source: LMDZ5/branches/LMDZ5V2.0-dev/libf/dyn3d/iniacademic.F90 @ 3218

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RevLine 
[524]1!
[1403]2! $Id: iniacademic.F90 1474 2011-01-14 11:04:45Z fairhead $
[524]3!
[1472]4SUBROUTINE iniacademic(vcov,ucov,teta,q,masse,ps,phis,time_0)
[524]5
[1472]6  USE filtreg_mod
7  USE infotrac, ONLY : nqtot
8  USE control_mod, ONLY: day_step,planet_type
[1454]9#ifdef CPP_IOIPSL
[1472]10  USE IOIPSL
[1454]11#else
[1472]12  ! if not using IOIPSL, we still need to use (a local version of) getin
13  USE ioipsl_getincom
[1454]14#endif
[1472]15  USE Write_Field
[1146]16
[1472]17  !   Author:    Frederic Hourdin      original: 15/01/93
[1474]18  ! The forcing defined here is from Held and Suarez, 1994, Bulletin
19  ! of the American Meteorological Society, 75, 1825.
[524]20
[1472]21  IMPLICIT NONE
[524]22
[1472]23  !   Declararations:
24  !   ---------------
[524]25
[1472]26  include "dimensions.h"
27  include "paramet.h"
28  include "comvert.h"
29  include "comconst.h"
30  include "comgeom.h"
31  include "academic.h"
32  include "ener.h"
33  include "temps.h"
34  include "iniprint.h"
35  include "logic.h"
[524]36
[1472]37  !   Arguments:
38  !   ----------
[1146]39
[1472]40  real time_0
[1146]41
[1472]42  !   variables dynamiques
43  REAL vcov(ip1jm,llm),ucov(ip1jmp1,llm) ! vents covariants
44  REAL teta(ip1jmp1,llm)                 ! temperature potentielle
45  REAL q(ip1jmp1,llm,nqtot)               ! champs advectes
46  REAL ps(ip1jmp1)                       ! pression  au sol
47  REAL masse(ip1jmp1,llm)                ! masse d'air
48  REAL phis(ip1jmp1)                     ! geopotentiel au sol
[524]49
[1472]50  !   Local:
51  !   ------
[524]52
[1472]53  REAL p (ip1jmp1,llmp1  )               ! pression aux interfac.des couches
54  REAL pks(ip1jmp1)                      ! exner au  sol
55  REAL pk(ip1jmp1,llm)                   ! exner au milieu des couches
56  REAL pkf(ip1jmp1,llm)                  ! exner filt.au milieu des couches
57  REAL phi(ip1jmp1,llm)                  ! geopotentiel
[1474]58  REAL ddsin,zsig,tetapv,w_pv  ! variables auxiliaires
59  real tetastrat ! potential temperature in the stratosphere, in K
[1472]60  real tetajl(jjp1,llm)
61  INTEGER i,j,l,lsup,ij
[524]62
[1472]63  REAL teta0,ttp,delt_y,delt_z,eps ! Constantes pour profil de T
64  REAL k_f,k_c_a,k_c_s         ! Constantes de rappel
65  LOGICAL ok_geost             ! Initialisation vent geost. ou nul
66  LOGICAL ok_pv                ! Polar Vortex
67  REAL phi_pv,dphi_pv,gam_pv   ! Constantes pour polar vortex
[1454]68
[1472]69  real zz,ran1
70  integer idum
[524]71
[1472]72  REAL alpha(ip1jmp1,llm),beta(ip1jmp1,llm),zdtvr
[524]73
[1472]74  !-----------------------------------------------------------------------
75  ! 1. Initializations for Earth-like case
76  ! --------------------------------------
77  !
78  ! initialize planet radius, rotation rate,...
79  call conf_planete
[524]80
[1472]81  time_0=0.
82  day_ref=1
83  annee_ref=0
[1403]84
[1472]85  im         = iim
86  jm         = jjm
87  day_ini    = 1
88  dtvr    = daysec/REAL(day_step)
89  zdtvr=dtvr
90  etot0      = 0.
91  ptot0      = 0.
92  ztot0      = 0.
93  stot0      = 0.
94  ang0       = 0.
[524]95
[1472]96  if (llm == 1) then
97     ! specific initializations for the shallow water case
98     kappa=1
99  endif
[524]100
[1472]101  CALL iniconst
102  CALL inigeom
103  CALL inifilr
[524]104
[1472]105  if (llm == 1) then
106     ! initialize fields for the shallow water case, if required
107     if (.not.read_start) then
108        phis(:)=0.
109        q(:,:,:)=0
110        CALL sw_case_williamson91_6(vcov,ucov,teta,masse,ps)
111     endif
112  endif
[524]113
[1472]114  academic_case: if (iflag_phys == 2) then
115     ! initializations
[524]116
[1472]117     ! 1. local parameters
118     ! by convention, winter is in the southern hemisphere
119     ! Geostrophic wind or no wind?
120     ok_geost=.TRUE.
121     CALL getin('ok_geost',ok_geost)
122     ! Constants for Newtonian relaxation and friction
123     k_f=1.                !friction
124     CALL getin('k_j',k_f)
125     k_f=1./(daysec*k_f)
126     k_c_s=4.  !cooling surface
127     CALL getin('k_c_s',k_c_s)
128     k_c_s=1./(daysec*k_c_s)
129     k_c_a=40. !cooling free atm
130     CALL getin('k_c_a',k_c_a)
131     k_c_a=1./(daysec*k_c_a)
132     ! Constants for Teta equilibrium profile
133     teta0=315.     ! mean Teta (S.H. 315K)
134     CALL getin('teta0',teta0)
135     ttp=200.       ! Tropopause temperature (S.H. 200K)
136     CALL getin('ttp',ttp)
137     eps=0.         ! Deviation to N-S symmetry(~0-20K)
138     CALL getin('eps',eps)
139     delt_y=60.     ! Merid Temp. Gradient (S.H. 60K)
140     CALL getin('delt_y',delt_y)
141     delt_z=10.     ! Vertical Gradient (S.H. 10K)
142     CALL getin('delt_z',delt_z)
143     ! Polar vortex
144     ok_pv=.false.
145     CALL getin('ok_pv',ok_pv)
146     phi_pv=-50.            ! Latitude of edge of vortex
147     CALL getin('phi_pv',phi_pv)
148     phi_pv=phi_pv*pi/180.
149     dphi_pv=5.             ! Width of the edge
150     CALL getin('dphi_pv',dphi_pv)
151     dphi_pv=dphi_pv*pi/180.
152     gam_pv=4.              ! -dT/dz vortex (in K/km)
153     CALL getin('gam_pv',gam_pv)
[524]154
[1472]155     ! 2. Initialize fields towards which to relax
156     ! Friction
157     knewt_g=k_c_a
158     DO l=1,llm
159        zsig=presnivs(l)/preff
160        knewt_t(l)=(k_c_s-k_c_a)*MAX(0.,(zsig-0.7)/0.3)
161        kfrict(l)=k_f*MAX(0.,(zsig-0.7)/0.3)
162     ENDDO
163     DO j=1,jjp1
164        clat4((j-1)*iip1+1:j*iip1)=cos(rlatu(j))**4
165     ENDDO
[524]166
[1472]167     ! Potential temperature
168     DO l=1,llm
169        zsig=presnivs(l)/preff
170        tetastrat=ttp*zsig**(-kappa)
171        tetapv=tetastrat
172        IF ((ok_pv).AND.(zsig.LT.0.1)) THEN
173           tetapv=tetastrat*(zsig*10.)**(kappa*cpp*gam_pv/1000./g)
174        ENDIF
175        DO j=1,jjp1
176           ! Troposphere
177           ddsin=sin(rlatu(j))
178           tetajl(j,l)=teta0-delt_y*ddsin*ddsin+eps*ddsin &
179                -delt_z*(1.-ddsin*ddsin)*log(zsig)
180           ! Profil stratospherique isotherme (+vortex)
181           w_pv=(1.-tanh((rlatu(j)-phi_pv)/dphi_pv))/2.
182           tetastrat=tetastrat*(1.-w_pv)+tetapv*w_pv             
183           tetajl(j,l)=MAX(tetajl(j,l),tetastrat) 
184        ENDDO
185     ENDDO
[524]186
[1472]187     !          CALL writefield('theta_eq',tetajl)
[524]188
[1472]189     do l=1,llm
190        do j=1,jjp1
191           do i=1,iip1
192              ij=(j-1)*iip1+i
193              tetarappel(ij,l)=tetajl(j,l)
194           enddo
195        enddo
196     enddo
197
198     ! 3. Initialize fields (if necessary)
199     IF (.NOT. read_start) THEN
200        ! surface pressure
201        ps(:)=preff
202        ! ground geopotential
203        phis(:)=0.
204
205        CALL pression ( ip1jmp1, ap, bp, ps, p       )
206        CALL exner_hyb( ip1jmp1, ps, p,alpha,beta, pks, pk, pkf )
207        CALL massdair(p,masse)
208
209        ! bulk initialization of temperature
210        teta(:,:)=tetarappel(:,:)
211
212        ! geopotential
213        CALL geopot(ip1jmp1,teta,pk,pks,phis,phi)
214
215        ! winds
216        if (ok_geost) then
217           call ugeostr(phi,ucov)
218        else
219           ucov(:,:)=0.
220        endif
221        vcov(:,:)=0.
222
223        ! bulk initialization of tracers
224        if (planet_type=="earth") then
225           ! Earth: first two tracers will be water
226           do i=1,nqtot
227              if (i == 1) q(:,:,i)=1.e-10
228              if (i == 2) q(:,:,i)=1.e-15
229              if (i.gt.2) q(:,:,i)=0.
230           enddo
231        else
232           q(:,:,:)=0
233        endif ! of if (planet_type=="earth")
234
235        ! add random perturbation to temperature
236        idum  = -1
237        zz = ran1(idum)
238        idum  = 0
239        do l=1,llm
240           do ij=iip2,ip1jm
241              teta(ij,l)=teta(ij,l)*(1.+0.005*ran1(idum))
242           enddo
243        enddo
244
245        ! maintain periodicity in longitude
246        do l=1,llm
247           do ij=1,ip1jmp1,iip1
248              teta(ij+iim,l)=teta(ij,l)
249           enddo
250        enddo
251
252     ENDIF ! of IF (.NOT. read_start)
253  endif academic_case
254
255END SUBROUTINE iniacademic
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.