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Outils de modélisation climatique

en ligne ou à télécharger, pour permettre aux élèves de modéliser. Modèles paramétrables ou analyse de documents en classe
  • Logiciels / Banques de données/ applications
  • sites
Vensim et Venrread IPSL
Magicc et Scengen  Java Climate Model (JCV)
SiteSeer CarboScope
ShowTime                    NOAA                        
Ecopath P A S T Paleontological Statistics   Sig Nasa
WorldWatcher NEO
Simclimat Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD)  
  climobs
  Centre canadien de la modélisation et de l'analyse climatique 
  http://www.aviso.oceanobs.com/fr/accueil/index.html 

  

WorldWatcher


accès Logiciel : http://www.worldwatcher.northwestern.edu/softwareWW.htm

WorldWatcher for Windows 3.0.6 in September, 2008.  33,8 MO

Descriptif: WorldWatcher est une interface de visualisation de données.Chaque utilisateur peut importer ses propres données .Les données concernent les transferts d'énergie du système terre-atmosphère.

Utilisable dès la classe de seconde

                                                  

 

worldwatcher.jpg

 

SiteSeer


accès: (Version 1.2 pour Microsoft Windows)
http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/softlib/siteseer.html
(23 May 1995, 3,3 Mo)
Lien institutionnels - organismes associés: (NOAA Paleoclimatology Program)

Descriptif: Contenu d'une base de pollens, affichage des informations de synthèse et de diagrammes polliniques .
Affichage en Français
SiteSeer est un logiciel permettant de visualiser, sous forme de résumé, le contenu d'une Pollen Database. SiteSeer fonctionne sous toute version de Microsoft Windows. SiteSeer comprend une carte et un fichier de données pour chacune des bases de données représentées. Elles comprennent actuellement: African Pollen Database, la Sibérie orientale et Extrême-Orient russe Pollen Database, européen Pollen Database, Indo-Pacifique Pollen Database (inventaire seule), d'Amérique latine Pollen Database, et l'Amérique du Nord Pollen Database.
 siteseer1.jpg

 

siteseer2.jpgun site dans le massif centralsiteseer3.jpg un site en Espagne

 

ShowTime


accès: ftp://ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/paleo/softlib/showtime/showt060.exe
fichier de données -(1,7 MO)
(Version 0.6 pour Microsoft Windows,
Lien institutionnels - organismes associés : INRP ( Dernière mise à jour : 1/10/2001)
Descriptif: Animation qui montre la distribution à travers l'espace et le temps de 16 taxons polliniques individuels.
Les données disponibles concernent l'Amérique du Nord depuis 15000 ans BP racting executable file is approximately 1.7 Mbytes.)

 showtime2.jpgshowtime.jpg

 

Ecopath


accès: téléchargement-version 6.0 - http://www.ecopath.org/
 - ( EwE 6.0.7.114 (full installation) 11 MB )
Lien institutionnels - organismes associés: Ecopath with Ecosim
(EwE) University of British Columbia’s Fishery Centre,

Descriptif: Données écologiques par une suite logicielle pour les ordinateurs individuels
S'enregistrer – et télécharger le logiciel et des modèles à décompresser (pb de compatibilité des versions)

 

Vensim et Venrread


accès: Site INRP ( formation en ligne)
Lien institutionnels - organismes associés INRP

Descriptif: Modèles climatiques paramétrables

Magicc et Scengen


accès :logiciel en téléchargement – 168 MO  (SG53)  version 5.3 (mai 2008)
http://acces.inrp.fr/acces/thematiques/CCCIC/outils/magicscengen/5page
Lien institutionnels - organismes associés: Scénarios du SRES IPCC- Special Report on Emissions Scenarios
http://www.grida.no/publications/other/ipcc_sr/?src=/climate/ipcc/emission/015.htm

site intéressant- en français- sur les problématiques climatiques importantes :http://www.lenntech.fr/effet-de-serre/generalite-rechauffement-global.htm


Descriptif: Pour Windows / ouvrir Magicc
étapes

  1. sur Magicc Paramètres à définir ( par défaut ) pour des scénarii réalistes
  2. lancer les calculs ( modèle)
  3. lancement de Scengen

Affichage des modèles sous différentes formes (concentrations , graphes)
 

 magicsg1.jpg                                magicsg2.jpg

magicsg3.jpg  &nbnbsp; magicsg4.jpg

 

Institut Pierre Simon Laplace des sciences de l'environnement – IPSL

 accès en ligne:  http://www.ipsl.fr/logoPSL.jpg

Téléchargement animations
Pole de modélisation du climat:
http://www.ipsl.fr/fr/Organisation/Les-structures-federatives/Pole-de-modelisation-du-climat

 Descriptif: Acces à toutes les données de simulation

Exemples :
Une animation pour comprendre les principes de la modélisation climatique : les océans, la biosphère, l'atmosphère sont étroitement liés par des échanges permanents. ( vidéo youtube)

http://www.ipsl.fr/fr/Mediatheque/Multimedia/Animation-sur-la-modelisation-climatique

Evolution des températures au 21e siècle (25,31 MB)

Cette animation représente les anomalies de température par rapport à l'année 2000 calculées par le modèle couplé de l'IPSL. Le globe de droite représente une simulation de contrôle qui a calculé un climat sans perturbations anthropiques. Le globe de gauche représente une simulation où un scénario d'augmentation des concentrations de CO2 dans l'atmosphère a été pris en compte (scénario GIEC/SRESA2).

 

Le Pôle de modélisation du climat de l'IPSL réalise et diffuse des simulations climatiques pour différents programmes internationaux :
Les simulations réalisées pour le dernier rapport du GIEC
Les simulations réalisés pour le projet Européen Ensembles
Ces simulations ont été analysées et valorisées, en particulier dans le Livre Blanc Escrime d'étude des simulations climatiques réalisées par l'IPSL et Météo-France.
Ex Projet MC2: Modélisation Climat-Cycles

 IPSL.jpg

 

Java Climate Model

 

accès au site en ligne- site belge: http://www.astr.ucl.ac.be/users/matthews/jcm/

MAJ du 23 February 2009 / fonctionnement sous Java + application téléchargeable
JCM5 offline JCM_feb09.zip

Lien institutionnels - organismes associés
Lien INRP: http://acces.inrp.fr/eedd/climat/tic/javaClimateModelSVT/
sur la version 2004

Descriptif: Choix de scénarios - Paramétrages des paramètres du climat et Observations des graphes correspondants.

Exemple d'activité avec Java Climate Model (INRP)
Une première possibilité de travail: quel lien entre taux de CO2 atmosphérique et élévation de la température globale moyenne?
Se connecter au site http://jcm.chooseclimate.org/jcm4/
Choisir de travailler sur deux graphiques uniquement pour simplifier la lecture des données: en cliquant sur LAYOUT on sélectionne le mode 2 ROW
Choisir de travailler sur une modélisation très simple (COMPLEXITY puis simplest)
Sélectionner les deux variables étudiées en cliquant sur PLOT pour chaque graphique: atmospheric CO2 et temperature.

Le modèle part de l'idée que les choix socio-économqiue vont permettre de stabiliser le taux atmosphérique de CO2. on peut donc en déplaçant la flèche noire modifier d'une part la concentration maximale de CO2 atteinte, et d'autre part l'année à laquelle le taux de CO2 se stabilise.
Faire varier le taux de CO2 et observer les effets produits sur l'élévation de la température. on peut ainsi mettre en évidence le lien direct entre taux de CO2 et tempéarture de surface de la planète (effet de serre)
Faire varier l'année à partir de laquelle le taux de CO2 se stabilise et noter l'année à partir de laquelle la température se stabilise: on met ainsi en évidence un temps de réponse de dizaines d'années du système climatique.
N.B: ces graphiques issus d'une modélisation très simple correspondent à des scénarios de type A1B (utilisation mixte de combustibles fossiles et d'énergies renouvelables, forte croissance économique, croissance démographique mondiale élevée jusqu'à 2050 puis en déclin, introduction rapide de nouvelles technologies performantes, interactions socio-culturelles importantes conduisant à de faibles différences inter-régionales). Il est possible de modifier ce scénario en cliquant sur SRES (par exemple en choisissant le scénarios A1F, où la source principale d'énergie correspond essentiellement aux énergies fossiles.)

NIVEAU D'UTILISATION POSSIBLE: SECONDE, TERMINALE SPECIALITE


Une seconde possibilité de travail: le lien entre élévation du taux de CO2 et élévation du niveau marin.   Se connecter au site http://jcm.chooseclimate.org/jcm4/
Choisir de travailler sur deux graphiques uniquement pour simplifier la lecture des données: en cliquant sur LAYOUT on sélectionne le mode 2 ROW
Choisir de travailler sur une modélisation très simple (COMPLEXITY puis simplest)
Sélectionner les variables étudiées en cliquant sur PLOT pour chaque graphique: atmospheric CO2 et sea level rise.
Faire varier le taux de CO2 atmosphérique, noter les effets sur l'élévation du niveau de la mer.
On peut faire calculer la vitesse d'élévation du niveau marin pour des valeurs différentes de CO2.
On peut observer que l'année à laquelle le taux de CO2 se stabilise n'influence pas de façon nette la vitesse d'élévation du niveau de la mer.
On peut également augmenter la complexité des informations fournies en cliquant sur (COMPLEXITY puis normal): notamment les facteurs à l'origine l'élévation du niveau de la mer sont précisés: dilatation thermique, fonte des glaciers, du Groenland, de l'antarctique...
NIVEAU D'UTILISATION POSSIBLE: TERMINALE SPECIALITE

 JCM.jpg

 

CarboScopecarboscope.jpg


accès en ligne: http://www.carboscope.eu/
Lien institutionnels - organismes associés:Projet ICOS ( Integrated Carbon Observation System) = Projet européen visant à « comprendre l'état présent et prévoir le comportement futur du cycle de carbone global(mondial) et les émissions de gaz à effet de serre. »
Données fournies par
- CEA Gif s/ Yvette ( LSCE )
- Max Planck Institute (JENA)
- Wageningen University and Research Center (Wageningen )
-CarbonTrackerEurope (North America)
Descriptif: Modele inverse
modèle mathémathique construit à partir des observations atmosphériques, des flux antérieurs et des modalités de circulation des composés chimiques ( distribution spatio-temporelles) en tenant compte des contraintes pour aboutir à une évaluation optimale des flux en CO2 ou CH4 ( avec des incertitudes)

carboscope2.jpgcarboscope3.jpg

ANIMATION entre 1996 et 2004 et Zoom sur les graphiques animés


logoNOAA.jpg


accès en ligne via le site NOAA: www.noaa.gov/
lien surExplore NOAA-Explore Research/Climat: http://www.oar.noaa.gov/climate/

Lien institutionnels-organismes associés: http://www.oar.noaa.gov/climate/t_modeling.html

Descriptif: La modélisation du climat suivant le principe d'un découpage de la surface terrestre sous la forme d'une grille 3D

modeleNOAA.jpg

 

Points d'intérêts du site:

  • Variabilité climatique
  • effet de serre- réchauffement
  • La chimie atmosphérique
  • Paléoclimats
  • Ocean Circulation
  • Les phénomènes climatiques extrêmes et des événements

globeNOAA.jpggraphesNOAA.jpg

 

NOAA  (données de dendrochronologie)


accès en ligne: http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/treering.html

Lien institutionnels - organismes associés: NOAA Paléoclimatology
vers DendroDB European Tree-Ring database

 ecranNOAA.jpg

Descriptif: Etude des cernes des arbres : chroniques anciennes de changements de l'environnement
données ( tableaux) à convertir sur tableur sur l'étude des cernes

 

NOAA (données de forçage climatique)


accès en ligne: La NOAA Paleoclimatology Programme archive des données sur le forçage climatique .

 ecranNOAA1.jpg

Lien institutionnels - organismes associés

Descriptif:Une variété de données sur les facteurs qui pourraient affecter le climat sont inclus, comme les éruptions volcaniques, variabilité solaire, des oligo-gaz et d'aérosols, et les variations orbitales Milankovitch.
Les variations orbitales, 5,000,000 ans, Berger et Loutre 1991
Orbital Variations, -50 to +20 Myrs Laskar et al. (À partir de l'IMCCE)
 

NOAA (modèles climatiques)


accès en ligne: Outils de visualisation de modèles climatiques
http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/modelvis.html


Lien institutionnels - organismes associés: lien vers le site PMIP (Paleoclimat- Modelling Intercomparison Project) http://pmip.lsce.ipsl.fr/ ou http://pmip3.lsce.ipsl.fr/

graphesNOAA2.jpg

 

Sig Nasa (Nasa World Wind.)

 

Lien institutionnels - organismes associés:
Site svt de besançon: http://artic.ac-besancon.fr/svt/tice/SIG/nasa/paleomaps.htm
liens de téléchargement non actifs

Descriptif: Accès à des paleomaps depuis le Précambrien


SimClimat 1.0c

 Site d' informations sur le logiciel et téléchargement : http://web.lmd.jussieu.fr/~crlmd/simclimat/
Extrait modifié de la notice :
" Logiciel pédagogique de simulation du climat en Lycée"

objectif : réaliser des simulations climatiques à différentes échelles de temps au choix de l'utilisateur

Les résultats concernant la température globale de surface, le niveau de mer, l'extension des calottes et la composition de l'atmosphère s'affichent alors sous forme de courbes et de dessins.
L'utilisateur peut y tester l'influence de divers paramètres influençant le climat (paramètres astronomiques, composition de l'atmosphère, cycle du carbone, albédo planétaire...) ainsi que brancher ou débrancher certaines rétroactions climatiques.

 simclimat.jpg