GROUPE DE PROJET MESONH
Compte-rendu de la réunion du 14 janvier 2010
Rédacteur C.Lac, CNRM

Présents : P.Aumond, S.Bielli, J.-P. Chaboureau, V.Ducrocq, J. Escobar, D. Gazen, C. Lac, V.Masson, J. Payart, JP.Pinty, E. Richard, G. Tanguy, M.Tomasini, F.Visentin

1. Informations générales

Arrivée de Soline Bielli

Au revoir et un grand merci à Jacqueline Duron, pour qui l'heure de la retraite a sonné. Bienvenue à Soline Bielli, reçue IR et qui remplace Jacqueline depuis le 1er janvier 2010 au LA. Les objectifs de Soline dans les prochains mois sont d'une part de contribuer à l'assimilation dans AROME, dans la continuité des travaux de Matthias Grzeschik sur l'assimilation des données lidar-vapeur d'eau, et d'autre part de fournir les bases d'une réflexion sur l'amélioration de l'ergonomie de Méso-NH. Elle s'appuiera pour cela sur une comparaison WRF/Méso-NH, notamment du point de vue des fichiers et des logiciels graphiques. Cet état des lieux utilisera également une petite note établie par Sylvain Dupont (INRA) sur les points faibles de l'ergonomie de Méso-NH comparativement au modèle américain ARPS. Une présentation est envisagée à la prochaine réunion du groupe au printemps.

Licences

Depuis la précédente réunion du groupe Méso-NH (21 nov. 2008), 4 nouvelles licences ont été signées avec :

Par ailleurs, une réflexion a été engagée sur la possibilité de diffuser librement Méso-NH ainsi que SURFEX et ECOCLIMAP. Plusieurs types de licence existent :

La meilleure solution envisageable pour Méso-NH pourrait être la licence à « copyleft faible », qui n'obligerait pas le modèle AROME, intégrant une partie du code Méso-NH, à être diffusé librement.
Un inventaire sur l'origine du code Méso-NH a permis de conclure à l'absence de contraintes sur la diffusion libre du contenu : le code de rayonnement, initialement développé par Atmospheric and Environmental Research Inc., peut être diffusé librement à condition que soit mentionné en tête de code l'origine et les règles de distribution. Les formats de fichiers FA/LFI sont à l'origine des sources Météo-France. La seule contrainte concerne le code RTTOV sous licence EUMETSAT, non distribuable.
Un document a été rédigé sur le sujet et a été soumis à la Direction générale de Météo-France et à la Direction du Laboratoire d'Aérologie.

Sujets de Master, stages de modélisation et Stage de formation utilisateurs

eux stages M2 sont recensés au CNRM et au LA qui débutent actuellement et utilisent directement Méso-NH :

Deux stages de modélisation (5 semaines, binômes) sont en cours au CNRM, portant sur l'intégration du schéma RRTM-SW dans Méso-NH (avec O.Thouron) et sur le calcul de spectres d'énergie en diagnostic de Méso-NH (avec D.Ricard).

Le prochain stage de formation Méso-NH qui se tiendra du 8 au 11 février prochain, compte actuellement une dizaine d'inscrits.

CDD de Florian Visentin sur les schémas d'advection

Florian Visentin, ingénieur de l'ENSEEIHT en mécanique des fluides, a été recruté pour 6 mois dans le cadre du projet SOLSTICE, sur l'implantation de schémas d'advection de la quantité de mouvement de type WENO dans Méso-NH, dans le but d'augmenter le pas de temps et de s'approcher des schémas numériques disponibles dans WRF. Ces schémas d'advection seront associés à un schéma temporel de type RK3, en cours d'implantation pour l'advection. Une étape intermédiaire, associant à un schéma upstream du 3ème ordre pour le vent à un schéma temporel FIT, a montré une précision comparable au schéma CEN4TH associé au Leap-Frog mais avec un pas de temps réduit.

Réseau Internet en MF et le LA

Depuis un certain temps, des problèmes de télécommunications sont rencontrés entre MF et le LA, qui pénalisent la collaboration technique et le développement du modèle, tels que des déconnexions intempestives, des débits trop faibles via ssh (~5 ko/s au mieux) et des sessions X impraticables (Olive, débogeur totalview,...). Les débits trop faibles via ssh rendent impossible le rapatriement du code Méso-NH du dépôt CVS du LA vers MF. Ces problèmes ont été discutés lors d'une réunion entre LA et CNRM le 16 novembre 2009. Une solution technique envisageable est l'établissement d'une liaison privée sur le réseau REMIP, et l'installation d'un Proxy ssh permettant de faire le lien entre les protocoles admis par la politique sécurité du LA et celle de Météo-France.
Cette proposition, appuyée par S.Prieur et S.Legouis, responsables informatiques respectivement au LA et au CNRM, attend l'approbation de la Direction des Systèmes d'Information de MF.

Bug2 de la masdev4.8 et prochaine masdev

La masdev4_8 bugfix 2 est disponible depuis début janvier à MF. Les changements importants sont :

Le package Masdev4_8 Bug2 par Makefile devrait être disponible d'ici le 8 février prochain (prochain stage de formation).

La prochaine masdev4_9 est envisagée pour la fin du 1er semestre 2010. Parmi les développements à intégrer :

Evolution vers les grandes grilles

Après avoir parallélisé sur la verticale le solveur de pression, J.Escobar a testé avec succès le code sur jade (CINES) sur 8192 coeurs, une grille de 4096 x 4096 x 128, le code montrant une excellente scalabilité (autour de 100%). En revanche, il observe une perte de scalabilité au delà de 16000 processeurs.
Sur les étapes de préparation des simulations, la parallélisation de PREP_PGD présente certaines difficultés : une réunion est programmée entre J.Escobar et V.Masson sur ce sujet. Sur PREP_REAL, la lecture des champs GRIB a été parallélisée, ce qui permet de gagner en mémoire. Un travail d'optimisation reste à faire pour finaliser cette amélioration. Par contre, le traitement des champs en lfi pour PREP_REAL et SPAWNING doit encore être parallélisé.
La lecture et l'écriture d'entrée/sortie (I/O) en format LFI ne se faisaient jusqu'alors que sur un seul processeur, limitant les I/O à la mémoire du processeur. L'écriture des champs 3D en NZ matrices 2D permet maintenant de dépasser la limite mémoire du processeur et de pouvoir écrire avec NZ processeurs.
Une réflexion sur l'évolution de l'outil graphique en lien avec les I/O doit être menée.
A noter qu'un projet ANR Cosinus est en cours de montage sur le sujet et devrait impliquer Méso-NH.

2. Travaux scientifiques

Assimilation des données lidar vapeur d'eau dans AROME

S. Bielli a présenté les travaux de Matthias Grzeschik sur le sujet (BielliAssimLidarjan10.ppt). Après avoir développé des outils pour le pré-traitement des données lidar aéroportées collectées pendant la campagne COPS, Matthias a réalisé plusieurs simulations AROME avec et sans assimilation lidar sur un période de 30 jours pour la simulation de contrôle et de 15 jours pour la simulation avec assimilation. La simulation de contrôle a été réalisée avec un jeu d'observations qui ne contient pas les radiosondages de COPS. Il a également réalisé des prévisions de 30 heures en utilisant comme état initial soit la simulation de contrôle, soit la simulation avec assimilation. Des résultats préliminaires des scores de précipitations montrent qu'en moyenne sur toute la période, les scores ne sont pas améliorés. Néanmoins, les scores sont significativement améliorés pour certains jours (notamment pour le cas du 17/07/2007) et pour des taux de précipitations entre 2 et 6 mm.

Intercomparaison ARM/GCSS/SPARC TWP-ICE

JP. Chaboureau a présenté les tous premiers résultats de l'exercice d'intercomparaison ARM/GCSS/SPARC TWP-ICE sur l'Australie, impliquant Méso-NH (ChaboureauTWPICEjan10.ppt). Les simulations ont été réalisées sur 16 jours sur une grille 192x192x100 avec 1 km de maille horizontale à la fois avec les schémas microphysiques ICE3 et C3R5. Les résultats préliminaires obtenus par la coordinatrice Ann Fridlind suggèrent un comportement normal de Méso-NH. Les premières comparaisons ICE3/C3R5 montrent des différences assez significatives sur la représentation des cirrus (microphysique glacée), au contraire des pluies au sol.