Key features of the IPSL ocean atmosphere model and its sensitivity to atmospheric resolution

• Published in: Climate Dynamics
• Main Authors: Marti, Olivier, Braconnot, Pascale, Dufresne, Jean-Louis, Bellier, Jacques, Benshila, Rachid, Bony, Sandrine, Brockmann, Patrick, Cadule, Patricia, Caubel, Arnaud, Codron, Francis, de Noblet, Nathalie, Denvil, Sébastien, Fairhead, Laurent, Fichefet, Thierry, Foujols, Marie-Alice, Friedlingstein, Pierre, Goosse, Hugues, Grandpeix, Jean-Yves, Guilyardi, Éric, Hourdin, Frédéric, Idelkadi, Abderrahmane, Kageyama, Masa, Krinner, Gerhard, Lévy, Claire, Madec, Gurvan, Mignot, Juliette, Musat, Ionela, Swingedouw, Didier, Talandier, Claude
• Other Authors: Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), 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)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modelling the Earth Response to Multiple Anthropogenic Interactions and Dynamics (MERMAID), 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)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-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)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Calcul Scientifique (CALCULS), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), Institut d'Astronomie et de Géophysique Georges Lemaître (UCL-ASTR), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), Modélisation du climat (CLIM), CLIPS, Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (CERFACS), Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique - CERFACS (CERFACS), Contribution to the European project ENSEMBLES (Project no. GOCE-CT-2003-505539) and to the French project MissTerre (LEFE-EVE)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2010
• Subjects: Coupling; Resolution; Circulation; El Niño/Southern oscillation; Climate; Simulations; Ocean; Atmosphere; North-Atlantic oscillation; Storm-tracks; [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology; Laplace; North Atlantic; North Atlantic oscillation
• Online Access: https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00498320; https://doi.org/10.1007/s00382-009-0640-6

International audience This paper presents the major characteristics of the Institut Pierre Simon Laplace (IPSL) coupled ocean-atmosphere general circulation model. The model components and the coupling methodology are described, as well as the main characteristics of the climatology and interannual variability. The model results of the standard version used for IPCC climate projections, and for intercomparison projects like the Paleoclimate Modeling Intercomparison Project (PMIP 2) are compared to those with a higher resolution in the atmosphere. A focus on the North Atlantic and on the tropics is used to address the impact of the atmosphere resolution on processes and feedbacks. In the North Atlantic, the resolution change leads to an improved representation of the storm-tracks and the North Atlantic oscillation. The better representation of the wind structure increases the northward salt transports, the deep-water formation and the Atlantic meridional overturning circulation. In the tropics, the ocean-atmosphere dynamical coupling, or Bjerknes feedback, improves with the resolution. The amplitude of ENSO (El Niño-Southern oscillation) consequently increases, as the damping processes are left unchanged.