20
W. M. Washington á J. W. Weatherly G. A. Meehl á A. J. Semtner Jr. á T. W. Bettge A. P. Craig á W. G. Strand Jr. á J. Arblaster V. B. Wayland á R. James á Y. Zhang Parallel climate model PCM) control and transient simulations Received: 19 August 1999 / Accepted: 29 February 2000 Abstract The Department of Energy DOE) supported Parallel Climate Model PCM) makes use of the NCAR Community Climate Model CCM3) and Land Surface Model LSM) for the atmospheric and land surface components, respectively, the DOE Los Alamos National Laboratory Parallel Ocean Program POP) for the ocean component, and the Naval Postgraduate School sea-ice model. The PCM executes on several distributed and shared memory computer systems. The coupling method is similar to that used in the NCAR Climate System Model CSM) in that a ¯ux coupler ties the components together, with interpolations be- tween the dierent grids of the component models. Flux adjustments are not used in the PCM. The ocean component has 2/3° average horizontal grid spacing with 32 vertical levels and a free surface that allows calculation of sea level changes. Near the equator, the grid spacing is approximately 1/2° in latitude to better capture the ocean equatorial dynamics. The North Pole is rotated over northern North America thus producing resolution smaller than 2/3° in the North Atlantic where the sinking part of the world conveyor circula- tion largely takes place. Because this ocean model component does not have a computational point at the North Pole, the Arctic Ocean circulation systems are more realistic and similar to the observed. The elastic viscous plastic sea ice model has a grid spacing of 27 km to represent small-scale features such as ice transport through the Canadian Archipelago and the East Greenland current region. Results from a 300 year present-day coupled climate control simulation are presented, as well as for a transient 1% per year compound CO 2 increase experiment which shows a global warming of 1.27 °C for a 10 year average at the doubling point of CO 2 and 2.89 °C at the quadrupling point. There is a gradual warming beyond the doubling and quadrupling points with CO 2 held constant. Globally averaged sea level rise at the time of CO 2 doubling is approximately 7 cm and at the time of quadrupling it is 23 cm. Some of the regional sea level changes are larger and re¯ect the adjustments in the temperature, salinity, internal ocean dynamics, surface heat ¯ux, and wind stress on the ocean. A 0.5% per year CO 2 increase experiment also was performed showing a global warming of 1.5 °C around the time of CO 2 doubling and a similar warming pattern to the 1% CO 2 per year increase experiment. El NinÄo and La NinÄa events in the tropical Paci®c show approximately the observed frequency distribution and amplitude, which leads to near observed levels of variability on interannual time scales. 1 Introduction The main purpose is to describe results from the Department of Energy DOE) supported Parallel Cli- mate Model PCM) for a 300 year present-day climate control run without ¯ux adjustment, a 0.5% per year CO 2 increase experiment to the time of CO 2 doubling, and a 1% per year CO 2 increase experiment with ide- alized stabilization at doubling and quadrupling of CO 2 . The DOE PCM has substantially higher resolu- tion in the ocean and sea-ice components compared to most coupled climate models. Among the diculties in earlier climate change simulations is that some of the features in the climate models were of low resolution and the treatment of many of the physical processes was quite simple. The PCM components are of higher Climate Dynamics 2000) 16:755±774 Ó Springer-Verlag 2000 W. M. Washington &) á G. A. Meehl á T. W. Bettge A. P. Craig á W. G. Strand Jr. á J. Arblaster á V. B. Wayland R. James National Center for Atmospheric Research NCAR), 1850 Table Mesa Drive, Boulder, CO 80307, USA E-mail: [email protected] J. W. Weatherly US Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory CRREL), USA A. J. Semtner Jr. á Y. Zhang US Naval Postgraduate School NPS), USA

Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

�� �� �������� � �� �� � �� ����� �� � �� � �� �� � �� � ��� � �� �� � �� �� ���� � �� �� ����� ��� � �� ������ ��� �� ������� � �� ��� � � �� ����

�������� ������ ���� �� �� ���� ��� ������� ���������

��������� � ��� � � ��������� � �������� ����

������ ��� ���������� �� ������ �!�" ��������#���$$�$ %$����� &���$ #%&" ��'� � � �� ���(%� %�������� %$����� &���$ %%&)" ��� *���+������ &���$ *+&" ��� ��� ���� ������ ��� $��� ������ ��������� , �� �������$�, ��� �!� *� $��� (������$ *��������� #���$$�$ !���� #������ #!#"��� ��� ����� ���������, ��� ��� (���$ #� ���������+����$ ��-��� ����$. ��� #%& �/����� �� �����$�� �������� ��� ����� ������ �������� � ��� . �������$��� ������ � ���$�� �� ���� � �� �� ��� (%�%$����� +� ��� &���$ %+&" �� ���� � 0�/ ����$����� ��� ��������� ��������, 1��� �������$����� ��-�1��� ��� ��2����� ���� �� ��� ��������� ����$ .�$�/ ��3� ����� ��� ��� � �� �� ��� #%&. ��� �������������� �� ��)� ������� ����4����$ ���� ������1��� )� �������$ $���$ ��� � ���� ������ ���� �$$�1 ��$��$����� �� �� $���$ ������ . (��� ��� �5�����, ������� ������ � �����/�����$� ���� �� $������� �� ������������� ��� ����� �5�������$ ������� . ��� (���� #�$�� ������� ���� �������� (���� ������ ��� ����������� �$����� ��$$�� ���� ��)� �� ��� (���� �$�����1���� ��� ��'��� ���� �� ��� 1��$� �������� �����$�-���� $����$� ��'� �$���. 6���� � ��� ����� ����$��������� ��� ��� ���� � ������������$ ����� �� ���(���� #�$�, ��� ����� !���� �����$����� � ��� ������� ���$� ��� ��� ���$�� �� ��� �� �����. ��� �$� ����� ��� �$� ��� �� ��� ����$ �� � ���� ������ ���7 '� �� ����� ��� ��$$- ��$� ������� ��� � ���

���� ���� ������� ��� %������� ������$��� ��� ����� � 8����$��� ������� ������. �� �$� ���� � )�� ������� ���-��� ����$�� �$����� ������$ ���$����� ������ �����, � 1�$$ � ��� � ���� ���� �9 ��� ������������ %!� ������ � �/�������� 1���� ��1 ��$���$ 1������ �� �.�7 �% ��� � �� ���� ������� �� �������$��� ����� �� %!� ��� �.: �% �� ��� 5������$��������. ����� � � ������$ 1������ ������ ��� ����$������ 5������$��� ����� 1��� %!� ��$� ��� ����.8$���$$� �������� �� $���$ �� � �� ��� ���� �� %!�

����$��� � �����/�����$� 7 �� ��� �� ��� ���� ��5������$��� �� � �) ��. +��� �� ��� �������$ �� $���$������ ��� $����� ��� ��0��� ��� ��3� ����� �� ��������������, �$�����, �������$ ����� ������� , ���������� 0�/, ��� 1��� ��� �� ��� �����. �.;9 ������� %!� ������ � �/�������� �$ � 1� ��������� ��1��� � �$���$ 1������ �� �.; �% ������ ��� ���� ��%!� ����$��� ��� � ���$�� 1������ ������� �� ��� �9%!� ��� ���� ������ � �/��������. �$ (��< � ��� *�(��< � ����� �� ��� �������$ #���=� ��1 �����/�����$���� �� ����� ���5����� �� ��������� ��� ���$�����,1���� $��� �� ���� �� ����� $���$ �� �������$��� ������������$ ���� ��$� .

� ��������

��� ���� ����� � � �� �� ����� �� �$� ���� ������������� �� ������ �!�" �������� #���$$�$ %$�-���� &���$ #%&" ��� � )�� ���� ��� ���-��� �$�����������$ ��� 1������ 0�/ ��3� �����, � �.;9 ��� ����%!� ������ � �/�������� �� ��� ���� �� %!� ����$���,��� � �9 ��� ���� %!� ������ � �/�������� 1��� ���-�$�4�� ����$�4����� �� ����$��� ��� 5������$��� ��%!�. ��� �!� #%& �� �� ������$$� ������ �� �$�-���� �� ��� ����� ��� ��-��� ��������� �������� ���� � ����$�� �$����� ����$ . ���� ��� ��>��$��� �����$��� �$����� ������ ���$����� � ���� ��� �� ���������� �� ��� �$����� ����$ 1��� �� $�1 �� �$�������� ��� ��������� �� ���� �� ��� ��� ���$ ����� � 1� 5���� ���$�. ��� #%& ��������� ��� �� ������

%$����� ������� ����" �?�7;;@77A � +�������-B��$�� ����

C. &. C� ������� �" � 8. . &���$ � �. C. 6�����. #. %���� � C. 8. +����� D�. � D. ��$� ��� � B. 6. C��$����. D��� (������$ %����� ��� ��� ������ �� ����� (%�",�:;� ���$� &� � �����, 6��$���, %! :�)�7, E+�-���$� 1�1F����.���

D. C. C������$�E+ ��� %�$� ������ �� ����� ��� �����������*��������� %���*", E+

. D. +������ D�. � G. H����E+ (���$ #� ��������� +����$ (#+", E+

Page 2: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

�� �$����� ��� ��� ��� ���$ ����� � ��� ���� ���$� ���.I� � �$��� ���� �$����� ����$ ���� �� ������$$��������� ���� ��� $� � ������, ��1����, ����� ��� ��$$ ���������� . 6���� � �� ��� ������ �� �$����� �� ����$����� ������ ���$����� ��1� ����, 1� ��� ��������$� �� ���� ������ �������$ ����� ��� ��-��� ������ .$ �, ��� � � �� ������ �� ����4����$ �5�������$ ������� �$����� ��� $�1 ��$�� �� �������$ ��/��� ���>����� ���������� �� � ������ ���$����� �$ (��< �-*� (��< ����$� ���� �� ������� ��� ��� , 1���� �� ���� ������ � ��� ����������$ �������$ �$����� �������$��� &���$ �� �$.�����". ��� � � �����$$� ��$����� �� ��� $����- ��$�������� �� ��� #���=� +�� ������ ����������� �����-$�� ��� ����� �2��� �� ��� �/����������$ �$�������1��� .

����� ����� � � �� ����0� �� ����� ��1 ���#%& � ���$������� �� ��1 ���������� ����$$�$ ���-�� �� �������� . ��� �!� %������� J���1���,������� &��������� ��� &���$ #�� �� %J&-&#" #������ ��� ��� �!� %$����� %����� #���������#������ %%##" ����, ��� ���� ���� , ����� ������������� �� ��/�-���������� �$����� ����$ . �1��� ��� ����$ � ���� ��� ���� ��� ��������� � �� �������� ����$���� �� �� �������� �� ����� ������ , ��� ������� �$$ �� ����� ��� ����$$�$ ����� �� ������$$� ���-������" ������������ . ��� #%& ��� �� ��� �������� �$� ��� �� �����-������ ��$��-����� �� +&#"�������� �� �� �������� ������ �&" �������� ,1���� ��� ���� ������ ��� �� � � �� �$����� ����$����� ����� ������ . (%� �$ � �� ����$���� ��� %$�����+� ��� &���$ %+&", 1���� � �� �$� (������$ +���������������� (+�" �������� 1��� �/��� ��� ����$��-���� �� ��� �������� ���������. ��� %+& ��� #%&��� ����$�������� ��� � � ��� �� ��� ��� �����$$������� ��� ��� ��� ���� ������ ���������" �/������� #%& � � � ����$$�$ �������� ������5�� ��� ���-������ ����� ��� ��-��� ��������� , 1���� ��� �������� �� �$�����. ������$�, ��� �!� �� ����$������ ���$������ %$����� #��������� I��������� %#I" ��1���� �� � �$����� �� ���� �������� �������� �� ������� ���) �� �� ���� ����-��������� ��� ����� 1���$���� ������ �� ����� �� . ��� #%& ����=��$$� �� ����$���� � ����$��� ������� ���� 1�$$ � � ��� ���-����� ��������. +������ ����" �� ���$� ��� � �����1�����$� �� ����� ��� �$����� ����$��� ��� ������������$$�$ �������� ���� �� ����� ��� ��������$ ������� �� ��� ����.

� �������������� ������

��� ���� ������ ��������� � ��� ����$$�$ ��� ��� �� ��� (%�%�������� %$����� &���$ ��� ��� ) %%&)" �� �A� ����4����$�� �$����� ��� �: ������ $���$ �� ��� �������$. ��� ����$���$��� ��� $��� � ���$� ��� ��� ��� �� ���������, ��������-$������� �� , ��� ������������� ��� �� . ��� %%&) � �� ������ �������$ �� K���$ �� �$. �:", J��' �� �$. �:", J����$$ �� �$. �:", ��� 6����$�� ��� 6���1��� �:". ��� %%& �� ���$��� ���� ���$��� ��� ��� . ��� ��� ��� � � ������$ ����$ ������ �� �� ������� ��� � � � �A� �� �$�����, 1���� � ����� �.�

�� $������� ��� $��������. #���������� ���������� � ���������4���� ��� ������ �� H���� ��� &����$��� �;" ��� ��� J��' �A" ����� � � �� ��� ��$$�1 ����������. ��� �$��� ����������� ������$ ��������� ��� �������� ������ ����$$� ���� ���� ��$� ��������� ���$����� ��� ���������� ������$� � �� �������� K���$ �� �$. �:". ��� �������� $���� �����$��� 0�/� ����������, ���� ��� ��� ���� ��� �������� � ��� ��� ������ ��J�$� $�� ��� 6���$$� �)". ��� $���1��� ��������� ��'� ����������� %!�, !), J�!, %JA, (�!, %�%��, %�%�� �$$ �� 1������� �������� � �� � . I� ����� �� ������� � ��$���� �� 0�/� ����� ��� �� ��� ���� �����, ��$$ ��3� ����� ��� ���� �� ����$��� ��������� �� ������� ������ ��$���� �� ��� �� � �� ���-�=�� ����� �� ������ ����������� . 6���� �?" �� ����$������� $���- ������ ����$ *+&" ���� �� %%&). I� � � ���-��-��� ����$ ����$ �� ��� ������, ��������, ��� 1���� �/������ ���1��� ��� ���� ����� ��� �����L ������. ��� *+& ��'� ����������� ��� ������ ���������� ���� , ������$�� ��� ������$��������� �� ��� ������ ��$ ���� . I� �$ � ��� ���� ��$���$� ������ ���� ���$����� $�'� ��� 1��$��� 1����� �� ���� ���������� ��$$. ����� ��� �1�$�� ��2����� ��$ ���� ��� �: ��2����� ������ ���� ���$���� �� ��� �����$�����. J��' �� �$. �;" ��-���������� � ����$$�$ ������������ ������� ��� ��� %%&) 1������-����� ����$ ������� ����� �$��� $������� ����$� , 1����������� �� �>����� ���$���������� �� ����$$�$ �������� . ��� ������� ����� ������ � �2������ ��� �������$�� ������$ ������-���� �� A� 1��� ������ �A�" 1��� ?A ����� �� . J�1����, ��� ��� ��� �� %%&) ��� ��� ��$� 1�$$ ������ ?A ����� �� ���A� �� �$�����. ��� � � �� ��� ������5�� �� ��'��� � ���� ��$��$� ��� ��� �� �� ���� ������ ����$ �� ���� ���$��������� � ������ �� ������ ��� � ��� �������� %����� ��� &���������� C������ ������ � �%&C�" ��� ��� EK J��$�� %��-���. ����� � �� ������� ��$$��������� �2��� ���1��� !�' �����(������$ *���������, ������ (������$ *��������� ��� (%��� ����������� ��� %%&) ��� ���$ ����� � ���� � ���� ��$��$���� ��� �� %%&. ����� ��� ������� ���$� �$$�1 ��� � $���������� �� ����� �� �� �� � �� �� ��� #%& ��� ���$� ��'���� #%& ���� $�����$� ��$���$� �� � $���� ������ �� ����� �� �� ��� ����� �� ��� �� ��� ��������� ���� 1���� ����$$�$ ���-����� � ��� � ����� � ��.

� ����� ������

��� #%& ����� ��������� � � ��� *(* #���$$�$ !����#������ #!#" ����$ 1��� � �� �$���� (���� #�$� ���� (���������� ��'�1��4 ��� +���� �AM &�$���� �� �$. �:M +������ �$. �;". ��� ���� �� �� ������� �� �$����� �� ��)� $������� ���$�������� 1��� ������ �� $���������$ �� �$����� ���� ��� �5����� �������/�����$� ����. �1� ���1 �� ��� ����4����$ ���� �������� ����� ����� ��������� ��� ��1� �� ��� ��, �. 6���� � �� ����� �$���� ��$�, ����� � ������ ����4����$ �� �$����� �� ��� �� ����(���� #���=�, �� ��� ����� +����� ���� ��� �������� %�����������$���, ���� 8����$���, ��� �� ��� 8�$� +����� ����. ����� � �$ � �����$ ��������� ����� �� ��� ������ ����� ��� ���������������� �� ������ ��� ���� �� ����� ����� 0�1 ���� ���� .�/�������� 1��� � ���� �����������$ $�������-$�������� ���� �������� �� ��� ����� ������ �� �$� �� � ���� ����� ���$�����,1��$� ��� #!# ���� ���$� �/��$$��� ����� !���� 0�1 ������� .J�� �� 6�� � ��� ���$���� �� ��������� �� ��� �$���$ ����� ����$��� �� ��� �� ����� �� ��� �� �$���� ��$�, ��� �� � ���$���� � � ���-������� NN$�'�LL �� ��� $���- ������ ����$. ��� $���������$ �� �$�-���� ���� ��� �5����� � �������� �� $������� ��1� �� �.; ������ . �����1 ������� ������� ��� &������������ ��� ��� �$�����,1���� �$$�1 ��� � ��/��� �� 1���� ���1��� ���� ����� . ����������$ ��2� ��� ���������4����� �� ��� ��� ��� �� ��� #!# ����$��'� � � �� ��� #�����1 '� ��� #��$����� ��" ������ 1����1� �������$$� �� ����� ��� ��� �������$ ����� . I� �� ���$����-������ ����, ��� ������ �� �$� ������� � ������� ��$�� �� ���-����$ ��/��� �� ��� �$���$ �����. *���� �� �$. �A" ���� ����$����� K-���=$� �������$ ���������4����� ����� ������ K##. ��� ��1�� ����� ������� ��� ���� ������� ��/��� �� ��� ����� �����

7;? C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$�����

Page 3: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

��� ������� � ���� =� �� ��� �� �������� �� � ����$ 1��� ��������� ����� �� �$����� ��� 1�$$ �� �� ��� 1��� ������ ��� ��� �� ���#%&. B� ���' �� �$. �7" ���� ���� �� � $���$$� ������������ ��� �� 8��� ��� &�C�$$��� ��" � ������$ ��/��� ������ ����� ��������� �� ��� J��$�� %����� �$����� ����$, 1�������� ���� �� �$� �� � ����4����$ �� �$����� �� �.�;�. I� ��������� ��� �� ��� #%&, ������ ���� �� ��� � ������$ ��/��� 1�$$�� �� ���.

C��$� ��� ��� ��� �� #%& ��� ��� ���� �� �/�$���� ��������� ���� ����$, ��� ���� �� ����� �����$ � ������ �� �����

���� ���� �� ��� ����� ))�� '�) ����, ������ ��� %�����',�:" � ��� ������ � ����� �� ��� ����� !����. � � ������ ����� ���� ��� � 1���� ��0�/ ���� �������� �$����$ ��$���� �������2 :.A � ��A �) ����", �$������ ��$$, � ���$���� ���������������. ��� ����� ����2 �� ����=���� ������ �� ��� �������$��$���, � 1�$$ � �� ��� ������� �� ��� ����������� �����$������� ��� (���� �$����� C������$� ��� C� ������� �". ����$���$$� �������� 1���� 0�/ ���� ��� �����-��� � ��� �������-������ ���� ����������� �$� ����2" � �� �� 4���, �� ��$��� ���$���$ �������������, �� �� ��� ��� �������� �� �$���$ ����� �$�����.!��� ��� ����������$ ���� ��� ����$ ������������� ���� �������-���� � ����� �������$� ���� ��� ������ ����� 1������ ��'��� ����������� �� ������ ���� ����=� ����� �� �� . ��� � ���$�� ��1��� �� ���� ���� ��� ��� %+&, �$������ 1��� $����$� ��$$���2��� ��� �� ��� ���$� ��� �� ��� ��� ������ �� ����� ����� ����������� ����2 . ��� � ��$�� ����2 ��� �������$� ����� �� �������� �$��� ��� ��� �$��� . &����� 6��� ������ ��� D�� �����$������� ��� E����� ��� �� ��/� �� � ��� ���� ���$������� � ����$$�$�������� �$���$ ����� ���� ���� ����$ ��������� ���� $������� ��� �� ��� #%&. ��� ��������� � � ��� ������5�� ����$-���� �� &�$$�� �� �$. �A". I� 1�$$ �� � �� �� ������ ���$����� ����� #%&.

� ������� ������

��� ��-��� ��������� � � ��$$� �������-������������� ����$,������� ���� H���� ��� J��$�� �7" �� (���$ #� ���������+����$ ��� ������4�� ��� &## ������������ �� . %���� ��(%�. I� ������� ��� ���$����� �� ��� ����'�� , ��� ���������-����, ��$�����, ��1 ����'�� , ��� ������ ����������� �� ��� ��� ��1-������� �� ���" �� �� ��� � �� 1��� , ����� ������� , ��� �������� ����������� , ��������, ���������, ��� �������$ ��� ��� � .��� ��-��� ����$ �$ � ������� $��� . ��� ��� ������� � ����$� ���-�� ��� -�$� ��� �B#" ��� ����$��� �� J��'� ��� ��'�1��4 �7", 1���� �� ���� ��1� �� ������� ���$�� �� �$� �� ���H���� ��� J��$�� �7" �� ��� -�$� ��� ����$��� �� ���$�� �� �-$����� �� J��'� ��� H���� �". ��� �B# ����$ � � $� ��������� ���� ���� ��� ��-��� ��� ��� ���� � � ��� �� ��� �$� ��� B#" �����/������� �� H���� ��� J��$�� �7". ���������������� � � ��� ���-$���� ��� ��� ��1 ������������� ����� ���� +������ �7?", 1��� � ���$� ��� ����'�� ��� ������$$ ��� � ���� ����$�/ ��$���$� ����'�� -�������� ����$ ".��� ��� ����$ � ��� �� � %���� ��� ���� �� ��� �1� ����-$������������� , �������� ���� ���� ��$�, 1��� � ��� ���� �7 '� �� �$�-����, ��� �������� ��� ����$�� �� ����������� ���� ��� ��$� � �� � $�������-$�������� ����. ������ ��, � ��1 ��� (���������� +������� J��� ����� �7 '� ����4����$ ���� �������� ��� ��� ��-��� ����$.

� �� �����!��� "�# ������

��� 0�/ ����$�� ������� 1� ����$���� ������$$� ��� ��� (%�%$����� +� ��� &���$ �� (%� %+& �$�/ %���$��, ��������$(��� (%���(-�AO+��, &�� �?", ��� 1� �������� ���������� ��� #%& � � �� �� �������� ������ �������� ��������-���� . +����=��$$�, � ��1� �� ���. ), ��� 0�/ ����$�� � ��� ���-������� ������� � ���1��� ��� #%& ��������� ��� ����$����� ��� �/������ �� ����������� �� �����������, ���$����� ���� ����-��$� ��� ����, 1����, ��� �������� 0�/� . 6���� � ��� ����-4����$ ���� ��� 5���� ��2����� ���1��� ��� ��������� ����$ , ���D��� �" �������$����� ����� � ���$�4�� �� ������� �� ����-��� ������ ������� �� ����. ��� 0�/ ����$�� �$ � ��$� 0�/� � ���� ��� �� ��� ���� ��� ����$ �$���$ ������ �/������ ���1��� ������������ . E�-��-���� ����$������ ��� �������� ���������������������� �� ��� #%& ��� �� ����� �� �������111.���.����.��������.

�� !�" � �1� ���1 �� ��� #���$$�$ !���� #������ #!#" ����$����4����$ ���� �� ��)-������ �� �$�����

C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$����� 7;7

Page 4: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

$ � � ���%������ � �������� �������

��� #%& ���$�4� � �� �������� ������ ������������������� ������ �� ��� ����4����$, 1���� � �������-����� � ��� �� ��� �� ���. ��� �������$ ���������������� 1��� ��� �� �������� ������ %�G �)�-��

��� ��� �� �������� ����� ������ +8I !����� ����.C��$� ��� #%& � � ��� %�G ����� ������ ���� $������ +J&�&" �� ��� �)�, �� �� ���� ����=�� ��� � ��� ���� ��� ������� &� ��� #� ��� I�������� &#I" $������ �� ��� !�����. ��� , ��� #%& � ������$���� ��� �� � �� �� � ������� �� ������������ ������2����� �������� ������ .

8�����$$� ���'���, ��� #%& ��$� ��$�����$� 1�$$���� �? �� ?A ����� �� �� ���� ������� . E ��� ?A����� �� , ��� #%& ��� ����$��� � ������� $��� ��-�$����� �� �����/�����$� ��� 1�$$�$��' �����. #�� -���$�, ��� #%& ������� � � ������ ����������� �� �.?80�� �� ?A ����� �� �� ��� !����� ����, ��� �.�80�� �� ?A ����� �� �� ��� �)�.

������$�, ��� I6& �+�?��� +# ����$$�$ �������� �� ������ ����$��$� ��� � � 1��� ��� #%&. ��� ������ �� � �������� ��������$� ����������� ��� ?A ����� �� ����� �)� ��� !����� � ��� . I� ���$� �� '��� �� �������� ���� ������ ��������� ����������� ���$���������� �� ����, ���������� ���� ���1��� ���� ,������� �����$�� , ��������� � ���, ������ �� ������/������� ������� �� ��� ��������, ���. $ �, ����������� ��5���� ��� ������ �� ��� ����$ �� ��'���������� �� � �������$�� �������� � ��� ��� �� ��������� � ��� ���1��� ��� $������ ���$���������� .

& ����� �'��� �������(���

I� ����� �� ���� �� ��� ����$�� �$����� � ���, 1� � � � ���-�� ������� ��������� ����� ���� �� ��� %+& 6���$$� ��� 8��� �:".��� �, ��� ���� ����� � ���������� ��� �� ���� 1��� ����=�� �� ������ ����������� *����� �:�" ��� �� ����� ��-��� ������-������� . ��� ��-���� ���� ��$� � ��5����� �� �$$�1 ��� ��$ ���-�������� ��� ��$ ��� ���� �� ���� ���� 5�� �-�5��$������ 1��� ������� �����. ��� $� � =�� ���� �� ���$� ���� ������ ������ ����

�� #�" � (������� ��� +������� J��� ����� ��-��� ���� ���� �$����� �� �����/�����$� �7 '�

�� $ +�������� �� ��� ��������� �� ��� #%&

7;: C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$�����

Page 5: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

��� � �� � ��� ������� ��� ��� ����� ��� ��-��� � ���. ��� ������ =� � ��� 1��� �� ������ �� �� ����� ��$�� �� ����������� ��� �$�����. ���� ��� ������ ��-��� � ��� � ���-�� ��� :? ���� 1����������� =��-���� ���� ������ �������. ��� ������ ����� ������-����� ��� �$����� =�$� ��� ����$������ ��1��� �5��$������ �� ������� �� �� �� �� � � �������� �� ����� � ��� ��� ������5�� ��6���� �:A". $������ ��� ������5�� ��� ������ �� ��$� ������� � ��� �$� �� �� ������$ �5��$������ 1��� ��� �$���$ ����� ������ ���� 0�/ � ���� 4���, �� � �$��� ���� ��� �� ������ ���������������� ��� �$������ ��� ��� �� �5��$������ �� ��� ��� �� ��� ���-�� ��� �� ��� ������� ������$ ������� ��� ��� ���� ��$� �������� �����$$ �$����� �� ������ 0�/ ������ . I� ���$� �� '��� ������ ���� ����� ��� ���� ����� �� ����$ ����� �� ��� ����������� ���� ������ ������ 0�/� . ��� �/���$�, ����� ��� ����$� ��-��� ���� ����� � ��� � �$��� �����$����� ��� � ������� ����������� ������� ��� �������� $���� �/������ �� ����, ��� ����,

��� ��������. ���������, ��� ������$�4����� ��������� �������/���$� ��������� �� ����� 0�/� . I� ��� , ��1����, ������� ��������$ �$����� ���� ���� � ��������$� 1��� ��� �� ����� �� ����������������� �� ��������� ��� ���� �� ��� ���� �� 1��� � ������������ ����� ��$�1" �� $���-���� ���$����� 1������ ��� ������ ����������� �������. I� ��� ��$$� ����$�� ��� �, ��� ����� ����� ������ � ��� ��1 ��$$ ����� �$���$$� �� ��� ��� �� ��� ������$�4�-����. ��� ��$$� ����$�� ����$ � ���� ��� ��� � ;�-���� ��3� ����������� ������ 1���� ��$$ ������ 1��� ���� �� ��� ���'���������� �$ ������ ���� �.�A �� �.�:" �� ����� ��� �$���$ ��� ������0�/ ����$���� ���� ����� �� C��� �� ���� 4��� �� ��� ��� �� ��� ������. ��� ��$$� ����$�� ����$ � ���� ��� ��� ����� ������� ���� �� � ���$� � ��� ������$ �/�������� ��� �����$ �$����� ������ �/-�������� .

) ��� ��� ������ ����*� �#��������

��� �$���$$� �������� ������ ��� ����������� ��� ���������$ ��� �9 %!� ������ � ��� ���� �$����� �������/�������� ��� ��1� �� ���. A. +����=��$$�, ��� �$��-

�� %�&� 8$���$$� �������� ������ ����������� ��� ������$, ����- ����, ��� �� ���� �5�� ������� ���$����� , � 1��$� �$���, � $�������, � ����� ����, ��� � ��-��� ����. (��� ���� ��� ���� ���� ���$����� ���� ������� 1��� %!� ��$� ��� ���� ����� ��� ����$������ 5������$��� �����

C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$����� 7;

Page 6: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

�$$� ������� ������ ����������� � ��1� � 1�$$ � ����$���$$� �������� ����������� ���� $���, �����, ��� �����. I� ���$� �� ������� ��� ���� ��� ���� �� ����� ������ ��� �� ��� ������ $����$� 1��� ����, 1���� ����2��� ��� �$���$ ������ . 8�����$$�, ���� ��� $� � �;����� �� ��� ������$ ���$�����, ��� ������ �$����� � ���$� 1��� ��$� � ���� ��$$ �$���$$� �������� ������-����� ����� �� �.��7A �% ��� �������. ����� ��� ������$����- ��$� � ��$$����� �� ��� ����� ��� �� ��� �$�� . ������� ���� �/�������� �� � ������� ����� %!� ������-������� �� );; ##& �� ����$��� �� 7�� ##& ���� ����7�. ��� �$���$ ������ ����������� 1������ ��� ����� ���� ������� ��� ���� ?? �� 7; �� ��� ����$��� ������ �.�7 �%, ��� ��� ���� �)?@�A; �� ��� 5������$��������, ��� 1������ � �.: �%. ��� ������ )�� ����������� �� ��� ������$ � � �� �� ������� ��� 1�����������$�� . ��� �.;9 %!� ���� ���� �$����� �������/�������� �������� ��� ���� �)?@�A; �� ��� ����$�������� ��1 � 1������ �� �.A �%.

��� �$���$$� �������� �� ������ ����������� � ��1� �� ���. ; ��� �������� 1��� ��� $���-���� ������ *����� �:�", ��� (������$ %����� ��� �������-�����$ #��������� (%�#" �� K�$��� �� �$. �?" ������� ��� $���-���� ������$ ������� �� %+& �� 6���$$���� 8��� �:". ���� ������ ��� ���� ������ ����$��������� � ��� %%& ��� ��� ).�", ��� ����� ��� ��-��� ����$ ��� 5���� ��2�����, ��� ��� � ������ ���������� ��� ��� �� ��� ��2������ 1��� ��� %+& ���-���$ ���$�����. (��� �$ � ���� ������ ����������� ����� � � %!� ����$�4����� �/�������� �� ��$� � ��$$��������� 1������ ����� ����� ��� ������ ����$���

�����. ��� A � %!� ����$�4����� �/�������� �� � $�����1������ ���� ��� ���� ���� ;� ���� ����� ������� �� ���A � %!� �����. ��� � ���$�� �� 1��� �� ���� ��� ������� ����$ �/�������� �.�., &����� ��� +���2���)".

������ ? ��1 ��� ���� ������ �� ����� �������-���� �� ������ ����� ��.? �, �A� �, ;� �, ��:� �,)A7? � ��� A7; �." ����� ��� ����=���� ������ ������� ���� �����$ ����� �% ��� ������� �� $� �������� �� ��� ������ ���� �� ��� �����. (��� ���� �������������� ��$� � �/��������� �� ��1 ��� ����� ,1���� �� ��� ������ $���$ �� ��� ����� ��� 5���� ��$$.6� ��� ��� �� ��� � � %!� ��� A � %!� �/�������� ,��� ����������� ����� �� ��� ����� ����� ��1� ���A� � �� ���. ?�" ���� ��� $���$�� �2M ��1����, ����� � $���$� ����� �� ��� ������$ �/�������� ���� ��� ��� �� ��������. ��� ������$ ��� ��1 � ����� �� ��� )A7? �$���$. 6���� � �� ��� ���� $���� ���� �������� �� ��������, �� 1��$� ��'� �����$ ���� ��� ���� ��� ��������� ����� �� ��� ����� �� ���� ���� �5��$������ 1������ ������ ������� ���� ��� ���� �����. I� ����� ����� �$����� � ��� �5��$������ ��� ��$� ���������� �� ��� ���� ��� �$����� 0�/� �� ��� ��� �� �������� ��� ���� 4��� ��� � ���� ��$� �� ��� ����� ������ ��� �� ���� .

��� �$���$ ��-��� ���� ��� ���� ���� ����� � ��1� �� ���. 7. I� ��� ������$ ���$�����, ��� ����- ������ ��-��� ���� ������� ��1 ���� ��$$ ����� M��1����, ��� ��-��� ���� ������� � ������ �� �� ���-1��� $����� ���� �� ����� ��/��� �� ���� ���� ����� .��� �� ��� �� ��� +������� J��� ����� �� �� �������

�� ' 8$���$$� �������� �� ������ ����������� ��� ������$,���� ����, ��� � � %!� ���A � %!� ����$�4����� ���$�-���� . $ �, ��1� ��� ����������, ��� �� �� �����$���-���� ���� � 1�$$ � ���� 6���$$� ��� 8��� �:" ���$����� ����

7?� C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$�����

Page 7: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

����'�� �� ����� �.; �� � �M ��� ��� ��� (�������J��� ����� ��� ������� ����'�� � $� ���� � �1���� � ��$�1 �� ��������-�� �� � ������ �� �.�; �.I� ��� ���� ���� ���$����� �� ��� ����$��� ����� ��%!�, ��� ��� ��$��� ��� ���� ������ � �� ������$$� ������� ��9 �� )�9, �� �������$�, ��� )�9 �� ;9 ����� 5������$��� �����. ���$� � ��1 � ���� �����$������'��1� �� ��-��� ���� ��� ��$��� ������ ��� ����9 ���� ���� �� ��� ����$��� �����, ��� ��� �.;9���� ���� �� ��� ����$��� �����. ���� �����$�����$� � �� ��� ���$���� �� ��� � ����� �������� ��C������$� ��� H���� ����".

��� ���� ���� �� �����$ ���� �� ������ �������-���� �� ��� (���) ��� (���A ������ � ��1� �� ���. :��� � )��-���� ������ ���� ��� ������$ ����������� ������ ��� ����� �9 %!� ������ � ��� ���� �$����� ������

�/�������� . ��� ���$����� �� ��� �$ (��< ��*� (��< ����$� �� ��� #%& � �$� � �� ��� �� ����� 1��� ��� ������� ��������� �� �����$ (���) �� ������ ���-�������� ���� ��� #%& ����� �.?A �% �������� �� ����� ����� ��$�� � ��� ��� (%�#�(%� �����$� � ���� �;:@�:" �� �.?? �%. ��� ��� (���A ������, ���#%& ������� ��������� � �.A: �% ��� ��� �� ����� � �.A �%. ��� , ��� ����$�� �$����� ����$ �� ����� ����� ����� ���$����� �� �$ (��< � ��� *� (��< � ����� . �� �� ��� �� ��� ��� �� ��� ��� ������ ���$����� �$(��< � ��� *� (��< � ���$� �������� �� ������� ����$��� ��� ��� �� �� �� �� &���$ �� �$. �����". ���� ��-��� �$ � ��1 ��� #%& ���$��� �� �� �-1� � �5��-�����$ ++� �������� �� ��� �5�������$ #���=� ���� � �$� ��� ��� �� �����, ��� ��� #%& �������$��� � ���� ��$$�1 ���� ��� �� �����. �/���$� �� ��� �������$

�� ( 8$���$$� �������� ����� ����������� �� ������ ����� �� ����� ��� ������$, ���� ����, ��� ����$�4����� ���$�����

C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$����� 7?�

Page 8: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

����� � ���� �� ��� #%& ��� �� ������ �� ���� �����$ ��+������ �".

�� $��' �� �� ��$� ������ �� �$ (��< � ���$����� ���������$��� �� �$����� ������ ���$����� , 1� ����������� ������� ��������� �� ��������� (���) ��� (���A++� ��� ��� �1� %!� ����$�4����� ���$����� ����������� ���� �� ��� ������$ ���$�����. ��� %!�

����$��� ��� 5������$��� ����$�4����� �/�������� ���$��� ������� ��������� �� �.;? �% ��� �.; �% ���(���) ��� �.A7 �% ��� �.A: �% ��� (���A �� �������$�1���� ��� �� �������� �� �.?A �% ��� (���) ����.A �% ��� (���A �� ��� ������$ ��� ����� ���$���. I� � ��� �$��� ���� ��� $�1�� ������� ��������� �� ����$����� ������ ���$����� ��� ����=����$� ��2��������� ��� ������$ ���$�����.

��� �$���$ �� ��������� �� ������ ����������� ��� �� $���$ ��� ��� ������� ��� ����� ��2������ ������ ����� ��� D���@D�$�@��� � DD" ��� ��������@D������@�������� �D�" ���-���� ������� ��� ��1��� ���. �@�. ��� ������ ����������� ��� �� $���$

��� ��� ������� �� ������$ ��� ���$�� �� ������� �� ����� ����� ��� ��� %+& �� �$� 6���$$� ��� 8��� �:M6���$$� ��� J����$$ �:". ��� �/���$�, ��� ��3�� ��- ���$ ������ ����������� ��� �� $���$ ��� ��� ������� ���1��� ����� ��� 1����� ��� 1�$$ ���$����. ��� ������ ����������� ��2������ ���. �" ��1 ��� ����$� ��$��� ���� �� �����, � �����$$� �� ��� 1��������� �����. I� ��� +������� J��� ����� ��� ����������������� ��� ��� 1��� �� �����$ ������ �� �$����� ��� ����� ���� .

��� �����������$ ��2������ �$�� �� ���. �� �� ����������������� ��� �� $���$ ��� ��� ��� ��� �$����������� �/�������� ���� ��� ������$ ��1 ������� ���$�� �� ��� � ��� �� ������� �$����� ������ �/����-���� . ����� � ������� 1������ �� ���� $������� �� ���1����� ���� ����� ���� �� ��� ����� ���� ����� ����� �� �$� ��� �� �� ��� ��-��� �$���� �������' �������� �2��� ��� � ������ �� ��� $�1-$���$ ����- ������ $�� � ����. (��� ��� �.;9����� �/�������� ��1 � ���� ���$�� �� ��� � �� ��� �9 ���� �/�������� �/������ ��'� $����� �� ��� �� ��� ��� � � %!� �� ��� �.

��� ������ ����������� ��2������ �� ��� �������$#���=� ��1 $���$� �������� �� �� �$ (��< �-$�'� ������� ������ �$����� ������ &���$ ��� C� ������� �?".��� #%& � � ��� ��� ���� ������ ��������� � ����� ���$��� ��� ��� �� ��� %+&, ��� ���� ��� ��� �� ���%+& ��� ��� ��1 �������� �� �� �$ (��< �-$�'� �� ��� �������� ������ &���$ �� �$. �����". I� 1� ��1� �� ��������� ���� �$��� �������' ��$���� �� �$��� $�5��� 1������ ��� ���� ������ ����$ ���$� ���������� �� ��� ��� -���� �� �� ���� �� �� �$ (��< �-$�'� �� ��� � �� ������ ���

�� ) J��� ������ ������� �� ��-��� ���� ��? '��"

���� ! #��������� ��2������ �� ��� ���� ������ ��-��� ���� �����$��� ��� ������ �/��������

� � %!�@������$ ��2������ ������ �9����� %!� �/��������

� � %!�@������$ ��2������ ����.;9����� %!� �/��������

(J ���� ��) (J ���� ��;+J ���� ��� +J ���� ��;(J ��$��� �)� (J ��$��� �)�+J ��$��� ��7 +J ��$��� ��:

7?� C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$�����

Page 9: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

%!� �� � �$���$ ����$�� ����$. J�1����, ���$� ���������$� 1������ ��� �������$ #���=�, ����� ��� �� �-���� ������������� �����$�� ���� ���� 1����� 1������������ �� ��� ������$ �/�������� ��� ��1�", ������ � ������������� �����$�� ��� � ������� 1��� ���������� �� ��� $������ *�1 �� ��� (���� #���=� &���$ ��� C� ������� �?" ���� � �� � �����$� ���������� 1����� �� �D� ��1� �� ���. ��. +���$�� ���-���� �� ����������� ��� �� $���$ ��� ��� ������ ��� ��� ��� ��� A � %!� �/�������� �� ���. ��, ��� 1������� $����� ���$�����. (��� ��� ���� �� ���$��� �� �$$����� �/�������� ���� �� 8����$���, �� � �����$� ���D�, � � ������� 1��� $�1�� ��� ��� �� ��� (�����$����� ��� ��������� �� ��$�����$� ���$�� ��� ����(���� ������.

+ ,�*���� ������ % ���� ��� ������� ���������

��� ����� !���� �� �� � � ��$$� ���$���� �� �$���������$ 1��� � $�������-$�������� ���� �������� ��� ���$� ����� �� ��� ����� !����. ��� ������ ��� ��� � ���$����� ��>��$��� ��� �� ��� ����������� �� ����������� . &� � ����$��� ����� ������ ��� �� � �� ������ ���� ��� �� ���� ������. ��� �� � ������������5�� ��� ���$��� 1��� ��� ����$�� ��� �� ������ ����� �� ������� =$��� ��� ������$� �� ���� �������$��� ��� $����������$ ���������. ��� ������� �� ��-������ ���$����� �� ��� �����$����� �� ��� ����� �� ��.��� #!# ����$ 1��� �� �$���� ��$� �� �2������$� �$��� ��� ����$�� ��� ��� ����- ������ ����� !����

������� ��1� �� ���. ��. ����� ��� �� ������������$�� ����������� �� ��� �������� �� ��� (���� #�$�. +�����$�/���$� �� ��� ����� �����$����� ��� ��1� �� ��� ��$-$�1��� =���� . ������ ���, � ��1 �� ��������� ���$���-���� ���� ���� ������ ������� ���� ��� ������$ ���$����� �� ��� (���� �$����� 6� ��, �� 1���� ���8�$� +�����, ��� �� � 8����$��� %������ ��� *�������%������ � ��� ��� 1�$$ ��������. ��� �� ��������� =���� ��1 ����� �� ��� ��)� ����4����$ �� �$����� ���$���-���� ���� ��1 ��� ������� ������� ��������.���� ��� ��$$ ������� � ��� ��$�1��� ������ �������1� � �� +��� ������ � ��� ���. �$�1 �� ��� �� �$6� �� ��� �$��� ��� %�����$ ����� *����� �� �������� 0�1 ������� ��� 6����� +����� ��� 1�$$ ���$����.��� � ������� � ��� ����� ���� �� ��� �������� ��$�������� ��� ��� ���� �� ��� 1��$�1��� ����� ����������$� �����$�����. 6� ��� � � �� ������ �� �$����� ���������$ , �� � �� ��$� �� ���� ���$� ����$$� ������� ����������$ �$����� �2��� 1����, �.�., 1��� 1���� ������������ ������� ����� �� ����$ 1��� =��� �� �$�����.&�$���� �� �$. �:" ��� +���� �� �$. ����" ���� ��1����� ����4����$ ��?� ��� ����� ���� ������ �������������� ��� ���$� ��� � ���� �� ��� ����� � ���.

��� �����$ ���� ����� ��-��� ��$������ ���� ���������$ ���$����� ��� �� ����� ����� �� �$. �:" ��� ��1� �� ���. �). ��� =���� ��1 ��� ����� �� ��� 0�1��� �� ��� ���� +�����. ��� � ����$� ��� �� �� � $����������$-����� �������$��� ����, ���$�� �� ���� ���������� %+& C������$� �� �$. �:". ����� ��� ���� ����-���� �� ���� ���� �� ��� ����� 6� �� �� ���� �� ��� ������ �����, �$������ ��� �� ��� �� $����� ��$� ������ ��

�� *�" � &����$� ���� ���� ���� �� �� ������ �������-���� �����$�� ��� ����-����-���� � (���) ;�(@;�+,�@�;��C", � (���A ;�(@;�+,�?��C@�;��C" 1��� � ��� ����������� ����

C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$����� 7?)

Page 10: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

�� ��� � �� 1��� ������� ���� ������� 1������ � ��� .��� ������ ����� �����$����� �$ � �� ���� ��� ��� ������ �� ���� �������� ���� � ��$$�� ���, �� �$��� , 5��������������� �� ��� ������ �� ��� �� ���. ����� ��� ������ ����� ��� ��� 0�1 ������� ���� �� ��� %�������������$��� ������, ��� &�%$��� +����� ��� (��� +��������1��� �$$� ���� I $��� ��� 1� ���� 8����$���. 6�-��� � �� ��� ���$��� �� ��� �� (��� +�����, �� ��� ��� ���0�1 ���� �� ��� 1����� �� �� 1����� ����� 1��������� ��� �� ��� 0�1 ����. ��� #%& �����$������������ �$ � ������ �� �� ��� � ���� 1��� ��� �������� �$����� ���� �� H���� �� �$. �" ��� ��� ����� ��-���� , ��1����, ��� ����� ����� ��� 1��'�� �� ��� ����$����� � ��� �� �$����� � ���� ��. ����� � �� ������ ����5�� ���� � �� 1��� ���$� �� ��� �� ������� �� �$����� �� �� ��� ��� ����� ��������� . ��� �� ��� �� ���� �����$� �� ������� 1������ � ��� ��� ��� ����-$���-���� ����� �� ��$$�� �� � ��$� ����� �� ������ $���-���� ��� �� ��� ����� �� ����������� �2���. C� ����

��� �� ���� �� ���� ��� ����� �� �$����� ���1��������� ���� ��� ��-��� ����$ �� �$����� �� ������� ����� ��� �2��� �� ��2����� ��$� �� ��� ����� ��� ��-��� � ��� . C��� �� ���� �� ��� ���$����� ������$��� �� ���+������� J��� �����, 1� ��1 �� ���. �A�, � ��� �����$������� ��-��� ��$������ ������ ��������� ���� �������$ ��� ��� � ������� ���� ���$$��� ������� ������� �$. �:". (��� ��� ����� 1� �1��� 0�1 ��3����� ����� ��� � �� ��������� � �� ��������� 1��� ��� �� ��-������ ��� ��� ���1��� 0�1 �� �� ��� ���� ��� C����$$��� �� +�� . #��'�� �� ��� %���$���� �:", #��'��- �� �;" ��� #��'�� �� �� �$. �" ��� ����� ����������� ��� ���� ��� $������ $���-���� �� �������� �� ��-��� ������ ��1 � $���� ������ �� �������$ ��� ��-��������$ �������$���. ��� �� � ������ �� �������� ��1������ ��� ��-��� �/���� . C������$� ��� H���� ����"���� ������� ��� � ���� �����$�� ���$� � �� ��� ��-������������� ��� ��� �������� ���� �� ������ ����� ������$ �� �������� .

�� +�&� 8����������$ (%�# �� ��������� ��� ��������, D������,��� �������� �D�" ��� D���, D�$�, ��� � DD" ������ ������-����� ���" ������$ �� K ��� �� $���$ ��� ��� ������" �� �� �� � ���

#%& ������$ ������� �� ��� ��1� �� � ��� ��2������ ������ ����� ��� ��1� �� �

7?A C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$�����

Page 11: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

6���� �:" �� �� � �� �����$ ��� ���� ���� ���� ����� %+& ��� ��� ����=������ �� $��' �� � ����� ���� -���� ����$ ��� ��'��� ����������$ ������ ���-�2 ����� ����� , ��� ��� �������������-���� -�������������$���� � �� �� %+&. 6���� �:" ����� ��� �/�� ��� ��-��� ���������� �� ��� +������� J��� ����� �� %+&,�������$��$� �� �������� �� ��� �� ��� C����$$ +�� , $���� ������ �� ����� ��3������, ������� �$�����, ��� ����-���������� �� ��$� ��� � �������� 6����� C���� 6C". J� �$ � ���� ��� ��� �������� %�������$��%������ %%" ��� �� �� ���� ��� �� ���� ��������� �� �$����� ��� �� �� ��� �/�� �����1��� �� ��� ���� ����.��� ������ �� ��-��� ���� ���� ��� � ����� �� ����1����, �� ����, ������ � �$����� � 1�$$ � ��� �����- ���� ��� ��� �������� �� ��� %% ������. ��� ����-������� ������� $����� �� �� ��� 1� ����� �� �� ���$���� �� ��� %+&, 1� ����$� ��� ��� � �� ��� ����$����� 1� �� �5����$� ��������� 6���$$� �� �$., ����".������ ��� ����� � ��� �� ��� !%&. C� =�� ���$���������� �� #%&, 1��� �� �/�� ���$� ����� %% �� ���7� +�", ��� $���� �����1��� ��-��� ���� ����. J�1-

����, �� ��� #%& ��� $��' �� � 8���-&�C�$$��� � �-������$ ��/��� �����$����� �� ��� %% ������ ��� � ���� ����� ����4����$ ��� ��� �������� ���� �� ���� ���-������� �� ��� %% �� �� ��� �����. ��� �������� ������2 ���� ��������� ��� ��$� �� 1��'�� ��� %%��� �� � � ��$$ ������.

������ �; ��1 ��� �$���$ ���������$ ��������������� ��� ������$ ��� �9����� %!� ���� ���� ���$�-���� . 6���� � ��� �� �$���� ��$� ���� � � ��, ������������$ ����������� � �������� �$��� ��� ����$���������� ��� ���� ������� �� ��� �����- ���� �����-����. ��� (������� J��� ����� ���������$ �������������/���� � ����� )� � ��? �) �� � +B P��? �) ��". +���� �� �$. ����" �� ������� ��� � (�����$����� !���� ���$����� 1��� ����=�� ���� �������������. ���� #!# ����$ �� � ����4����$ �� �$����� ���.��. +���� �� �$. ����" ����� ��� ( �$����� ���������$����������� �� �� )� +� ���$�� �� ������� �� ���� �� �����)� ����$ � �� �� ��� ����. ��� ��� � ���� 1����� ���� �� ����4����$ ���� ���� ���� �� ��� (�����$����� ���. �?", 1���� ��� ��/���� � ���� �.� #��-�1��� . +���� �� �$. ����" �$ � ����� ��� '������ �������� ��� ����� ����� � $����� �� ��� ������ �� �$�����

�� + ��������

C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$����� 7?;

Page 12: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

����$ ���$����� ��� ���� ��� ������� � ��� ����$� �� �� ��� �� �������� . ��� ����$�� �$����� 1��� ��)��� �$����� ����� ����$ ���$� � ���$����� �� ���������$����������� ��� ����4����$ ���� ���� ���� ���� � �$� ��� ��� ������ �� �$����� ����$ 1��� ����=�� ����- ������ �������. J�1����, ��� #%& ��� ��� ������� �$$�� ��� �����$ �� � �.�� ����� ����$. I� ���$� �� ���������� ���� ��� ����� ������ ������� 0�/� �� ��� ����-�$��� ����� ����$ 1��$� �� ��2����� ���� ��� 0�/� ����� ����$�� #%& ���$�����. I� ���. �;�, ��� �9�����%!� ���� ���� ���$����� �� ��� ���� �� %!� ����$��� ��1 � 1��'����� �� ��� ���������$ ����������� �������� ��9 ���� ��/��� �� �$�� � )� +� �� ��� ���-���$ �� ����� �7 +�.

��� �$���$ ����4����$ ���� ���� ���� ��� ��� ������$��� �9����� %!� �� ��� ����$��� ����� �� ��� ���� ���� ���$����� ��1� �� ���. �? 1���� ��� ��/���� ���;�( � ����$� �.7 #1 �$���$$�, ��� �.) #1 �� ����$����� ��� ��1� ��� ��������� ���$���". ��� ����- ���� ��� ��1 � ��������� �� ��� �����$$ ���� ���� ����,

1���� � ��� � ���� 1��� ��� 1��'����� �� ��� ���������$����������� ������ �� ���. �; ��� 1��� ������� �$����� ����$ ���$����� �� �������� � �� 1������.��� ������ �� ���� ���� ���� ���� A��+ � ���, �� ����, ������� ����� �����$����� �� 1��� 1���� ������ ��� ������� ���� �� �����, 1���� ��� � � $���$ ���� ������ ���� ��1��� ��� �5�����.

��� #%& � � � ���� ������ � �� $���$ ������ ����� �������� ������$�. I� ��� �9����� %!� ���� �����/�������� , ��� �$���$$� �������� �� $���$ ������ ����� ���� �� %!� ����$��� � 7 ��, ��� �) �� �� 5��-����$���. ��� �����$ �����������$ ���� �� ��������� �� �� $���$ ������ �� ��� ���� �� ����$��� ��� 5�����-�$��� ��� ��1� �� ���. �7. ��� �� $���$ ������ � ��� ����.;9����� %!� ������ � � ������� ���� �� ��� �9 ����-������� �� ��� ���� �� ����$��� ��� �� ��� $����� ���������� ��'�� �� ����� ����$��� �� ��� �.;9 �/��������1���� �$$�1 ��� ����� �� �� ��� ���� ���� ������� ������� ����� �����. ��� � ���$�� �� ���� ����� ��+���2�� ��� &����� �". I� ���� �� �������$ ���-���� M ������ � �� ��� 8�$� +�����, ��� �� $���$ �� ������ �� ��� �� ��� �����1� � �� ��� 8�$� +�����, ���

�� + ��������

7?? C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$�����

Page 13: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

$���$ ���� $�1����. ��� � ��� � ���� 1��� ��� 8�$�+����� �� ����� ������� ���� �� ��� �� � ��� $� ����������� ���� ��� �������� ( �$�����. +���� ��� 8�$�+����� � $����$� � ��� ������� ������� ��� ���� 1��$��� �$� �� �� ������ � �� �� $���$ ���� �� ��� ������� ���$�1����� �� �� $���$ �� ��� ����� �� ��� 8�$� +�����.��� � �� �$� � ��������$ �2��� ���� ��� $�1��� ��1��� ��� �������� ��$� �����$����� ��� � ��� � ���� 1��� �1��'����� �� ��� ���������$ ����������� ��� ��$�1������� ���� ���� �� ��� ( �$����� ������ � ��1� ����� . �; ��� �?. ����� ��� �$ � ���� �� ��� *�������+�� ������ ��� � ������$ $�1����� �� �� $���$ 1���� � ��� �$� �� ��� ���$��� �� ��� ����� �� ��� ������ � 1� �� �� �� ���$��� � ���� �� ��� ������������ �� ���

I��$����� $�1 ��� ��� � ���. #� ����� ��2������ ����A;�+ ��� �������� ��2������ �� ��� ���� �������� � ���� �� ��� �������� ��������$�� ������� ��1��� ����5����� ��� $���� ������������. ��� �� $���$ ������ ��� ��� 5������$��� %!� �/�������� ��1 ����$� ��� ��� ������� � ��� ����$��� ��� ��� ������ ��� ������1��� ��� ��������� � ��1� �� ���. �?.

�- ������'

C� ���� �� �� �� ��� � � �� ������ �� �$����� �������� ��-��� ��������� 1��� � ��1 ���������� ����- ������ ����$. +���$�� �� ������� ����$�� ����$

�� !, � 8����������$ �� ���-������ ��� ��������, D������,��� �������� �D�" D���, D�$�,��� � DD" ��� ��������,D������, �������� �D�" ������ ����������� ��2������ ���� ������$. ���" �.;9�����%!� ���� ���� �� ��� ����$��������, ������" �9����� %!�

���� ���� �� ��� ����$��� �����, ������" �9����� %!� ����- ���� �� ��� 5������$��� �����.E��� ��� �%. � +���$��$�, ��������������$ �� ��������� ����D ��� DD �� $���$ ��2��-���� ��� ��1� ��� ��� �� ���-���� �/�������� �� ��

C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$����� 7?7

Page 14: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

�� (%�, ��� #%& ��� ��� � � � 0�/ ��3� �����������5��. ��� ���-�� �� ��� �$����� � ��� ��'� � � �� �� ����� �� ������ ����������� �� ���������� ������ 0�/� , 1���� �� ���� ��� � �� �� ����� �������� ��� ��-��� � ���. ��� ��������� ������� ��������$ �$������ ���� ���� � �$� � �� ���� 1���� ����� ����� ����� ����������� ��� ����=��. ��� �������$����� �� ������ �� �� ���$� ���� � )��-���� �������� � ������$ ��� ���$����� ��� ���-��� �$�����. ����$���$ 1������ � �.�7 �% �� ��� ���� �� ����$��� ���� �.: �% �� ��� ���� �� 5������$��� ��� �9����������� � �� %!�. ��� ��� �.;9����� %!� ������ ��/��������, ��� 1������ �� ��� ���� �� ����$��� � �.; �%. ��� �������$ ������� �� �$����� ������ ��1

������� 1������ �� ���� $������� �� ��� 1����� ����- ����� ���$�� �� ���� �� ����� ���$� ��� ���$����� .��� ��/���� 1������ � �� ��� ����� �� : �% �� ���(������� J��� ����� 1����� ��� )@A �% �� ���+������� J��� ����� 1����� �� �$� ���� ��� $������� �� ��-��� ������ . ����� � $���$� �������� �� � $���-���� ������ �� ��� �������� �$ (��< �-$�'� �� ����������������� �� ��� � 1���� � ��� � ���� 1��� ������ ��� �� ��� ���� ������ ����$ � �� �� ���� ���#%& ��� %+& �� &���$ �� �$. �����". ��� �������1������ �� ++� �� ��� �������$ #���=� � � �������1��� �� ����� ������������� �����$�� ����� ��� ���������� �� ��� $������ *�1 �� 1�����. ��� ������� �� ������ ����������� ��� �� $���$ ��� ��� ������

�� !, ��������

7?: C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$�����

Page 15: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

��� ���$�� ���1��� ��� �9 %!� ������ � �/�������� �� ����$��� ��� 5������$���. J�1����, ��� �.;9 %!�

������ � �/�������� �� ����$��� ���$� � ���1�����2����� 1������ ������� ��� �� $���$ ������ ���������� �� ��� ���������$ ���� �$$�1�� ��� ��� ���� ��

��������� ���� ��� ����� �������� �� ��� �9 %!�

������ � ���$�����. ��� ����� ������� ��� ������������������ �� ��� ����� ��� ���� ���$� ��� �� ���� ��- ��������� ��� ���� ���� ������� , �������$��$� ������ �������$ � ���� . ��� ���$����� �� ��� �$ (��< ����$� � �$� � �� �� �����, ��� � ��$���� �� � ��������� ��$$�1�� �������$��� ���� �� ���$��� ���$����� .��� (���� �$����� ������� ��� �$� �� �� ��� �� ��������� ��� � ����� �� ����� ��������� �� �$���������$ �� ��@;� �� �$�����. J�1����, ��� ����$ �����-��� �� �� ��� � ����=����$� ������� ���� �� �����, ������ ����� ��� ������ ������� ��1 � ������� ��� , � ������ �� ��� ���� ������ ���$�����. ��1 ��������� ��� #%& � � ���� ������ ����� �����$����� �����$$�1 ������ ��$��$����� �� �� $���$. �� �$� ���� �������$��� ��� 5������$��� %!� �/�������� ��1 7 ����� �) �� �$���$$� �������� �� $���$ �� �, �� �������$�.

����� ��� ��� ��1 ������� ���� 1�$$ �� �������-����� �� ��� ������ ��� ��� �� ��� #%& ��� � ����������� �� �� � �� ��� ��3�� ��������� . ����$$�$ ����� ���� ���� ����$ � ����� ����� ��� �������/�������� . %$���$�, ���� �� ��� ������$ ���� ��$� �������� ����2 � � ��3�� ������ �� ��� ����� �����$�����.#�� ���$�, ��� #%& � ����� � �� ��� �� ���$� ���-$����� �� �� ������$ ��� ������ �$����� ������� �� �:7���� ���������� �� ����. 8������� � �� � , �����- ������ ��� ����� ������ �4���, ��� �2��� �� ������$��� ������� ���� �$ ��� ���$����, � �� �$ � �������� 1��� ��� %+& �� K���$ �� �$. �M ��� �� �$.����". E ��� ��� ��� �$������ ������� 1�$$ �$$�1�����-������� �� 1��� ��� %+& ��� ����� ������� ���$����� .

�� !!�" � ����� !���� ����� ����� ������� ��$����� �� � �����)7. � ��� D������ �� ��� ������$ ���$������ � I� ��������� , � $���-���� ����

�� !# � I� ��������� ���� ���� ���� ; ���� " (�����$����� ��� $���� 0�1 �; �"

C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$����� 7?

Page 16: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

��� #%& �� ���� �� ����� �� ��'� � � �� ��� ��1���������� ����$$�$ �������� ���� ���� � $���� ������ ������ �� �$� ��� �� ����� �� . ��� &� ��� #� ��� I�-������� &#I"�������� �����2������$�� �����/������

�������1������� ��1����������.����������� NN������ ��� �� ���LL 1�$$ �� � �� �� ��� ������ �� �� �����-

�� !# ��������

�� !$ ��-���� �����$ ���� ����� !���� ��-��� ��$������ ��� ���������$ ��� ��$� ������ �.�; � ��, ����� A�� ������ ��1�"

�� !% � ��-���� �����$ ���� ���$���� ��-��� ��$������ ��� ���+������� J��� ����� �� ��� ������$ ��� ��$� ������ �.�� � ��,����� ;�� ������ ��1�", � �����$ ���� ��� ��$������ ������� ���� ���$$��� ���� ����� �� �$. �:"

77� C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$�����

Page 17: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

������ ���1��� ����� �� 1����� � ����. ��� �������-�����$ ���$ � �� ����$�� � ����-��-��� �$���������$ ���� � �����$� �� ���������� �>�����$� �� $���� ������ ������ ��� �� � $���� ������ �� ����� �� 1����� � ����.

��-��.� � � �� ��� ��$$�1��� ��� ������ � ��� ����������� ��2 ����$��� �� ��� #%& �2��� �� �� ��������� �� �$���������$������ D. ��$� ��� (%�", �. 6����� (%�", . %���� (%�",D. ����� (%�", D. ��'�1��4 *(*", D. J��' (%�", +.J������ (%�", �. J��'� *(*", �. D��� (%�", #.D��� *(*", �. *��� (%�", �. &�$��� *(*", &. &�$���� *(*", C. &� $�1 '� (#+", 8. &���$ (%�", . +������ (#+", �. +���� *(*", 8. +����� (%�", C. C� ������� (%�", D. C������$� %���*", B. C��$��� (%�", �. C�$-$��� �� (%�", ��� G. H���� (#+".

��� ������ ���������� ��� ����$������ �� �. %������ �� ������$� ����$������ �� ��� #%&, � �����$$� ��� ����� ���������.��� �!� %J&&# ��� %$����� %����� #��������� #������ %%##" ��� ��� (������$ +������ ���������� (+�" ������ ����� ����� �� ������. ��� �������� ���� � ����� �������� �� ���(%� %$����� +���$����� *���������, ��� �!� (������$ �������� ����� +������=� %�������� %�����, ��� ��� *� $��� (�-�����$ *���������L ������� %�������� *��������� %*".+��� �� ��� ������� 1��� ��������� �� ��� � � �� ��� ������8������ . ��� ������ ��� ���� ������������ �� ��� ��$� �� �����-������ �� ��� ���� ����� �� +�������� +������. +�����$ ������ � ���� ��� #������ ��� %$����� &���$ ������ � ��� I�������-���� �� #%&�I" ��� � %���� %���� ��� &�����$ C������������� ���$� � �� ��� �� ��� �� �$� . ����� #����� �� ���+����� I� �������� �� !����������� �$ � �������� ��� �� ���� � �� ��� ����$ ����������� �� ������� �� 1��� �$����� �� ����-���� . ��� �����1�� �������� ��� ������ 1��� ���� � ���$ ���-���� , 1���� ���� ���� ������������.

�� !% ��������

�� !'�" � H���$$� �����������������$ ����������� ��� ���� ������$ ���$����� ��� ����� ���� ���$����� �� ��� ������ %!� ����$���. E��� ���+������� � +� P ��? � ��"

C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$����� 77�

Page 18: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

�� !( H���$$� �������� �$���$����4����$ ���� ���� ���� �� ���������$ ���$����� ������� ���� ���$�����. E��� ���#���1���

�� !) 8����������$ �� ��������� �� �� $���$ ������ �� �� ��� �9 %!� �� ��� ����$��� �����

77� C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$�����

Page 19: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

,�%�������

������ K, %�����' �% �:" ��� ��$� �� �� ��� ��� �������� � 1���� �� ��� ������ �����$�����. D 8����� �� A� �A A:;@�A A:

6���� 86 �?" $��� ������ ����$ *+& ��� ����" ������$�����$, �����$�����$, ��� ���� ������ ����� � ��������$�� �������� ��� � ��L �����. (%� ��������$ (��� (%���(-A�7O+��. (������$ %����� ��� ��� ������ �� �����,6��$���, %!. �;� ��

6���$$� 6, 8��� #� �:" ��� (%� %$����� +� ��� &���$,��� ��� ���. D %$�� ��� ��7�@��:?

6���$$� 6, J����$$ D �:" ������� �� �� ��� ���� �����������$����� �� %%&) ��� %+&�. D %$�� ��� �)�7@�)�?

6���$$� 6, K���$ D�, �� �� #D, 6���� �! ����" I���������� ����� (%� %+&-� ��� ���� ���� �$����� ���$����� . D %$�� ����� "

6����$�� 6#, 6���1��� �J �:" #�$�� ��������� ������ �� ���(%� %%&). D %$�� ��� ��A?@��?

6���� K �:A" ���$������� ��� ����������� �� �5��$������ �������-�$����� ����$ . D #�� !������� �A� ???@?7)

6���� �! �:" %$����� ����� �� � ��$��������� ����������� �� ���(%� %$����� +� ��� &���$. D %$�� ��� �A;;@�A7�

6���� �!, K��2��� 68, *���� C8, 8��� #� �?" ��� (%�%+& �$�/ %���$��. ��������$ (���, (%���(-A�AO+��,(%�, 6��$���, %!

��� , C��$�� �&*, 6���$$� 6, K���$ D�, 6�3� * ����" %$����� �� ��� ���� ��� �� � �������� ���$���� �� ��� (%� %$�����+� ��� &���$ %+&". D %$����� �� ��� "

���'� D, �� ��� I, &����$�'� D, ������ 6, C��$�� # �;"�� ��� ��� ����������� �� � ��$��$� ����$$�$ ����������$����� ����$. #���$$�$ %����� ��� �;7�@�;�

��'�1��4 DK, +���� �� �A" I��$���� ����- ������ ������ ������ 6����-%�/-+������ !���� ����$. D 8����� �� � 7�@:��A

����� CD, ��1$�� %C, &� $���' D �:" +���$$���-������� ��� �� ����� ��� �������� ��-��� ������. 8����� �� *��� �A�:7@��

8��� #�, &�C�$$��� D% ��" I ������$ ��/��� �� ����� �����-$����� ����$ . D #�� !������� ��� �;�@�;;

J��' DD �A" #��������4����� �� ��� � ���������� �� ��� (%�%�������� %$����� &���$ %%&�". D 8����� �� � ;;;�@;;?:

J��' DD, �� �� '� D&, C�$$��� �� �*, 6���$$� 6, ���� ��$� D� �;" %�����������$ �� ��� �� ��� (%� ��������� �$���������$. #���$$�$ %����� ��� �;A;@�;?

J�$� $�� &, 6���$$� 6 �)" *���$ ��� � ���-$���$ �����-��� $���� ��2� ��� �� � �$���$ �$����� ����$. D %$�� ?� �:�;@�:A�

J��'� �%, ��'�1��4 DK �7" � �$� ���-�� ��� -�$� ��� ����$��� �� ��� ������� . D #�� !������� �7� �:A@�:?7

J��'� �%, H���� G �" ������� �� �� �� ��� ������� ����$ �� ���� �� �$�����. &�� C������ ��� ��7� )?@A�:

J����$$ D, J��' DD, 6���$$� 6, C�$$��� �� �, K���$ D� �:" �����������$ ���$����� �� ��� (%� %�������� %$�����&���$ ��� ��� ) %%&)". D %$�� ��� ���7@��)?

I���������������$ #���$ �� %$����� %����� I#%%" �?"%$����� ������ �;� I#%% +����� � ���� ������.%�������� E����� ��� #�� , %��������, EK, �� ;7�

D��� # �" ��� � ��� �����-����� ��� �������� ���������.&�� C������ ��� ��7� ���A@����

D��� #�, (�1 (, #��'�� ��, &����� D, ����� I8 �" +��������� ����������� ��� �� ������ ���� ��� �� � �;� ���� . ���8����� �� ��� "

K�$��� �, �������� �?" ��� (%�#�(%� A�-���� �����$� � ���3���. 6�$$ � &������$ +�� 77� A)7@A7�

K���$ D�, J��' DD, 6���� 86, 6���$$� 6, C�$$��� �� �*,�� �� #D �:" ��� (������$ %����� ��� ��� �������� ����� %�������� %$����� &���$� %%&). D %$�� �����)�@��A

*���� C8, &�C�$$��� D%, ����� +% �A" !������ �������$��/���� � �����1 ��� � ����$ 1��� � ���$���$ �������� $�������������4�����. ��� 8����� )�� )?)@A�)

*����� + �:�" %$�����$�����$ �$� �� ��� C��$� !����. (!#��� #� �), E+ 8��������� #������� !>��, C� �������, �%,�� �7)

&�$���� &�, +���� ��, +������ D, &�$��� �% �:" 8$���$����-�� �$���� ����� ���$����� ������ �� �:;@�; ����- ������ 1��� . D 8����� �� ��)� )� :�;@)� :;)

&����� +, +���2�� �D �)" %������- ��$� �2��� �� ������ ������ ������ %!� �� ��� �����-���� ����� � ���. (����� )?A���;@��:

&���$ 8, C� ������� C& �?" �$ (��< �-$�'� �$����� ������ ��� ����$ 1��� ������ �� ���� ������ %!� ������������� .(����� ):�� ;?@?�

&���$ 8, ��$� ��� D �:" ��� ���-� ���$��� ��� ��� ����$ (���-+������� ! ��$$����� �� ��� (%� %$����� +� ���&���$. D %$�� ��� �);?@�):;

&���$ 8, %�$$�� C, 6���$$� 6, K���$ D�, C��$�� �&*, ��$� ���D& �����" �� ��� � �� ��� (%� %$����� +� ��� &���$ �������� �� %!� ��� ��� ��$� �� ��� ���$ ����� � . D %$�� �)��:7@�::

&���$ 8, 8��� #, ��$� ��� D&, !���-6$�� ��� 6, 6���� �, %���� �����" ������ ���� �2��� ��� ���$����� �� �$ (��< � �� �$���$����$�� �$����� ����$ . %$�� ���, �� ���

&�$$�� D�, �� �$$ 8*, %�$��� 8 �A" %���������$- ��$� ����� 0�1�� �$����� ����$ . D %$�� 7� �A@�:

#�����1 '� �%, #��$����� +8J �:�" #��������4����� �� �������$��/��� �� ��������$ ����$ �� ��� �������$ ����� . D #�� !������� ��� �AA)@�A;�

#��'�� �� %* �;" ������ ��-��� ������� �� 6�>� 6������� +����� ��� ������� �� ��� 6�$$��� ��� �� +��. �� 8$����$ ���)A:@);�

#��'�� �� %*, %���$���� �D �:" ����� �� ��� ��7)@�:7�+�� ���$, �������$, ��� ����������$ �������$���. D 8����� �� A %��"� �A A@�A ;�)

#��'�� �� %*, C� ������� C& �7" $����- ��$� ��������$����$ �� �� ���. D 8����� �� :A� )��@))7

#��'�� �� %*, %���$���� �D, 8$��� �� #, H1�$$� JD, %��� � D+ �" ����� �� �/���� , ���� , ��� ����� , �7:@�?. D 8��-��� �� ��A %"� �� :)7@�� :;?

�����$� �C, +���� �& �A" I������� �$���$ �� ����������������� ���$� � � ��� ������� �������$�����. D %$�� 7��@A:

+������ D �7?" ����$ ��� ��� ������������� ���1�� �� ����� �� ��������$ ���� �������� �� �$�����. D #�� !������� ?�)7@):

+������ D ����" !���� ��� �$����� ����$��� �� ������������$$�$ �������� � ������ ��� ��� ���� , %������������ ����� %& A)� :�@:

+���� ��, &�$���� &�, 6���� �!, J���� &C ����" (�������$ ���$����� �� ��� (���� �$����� !���� �� ���� ������. D #�� !������� )�� �;)�@�;?�

+���� ��, K���� +, &�$�4 6 �;" %����$����� ���������� ����$���$ ����� ����$ , *-E�-;-��A?, *� $��� (������$*���������, *� $��� , (�1 &�/���, ): ��

+���2�� �D, &����� + �" �� ��� � �� � ����$�� �����-��-�� ����� ����$ �� ������ ��� ���� ������ ���������/���� �� ������� �� ��� ���� �� ������ �. D %$�� �� :"� ���A@��)7

B� ���' &, &�� ��$$ D, J���� �, +��$$ & �7" !� ��� ����=-������ �� ���� ���� ��� ���>����� �� ���� � �� �$����� ����������$����� ����$ . D #�� !������� �7� ):�@A��

C������$� DC, C� ������� C& �" ����� ��� ����������0����� �� ��������$��� �����$����� �� � �$���$ �$���������$. ����� %��� #�$�� &������$��� ��� !����������� #������� ", ��@�; D������ �, ��$$� , ��/� , �������&������$�����$ +������

C������$� DC, H���� G ����" ��� �� ��� � �� ��� ��$�� �$������� ������ ��� %!� �� � �$���$ �$����� ����$ 1��� �$� ���-�� ��� -�$� ��� �� ���. D %$�� �� ��� "

C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$����� 77)

Page 20: Parallel climate model (PCM) control and transient simulations - CGD

C������$� DC, 6����$�� 6#, *���� C8, &� $���' D �:"+�� ��� ��� ��$�� �$����� �� ��� (%� %+&. D %$�� ����A7�@�A:?

H���� 8D, &����$��� ( �;" +�� ������� �� �$����� ���$����� �� ��� ����������4����� �� ����$� ���������� �� ��� %�������%$����� %����� ������$ �����$����� ����$. ��� -!���� ))�A�7@AA?

H���� D*, J��$�� III C� �7" !� �� �>����� ��������$������ ��� ����$��� �� ��� ������� . D 8����� �� ����:?�@:7��

H���� G, &� $�1 '� C, +������ D �" I����� �� �� � ��$������ ������� �� �� ��� �� ����-�� �$����� ����� ��� ��� ����� ���$����� . D 8����� �� ��A� �: A�@�: A�

77A C� ������� �� �$.� #���$$�$ �$����� ����$ #%&" ������$ ��� ���� ���� ���$�����