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7 results on '"Madec, Gurvan"'

1. Impacts of Vertical Convective Mixing Schemes and Freshwater Forcing on the 2016–2017 Maud Rise Polynya Openings in a Regional Ocean Simulation.

Author

Gülk, Birte, Roquet, Fabien, Naveira Garabato, Alberto C., Bourdallé‐Badie, Romain, Madec, Gurvan, and Giordani, Hervé

Subjects
FRESH water, POLYNYAS, OCEAN, MIXING height (Atmospheric chemistry), SEA ice, MODELS & modelmaking
Abstract

The correct representation of the Maud Rise open‐ocean polynya in the Weddell Sea remains a challenge for ocean models. Here we reproduce the most recent polynya openings in 2016–2017 using a regional configuration, and assess their dependencies on vertical convective mixing schemes and freshwater forcing, both separately and in combination. We test three vertical convective mixing schemes: the enhanced vertical diffusion (EVD), the Eddy‐Diffusivity Mass‐Flux (EDMF) parameterization, and a modified version of EDMF accounting for thermobaric effects. Using simulations for the period 2007–2017, we find that the modified EDMF reproduces the observed climatological evolution of the mixed layer depth better than the original EDMF and the EVD, but a polynya fails to open due to excessive freshwater forcing. We thus use the modified EDMF to perform sensitivity experiments with reduced precipitation during 2012–2017. The imposed freshwater forcing strongly affects the number of years with polynyas. The simulation with the best representation of the 2016–2017 polynyas is analyzed to evaluate the triggering mechanisms. The 2016 polynya was induced by the action of thermobaric instabilities on a weak ambient stratification. This opening preconditioned the water column for 2017, which produced a stronger polynya. By examining the impacts of the different convective mixing schemes, we show that the modified EDMF generates more realistic patterns of deep convection. Our results highlight the importance of surface freshwater forcing and thermobaricity in governing deep convection around Maud Rise, and the need to represent thermobaric instabilities to realistically model Maud Rise polynyas. Plain Language Summary: We investigate the impacts of representing numerical vertical mixing and surface freshwater forcing in a regional ocean model on polynyas (large openings in the pack ice) at Maud Rise, Southern Ocean. Maud Rise is prone to hosting polynyas, often associated with deep convection, which is a local vertical mixing process homogenizing the water column between surface and depths of several hundred meters. Numerical models often use simplistic strategies to represent this process, but improved parameterizations have recently become available. In this work, we test the impact of the representation of convective mixing in a particularly sensitive region. The last Maud Rise polynyas were observed in 2016 and 2017. Our regional simulation is capable of reproducing these polynyas, which has long been a challenge for ocean‐sea ice models. We show that the 2016 polynya resulted from the action of a vertical instability at depth acting on weak ambient stratification. This event preconditioned the stronger 2017 polynya and deep convection. We conclude that representing convective plumes as a sub‐grid scale process in models leads to a more realistic representation of open‐ocean polynyas and associated convection events. Key Points: The Eddy‐Diffusivity Mass‐Flux (EDMF) parameterization is tested in a regional simulation of the ocean around Maud RiseThermobaric effects on convective plumes are enabled by modifying the EDMF parameterizationSimulations of Maud Rise polynyas are highly sensitive to freshwater forcing and mixing schemes [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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2024
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3. Presentation and Evaluation of the IPSL-CM6A-LR Climate Model

Author

Boucher, Olivier, Servonnat, Jérôme, Albright, Anna Lea, Aumont, Olivier, Balkanski, Yves, Bastrikov, Vladislav, Bekki, Slimane, Bonnet, Rémy, Bony, Sandrine, Bopp, Laurent, Braconnot, Pascale, Brockmann, Patrick, Cadule, Patricia, Caubel, Arnaud, Cheruy, Frédérique, Codron, Francis, Cozic, Anne, Cugnet, David, d'Andrea, Fabio, Davini, Paolo, de Lavergne, Casimir, Denvil, Sébastien, Deshayes, Julie, Devilliers, Marion, Ducharne, Agnès, Dufresne, Jean-Louis, Dupont, Eliott, Éthé, Christian, Fairhead, Laurent, Falletti, Lola, Flavoni, Simona, Foujols, Marie-Alice, Gardoll, Sébastien, Gastineau, Guillaume, Ghattas, Josefine, Grandpeix, Jean-Yves, Guenet, Bertrand, Guez, Lionel, Guilyardi, Éric, Guimberteau, Matthieu, Hauglustaine, Didier, Hourdin, Frédéric, Idelkadi, Abderrahmane, Joussaume, Sylvie, Kageyama, Masa, Khodri, Myriam, Krinner, Gerhard, Lebas, Nicolas, Levavasseur, Guillaume, Lévy, Claire, Li, Laurent, Lott, François, Lurton, Thibaut, Luyssaert, Sebastiaan, Madec, Gurvan, Madeleine, Jean-Baptiste, Maignan, Fabienne, Marchand, Marion, Marti, Olivier, Mellul, Lidia, Meurdesoif, Yann, Mignot, Juliette, Musat, Ionela, Ottle, Catherine, Peylin, Philippe, Planton, Yann, Polcher, Jan, Rio, Catherine, Rochetin, Nicolas, rousset, clement, Rousset, Clément, Sepulchre, Pierre, Sima, Adriana, Swingedouw, Didier, Thiéblemont, Rémi, Traore, Abdoul Khadre, Vancoppenolle, Martin, Vial, Jessica, Vialard, Jérôme, Viovy, Nicolas, Vuichard, Nicolas, Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, 010502 geochemistry & geophysics, climate model, IPSL‐CM6A‐LR, 01 natural sciences, Carbon cycle, lcsh:Oceanography, climate metrics, Range (statistics), SDG 13 - Climate Action, Environmental Chemistry, lcsh:GC1-1581, Precipitation, lcsh:Physical geography, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, CMIP6, 0105 earth and related environmental sciences, [PHYS.PHYS.PHYS-AO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Atmospheric and Oceanic Physics [physics.ao-ph], [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere, Global and Planetary Change, Coupled model intercomparison project, Intertropical Convergence Zone, 13. Climate action, [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Climatology, Middle latitudes, General Earth and Planetary Sciences, Environmental science, Climate sensitivity, climate sensitivity, Climate model, lcsh:GB3-5030, IPSL-CM6A-LR
Abstract

International audience This study presents the global climate model IPSL-CM6A-LR developed at Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL) to study natural climate variability and climate response to natural and anthropogenic forcings as part of the sixth phase of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6). This article describes the different model components, their coupling, and the simulated climate in comparison to previous model versions. We focus here on the representation of the physical climate along with the main characteristics of the global carbon cycle. The model's climatology, as assessed from a range of metrics (related in particular to radiation, temperature, precipitation, and wind), is strongly improved in comparison to previous model versions. Although they are reduced, a number of known biases and shortcomings (e.g., double Intertropical Convergence Zone [ITCZ], frequency of midlatitude wintertime blockings, and El Niño–Southern Oscillation [ENSO] dynamics) persist. The equilibrium climate sensitivity and transient climate response have both increased from the previous climate model IPSL-CM5A-LR used in CMIP5. A large ensemble of more than 30 members for the historical period (1850–2018) and a smaller ensemble for a range of emissions scenarios (until 2100 and 2300) are also presented and discussed.

Published
2020

6. Evaluation of CNRM Earth System Model, CNRM‐ESM2‐1: Role of Earth System Processes in Present‐Day and Future Climate

Author

Séférian, Roland, primary, Nabat, Pierre, additional, Michou, Martine, additional, Saint‐Martin, David, additional, Voldoire, Aurore, additional, Colin, Jeanne, additional, Decharme, Bertrand, additional, Delire, Christine, additional, Berthet, Sarah, additional, Chevallier, Matthieu, additional, Sénési, Stephane, additional, Franchisteguy, Laurent, additional, Vial, Jessica, additional, Mallet, Marc, additional, Joetzjer, Emilie, additional, Geoffroy, Olivier, additional, Guérémy, Jean‐François, additional, Moine, Marie‐Pierre, additional, Msadek, Rym, additional, Ribes, Aurélien, additional, Rocher, Matthias, additional, Roehrig, Romain, additional, Salas‐y‐Mélia, David, additional, Sanchez, Emilia, additional, Terray, Laurent, additional, Valcke, Sophie, additional, Waldman, Robin, additional, Aumont, Olivier, additional, Bopp, Laurent, additional, Deshayes, Julie, additional, Éthé, Christian, additional, and Madec, Gurvan, additional

Published
2019
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