| 1 | ! |
|---|
| 2 | ! $Header$ |
|---|
| 3 | ! |
|---|
| 4 | MODULE surf_land_bucket_mod |
|---|
| 5 | ! |
|---|
| 6 | ! Surface land bucket module |
|---|
| 7 | ! |
|---|
| 8 | ! This module is used when no external land model is choosen. |
|---|
| 9 | ! |
|---|
| 10 | USE fonte_neige_mod |
|---|
| 11 | USE calcul_fluxs_mod |
|---|
| 12 | USE dimphy |
|---|
| 13 | USE mod_grid_phy_lmdz |
|---|
| 14 | USE mod_phys_lmdz_para |
|---|
| 15 | |
|---|
| 16 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 17 | |
|---|
| 18 | CONTAINS |
|---|
| 19 | |
|---|
| 20 | SUBROUTINE surf_land_bucket(itime, jour, knon, knindex, debut, dtime,& |
|---|
| 21 | tsurf, p1lay, tq_cdrag, precip_rain, precip_snow, temp_air, & |
|---|
| 22 | spechum, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, pref, & |
|---|
| 23 | u1_lay, v1_lay, rugoro, swnet, lwnet, & |
|---|
| 24 | snow, qsol, agesno, tsoil, & |
|---|
| 25 | qsurf, z0_new, alb1_new, alb2_new, evap, & |
|---|
| 26 | fluxsens, fluxlat, tsurf_new, dflux_s, dflux_l) |
|---|
| 27 | |
|---|
| 28 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 29 | ! Bucket calculations for surface. |
|---|
| 30 | ! |
|---|
| 31 | INCLUDE "clesphys.h" |
|---|
| 32 | INCLUDE "indicesol.h" |
|---|
| 33 | INCLUDE "dimsoil.h" |
|---|
| 34 | INCLUDE "YOMCST.h" |
|---|
| 35 | |
|---|
| 36 | ! Input variables |
|---|
| 37 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 38 | INTEGER, INTENT(IN) :: itime, jour, knon |
|---|
| 39 | INTEGER, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: knindex |
|---|
| 40 | LOGICAL, INTENT(IN) :: debut |
|---|
| 41 | REAL, INTENT(IN) :: dtime |
|---|
| 42 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: tsurf |
|---|
| 43 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: p1lay |
|---|
| 44 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: tq_cdrag |
|---|
| 45 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: precip_rain, precip_snow |
|---|
| 46 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: temp_air, spechum |
|---|
| 47 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: petAcoef, peqAcoef |
|---|
| 48 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: petBcoef, peqBcoef |
|---|
| 49 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: pref |
|---|
| 50 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: u1_lay, v1_lay |
|---|
| 51 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: rugoro |
|---|
| 52 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: swnet, lwnet |
|---|
| 53 | |
|---|
| 54 | ! In/Output variables |
|---|
| 55 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 56 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(INOUT) :: snow, qsol |
|---|
| 57 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(INOUT) :: agesno |
|---|
| 58 | REAL, DIMENSION(klon, nsoilmx), INTENT(INOUT) :: tsoil |
|---|
| 59 | |
|---|
| 60 | ! Output variables |
|---|
| 61 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 62 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT) :: qsurf |
|---|
| 63 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT) :: z0_new |
|---|
| 64 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT) :: alb1_new, alb2_new |
|---|
| 65 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT) :: evap, fluxsens, fluxlat |
|---|
| 66 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT) :: tsurf_new |
|---|
| 67 | REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT) :: dflux_s, dflux_l |
|---|
| 68 | |
|---|
| 69 | ! Local variables |
|---|
| 70 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 71 | REAL, DIMENSION(klon) :: soilcap, soilflux |
|---|
| 72 | REAL, DIMENSION(klon) :: cal, beta, dif_grnd, capsol |
|---|
| 73 | REAL, DIMENSION(klon) :: alb_neig, alb_lim |
|---|
| 74 | REAL, DIMENSION(klon) :: zfra |
|---|
| 75 | REAL, DIMENSION(klon) :: radsol ! total net radiance at surface |
|---|
| 76 | INTEGER :: i |
|---|
| 77 | ! |
|---|
| 78 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 79 | |
|---|
| 80 | |
|---|
| 81 | ! |
|---|
| 82 | !* Read from limit.nc : albedo(alb_lim), length of rugosity(z0_new) |
|---|
| 83 | ! |
|---|
| 84 | CALL interfsur_lim(itime, dtime, jour, & |
|---|
| 85 | knon, knindex, debut, & |
|---|
| 86 | alb_lim, z0_new) |
|---|
| 87 | |
|---|
| 88 | ! |
|---|
| 89 | !* Calcultaion of fluxes |
|---|
| 90 | ! |
|---|
| 91 | |
|---|
| 92 | ! calculate total absorbed radiance at surface |
|---|
| 93 | radsol(:) = 0.0 |
|---|
| 94 | radsol(1:knon) = swnet(1:knon) + lwnet(1:knon) |
|---|
| 95 | |
|---|
| 96 | ! calculate constants |
|---|
| 97 | CALL calbeta(dtime, is_ter, knon, snow, qsol, beta, capsol, dif_grnd) |
|---|
| 98 | |
|---|
| 99 | ! calculate temperature, heat capacity and conduction flux in soil |
|---|
| 100 | IF (soil_model) THEN |
|---|
| 101 | CALL soil(dtime, is_ter, knon, snow, tsurf, tsoil, soilcap, soilflux) |
|---|
| 102 | DO i=1, knon |
|---|
| 103 | cal(i) = RCPD / soilcap(i) |
|---|
| 104 | radsol(i) = radsol(i) + soilflux(i) |
|---|
| 105 | END DO |
|---|
| 106 | ELSE |
|---|
| 107 | cal(:) = RCPD * capsol(:) |
|---|
| 108 | ENDIF |
|---|
| 109 | |
|---|
| 110 | CALL calcul_fluxs(knon, is_ter, dtime, & |
|---|
| 111 | tsurf, p1lay, cal, beta, tq_cdrag, pref, & |
|---|
| 112 | precip_rain, precip_snow, snow, qsurf, & |
|---|
| 113 | radsol, dif_grnd, temp_air, spechum, u1_lay, v1_lay, & |
|---|
| 114 | petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, & |
|---|
| 115 | tsurf_new, evap, fluxlat, fluxsens, dflux_s, dflux_l) |
|---|
| 116 | |
|---|
| 117 | ! |
|---|
| 118 | !* Calculate snow height, run_off, age of snow |
|---|
| 119 | ! |
|---|
| 120 | CALL fonte_neige( knon, is_ter, knindex, dtime, & |
|---|
| 121 | tsurf, precip_rain, precip_snow, & |
|---|
| 122 | snow, qsol, tsurf_new, evap) |
|---|
| 123 | ! |
|---|
| 124 | !* Calculate the age of snow |
|---|
| 125 | ! |
|---|
| 126 | CALL albsno(klon,knon,dtime,agesno(:),alb_neig(:), precip_snow(:)) |
|---|
| 127 | |
|---|
| 128 | WHERE (snow(1 : knon) .LT. 0.0001) agesno(1 : knon) = 0. |
|---|
| 129 | |
|---|
| 130 | DO i=1, knon |
|---|
| 131 | zfra(i) = MAX(0.0,MIN(1.0, snow(i)/(snow(i)+10.0))) |
|---|
| 132 | alb_lim(i) = alb_neig(i) *zfra(i) + alb_lim(i)*(1.0-zfra(i)) |
|---|
| 133 | END DO |
|---|
| 134 | |
|---|
| 135 | ! |
|---|
| 136 | !* Return albedo : |
|---|
| 137 | ! alb1_new and alb2_new are here given the same values |
|---|
| 138 | ! |
|---|
| 139 | alb1_new(:) = 0.0 |
|---|
| 140 | alb2_new(:) = 0.0 |
|---|
| 141 | alb1_new(1:knon) = alb_lim(1:knon) |
|---|
| 142 | alb2_new(1:knon) = alb_lim(1:knon) |
|---|
| 143 | |
|---|
| 144 | ! |
|---|
| 145 | !* Calculate the rugosity |
|---|
| 146 | ! |
|---|
| 147 | z0_new = SQRT(z0_new**2+rugoro**2) |
|---|
| 148 | |
|---|
| 149 | ! |
|---|
| 150 | !* End |
|---|
| 151 | ! |
|---|
| 152 | END SUBROUTINE surf_land_bucket |
|---|
| 153 | ! |
|---|
| 154 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 155 | ! |
|---|
| 156 | SUBROUTINE interfsur_lim(itime, dtime, jour, & |
|---|
| 157 | knon, knindex, debut, & |
|---|
| 158 | lmt_alb_p, lmt_rug_p) |
|---|
| 159 | |
|---|
| 160 | ! Cette routine sert d'interface entre le modele atmospherique et un fichier |
|---|
| 161 | ! de conditions aux limites |
|---|
| 162 | ! |
|---|
| 163 | ! L. Fairhead 02/2000 |
|---|
| 164 | ! |
|---|
| 165 | ! input: |
|---|
| 166 | ! itime numero du pas de temps courant |
|---|
| 167 | ! dtime pas de temps de la physique (en s) |
|---|
| 168 | ! jour jour a lire dans l'annee |
|---|
| 169 | ! knon nombre de points dans le domaine a traiter |
|---|
| 170 | ! knindex index des points de la surface a traiter |
|---|
| 171 | ! debut logical: 1er appel a la physique (initialisation) |
|---|
| 172 | ! |
|---|
| 173 | ! output: |
|---|
| 174 | ! lmt_alb_p Albedo lu |
|---|
| 175 | ! lmt_rug_p longueur de rugosite lue |
|---|
| 176 | |
|---|
| 177 | INCLUDE "netcdf.inc" |
|---|
| 178 | |
|---|
| 179 | ! Input variables |
|---|
| 180 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 181 | INTEGER, INTENT(IN) :: itime |
|---|
| 182 | REAL , INTENT(IN) :: dtime |
|---|
| 183 | INTEGER, INTENT(IN) :: jour |
|---|
| 184 | INTEGER, INTENT(IN) :: knon |
|---|
| 185 | INTEGER, DIMENSION(klon_loc), INTENT(IN) :: knindex |
|---|
| 186 | LOGICAL, INTENT(IN) :: debut |
|---|
| 187 | |
|---|
| 188 | ! Output variables |
|---|
| 189 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 190 | REAL, INTENT(out), DIMENSION(klon_loc) :: lmt_alb_p |
|---|
| 191 | REAL, INTENT(out), DIMENSION(klon_loc) :: lmt_rug_p |
|---|
| 192 | |
|---|
| 193 | ! Local variables with attribute SAVE |
|---|
| 194 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 195 | INTEGER,SAVE :: lmt_pas ! frequence de lecture des conditions limites |
|---|
| 196 | ! (en pas de physique) |
|---|
| 197 | !$OMP THREADPRIVATE(lmt_pas) |
|---|
| 198 | LOGICAL,SAVE :: deja_lu_sur ! pour indiquer que le jour a lire a deja |
|---|
| 199 | ! lu pour une surface precedente |
|---|
| 200 | !$OMP THREADPRIVATE(deja_lu_sur) |
|---|
| 201 | INTEGER,SAVE :: jour_lu_sur |
|---|
| 202 | !$OMP THREADPRIVATE(jour_lu_sur) |
|---|
| 203 | CHARACTER (len = 20),SAVE :: fich ='limit.nc' |
|---|
| 204 | !$OMP THREADPRIVATE(fich) |
|---|
| 205 | LOGICAL,SAVE :: check = .FALSE. |
|---|
| 206 | !$OMP THREADPRIVATE(check) |
|---|
| 207 | ! Champs lus dans le fichier de CL |
|---|
| 208 | REAL, ALLOCATABLE , SAVE, DIMENSION(:) :: alb_lu_p, rug_lu_p |
|---|
| 209 | !$OMP THREADPRIVATE(alb_lu_p, rug_lu_p) |
|---|
| 210 | |
|---|
| 211 | ! quelques variables pour netcdf |
|---|
| 212 | INTEGER ,SAVE :: nid, nvarid |
|---|
| 213 | !$OMP THREADPRIVATE(nid, nvarid) |
|---|
| 214 | INTEGER, DIMENSION(2),SAVE :: start, epais |
|---|
| 215 | !$OMP THREADPRIVATE(start, epais) |
|---|
| 216 | |
|---|
| 217 | ! Other local variables |
|---|
| 218 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 219 | INTEGER :: ii, ierr |
|---|
| 220 | CHARACTER (len = 20) :: modname = 'interfsur_lim' |
|---|
| 221 | CHARACTER (len = 80) :: abort_message |
|---|
| 222 | REAL, DIMENSION(klon_glo) :: alb_lu |
|---|
| 223 | REAL, DIMENSION(klon_glo) :: rug_lu |
|---|
| 224 | |
|---|
| 225 | ! |
|---|
| 226 | ! End delaration |
|---|
| 227 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 228 | |
|---|
| 229 | IF (debut) THEN |
|---|
| 230 | lmt_pas = NINT(86400./dtime * 1.0) ! pour une lecture une fois par jour |
|---|
| 231 | jour_lu_sur = jour - 1 |
|---|
| 232 | ALLOCATE(alb_lu_p(klon_loc)) |
|---|
| 233 | ALLOCATE(rug_lu_p(klon_loc)) |
|---|
| 234 | ENDIF |
|---|
| 235 | |
|---|
| 236 | IF ((jour - jour_lu_sur) /= 0) deja_lu_sur = .FALSE. |
|---|
| 237 | |
|---|
| 238 | IF (check) WRITE(*,*) modname,':: jour_lu_sur, deja_lu_sur', jour_lu_sur, deja_lu_sur |
|---|
| 239 | IF (check) WRITE(*,*) modname,':: itime, lmt_pas', itime, lmt_pas |
|---|
| 240 | IF (check) CALL flush(6) |
|---|
| 241 | |
|---|
| 242 | ! |
|---|
| 243 | ! Tester d'abord si c'est le moment de lire le fichier |
|---|
| 244 | ! |
|---|
| 245 | IF (MOD(itime-1, lmt_pas) == 0 .AND. .NOT. deja_lu_sur) THEN |
|---|
| 246 | |
|---|
| 247 | ! |
|---|
| 248 | ! Ouverture et lecture du fichier |
|---|
| 249 | ! |
|---|
| 250 | !$OMP MASTER |
|---|
| 251 | IF (is_mpi_root) THEN |
|---|
| 252 | fich = TRIM(fich) |
|---|
| 253 | IF (check) WRITE(*,*)modname,' ouverture fichier ',fich |
|---|
| 254 | IF (check) CALL flush(6) |
|---|
| 255 | ierr = NF_OPEN (fich, NF_NOWRITE,nid) |
|---|
| 256 | IF (ierr.NE.NF_NOERR) THEN |
|---|
| 257 | abort_message = 'Pb d''ouverture du fichier de conditions aux limites' |
|---|
| 258 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
|---|
| 259 | ENDIF |
|---|
| 260 | ! |
|---|
| 261 | ! La tranche de donnees a lire: |
|---|
| 262 | start(1) = 1 |
|---|
| 263 | start(2) = jour |
|---|
| 264 | epais(1) = klon_glo |
|---|
| 265 | epais(2) = 1 |
|---|
| 266 | ! |
|---|
| 267 | ! Lecture albedo |
|---|
| 268 | ierr = NF_INQ_VARID(nid, 'ALB', nvarid) |
|---|
| 269 | IF (ierr /= NF_NOERR) THEN |
|---|
| 270 | abort_message = 'Le champ <ALB> est absent' |
|---|
| 271 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
|---|
| 272 | ENDIF |
|---|
| 273 | #ifdef NC_DOUBLE |
|---|
| 274 | ierr = NF_GET_VARA_DOUBLE(nid,nvarid,start,epais, alb_lu) |
|---|
| 275 | #else |
|---|
| 276 | ierr = NF_GET_VARA_REAL(nid,nvarid,start,epais, alb_lu) |
|---|
| 277 | #endif |
|---|
| 278 | IF (ierr /= NF_NOERR) THEN |
|---|
| 279 | abort_message = 'Lecture echouee pour <ALB>' |
|---|
| 280 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
|---|
| 281 | ENDIF |
|---|
| 282 | ! |
|---|
| 283 | ! Lecture rugosite! |
|---|
| 284 | ierr = NF_INQ_VARID(nid, 'RUG', nvarid) |
|---|
| 285 | IF (ierr /= NF_NOERR) THEN |
|---|
| 286 | abort_message = 'Le champ <RUG> est absent' |
|---|
| 287 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
|---|
| 288 | ENDIF |
|---|
| 289 | #ifdef NC_DOUBLE |
|---|
| 290 | ierr = NF_GET_VARA_DOUBLE(nid,nvarid,start,epais, rug_lu) |
|---|
| 291 | #else |
|---|
| 292 | ierr = NF_GET_VARA_REAL(nid,nvarid,start,epais, rug_lu) |
|---|
| 293 | #endif |
|---|
| 294 | IF (ierr /= NF_NOERR) THEN |
|---|
| 295 | abort_message = 'Lecture echouee pour <RUG>' |
|---|
| 296 | CALL abort_gcm(modname,abort_message,1) |
|---|
| 297 | ENDIF |
|---|
| 298 | |
|---|
| 299 | ! |
|---|
| 300 | ! Fin de lecture |
|---|
| 301 | ierr = NF_CLOSE(nid) |
|---|
| 302 | |
|---|
| 303 | ENDIF ! is_mpi_root |
|---|
| 304 | !$OMP END MASTER |
|---|
| 305 | |
|---|
| 306 | CALL Scatter(alb_lu,alb_lu_p) |
|---|
| 307 | CALL Scatter(rug_lu,rug_lu_p) |
|---|
| 308 | |
|---|
| 309 | deja_lu_sur = .TRUE. |
|---|
| 310 | jour_lu_sur = jour |
|---|
| 311 | |
|---|
| 312 | ENDIF |
|---|
| 313 | |
|---|
| 314 | ! |
|---|
| 315 | ! Recopie des variables dans les champs de sortie |
|---|
| 316 | ! |
|---|
| 317 | lmt_alb_p(:) = 999999. |
|---|
| 318 | lmt_rug_p(:) = 999999. |
|---|
| 319 | DO ii = 1, knon |
|---|
| 320 | lmt_alb_p(ii) = alb_lu_p(knindex(ii)) |
|---|
| 321 | lmt_rug_p(ii) = rug_lu_p(knindex(ii)) |
|---|
| 322 | ENDDO |
|---|
| 323 | |
|---|
| 324 | |
|---|
| 325 | END SUBROUTINE interfsur_lim |
|---|
| 326 | ! |
|---|
| 327 | !**************************************************************************************** |
|---|
| 328 | ! |
|---|
| 329 | END MODULE surf_land_bucket_mod |
|---|