions scientifiques : i) Comment le système climatique répond-il aux différentes perturbations externes ? ii) Quelles sont les origines et les conséquences des biais systématiques des modèles ? iii) Comment peut-on avoir une meilleure estimation du changement climatique tenant compte de la variabilité intrinsèque, de la prévisibilité du système et des incertitudes sur les scénarios ?

Cette phase CMIP6 s’appuie sur 21 projets d’intercomparaison (MIP) contribuant aux 7 grands défis du PMRC : Nuages, circulation et sensibilité climatique ; Changements affectant la cryosphère ; Extrêmes climatiques ; Disponibilité en eau ; Montée de la mer à l’échelle régionale ; Prévision décennale et forçage biogéochimiques et rétroactions.

L’IPSL, le CNRM et le CERFACS se sont engagés dans cet effort international pour fournir cette nouvelle génération d’expériences numériques sur le changement climatique, qui a nécessité le développement d’une nouvelle génération de modèles de climat avec IPSL-CM6A-LR et CNRM-CM6-1. Ceux-ci comportent de nombreuses améliorations dans la représentation du système climatique de la Terre ainsi qu’une meilleure résolution spatiale.

La contribution française pour CMIP6 peut être résumée en quelques chiffres :

• plus de 600 millions d’heures de calcul mises à disposition par le Genci (TGCC-CEA et IDRIS-CNRS pour les modèles de l’IPSL) et par Météo-France (modèles du CNRM-Cerfacs) avec un support utilisateur très réactif,
• 100 000 ans de climat simulé produits 24 heures/24 et 7 jours/7 pendant plus d’un an
• la production de 20 pétaoctets de données climatiques
• une centaine de scientifiques impliqués

La gestion des données climatiques générées par CMIP6 est cruciale. Les jeux de données, hébergés à l’IPSL et à Météo-France, sont mis gratuitement à la disposition de tous via le réseau de distribution de données appelé Earth System Grid Federation. Ils permettent à une large communauté nationale et internationale de chercheurs d’analyser et d’examiner les résultats. En France, le mésocentre ESPRI offre une plateforme d’analyse des simulations CMIP6 ouverte à toute la communauté française, avec des espaces de stockage importants à l’IDRIS et au TGCC et un réseau haut débit de 10 Gb/s qui les relient aux serveurs de l’IPSL. La mise en place de cette plateforme d’analyse commune a constitué une étape importante dans le développement des services de l’infrastructure de recherche CLIMERI. Elle matérialise les nombreuses interactions entre les chercheurs des différents organismes impliqués et la volonté de faire bénéficier de nombreuses thématiques de l’expertise des groupes des modélisation développant les modèles, les protocoles expérimentaux, les simulations et les diagnostics de premier niveau.

Après une phase intense de développement des modèles et de production, s’ouvre une nouvelle phase d’analyse des résultats. On retrouvera les premières publications de description et d’évaluation des modèles et des simulations dans deux numéros spéciaux :

• The IPSL climate model used in CMIP6, JAMES special collection. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/toc/10.1002/(ISSN)1942-2466.IPSLMOD1
• The CNRM climate model and Earth System models for CMIP6, JAMES special collection. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/toc/10.1002/(ISSN)1942-2466.CNRMCLIMATE

Au-delà de ces articles de description et d’évaluation, de nombreuses publications issues des groupes de modélisation français sont déjà citées dans le 6e rapport d’évaluation du GIEC. Les articles suivants donnent un aperçu des collaborations internationales dans les différents MIPs et de la complémentarité des nombreuses thématiques abordées. Pendant la décennie à venir, la base de données CMIP6, d’une richesse sans précédent, alimentera de nombreuses études scientifiques, la modélisation régionale du climat et servira aussi de base aux services climatiques en appui à la décision face au changement climatique et ses impacts.

Rédacteurs : D. Salas y Melia, O. Boucher, S. Joussaume et P. Braconnot

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