source: LMDZ5/branches/IPSLCM5A2.1_ISO/libf/phyiso/rrtm/swu.F90 @ 5308

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Line 
1!OPTIONS XOPT(HSFUN)
2SUBROUTINE SWU &
3 & ( KIDIA, KFDIA , KLON  , KLEV,&
4 & PSCT , PCARDI, PCLDSW, PPMB , PPSOL, PRMU0, PTAVE, PWV,&
5 & PAKI , PCLD  , PCLEAR, PDSIG, PFACT, PRMU , PSEC , PUD &
6 & ) 
7
8!**** *SWU* - SHORTWAVE RADIATION, ABSORBER AMOUNTS
9
10!     PURPOSE.
11!     --------
12!           COMPUTES THE ABSORBER AMOUNTS USED IN SHORTWAVE RADIATION
13!     CALCULATIONS
14
15!**   INTERFACE.
16!     ----------
17!          *SWU* IS CALLED BY *SW*
18
19!        IMPLICIT ARGUMENTS :
20!        --------------------
21
22!     ==== INPUTS ===
23!     ==== OUTPUTS ===
24
25!     METHOD.
26!     -------
27
28!          1. COMPUTES ABSORBER AMOUNTS WITH TEMPERATURE AND PRESSURE
29!     SCALING.
30
31!     EXTERNALS.
32!     ----------
33
34!          *SWTT*
35
36!     REFERENCE.
37!     ----------
38
39!        SEE RADIATION'S PART OF THE ECMWF RESEARCH DEPARTMENT
40!        DOCUMENTATION, AND FOUQUART AND BONNEL (1980)
41
42!     AUTHOR.
43!     -------
44!        JEAN-JACQUES MORCRETTE  *ECMWF*
45
46!     MODIFICATIONS.
47!     --------------
48!        ORIGINAL : 89-07-14
49!        03-03-18   JJMorcrette  security on normalized cloud cover
50!        M.Hamrud      01-Oct-2003 CY28 Cleaning
51!        Y.Seity 06-09-09 : add modset from O.Thouron (MesoNH) under NOVLP tests
52
53!     ------------------------------------------------------------------
54
55USE PARKIND1  ,ONLY : JPIM     ,JPRB
56USE YOMHOOK   ,ONLY : LHOOK,   DR_HOOK
57
58USE YOECLD   , ONLY : REPSEC
59!USE YOERAD   , ONLY :   NOVLP    ,NSW
60! NSW mis dans .def MPL 20140211
61USE YOERAD   , ONLY :   NOVLP   
62USE YOERDU   , ONLY : REPSCQ
63USE YOESW    , ONLY : RPDH1    ,RPDU1    ,RPNH     ,RPNU     ,&
64 & RTDH2O   ,RTDUMG   ,RTH2O    ,RTUMG 
65USE YOEOVLP  , ONLY : RA1OVLP
66
67IMPLICIT NONE
68
69include "clesphys.h"
70INTEGER(KIND=JPIM),INTENT(IN)    :: KLON
71INTEGER(KIND=JPIM),INTENT(IN)    :: KLEV
72INTEGER(KIND=JPIM),INTENT(IN)    :: KIDIA
73INTEGER(KIND=JPIM),INTENT(IN)    :: KFDIA
74REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(IN)    :: PSCT
75REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(IN)    :: PCARDI
76REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(IN)    :: PCLDSW(KLON,KLEV)
77REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(IN)    :: PPMB(KLON,KLEV+1)
78REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(IN)    :: PPSOL(KLON)
79REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(IN)    :: PRMU0(KLON)
80REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(IN)    :: PTAVE(KLON,KLEV)
81REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(IN)    :: PWV(KLON,KLEV)
82REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(OUT)   :: PAKI(KLON,2,NSW)
83REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(INOUT) :: PCLD(KLON,KLEV)
84REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(OUT)   :: PCLEAR(KLON)
85REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(OUT)   :: PDSIG(KLON,KLEV)
86REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(OUT)   :: PFACT(KLON)
87REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(OUT)   :: PRMU(KLON)
88REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(OUT)   :: PSEC(KLON)
89REAL(KIND=JPRB)   ,INTENT(OUT)   :: PUD(KLON,5,KLEV+1)
90!     ------------------------------------------------------------------
91
92!*       0.1   ARGUMENTS
93!              ---------
94
95INTEGER(KIND=JPIM) :: INUIR 
96
97!     ------------------------------------------------------------------
98
99!              ------------
100
101INTEGER(KIND=JPIM) :: IIND(2)
102REAL(KIND=JPRB) :: ZC1J(KLON,KLEV+1),ZCLEAR(KLON),ZCLOUD(KLON)&
103 & ,  ZN175(KLON), ZN190(KLON), ZO175(KLON)&
104 & ,  ZO190(KLON), ZSIGN(KLON)&
105 & ,  ZR(KLON,2) , ZSIGO(KLON), ZUD(KLON,2) 
106
107INTEGER(KIND=JPIM) :: JA, JK, JKL, JKLP1, JKP1, JL, JNU
108
109REAL(KIND=JPRB) :: ZDSCO2, ZDSH2O, ZFPPW, ZRTH, ZRTU, ZWH2O, ZALPHA1
110REAL(KIND=JPRB) :: ZHOOK_HANDLE
111
112#include "swtt1.intfb.h"
113
114!     ------------------------------------------------------------------
115
116!*         1.     COMPUTES AMOUNTS OF ABSORBERS
117!                 -----------------------------
118
119REPSEC=1.E-12_JPRB   !!!!! A REVOIR (MPL)
120IF (LHOOK) CALL DR_HOOK('SWU',0,ZHOOK_HANDLE)
121IIND(1)=1
122IIND(2)=2
123
124!*         1.1    INITIALIZES QUANTITIES
125!                 ----------------------
126
127DO JL = KIDIA,KFDIA
128  PUD(JL,1,KLEV+1)=0.0_JPRB
129  PUD(JL,2,KLEV+1)=0.0_JPRB
130  PUD(JL,3,KLEV+1)=0.0_JPRB
131  PUD(JL,4,KLEV+1)=0.0_JPRB
132  PUD(JL,5,KLEV+1)=0.0_JPRB
133  PFACT(JL)= PRMU0(JL) * PSCT
134!- already accounted for in RADINT     
135!      PRMU(JL)=SQRT(1224.* PRMU0(JL) * PRMU0(JL) + 1.) / 35.
136  PRMU(JL)=PRMU0(JL)
137  PSEC(JL)=1.0_JPRB/PRMU(JL)
138  ZC1J(JL,KLEV+1)=0.0_JPRB
139ENDDO
140
141!*          1.3    AMOUNTS OF ABSORBERS
142!                  --------------------
143
144DO JL= KIDIA,KFDIA
145  ZUD(JL,1) = 0.0_JPRB
146  ZUD(JL,2) = 0.0_JPRB
147  ZO175(JL) = PPSOL(JL)** RPDU1
148  ZO190(JL) = PPSOL(JL)** RPDH1
149  ZSIGO(JL) = PPSOL(JL)
150  ZCLEAR(JL)=1.0_JPRB
151  ZCLOUD(JL)=0.0_JPRB
152ENDDO
153
154DO JK = 1 , KLEV
155  JKP1 = JK + 1
156  JKL = KLEV+1 - JK
157  JKLP1 = JKL+1
158  ZALPHA1=RA1OVLP(KLEV+1-JK)
159 
160  DO JL = KIDIA,KFDIA
161    ZRTH=(RTH2O/PTAVE(JL,JK))**RTDH2O
162    ZRTU=(RTUMG/PTAVE(JL,JK))**RTDUMG
163    ZWH2O = MAX (PWV(JL,JKL) , REPSCQ )
164
165    ZSIGN(JL) = 100._JPRB * PPMB(JL,JKP1)
166    PDSIG(JL,JK) = (ZSIGO(JL) - ZSIGN(JL))/PPSOL(JL)
167    ZN175(JL) = ZSIGN(JL) ** RPDU1
168    ZN190(JL) = ZSIGN(JL) ** RPDH1
169    ZDSCO2 = ZO175(JL) - ZN175(JL)
170    ZDSH2O = ZO190(JL) - ZN190(JL)
171    PUD(JL,1,JK) = RPNH * ZDSH2O * ZWH2O  * ZRTH
172    PUD(JL,2,JK) = RPNU * ZDSCO2 * PCARDI * ZRTU
173   
174    ZFPPW=1.6078_JPRB*ZWH2O/(1.0_JPRB+0.608_JPRB*ZWH2O)
175    PUD(JL,4,JK)=PUD(JL,1,JK)*ZFPPW
176    PUD(JL,5,JK)=PUD(JL,1,JK)*(1.0_JPRB-ZFPPW)
177    ZUD(JL,1) = ZUD(JL,1) + PUD(JL,1,JK)
178    ZUD(JL,2) = ZUD(JL,2) + PUD(JL,2,JK)
179    ZSIGO(JL) = ZSIGN(JL)
180    ZO175(JL) = ZN175(JL)
181    ZO190(JL) = ZN190(JL)
182!print *,'SWU: RTH2O RTDH2O RTUMG RTDUMG',RTH2O,RTDH2O,RTUMG,RTDUMG
183!print *,'SWU: RPNH ZDSH2O ZWH2O ZRTH',RPNH,ZDSH2O,ZWH2O,ZRTH
184!print *,'SWU: RPNU ZDSCO2 PCARDI ZRTU',RPNU,ZDSCO2,PCARDI,ZRTU
185
186!++MODIFCODE
187    IF ((NOVLP == 1).OR.(NOVLP==6).OR.(NOVLP==8)) THEN
188      ZCLEAR(JL)=ZCLEAR(JL)&
189       & *(1.0_JPRB-MAX(PCLDSW(JL,JKL),ZCLOUD(JL)))&
190       & /(1.0_JPRB-MIN(ZCLOUD(JL),1.0_JPRB-REPSEC)) 
191      ZC1J(JL,JKL)= 1.0_JPRB - ZCLEAR(JL)
192      ZCLOUD(JL) = PCLDSW(JL,JKL)
193    ELSEIF ((NOVLP == 2).OR.(NOVLP==7)) THEN
194      ZCLOUD(JL) = MAX(PCLDSW(JL,JKL),ZCLOUD(JL))
195      ZC1J(JL,JKL) = ZCLOUD(JL)
196    ELSEIF ((NOVLP == 3).OR.(NOVLP==5)) THEN
197      ZCLEAR(JL) = ZCLEAR(JL)*(1.0_JPRB-PCLDSW(JL,JKL))
198      ZCLOUD(JL) = 1.0_JPRB - ZCLEAR(JL)
199      ZC1J(JL,JKL) = ZCLOUD(JL)
200    ELSEIF (NOVLP == 4) THEN
201!** Hogan & Illingworth (2001)     
202      ZCLEAR(JL)=ZCLEAR(JL)*( &
203       & ZALPHA1*(1.0_JPRB-MAX(PCLDSW(JL,JKL),ZCLOUD(JL))) &
204       & /(1.0_JPRB-MIN(ZCLOUD(JL),1.0_JPRB-REPSEC)) &
205       & +(1.0_JPRB-ZALPHA1)*(1.0_JPRB-PCLDSW(JL,JKL)) ) 
206      ZC1J(JL,JKL) = 1.0_JPRB - ZCLEAR(JL)
207      ZCLOUD(JL) = PCLDSW(JL,JKL)
208    ENDIF
209!--MODIFCODE
210  ENDDO
211ENDDO
212
213DO JL=KIDIA,KFDIA
214  PCLEAR(JL)=1.0_JPRB-ZC1J(JL,1)
215ENDDO
216DO JK=1,KLEV
217  DO JL=KIDIA,KFDIA
218    IF (PCLEAR(JL) < 1.0_JPRB) THEN
219      PCLD(JL,JK)=PCLDSW(JL,JK)/(1.0_JPRB-PCLEAR(JL))
220    ELSE
221      PCLD(JL,JK)=0.0_JPRB
222    ENDIF
223    PCLD(JL,JK)=MAX(0.0_JPRB,MIN(1.0_JPRB,PCLD(JL,JK)))
224  ENDDO
225ENDDO
226
227!*         1.4    COMPUTES CLEAR-SKY GREY ABSORPTION COEFFICIENTS
228!                 -----------------------------------------------
229
230DO JA = 1,2
231  DO JL = KIDIA,KFDIA
232    ZUD(JL,JA) = ZUD(JL,JA) * PSEC(JL)
233  ENDDO
234ENDDO
235
236IF (NSW <= 4) THEN
237  INUIR=2
238ELSEIF (NSW == 6) THEN
239  INUIR=4
240ENDIF     
241
242DO JNU= INUIR,NSW
243
244  CALL SWTT1 ( KIDIA,KFDIA,KLON, JNU, 2, IIND,&
245   & ZUD,&
246   & ZR                            ) 
247
248  DO JA = 1,2
249    DO JL = KIDIA,KFDIA
250      PAKI(JL,JA,JNU) = -LOG( ZR(JL,JA) ) / ZUD(JL,JA)
251    ENDDO
252  ENDDO
253ENDDO
254
255!     ------------------------------------------------------------------
256
257IF (LHOOK) CALL DR_HOOK('SWU',1,ZHOOK_HANDLE)
258END SUBROUTINE SWU
259
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.