source: LMDZ5/trunk/libf/phylmd/lmdz1d.F90 @ 2095

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Added a "strato_custom" mode in disvert (for development purposes).
This is triggered by setting "vert_sampling=strato_custom" in a def file.

More work is needed to clean disvert (and merge it with disvert_noterre).
DC+EM

File size: 36.9 KB
Line 
1#ifdef CPP_1D
2#include "../dyn3d/mod_const_mpi.F90"
3#include "../dyn3d_common/control_mod.F90"
4#include "../dyn3d_common/infotrac.F90"
5#include "../dyn3d_common/disvert.F90"
6
7
8      PROGRAM lmdz1d
9
10      USE ioipsl, only: ju2ymds, ymds2ju, ioconf_calendar
11      use phys_state_var_mod
12      use comgeomphy
13      use dimphy
14      use surface_data, only : type_ocean,ok_veget
15      use pbl_surface_mod, only : ftsoil, pbl_surface_init,                     &
16     &                            pbl_surface_final
17      use fonte_neige_mod, only : fonte_neige_init, fonte_neige_final
18
19      use infotrac ! new
20      use control_mod
21      USE indice_sol_mod
22      USE phyaqua_mod
23
24      implicit none
25#include "dimensions.h"
26#include "YOMCST.h"
27#include "temps.h"
28!!#include "control.h"
29#include "iniprint.h"
30#include "clesphys.h"
31#include "dimsoil.h"
32!#include "indicesol.h"
33
34#include "comvert.h"
35#include "compar1d.h"
36#include "flux_arp.h"
37#include "tsoilnudge.h"
38#include "fcg_gcssold.h"
39!!!#include "fbforcing.h"
40
41!=====================================================================
42! DECLARATIONS
43!=====================================================================
44
45!---------------------------------------------------------------------
46!  Externals
47!---------------------------------------------------------------------
48      external fq_sat
49      real fq_sat
50
51!---------------------------------------------------------------------
52!  Arguments d' initialisations de la physique (USER DEFINE)
53!---------------------------------------------------------------------
54
55      integer, parameter :: ngrid=1
56      real :: zcufi    = 1.
57      real :: zcvfi    = 1.
58
59!-      real :: nat_surf
60!-      logical :: ok_flux_surf
61!-      real :: fsens
62!-      real :: flat
63!-      real :: tsurf
64!-      real :: rugos
65!-      real :: qsol(1:2)
66!-      real :: qsurf
67!-      real :: psurf
68!-      real :: zsurf
69!-      real :: albedo
70!-
71!-      real :: time     = 0.
72!-      real :: time_ini
73!-      real :: xlat
74!-      real :: xlon
75!-      real :: wtsurf
76!-      real :: wqsurf
77!-      real :: restart_runoff
78!-      real :: xagesno
79!-      real :: qsolinp
80!-      real :: zpicinp
81!-
82      real :: fnday
83      real :: day, daytime
84      real :: day1
85      real :: heure
86      integer :: jour
87      integer :: mois
88      integer :: an
89 
90!---------------------------------------------------------------------
91!  Declarations related to forcing and initial profiles
92!---------------------------------------------------------------------
93
94        integer :: kmax = llm
95        integer llm700,nq1,nq2
96        INTEGER, PARAMETER :: nlev_max=1000, nqmx=1000
97        real timestep, frac
98        real height(nlev_max),tttprof(nlev_max),qtprof(nlev_max)
99        real  uprof(nlev_max),vprof(nlev_max),e12prof(nlev_max)
100        real  ugprof(nlev_max),vgprof(nlev_max),wfls(nlev_max)
101        real  dqtdxls(nlev_max),dqtdyls(nlev_max)
102        real  dqtdtls(nlev_max),thlpcar(nlev_max)
103        real  qprof(nlev_max,nqmx)
104
105!        integer :: forcing_type
106        logical :: forcing_les     = .false.
107        logical :: forcing_armcu   = .false.
108        logical :: forcing_rico    = .false.
109        logical :: forcing_radconv = .false.
110        logical :: forcing_toga    = .false.
111        logical :: forcing_twpice  = .false.
112        logical :: forcing_amma    = .false.
113        logical :: forcing_GCM2SCM = .false.
114        logical :: forcing_GCSSold = .false.
115        logical :: forcing_sandu   = .false.
116        logical :: forcing_astex   = .false.
117        logical :: forcing_fire    = .false.
118        integer :: type_ts_forcing ! 0 = SST constant; 1 = SST read from a file
119!                                                            (cf read_tsurf1d.F)
120
121!vertical advection computation
122!       real d_t_z(llm), d_q_z(llm)
123!       real d_t_dyn_z(llm), d_q_dyn_z(llm)
124!       real zz(llm)
125!       real zfact
126
127!flag forcings
128        logical :: nudge_wind=.true.
129        logical :: nudge_thermo=.false.
130        logical :: cptadvw=.true.
131!=====================================================================
132! DECLARATIONS FOR EACH CASE
133!=====================================================================
134!
135#include "1D_decl_cases.h"
136!
137!---------------------------------------------------------------------
138!  Declarations related to vertical discretization:
139!---------------------------------------------------------------------
140      real :: pzero=1.e5
141      real :: play (llm),zlay (llm),sig_s(llm),plev(llm+1)
142      real :: playd(llm),zlayd(llm),ap_amma(llm+1),bp_amma(llm+1),poub
143
144!---------------------------------------------------------------------
145!  Declarations related to variables
146!---------------------------------------------------------------------
147
148      real :: phi(llm)
149      real :: teta(llm),tetal(llm),temp(llm),u(llm),v(llm),w(llm)
150      real :: rlat_rad(1),rlon_rad(1)
151      real :: omega(llm+1),omega2(llm),rho(llm+1)
152      real :: ug(llm),vg(llm),fcoriolis
153      real :: sfdt, cfdt
154      real :: du_phys(llm),dv_phys(llm),dt_phys(llm)
155      real :: dt_dyn(llm)
156      real :: dt_cooling(llm),d_th_adv(llm)
157      real :: alpha
158      real :: ttt
159
160      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: q
161      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: dq
162      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: dq_dyn
163      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: d_q_adv
164!     REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:):: d_th_adv
165
166!---------------------------------------------------------------------
167!  Initialization of surface variables
168!---------------------------------------------------------------------
169      real :: run_off_lic_0(1)
170      real :: fder(1),snsrf(1,nbsrf),qsurfsrf(1,nbsrf)
171      real :: evap(1,nbsrf),frugs(1,nbsrf)
172      real :: tsoil(1,nsoilmx,nbsrf)
173      real :: agesno(1,nbsrf)
174
175!---------------------------------------------------------------------
176!  Call to phyredem
177!---------------------------------------------------------------------
178      logical :: ok_writedem =.true.
179     
180!---------------------------------------------------------------------
181!  Call to physiq
182!---------------------------------------------------------------------
183      integer, parameter :: longcles=20
184      logical :: firstcall=.true.
185      logical :: lastcall=.false.
186      real :: phis    = 0.0
187      real :: clesphy0(longcles) = 0.0
188      real :: dpsrf
189
190!---------------------------------------------------------------------
191!  Initializations of boundary conditions
192!---------------------------------------------------------------------
193      integer, parameter :: yd = 360
194      real :: phy_nat (yd) = 0.0 ! 0=ocean libre,1=land,2=glacier,3=banquise
195      real :: phy_alb (yd)  ! Albedo land only (old value condsurf_jyg=0.3)
196      real :: phy_sst (yd)  ! SST (will not be used; cf read_tsurf1d.F)
197      real :: phy_bil (yd) = 1.0 ! Ne sert que pour les slab_ocean
198      real :: phy_rug (yd) ! Longueur rugosite utilisee sur land only
199      real :: phy_ice (yd) = 0.0 ! Fraction de glace
200      real :: phy_fter(yd) = 0.0 ! Fraction de terre
201      real :: phy_foce(yd) = 0.0 ! Fraction de ocean
202      real :: phy_fsic(yd) = 0.0 ! Fraction de glace
203      real :: phy_flic(yd) = 0.0 ! Fraction de glace
204
205!---------------------------------------------------------------------
206!  Fichiers et d'autres variables
207!---------------------------------------------------------------------
208      integer :: k,l,i,it=1,mxcalc
209      integer jjmp1
210      parameter (jjmp1=jjm+1-1/jjm)
211      REAL dudyn(iim+1,jjmp1,llm)
212      INTEGER read_climoz
213!Al1
214      integer ecrit_slab_oc !1=ecrit,-1=lit,0=no file
215      data ecrit_slab_oc/-1/
216
217!=====================================================================
218! INITIALIZATIONS
219!=====================================================================
220! Initialization of Common turb_forcing
221       dtime_frcg = 0.
222       Turb_fcg_gcssold=.false.
223       hthturb_gcssold = 0.
224       hqturb_gcssold = 0.
225
226!---------------------------------------------------------------------
227! OPTIONS OF THE 1D SIMULATION (lmdz1d.def => unicol.def)
228!---------------------------------------------------------------------
229!Al1
230        call conf_unicol
231!Al1 moves this gcssold var from common fcg_gcssold to
232        Turb_fcg_gcssold = xTurb_fcg_gcssold
233! --------------------------------------------------------------------
234        close(1)
235!Al1
236        write(*,*) 'lmdz1d.def lu => unicol.def'
237
238! forcing_type defines the way the SCM is forced:
239!forcing_type = 0 ==> forcing_les = .true.
240!             initial profiles from file prof.inp.001
241!             no forcing by LS convergence ;
242!             surface temperature imposed ;
243!             radiative cooling may be imposed (iflag_radia=0 in physiq.def)
244!forcing_type = 1 ==> forcing_radconv = .true.
245!             idem forcing_type = 0, but the imposed radiative cooling
246!             is set to 0 (hence, if iflag_radia=0 in physiq.def,
247!             then there is no radiative cooling at all)
248!forcing_type = 2 ==> forcing_toga = .true.
249!             initial profiles from TOGA-COARE IFA files
250!             LS convergence and SST imposed from TOGA-COARE IFA files
251!forcing_type = 3 ==> forcing_GCM2SCM = .true.
252!             initial profiles from the GCM output
253!             LS convergence imposed from the GCM output
254!forcing_type = 4 ==> forcing_twpice = .true.
255!             initial profiles from TWP-ICE cdf file
256!             LS convergence, omega and SST imposed from TWP-ICE files
257!forcing_type = 5 ==> forcing_rico = .true.
258!             initial profiles from RICO files
259!             LS convergence imposed from RICO files
260!forcing_type = 6 ==> forcing_amma = .true.
261!             initial profiles from AMMA nc file
262!             LS convergence, omega and surface fluxes imposed from AMMA file 
263!forcing_type = 40 ==> forcing_GCSSold = .true.
264!             initial profile from GCSS file
265!             LS convergence imposed from GCSS file
266!forcing_type = 50 ==> forcing_fire = .true.
267!             forcing from fire.nc
268!forcing_type = 59 ==> forcing_sandu = .true.
269!             initial profiles from sanduref file: see prof.inp.001
270!             SST varying with time and divergence constante: see ifa_sanduref.txt file
271!             Radiation has to be computed interactively
272!forcing_type = 60 ==> forcing_astex = .true.
273!             initial profiles from file: see prof.inp.001
274!             SST,divergence,ug,vg,ufa,vfa varying with time : see ifa_astex.txt file
275!             Radiation has to be computed interactively
276!forcing_type = 61 ==> forcing_armcu = .true.
277!             initial profiles from file: see prof.inp.001
278!             sensible and latent heat flux imposed: see ifa_arm_cu_1.txt
279!             large scale advective forcing & radiative tendencies applied below 1000m: see ifa_arm_cu_2.txt
280!             use geostrophic wind ug=10m/s vg=0m/s. Duration of the case 53100s
281!             Radiation to be switched off
282!
283      if (forcing_type .eq.0) THEN
284       forcing_les = .true.
285      elseif (forcing_type .eq.1) THEN
286       forcing_radconv = .true.
287      elseif (forcing_type .eq.2) THEN
288       forcing_toga    = .true.
289      elseif (forcing_type .eq.3) THEN
290       forcing_GCM2SCM = .true.
291      elseif (forcing_type .eq.4) THEN
292       forcing_twpice = .true.
293      elseif (forcing_type .eq.5) THEN
294       forcing_rico = .true.
295      elseif (forcing_type .eq.6) THEN
296       forcing_amma = .true.
297      elseif (forcing_type .eq.40) THEN
298       forcing_GCSSold = .true.
299      elseif (forcing_type .eq.50) THEN
300       forcing_fire = .true.
301      elseif (forcing_type .eq.59) THEN
302       forcing_sandu   = .true.
303      elseif (forcing_type .eq.60) THEN
304       forcing_astex   = .true.
305      elseif (forcing_type .eq.61) THEN
306       forcing_armcu = .true.
307       IF(llm.NE.19.AND.llm.NE.40) stop 'Erreur nombre de niveaux !!'
308      else
309       write (*,*) 'ERROR : unknown forcing_type ', forcing_type
310       stop 'Forcing_type should be 0,1,2,3,4,5,6 or 40,59,60,61'
311      ENDIF
312      print*,"forcing type=",forcing_type
313
314! if type_ts_forcing=0, the surface temp of 1D simulation is constant in time
315! (specified by tsurf in lmdz1d.def); if type_ts_forcing=1, the surface temperature
316! varies in time according to a forcing (e.g. forcing_toga) and is passed to read_tsurf1d.F
317! through the common sst_forcing.
318
319        type_ts_forcing = 0
320        if (forcing_toga.or.forcing_sandu.or.forcing_astex)                 &
321     &    type_ts_forcing = 1
322
323!---------------------------------------------------------------------
324!  Definition of the run
325!---------------------------------------------------------------------
326
327      call conf_gcm( 99, .TRUE. , clesphy0 )
328!-----------------------------------------------------------------------
329!   Choix du calendrier
330!   -------------------
331
332!      calend = 'earth_365d'
333      if (calend == 'earth_360d') then
334        call ioconf_calendar('360d')
335        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 360 jours/an'
336      else if (calend == 'earth_365d') then
337        call ioconf_calendar('noleap')
338        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 365 jours/an'
339      else if (calend == 'earth_366d') then
340        call ioconf_calendar('all_leap')
341        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre bissextile'
342      else if (calend == 'gregorian') then
343        call ioconf_calendar('gregorian') ! not to be used by normal users
344        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Gregorien'
345      else
346        write (*,*) 'ERROR : unknown calendar ', calend
347        stop 'calend should be 360d,earth_365d,earth_366d,gregorian'
348      endif
349!-----------------------------------------------------------------------
350!
351!c Date :
352!      La date est supposee donnee sous la forme [annee, numero du jour dans
353!      l annee] ; l heure est donnee dans time_ini, lu dans lmdz1d.def.
354!      On appelle ymds2ju pour convertir [annee, jour] en [jour Julien].
355!      Le numero du jour est dans "day". L heure est traitee separement.
356!      La date complete est dans "daytime" (l'unite est le jour).
357      if (nday>0) then
358         fnday=nday
359      else
360         fnday=-nday/float(day_step)
361      endif
362
363! Special case for arm_cu which lasts less than one day : 53100s !! (MPL 20111026)
364      IF(forcing_type .EQ. 61) fnday=53100./86400.
365! Special case for amma which lasts less than one day : 64800s !! (MPL 20120216)
366      IF(forcing_type .EQ. 6) fnday=64800./86400.
367      annee_ref = anneeref
368      mois = 1
369      day_ref = dayref
370      heure = 0.
371      itau_dyn = 0
372      itau_phy = 0
373      call ymds2ju(annee_ref,mois,day_ref,heure,day)
374      day_ini = int(day)
375      day_end = day_ini + fnday
376
377      IF (forcing_type .eq.2) THEN
378! Convert the initial date of Toga-Coare to Julian day
379      call ymds2ju                                                          &
380     & (year_ini_toga,mth_ini_toga,day_ini_toga,heure,day_ju_ini_toga)
381
382      ELSEIF (forcing_type .eq.4) THEN
383! Convert the initial date of TWPICE to Julian day
384      call ymds2ju                                                          &
385     & (year_ini_twpi,mth_ini_twpi,day_ini_twpi,heure_ini_twpi              &
386     & ,day_ju_ini_twpi)
387      ELSEIF (forcing_type .eq.6) THEN
388! Convert the initial date of AMMA to Julian day
389      call ymds2ju                                                          &
390     & (year_ini_amma,mth_ini_amma,day_ini_amma,heure_ini_amma              &
391     & ,day_ju_ini_amma)
392
393      ELSEIF (forcing_type .eq.59) THEN
394! Convert the initial date of Sandu case to Julian day
395      call ymds2ju                                                          &
396     &   (year_ini_sandu,mth_ini_sandu,day_ini_sandu,                       &
397     &    time_ini*3600.,day_ju_ini_sandu)
398
399      ELSEIF (forcing_type .eq.60) THEN
400! Convert the initial date of Astex case to Julian day
401      call ymds2ju                                                          &
402     &   (year_ini_astex,mth_ini_astex,day_ini_astex,                        &
403     &    time_ini*3600.,day_ju_ini_astex)
404
405      ELSEIF (forcing_type .eq.61) THEN
406
407! Convert the initial date of Arm_cu case to Julian day
408      call ymds2ju                                                          &
409     & (year_ini_armcu,mth_ini_armcu,day_ini_armcu,heure_ini_armcu          &
410     & ,day_ju_ini_armcu)
411      ENDIF
412
413      daytime = day + time_ini/24. ! 1st day and initial time of the simulation
414! Print out the actual date of the beginning of the simulation :
415      call ju2ymds(daytime,year_print, month_print,day_print,sec_print)
416      print *,' Time of beginning : ',                                      &
417     &        year_print, month_print, day_print, sec_print
418
419!---------------------------------------------------------------------
420! Initialization of dimensions, geometry and initial state
421!---------------------------------------------------------------------
422      call init_phys_lmdz(1,1,llm,1,(/1/))
423      call suphel
424      call initcomgeomphy
425      call infotrac_init
426
427      if (nqtot>nqmx) STOP'Augmenter nqmx dans lmdz1d.F'
428      allocate(q(llm,nqtot)) ; q(:,:)=0.
429      allocate(dq(llm,nqtot))
430      allocate(dq_dyn(llm,nqtot))
431      allocate(d_q_adv(llm,nqtot))
432!     allocate(d_th_adv(llm))
433
434!
435!   No ozone climatology need be read in this pre-initialization
436!          (phys_state_var_init is called again in physiq)
437      read_climoz = 0
438!
439      call phys_state_var_init(read_climoz)
440
441      if (ngrid.ne.klon) then
442         print*,'stop in inifis'
443         print*,'Probleme de dimensions :'
444         print*,'ngrid = ',ngrid
445         print*,'klon  = ',klon
446         stop
447      endif
448!!!=====================================================================
449!!! Feedback forcing values for Gateaux differentiation (al1)
450!!!=====================================================================
451!!! Surface Planck forcing bracketing call radiation
452!!      surf_Planck = 0.
453!!      surf_Conv   = 0.
454!!      write(*,*) 'Gateaux-dif Planck,Conv:',surf_Planck,surf_Conv
455!!! a mettre dans le lmdz1d.def ou autre
456!!
457!!
458      qsol = qsolinp
459      qsurf = fq_sat(tsurf,psurf/100.)
460      rlat=xlat
461      rlon=xlon
462      day1= day_ini
463      time=daytime-day
464      ts_toga(1)=tsurf ! needed by read_tsurf1d.F
465      rho(1)=psurf/(rd*tsurf*(1.+(rv/rd-1.)*qsurf))
466
467!
468!! mpl et jyg le 22/08/2012 :
469!!  pour que les cas a flux de surface imposes marchent
470      IF(.NOT.ok_flux_surf.or.max(abs(wtsurf),abs(wqsurf))>0.) THEN
471       fsens=-wtsurf*rcpd*rho(1)
472       flat=-wqsurf*rlvtt*rho(1)
473       print *,'Flux: ok_flux wtsurf wqsurf',ok_flux_surf,wtsurf,wqsurf
474      ENDIF
475      print*,'Flux sol ',fsens,flat
476!!      ok_flux_surf=.false.
477!!      fsens=-wtsurf*rcpd*rho(1)
478!!      flat=-wqsurf*rlvtt*rho(1)
479!!!!
480
481! Vertical discretization and pressure levels at half and mid levels:
482
483      pa   = 5e4
484!!      preff= 1.01325e5
485      preff = psurf
486      IF (ok_old_disvert) THEN
487        call disvert0(pa,preff,ap,bp,dpres,presnivs,nivsigs,nivsig)
488        print *,'On utilise disvert0'
489      ELSE
490        call disvert()
491        print *,'On utilise disvert'
492!       Nouvelle version disvert permettant d imposer ap,bp (modif L.Guez) MPL 18092012
493!       Dans ce cas, on lit ap,bp dans le fichier hybrid.txt
494      ENDIF
495      sig_s=presnivs/preff
496      plev =ap+bp*psurf
497      play = 0.5*(plev(1:llm)+plev(2:llm+1))
498!cc      zlay=-rd*300.*log(play/psurf)/rg ! moved after reading profiles
499
500      IF (forcing_type .eq. 59) THEN
501! pour forcing_sandu, on cherche l'indice le plus proche de 700hpa#3000m
502      write(*,*) '***********************'
503      do l = 1, llm
504       write(*,*) 'l,play(l),presnivs(l): ',l,play(l),presnivs(l)
505       if (trouve_700 .and. play(l).le.70000) then
506         llm700=l
507         print *,'llm700,play=',llm700,play(l)/100.
508         trouve_700= .false.
509       endif
510      enddo
511      write(*,*) '***********************'
512      ENDIF
513
514!
515!=====================================================================
516! EVENTUALLY, READ FORCING DATA :
517!=====================================================================
518
519#include "1D_read_forc_cases.h"
520
521      if (forcing_GCM2SCM) then
522        write (*,*) 'forcing_GCM2SCM not yet implemented'
523        stop 'in initialization'
524      endif ! forcing_GCM2SCM
525
526      print*,'mxcalc=',mxcalc
527      print*,'zlay=',zlay(mxcalc)
528      print*,'play=',play(mxcalc)
529
530!Al1 pour SST forced, appellé depuis ocean_forced_noice
531      ts_cur = tsurf ! SST used in read_tsurf1d
532!=====================================================================
533! Initialisation de la physique :
534!=====================================================================
535
536!  Rq: conf_phys.F90 lit tous les flags de physiq.def; conf_phys appele depuis physiq.F
537!
538! day_step, iphysiq lus dans gcm.def ci-dessus
539! timestep: calcule ci-dessous from rday et day_step
540! ngrid=1
541! llm: defini dans .../modipsl/modeles/LMDZ4/libf/grid/dimension
542! rday: defini dans suphel.F (86400.)
543! day_ini: lu dans run.def (dayref)
544! rlat_rad,rlon-rad: transformes en radian de rlat,rlon lus dans lmdz1d.def (en degres)
545! airefi,zcufi,zcvfi initialises au debut de ce programme
546! rday,ra,rg,rd,rcpd declares dans YOMCST.h et calcules dans suphel.F
547      day_step = float(nsplit_phys)*day_step/float(iphysiq)
548      write (*,*) 'Time step divided by nsplit_phys (=',nsplit_phys,')'
549      timestep =rday/day_step
550      dtime_frcg = timestep
551!
552      zcufi=airefi
553      zcvfi=airefi
554!
555      rlat_rad(:)=rlat(:)*rpi/180.
556      rlon_rad(:)=rlon(:)*rpi/180.
557
558      call iniphysiq(ngrid,llm,rday,day_ini,timestep,                        &
559     &     rlat_rad,rlon_rad,airefi,zcufi,zcvfi,ra,rg,rd,rcpd,(/1/))
560      print*,'apres iniphysiq'
561
562! 2 PARAMETRES QUI DEVRAIENT ETRE LUS DANS run.def MAIS NE LE SONT PAS ICI:
563      co2_ppm= 330.0
564      solaire=1370.0
565
566! Ecriture du startphy avant le premier appel a la physique.
567! On le met juste avant pour avoir acces a tous les champs
568! NB: les clesphy0 seront remplies dans phyredem d'apres les flags lus dans gcm.def
569
570      if (ok_writedem) then
571
572!--------------------------------------------------------------------------
573! pbl_surface_init (called here) and pbl_surface_final (called by phyredem)
574! need : qsol fder snow qsurf evap rugos agesno ftsoil
575!--------------------------------------------------------------------------
576
577        type_ocean = "force"
578        run_off_lic_0(1) = restart_runoff
579        call fonte_neige_init(run_off_lic_0)
580
581        fder=0.
582        snsrf(1,:)=0.        ! couverture de neige des sous surface
583        qsurfsrf(1,:)=qsurf ! humidite de l'air des sous surface
584        evap=0.
585        frugs(1,:)=rugos     ! couverture de neige des sous surface
586        agesno  = xagesno
587        tsoil(:,:,:)=tsurf
588!------ AMMA 2e run avec modele sol et rayonnement actif (MPL 23052012)
589!       tsoil(1,1,1)=299.18
590!       tsoil(1,2,1)=300.08
591!       tsoil(1,3,1)=301.88
592!       tsoil(1,4,1)=305.48
593!       tsoil(1,5,1)=308.00
594!       tsoil(1,6,1)=308.00
595!       tsoil(1,7,1)=308.00
596!       tsoil(1,8,1)=308.00
597!       tsoil(1,9,1)=308.00
598!       tsoil(1,10,1)=308.00
599!       tsoil(1,11,1)=308.00
600!-----------------------------------------------------------------------
601        call pbl_surface_init(qsol, fder, snsrf, qsurfsrf,                  &
602     &                                    evap, frugs, agesno, tsoil)
603
604!------------------ prepare limit conditions for limit.nc -----------------
605!--   Ocean force
606
607        print*,'avant phyredem'
608        pctsrf(1,:)=0.
609        if (nat_surf.eq.0.) then
610          pctsrf(1,is_oce)=1.
611          pctsrf(1,is_ter)=0.
612        else
613          pctsrf(1,is_oce)=0.
614          pctsrf(1,is_ter)=1.
615        end if
616
617        print*,'nat_surf,pctsrf(1,is_oce),pctsrf(1,is_ter)',nat_surf         &
618     &        ,pctsrf(1,is_oce),pctsrf(1,is_ter)
619
620        zmasq=pctsrf(1,is_ter)+pctsrf(1,is_lic)
621        zpic = zpicinp
622        ftsol=tsurf
623        falb1 = albedo                           
624        falb2 = albedo                           
625        rugoro=rugos
626        t_ancien(1,:)=temp(:)
627        q_ancien(1,:)=q(:,1)
628        pbl_tke=1.e-8
629
630        rain_fall=0.
631        snow_fall=0.
632        solsw=0.
633        sollw=0.
634        radsol=0.
635        rnebcon=0.
636        ratqs=0.
637        clwcon=0.
638        zmea=0.
639        zstd=0.
640        zsig=0.
641        zgam=0.
642        zval=0.
643        zthe=0.
644        sig1=0.
645        w01=0.
646        u_ancien(1,:)=u(:)
647        v_ancien(1,:)=v(:)
648 
649!------------------------------------------------------------------------
650! Make file containing restart for the physics (startphy.nc)
651!
652! NB: List of the variables to be written by phyredem (via put_field):
653! rlon,rlat,zmasq,pctsrf(:,is_ter),pctsrf(:,is_lic),pctsrf(:,is_oce)
654! pctsrf(:,is_sic),ftsol(:,nsrf),tsoil(:,isoil,nsrf),qsurf(:,nsrf)
655! qsol,falb1(:,nsrf),falb2(:,nsrf),evap(:,nsrf),snow(:,nsrf)
656! radsol,solsw,sollw,fder,rain_fall,snow_fall,frugs(:,nsrf)
657! agesno(:,nsrf),zmea,zstd,zsig,zgam,zthe,zpic,zval,rugoro
658! t_ancien,q_ancien,frugs(:,is_oce),clwcon(:,1),rnebcon(:,1),ratqs(:,1)
659! run_off_lic_0,pbl_tke(:,1:klev,nsrf),zmax0,f0,sig1,w01
660! wake_deltat,wake_deltaq,wake_s,wake_cstar,wake_fip
661!------------------------------------------------------------------------
662!Al1 =============== restart option ==========================
663        if (.not.restart) then
664          call phyredem ("startphy.nc")
665        else
666! (desallocations)
667        print*,'callin surf final'
668          call pbl_surface_final(qsol, fder, snsrf, qsurfsrf,               &
669     &                                    evap, frugs, agesno, tsoil)
670        print*,'after surf final'
671          CALL fonte_neige_final(run_off_lic_0)
672        endif
673
674        ok_writedem=.false.
675        print*,'apres phyredem'
676
677      endif ! ok_writedem
678     
679!------------------------------------------------------------------------
680! Make file containing boundary conditions (limit.nc) **Al1->restartdyn***
681! --------------------------------------------------
682! NB: List of the variables to be written in limit.nc
683!     (by writelim.F, subroutine of 1DUTILS.h):
684!        phy_nat,phy_alb,phy_sst,phy_bil,phy_rug,phy_ice,
685!        phy_fter,phy_foce,phy_flic,phy_fsic)
686!------------------------------------------------------------------------
687      do i=1,yd
688        phy_nat(i)  = nat_surf
689        phy_alb(i)  = albedo
690        phy_sst(i)  = tsurf ! read_tsurf1d will be used instead
691        phy_rug(i)  = rugos
692        phy_fter(i) = pctsrf(1,is_ter)
693        phy_foce(i) = pctsrf(1,is_oce)
694        phy_fsic(i) = pctsrf(1,is_sic)
695        phy_flic(i) = pctsrf(1,is_lic)
696      enddo
697
698! fabrication de limit.nc
699      call writelim (1,phy_nat,phy_alb,phy_sst,phy_bil,phy_rug,             &
700     &               phy_ice,phy_fter,phy_foce,phy_flic,phy_fsic)
701
702
703      call phys_state_var_end
704!Al1
705      if (restart) then
706        print*,'call to restart dyn 1d'
707        Call dyn1deta0("start1dyn.nc",plev,play,phi,phis,presnivs,          &
708     &              u,v,temp,q,omega2)
709
710       print*,'fnday,annee_ref,day_ref,day_ini',                            &
711     &     fnday,annee_ref,day_ref,day_ini
712!**      call ymds2ju(annee_ref,mois,day_ini,heure,day)
713       day = day_ini
714       day_end = day_ini + nday
715       daytime = day + time_ini/24. ! 1st day and initial time of the simulation
716
717! Print out the actual date of the beginning of the simulation :
718       call ju2ymds(daytime, an, mois, jour, heure)
719       print *,' Time of beginning : y m d h',an, mois,jour,heure/3600.
720
721       day = int(daytime)
722       time=daytime-day
723 
724       print*,'****** intialised fields from restart1dyn *******'
725       print*,'plev,play,phi,phis,presnivs,u,v,temp,q,omega2'
726       print*,'temp(1),q(1,1),u(1),v(1),plev(1),phis :'
727       print*,temp(1),q(1,1),u(1),v(1),plev(1),phis
728! raz for safety
729       do l=1,llm
730         dq_dyn(l,1) = 0.
731       enddo
732      endif
733!Al1 ================  end restart =================================
734      IF (ecrit_slab_oc.eq.1) then
735         open(97,file='div_slab.dat',STATUS='UNKNOWN')
736       elseif (ecrit_slab_oc.eq.0) then
737         open(97,file='div_slab.dat',STATUS='OLD')
738       endif
739!=====================================================================
740! START OF THE TEMPORAL LOOP :
741!=====================================================================
742           
743      do while(it.le.nint(fnday*day_step))
744
745       if (prt_level.ge.1) then
746         print*,'XXXXXXXXXXXXXXXXXXX ITAP,day,time=',                       &
747     &                                it,day,time,nint(fnday*day_step)
748         print*,'PAS DE TEMPS ',timestep
749       endif
750!Al1 demande de restartphy.nc
751       if (it.eq.nint(fnday*day_step)) lastcall=.True.
752
753!---------------------------------------------------------------------
754! Interpolation of forcings in time and onto model levels
755!---------------------------------------------------------------------
756
757#include "1D_interp_cases.h"
758
759      if (forcing_GCM2SCM) then
760        write (*,*) 'forcing_GCM2SCM not yet implemented'
761        stop 'in time loop'
762      endif ! forcing_GCM2SCM
763
764!---------------------------------------------------------------------
765!  Geopotential :
766!---------------------------------------------------------------------
767
768        phi(1)=RD*temp(1)*(plev(1)-play(1))/(.5*(plev(1)+play(1)))
769        do l = 1, llm-1
770          phi(l+1)=phi(l)+RD*(temp(l)+temp(l+1))*                           &
771     &    (play(l)-play(l+1))/(play(l)+play(l+1))
772        enddo
773
774!---------------------------------------------------------------------
775! Listing output for debug prt_level>=1
776!---------------------------------------------------------------------
777       if (prt_level>=1) then
778         print *,' avant physiq : -------- day time ',day,time
779         write(*,*) 'firstcall,lastcall,phis',                               &
780     &               firstcall,lastcall,phis
781         write(*,'(a10,2a4,4a13)') 'BEFOR1 IT=','it','l',                   &
782     &        'presniv','plev','play','phi'
783         write(*,'(a10,2i4,4f13.2)') ('BEFOR1 IT= ',it,l,                   &
784     &         presnivs(l),plev(l),play(l),phi(l),l=1,llm)
785         write(*,'(a11,2a4,a11,6a8)') 'BEFOR2','it','l',                    &
786     &         'presniv','u','v','temp','q1','q2','omega2'
787         write(*,'(a11,2i4,f11.2,5f8.2,e10.2)') ('BEFOR2 IT= ',it,l,         &
788     &   presnivs(l),u(l),v(l),temp(l),q(l,1),q(l,2),omega2(l),l=1,llm)
789       endif
790
791!---------------------------------------------------------------------
792!   Call physiq :
793!---------------------------------------------------------------------
794
795        call physiq(ngrid,llm,                                              &
796     &              firstcall,lastcall,                                     &
797     &              day,time,timestep,                                      &
798     &              plev,play,phi,phis,presnivs,clesphy0,                   &
799     &              u,v,temp,q,omega2,                                      &
800     &              du_phys,dv_phys,dt_phys,dq,dpsrf,                        &
801     &              dudyn)
802        firstcall=.false.
803
804!---------------------------------------------------------------------
805! Listing output for debug prt_level>=1
806!---------------------------------------------------------------------
807        if (prt_level>=1) then
808          write(*,'(a11,2a4,4a13)') 'AFTER1 IT=','it','l',                  &
809     &        'presniv','plev','play','phi'
810          write(*,'(a11,2i4,4f13.2)') ('AFTER1 it= ',it,l,                  &
811     &    presnivs(l),plev(l),play(l),phi(l),l=1,llm)
812          write(*,'(a11,2a4,a11,6a8)') 'AFTER2','it','l',                   &
813     &         'presniv','u','v','temp','q1','q2','omega2'
814          write(*,'(a11,2i4,f11.2,5f8.2,e10.2)') ('AFTER2 it= ',it,l,       &
815     &    presnivs(l),u(l),v(l),temp(l),q(l,1),q(l,2),omega2(l),l=1,llm)
816          write(*,'(a11,2a4,a11,5a8)') 'AFTER3','it','l',                   &
817     &         'presniv','du_phys','dv_phys','dt_phys','dq1','dq2'   
818           write(*,'(a11,2i4,f11.2,5f8.2)') ('AFTER3 it= ',it,l,            &
819     &      presnivs(l),86400*du_phys(l),86400*dv_phys(l),                   &
820     &       86400*dt_phys(l),86400*dq(l,1),dq(l,2),l=1,llm)
821          write(*,*) 'dpsrf',dpsrf
822        endif
823!---------------------------------------------------------------------
824!   Add physical tendencies :
825!---------------------------------------------------------------------
826
827       fcoriolis=2.*sin(rpi*xlat/180.)*romega
828       if (forcing_radconv .or. forcing_fire) then
829         fcoriolis=0.0
830         dt_cooling=0.0
831         d_th_adv=0.0
832         d_q_adv=0.0
833       endif
834
835       if (forcing_toga .or. forcing_GCSSold .or. forcing_twpice            &
836     &    .or.forcing_amma) then
837         fcoriolis=0.0 ; ug=0. ; vg=0.
838       endif
839         if(forcing_rico) then
840          dt_cooling=0.
841        endif
842
843      print*, 'fcoriolis ', fcoriolis, xlat
844
845        du_age(1:mxcalc)=fcoriolis*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))
846       dv_age(1:mxcalc)=-fcoriolis*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc))
847
848!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
849! Geostrophic wind
850!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
851       sfdt = sin(0.5*fcoriolis*timestep)
852       cfdt = cos(0.5*fcoriolis*timestep)
853!
854        du_age(1:mxcalc)= -2.*sfdt/timestep*                                &
855     &          (sfdt*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc)) -                          &
856     &           cfdt*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))  )
857!!     : fcoriolis*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))
858!
859       dv_age(1:mxcalc)= -2.*sfdt/timestep*                                 &
860     &          (cfdt*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc)) +                           &
861     &           sfdt*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))  )
862!!     : -fcoriolis*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc))
863!
864!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
865!         call  writefield_phy('dv_age' ,dv_age,llm)
866!         call  writefield_phy('du_age' ,du_age,llm)
867!         call  writefield_phy('du_phys' ,du_phys,llm)
868!         call  writefield_phy('u_tend' ,u,llm)
869!         call  writefield_phy('u_g' ,ug,llm)
870!
871!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
872!! Increment state variables
873!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
874! pour les cas sandu et astex, on reclacule u,v,q,temp et teta dans 1D_nudge_sandu_astex.h
875! au dessus de 700hpa, on relaxe vers les profils initiaux
876      if (forcing_sandu .OR. forcing_astex) then
877#include "1D_nudge_sandu_astex.h"
878      else
879        u(1:mxcalc)=u(1:mxcalc) + timestep*(                                &
880     &              du_phys(1:mxcalc)                                       &
881     &             +du_age(1:mxcalc) )           
882        v(1:mxcalc)=v(1:mxcalc) + timestep*(                                 &
883     &              dv_phys(1:mxcalc)                                       &
884     &             +dv_age(1:mxcalc) )
885        q(1:mxcalc,:)=q(1:mxcalc,:)+timestep*(                              &
886     &                dq(1:mxcalc,:)                                        &
887     &               +d_q_adv(1:mxcalc,:) )
888
889        if (prt_level.ge.1) then
890          print *,                                                          &
891     &    'physiq-> temp(1),dt_phys(1),d_th_adv(1),dt_cooling(1) ',         &
892     &              temp(1),dt_phys(1),d_th_adv(1),dt_cooling(1)
893           print*,du_phys
894           print*, v
895           print*, vg
896        endif
897
898        temp(1:mxcalc)=temp(1:mxcalc)+timestep*(                            &
899     &              dt_phys(1:mxcalc)                                       &
900     &             +d_th_adv(1:mxcalc)                                      &
901     &             +dt_cooling(1:mxcalc))  ! Taux de chauffage ou refroid.
902
903      endif  ! forcing_sandu or forcing_astex
904
905        teta=temp*(pzero/play)**rkappa
906!
907!---------------------------------------------------------------------
908!   Nudge soil temperature if requested
909!---------------------------------------------------------------------
910
911      IF (nudge_tsoil) THEN
912       ftsoil(1,isoil_nudge,:) = ftsoil(1,isoil_nudge,:)                     &
913     &  -timestep/tau_soil_nudge*(ftsoil(1,isoil_nudge,:)-Tsoil_nudge)
914      ENDIF
915
916!---------------------------------------------------------------------
917!   Add large-scale tendencies (advection, etc) :
918!---------------------------------------------------------------------
919
920!cc nrlmd
921!cc        tmpvar=teta
922!cc        call advect_vert(llm,omega,timestep,tmpvar,plev)
923!cc
924!cc        teta(1:mxcalc)=tmpvar(1:mxcalc)
925!cc        tmpvar(:)=q(:,1)
926!cc        call advect_vert(llm,omega,timestep,tmpvar,plev)
927!cc        q(1:mxcalc,1)=tmpvar(1:mxcalc)
928!cc        tmpvar(:)=q(:,2)
929!cc        call advect_vert(llm,omega,timestep,tmpvar,plev)
930!cc        q(1:mxcalc,2)=tmpvar(1:mxcalc)
931
932!---------------------------------------------------------------------
933!   Air temperature :
934!---------------------------------------------------------------------       
935        if (lastcall) then
936          print*,'Pas de temps final ',it
937          call ju2ymds(daytime, an, mois, jour, heure)
938          print*,'a la date : a m j h',an, mois, jour ,heure/3600.
939        endif
940
941!  incremente day time
942!        print*,'daytime bef',daytime,1./day_step
943        daytime = daytime+1./day_step
944!Al1dbg
945        day = int(daytime+0.1/day_step)
946!        time = max(daytime-day,0.0)
947!Al1&jyg: correction de bug
948!cc        time = real(mod(it,day_step))/day_step
949        time = time_ini/24.+real(mod(it,day_step))/day_step
950!        print*,'daytime nxt time',daytime,time
951        it=it+1
952
953      enddo
954
955!Al1
956      if (ecrit_slab_oc.ne.-1) close(97)
957
958!Al1 Call to 1D equivalent of dynredem (an,mois,jour,heure ?)
959! -------------------------------------
960       call dyn1dredem("restart1dyn.nc",                                    &
961     &              plev,play,phi,phis,presnivs,                            &
962     &              u,v,temp,q,omega2)
963
964        CALL abort_gcm ('lmdz1d   ','The End  ',0)
965
966      end
967
968#include "1DUTILS.h"
969#include "1Dconv.h"
970
971#endif
972
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.