Presentation and Evaluation of the IPSL‐CM6A‐LR Climate Model

  • Olivier Boucher
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Jérôme Servonnat
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Anna Lea Albright
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Olivier Aumont
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Yves Balkanski
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Vladislav Bastrikov
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Slimane Bekki
    Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/UVSQ Paris France
  • Rémy Bonnet
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Sandrine Bony
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Laurent Bopp
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Pascale Braconnot
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Patrick Brockmann
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Patricia Cadule
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Arnaud Caubel
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Frederique Cheruy
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Francis Codron
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Anne Cozic
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • David Cugnet
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Fabio D'Andrea
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Paolo Davini
    Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima Consiglio Nazionale delle Ricerche Turin Italy
  • Casimir de Lavergne
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Sébastien Denvil
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Julie Deshayes
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Marion Devilliers
    Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux Université de Bordeaux/CNRS Bordeaux France
  • Agnes Ducharne
    Milieux environnementaux, transferts et interactions dans les hydrosystèmes et les sols Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/EPHE Paris France
  • Jean‐Louis Dufresne
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Eliott Dupont
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Christian Éthé
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Laurent Fairhead
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Lola Falletti
    Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/UVSQ Paris France
  • Simona Flavoni
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Marie‐Alice Foujols
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Sébastien Gardoll
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Guillaume Gastineau
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Josefine Ghattas
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Jean‐Yves Grandpeix
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Bertrand Guenet
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Lionel, E. Guez
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Eric Guilyardi
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Matthieu Guimberteau
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Didier Hauglustaine
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Frédéric Hourdin
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Abderrahmane Idelkadi
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Sylvie Joussaume
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Masa Kageyama
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Myriam Khodri
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Gerhard Krinner
    Institut des géosciences de l'environnement CNRS/Université de Grenoble Grenoble France
  • Nicolas Lebas
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Guillaume Levavasseur
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Claire Lévy
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Laurent Li
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • François Lott
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Thibaut Lurton
    Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS Paris France
  • Sebastiaan Luyssaert
    Departement of Ecological Sciences Vrije Universiteit Amsterdam Amsterdam Netherlands
  • Gurvan Madec
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Jean‐Baptiste Madeleine
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Fabienne Maignan
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Marion Marchand
    Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/UVSQ Paris France
  • Olivier Marti
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Lidia Mellul
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Yann Meurdesoif
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Juliette Mignot
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Ionela Musat
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Catherine Ottlé
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Philippe Peylin
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Yann Planton
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Jan Polcher
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Catherine Rio
    Centre national des recherches météorologiques Météo‐France/CNRS Toulouse France
  • Nicolas Rochetin
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Clément Rousset
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Pierre Sepulchre
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Adriana Sima
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Didier Swingedouw
    Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux Université de Bordeaux/CNRS Bordeaux France
  • Rémi Thiéblemont
    Bureau de Recherches Géologiques et Minières Orléans France
  • Abdoul Khadre Traore
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Martin Vancoppenolle
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Jessica Vial
    Laboratoire de Météorologie Dynamique Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/École Normale Supérieure‐PSL Research University/École Polytechnique‐IPP Paris France
  • Jérôme Vialard
    Laboratoire d'Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques Institut Pierre‐Simon Laplace, Sorbonne Université/CNRS/IRD/MNHN Paris France
  • Nicolas Viovy
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France
  • Nicolas Vuichard
    Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Institut Pierre‐Simon Laplace, CEA/CNRS/UVSQ Gif‐sur‐Yvette France

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Description

<jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>This study presents the global climate model IPSL‐CM6A‐LR developed at Institut Pierre‐Simon Laplace (IPSL) to study natural climate variability and climate response to natural and anthropogenic forcings as part of the sixth phase of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6). This article describes the different model components, their coupling, and the simulated climate in comparison to previous model versions. We focus here on the representation of the physical climate along with the main characteristics of the global carbon cycle. The model's climatology, as assessed from a range of metrics (related in particular to radiation, temperature, precipitation, and wind), is strongly improved in comparison to previous model versions. Although they are reduced, a number of known biases and shortcomings (e.g., double Intertropical Convergence Zone [ITCZ], frequency of midlatitude wintertime blockings, and El Niño–Southern Oscillation [ENSO] dynamics) persist. The equilibrium climate sensitivity and transient climate response have both increased from the previous climate model IPSL‐CM5A‐LR used in CMIP5. A large ensemble of more than 30 members for the historical period (1850–2018) and a smaller ensemble for a range of emissions scenarios (until 2100 and 2300) are also presented and discussed.</jats:p>

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