source: LMDZ4/branches/LMDZ4_par_0/libf/dyn3d/guide.F @ 1966

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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      integer ilon,ilat
84      real factt,ztau(ip1jmp1)
85
86      INTEGER itau,ij,l,i,j
87      integer ncidpl,varidpl,nlev,status
88      integer rcod,rid
89      real ditau,tau,a
90      save nlev
91
92c  TEST SUR QSAT
93      real p(ip1jmp1,llmp1),pk(ip1jmp1,llm),pks(ip1jmp1)
94      real pkf(ip1jmp1,llm)
95      real pres(ip1jmp1,llm)
96      REAL alpha(ip1jmp1,llm),beta(ip1jmp1,llm)
97
98      real qsat(ip1jmp1,llm)
99      real unskap
100      real tnat(ip1jmp1,llm)
101ccccccccccccccccc
102
103
104      LOGICAL first
105      save first
106      data first/.true./
107
108      save ucovrea1,vcovrea1,tetarea1,masserea1,psrea1,qrea1
109      save ucovrea2,vcovrea2,tetarea2,masserea2,psrea2,qrea2
110
111      save alpha_T,alpha_q,alpha_u,alpha_v,alpha_P,itau_test
112      save step_rea,count_no_rea
113
114      character*10 file
115      integer igrads
116      real dtgrads
117      save igrads,dtgrads
118      data igrads,dtgrads/2,100./
119
120C-----------------------------------------------------------------------
121c calcul de l'humidite saturante
122C-----------------------------------------------------------------------
123      print*,'OK0'
124      CALL pression( ip1jmp1, ap, bp, ps, p )
125      call massdair(p,masse)
126      print*,'OK1'
127      CALL exner_hyb(ip1jmp1,ps,p,alpha,beta,pks,pk,pkf)
128      print*,'OK2'
129      tnat(:,:)=pk(:,:)*teta(:,:)/cpp
130      print*,'OK3'
131      unskap   = 1./ kappa
132      pres(:,:)=preff*(pk(:,:)/cpp)**unskap
133      print*,'OK4'
134      call q_sat(iip1*jjp1*llm,tnat,pres,qsat)
135
136C-----------------------------------------------------------------------
137
138c-----------------------------------------------------------------------
139c   initialisations pour la lecture des reanalyses.
140c    alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape
141c    alpha=1 signifie pas d'injection
142c    alpha=0 signifie injection totale
143c-----------------------------------------------------------------------
144
145      print*,'ONLINE=',online
146      if(online.eq.-1) then
147          return
148      endif
149
150      if (first) then
151
152         print*,'initialisation du guide '
153         call conf_guide
154         print*,'apres conf_guide'
155
156         file='guide'
157         call inigrads(igrads,iip1
158     s  ,rlonv,180./pi,-180.,180.,jjp1,rlatu,-90.,90.,180./pi
159     s  ,llm,presnivs,1.
160     s  ,dtgrads,file,'dyn_zon ')
161
162         print*
163     s   ,'1: en-ligne, 0: hors-ligne (x=x_rea), -1: climat (x=x_gcm)'
164
165         if(online.eq.-1) return
166         if (online.eq.1) then
167
168cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
169c  Constantes de temps de rappel en jour
170c  0.1 c'est en gros 2h30.
171c  1e10  est une constante infinie donc en gros pas de guidage
172cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
173c   coordonnees du centre du zoom
174           call coordij(clon,clat,ilon,ilat)
175c   aire de la maille au centre du zoom
176           aire_min=aire(ilon+(ilat-1)*iip1)
177c   aire maximale de la maille
178           aire_max=0.
179           do ij=1,ip1jmp1
180              aire_max=max(aire_max,aire(ij))
181           enddo
182C  factt = pas de temps en fraction de jour
183           factt=dtvr*iperiod/daysec
184
185c     subroutine tau2alpha(type,im,jm,factt,taumin,taumax,alpha)
186           call tau2alpha(3,iip1,jjm ,factt,tau_min_v,tau_max_v,alpha_v)
187           call tau2alpha(2,iip1,jjp1,factt,tau_min_u,tau_max_u,alpha_u)
188           call tau2alpha(1,iip1,jjp1,factt,tau_min_T,tau_max_T,alpha_T)
189           call tau2alpha(1,iip1,jjp1,factt,tau_min_P,tau_max_P,alpha_P)
190           call tau2alpha(1,iip1,jjp1,factt,tau_min_q,tau_max_q,alpha_q)
191
192           call dump2d(iip1,jjp1,aire,'AIRE MAILLe ')
193           call dump2d(iip1,jjp1,alpha_u,'COEFF U   ')
194           call dump2d(iip1,jjp1,alpha_T,'COEFF T   ')
195
196cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
197c   Cas ou on force exactement par les variables analysees
198         else
199            alpha_T=0.
200            alpha_u=0.
201            alpha_v=0.
202            alpha_P=0.
203c           physic=.false.
204         endif
205
206         itau_test=1001
207         step_rea=1
208         count_no_rea=0
209         ncidpl=-99
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         if (guide_u) then
214           if (ncidpl.eq.-99) ncidpl=NCOPN('u.nc',NCNOWRIT,rcod)
215         endif
216c
217         if (guide_v) then
218           if (ncidpl.eq.-99) ncidpl=NCOPN('v.nc',NCNOWRIT,rcod)
219         endif
220c
221         if (guide_T) then
222           if (ncidpl.eq.-99) ncidpl=NCOPN('T.nc',NCNOWRIT,rcod)
223         endif
224c
225         if (guide_Q) then
226           if (ncidpl.eq.-99) ncidpl=NCOPN('hur.nc',NCNOWRIT,rcod)
227         endif
228c
229         if (ncep) then
230          status=NF_INQ_DIMID(ncidpl,'LEVEL',rid)
231         else
232          status=NF_INQ_DIMID(ncidpl,'PRESSURE',rid)
233         endif
234          status=NF_INQ_DIMLEN(ncidpl,rid,nlev)
235         print *,'nlev', nlev
236          call ncclos(ncidpl,rcod)
237c   Lecture du premier etat des reanalyses.
238         call read_reanalyse(1,ps
239     s   ,ucovrea2,vcovrea2,tetarea2,qrea2,masserea2,psrea2,1,nlev)
240         qrea2(:,:)=max(qrea2(:,:),0.1)
241
242
243c-----------------------------------------------------------------------
244c   Debut de l'integration temporelle:
245c   ----------------------------------
246
247      endif ! first
248c
249C-----------------------------------------------------------------------
250C----- IMPORTATION DES VENTS,PRESSION ET TEMPERATURE REELS:
251C-----------------------------------------------------------------------
252
253      ditau=real(itau)
254      DDAY_step=real(day_step)
255      write(*,*)'ditau,dday_step'
256      write(*,*)ditau,dday_step
257      toto=4*ditau/dday_step
258      reste=toto-aint(toto)
259c     write(*,*)'toto,reste',toto,reste
260
261      if (reste.eq.0.) then
262        if (itau_test.eq.itau) then
263          write(*,*)'deuxieme passage de advreel a itau=',itau
264          stop
265        else
266        vcovrea1(:,:)=vcovrea2(:,:)
267        ucovrea1(:,:)=ucovrea2(:,:)
268        tetarea1(:,:)=tetarea2(:,:)
269        qrea1(:,:)=qrea2(:,:)
270
271          print*,'LECTURE REANALYSES, pas ',step_rea
272     s         ,'apres ',count_no_rea,' non lectures'
273           step_rea=step_rea+1
274           itau_test=itau
275           call read_reanalyse(step_rea,ps
276     s     ,ucovrea2,vcovrea2,tetarea2,qrea2,masserea2,psrea2,1,nlev)
277         qrea2(:,:)=max(qrea2(:,:),0.1)
278      factt=dtvr*iperiod/daysec
279      ztau(:)=factt/max(alpha_T(:),1.e-10)
280      call wrgrads(igrads,1,aire   ,'aire      ','aire      ' )
281      call wrgrads(igrads,1,dxdys  ,'dxdy      ','dxdy      ' )
282      call wrgrads(igrads,1,alpha_u,'au        ','au        ' )
283      call wrgrads(igrads,1,alpha_T,'at        ','at        ' )
284      call wrgrads(igrads,1,ztau,'taut      ','taut      ' )
285      call wrgrads(igrads,llm,ucov,'u         ','u         ' )
286      call wrgrads(igrads,llm,ucovrea2,'ua        ','ua        ' )
287      call wrgrads(igrads,llm,teta,'T         ','T         ' )
288      call wrgrads(igrads,llm,tetarea2,'Ta        ','Ta        ' )
289      call wrgrads(igrads,llm,qrea2,'Qa        ','Qa        ' )
290      call wrgrads(igrads,llm,q,'Q         ','Q         ' )
291
292      call wrgrads(igrads,llm,qsat,'QSAT      ','QSAT      ' )
293
294        endif
295      else
296        count_no_rea=count_no_rea+1
297      endif
298 
299C-----------------------------------------------------------------------
300c   Guidage
301c    x_gcm = a * x_gcm + (1-a) * x_reanalyses
302C-----------------------------------------------------------------------
303
304       if(ini_anal) print*,'ATTENTION !!! ON PART DU GUIDAGE'
305
306      ditau=real(itau)
307      dday_step=real(day_step)
308
309
310      tau=4*ditau/dday_step
311      tau=tau-aint(tau)
312
313c  ucov
314      if (guide_u) then
315         do l=1,llm
316            do ij=1,ip1jmp1
317                a=(1.-tau)*ucovrea1(ij,l)+tau*ucovrea2(ij,l)
318                ucov(ij,l)=(1.-alpha_u(ij))*ucov(ij,l)+alpha_u(ij)*a
319                if (first.and.ini_anal) ucov(ij,l)=a
320            enddo
321         enddo
322      endif
323
324c  teta
325      if (guide_T) then
326         do l=1,llm
327            do ij=1,ip1jmp1
328                a=(1.-tau)*tetarea1(ij,l)+tau*tetarea2(ij,l)
329                teta(ij,l)=(1.-alpha_T(ij))*teta(ij,l)+alpha_T(ij)*a
330                if (first.and.ini_anal) teta(ij,l)=a
331            enddo
332         enddo
333      endif
334
335c  P
336      if (guide_P) then
337         do ij=1,ip1jmp1
338             a=(1.-tau)*psrea1(ij)+tau*psrea2(ij)
339             ps(ij)=(1.-alpha_P(ij))*ps(ij)+alpha_P(ij)*a
340             if (first.and.ini_anal) ps(ij)=a
341         enddo
342         CALL pression(ip1jmp1,ap,bp,ps,p)
343         CALL massdair(p,masse)
344      endif
345
346
347c  q
348      if (guide_Q) then
349         do l=1,llm
350            do ij=1,ip1jmp1
351                a=(1.-tau)*qrea1(ij,l)+tau*qrea2(ij,l)
352c   hum relative en % -> hum specif
353                a=qsat(ij,l)*a*0.01
354                q(ij,l)=(1.-alpha_Q(ij))*q(ij,l)+alpha_Q(ij)*a
355                if (first.and.ini_anal) q(ij,l)=a
356            enddo
357         enddo
358      endif
359
360c vcov
361      if (guide_v) then
362         do l=1,llm
363            do ij=1,ip1jm
364                a=(1.-tau)*vcovrea1(ij,l)+tau*vcovrea2(ij,l)
365                vcov(ij,l)=(1.-alpha_v(ij))*vcov(ij,l)+alpha_v(ij)*a
366                if (first.and.ini_anal) vcov(ij,l)=a
367            enddo
368            if (first.and.ini_anal) vcov(ij,l)=a
369         enddo
370      endif
371
372c     call dump2d(iip1,jjp1,tetarea1,'TETA REA 1     ')
373c     call dump2d(iip1,jjp1,tetarea2,'TETA REA 2     ')
374c     call dump2d(iip1,jjp1,teta,'TETA           ')
375
376         first=.false.
377
378      return
379      end
380
381c=======================================================================
382      subroutine tau2alpha(type,pim,pjm,factt,taumin,taumax,alpha)
383c=======================================================================
384
385      implicit none
386
387#include "dimensions.h"
388#include "paramet.h"
389#include "comconst.h"
390#include "comgeom2.h"
391#include "guide.h"
392#include "serre.h"
393
394c   arguments :
395      integer type
396      integer pim,pjm
397      real factt,taumin,taumax,dxdymin,dxdymax
398      real dxdy_,alpha(pim,pjm)
399      real dxdy_min,dxdy_max
400
401c  local :
402      real alphamin,alphamax,gamma,xi
403      save gamma
404      integer i,j,ilon,ilat
405
406      logical first
407      save first
408      data first/.true./
409
410      real cus(iip1,jjp1),cvs(iip1,jjp1)
411      real cuv(iip1,jjm),cvu(iip1,jjp1)
412      real zdx(iip1,jjp1),zdy(iip1,jjp1)
413
414      real zlat
415      real dxdys(iip1,jjp1),dxdyu(iip1,jjp1),dxdyv(iip1,jjm)
416      common/comdxdy/dxdys,dxdyu,dxdyv
417
418      if (first) then
419         do j=2,jjm
420            do i=2,iip1
421               zdx(i,j)=0.5*(cu(i-1,j)+cu(i,j))/cos(rlatu(j))
422            enddo
423            zdx(1,j)=zdx(iip1,j)
424         enddo
425         do j=2,jjm
426            do i=1,iip1
427               zdy(i,j)=0.5*(cv(i,j-1)+cv(i,j))
428            enddo
429         enddo
430         do i=1,iip1
431            zdx(i,1)=zdx(i,2)
432            zdx(i,jjp1)=zdx(i,jjm)
433            zdy(i,1)=zdy(i,2)
434            zdy(i,jjp1)=zdy(i,jjm)
435         enddo
436         do j=1,jjp1
437            do i=1,iip1
438               dxdys(i,j)=sqrt(zdx(i,j)*zdx(i,j)+zdy(i,j)*zdy(i,j))
439            enddo
440         enddo
441         do j=1,jjp1
442            do i=1,iim
443               dxdyu(i,j)=0.5*(dxdys(i,j)+dxdys(i+1,j))
444            enddo
445            dxdyu(iip1,j)=dxdyu(1,j)
446         enddo
447         do j=1,jjm
448            do i=1,iip1
449               dxdyv(i,j)=0.5*(dxdys(i,j)+dxdys(i+1,j))
450            enddo
451         enddo
452
453         call dump2d(iip1,jjp1,dxdys,'DX2DY2 SCAL  ')
454         call dump2d(iip1,jjp1,dxdyu,'DX2DY2 U     ')
455         call dump2d(iip1,jjp1,dxdyv,'DX2DY2 v     ')
456
457c   coordonnees du centre du zoom
458           call coordij(clon,clat,ilon,ilat)
459c   aire de la maille au centre du zoom
460           dxdy_min=dxdys(ilon,ilat)
461c   dxdy maximale de la maille
462           dxdy_max=0.
463           do j=1,jjp1
464              do i=1,iip1
465                 dxdy_max=max(dxdy_max,dxdys(i,j))
466              enddo
467           enddo
468
469         if (abs(grossismx-1.).lt.0.1.or.abs(grossismy-1.).lt.0.1) then
470             print*,'ATTENTION modele peu zoome'
471             print*,'ATTENTION on prend une constante de guidage cste'
472             gamma=0.
473         else
474            gamma=(dxdy_max-2.*dxdy_min)/(dxdy_max-dxdy_min)
475            print*,'gamma=',gamma
476            if (gamma.lt.1.e-5) then
477              print*,'gamma =',gamma,'<1e-5'
478              stop
479            endif
480            print*,'gamma=',gamma
481            gamma=log(0.5)/log(gamma)
482         endif
483      endif
484
485      alphamin=factt/taumax
486      alphamax=factt/taumin
487
488      do j=1,pjm
489         do i=1,pim
490            if (type.eq.1) then
491               dxdy_=dxdys(i,j)
492               zlat=rlatu(j)*180./pi
493            elseif (type.eq.2) then
494               dxdy_=dxdyu(i,j)
495               zlat=rlatu(j)*180./pi
496            elseif (type.eq.3) then
497               dxdy_=dxdyv(i,j)
498               zlat=rlatv(j)*180./pi
499            endif
500         if (abs(grossismx-1.).lt.0.1.or.abs(grossismy-1.).lt.0.1) then
501c  pour une grille reguliere, xi=xxx**0=1 -> alpha=alphamin
502             alpha(i,j)=alphamin
503         else
504            xi=((dxdy_max-dxdy_)/(dxdy_max-dxdy_min))**gamma
505            xi=min(xi,1.)
506            if(lat_min_guide.le.zlat .and. zlat.le.lat_max_guide) then
507               alpha(i,j)=xi*alphamin+(1.-xi)*alphamax
508            else
509               alpha(i,j)=0.
510            endif
511         endif
512         enddo
513      enddo
514
515
516      return
517      end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.