Les modèles (climato, météo)

[Invité]

Garde ton calme miniTax.

Holon a voulu dire que CM n'avait pas de formation scientifique, et David qu'il n'avait pas la compétence, dans le domaine climatique , pas en biologie ou autre.

D'ailleurs il me semble que CM le reconnait, même s'il est plutôt moins ignare évidemment que le commun des mortels.

Perso, je n'ai aucune formation scientifique dans ce domaine ni de compétence particulière.

C'est comme çà et je n'en fais pas un pataquès.

[miniTAX]

C'est comme çà et je n'en fais pas un pataquès.

Que toi, dont l'honnêteté intellectuelle n'est plus à prouver, tu puisses excuser des personnages aussi malsains, ça m'énerve prodigieusement, franchement.J'espère bien qu'un modo va passer nettoyer tous ces messages trollesques à gerber.

[charles.muller]

Que toi, dont l'honnêteté intellectuelle n'est plus à prouver, tu puisses excuser des personnages aussi malsains, ça m'énerve prodigieusement, franchement.

J'espère bien qu'un modo va passer nettoyer tous ces messages trollesques à gerber.

Allons, ce n'est pas très grave au fond. L'intérêt de la liberté d'expression est qu'elle permet de comparer les opinions exprimées et la manière dont elles le sont. Ensuite, chacun juge la qualité des informations et de leurs émetteurs.

[Météofun]

Déjà, merci à tous pour les différents liens donnés aux cours des dernières discutions. /emoticons/sad@2x.png 2x" width="20" height="20">

D'après le document sur le modèle de l'IPSL et les propos de Gombervaux, je comprends que la modélisation climatique se base maintenant en fait sur des modèles météo améliorés en paramétrisation, et donc qu'on retrouve le risque de forte instabilité du calcul, vous ne trouvez pas ? /emoticons/sad@2x.png 2x" width="20" height="20">

Je vais peut-être raconter une grosse bêtise /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20"> , mais je préfère la dire (en prévenant) et être corrigé après, c’est plus instructif … /emoticons/sad@2x.png 2x" width="20" height="20">Je dirait que l’instabilité n’est pas la même. Je m’explique. Sur un modèle météo, on cherche a avoir une idée précise du temps, donc de la configuration synoptique. Sur un modèle climato, on se fout de la configuration synoptique à un instant t. Si je comprends bien, on a une prévision déterministe dont on sait pertinemment qu’elle a toutes les chances d’être fausse. Cependant, c’est pas ça qui nous intéresse. La seule chose que l’on veut c’est que cet état chaotique reste cohérent. Je ne sais pas si j’interprète correctement la démarche. C’est à ce niveau que, comme on le disait plus haut, le traitement final de l’information donné par le modèle est différent entre météo et climato. Ce que l’on veut quand même, c’est que le modèle soit non divergent (et donc qu’il respecte la condition CFL ou ses dérivées en fonction de la méthode numérique) ; c’est la raison pour laquelle l’exercice parait franchement déterministe.

Dans ce cas, j’aurais tendance à dire que l’instabilité climatique est plutôt due à des problèmes de paramétrisation et de couplage entre les différents modèles (dynamique, sol, océan, …). Mais bon, l’avis de quelqu’un qui a des notions sur le domaine est la bienvenue quand même …

J’ai fait une recherche rapide et j’ai trouvé quelques références sur le fonctionnement à tous les niveaux de certains modèles (météo et climato). C’est parfois assez (voire très) poussé, mais je pense que c’est extrêmement instructif si on prend le temps de tout éplucher, ou du moins les parties les moins complexes. Y’a certainement des progrès à faire sur le fonctionnement des modèles en parcourant ça …

Bonne soirée ! /emoticons/sad@2x.png 2x" width="20" height="20">

MESO NH :

http://mesonh.aero.obs-mip.fr/mesonh/

http://mesonh.aero.obs-mip.fr/mesonh/doc.html

http://mesonh.aero.obs-mip.fr/mesonh/dir_d...1_14122001.html

ARPEGE :

http://www.cnrm.meteo.fr/gmapdoc/meshtml/g...ARP/arpege.html

ARPEGE-Climat :

http://www-pcmdi.llnl.gov/ipcc/model_docum...on/CNRM-CM3.htm

Notes Météo-France :

http://www.cnrm.meteo.fr/gmapdoc/

IFS (CEPMMT) :

http://www.ecmwf.int/research/ifsdocs/CY28r1/index.html

Notes du CEPMMT :

http://www.ecmwf.int/

LMDZ :

http://www.lmd.jussieu.fr/~lmdz/LMDZ4/doc.html

http://www.lmd.jussieu.fr/~lmdz/manuelGCM/main/node1.html

http://www.lmd.jussieu.fr/~hourdin/LMDZ4PU...z4w/lmdz4w.html

http://www.lmd.jussieu.fr/~lmdz/TEX/fichelmdz/fichelmdz.html

IPSL (lien vers les modèles couplés) :

http://www-pcmdi.llnl.gov/ipcc/model_docum...on/IPSL-CM4.htm

GFS :

Description GFS (1988) :

http://wwwt.emc.ncep.noaa.gov/gmb/wd23ja/d...b2/tocold1.html

http://wwwt.emc.ncep.noaa.gov/gmb/moorthi/gam.html

Notes du NCEP :

http://www.emc.ncep.noaa.gov/officenotes/

Page centrale pour les modèles climatiques IPCC :

http://www-pcmdi.llnl.gov/ipcc/model_docum...cumentation.php

[Invité]

merci Météofun pour tes commentaires toujours pertinents et pour tes liens.

y a de quoi lire!

Mais pas ce soir /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

[charles.muller]

Oui, merci pour ces nouveaux liens, sacrément riche !

j'aurais du mal à rebondir sur tes propos, c'est dommage que Sirius ne soit pas là en ce moment. Je me figure mal le lien entre la stabilité numérique (la convergence obtenue par la condition CFL, les discrétisations, etc.) dans le calcul et le déterminisme conséquent dans l'approche physique des phénomènes concernés. Ce n'est sans doute pas expliquable simplement. J'ai aussi un peu de mal à faire le lien entre "instabilité" et paramétrisation. Intuitivement, j'avais l'impression que la paramétrisation des modèles climato contraint plutôt les conditions aux limites, de sorte que le modèle y trouve sa stabilité à long terme (il ne part pas en haute voltige dans ses runs), mais y perd en réalisme et fiabilité.

[Météofun]

Si en fait, la condition CFL c’est pas trop dure à comprendre si on l’admet : la vitesse de déplacement des éléments décrits doit être inférieur à la résolution spatiale du modèle divisé par la résolution temporelle. On comprend que pour une résolution spatiale donnée, on ne puisse augmenter le pas de temps, même pour la dynamique climatique à grande échelle te temps …

J’ai trouvé 1 lien là, j’essaierai de trouver quelque chose de mieux un peu pus tard :

http://itg1.meteor.wisc.edu/wxwise/kinemat...barotropic.html

Un modèle qui ne respecte la condition CFL diverge (on peut croire les 3 mathématicien pour ça …). Il y a des variantes beaucoup moins contraignantes lorsque l’on utilise des schémas numériques plus complexes (comme au CNRM, mais pas à l’IPSL).

En ce qui concerne les sources d’erreurs sur la paramétrisation, je ne parle pas de divergence (résultats absurdes), mais de biais et d’erreurs qui se répercutent. Contrairement à une idée reçu, la paramétrisation influence directement le modèle : par exemple la capacité à gérer les flux d’humidité au sol est primordiale pour les précipitations sur les continents … La paramétrisation agit donc directement sur le résultat à l'instant t et la condition initiale du pas suivant il me semble …

Mais bon, après c’est ce que j’ai compris, j’espère ne pas dire de bêtise. Et je n’en dirai pas plus maintenant. Par contre, il doit certainement y avoir des éléments de réponses dans les liens que j’ai donné … Mais je verrai ça ce week-end … Maintenant :

[Cotissois 31]

Je comprends bien la condition CFL ou la nécessité de toute autre condition assurant la stabilité du calcul (merci quand même pour cet applet java très pédagogique), et je suppose que tous les calculs d'un modèle convergent, sinon on aurait des jolis patchworks sur nos cartes météo

Là, sans parler de divergence, je parlais plus de l'instabilité numérique propre à l'"effet papillon" : obtenir des solutions convergentes mais très différentes si on pertube légèrement données du calcul. Car c'est le principal problème d'un modèle dynamique où tout le calcul est à la chaîne. J'ai vu sur l'IPSL que le pas de temps du calcul atmosphérique était de l'ordre de la minute, comme un modèle météo classique. Or, si on l'utilise pour des prévisions à 3 mois, imaginez l'itération de calculs ! Je dis ça peut-être un peu naïvement car les méthodes sont sans doute de plus en plus optimisées...

[Météofun]

C’est vrai que c’est énorme … Sur un des liens, ils parlent de 3 minutes … A ce rythme, une simulation sur 100 ans, c’est plus de 17 millions d’itérations …

Après, ce que je ne sais pas c’est, c’est l’influence que ça a sur l’information climatologique. C’est clair que je voit mal comment ça ne peut pas en avoir sur l’information météo (mais ça on s’en fout). Mais du dois avoir raison, ça ne serai pas étonnant que ça joue, au moins un peu …

[holon]

Que toi, dont l'honnêteté intellectuelle n'est plus à prouver, tu puisses excuser des personnages aussi malsains, ça m'énerve prodigieusement, franchement.

J'espère bien qu'un modo va passer nettoyer tous ces messages trollesques à gerber.

Comme on dit c'est la poule qui a fait l'oeuf...Dis donc mon petit coco tu ferais bien de te calmer (et je fais preuve de beaucoup de retenue !) sinon tous les participants à cet embryon de polémique risquent d'être débarqués du forum.

Comme le dit Meteor, ce que j'ai dit est factuel et vérifiable même si ça n'est pas agréable à entendre par la personne concernée. "personnages aussi malsains" est en revanche un jugement de valeur.

Je me figure mal le lien entre la stabilité numérique (la convergence obtenue par la condition CFL, les discrétisations, etc.) dans le calcul et le déterminisme conséquent dans l'approche physique des phénomènes concernés.

Naïvement je dirais que la stabilité des modèles numériques tient aux types d'algorithmes utilisés et pas seulement à la réalité qu'ils sont censés décrire. Autre phénomène : la démarche déterministe en science peut aboutir à des modèles descriptifs (et non prédictifs) qui sont eux-mêmes divergents, c'est le chaos.Réalité (déterministe ?)---->modèles scientifiques---->modèles numériques prédictifs. À chaque passage on perd de l'information mais on gagne du sens.

[Cotissois 31]

Oui, le principe d'un modèle c'est de donner des résultats cohérents, pas d'utiliser de la façon la plus rigoureuse possible la théorie physique. Surtout qu'avec les méthodes numériques, plus on veut décrire précisément les phénomènes, plus on risque deu rendre le calcul instable.

(nb : la stabilité c'est bien la faculté d'un schéma numérique à trouver des solutions proches de la réalité, car dès fois j'emploie le mot pour désigner la stabilité de la prévision, c'est à dire la sensibilité aux conditions initiales, ce qui est différent)