source: LMDZ4/branches/IPSL-CM4_IPCC_branch/libf/dyn3d/guide.F @ 5342

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Line 
1!
2! $Header$
3!
4      subroutine guide(itau,ucov,vcov,teta,q,masse,ps)
5
6      IMPLICIT NONE
7
8c      ......   Version  du 10/01/98    ..........
9
10c             avec  coordonnees  verticales hybrides
11c   avec nouveaux operat. dissipation * ( gradiv2,divgrad2,nxgraro2 )
12
13c=======================================================================
14c
15c   Auteur:  F.Hourdin
16c   -------
17c
18c   Objet:
19c   ------
20c
21c   GCM LMD nouvelle grille
22c
23c=======================================================================
24
25c   ...  Dans inigeom , nouveaux calculs pour les elongations  cu , cv
26c        et possibilite d'appeler une fonction f(y)  a derivee tangente
27c        hyperbolique a la  place de la fonction a derivee sinusoidale.         
28
29c   ...  Possibilite de choisir le shema de Van-leer pour l'advection de
30c         q  , en faisant iadv = 10  dans   traceur  (29/04/97) .
31c
32c-----------------------------------------------------------------------
33c   Declarations:
34c   -------------
35
36#include "dimensions.h"
37#include "paramet.h"
38#include "comconst.h"
39#include "comdissnew.h"
40#include "comvert.h"
41#include "comgeom.h"
42#include "logic.h"
43#include "temps.h"
44#include "control.h"
45#include "ener.h"
46#include "netcdf.inc"
47#include "description.h"
48#include "serre.h"
49#include "tracstoke.h"
50#include "guide.h"
51
52
53c   variables dynamiques
54      REAL vcov(ip1jm,llm),ucov(ip1jmp1,llm) ! vents covariants
55      REAL teta(ip1jmp1,llm)                 ! temperature potentielle
56      REAL q(ip1jmp1,llm)                 ! temperature potentielle
57      REAL ps(ip1jmp1)                       ! pression  au sol
58      REAL masse(ip1jmp1,llm)                ! masse d'air
59
60c   common passe pour des sorties
61      real dxdys(iip1,jjp1),dxdyu(iip1,jjp1),dxdyv(iip1,jjm)
62      common/comdxdy/dxdys,dxdyu,dxdyv
63
64c   variables dynamiques pour les reanalyses.
65      REAL ucovrea1(ip1jmp1,llm),vcovrea1(ip1jm,llm) !vts cov reas
66      REAL tetarea1(ip1jmp1,llm)             ! temp pot  reales
67      REAL qrea1(ip1jmp1,llm)             ! temp pot  reales
68      REAL masserea1(ip1jmp1,llm)             ! masse
69      REAL psrea1(ip1jmp1)             ! ps
70      REAL ucovrea2(ip1jmp1,llm),vcovrea2(ip1jm,llm) !vts cov reas
71      REAL tetarea2(ip1jmp1,llm)             ! temp pot  reales
72      REAL qrea2(ip1jmp1,llm)             ! temp pot  reales
73      REAL masserea2(ip1jmp1,llm)             ! masse
74      REAL psrea2(ip1jmp1)             ! ps
75      real latmin
76
77      real alpha_q(ip1jmp1)
78      real alpha_T(ip1jmp1),alpha_P(ip1jmp1)
79      real alpha_u(ip1jmp1),alpha_v(ip1jm)
80      real dday_step,toto,reste,itau_test
81      INTEGER step_rea,count_no_rea
82
83      real aire_min,aire_max
84      integer ilon,ilat
85      real factt,ztau(ip1jmp1)
86
87      INTEGER itau,ij,l,i,j
88      integer ncidt,varidpl,nlev,status
89      integer rcod,rid
90      real ditau,tau,a
91      save nlev
92
93c  TEST SUR QSAT
94      real p(ip1jmp1,llmp1),pk(ip1jmp1,llm),pks(ip1jmp1)
95      real pkf(ip1jmp1,llm)
96      real pres(ip1jmp1,llm)
97      REAL alpha(ip1jmp1,llm),beta(ip1jmp1,llm)
98
99      real qsat(ip1jmp1,llm)
100      real unskap
101      real tnat(ip1jmp1,llm)
102ccccccccccccccccc
103
104
105      LOGICAL first
106      save first
107      data first/.true./
108
109      save ucovrea1,vcovrea1,tetarea1,masserea1,psrea1,qrea1
110      save ucovrea2,vcovrea2,tetarea2,masserea2,psrea2,qrea2
111
112      save alpha_T,alpha_q,alpha_u,alpha_v,alpha_P,itau_test
113      save step_rea,count_no_rea
114
115      character*10 file
116      integer igrads
117      real dtgrads
118      save igrads,dtgrads
119      data igrads,dtgrads/2,100./
120
121C-----------------------------------------------------------------------
122c calcul de l'humidite saturante
123C-----------------------------------------------------------------------
124      print*,'OK0'
125      CALL pression( ip1jmp1, ap, bp, ps, p )
126      call massdair(p,masse)
127      print*,'OK1'
128      CALL exner_hyb(ip1jmp1,ps,p,alpha,beta,pks,pk,pkf)
129      print*,'OK2'
130      tnat(:,:)=pk(:,:)*teta(:,:)/cpp
131      print*,'OK3'
132      unskap   = 1./ kappa
133      pres(:,:)=preff*(pk(:,:)/cpp)**unskap
134      print*,'OK4'
135      call q_sat(iip1*jjp1*llm,tnat,pres,qsat)
136
137C-----------------------------------------------------------------------
138
139c-----------------------------------------------------------------------
140c   initialisations pour la lecture des reanalyses.
141c    alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape
142c    alpha=1 signifie pas d'injection
143c    alpha=0 signifie injection totale
144c-----------------------------------------------------------------------
145
146      print*,'ONLINE=',online
147      if(online.eq.-1) then
148          return
149      endif
150
151      if (first) then
152
153         print*,'initialisation du guide '
154         call conf_guide
155         print*,'apres conf_guide'
156
157         file='guide'
158         call inigrads(igrads,iip1
159     s  ,rlonv,180./pi,-180.,180.,jjp1,rlatu,-90.,90.,180./pi
160     s  ,llm,presnivs,1.
161     s  ,dtgrads,file,'dyn_zon ')
162
163         print*
164     s   ,'1: en-ligne, 0: hors-ligne (x=x_rea), -1: climat (x=x_gcm)'
165
166         if(online.eq.-1) return
167         if (online.eq.1) then
168
169cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
170c  Constantes de temps de rappel en jour
171c  0.1 c'est en gros 2h30.
172c  1e10  est une constante infinie donc en gros pas de guidage
173cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
174c   coordonnees du centre du zoom
175           call coordij(clon,clat,ilon,ilat)
176c   aire de la maille au centre du zoom
177           aire_min=aire(ilon+(ilat-1)*iip1)
178c   aire maximale de la maille
179           aire_max=0.
180           do ij=1,ip1jmp1
181              aire_max=max(aire_max,aire(ij))
182           enddo
183C  factt = pas de temps en fraction de jour
184           factt=dtvr*iperiod/daysec
185
186c     subroutine tau2alpha(type,im,jm,factt,taumin,taumax,alpha)
187           call tau2alpha(3,iip1,jjm ,factt,tau_min_v,tau_max_v,alpha_v)
188           call tau2alpha(2,iip1,jjp1,factt,tau_min_u,tau_max_u,alpha_u)
189           call tau2alpha(1,iip1,jjp1,factt,tau_min_T,tau_max_T,alpha_T)
190           call tau2alpha(1,iip1,jjp1,factt,tau_min_P,tau_max_P,alpha_P)
191           call tau2alpha(1,iip1,jjp1,factt,tau_min_q,tau_max_q,alpha_q)
192
193           call dump2d(iip1,jjp1,aire,'AIRE MAILLe ')
194           call dump2d(iip1,jjp1,alpha_u,'COEFF U   ')
195           call dump2d(iip1,jjp1,alpha_T,'COEFF T   ')
196
197cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
198c   Cas ou on force exactement par les variables analysees
199         else
200            alpha_T=0.
201            alpha_u=0.
202            alpha_v=0.
203            alpha_P=0.
204c           physic=.false.
205         endif
206
207         itau_test=1001
208         step_rea=1
209         count_no_rea=0
210
211c    itau_test    montre si l'importation a deja ete faite au rang itau
212c lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux
213         ncidt=NCOPN('T.nc',NCNOWRIT,rcod)
214         if (ncep) then
215          status=NF_INQ_DIMID(ncidt,'LEVEL',rid)
216         else
217          status=NF_INQ_DIMID(ncidt,'PRESSURE',rid)
218         endif
219          status=NF_INQ_DIMLEN(ncidt,rid,nlev)
220         print *,'nlev', nlev
221          call ncclos(ncidt,rcod)
222c   Lecture du premier etat des reanalyses.
223         call read_reanalyse(1,ps
224     s   ,ucovrea2,vcovrea2,tetarea2,qrea2,masserea2,psrea2,1,nlev)
225         qrea2(:,:)=max(qrea2(:,:),0.1)
226
227
228c-----------------------------------------------------------------------
229c   Debut de l'integration temporelle:
230c   ----------------------------------
231
232      endif ! first
233c
234C-----------------------------------------------------------------------
235C----- IMPORTATION DES VENTS,PRESSION ET TEMPERATURE REELS:
236C-----------------------------------------------------------------------
237
238      ditau=real(itau)
239      DDAY_step=real(day_step)
240      write(*,*)'ditau,dday_step'
241      write(*,*)ditau,dday_step
242      toto=4*ditau/dday_step
243      reste=toto-aint(toto)
244c     write(*,*)'toto,reste',toto,reste
245
246      if (reste.eq.0.) then
247        if (itau_test.eq.itau) then
248          write(*,*)'deuxieme passage de advreel a itau=',itau
249          stop
250        else
251        vcovrea1(:,:)=vcovrea2(:,:)
252        ucovrea1(:,:)=ucovrea2(:,:)
253        tetarea1(:,:)=tetarea2(:,:)
254        qrea1(:,:)=qrea2(:,:)
255
256          print*,'LECTURE REANALYSES, pas ',step_rea
257     s         ,'apres ',count_no_rea,' non lectures'
258           step_rea=step_rea+1
259           itau_test=itau
260           call read_reanalyse(step_rea,ps
261     s     ,ucovrea2,vcovrea2,tetarea2,qrea2,masserea2,psrea2,1,nlev)
262         qrea2(:,:)=max(qrea2(:,:),0.1)
263      factt=dtvr*iperiod/daysec
264      ztau(:)=factt/max(alpha_T(:),1.e-10)
265      call wrgrads(igrads,1,aire   ,'aire      ','aire      ' )
266      call wrgrads(igrads,1,dxdys  ,'dxdy      ','dxdy      ' )
267      call wrgrads(igrads,1,alpha_u,'au        ','au        ' )
268      call wrgrads(igrads,1,alpha_T,'at        ','at        ' )
269      call wrgrads(igrads,1,ztau,'taut      ','taut      ' )
270      call wrgrads(igrads,llm,ucov,'u         ','u         ' )
271      call wrgrads(igrads,llm,ucovrea2,'ua        ','ua        ' )
272      call wrgrads(igrads,llm,teta,'T         ','T         ' )
273      call wrgrads(igrads,llm,tetarea2,'Ta        ','Ta        ' )
274      call wrgrads(igrads,llm,qrea2,'Qa        ','Qa        ' )
275      call wrgrads(igrads,llm,q,'Q         ','Q         ' )
276
277      call wrgrads(igrads,llm,qsat,'QSAT      ','QSAT      ' )
278
279        endif
280      else
281        count_no_rea=count_no_rea+1
282      endif
283 
284C-----------------------------------------------------------------------
285c   Guidage
286c    x_gcm = a * x_gcm + (1-a) * x_reanalyses
287C-----------------------------------------------------------------------
288
289       if(ini_anal) print*,'ATTENTION !!! ON PART DU GUIDAGE'
290
291      ditau=real(itau)
292      dday_step=real(day_step)
293
294
295      tau=4*ditau/dday_step
296      tau=tau-aint(tau)
297
298      print*,'ATTENTION !!!! ON NE GUIDE QUE JUSQU A 15N'
299
300c  ucov
301      if (guide_u) then
302         do l=1,llm
303            do ij=1,ip1jmp1
304                a=(1.-tau)*ucovrea1(ij,l)+tau*ucovrea2(ij,l)
305                ucov(ij,l)=(1.-alpha_u(ij))*ucov(ij,l)+alpha_u(ij)*a
306                if (first.and.ini_anal) ucov(ij,l)=a
307            enddo
308         enddo
309      endif
310
311c  teta
312      if (guide_T) then
313         do l=1,llm
314            do ij=1,ip1jmp1
315                a=(1.-tau)*tetarea1(ij,l)+tau*tetarea2(ij,l)
316                teta(ij,l)=(1.-alpha_T(ij))*teta(ij,l)+alpha_T(ij)*a
317                if (first.and.ini_anal) teta(ij,l)=a
318            enddo
319         enddo
320      endif
321
322c  P
323      if (guide_P) then
324         do ij=1,ip1jmp1
325             a=(1.-tau)*psrea1(ij)+tau*psrea2(ij)
326             ps(ij)=(1.-alpha_P(ij))*ps(ij)+alpha_P(ij)*a
327             if (first.and.ini_anal) ps(ij)=a
328         enddo
329         CALL pression(ip1jmp1,ap,bp,ps,p)
330         CALL massdair(p,masse)
331      endif
332
333
334c  q
335      if (guide_Q) then
336         do l=1,llm
337            do ij=1,ip1jmp1
338                a=(1.-tau)*qrea1(ij,l)+tau*qrea2(ij,l)
339c   hum relative en % -> hum specif
340                a=qsat(ij,l)*a*0.01
341                q(ij,l)=(1.-alpha_Q(ij))*q(ij,l)+alpha_Q(ij)*a
342                if (first.and.ini_anal) q(ij,l)=a
343            enddo
344         enddo
345      endif
346
347c vcov
348      if (guide_v) then
349         do l=1,llm
350            do ij=1,ip1jm
351                a=(1.-tau)*vcovrea1(ij,l)+tau*vcovrea2(ij,l)
352                vcov(ij,l)=(1.-alpha_v(ij))*vcov(ij,l)+alpha_v(ij)*a
353                if (first.and.ini_anal) vcov(ij,l)=a
354            enddo
355            if (first.and.ini_anal) vcov(ij,l)=a
356         enddo
357      endif
358
359c     call dump2d(iip1,jjp1,tetarea1,'TETA REA 1     ')
360c     call dump2d(iip1,jjp1,tetarea2,'TETA REA 2     ')
361c     call dump2d(iip1,jjp1,teta,'TETA           ')
362
363         first=.false.
364
365      return
366      end
367
368c=======================================================================
369      subroutine tau2alpha(type,pim,pjm,factt,taumin,taumax,alpha)
370c=======================================================================
371
372      implicit none
373
374#include "dimensions.h"
375#include "paramet.h"
376#include "comconst.h"
377#include "comgeom2.h"
378#include "guide.h"
379#include "serre.h"
380
381c   arguments :
382      integer type
383      integer pim,pjm
384      real factt,taumin,taumax,dxdymin,dxdymax
385      real dxdy_,alpha(pim,pjm)
386      real dxdy_min,dxdy_max
387
388c  local :
389      real alphamin,alphamax,gamma,xi
390      save gamma
391      integer i,j,ilon,ilat
392
393      logical first
394      save first
395      data first/.true./
396
397      real cus(iip1,jjp1),cvs(iip1,jjp1)
398      real cuv(iip1,jjm),cvu(iip1,jjp1)
399      real zdx(iip1,jjp1),zdy(iip1,jjp1)
400
401      real zlat
402      real dxdys(iip1,jjp1),dxdyu(iip1,jjp1),dxdyv(iip1,jjm)
403      common/comdxdy/dxdys,dxdyu,dxdyv
404
405      if (first) then
406         do j=2,jjm
407            do i=2,iip1
408               zdx(i,j)=0.5*(cu(i-1,j)+cu(i,j))/cos(rlatu(j))
409            enddo
410            zdx(1,j)=zdx(iip1,j)
411         enddo
412         do j=2,jjm
413            do i=1,iip1
414               zdy(i,j)=0.5*(cv(i,j-1)+cv(i,j))
415            enddo
416         enddo
417         do i=1,iip1
418            zdx(i,1)=zdx(i,2)
419            zdx(i,jjp1)=zdx(i,jjm)
420            zdy(i,1)=zdy(i,2)
421            zdy(i,jjp1)=zdy(i,jjm)
422         enddo
423         do j=1,jjp1
424            do i=1,iip1
425               dxdys(i,j)=sqrt(zdx(i,j)*zdx(i,j)+zdy(i,j)*zdy(i,j))
426            enddo
427         enddo
428         do j=1,jjp1
429            do i=1,iim
430               dxdyu(i,j)=0.5*(dxdys(i,j)+dxdys(i+1,j))
431            enddo
432            dxdyu(iip1,j)=dxdyu(1,j)
433         enddo
434         do j=1,jjm
435            do i=1,iip1
436               dxdyv(i,j)=0.5*(dxdys(i,j)+dxdys(i+1,j))
437            enddo
438         enddo
439
440         call dump2d(iip1,jjp1,dxdys,'DX2DY2 SCAL  ')
441         call dump2d(iip1,jjp1,dxdyu,'DX2DY2 U     ')
442         call dump2d(iip1,jjp1,dxdyv,'DX2DY2 v     ')
443
444c   coordonnees du centre du zoom
445           call coordij(clon,clat,ilon,ilat)
446c   aire de la maille au centre du zoom
447           dxdy_min=dxdys(ilon,ilat)
448c   dxdy maximale de la maille
449           dxdy_max=0.
450           do j=1,jjp1
451              do i=1,iip1
452                 dxdy_max=max(dxdy_max,dxdys(i,j))
453              enddo
454           enddo
455
456         if (abs(grossismx-1.).lt.0.1.or.abs(grossismy-1.).lt.0.1) then
457             print*,'ATTENTION modele peu zoome'
458             print*,'ATTENTION on prend une constante de guidage cste'
459             gamma=0.
460         else
461            gamma=(dxdy_max-2.*dxdy_min)/(dxdy_max-dxdy_min)
462            print*,'gamma=',gamma
463            if (gamma.lt.1.e-5) then
464              print*,'gamma =',gamma,'<1e-5'
465              stop
466            endif
467            print*,'gamma=',gamma
468            gamma=log(0.5)/log(gamma)
469         endif
470      endif
471
472      alphamin=factt/taumax
473      alphamax=factt/taumin
474
475      do j=1,pjm
476         do i=1,pim
477            if (type.eq.1) then
478               dxdy_=dxdys(i,j)
479               zlat=rlatu(j)*180./pi
480            elseif (type.eq.2) then
481               dxdy_=dxdyu(i,j)
482               zlat=rlatu(j)*180./pi
483            elseif (type.eq.3) then
484               dxdy_=dxdyv(i,j)
485               zlat=rlatv(j)*180./pi
486            endif
487            xi=((dxdy_max-dxdy_)/(dxdy_max-dxdy_min))**gamma
488c  pour une grille reguliere, xi=xxx**0=1 -> alpha=alphamin
489            xi=min(xi,1.)
490            if(lat_min_guide.le.zlat .and. zlat.le.lat_max_guide) then
491               alpha(i,j)=xi*alphamin+(1.-xi)*alphamax
492            else
493               alpha(i,j)=0.
494            endif
495         enddo
496      enddo
497
498
499      return
500      end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.