Boinc - Equipe de la Science

• Qu'est ce que le projet climateprediction.net Seasonal Attribution ?
• Pourquoi chercher à attribuer ces événements climatiques extrêmes au réchauffement climatique ?
• Comment puis-je aider ?
• Quel modèle climatique utilisez-vous et qu'est ce que « BOINC » ?
• Regarder les images et les animations du modèle climatique.
• Qui sommes-nous ?

Qu'est ce que le projet climateprediction.net Seasonal Attribution Project ?

Le projet climateprediction.net Seasonal Attribution utilise le temps de calcul fournit par le grand public pour faire fonctionner en haute résoltuion des modèles de simulation climatique mondiaux. Ces simulations sont employées pour déterminer la probabilité pour que le risque d'occurrence d'événements climatiques extrêmes soit augmenté du fait des changements climatiques induit par l'activité humaine. Nous nous concentrons sur les événements climatiques extrêmes qui se produisent sur une échelle de temps saisonniere, et dans notre projet en cours nous nous concentrons spécifiquement sur les pluies diluviennes au Royaume-Uni durant l'automne 2000 et qui se sont produites pendant l'automne le plus humide jamais enregistré, entraînant des dommages généralisés et une perte estimée à 1,3 milliard livres (1,9 milliards d'euro).

• La moitié des modèles que nous utilisons sont des simulations climatiques de l'Automne 2000 en incluant les effets du changement climatique attribué à l'Homme et provoqué par l'émission de gaz à effet de serre. Nous les appelerons, les simulations "Industrial Autumn 2000" (automne 2000 industriel).
• L'autre moitié simulera une représentation du climat de l'Automne 2000 si aucune activité humaines productrice de gaz à effet de serre n'avait eu lieu au cours du siècle précédent. Nous appelerons ces dernières simulations "Non-Industrial Autumn 2000" (automne 2000 non-industriel).
• A partir de là, en comparant les résultats de ces modélisations climatiques "industriels" et "non indutriels", et en enregistrant dans chacune d'elles l'occurrence des inondations du type de celles de l'automne 2000, nous pourrons alors déterminer si la fréquence de l'occurrence (ou "le risque") de telles inondations a changé, et donc à quels risques on peut s'attendre au cours du prochain siècle par le seul fait des activités humaines productrices de gaz à effet de serre.

Il y a également un article plus en détails au sujet du contenu scientifique de ce projet. Nous collaborons également avec d'autres groupes de recherche qui sont intéressés pour employer nos simulations en vue de faire fonctionner des expériences semblables, pour la fonte des neiges aux Etats-Unis du nord-ouest, où pour les vagues de chaleur en Inde et en Afrique du Sud.

Pourquoi chercher à attribuer ces événements climatiques extrêmes au réchauffement climatique ?

Les événements climatiques extrêmes récents, ayant eu de grande conséquences sociales et économiques, ont eu le mérite d'ouvrir la discussion au sujet des effets de l'activité humaine sur le climat mondial. Une piste pour répondre à cette question est de comparer le climat actuel du monde à ce qu'il ressemblerait sans activité humaine - ceci peut être comparé à la façon dont un épidémiologue pourrait comparer des groupes de fumeurs et de non-fumeurs pour attribuer les effets du tabagisme sur les cancers du poumon. Le problème est que nous ne pouvons pas observer à quoi ressemblerait un climat sans la présence de l'activité humaine, puisque nous ne pouvons observer que l'état actuel du climat. Par conséquent nous devons recourir à des simulations d'un tel climat en utilisant des modèles de dernière génération.

En outre, de petits détails dans la façon dont nous programmons ces simulations peuvent avoir un impact significatif sur les résultat finaux - reflétant le fait que nous n'avons pas des modèles entièrement parfait et de petits évenements qui ont lieu en ce moment peuvent exercer une inffluence considérable sur ce qui se produira à l'avenir (pour citer une phrase célèbre, « Le battement des ailes d'un papillon au Brésil pourrait être l'élément déclencheur d'une tornade au Texas », le fameux effet papillon). Pour diminuer cette incertitude nous faisons fonctionner un grand nombre de simulations pour chacun des deux modèles climatiques - c'est encore, semblable à la façon dont un epidimiologiste pourrait étudier un grand nombre de patients pour avoir une confiance en ses résultats. En outre, comme les inondations de l'automne 2000 était en soi un évenement extrême celà rend encore plus nécessaire de calculer un grand nombre de simulations pour pouvoir espérer reproduire un événement de cette importance. Nous projetons actuellement d'accomplir environ 10.000 simulations pour chacun des climats industriels et non-industriels de l'automne 2000.

Nous nous concentrons en particulier sur les inondations de l'automne 2000 au Royaume-Uni car hormis le fait d'avoir entrainé d'importants dommages, elles se sont produites pendant l'automne le plus humide depuis le début des mesures en 1766. Ainsi nous prévoyons dans nos simulations tout les signaux d'un tel événement, essentiellement parce que ce sont ces épisodes qui sortent le plus de la norme et ils sont donc plus facile à détecter que si des phénomènes vécus moins graves et/ou de plus courte durée étaient étudiés. En outre, c'est seulement récemment que des modèles ont été développé avec la résolution exigée pour mettre en relief des épisodes tel que les inondations de l'Automne 2000.

Attribuer au changement climatique l'augmentation de la survenance des épisodes extrêmes a également des implications pour attribuer les responsabilités suite à de tels événements.

Comment puis-je aider ?

Nous avons pour but d'accomplir environ 10.000 simulations du climat de l'automne 2000. Cependant faire fonctionner toutes ces simulations demande une infrastructure informatique très importante d'une part parce qu'elles sont nombreuses et d'autre part parce que c'est un modèle qui a une résolution spatiale élevée - c'est largement au delà de nos propres ressources. C'est pourquoi vous pouvez aider et participer au projet ! Nous vous invitons à télécharger et faire fonctionner une de ces simulations sur votre propre ordinateur et ainsi d'aider à déterminer le risque d'occurrence des inondations de l'automne 2000 au Royaume-Uni attribuables aux activités humaines inffluençant le climat.

La simulation fonctionnera automatiquement comme processus de fond sur votre ordinateur, quand vous branchez votre ordinateur, et vous pouvez le programmer pour qu'il fonctionne au moment où vous le désirez. Il ne devrait pas affecter les autres taches que vous effectuez sur votre ordinateur. Il simulera le climat mondial pendant une période d'un an allant d'avril 2000 à mars 2001, afin de capturer les conditions atmosphériques incluant, précédant ou succédant à l'automne 2000. Pendant qu'il fonctionne, vous pourrez observer l'évolution du modèle climatique calculé sur votre ordinateur. Une unité prend sans interruption approximativement 3 à 4 semaines sur un ordinateur équipé d'un processeur Pentium 4 (voir pour plus de détails la configuration conseillée). Une fois accomplis, les résultats nous sont retournés par l'intermédiaire d'Internet, mais vous n'avez pas besoin d'être connecté à Internet lorsque la simulation est en marche, et vous pourrez voir un résumé de vos résultats sur le site internet du projet.

Quel modèle climatique utilisez-vous et qu'est ce que « BOINC » ?

Pour nos simulations nous employons un modèle climatique dernier cri : HadAM3-N144, qui a été développé au centre de Hadley pour la prévision et la recherche du climat. C'est une version spatiale haute résolution du modèle unifié standard employé par UK Met Office (en apprendre plus au sujet de la modélisation climatique et du modèle unifié). A la surface de la Terre il fournit une résolution horizontale d'environ 100km² aux latitudes moyennes lui permettant de capturer d'une façon correcte les orages et le temps associé aux inondation de l'automne 2000. Spécifiquement, dans les simulations nous enregistrons quotidiennement la température en surface , les précipitations, le géopotentiel à 500hPa et les vents en surface au-dessus des régions Atlantique Européenne. Chaque mois la température mensuelle, les précipitations , le géopotentiel à 500hPa, la pression moyenne et l'humidité du sol au-dessus de la totalité du globe est également calculée pour construire un système climatique à grande échelle. En outre, les températures quotidiennes et les précipitations au-dessus du nord-ouest des Etats-Unis, de l'Inde et de l'Afrique du Sud sont enregistrées pour des projets d'étudiants relatifs à la fonte des neiges et aux vagues de chaleur.

Pour distribuer et superviser le bon fonctionnement des simulations sur les ordinateurs des participants nous employons le logiciel « BOINC » ( acronyme de Berkeley Open Infrastructure for Network Computing : plate-forme de calcul distribué entièrement Open Source ). BOINC permet à l'utilisateur de controler le fonctionnement des calculs de simulations sur son ordinateur. Le logiciel permet de préciser à quel moment vous voulez faire tourner la simulation, quelle quantité de vos ressources informatiques vous voulez consacrer au projet, choisir le mode écran de veille, et ainsi voire une visualisation interactive de votre simulation. Vous pouvez en découvrir plus au sujet de la façon dont boinc fonctionne et utiliser BOINC pour rejoindre le projet

Regarder les images et les animations du modèle climatique.

Pour obtenir un aperçu et pour voir à quoi ressemble la simulation climatique que vous êtes en train de modéliser sur votre ordinateur personnel, reportez vous s'il vous plait à la page des visualisations. Celle-ci sera régulierement mise à jour si tout va bien pour inclure les images les plus intéressantes fournies par les utilisateurs et les résultats obtenus durant le projet.

Qui sommes-nous ?

Les principaux chercheurs participant à ce projet sont Pardeep Pall , Myles Allen et Dáithí Stone, du département de physique atmosphérique, océanique et planétaire de l'université d'Oxford. Nous travaillons étroitement avec l'équipe du projet climateprediction.net et nous sommes extrêmement reconnaissants pour leur contribution à ce projet. Ce projet est financé par WWF international et par une bourse du Natural Environment Research Council britannique.

L'écran de veille

Traduction de cette page

Voici quelques échantillons des visualisations obtenues grâce au modèle climatique. Ceci inclut des captures d'écran et une animation

Images

Voici des captures d'écran qui ont été obtenues lors du calcul d'un modèle climatique sur un ordinateur personnel. Ils montrent la couverture nuageuse (image du haut), les précipitations (en bas à droite) et la températures au sol (droite inférieure). Derrière on apperçoit l'interface du logiciel « BOINC » que les utilisateurs emploient pour faire fonctionner la simulation :

Animations

Vous pouvez télécharger et regarder cette animation qui montre quelques jours d'une simulation modèlisée :
Télécharger la visualisation [Note : téléchargement de 100 Mo]

Instruction pour visionner l'animation :

1. Télécharger le fichier viz.zip à l'aide du lien, enregistrer le sur votre ordinateur.
2. Une fois que le fichier est enregistré, décompresser le fichier puis rendez-vous dans le fichier ainsi décompressé.
3. Lancer l'application gfx2.exe présente dans ce fichier ( gfx ?.exe fait fonctionner l'animation à des vitesses différentes. le choix de ? = 2 semble le mieux).
4. L'animation devrait maintenant se lancer. Tapper h sur votre clavier pour afficher les options de visualisation