source: LMDZ4/trunk/libf/phylmd/pbl_surface_mod.F90 @ 789

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Routines pour la nouvelle interface avec les surfaces de Josefine JG
LF

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:executable set to *
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
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Line 
1!
2! $Header$
3!
4MODULE pbl_surface_mod
5!
6! Planetary Boundary Layer and Surface module
7!
8! This module manage the calculation of turbulent diffusion in the boundary layer
9! and all interactions towards the differents sub-surfaces.
10!
11!
12  USE dimphy
13  USE mod_phys_lmdz_para,  ONLY : mpi_size
14  USE ioipsl
15  USE surface_data,        ONLY : ocean, ok_veget, debug_surf, newwind
16  USE surf_land_mod,       ONLY : surf_land
17  USE surf_landice_mod,    ONLY : surf_landice
18  USE surf_ocean_mod,      ONLY : surf_ocean
19  USE surf_seaice_mod,     ONLY : surf_seaice
20  USE cpl_mod,             ONLY : gath2cpl
21  USE climb_hq_mod,        ONLY : climb_hq_down, climb_hq_up
22  USE climb_wind_mod,      ONLY : climb_wind_down, climb_wind_up
23  USE coef_diff_turb_mod,  ONLY : coef_diff_turb
24
25!jg+ temporary
26  USE mod_clvent, ONLY : clvent, save_flux
27!jg-
28
29  IMPLICIT NONE
30
31! Declaration of variables saved in restart file
32  REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:), PRIVATE, SAVE     :: qsol
33  !$OMP THREADPRIVATE(qsol)
34  REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:), PRIVATE, SAVE     :: fder
35  !$OMP THREADPRIVATE(fder)
36  REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:), PRIVATE, SAVE   :: snow
37  !$OMP THREADPRIVATE(snow)
38  REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:), PRIVATE, SAVE   :: qsurf
39  !$OMP THREADPRIVATE(qsurf)
40  REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:), PRIVATE, SAVE   :: evap
41  !$OMP THREADPRIVATE(evap)
42  REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:), PRIVATE, SAVE   :: rugos
43  !$OMP THREADPRIVATE(rugos)
44  REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:), PRIVATE, SAVE   :: agesno
45  !$OMP THREADPRIVATE(agesno)
46  REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:), PRIVATE, SAVE :: ftsoil 
47  !$OMP THREADPRIVATE(ftsoil)
48
49CONTAINS
50!
51!****************************************************************************************
52!
53  SUBROUTINE pbl_surface_init(qsol_rst, fder_rst, snow_rst, qsurf_rst,&
54       evap_rst, rugos_rst, agesno_rst, ftsoil_rst)
55
56! This routine should be called after the restart file has been read.
57! This routine initialize the restart variables and does some validation tests
58! for the index of the different surfaces and tests the choice of type of ocean.
59
60    INCLUDE "indicesol.inc"
61    INCLUDE "dimsoil.h"
62    INCLUDE "iniprint.h"
63 
64! Input variables
65!****************************************************************************************
66    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)                 :: qsol_rst
67    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)                 :: fder_rst
68    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(IN)          :: snow_rst
69    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(IN)          :: qsurf_rst
70    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(IN)          :: evap_rst
71    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(IN)          :: rugos_rst
72    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(IN)          :: agesno_rst
73    REAL, DIMENSION(klon, nsoilmx, nbsrf), INTENT(IN) :: ftsoil_rst
74
75 
76! Local variables
77!****************************************************************************************
78    INTEGER                       :: ierr
79    CHARACTER(len=80)             :: abort_message
80    CHARACTER(len = 20)           :: modname = 'pbl_surface_init'
81   
82
83!****************************************************************************************
84! Allocate and initialize module variables with fields read from restart file.
85!
86!****************************************************************************************   
87    ALLOCATE(qsol(klon), stat=ierr)
88    IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('pbl_surface_init', 'pb in allocation',1)
89
90    ALLOCATE(fder(klon), stat=ierr)
91    IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('pbl_surface_init', 'pb in allocation',1)
92
93    ALLOCATE(snow(klon,nbsrf), stat=ierr)
94    IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('pbl_surface_init', 'pb in allocation',1)
95
96    ALLOCATE(qsurf(klon,nbsrf), stat=ierr)
97    IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('pbl_surface_init', 'pb in allocation',1)
98
99    ALLOCATE(evap(klon,nbsrf), stat=ierr)
100    IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('pbl_surface_init', 'pb in allocation',1)
101
102    ALLOCATE(rugos(klon,nbsrf), stat=ierr)
103    IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('pbl_surface_init', 'pb in allocation',1)
104
105    ALLOCATE(agesno(klon,nbsrf), stat=ierr)
106    IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('pbl_surface_init', 'pb in allocation',1)
107
108    ALLOCATE(ftsoil(klon,nsoilmx,nbsrf), stat=ierr)
109    IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('pbl_surface_init', 'pb in allocation',1)
110
111
112    qsol(:)       = qsol_rst(:)
113    fder(:)       = fder_rst(:)
114    snow(:,:)     = snow_rst(:,:)
115    qsurf(:,:)    = qsurf_rst(:,:)
116    evap(:,:)     = evap_rst(:,:)
117    rugos(:,:)    = rugos_rst(:,:)
118    agesno(:,:)   = agesno_rst(:,:)
119    ftsoil(:,:,:) = ftsoil_rst(:,:,:)
120
121
122!****************************************************************************************
123! Test for sub-surface indices
124!
125!****************************************************************************************
126    IF (is_ter /= 1) THEN
127      WRITE(lunout,*)" *** Warning ***"
128      WRITE(lunout,*)" is_ter n'est pas le premier surface, is_ter = ",is_ter
129      WRITE(lunout,*)"or on doit commencer par les surfaces continentales"
130      abort_message="voir ci-dessus"
131      CALL abort_gcm(modname,abort_message,1)
132    ENDIF
133
134    IF ( is_oce > is_sic ) THEN
135      WRITE(lunout,*)' *** Warning ***'
136      WRITE(lunout,*)' Pour des raisons de sequencement dans le code'
137      WRITE(lunout,*)' l''ocean doit etre traite avant la banquise'
138      WRITE(lunout,*)' or is_oce = ',is_oce, '> is_sic = ',is_sic
139      abort_message='voir ci-dessus'
140      CALL abort_gcm(modname,abort_message,1)
141    ENDIF
142
143    IF ( is_lic > is_sic ) THEN
144      WRITE(lunout,*)' *** Warning ***'
145      WRITE(lunout,*)' Pour des raisons de sequencement dans le code'
146      WRITE(lunout,*)' la glace contineltalle doit etre traite avant la glace de mer'
147      WRITE(lunout,*)' or is_lic = ',is_lic, '> is_sic = ',is_sic
148      abort_message='voir ci-dessus'
149      CALL abort_gcm(modname,abort_message,1)
150    ENDIF
151
152!****************************************************************************************
153! Validation of ocean mode
154!
155!****************************************************************************************
156
157    IF (ocean /= 'slab  ' .AND. ocean /= 'force ' .AND. ocean /= 'couple') THEN
158      WRITE(lunout,*)' *** Warning ***'
159      WRITE(lunout,*)'Option couplage pour l''ocean = ', ocean
160      abort_message='option pour l''ocean non valable'
161      CALL abort_gcm(modname,abort_message,1)
162    ENDIF
163
164!****************************************************************************************
165! Test of coherence between variable ok_veget and cpp key CPP_VEGET
166!
167!****************************************************************************************
168    IF (ok_veget) THEN
169#ifndef CPP_VEGET
170       abort_message='Pb de coherence: ok_veget = .true. mais CPP_VEGET = .false.'
171       CALL abort_gcm(modname,abort_message,1)
172#endif
173    ENDIF
174
175
176  END SUBROUTINE pbl_surface_init
177
178!****************************************************************************************
179
180
181  SUBROUTINE pbl_surface( &
182       dtime,     date0,     itap,     jour,          &
183       debut,     lafin,                              &
184       rlon,      rlat,      rugoro,   rmu0,          &
185       rain_f,    snow_f,    solsw_m,  sollw_m,       &
186       t,         q,         u,        v,             &
187       pplay,     paprs,     pctsrf,                  &
188       ts,        albe,      alblw,    u10m,   v10m,  &
189       sollwdown, cdragh,    cdragm,   zu1,    zv1,   &
190       albsol,    albsollw,  zxsens,   zxevap,        &
191       zxtsol,    zxfluxlat, zt2m,     qsat2m,        &
192       d_t,       d_q,       d_u,      d_v,           &
193       zcoefh,    pctsrf_new,                         &
194       qsol_d,    zq2m,      s_pblh,   s_plcl,        &
195       s_capCL,   s_oliqCL,  s_cteiCL, s_pblT,        &
196       s_therm,   s_trmb1,   s_trmb2,  s_trmb3,       &
197       zxrugs,    zu10m,     zv10m,    fder_print,    &
198       zxqsurf,   rh2m,      zxfluxu,  zxfluxv,       &
199       rugos_d,   agesno_d,  sollw,    solsw,         &
200       d_ts,      evap_d,    fluxlat,  t2m,           &
201       wfbils,    wfbilo,    flux_t,   flux_u, flux_v,&
202       dflux_t,   dflux_q,   zxsnow,                  &
203       zxfluxt,   zxfluxq,   q2m,      flux_q )
204!****************************************************************************************
205! Auteur(s) Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818
206! Objet: interface de "couche limite" (diffusion verticale)
207!
208!AA REM:
209!AA-----
210!AA Tout ce qui a trait au traceurs est dans phytrac maintenant
211!AA pour l'instant le calcul de la couche limite pour les traceurs
212!AA se fait avec cltrac et ne tient pas compte de la differentiation
213!AA des sous-fraction de sol.
214!AA REM bis :
215!AA----------
216!AA Pour pouvoir extraire les coefficient d'echanges et le vent
217!AA dans la premiere couche, 3 champs supplementaires ont ete crees
218!AA zcoefh, zu1 et zv1. Pour l'instant nous avons moyenne les valeurs
219!AA de ces trois champs sur les 4 subsurfaces du modele. Dans l'avenir
220!AA si les informations des subsurfaces doivent etre prises en compte
221!AA il faudra sortir ces memes champs en leur ajoutant une dimension,
222!AA c'est a dire nbsrf (nbre de subsurface).
223!
224! Arguments:
225!
226! dtime----input-R- interval du temps (secondes)
227! itap-----input-I- numero du pas de temps
228! date0----input-R- jour initial
229! t--------input-R- temperature (K)
230! q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)
231! u--------input-R- vitesse u
232! v--------input-R- vitesse v
233! ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin)
234! paprs----input-R- pression a intercouche (Pa)
235! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)
236! rlat-----input-R- latitude en degree
237! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)
238!
239! d_t------output-R- le changement pour "t"
240! d_q------output-R- le changement pour "q"
241! d_u------output-R- le changement pour "u"
242! d_v------output-R- le changement pour "v"
243! d_ts-----output-R- le changement pour "ts"
244! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)
245!                    (orientation positive vers le bas)
246! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)
247! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
248! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
249! dflux_t--output-R- derive du flux sensible
250! dflux_q--output-R- derive du flux latent
251! zu1------output-R- le vent dans la premiere couche
252! zv1------output-R- le vent dans la premiere couche
253! trmb1----output-R- deep_cape
254! trmb2----output-R- inhibition
255! trmb3----output-R- Point Omega
256! cteiCL---output-R- Critere d'instab d'entrainmt des nuages de CL
257! plcl-----output-R- Niveau de condensation
258! pblh-----output-R- HCL
259! pblT-----output-R- T au nveau HCL
260!
261    INCLUDE "indicesol.inc"
262    INCLUDE "dimsoil.h"
263    INCLUDE "YOMCST.inc"
264    INCLUDE "iniprint.h"
265    INCLUDE "FCTTRE.inc"
266    INCLUDE "clesphys.inc"
267    INCLUDE "compbl.h"
268    INCLUDE "dimensions90.h"
269    INCLUDE "YOETHF.inc"
270    INCLUDE "temps.inc"
271    INCLUDE "control.inc"
272
273! Input variables
274!****************************************************************************************
275    REAL,                         INTENT(IN)        :: dtime
276    REAL,                         INTENT(IN)        :: date0
277    INTEGER,                      INTENT(IN)        :: itap
278    INTEGER,                      INTENT(IN)        :: jour    ! jour de l'annee en cours
279    LOGICAL,                      INTENT(IN)        :: debut, lafin
280    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(IN)        :: rlon, rlat
281    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(IN)        :: rugoro
282    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(IN)        :: rmu0    ! cosinus de l'angle solaire zenithal
283    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(IN)        :: rain_f, snow_f
284    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(IN)        :: solsw_m ! mean value
285    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(IN)        :: sollw_m ! mean value
286    REAL, DIMENSION(klon,klev),   INTENT(IN)        :: t, q
287    REAL, DIMENSION(klon,klev),   INTENT(IN)        :: u, v
288    REAL, DIMENSION(klon,klev),   INTENT(IN)        :: pplay
289    REAL, DIMENSION(klon,klev+1), INTENT(IN)        :: paprs
290    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(IN)        :: pctsrf
291
292! Input/Output variables
293!****************************************************************************************
294    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(INOUT)     :: ts
295    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(INOUT)     :: albe
296    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(INOUT)     :: alblw
297    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(INOUT)     :: u10m, v10m
298
299! Output variables
300!****************************************************************************************
301    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: sollwdown
302    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: cdragh, cdragm
303    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zu1
304    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zv1
305    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: albsol
306    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: albsollw
307    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zxsens, zxevap
308    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zxtsol
309    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zxfluxlat
310    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zt2m
311    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: qsat2m
312    REAL, DIMENSION(klon, klev),  INTENT(OUT)       :: d_t, d_q
313    REAL, DIMENSION(klon, klev),  INTENT(OUT)       :: d_u, d_v
314    REAL, DIMENSION(klon, klev),  INTENT(OUT)       :: zcoefh
315    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)       :: pctsrf_new
316
317! Output only for diagnostics
318    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: qsol_d
319    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zq2m
320    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: s_pblh
321    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: s_plcl
322    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: s_capCL
323    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: s_oliqCL
324    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: s_cteiCL
325    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: s_pblT
326    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: s_therm
327    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: s_trmb1
328    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: s_trmb2
329    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: s_trmb3
330    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zxrugs
331    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zu10m
332    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zv10m
333    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: fder_print
334    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: zxqsurf
335    REAL, DIMENSION(klon),        INTENT(OUT)       :: rh2m
336    REAL, DIMENSION(klon, klev),  INTENT(OUT)       :: zxfluxu, zxfluxv
337    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)       :: rugos_d
338    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)       :: agesno_d
339    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)       :: sollw, solsw
340    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)       :: d_ts
341    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)       :: evap_d
342    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)       :: fluxlat
343    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)       :: t2m
344    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)       :: wfbils, wfbilo
345    REAL, DIMENSION(klon, klev, nbsrf), INTENT(OUT) :: flux_t
346    REAL, DIMENSION(klon, klev, nbsrf), INTENT(OUT) :: flux_u, flux_v
347
348! Output not needed
349    REAL, DIMENSION(klon),       INTENT(OUT)        :: dflux_t, dflux_q
350    REAL, DIMENSION(klon),       INTENT(OUT)        :: zxsnow
351    REAL, DIMENSION(klon, klev), INTENT(OUT)        :: zxfluxt, zxfluxq
352    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf),INTENT(OUT)        :: q2m
353    REAL, DIMENSION(klon, klev, nbsrf), INTENT(OUT) :: flux_q
354
355
356! Local variables with attribute SAVE
357!****************************************************************************************
358    INTEGER, SAVE                            :: nhoridbg, nidbg
359!$OMP THREADPRIVATE(nhoridbg, nidbg)
360    LOGICAL, SAVE                            :: debugindex=.FALSE.
361!$OMP THREADPRIVATE(debugindex)
362    LOGICAL, SAVE                            :: first_call=.TRUE.
363!$OMP THREADPRIVATE(first_call)
364    CHARACTER(len=8), DIMENSION(nbsrf), SAVE :: cl_surf
365!$OMP THREADPRIVATE(cl_surf)
366
367! Other local variables
368!****************************************************************************************
369    INTEGER                            :: i, k, nsrf
370    INTEGER                            :: knon, j
371    INTEGER                            :: idayref
372    INTEGER , DIMENSION(klon)          :: ni
373    REAL                               :: zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola
374    REAL                               :: amn, amx
375    REAL, DIMENSION(klon)              :: r_co2_ppm     ! taux CO2 atmosphere
376    REAL, DIMENSION(klon)              :: yts, yrugos, ypct, yz0_new
377    REAL, DIMENSION(klon)              :: yalb
378    REAL, DIMENSION(klon)              :: yalblw
379    REAL, DIMENSION(klon)              :: yu1, yv1
380    REAL, DIMENSION(klon)              :: ysnow, yqsurf, yagesno, yqsol
381    REAL, DIMENSION(klon)              :: yrain_f, ysnow_f
382    REAL, DIMENSION(klon)              :: ysollw, ysolsw, ysollwdown
383    REAL, DIMENSION(klon)              :: yfder
384    REAL, DIMENSION(klon)              :: yrads,yrugoro
385    REAL, DIMENSION(klon)              :: yfluxlat
386    REAL, DIMENSION(klon)              :: y_d_ts
387    REAL, DIMENSION(klon)              :: y_flux_t1, y_flux_q1
388    REAL, DIMENSION(klon)              :: y_dflux_t, y_dflux_q
389    REAL, DIMENSION(klon)              :: u1lay, v1lay
390    REAL, DIMENSION(klon)              :: yt2m, yq2m, yu10m
391    REAL, DIMENSION(klon)              :: yustar
392    REAL, DIMENSION(klon)              :: yu10mx
393    REAL, DIMENSION(klon)              :: yu10my
394    REAL, DIMENSION(klon)              :: ywindsp
395    REAL, DIMENSION(klon)              :: yt10m, yq10m
396    REAL, DIMENSION(klon)              :: ypblh
397    REAL, DIMENSION(klon)              :: ylcl
398    REAL, DIMENSION(klon)              :: ycapCL
399    REAL, DIMENSION(klon)              :: yoliqCL
400    REAL, DIMENSION(klon)              :: ycteiCL
401    REAL, DIMENSION(klon)              :: ypblT
402    REAL, DIMENSION(klon)              :: ytherm
403    REAL, DIMENSION(klon)              :: ytrmb1
404    REAL, DIMENSION(klon)              :: ytrmb2
405    REAL, DIMENSION(klon)              :: ytrmb3
406    REAL, DIMENSION(klon)              :: uzon, vmer
407    REAL, DIMENSION(klon)              :: tair1, qair1, tairsol
408    REAL, DIMENSION(klon)              :: psfce, patm
409    REAL, DIMENSION(klon)              :: qairsol, zgeo1
410    REAL, DIMENSION(klon)              :: rugo1
411    REAL, DIMENSION(klon)              :: yfluxsens, swdown
412    REAL, DIMENSION(klon)              :: petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef
413    REAL, DIMENSION(klon)              :: ypsref, epot_air
414    REAL, DIMENSION(klon)              :: yevap, ytsurf_new, yalb_new
415    REAL, DIMENSION(klon)              :: pctsrf_nsrf
416    REAL, DIMENSION(klon)              :: ztsol
417    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: y_d_t, y_d_q
418    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: y_d_u, y_d_v
419    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: y_flux_t, y_flux_q
420    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: y_flux_u, y_flux_v
421    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: ycoefh, ycoefm
422    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: yu, yv
423    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: yt, yq
424    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: ypplay, ydelp
425    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: delp
426    REAL, DIMENSION(klon,klev+1)       :: ypaprs
427    REAL, DIMENSION(klon,nsoilmx)      :: ytsoil
428    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: pctsrf_pot
429    CHARACTER(len=80)                  :: abort_message
430    CHARACTER(len=20)                  :: modname = 'pbl_surface'
431    LOGICAL, PARAMETER                 :: zxli=.FALSE. ! utiliser un jeu de fonctions simples
432    LOGICAL, PARAMETER                 :: check=.FALSE.
433
434! For debugging with IOIPSL
435    INTEGER, DIMENSION(iim*(jjm+1))    :: ndexbg
436    REAL                               :: zjulian
437    REAL, DIMENSION(klon)              :: tabindx
438    REAL, DIMENSION(iim,jjm+1)         :: zx_lon, zx_lat
439    REAL, DIMENSION(iim,jjm+1)         :: debugtab
440
441
442    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: pblh
443    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: plcl
444    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: capCL
445    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: oliqCL
446    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: cteiCL
447    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: pblT
448    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: therm
449    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: trmb1
450    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: trmb2
451    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: trmb3
452    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: zx_rh2m, zx_qsat2m
453    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: zx_qs1, zx_t1
454    REAL, DIMENSION(klon,nbsrf)        :: zdelta1, zcor1
455
456
457!jg+ temporary test
458    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: y_flux_u_old, y_flux_v_old
459    REAL, DIMENSION(klon,klev)         :: y_d_u_old, y_d_v_old
460!jg-
461   
462!****************************************************************************************
463! End of declarations
464!****************************************************************************************
465
466
467!****************************************************************************************
468! 1) Initialisation and validation tests
469!    Only done first time entering this subroutine
470!
471!****************************************************************************************
472
473
474    IF (first_call) THEN
475       first_call=.FALSE.
476     
477       ! Initilize debug IO
478       IF (debugindex .AND. mpi_size==1) THEN
479          ! initialize IOIPSL output
480          idayref = day_ini
481          CALL ymds2ju(annee_ref, 1, idayref, 0.0, zjulian)
482          CALL gr_fi_ecrit(1,klon,iim,jjm+1,rlon,zx_lon)
483          DO i = 1, iim
484             zx_lon(i,1) = rlon(i+1)
485             zx_lon(i,jjm+1) = rlon(i+1)
486          ENDDO
487          CALL gr_fi_ecrit(1,klon,iim,jjm+1,rlat,zx_lat)
488          CALL histbeg("sous_index", iim,zx_lon(:,1),jjm+1,zx_lat(1,:), &
489               1,iim,1,jjm+1, &
490               itau_phy,zjulian,dtime,nhoridbg,nidbg)
491          ! no vertical axis
492          cl_surf(1)='ter'
493          cl_surf(2)='lic'
494          cl_surf(3)='oce'
495          cl_surf(4)='sic'
496          DO nsrf=1,nbsrf
497             CALL histdef(nidbg, cl_surf(nsrf),cl_surf(nsrf), "-",iim, &
498                  jjm+1,nhoridbg, 1, 1, 1, -99, 32, "inst", dtime,dtime)
499          END DO
500
501          CALL histend(nidbg)
502          CALL histsync(nidbg)
503
504       END IF
505       
506    ENDIF
507         
508!****************************************************************************************
509! 2) Initialization to zero
510!    Done for all local variables that will be compressed later
511!    and argument with INTENT(OUT)
512!****************************************************************************************
513    cdragh = 0.0  ; cdragm = 0.0     ; dflux_t = 0.0   ; dflux_q = 0.0
514    ypct = 0.0    ; yts = 0.0        ; ysnow = 0.0     ; zu1 = 0.0       
515    zv1 = 0.0     ; yqsurf = 0.0     ; yalb = 0.0      ; yalblw = 0.0   
516    yrain_f = 0.0 ; ysnow_f = 0.0    ; yfder = 0.0     ; ysolsw = 0.0   
517    ysollw = 0.0  ; ysollwdown = 0.0 ; yrugos = 0.0    ; yu1 = 0.0   
518    yv1 = 0.0     ; yrads = 0.0      ; ypaprs = 0.0    ; ypplay = 0.0
519    ydelp = 0.0   ; yu = 0.0         ; yv = 0.0        ; yt = 0.0         
520    yq = 0.0      ; pctsrf_new = 0.0 ; y_dflux_t = 0.0 ; y_dflux_q = 0.0
521    yrugoro = 0.0 ; yu10mx = 0.0     ; yu10my = 0.0    ; ywindsp = 0.0   
522    d_ts = 0.0    ; yfluxlat=0.0     ; flux_t = 0.0    ; flux_q = 0.0     
523    flux_u = 0.0  ; flux_v = 0.0     ; d_t = 0.0       ; d_q = 0.0     
524    d_u = 0.0     ; d_v = 0.0        ; zcoefh = 0.0    ; yqsol = 0.0   
525    ytherm = 0.0
526     
527    ytsoil = 999999.
528
529!****************************************************************************************
530! 3) - Calculate pressure thickness of each layer
531!    - Calculate the wind at first layer
532!
533!****************************************************************************************
534    DO k = 1, klev
535       DO i = 1, klon
536          delp(i,k) = paprs(i,k)-paprs(i,k+1)
537       ENDDO
538    ENDDO
539    DO i = 1, klon
540       zx_alf1 = 1.0
541       zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
542       u1lay(i) = u(i,1)*zx_alf1 + u(i,2)*zx_alf2
543       v1lay(i) = v(i,1)*zx_alf1 + v(i,2)*zx_alf2
544    ENDDO
545
546
547!****************************************************************************************
548! Test for rugos........ from physiq.. A la fin plutot???
549! Calcul de l'abedo moyen par maille
550!****************************************************************************************
551
552    zxrugs(:) = 0.0
553    DO nsrf = 1, nbsrf
554       DO i = 1, klon
555          rugos(i,nsrf) = MAX(rugos(i,nsrf),0.000015)
556          zxrugs(i) = zxrugs(i) + rugos(i,nsrf)*pctsrf(i,nsrf)
557       ENDDO
558    ENDDO
559
560! Calcul de l'abedo moyen par maille
561    albsol(:)   = 0.0
562    albsollw(:) = 0.0
563    DO nsrf = 1, nbsrf
564       DO i = 1, klon
565          albsol(i)   = albsol(i)   + albe(i,nsrf)  * pctsrf(i,nsrf)
566          albsollw(i) = albsollw(i) + alblw(i,nsrf) * pctsrf(i,nsrf)
567       ENDDO
568    ENDDO
569
570
571
572! Calcule de ztsol (aussi fait dans physiq.F, pourrait etre un argument)
573    ztsol(:) = 0.0
574    DO nsrf = 1, nbsrf
575       DO i = 1, klon
576          ztsol(i) = ztsol(i) + ts(i,nsrf)*pctsrf(i,nsrf)
577       ENDDO
578    ENDDO
579
580
581! Repartition du longwave par sous-surface linearisee
582    DO nsrf = 1, nbsrf
583       DO i = 1, klon
584          sollw(i,nsrf) = sollw_m(i) + 4.0*RSIGMA*ztsol(i)**3 * (ztsol(i)-ts(i,nsrf))
585          solsw(i,nsrf) = solsw_m(i)*(1.-albe(i,nsrf))/(1.-albsol(i))
586       ENDDO
587    ENDDO
588
589
590    DO i = 1, klon
591       sollwdown(i) = sollw_m(i) + RSIGMA*ztsol(i)**4
592    ENDDO
593
594!****************************************************************************************
595! 4) Loop over different surfaces
596!
597! All points with a possibility of the current surface are used. This is done
598! to allow the sea-ice to appear or disappear. It is considered here that the
599! entier domaine of the ocean possibly can contain sea-ice.
600!
601!****************************************************************************************
602
603    pctsrf_pot = pctsrf
604    pctsrf_pot(:,is_oce) = 1. - zmasq(:)
605    pctsrf_pot(:,is_sic) = 1. - zmasq(:)
606     
607    loop_nbsrf: DO nsrf = 1, nbsrf
608
609! Search for index(ni) and size(knon) of domaine to treat
610       ni(:) = 0
611       knon  = 0
612       DO i = 1, klon
613          IF (pctsrf_pot(i,nsrf).GT.epsfra) THEN
614             knon = knon + 1
615             ni(knon) = i
616          ENDIF
617       ENDDO
618
619       ! write index, with IOIPSL
620       IF (debugindex .AND. mpi_size==1) THEN
621          tabindx(:)=0.
622          DO i=1,knon
623             tabindx(i)=FLOAT(i)
624          END DO
625          debugtab(:,:) = 0.
626          ndexbg(:) = 0
627          CALL gath2cpl(tabindx,debugtab,knon,ni)
628          CALL histwrite(nidbg,cl_surf(nsrf),itap,debugtab,iim*(jjm+1), ndexbg)
629       ENDIF
630       
631!****************************************************************************************
632! 5) Compress variables
633!
634!****************************************************************************************
635
636       DO j = 1, knon
637          i = ni(j)
638          ypct(j) = pctsrf(i,nsrf)
639          yts(j) = ts(i,nsrf)
640          ysnow(j) = snow(i,nsrf)
641          yqsurf(j) = qsurf(i,nsrf)
642          yalb(j) = albe(i,nsrf)
643          yalblw(j) = alblw(i,nsrf)
644          yrain_f(j) = rain_f(i)
645          ysnow_f(j) = snow_f(i)
646          yagesno(j) = agesno(i,nsrf)
647          yfder(j) = fder(i)
648          ysolsw(j) = solsw(i,nsrf)
649          ysollw(j) = sollw(i,nsrf)
650          ysollwdown(j) = sollwdown(i)
651          yrugos(j) = rugos(i,nsrf)
652          yrugoro(j) = rugoro(i)
653          yu1(j) = u1lay(i)
654          yv1(j) = v1lay(i)
655          yrads(j) =  ysolsw(j)+ ysollw(j)
656          ypaprs(j,klev+1) = paprs(i,klev+1)
657          yu10mx(j) = u10m(i,nsrf)
658          yu10my(j) = v10m(i,nsrf)
659          ywindsp(j) = SQRT(yu10mx(j)*yu10mx(j) + yu10my(j)*yu10my(j) )
660       END DO
661
662       DO k = 1, klev
663          DO j = 1, knon
664             i = ni(j)
665             ypaprs(j,k) = paprs(i,k)
666             ypplay(j,k) = pplay(i,k)
667             ydelp(j,k) = delp(i,k)
668             yu(j,k) = u(i,k)
669             yv(j,k) = v(i,k)
670             yt(j,k) = t(i,k)
671             yq(j,k) = q(i,k)
672          ENDDO
673       ENDDO
674       
675       DO k = 1, nsoilmx
676          DO j = 1, knon
677             i = ni(j)
678             ytsoil(j,k) = ftsoil(i,k,nsrf)
679          END DO
680       END DO
681       
682       ! qsol(water height in soil) only for bucket continental model
683       IF ( nsrf .EQ. is_ter .AND. .NOT. ok_veget ) THEN
684          DO j = 1, knon
685             i = ni(j)
686             yqsol(j) = qsol(i)
687          END DO
688       ENDIF
689       
690!****************************************************************************************
691! 6) Calculate coefficients(ycoefm, ycoefh) for turbulent diffusion in the
692!    atmosphere and coefficients for turbulent diffusion at surface(Cdrag).
693!
694!****************************************************************************************
695
696       CALL coef_diff_turb(dtime, nsrf, knon, ni,  &
697            ypaprs, ypplay, yu, yv, yq, yt, yts, yrugos, yqsurf,  &
698            ycoefm, ycoefh)
699       
700!jg+
701!****************************************************************************************
702!    => Old method
703! Calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"   
704! Output can be used : y_d_u_old, y_flux_u_old, y_d_v_old, y_flux_v_old
705!
706!****************************************************************************************
707       CALL clvent(knon,dtime,yu1,yv1,ycoefm,yt,yu,ypaprs,ypplay,ydelp, &
708            y_d_u_old, y_flux_u_old)
709       CALL clvent(knon,dtime,yu1,yv1,ycoefm,yt,yv,ypaprs,ypplay,ydelp, &
710            y_d_v_old, y_flux_v_old)
711       ! save_flux est utile pour pouvoir utilise calcul_flux_vent plus tard
712       CALL save_flux(klon, y_flux_u_old(:,1), y_flux_v_old(:,1))
713!jg-
714
715!****************************************************************************************
716!
717! 8) "La descente" - "The downhill"
718
719!  climb_hq_down and climb_wind_down calculate the coefficients
720!  Ccoef_X et Dcoef_X for X=[H, Q, U, V].
721!  Only the coefficients at surface for H and Q are returned.
722!
723!****************************************************************************************
724
725! - Calculate the coefficients Ccoef_H, Ccoef_Q, Dcoef_H and Dcoef_Q
726       CALL climb_hq_down(knon, ycoefh, ypaprs, ypplay, &
727            ydelp, yt, yq, dtime, &
728            petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef)
729
730! - Calculate the coefficients Ccoef_U, Ccoef_V, Dcoef_U and Dcoef_V
731       CALL climb_wind_down(knon, dtime, ycoefm, ypplay, ypaprs, yt, ydelp, yu, yv)
732     
733
734!****************************************************************************************
735! 9) Small calculations
736!
737!****************************************************************************************
738         
739       ypsref(:) = ypaprs(:,1) 
740       epot_air(:) = 0.0
741       epot_air(1:knon) = RCPD*yt(1:knon,1)*(ypsref(1:knon)/ypplay(1:knon,1))**RKAPPA
742
743       swdown(:) = 0.0
744       IF (nsrf .EQ. is_ter) THEN
745          swdown(1:knon) = ysolsw(1:knon)/(1-yalb(1:knon))
746       ELSE
747          swdown(1:knon) = ysolsw(1:knon)
748       ENDIF
749
750       ! constant CO2
751       r_co2_ppm(:) = co2_ppm
752
753!****************************************************************************************
754!
755! 10) Switch selon current surface
756!     It is necessary to start with the continental surfaces because the ocean
757!     needs their run-off.
758!
759!****************************************************************************************
760       SELECT CASE(nsrf)
761     
762       CASE(is_ter)
763          CALL surf_land(itap, dtime, date0, jour, knon, ni,&
764               rlon, rlat, &
765               debut, lafin, ydelp(:,1), epot_air, r_co2_ppm, ysollwdown, ysolsw, swdown, &
766               yts, ypplay(:,1), ycoefh(:,1), yrain_f, ysnow_f, yt(:,1), yq(:,1),&
767               petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, &
768               ypsref, yu1, yv1, yrugoro, pctsrf, &
769               yrads, ysnow, yqsurf, yqsol, yagesno, &
770               ytsoil, yz0_new, yalblw, yevap, yfluxsens, yfluxlat, &
771               ytsurf_new, yalb_new, y_dflux_t, y_dflux_q, pctsrf_nsrf)
772     
773       CASE(is_lic)
774          CALL surf_landice(itap, dtime, knon, ni, &
775               yts, ypplay(:,1), ycoefh(:,1), yrain_f, ysnow_f, yt(:,1), yq(:,1),&
776               petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, &
777               ypsref, yu1, yv1, yrugoro, pctsrf, &
778               yrads, ysnow, yqsurf, yqsol, yagesno, &
779               ytsoil, yz0_new, yalblw, yevap, yfluxsens, yfluxlat, &
780               ytsurf_new, yalb_new, y_dflux_t, y_dflux_q, pctsrf_nsrf)
781         
782       CASE(is_oce)
783          CALL surf_ocean(rlon, rlat, ysollw, yalb, &
784               yrugos, ywindsp, rmu0, &
785               yfder, &
786               itap, dtime, jour, knon, ni, &
787               debut, swdown, &
788               ypplay(:,1), ycoefh(:,1), ycoefm(:,1), yrain_f, ysnow_f, yt(:,1), yq(:,1),&
789               petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, &
790               ypsref, yu1, yv1, yrugoro, pctsrf, &
791               yrads, ysnow, yqsurf, yagesno, &
792               yz0_new, yalblw, yevap, yfluxsens, yfluxlat, &
793               ytsurf_new, yalb_new, y_dflux_t, y_dflux_q, pctsrf_nsrf)
794         
795       CASE(is_sic)
796          CALL surf_seaice( &
797               rlon, rlat, ysollw, yalb, &
798               yfder, &
799               itap, dtime, jour, knon, ni, &
800               debut, lafin, swdown, &
801               yts, ypplay(:,1), ycoefh(:,1), yrain_f, ysnow_f, yt(:,1), yq(:,1),&
802               petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, &
803               ypsref, yu1, yv1, yrugoro, pctsrf, &
804               yrads, ysnow, yqsurf, yqsol, yagesno, &
805               ytsoil, yz0_new, yalblw, yevap, yfluxsens, yfluxlat, &
806               ytsurf_new, yalb_new, y_dflux_t, y_dflux_q, pctsrf_nsrf)
807         
808
809       CASE DEFAULT
810          WRITE(lunout,*) 'Surface index = ', nsrf
811          abort_message = 'Surface index not valid'
812          CALL abort_gcm(modname,abort_message,1)
813       END SELECT
814
815!****************************************************************************************
816! Save the fraction of this sub-surface
817!
818!****************************************************************************************
819       pctsrf_new(:,nsrf) = pctsrf_nsrf(:)
820
821!****************************************************************************************
822! 11) - Calcul the increment of surface temperature
823!     - Update albedo
824!
825!****************************************************************************************
826       y_d_ts(1:knon)   = ytsurf_new(1:knon) - yts(1:knon)
827 
828       yalb(1:knon) = yalb_new(1:knon)
829
830!****************************************************************************************
831!
832! 12) "La remontee" - "The uphill"
833!
834!  The fluxes (y_flux_X) and tendancy (y_d_X) are calculated
835!  for X=H, Q, U and V, for all vertical levels.
836!
837!****************************************************************************************
838! H and Q
839       y_flux_t1(:) =  yfluxsens(:)
840       y_flux_q1(:) = -yevap(:)
841
842       CALL climb_hq_up(knon, dtime, yt, yq, &
843            y_flux_q1, y_flux_t1, ypaprs, ypplay, &
844            y_flux_q(:,:), y_flux_t(:,:), y_d_q(:,:), y_d_t(:,:))   
845       
846! U and V
847       CALL climb_wind_up(knon, dtime, yu, yv, &
848            y_flux_u, y_flux_v, y_d_u, y_d_v)
849
850!jg+ temporary for testing
851! Use the results from old method
852       IF (.NOT. newwind) THEN
853          y_flux_u(:,:) = y_flux_u_old(:,:)
854          y_flux_v(:,:) = y_flux_v_old(:,:)
855          y_d_u(:,:)    = y_d_u_old(:,:)
856          y_d_v(:,:)    = y_d_v_old(:,:)
857       ENDIF
858!jg-
859   
860       DO j = 1, knon
861          y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j) * ypct(j)
862          y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j) * ypct(j)
863          yu1(j) = yu1(j) *  ypct(j)
864          yv1(j) = yv1(j) *  ypct(j)
865       ENDDO
866
867!****************************************************************************************
868! 13) Transform variables for output format :
869!     - Decompress
870!     - Multiply with pourcentage of current surface
871!     - Cumulate in global variable
872!
873!****************************************************************************************
874
875       DO k = 1, klev
876          DO j = 1, knon
877             i = ni(j)
878             ycoefh(j,k) = ycoefh(j,k) * ypct(j)
879             ycoefm(j,k) = ycoefm(j,k) * ypct(j)
880             y_d_t(j,k) = y_d_t(j,k) * ypct(j)
881             y_d_q(j,k) = y_d_q(j,k) * ypct(j)
882             y_d_u(j,k) = y_d_u(j,k) * ypct(j)
883             y_d_v(j,k) = y_d_v(j,k) * ypct(j)
884
885             flux_t(i,k,nsrf) = y_flux_t(j,k)
886             flux_q(i,k,nsrf) = y_flux_q(j,k)
887             flux_u(i,k,nsrf) = y_flux_u(j,k)
888             flux_v(i,k,nsrf) = y_flux_v(j,k)
889          ENDDO
890       ENDDO
891       
892       evap(:,nsrf) = - flux_q(:,1,nsrf)
893       
894       albe(:, nsrf) = 0.
895       alblw(:, nsrf) = 0.
896       snow(:, nsrf) = 0.
897       qsurf(:, nsrf) = 0.
898       rugos(:, nsrf) = 0.
899       fluxlat(:,nsrf) = 0.
900       DO j = 1, knon
901          i = ni(j)
902          d_ts(i,nsrf) = y_d_ts(j)
903          albe(i,nsrf) = yalb(j) 
904          alblw(i,nsrf) = yalblw(j)
905          snow(i,nsrf) = ysnow(j) 
906          qsurf(i,nsrf) = yqsurf(j)
907          rugos(i,nsrf) = yz0_new(j)
908          fluxlat(i,nsrf) = yfluxlat(j)
909          agesno(i,nsrf) = yagesno(j) 
910          cdragh(i) = cdragh(i) + ycoefh(j,1)
911          cdragm(i) = cdragm(i) + ycoefm(j,1)
912          dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
913          dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
914          zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
915          zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
916       END DO
917
918       IF ( nsrf .EQ. is_ter ) THEN
919          DO j = 1, knon
920             i = ni(j)
921             qsol(i) = yqsol(j)
922          END DO
923       END IF
924       
925       ftsoil(:,:,nsrf) = 0.
926       DO k = 1, nsoilmx
927          DO j = 1, knon
928             i = ni(j)
929             ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j,k)
930          END DO
931       END DO
932       
933       
934#ifdef CRAY
935       DO k = 1, klev
936          DO j = 1, knon
937             i = ni(j)
938#else
939       DO j = 1, knon
940          i = ni(j)
941          DO k = 1, klev
942#endif
943             d_t(i,k) = d_t(i,k) + y_d_t(j,k)
944             d_q(i,k) = d_q(i,k) + y_d_q(j,k)
945             d_u(i,k) = d_u(i,k) + y_d_u(j,k)
946             d_v(i,k) = d_v(i,k) + y_d_v(j,k)
947             zcoefh(i,k) = zcoefh(i,k) + ycoefh(j,k)
948#ifdef CRAY
949          END DO
950       END DO
951#else
952          END DO
953       END DO
954#endif
955
956!****************************************************************************************
957! 14) Calculate the temperature et relative humidity at 2m and the wind at 10m
958!     Call HBTM
959!
960!****************************************************************************************
961       t2m(:,nsrf)    = 0.
962       q2m(:,nsrf)    = 0.
963       u10m(:,nsrf)   = 0.
964       v10m(:,nsrf)   = 0.
965
966       pblh(:,nsrf)   = 0.        ! Hauteur de couche limite
967       plcl(:,nsrf)   = 0.        ! Niveau de condensation de la CLA
968       capCL(:,nsrf)  = 0.        ! CAPE de couche limite
969       oliqCL(:,nsrf) = 0.        ! eau_liqu integree de couche limite
970       cteiCL(:,nsrf) = 0.        ! cloud top instab. crit. couche limite
971       pblt(:,nsrf)   = 0.        ! T a la Hauteur de couche limite
972       therm(:,nsrf)  = 0.
973       trmb1(:,nsrf)  = 0.        ! deep_cape
974       trmb2(:,nsrf)  = 0.        ! inhibition
975       trmb3(:,nsrf)  = 0.        ! Point Omega
976
977#undef T2m     
978#define T2m     
979#ifdef T2m
980! diagnostic t,q a 2m et u, v a 10m
981
982       DO j=1, knon
983          i = ni(j)
984          uzon(j) = yu(j,1) + y_d_u(j,1)
985          vmer(j) = yv(j,1) + y_d_v(j,1)
986          tair1(j) = yt(j,1) + y_d_t(j,1)
987          qair1(j) = yq(j,1) + y_d_q(j,1)
988          zgeo1(j) = RD * tair1(j) / (0.5*(ypaprs(j,1)+ypplay(j,1))) &
989               * (ypaprs(j,1)-ypplay(j,1))
990          tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
991          rugo1(j) = yrugos(j)
992          IF(nsrf.EQ.is_oce) THEN
993             rugo1(j) = rugos(i,nsrf)
994          ENDIF
995          psfce(j)=ypaprs(j,1)
996          patm(j)=ypplay(j,1)
997          qairsol(j) = yqsurf(j)
998       END DO
999       
1000
1001! Calculate the temperature et relative humidity at 2m and the wind at 10m
1002       CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, &
1003            uzon, vmer, tair1, qair1, zgeo1, &
1004            tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, &
1005            yt2m, yq2m, yt10m, yq10m, yu10m, yustar)
1006
1007       DO j=1, knon
1008          i = ni(j)
1009          t2m(i,nsrf)=yt2m(j)
1010         
1011          q2m(i,nsrf)=yq2m(j)
1012
1013! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
1014          u10m(i,nsrf)=(yu10m(j) * uzon(j))/SQRT(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
1015          v10m(i,nsrf)=(yu10m(j) * vmer(j))/SQRT(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
1016
1017       END DO
1018
1019
1020       CALL HBTM(knon, ypaprs, ypplay, &
1021            yt2m,yt10m,yq2m,yq10m,yustar, &
1022            y_flux_t,y_flux_q,yu,yv,yt,yq, &
1023            ypblh,ycapCL,yoliqCL,ycteiCL,ypblT, &
1024            ytherm,ytrmb1,ytrmb2,ytrmb3,ylcl)
1025       
1026       DO j=1, knon
1027          i = ni(j)
1028          pblh(i,nsrf)   = ypblh(j)
1029          plcl(i,nsrf)   = ylcl(j)
1030          capCL(i,nsrf)  = ycapCL(j)
1031          oliqCL(i,nsrf) = yoliqCL(j)
1032          cteiCL(i,nsrf) = ycteiCL(j)
1033          pblT(i,nsrf)   = ypblT(j)
1034          therm(i,nsrf)  = ytherm(j)
1035          trmb1(i,nsrf)  = ytrmb1(j)
1036          trmb2(i,nsrf)  = ytrmb2(j)
1037          trmb3(i,nsrf)  = ytrmb3(j)
1038       END DO
1039       
1040#else
1041! not defined T2m
1042! No calculation
1043! Set output variables to zero
1044       DO j = 1, knon
1045          i = ni(j)
1046          pblh(i,nsrf)   = 0.
1047          plcl(i,nsrf)   = 0.
1048          capCL(i,nsrf)  = 0.
1049          oliqCL(i,nsrf) = 0.
1050          cteiCL(i,nsrf) = 0.
1051          pblT(i,nsrf)   = 0.
1052          therm(i,nsrf)  = 0.
1053          trmb1(i,nsrf)  = 0.
1054          trmb2(i,nsrf)  = 0.
1055          trmb3(i,nsrf)  = 0.
1056       END DO
1057       DO j = 1, knon
1058          i = ni(j)
1059          t2m(i,nsrf)=0.
1060          q2m(i,nsrf)=0.
1061          u10m(i,nsrf)=0.
1062          v10m(i,nsrf)=0.
1063       END DO
1064#endif
1065
1066!****************************************************************************************
1067! 15) End of loop over different surfaces
1068!
1069!****************************************************************************************
1070    END DO loop_nbsrf
1071
1072!****************************************************************************************
1073! 16) Calculate the mean value over all sub-surfaces for som variables
1074!
1075!     NB!!! jg : Pour garder la convergence numerique j'utilise pctsrf_new comme c'etait
1076!     fait dans physiq.F mais ca devrait plutot etre pctsrf???!!!!! A verifier!
1077!****************************************************************************************
1078   
1079    zxfluxt(:,:) = 0.0 ; zxfluxq(:,:) = 0.0
1080    zxfluxu(:,:) = 0.0 ; zxfluxv(:,:) = 0.0
1081    DO nsrf = 1, nbsrf
1082       DO k = 1, klev
1083          DO i = 1, klon
1084             zxfluxt(i,k) = zxfluxt(i,k) + flux_t(i,k,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1085             zxfluxq(i,k) = zxfluxq(i,k) + flux_q(i,k,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1086             zxfluxu(i,k) = zxfluxu(i,k) + flux_u(i,k,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1087             zxfluxv(i,k) = zxfluxv(i,k) + flux_v(i,k,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1088          END DO
1089       END DO
1090    END DO
1091
1092    DO i = 1, klon
1093       zxsens(i)     = - zxfluxt(i,1) ! flux de chaleur sensible au sol
1094       zxevap(i)     = - zxfluxq(i,1) ! flux d'evaporation au sol
1095       fder_print(i) = fder(i) + dflux_t(i) + dflux_q(i)
1096    ENDDO
1097   
1098
1099    DO i = 1, klon
1100       IF ( ABS( pctsrf_new(i, is_ter) + pctsrf_new(i, is_lic) + &
1101            pctsrf_new(i, is_oce) + pctsrf_new(i, is_sic)  - 1.) .GT. EPSFRA) &
1102            THEN
1103          WRITE(*,*) 'physiq : pb sous surface au point ', i, &
1104               pctsrf_new(i, 1 : nbsrf)
1105       ENDIF
1106    ENDDO
1107
1108!
1109! Incrementer la temperature du sol
1110!
1111    zxtsol(:) = 0.0  ; zxfluxlat(:) = 0.0
1112    zt2m(:) = 0.0    ; zq2m(:) = 0.0
1113    zu10m(:) = 0.0   ; zv10m(:) = 0.0
1114    s_pblh(:) = 0.0  ; s_plcl(:) = 0.0
1115    s_capCL(:) = 0.0 ; s_oliqCL(:) = 0.0
1116    s_cteiCL(:) = 0.0; s_pblT(:) = 0.0
1117    s_therm(:) = 0.0 ; s_trmb1(:) = 0.0
1118    s_trmb2(:) = 0.0 ; s_trmb3(:) = 0.0
1119   
1120   
1121    DO nsrf = 1, nbsrf
1122       DO i = 1, klon         
1123          ts(i,nsrf) = ts(i,nsrf) + d_ts(i,nsrf)
1124         
1125          wfbils(i,nsrf) = ( solsw(i,nsrf) + sollw(i,nsrf) &
1126               + flux_t(i,1,nsrf) + fluxlat(i,nsrf) ) * pctsrf_new(i,nsrf)
1127          wfbilo(i,nsrf) = (evap(i,nsrf) - (rain_f(i) + snow_f(i))) * &
1128               pctsrf_new(i,nsrf)
1129
1130          zxtsol(i)    = zxtsol(i)    + ts(i,nsrf)      * pctsrf_new(i,nsrf)
1131          zxfluxlat(i) = zxfluxlat(i) + fluxlat(i,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1132         
1133          zt2m(i)  = zt2m(i)  + t2m(i,nsrf)  * pctsrf_new(i,nsrf)
1134          zq2m(i)  = zq2m(i)  + q2m(i,nsrf)  * pctsrf_new(i,nsrf)
1135          zu10m(i) = zu10m(i) + u10m(i,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1136          zv10m(i) = zv10m(i) + v10m(i,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1137
1138          s_pblh(i)   = s_pblh(i)   + pblh(i,nsrf)  * pctsrf_new(i,nsrf)
1139          s_plcl(i)   = s_plcl(i)   + plcl(i,nsrf)  * pctsrf_new(i,nsrf)
1140          s_capCL(i)  = s_capCL(i)  + capCL(i,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1141          s_oliqCL(i) = s_oliqCL(i) + oliqCL(i,nsrf)* pctsrf_new(i,nsrf)
1142          s_cteiCL(i) = s_cteiCL(i) + cteiCL(i,nsrf)* pctsrf_new(i,nsrf)
1143          s_pblT(i)   = s_pblT(i)   + pblT(i,nsrf)  * pctsrf_new(i,nsrf)
1144          s_therm(i)  = s_therm(i)  + therm(i,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1145          s_trmb1(i)  = s_trmb1(i)  + trmb1(i,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1146          s_trmb2(i)  = s_trmb2(i)  + trmb2(i,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1147          s_trmb3(i)  = s_trmb3(i)  + trmb3(i,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1148       END DO
1149    END DO
1150
1151    IF (check) THEN
1152       amn=MIN(ts(1,is_ter),1000.)
1153       amx=MAX(ts(1,is_ter),-1000.)
1154       DO i=2, klon
1155          amn=MIN(ts(i,is_ter),amn)
1156          amx=MAX(ts(i,is_ter),amx)
1157       ENDDO
1158       PRINT*,' debut apres d_ts min max ftsol(ts)',itap,amn,amx
1159    ENDIF
1160!
1161! If a sub-surface does not exsist for a grid point, the mean value for all
1162! sub-surfaces is distributed.
1163!
1164    DO nsrf = 1, nbsrf
1165       DO i = 1, klon
1166          IF ((pctsrf_new(i,nsrf) .LT. epsfra) .OR. (t2m(i,nsrf).EQ.0.)) THEN
1167             ts(i,nsrf)     = zxtsol(i)
1168             t2m(i,nsrf)    = zt2m(i)
1169             q2m(i,nsrf)    = zq2m(i)
1170             u10m(i,nsrf)   = zu10m(i)
1171             v10m(i,nsrf)   = zv10m(i)
1172
1173! Les variables qui suivent sont plus utilise, donc peut-etre pas la peine a les mettre ajour
1174             pblh(i,nsrf)   = s_pblh(i)
1175             plcl(i,nsrf)   = s_plcl(i)
1176             capCL(i,nsrf)  = s_capCL(i)
1177             oliqCL(i,nsrf) = s_oliqCL(i)
1178             cteiCL(i,nsrf) = s_cteiCL(i)
1179             pblT(i,nsrf)   = s_pblT(i)
1180             therm(i,nsrf)  = s_therm(i)
1181             trmb1(i,nsrf)  = s_trmb1(i)
1182             trmb2(i,nsrf)  = s_trmb2(i)
1183             trmb3(i,nsrf)  = s_trmb3(i)
1184          ENDIF
1185       ENDDO
1186    ENDDO
1187
1188
1189    DO i = 1, klon
1190       fder(i) = - 4.0*RSIGMA*zxtsol(i)**3
1191    ENDDO
1192   
1193    zxqsurf(:) = 0.0
1194    zxsnow(:)  = 0.0
1195    DO nsrf = 1, nbsrf
1196       DO i = 1, klon
1197          zxqsurf(i) = zxqsurf(i) + qsurf(i,nsrf) * pctsrf_new(i,nsrf)
1198          zxsnow(i)  = zxsnow(i)  + snow(i,nsrf)  * pctsrf_new(i,nsrf)
1199       END DO
1200    END DO
1201
1202!
1203!IM Calculer l'humidite relative a 2m (rh2m) pour diagnostique
1204!IM ajout dependance type surface
1205    rh2m(:)   = 0.0
1206    qsat2m(:) = 0.0
1207
1208    DO i = 1, klon
1209       DO nsrf=1, nbsrf
1210          zx_t1(i,nsrf) = t2m(i,nsrf)
1211          IF (thermcep) THEN
1212             zdelta1(i,nsrf) = MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t1(i,nsrf)))
1213             zx_qs1(i,nsrf)  = r2es * &
1214                  FOEEW(zx_t1(i,nsrf),zdelta1(i,nsrf))/paprs(i,1)
1215             zx_qs1(i,nsrf)  = MIN(0.5,zx_qs1(i,nsrf))
1216             zcor1(i,nsrf)   = 1./(1.-retv*zx_qs1(i,nsrf))
1217             zx_qs1(i,nsrf)  = zx_qs1(i,nsrf)*zcor1(i,nsrf)
1218          END IF
1219          zx_rh2m(i,nsrf) = q2m(i,nsrf)/zx_qs1(i,nsrf)
1220          zx_qsat2m(i,nsrf)=zx_qs1(i,nsrf)
1221          rh2m(i) = rh2m(i)+zx_rh2m(i,nsrf)*pctsrf_new(i,nsrf)
1222          qsat2m(i)=qsat2m(i)+zx_qsat2m(i,nsrf)*pctsrf_new(i,nsrf)
1223       END DO
1224    END DO
1225
1226! Some of the module declared variables are returned for printing in physiq.F
1227    qsol_d(:)     = qsol(:)
1228    evap_d(:,:)   = evap(:,:)
1229    rugos_d(:,:)  = rugos(:,:)
1230    agesno_d(:,:) = agesno(:,:)
1231
1232
1233  END SUBROUTINE pbl_surface
1234!
1235!****************************************************************************************
1236!
1237  SUBROUTINE pbl_surface_final(qsol_rst, fder_rst, snow_rst, qsurf_rst, &
1238       evap_rst, rugos_rst, agesno_rst, ftsoil_rst)
1239
1240    INCLUDE "indicesol.inc"
1241    INCLUDE "dimsoil.h"
1242
1243! Ouput variables
1244!****************************************************************************************
1245    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)                 :: qsol_rst
1246    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)                 :: fder_rst
1247    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)          :: snow_rst
1248    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)          :: qsurf_rst
1249    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)          :: evap_rst
1250    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)          :: rugos_rst
1251    REAL, DIMENSION(klon, nbsrf), INTENT(OUT)          :: agesno_rst
1252    REAL, DIMENSION(klon, nsoilmx, nbsrf), INTENT(OUT) :: ftsoil_rst
1253
1254 
1255!****************************************************************************************
1256! Return module variables for writing to restart file
1257!
1258!****************************************************************************************   
1259    qsol_rst(:)       = qsol(:)
1260    fder_rst(:)       = fder(:)
1261    snow_rst(:,:)     = snow(:,:)
1262    qsurf_rst(:,:)    = qsurf(:,:)
1263    evap_rst(:,:)     = evap(:,:)
1264    rugos_rst(:,:)    = rugos(:,:)
1265    agesno_rst(:,:)   = agesno(:,:)
1266    ftsoil_rst(:,:,:) = ftsoil(:,:,:)
1267
1268!****************************************************************************************
1269! Deallocate module variables
1270!
1271!****************************************************************************************
1272    DEALLOCATE(qsol, fder, snow, qsurf, evap, rugos, agesno, ftsoil)
1273
1274  END SUBROUTINE pbl_surface_final
1275
1276!****************************************************************************************
1277
1278
1279END MODULE pbl_surface_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.