source: LMDZ6/branches/Amaury_dev/libf/phylmd/surf_land_bucket_mod.F90 @ 5209

Last change on this file since 5209 was 5144, checked in by abarral, 8 weeks ago

Put YOMCST.h into modules

  • Property copyright set to
    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
    See the license file in the root directory
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 11.9 KB
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 lmdz_geometry, ONLY: longitude,latitude
33    USE lmdz_grid_phy
34    USE lmdz_phys_para
35    USE indice_sol_mod
36  USE lmdz_clesphys
37  USE lmdz_yomcst
38 
39#ifdef ISO
40    USE infotrac_phy, ONLY: ntiso,niso
41    USE isotopes_mod, ONLY: iso_eau, iso_HDO, iso_O18, iso_O17, &
42        ridicule_qsol
43    USE isotopes_routines_mod, ONLY: calcul_iso_surf_ter_vectall
44#ifdef ISOVERIF
45    USE isotopes_verif_mod, ONLY: errmax,errmaxrel,iso_verif_noNaN, &
46        iso_verif_aberrant_o17,iso_verif_egalite_choix,iso_verif_egalite
47#endif
48#endif
49!****************************************************************************************
50! Bucket calculations for surface.
51
52    INCLUDE "dimsoil.h"
53
54! Input variables 
55!****************************************************************************************
56    INTEGER, INTENT(IN)                     :: itime, jour, knon
57    INTEGER, DIMENSION(klon), INTENT(IN)    :: knindex
58    LOGICAL, INTENT(IN)                     :: debut
59    REAL, INTENT(IN)                        :: dtime
60    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: tsurf
61    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: p1lay
62    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: tq_cdrag
63    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: precip_rain, precip_snow
64    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: temp_air, spechum
65    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: petAcoef, peqAcoef
66    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: petBcoef, peqBcoef
67    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: pref
68    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: u1, v1, gustiness
69    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: rugoro
70    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)       :: swnet, lwnet
71#ifdef ISO
72    REAL, DIMENSION(ntiso,klon), INTENT(IN) :: xtprecip_rain, xtprecip_snow
73    REAL, DIMENSION(ntiso,klon), INTENT(IN) :: xtspechum   
74#endif
75
76! In/Output variables
77!****************************************************************************************
78    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(INOUT)          :: snow, qsol
79    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(INOUT)          :: agesno
80    REAL, DIMENSION(klon, nsoilmx), INTENT(INOUT) :: tsoil
81#ifdef ISO
82    REAL, DIMENSION(niso,klon), INTENT(INOUT)       :: xtsnow,xtsol
83#endif
84
85! Output variables
86!****************************************************************************************
87    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: qsurf
88    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: z0_new
89    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: alb1_new, alb2_new
90    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: evap, fluxsens, fluxlat
91    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: tsurf_new
92    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: dflux_s, dflux_l     
93#ifdef ISO
94    REAL, DIMENSION(ntiso,klon), INTENT(OUT) :: xtevap
95    REAL, DIMENSION(klon),       INTENT(OUT) :: h1
96    REAL, DIMENSION(niso,klon),  INTENT(OUT) :: xtrunoff_diag
97    REAL, DIMENSION(klon),       INTENT(OUT) :: runoff_diag
98    REAL, DIMENSION(niso,klon),  INTENT(IN)  :: Rland_ice
99#endif
100
101! Local variables
102!****************************************************************************************
103    REAL, DIMENSION(klon) :: soilcap, soilflux
104    REAL, DIMENSION(klon) :: cal, beta, dif_grnd, capsol
105    REAL, DIMENSION(klon) :: alb_neig, alb_lim
106    REAL, DIMENSION(klon) :: zfra
107    REAL, DIMENSION(klon) :: radsol       ! total net radiance at surface
108    REAL, DIMENSION(klon) :: u0, v0, u1_lay, v1_lay
109    REAL, DIMENSION(klon) :: dummy_riverflow,dummy_coastalflow
110    INTEGER               :: i
111#ifdef ISO
112    INTEGER               :: ixt
113    REAL, DIMENSION(niso,klon) :: xtsnow_prec,xtsol_prec
114    REAL, DIMENSION(klon) :: snow_prec,qsol_prec
115    REAL, PARAMETER       :: t_coup = 273.15
116    REAL, DIMENSION(klon) :: fq_fonte_diag
117    REAL, DIMENSION(klon) :: fqfonte_diag
118    REAL, DIMENSION(klon) :: snow_evap_diag
119    REAL, DIMENSION(klon) :: fqcalving_diag
120    REAL                  :: max_eau_sol_diag 
121    REAL, DIMENSION(klon) :: run_off_lic_diag
122    REAL :: coeff_rel_diag
123#endif
124
125!****************************************************************************************
126
127#ifdef ISO
128#ifdef ISOVERIF
129        !WRITE(*,*) 'surf_land_bucket 152'
130        DO i=1,knon
131          IF (iso_eau > 0) THEN
132            CALL iso_verif_egalite_choix(precip_snow(i), &
133                                     xtprecip_snow(iso_eau,i),'surf_land_bucket 131', &
134                                     errmax,errmaxrel)
135            CALL iso_verif_egalite_choix(qsol(i), &
136                                     xtsol(iso_eau,i),'surf_land_bucket 134', &
137                                     errmax,errmaxrel)
138          ENDIF
139        ENDDO
140#endif
141#ifdef ISOVERIF
142        DO i=1,knon
143          DO ixt=1,niso
144            CALL iso_verif_noNaN(xtsol(ixt,i),'surf_land_mod_bucket 142')
145          ENDDO !do ixt=1,niso
146        ENDDO !do i=1,knon
147        !WRITE(*,*) 'surf_land_bucket 152'
148#endif
149#endif
150
151!* Read from limit.nc : albedo(alb_lim), length of rugosity(z0_new)
152
153    CALL limit_read_rug_alb(itime, dtime, jour,&
154         knon, knindex, &
155         z0_new, alb_lim)
156
157!* Calcultaion of fluxes
158
159! calculate total absorbed radiance at surface
160       radsol(:) = 0.0
161       radsol(1:knon) = swnet(1:knon) + lwnet(1:knon)
162
163! calculate constants
164    CALL calbeta(dtime, is_ter, knon, snow, qsol, beta, capsol, dif_grnd)
165    IF (type_veget=='betaclim') THEN
166       CALL calbeta_clim(knon,jour,latitude(knindex(1:knon)),beta)
167    endif
168       
169! calculate temperature, heat capacity and conduction flux in soil
170    IF (soil_model) THEN
171       CALL soil(dtime, is_ter, knon, snow, tsurf, qsol,  &
172   longitude(knindex(1:knon)), latitude(knindex(1:knon)), tsoil, soilcap, soilflux)
173
174       DO i=1, knon
175          cal(i) = RCPD / soilcap(i)
176          radsol(i) = radsol(i)  + soilflux(i)
177       END DO
178    ELSE
179       cal(:) = RCPD * capsol(:)
180       IF (klon_glo == 1) THEN
181         cal(:) = 0.
182       ENDIF
183    ENDIF
184   
185! Suppose zero surface speed
186    u0(:)=0.0
187    v0(:)=0.0
188    u1_lay(:) = u1(:) - u0(:)
189    v1_lay(:) = v1(:) - v0(:)
190
191    CALL calcul_fluxs(knon, is_ter, dtime, &
192         tsurf, p1lay, cal, beta, tq_cdrag, tq_cdrag, pref, &
193         precip_rain, precip_snow, snow, qsurf,  &
194         radsol, dif_grnd, temp_air, spechum, u1_lay, v1_lay, gustiness, &
195         1.,petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, &
196         tsurf_new, evap, fluxlat, fluxsens, dflux_s, dflux_l)
197   
198#ifdef ISO
199   ! verif
200#ifdef ISOVERIF
201    !WRITE(*,*) 'surf_land_bucket 211'
202    DO i=1,knon
203      IF (iso_eau > 0) THEN
204        CALL iso_verif_egalite_choix(xtsnow(iso_eau,i), &
205             snow(i),'surf_land_bucket 522', &
206             errmax,errmaxrel)
207      ENDIF !IF (iso_eau > 0) THEN
208    ENDDO !DO i=1,knon
209#endif
210   ! end verif
211#endif         
212#ifdef ISO
213    DO i=1,knon
214      snow_prec(i)=snow(i)
215      qsol_prec(i)=qsol(i)
216      DO ixt=1,niso
217        xtsnow_prec(ixt,i)=xtsnow(ixt,i)
218        xtsol_prec(ixt,i) =xtsol(ixt,i)
219      ENDDO !DO ixt=1,niso
220      ! initialisation:
221      fqfonte_diag(i)  =0.0
222      fq_fonte_diag(i) =0.0
223      snow_evap_diag(i)=0.0
224    ENDDO !DO i=1,knon
225#ifdef ISOVERIF
226    ! WRITE(*,*) 'surf_land_bucket 235'
227    DO i=1,knon 
228      IF (iso_eau > 0) THEN
229        CALL iso_verif_egalite(qsol_prec(i),xtsol_prec(iso_eau,i), &
230                                'surf_land_bucket 141')
231      ENDIF
232    ENDDO !DO i=1,knon
233#endif   
234#endif   
235
236!* Calculate snow height, run_off, age of snow
237
238    CALL fonte_neige( knon, is_ter, knindex, dtime, &
239         tsurf, precip_rain, precip_snow, &
240         snow, qsol, tsurf_new, evap &
241#ifdef ISO   
242   ,fq_fonte_diag,fqfonte_diag,snow_evap_diag,fqcalving_diag   &
243   ,max_eau_sol_diag,runoff_diag,run_off_lic_diag,coeff_rel_diag   &
244#endif
245     )
246
247#ifdef ISO
248#ifdef ISOVERIF
249        DO i=1,knon
250          DO ixt=1,niso
251            CALL iso_verif_noNaN(xtsol_prec(ixt,i),'surf_land_burcket 237')
252          ENDDO
253        ENDDO
254#endif
255#ifdef ISOVERIF
256        !WRITE(*,*) 'surf_land_bucket 235'
257        DO i=1,knon
258          IF (iso_eau > 0) THEN
259            CALL iso_verif_egalite_choix(qsol_prec(i), &
260                                     xtsol_prec(iso_eau,i),'surf_land_bucket 628', &
261                                     errmax,errmaxrel)
262            CALL iso_verif_egalite_choix(precip_snow(i), &
263                                     xtprecip_snow(iso_eau,i),'surf_land_bucket 227', &
264                                     errmax,errmaxrel)
265             ! attention, dans fonte_neige, on modifie snow sans modifier
266             ! xtsnow
267             ! c'est fait plus tard dans gestion_neige
268!            WRITE(*,*) 'surf_land_bucket 287: i=',i
269!            WRITE(*,*) 'snow(i)=',snow(i)
270            CALL iso_verif_egalite_choix(xtsnow(iso_eau,i), &
271                                     snow_prec(i),'surf_land_bucket 245', &
272                                     errmax,errmaxrel)
273          ENDIF 
274          IF ((iso_O17 > 0).AND.(iso_O18 > 0)) THEN
275              IF (qsol_prec(i) > ridicule_qsol) THEN
276                CALL iso_verif_aberrant_o17(xtsol_prec(iso_O17,i)/qsol_prec(i) &
277                                       ,xtsol_prec(iso_O18,i)/qsol_prec(i) &
278                                       ,'surf_land_bucket 642')
279              ENDIF !IF ((qsol_prec(i) > ridicule_qsol) &
280          ENDIF !IF ((iso_O17 > 0).AND.(iso_O18 > 0)) THEN
281        ENDDO  !DO i=1,knon
282        !WRITE(*,*) 'surf_land_mod 291'
283        !WRITE(*,*) 'snow_evap_diag(1)=',snow_evap_diag(1)
284#endif         
285        CALL calcul_iso_surf_ter_vectall(klon,knon, &
286             evap,snow_evap_diag,snow, &
287             fq_fonte_diag,fqfonte_diag,dtime,precip_rain,xtprecip_rain, &
288             precip_snow,xtprecip_snow, snow_prec,xtsnow_prec, &
289             tsurf_new,xtspechum,pref,spechum,t_coup,u1_lay,v1_lay,p1lay, &
290             qsol,xtsol,qsol_prec,xtsol_prec, &
291             max_eau_sol_diag, &
292             xtevap,xtsnow,h1,runoff_diag,xtrunoff_diag,fqcalving_diag, &
293             knindex,is_ter,run_off_lic_diag,coeff_rel_diag,Rland_ice &
294     )
295!#ifdef ISOVERIF
296!        WRITE(*,*) 'surf_land_bucket 303'
297!#endif
298#endif
299
300!* Calculate the age of snow
301
302    CALL albsno(klon,knon,dtime,agesno(:),alb_neig(:), precip_snow(:)) 
303   
304    WHERE (snow(1 : knon) < 0.0001) agesno(1 : knon) = 0.
305   
306    DO i=1, knon
307       zfra(i) = MAX(0.0,MIN(1.0, snow(i)/(snow(i)+10.0)))
308       alb_lim(i)  = alb_neig(i) *zfra(i) + alb_lim(i)*(1.0-zfra(i))
309    END DO
310
311!* Return albedo :
312!    alb1_new and alb2_new are here given the same values
313
314    alb1_new(:) = 0.0
315    alb2_new(:) = 0.0
316    alb1_new(1:knon) = alb_lim(1:knon)
317    alb2_new(1:knon) = alb_lim(1:knon)
318
319!* Calculate the rugosity
320
321    DO i = 1, knon
322       z0_new(i) = MAX(1.5e-05,SQRT(z0_new(i)**2 + rugoro(i)**2))
323    END DO
324
325!* Send to coupler
326!  The run-off from river and coast are not calculated in the bucket modele.
327!  For testing purpose of the coupled modele we put the run-off to zero.
328    IF (type_ocean=='couple') THEN
329       dummy_riverflow(:)   = 0.0
330       dummy_coastalflow(:) = 0.0
331       CALL cpl_send_land_fields(itime, knon, knindex, &
332            dummy_riverflow, dummy_coastalflow)
333    ENDIF
334
335!* End
336
337  END SUBROUTINE surf_land_bucket
338
339!****************************************************************************************
340
341END MODULE surf_land_bucket_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.