Evaluation of CMIP6 DECK Experiments With CNRM‐CM6‐1
International audience This paper describes the main characteristics of CNRM-CM6-1, the fully coupled atmosphere-ocean general circulation model of sixth generation jointly developed by Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) and Cerfacs for the sixth phase of the Coupled Model Intercom...
Published in: | Journal of Advances in Modeling Earth Systems |
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Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
Other Authors: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | English |
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HAL CCSD
2019
|
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Open Polar |
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Archives ouvertes de Paris-Saclay |
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ftuniparissaclay |
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[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean Atmosphere |
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[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean Atmosphere Voldoire, Aurore Saint-Martin, David Sénési, Stéphane Decharme, B. Alias, A. Chevallier, Matthieu Colin, Jeanne Guérémy, Jean-François Michou, M. Moine, Marie-Pierre Nabat, Pierre Roehrig, Romain Salas y Mélia, David Séférian, Roland Valcke, Sophie Beau, Isabelle Belamari, Sophie Berthet, Sarah Cassou, Christophe Cattiaux, Julien Deshayes, Julie Douville, Hervé Éthé, Christian Franchistéguy, Laurent Geoffroy, Olivier Lévy, Claire Madec, Gurvan Meurdesoif, Yann M'Sadek, Rym Ribes, Aurélien Sanchez-Gomez, Emilia Terray, Laurent Waldman, Robin Evaluation of CMIP6 DECK Experiments With CNRM‐CM6‐1 |
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[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean Atmosphere |
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International audience This paper describes the main characteristics of CNRM-CM6-1, the fully coupled atmosphere-ocean general circulation model of sixth generation jointly developed by Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) and Cerfacs for the sixth phase of the Coupled Model Intercomparison Project 6 (CMIP6). The paper provides a description of each component of CNRM-CM6-1, including the coupling method and the new online output software. We emphasize where model's components have been updated with respect to the former model version, CNRM-CM5.1. In particular, we highlight major improvements in the representation of atmospheric and land processes. A particular attention has also been devoted to mass and energy conservation in the simulated climate system to limit long-term drifts. The climate simulated by CNRM-CM6-1 is then evaluated using CMIP6 historical and Diagnostic, Evaluation and Characterization of Klima (DECK) experiments in comparison with CMIP5 CNRM-CM5.1 equivalent experiments. Overall, the mean surface biases are of similar magnitude but with different spatial patterns. Deep ocean biases are generally reduced, whereas sea ice is too thin in the Arctic. Although the simulated climate variability remains roughly consistent with CNRM-CM5.1, its sensitivity to rising CO 2 has increased: the equilibrium climate sensitivity is 4.9 K, which is now close to the upper bound of the range estimated from CMIP5 models. |
author2 |
Groupe de Météorologie de Grande Échelle et Climat (GMGEC) Centre national de recherches météorologiques (CNRM) Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS) Nucleus for European Modeling of the Ocean (NEMO R&D ) Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité) Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE) Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) ANR-13-MONU-0008,CONVERGENCE,Convergence en Science du Climat à l'ère du Big Data et des challenges de l'Exascale.(2013) European Project: 641816,H2020,H2020-SC5-2014-two-stage,CRESCENDO(2015) |
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Article in Journal/Newspaper |
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Voldoire, Aurore Saint-Martin, David Sénési, Stéphane Decharme, B. Alias, A. Chevallier, Matthieu Colin, Jeanne Guérémy, Jean-François Michou, M. Moine, Marie-Pierre Nabat, Pierre Roehrig, Romain Salas y Mélia, David Séférian, Roland Valcke, Sophie Beau, Isabelle Belamari, Sophie Berthet, Sarah Cassou, Christophe Cattiaux, Julien Deshayes, Julie Douville, Hervé Éthé, Christian Franchistéguy, Laurent Geoffroy, Olivier Lévy, Claire Madec, Gurvan Meurdesoif, Yann M'Sadek, Rym Ribes, Aurélien Sanchez-Gomez, Emilia Terray, Laurent Waldman, Robin |
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Voldoire, Aurore Saint-Martin, David Sénési, Stéphane Decharme, B. Alias, A. Chevallier, Matthieu Colin, Jeanne Guérémy, Jean-François Michou, M. Moine, Marie-Pierre Nabat, Pierre Roehrig, Romain Salas y Mélia, David Séférian, Roland Valcke, Sophie Beau, Isabelle Belamari, Sophie Berthet, Sarah Cassou, Christophe Cattiaux, Julien Deshayes, Julie Douville, Hervé Éthé, Christian Franchistéguy, Laurent Geoffroy, Olivier Lévy, Claire Madec, Gurvan Meurdesoif, Yann M'Sadek, Rym Ribes, Aurélien Sanchez-Gomez, Emilia Terray, Laurent Waldman, Robin |
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Voldoire, Aurore |
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Moine, Marie-Pierre Nabat, Pierre Roehrig, Romain Salas y Mélia, David Séférian, Roland Valcke, Sophie Beau, Isabelle Belamari, Sophie Berthet, Sarah Cassou, Christophe Cattiaux, Julien Deshayes, Julie Douville, Hervé Éthé, Christian Franchistéguy, Laurent Geoffroy, Olivier Lévy, Claire Madec, Gurvan Meurdesoif, Yann M'Sadek, Rym Ribes, Aurélien Sanchez-Gomez, Emilia Terray, Laurent Waldman, Robin Groupe de Météorologie de Grande Échelle et Climat (GMGEC) Centre national de recherches météorologiques (CNRM) Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS) Nucleus for European Modeling of the Ocean (NEMO R&D ) Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN) Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)) École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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The paper provides a description of each component of CNRM-CM6-1, including the coupling method and the new online output software. We emphasize where model's components have been updated with respect to the former model version, CNRM-CM5.1. In particular, we highlight major improvements in the representation of atmospheric and land processes. A particular attention has also been devoted to mass and energy conservation in the simulated climate system to limit long-term drifts. The climate simulated by CNRM-CM6-1 is then evaluated using CMIP6 historical and Diagnostic, Evaluation and Characterization of Klima (DECK) experiments in comparison with CMIP5 CNRM-CM5.1 equivalent experiments. Overall, the mean surface biases are of similar magnitude but with different spatial patterns. Deep ocean biases are generally reduced, whereas sea ice is too thin in the Arctic. Although the simulated climate variability remains roughly consistent with CNRM-CM5.1, its sensitivity to rising CO 2 has increased: the equilibrium climate sensitivity is 4.9 K, which is now close to the upper bound of the range estimated from CMIP5 models. Article in Journal/Newspaper Arctic Sea ice Archives ouvertes de Paris-Saclay Arctic Journal of Advances in Modeling Earth Systems 11 7 2177 2213 |