source: LMDZ6/branches/Amaury_dev/libf/phylmd/surf_land_bucket_mod.F90 @ 5110

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    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
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Line 
1
2MODULE surf_land_bucket_mod
3
4! Surface land bucket module
5
6! This module is used when no external land model is choosen.
7
8  IMPLICIT NONE
9
10CONTAINS
11
12  SUBROUTINE surf_land_bucket(itime, jour, knon, knindex, debut, dtime,&
13       tsurf, p1lay, tq_cdrag, precip_rain, precip_snow, temp_air, &
14       spechum, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, pref, &
15       u1, v1, gustiness, rugoro, swnet, lwnet, &
16       snow, qsol, agesno, tsoil, &
17       qsurf, z0_new, alb1_new, alb2_new, evap, &
18       fluxsens, fluxlat, tsurf_new, dflux_s, dflux_l &
19#ifdef ISO
20       ,xtprecip_rain, xtprecip_snow,xtspechum, &
21       xtsnow, xtsol,xtevap,h1, &
22       runoff_diag,xtrunoff_diag,Rland_ice &
23#endif           
24            )
25
26    USE limit_read_mod
27    USE surface_data
28    USE fonte_neige_mod
29    USE calcul_fluxs_mod
30    USE cpl_mod
31    USE dimphy
32    USE geometry_mod, ONLY: longitude,latitude
33    USE lmdz_grid_phy
34    USE lmdz_phys_para
35    USE indice_sol_mod
36#ifdef ISO
37    use infotrac_phy, ONLY: ntiso,niso
38    USE isotopes_mod, ONLY: iso_eau, iso_HDO, iso_O18, iso_O17, &
39        ridicule_qsol
40    USE isotopes_routines_mod, ONLY: calcul_iso_surf_ter_vectall
41#ifdef ISOVERIF
42    USE isotopes_verif_mod, ONLY: errmax,errmaxrel,iso_verif_noNaN, &
43        iso_verif_aberrant_o17,iso_verif_egalite_choix,iso_verif_egalite
44#endif
45#endif
46!****************************************************************************************
47! Bucket calculations for surface.
48
49    INCLUDE "clesphys.h"
50    INCLUDE "dimsoil.h"
51    INCLUDE "YOMCST.h"
52
53! Input variables 
54!****************************************************************************************
55    INTEGER, INTENT(IN)                     :: itime, jour, knon
56    INTEGER, DIMENSION(klon), INTENT(IN)    :: knindex
57    LOGICAL, INTENT(IN)                     :: debut
58    REAL, INTENT(IN)                        :: dtime
59    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: tsurf
60    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: p1lay
61    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: tq_cdrag
62    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: precip_rain, precip_snow
63    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: temp_air, spechum
64    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: petAcoef, peqAcoef
65    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: petBcoef, peqBcoef
66    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: pref
67    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: u1, v1, gustiness
68    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: rugoro
69    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: swnet, lwnet
70#ifdef ISO
71    REAL, DIMENSION(ntiso,klon), INTENT(IN) :: xtprecip_rain, xtprecip_snow
72    REAL, DIMENSION(ntiso,klon), INTENT(IN) :: xtspechum   
73#endif
74
75! In/Output variables
76!****************************************************************************************
77    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(INOUT)          :: snow, qsol
78    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(INOUT)          :: agesno
79    REAL, DIMENSION(klon, nsoilmx), INTENT(INOUT) :: tsoil
80#ifdef ISO
81    REAL, DIMENSION(niso,klon), INTENT(INOUT)       :: xtsnow,xtsol
82#endif
83
84! Output variables
85!****************************************************************************************
86    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: qsurf
87    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: z0_new
88    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: alb1_new, alb2_new
89    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: evap, fluxsens, fluxlat
90    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: tsurf_new
91    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: dflux_s, dflux_l     
92#ifdef ISO
93    REAL, DIMENSION(ntiso,klon), INTENT(OUT) :: xtevap
94    REAL, DIMENSION(klon),       INTENT(OUT) :: h1
95    REAL, DIMENSION(niso,klon),  INTENT(OUT) :: xtrunoff_diag
96    REAL, DIMENSION(klon),       INTENT(OUT) :: runoff_diag
97    REAL, DIMENSION(niso,klon),  INTENT(IN)  :: Rland_ice
98#endif
99
100! Local variables
101!****************************************************************************************
102    REAL, DIMENSION(klon) :: soilcap, soilflux
103    REAL, DIMENSION(klon) :: cal, beta, dif_grnd, capsol
104    REAL, DIMENSION(klon) :: alb_neig, alb_lim
105    REAL, DIMENSION(klon) :: zfra
106    REAL, DIMENSION(klon) :: radsol       ! total net radiance at surface
107    REAL, DIMENSION(klon) :: u0, v0, u1_lay, v1_lay
108    REAL, DIMENSION(klon) :: dummy_riverflow,dummy_coastalflow
109    INTEGER               :: i
110#ifdef ISO
111    INTEGER               :: ixt
112    REAL, DIMENSION(niso,klon) :: xtsnow_prec,xtsol_prec
113    REAL, DIMENSION(klon) :: snow_prec,qsol_prec
114    REAL, PARAMETER       :: t_coup = 273.15
115    REAL, DIMENSION(klon) :: fq_fonte_diag
116    REAL, DIMENSION(klon) :: fqfonte_diag
117    REAL, DIMENSION(klon) :: snow_evap_diag
118    REAL, DIMENSION(klon) :: fqcalving_diag
119    REAL                  :: max_eau_sol_diag 
120    REAL, DIMENSION(klon) :: run_off_lic_diag
121    REAL :: coeff_rel_diag
122#endif
123
124!****************************************************************************************
125
126#ifdef ISO
127#ifdef ISOVERIF
128        !write(*,*) 'surf_land_bucket 152'
129        DO i=1,knon
130          IF (iso_eau > 0) THEN
131            CALL iso_verif_egalite_choix(precip_snow(i), &
132                                     xtprecip_snow(iso_eau,i),'surf_land_bucket 131', &
133                                     errmax,errmaxrel)
134            CALL iso_verif_egalite_choix(qsol(i), &
135                                     xtsol(iso_eau,i),'surf_land_bucket 134', &
136                                     errmax,errmaxrel)
137          ENDIF
138        ENDDO
139#endif
140#ifdef ISOVERIF
141        DO i=1,knon
142          DO ixt=1,niso
143            CALL iso_verif_noNaN(xtsol(ixt,i),'surf_land_mod_bucket 142')
144          ENDDO !do ixt=1,niso
145        ENDDO !do i=1,knon
146        !write(*,*) 'surf_land_bucket 152'
147#endif
148#endif
149
150!* Read from limit.nc : albedo(alb_lim), length of rugosity(z0_new)
151
152    CALL limit_read_rug_alb(itime, dtime, jour,&
153         knon, knindex, &
154         z0_new, alb_lim)
155
156!* Calcultaion of fluxes
157
158! calculate total absorbed radiance at surface
159       radsol(:) = 0.0
160       radsol(1:knon) = swnet(1:knon) + lwnet(1:knon)
161
162! calculate constants
163    CALL calbeta(dtime, is_ter, knon, snow, qsol, beta, capsol, dif_grnd)
164    if (type_veget=='betaclim') then
165       CALL calbeta_clim(knon,jour,latitude(knindex(1:knon)),beta)
166    endif
167       
168! calculate temperature, heat capacity and conduction flux in soil
169    IF (soil_model) THEN
170       CALL soil(dtime, is_ter, knon, snow, tsurf, qsol,  &
171   longitude(knindex(1:knon)), latitude(knindex(1:knon)), tsoil, soilcap, soilflux)
172
173       DO i=1, knon
174          cal(i) = RCPD / soilcap(i)
175          radsol(i) = radsol(i)  + soilflux(i)
176       END DO
177    ELSE
178       cal(:) = RCPD * capsol(:)
179       IF (klon_glo == 1) THEN
180         cal(:) = 0.
181       ENDIF
182    ENDIF
183   
184! Suppose zero surface speed
185    u0(:)=0.0
186    v0(:)=0.0
187    u1_lay(:) = u1(:) - u0(:)
188    v1_lay(:) = v1(:) - v0(:)
189
190    CALL calcul_fluxs(knon, is_ter, dtime, &
191         tsurf, p1lay, cal, beta, tq_cdrag, tq_cdrag, pref, &
192         precip_rain, precip_snow, snow, qsurf,  &
193         radsol, dif_grnd, temp_air, spechum, u1_lay, v1_lay, gustiness, &
194         1.,petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, &
195         tsurf_new, evap, fluxlat, fluxsens, dflux_s, dflux_l)
196   
197#ifdef ISO
198   ! verif
199#ifdef ISOVERIF
200    !write(*,*) 'surf_land_bucket 211'
201    DO i=1,knon
202      IF (iso_eau > 0) THEN
203        CALL iso_verif_egalite_choix(xtsnow(iso_eau,i), &
204             snow(i),'surf_land_bucket 522', &
205             errmax,errmaxrel)
206      ENDIF !IF (iso_eau > 0) then
207    ENDDO !DO i=1,knon
208#endif
209   ! end verif
210#endif         
211#ifdef ISO
212    DO i=1,knon
213      snow_prec(i)=snow(i)
214      qsol_prec(i)=qsol(i)
215      DO ixt=1,niso
216        xtsnow_prec(ixt,i)=xtsnow(ixt,i)
217        xtsol_prec(ixt,i) =xtsol(ixt,i)
218      ENDDO !DO ixt=1,niso
219      ! initialisation:
220      fqfonte_diag(i)  =0.0
221      fq_fonte_diag(i) =0.0
222      snow_evap_diag(i)=0.0
223    ENDDO !DO i=1,knon
224#ifdef ISOVERIF
225    ! write(*,*) 'surf_land_bucket 235'
226    DO i=1,knon 
227      IF (iso_eau > 0) THEN
228        CALL iso_verif_egalite(qsol_prec(i),xtsol_prec(iso_eau,i), &
229                                'surf_land_bucket 141')
230      ENDIF
231    ENDDO !DO i=1,knon
232#endif   
233#endif   
234
235!* Calculate snow height, run_off, age of snow
236
237    CALL fonte_neige( knon, is_ter, knindex, dtime, &
238         tsurf, precip_rain, precip_snow, &
239         snow, qsol, tsurf_new, evap &
240#ifdef ISO   
241   ,fq_fonte_diag,fqfonte_diag,snow_evap_diag,fqcalving_diag   &
242   ,max_eau_sol_diag,runoff_diag,run_off_lic_diag,coeff_rel_diag   &
243#endif
244     )
245
246#ifdef ISO
247#ifdef ISOVERIF
248        DO i=1,knon
249          DO ixt=1,niso
250            CALL iso_verif_noNaN(xtsol_prec(ixt,i),'surf_land_burcket 237')
251          ENDDO
252        ENDDO
253#endif
254#ifdef ISOVERIF
255        !write(*,*) 'surf_land_bucket 235'
256        DO i=1,knon
257          IF (iso_eau > 0) THEN
258            CALL iso_verif_egalite_choix(qsol_prec(i), &
259                                     xtsol_prec(iso_eau,i),'surf_land_bucket 628', &
260                                     errmax,errmaxrel)
261            CALL iso_verif_egalite_choix(precip_snow(i), &
262                                     xtprecip_snow(iso_eau,i),'surf_land_bucket 227', &
263                                     errmax,errmaxrel)
264             ! attention, dans fonte_neige, on modifie snow sans modifier
265             ! xtsnow
266             ! c'est fait plus tard dans gestion_neige
267!            write(*,*) 'surf_land_bucket 287: i=',i
268!            write(*,*) 'snow(i)=',snow(i)
269            CALL iso_verif_egalite_choix(xtsnow(iso_eau,i), &
270                                     snow_prec(i),'surf_land_bucket 245', &
271                                     errmax,errmaxrel)
272          ENDIF 
273          IF ((iso_O17 > 0).AND.(iso_O18 > 0)) THEN
274              IF (qsol_prec(i) > ridicule_qsol) THEN
275                CALL iso_verif_aberrant_o17(xtsol_prec(iso_O17,i)/qsol_prec(i) &
276                                       ,xtsol_prec(iso_O18,i)/qsol_prec(i) &
277                                       ,'surf_land_bucket 642')
278              ENDIF !IF ((qsol_prec(i) > ridicule_qsol) &
279          ENDIF !IF ((iso_O17 > 0).AND.(iso_O18 > 0)) THEN
280        ENDDO  !DO i=1,knon
281        !write(*,*) 'surf_land_mod 291'
282        !write(*,*) 'snow_evap_diag(1)=',snow_evap_diag(1)
283#endif         
284        CALL calcul_iso_surf_ter_vectall(klon,knon, &
285             evap,snow_evap_diag,snow, &
286             fq_fonte_diag,fqfonte_diag,dtime,precip_rain,xtprecip_rain, &
287             precip_snow,xtprecip_snow, snow_prec,xtsnow_prec, &
288             tsurf_new,xtspechum,pref,spechum,t_coup,u1_lay,v1_lay,p1lay, &
289             qsol,xtsol,qsol_prec,xtsol_prec, &
290             max_eau_sol_diag, &
291             xtevap,xtsnow,h1,runoff_diag,xtrunoff_diag,fqcalving_diag, &
292             knindex,is_ter,run_off_lic_diag,coeff_rel_diag,Rland_ice &
293     )
294!#ifdef ISOVERIF
295!        write(*,*) 'surf_land_bucket 303'
296!#endif
297#endif
298
299!* Calculate the age of snow
300
301    CALL albsno(klon,knon,dtime,agesno(:),alb_neig(:), precip_snow(:)) 
302   
303    WHERE (snow(1 : knon) < 0.0001) agesno(1 : knon) = 0.
304   
305    DO i=1, knon
306       zfra(i) = MAX(0.0,MIN(1.0, snow(i)/(snow(i)+10.0)))
307       alb_lim(i)  = alb_neig(i) *zfra(i) + alb_lim(i)*(1.0-zfra(i))
308    END DO
309
310!* Return albedo :
311!    alb1_new and alb2_new are here given the same values
312
313    alb1_new(:) = 0.0
314    alb2_new(:) = 0.0
315    alb1_new(1:knon) = alb_lim(1:knon)
316    alb2_new(1:knon) = alb_lim(1:knon)
317
318!* Calculate the rugosity
319
320    DO i = 1, knon
321       z0_new(i) = MAX(1.5e-05,SQRT(z0_new(i)**2 + rugoro(i)**2))
322    END DO
323
324!* Send to coupler
325!  The run-off from river and coast are not calculated in the bucket modele.
326!  For testing purpose of the coupled modele we put the run-off to zero.
327    IF (type_ocean=='couple') THEN
328       dummy_riverflow(:)   = 0.0
329       dummy_coastalflow(:) = 0.0
330       CALL cpl_send_land_fields(itime, knon, knindex, &
331            dummy_riverflow, dummy_coastalflow)
332    ENDIF
333
334!* End
335
336  END SUBROUTINE surf_land_bucket
337
338!****************************************************************************************
339
340END MODULE surf_land_bucket_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.