Projet H2020 CONFESS : Représentation cohérente des variations temporelles des forçages aux limites dans les réanalyses et les prévisions saisonnières.
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2020 -2024
- Budget alloué 1.279.987,5 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto CONFESS
Le résultat le plus visible du réchauffement climatique est l’augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes dans le monde. Une surveillance et des prévisions fiables du changement climatique sont aujourd’hui plus importantes que jamais. Dans cette optique, le projet CONFESS, financé par l’UE, soutiendra le besoin sociétal d’un service Copernicus sur le changement climatique (C3S) amélioré.
Une représentation cohérente des variations temporelles des forçages aux limites permettra une réanalyse des prévisions climatiques et des prévisions saisonnières améliorées grâce à la mise en œuvre de données d’observation de la Terre améliorées, telles que l’utilisation des terres, l’état de la végétation et les aérosols émis à la surface. Les systèmes C3S seront optimisés pour les changements annuels d’utilisation des terres en ajoutant des informations satellitaires et prévisionnelles sur l’état de la végétation et les émissions d’aérosols. CONFESS aidera les sociétés dans leurs stratégies d’adaptation et d’atténuation aux événements climatiques extrêmes.
Un aperçu des principaux résultats de la première période est présenté ci-dessous.
- WP1 Un ensemble de données d'observation harmonisées de l'indice de surface foliaire (LAI) couvrant la période 1993-2019 a été finalisé et diffusé aux partenaires de CONFESS. L'ensemble de données sur l'utilisation des terres/la couverture terrestre (LULC) a été adapté aux types de végétation de l'IFS et partagé avec les partenaires. L'ensemble de données FCover a été récupéré et finalisé pour prendre en charge la modélisation dans les tâches 1.2 et 1.3. Les cartes LULC annuelles dérivées de LUH2 ont été produites conformément aux types fonctionnels des plantes SURFEX. Les apports de végétation et d'atmosphère (forçage horaire ERA5) ont été préparés séparément pour chaque partenaire. Une liste de résultats pour le modèle terrestre (variables, fréquence) a été convenue et partagée entre les partenaires. Une simulation historique de terrain uniquement avec végétation interactive a été réalisée.
- WP2 Une nouvelle approche a été développée pour dériver une nouvelle version de la climatologie des aérosols CAMS, en utilisant la dernière version de l'IFS avec la chimie complète et les aérosols, et incluant 14 types d'aérosols. Une nouvelle climatologie sera élaborée sur une période de plusieurs décennies pour permettre la création d'une climatologie variable dans le temps, pour obtenir une représentation plus précise de la climatologie actuelle et une représentation beaucoup plus précise de l'évolution temporelle à l'échelle régionale. Une suite de tests pour cette nouvelle approche a été mise en œuvre avec succès. Une climatologie a été créée à partir du Global Fire Assimilation System (GFAS) développé et maintenu par CAMS et sera mise à disposition sur l'Atmosphere Data Store. Les émissions observées du GFAS sont déjà implémentées dans l'IFS ENS qui sera utilisé pour réaliser les expériences.
- WP3 Le protocole expérimental pour les expériences du WP3 a été développé, couvrant toutes les expériences du WP (tâches 1, 2 et 3). La production de nouvelles prévisions avec les changements prescrits dans les conditions de surface du terrain commencera au cours de la deuxième année du projet.
- WP4 La structure de gestion du projet a été établie. La réunion de lancement a été organisée virtuellement et une assemblée générale ouverte est en cours de préparation pour se tenir virtuellement le 1er décembre 2021. Le site Web du projet D4.2 a été développé et est maintenu avec des nouvelles et des mises à jour régulières.
L'objectif de CONFESS est d'améliorer la fiabilité et la convivialité des informations C3S dans le système couplé terre-atmosphère en exploitant de nouveaux enregistrements de données d'observation de la Terre améliorés sur l'utilisation des terres, l'état de la végétation et les aérosols émis en surface, distribués via les différents services Copernicus. Les développements de CONFESS seront intégrés de manière transparente pour être utilisés dans les futurs systèmes C3S, améliorant la précision du service en représentant les changements annuels d'utilisation des terres et en intégrant des informations sur l'état de la végétation dérivées des satellites et prévues, ainsi que les émissions d'aérosols provenant d'événements dangereux ou extrêmes tels que les éruptions volcaniques et la combustion de biomasse à grande échelle (par exemple, les incendies de forêt).
La capacité supplémentaire de représenter les variations temporelles et les tendances de ces variables, ainsi que la survenue d’événements dangereux ou extrêmes, sera soutenue par l’adoption rapide de nouvelles observations de la Terre. L’impact sur le système terrestre sera évalué en fonction de la qualité de la réanalyse globale, ainsi que des prévisions saisonnières, en utilisant des systèmes de modélisation de pointe. L'infrastructure et les connaissances développées grâce à CONFESS contribueront à améliorer les capacités du C3S en matière de surveillance et de prévision fiables, avec un accent particulier sur les événements extrêmes. En exploitant des enregistrements d'observation améliorés répartis sur différents services Copernicus, CONFESS améliorera les capacités du C3S à surveiller et à prédire les événements extrêmes et à produire des tendances climatiques fiables, augmentera la pertinence des services dans la représentation des événements dangereux et de leur impact, et ouvrira la voie à l'adoption rapide de nouvelles observations.
Cet objectif sera atteint en permettant une représentation cohérente de la variabilité temporelle des éléments chimiques et biologiques de l’état de surface de la Terre et de la composition atmosphérique dans les futures réanalyses du C3S et les systèmes de prévision saisonnière, en inventoriant les derniers ensembles de données harmonisés et en incluant davantage de modèles de prévision pour ces nouveaux composants du système terrestre. Les objectifs stratégiques de CONFESS sont :
- Représentation, pour la première fois, des variations temporelles de la couverture terrestre et de la végétation dans les systèmes C3S en exploitant les ensembles de données d'observation Copernicus de pointe
- Représentation temporelle améliorée des aérosols troposphériques en harmonisant les ensembles de données CMIP6 et CAMS.
- Amélioration des capacités de prévision grâce à l’inclusion d’une végétation pronostique et de nouvelles capacités de réponse aux émissions volcaniques et de combustion de biomasse.
Une société résiliente au changement climatique nécessite des informations fiables en matière de surveillance et de prévision des tendances, des modèles et des perturbations climatiques, tant à l’échelle mondiale que régionale. En fournissant une représentation cohérente des variations temporelles des forçages aux limites dans les réanalyses et les prévisions saisonnières, CONFESS contribuera au besoin sociétal émergent d'un service Copernicus sur le changement climatique (C3S) amélioré qui peut soutenir les stratégies d'adaptation et d'atténuation face à la fréquence et à l'intensité accrues des extrêmes climatiques.
L'objectif de CONFESS est d'améliorer la fiabilité et la convivialité des informations C3S dans le système couplé terre-atmosphère en exploitant de nouveaux enregistrements de données d'observation de la Terre améliorés sur l'utilisation des terres, les états de la végétation et les aérosols émis en surface distribués via différents services Copernicus. Les développements de CONFESS seront systématiquement intégrés pour être utilisés dans les futurs systèmes C3S, améliorant la précision du service en représentant les changements annuels d'utilisation des terres, en ajoutant des états de végétation dérivés et prédits par satellite ainsi que des émissions d'aérosols dues à des événements dangereux/extrêmes, tels que les éruptions volcaniques et la combustion de biomasse à grande échelle (par exemple, les incendies de forêt).
La capacité supplémentaire de représenter les variations et les tendances temporelles de ces variables ainsi que la survenue d’événements extrêmes ou dangereux sera soutenue par l’adoption rapide de nouvelles observations de la Terre. L’impact sur le système terrestre sera évalué en fonction de la qualité de la réanalyse globale, ainsi que des prévisions saisonnières utilisant des systèmes de modélisation de pointe. L'infrastructure et les connaissances développées au sein de CONFESS contribueront à améliorer les capacités du C3S en matière de surveillance et de prévision fiables, en mettant l'accent sur les extrêmes.
- Atterrir. Des informations inédites sur la végétation mondiale, fournies par les dernières campagnes satellites Copernicus, seront intégrées dans les modèles de surface terrestre utilisés pour la réanalyse et l'initialisation des systèmes de prévision saisonnière. La variabilité des propriétés de la végétation, telles que la densité des feuilles, la couverture végétale verte et les types de couverture terrestre, sera prise en compte à la fois dans les modèles terrestres basés sur l'observation de la Terre et dans la nouvelle paramétrisation pronostique de la dynamique de la végétation, surmontant ainsi les limites actuelles de l'analyse à court terme et des prévisions dans les régions terrestres touchées. L’une des ambitions de CONFESS est de contribuer à combler l’écart entre les modèles utilisés pour la prévision climatique à court terme et les dernières avancées des modèles du système terrestre utilisés pour la recherche sur le changement climatique (cadre CMIP6), qui sont censés limiter considérablement les performances et l’utilité actuelles des prévisions saisonnières. Il existe deux stratégies pour modéliser la variabilité de la végétation, et ce projet aidera à déterminer laquelle est la mieux adaptée pour représenter les flux d’eau, de carbone et d’énergie entre la terre et l’atmosphère. L’une consiste à prescrire l’IAF observée. Cette approche permet de corriger les biais du modèle dans l’état moyen et la variabilité de la végétation. L’autre stratégie consiste à considérer l’évolution dynamique de la végétation à travers une paramétrisation prévisionnelle de l’IAF. La végétation modélisée peut rester biaisée, mais peut évoluer de manière cohérente avec les variables environnementales simulées qui ont un impact sur la phénologie de la végétation (humidité du sol, rayonnement incident, température).
- Aérosols troposphériques et combustion de la biomasse Une meilleure représentation des forçages des aérosols contribuera à améliorer la précision des tendances à long terme et la variabilité à basse fréquence dans les réanalyses et les systèmes de prévision saisonnière, sans entraîner les coûts supplémentaires et la complexité d'une modélisation complète des aérosols et des émissions. Bien que modestes en termes absolus, ces améliorations sont importantes car elles permettront un étalonnage plus précis du signal de changement climatique dans les prévisions saisonnières et des estimations plus cohérentes du bilan énergétique de la Terre dans la réanalyse.
- Aérosols volcaniques stratosphériques. La mise en œuvre de la méthodologie FVF et des ensembles de données d'aérosols volcaniques CMIP dans l'IFS permettra au modèle d'atteindre la capacité de pointe pour spécifier les propriétés observées des aérosols volcaniques à partir d'événements passés. C’est tout ce qui est nécessaire pour les réanalyses du passé. Cela permettrait également, si on le souhaite, de faire des prévisions saisonnières avec une spécification plus précise des états stratosphériques passés.
- EUROPEAN CENTRE FOR MEDIUM-RANGE WEATHER FORECASTS (ECMWF)
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