| 1 | MODULE radiative_sw |
|---|
| 2 | |
|---|
| 3 | #include "use_logging.h" |
|---|
| 4 | |
|---|
| 5 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 6 | SAVE |
|---|
| 7 | |
|---|
| 8 | PRIVATE |
|---|
| 9 | |
|---|
| 10 | PUBLIC :: sw |
|---|
| 11 | |
|---|
| 12 | CONTAINS |
|---|
| 13 | |
|---|
| 14 | PURE SUBROUTINE monGATHER(n,a,b,index) |
|---|
| 15 | INTEGER, INTENT(IN) :: n,index(n) |
|---|
| 16 | REAL, INTENT(IN) :: b(n) |
|---|
| 17 | REAL, INTENT(OUT) :: a(n) |
|---|
| 18 | INTEGER :: i |
|---|
| 19 | |
|---|
| 20 | DO i=1,n |
|---|
| 21 | a(i)=b(index(i)) |
|---|
| 22 | END DO |
|---|
| 23 | END SUBROUTINE monGATHER |
|---|
| 24 | |
|---|
| 25 | PURE subroutine monscatter(n,a,index,b) |
|---|
| 26 | INTEGER, INTENT(IN) :: n,index(n) |
|---|
| 27 | REAL, INTENT(IN) :: b(n) |
|---|
| 28 | REAL, INTENT(OUT) :: a(n) |
|---|
| 29 | INTEGER :: i |
|---|
| 30 | DO i=1,n |
|---|
| 31 | a(index(i))=b(i) |
|---|
| 32 | END DO |
|---|
| 33 | end subroutine monscatter |
|---|
| 34 | |
|---|
| 35 | SUBROUTINE sw(ngrid,nlayer,ldiurn, & |
|---|
| 36 | coefvis,albedo, & |
|---|
| 37 | plevel,ps_rad,pmu,pfract,psolarf0, & |
|---|
| 38 | fsrfvis,dtsw, & |
|---|
| 39 | lwrite) |
|---|
| 40 | USE phys_const, ONLY : cpp, g |
|---|
| 41 | !======================================================================= |
|---|
| 42 | ! |
|---|
| 43 | ! Rayonnement solaire en atmosphere non diffusante avec un |
|---|
| 44 | ! coefficient d absoprption gris. |
|---|
| 45 | ! |
|---|
| 46 | !======================================================================= |
|---|
| 47 | ! |
|---|
| 48 | ! declarations: |
|---|
| 49 | ! ------------- |
|---|
| 50 | ! |
|---|
| 51 | ! |
|---|
| 52 | ! arguments: |
|---|
| 53 | ! ---------- |
|---|
| 54 | ! |
|---|
| 55 | INTEGER, INTENT(IN) :: ngrid,nlayer |
|---|
| 56 | LOGICAL, INTENT(IN) :: lwrite,ldiurn |
|---|
| 57 | REAL, INTENT(IN) :: albedo(ngrid), coefvis |
|---|
| 58 | REAL, INTENT(IN) :: pmu(ngrid), pfract(ngrid) |
|---|
| 59 | REAL, INTENT(IN) :: plevel(ngrid,nlayer+1), ps_rad |
|---|
| 60 | REAL, INTENT(IN) :: psolarf0 |
|---|
| 61 | REAL, INTENT(OUT) :: fsrfvis(ngrid),dtsw(ngrid,nlayer) |
|---|
| 62 | |
|---|
| 63 | REAL zalb(ngrid),zmu(ngrid),zfract(ngrid) |
|---|
| 64 | REAL zplev(ngrid,nlayer+1) |
|---|
| 65 | REAL zflux(ngrid),zdtsw(ngrid,nlayer) |
|---|
| 66 | |
|---|
| 67 | INTEGER ig,l,nlevel,index(ngrid),ncount,igout |
|---|
| 68 | REAL ztrdir(ngrid,nlayer+1),ztrref(ngrid,nlayer+1) |
|---|
| 69 | REAL zfsrfref(ngrid) |
|---|
| 70 | REAL z1(ngrid) |
|---|
| 71 | REAL zu(ngrid,nlayer+1) |
|---|
| 72 | REAL tau0 |
|---|
| 73 | |
|---|
| 74 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 75 | ! 1. initialisations: |
|---|
| 76 | ! ------------------- |
|---|
| 77 | |
|---|
| 78 | nlevel=nlayer+1 |
|---|
| 79 | |
|---|
| 80 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 81 | ! Definitions des tableaux locaux pour les points ensoleilles: |
|---|
| 82 | ! ------------------------------------------------------------ |
|---|
| 83 | |
|---|
| 84 | IF (ldiurn) THEN |
|---|
| 85 | ncount=0 |
|---|
| 86 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 87 | index(ig)=0 |
|---|
| 88 | ENDDO |
|---|
| 89 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 90 | IF(pfract(ig).GT.1.e-6) THEN |
|---|
| 91 | ncount=ncount+1 |
|---|
| 92 | index(ncount)=ig |
|---|
| 93 | ENDIF |
|---|
| 94 | ENDDO |
|---|
| 95 | CALL monGATHER(ncount,zfract,pfract,index) |
|---|
| 96 | CALL monGATHER(ncount,zmu,pmu,index) |
|---|
| 97 | CALL monGATHER(ncount,zalb,albedo,index) |
|---|
| 98 | DO l=1,nlevel |
|---|
| 99 | CALL monGATHER(ncount,zplev(1,l),plevel(1,l),index) |
|---|
| 100 | ENDDO |
|---|
| 101 | ELSE |
|---|
| 102 | ncount=ngrid |
|---|
| 103 | zfract(:)=pfract(:) |
|---|
| 104 | zmu(:)=pmu(:) |
|---|
| 105 | zalb(:)=albedo(:) |
|---|
| 106 | zplev(:,:)=plevel(:,:) |
|---|
| 107 | ENDIF |
|---|
| 108 | |
|---|
| 109 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 110 | ! calcul des profondeurs optiques integres depuis p=0: |
|---|
| 111 | ! ---------------------------------------------------- |
|---|
| 112 | |
|---|
| 113 | tau0=-.5*log(coefvis) |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | ! calcul de la partie homogene de l opacite |
|---|
| 116 | tau0=tau0/ps_rad |
|---|
| 117 | DO l=1,nlayer+1 |
|---|
| 118 | DO ig=1,ncount |
|---|
| 119 | zu(ig,l)=tau0*zplev(ig,l) |
|---|
| 120 | ENDDO |
|---|
| 121 | ENDDO |
|---|
| 122 | |
|---|
| 123 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 124 | ! 2. calcul de la transmission depuis le sommet de l atmosphere: |
|---|
| 125 | ! ----------------------------------------------------------- |
|---|
| 126 | |
|---|
| 127 | DO l=1,nlevel |
|---|
| 128 | DO ig=1,ncount |
|---|
| 129 | ztrdir(ig,l)=exp(-zu(ig,l)/zmu(ig)) |
|---|
| 130 | ENDDO |
|---|
| 131 | ENDDO |
|---|
| 132 | |
|---|
| 133 | IF (lwrite) THEN |
|---|
| 134 | igout=ncount/2+1 |
|---|
| 135 | WRITELOG(*,*) |
|---|
| 136 | WRITELOG(*,*) 'Diagnostique des transmission dans le spectre solaire' |
|---|
| 137 | WRITELOG(*,*) 'zfract, zmu, zalb' |
|---|
| 138 | WRITELOG(*,*) zfract(igout), zmu(igout), zalb(igout) |
|---|
| 139 | WRITELOG(*,*) 'Pression, quantite d abs, transmission' |
|---|
| 140 | DO l=1,nlayer+1 |
|---|
| 141 | WRITELOG(*,*) zplev(igout,l),zu(igout,l),ztrdir(igout,l) |
|---|
| 142 | ENDDO |
|---|
| 143 | ENDIF |
|---|
| 144 | |
|---|
| 145 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 146 | ! 3. taux de chauffage, ray. solaire direct: |
|---|
| 147 | ! ------------------------------------------ |
|---|
| 148 | |
|---|
| 149 | DO l=1,nlayer |
|---|
| 150 | DO ig=1,ncount |
|---|
| 151 | zdtsw(ig,l)=g*psolarf0*zfract(ig)*zmu(ig)* & |
|---|
| 152 | (ztrdir(ig,l+1)-ztrdir(ig,l))/ & |
|---|
| 153 | (cpp*(zplev(ig,l)-zplev(ig,l+1))) |
|---|
| 154 | ENDDO |
|---|
| 155 | ENDDO |
|---|
| 156 | IF (lwrite) THEN |
|---|
| 157 | WRITELOG(*,*) |
|---|
| 158 | WRITELOG(*,*) 'Diagnostique des taux de chauffage solaires:' |
|---|
| 159 | WRITELOG(*,*) ' 1 taux de chauffage lie au ray. solaire direct' |
|---|
| 160 | DO l=1,nlayer |
|---|
| 161 | WRITELOG(*,*) zdtsw(igout,l) |
|---|
| 162 | ENDDO |
|---|
| 163 | ENDIF |
|---|
| 164 | |
|---|
| 165 | |
|---|
| 166 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 167 | ! 4. calcul du flux solaire arrivant sur le sol: |
|---|
| 168 | ! ---------------------------------------------- |
|---|
| 169 | |
|---|
| 170 | DO ig=1,ncount |
|---|
| 171 | z1(ig)=zfract(ig)*zmu(ig)*psolarf0*ztrdir(ig,1) |
|---|
| 172 | zflux(ig)=(1.-zalb(ig))*z1(ig) |
|---|
| 173 | zfsrfref(ig)= zalb(ig)*z1(ig) |
|---|
| 174 | ENDDO |
|---|
| 175 | IF (lwrite) THEN |
|---|
| 176 | WRITELOG(*,*) |
|---|
| 177 | WRITELOG(*,*) 'Diagnostique des taux de chauffage solaires:' |
|---|
| 178 | WRITELOG(*,*) ' 2 flux solaire net incident sur le sol' |
|---|
| 179 | WRITELOG(*,*) zflux(igout) |
|---|
| 180 | ENDIF |
|---|
| 181 | |
|---|
| 182 | |
|---|
| 183 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 184 | ! 5.calcul des traansmissions depuis le sol, cas diffus: |
|---|
| 185 | ! ------------------------------------------------------ |
|---|
| 186 | |
|---|
| 187 | DO l=1,nlevel |
|---|
| 188 | DO ig=1,ncount |
|---|
| 189 | ztrref(ig,l)=exp(-(zu(ig,1)-zu(ig,l))*1.66) |
|---|
| 190 | ENDDO |
|---|
| 191 | ENDDO |
|---|
| 192 | |
|---|
| 193 | IF (lwrite) THEN |
|---|
| 194 | WRITELOG(*,*) |
|---|
| 195 | WRITELOG(*,*) 'Diagnostique des taux de chauffage solaires' |
|---|
| 196 | WRITELOG(*,*) ' 3 transmission avec les sol' |
|---|
| 197 | WRITELOG(*,*) 'niveau transmission' |
|---|
| 198 | DO l=1,nlevel |
|---|
| 199 | WRITELOG(*,*) l,ztrref(igout,l) |
|---|
| 200 | ENDDO |
|---|
| 201 | ENDIF |
|---|
| 202 | |
|---|
| 203 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 204 | ! 6.ajout a l echauffement de la contribution du ray. sol. reflechit: |
|---|
| 205 | ! ------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 206 | |
|---|
| 207 | DO l=1,nlayer |
|---|
| 208 | DO ig=1,ncount |
|---|
| 209 | zdtsw(ig,l)=zdtsw(ig,l)+ & |
|---|
| 210 | g*zfsrfref(ig)*(ztrref(ig,l+1)-ztrref(ig,l))/ & |
|---|
| 211 | (cpp*(zplev(ig,l+1)-zplev(ig,l))) |
|---|
| 212 | ENDDO |
|---|
| 213 | ENDDO |
|---|
| 214 | |
|---|
| 215 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 216 | ! 10. sorites eventuelles: |
|---|
| 217 | ! ------------------------ |
|---|
| 218 | |
|---|
| 219 | IF (lwrite) THEN |
|---|
| 220 | WRITELOG(*,*) |
|---|
| 221 | WRITELOG(*,*) 'Diagnostique des taux de chauffage solaires:' |
|---|
| 222 | WRITELOG(*,*) ' 3 taux de chauffage total' |
|---|
| 223 | DO l=1,nlayer |
|---|
| 224 | WRITELOG(*,*) zdtsw(igout,l) |
|---|
| 225 | ENDDO |
|---|
| 226 | ENDIF |
|---|
| 227 | |
|---|
| 228 | IF (ldiurn) THEN |
|---|
| 229 | fsrfvis(:)=0. |
|---|
| 230 | CALL monscatter(ncount,fsrfvis,index,zflux) |
|---|
| 231 | dtsw(:,:)=0. |
|---|
| 232 | DO l=1,nlayer |
|---|
| 233 | CALL monscatter(ncount,dtsw(1,l),index,zdtsw(1,l)) |
|---|
| 234 | ENDDO |
|---|
| 235 | ELSE |
|---|
| 236 | WRITELOG(*,*) 'NOT DIURNE' |
|---|
| 237 | fsrfvis(:)=zflux(:) |
|---|
| 238 | dtsw(:,:)=zdtsw(:,:) |
|---|
| 239 | ENDIF |
|---|
| 240 | ! call dump2d(iim,jjm-1,zflux(2),'ZFLUX ') |
|---|
| 241 | ! call dump2d(iim,jjm-1,fsrfvis(2),'FSRVIS ') |
|---|
| 242 | ! call dump2d(iim,jjm-1,ztrdir(2,1),'ztrdir ') |
|---|
| 243 | ! call dump2d(iim,jjm-1,pmu(2),'pmu ') |
|---|
| 244 | ! call dump2d(iim,jjm-1,pfract(2),'pfract ') |
|---|
| 245 | ! call dump2d(iim,jjm-1,albedo(2),'albedo ') |
|---|
| 246 | ! call dump2d(iim,jjm-1,ztrdir(2,1),'ztrdir ') |
|---|
| 247 | LOG_INFO('rad_sw') |
|---|
| 248 | |
|---|
| 249 | END SUBROUTINE sw |
|---|
| 250 | |
|---|
| 251 | END MODULE radiative_sw |
|---|