| 1 | SUBROUTINE LWVB & |
|---|
| 2 | &( KIDIA , KFDIA , KLON , KLEV , KUAER & |
|---|
| 3 | &, PABCU , PADJD , PADJU & |
|---|
| 4 | &, PB , PBINT , PBSUR , PBTOP & |
|---|
| 5 | &, PDISD , PDISU , PEMIS , PEMIW & |
|---|
| 6 | &, PGASUR, PGBSUR, PGATOP, PGBTOP & |
|---|
| 7 | &, PDWFSU,PFLUC & |
|---|
| 8 | &) |
|---|
| 9 | |
|---|
| 10 | !**** *LWVB* - L.W., VERTICAL INTEGRATION, EXCHANGE WITH BOUNDARIES |
|---|
| 11 | |
|---|
| 12 | ! PURPOSE. |
|---|
| 13 | ! -------- |
|---|
| 14 | ! INTRODUCES THE EFFECTS OF THE BOUNDARIES IN THE VERTICAL |
|---|
| 15 | ! INTEGRATION |
|---|
| 16 | |
|---|
| 17 | !** INTERFACE. |
|---|
| 18 | ! ---------- |
|---|
| 19 | |
|---|
| 20 | ! EXPLICIT ARGUMENTS : |
|---|
| 21 | ! -------------------- |
|---|
| 22 | ! ==== INPUTS === |
|---|
| 23 | ! PABCU : (KLON,NUA,3*KLEV+1); ABSORBER AMOUNTS |
|---|
| 24 | ! PADJ.. : (KLON,KLEV+1) ; CONTRIBUTION BY ADJACENT LAYERS |
|---|
| 25 | ! PB : (KLON,NSIL,KLEV+1); SPECTRAL HALF-LEVEL PLANCK FUNCTIONS |
|---|
| 26 | ! PBINT : (KLON,KLEV+1) ; HALF-LEVEL PLANCK FUNCTIONS |
|---|
| 27 | ! PBSUR : (KLON,NSIL) ; SPECTRAL SURFACE PLANCK FUNCTION |
|---|
| 28 | ! PBTOP : (KLON,NSIL) ; SPECTRAL T.O.A. PLANCK FUNCTION |
|---|
| 29 | ! PDIS.. : (KLON,KLEV+1) ; CONTRIBUTION BY DISTANT LAYERS |
|---|
| 30 | ! PEMIS : (KLON) ; SURFACE LW EMISSIVITY |
|---|
| 31 | ! PEMIW : (KLON) ; SURFACE LW WINDOW EMISSIVITY |
|---|
| 32 | ! PGASUR, PGBSUR ; SURFACE PADE APPROXIMANTS |
|---|
| 33 | ! PGATOP, PGBTOP ; T.O.A. PADE APPROXIMANTS |
|---|
| 34 | ! ==== OUTPUTS === |
|---|
| 35 | ! PDWFSU : (KLON,NSIL) ; SPECTRAL DOWNWARD FLUX AT SURFACE |
|---|
| 36 | ! PFLUC(KLON,2,KLEV) ; RADIATIVE FLUXES CLEAR-SKY: |
|---|
| 37 | ! 1 ==> UPWARD FLUX TOTAL |
|---|
| 38 | |
|---|
| 39 | ! IMPLICIT ARGUMENTS : NONE |
|---|
| 40 | ! -------------------- |
|---|
| 41 | |
|---|
| 42 | ! METHOD. |
|---|
| 43 | ! ------- |
|---|
| 44 | |
|---|
| 45 | ! COMPUTES THE ENERGY EXCHANGE WITH TOP AND SURFACE OF THE |
|---|
| 46 | ! ATMOSPHERE AND ADDS UP ALL CONTRIBUTIONS TO GET THE CLEAR-SKY |
|---|
| 47 | ! FLUXES |
|---|
| 48 | |
|---|
| 49 | ! EXTERNALS. |
|---|
| 50 | ! ---------- |
|---|
| 51 | |
|---|
| 52 | ! *LWTT* |
|---|
| 53 | |
|---|
| 54 | ! REFERENCE. |
|---|
| 55 | ! ---------- |
|---|
| 56 | |
|---|
| 57 | ! SEE RADIATION'S PART OF THE MODEL'S DOCUMENTATION AND |
|---|
| 58 | ! ECMWF RESEARCH DEPARTMENT DOCUMENTATION OF THE IFS |
|---|
| 59 | |
|---|
| 60 | ! AUTHOR. |
|---|
| 61 | ! ------- |
|---|
| 62 | ! JEAN-JACQUES MORCRETTE *ECMWF* |
|---|
| 63 | ! MODIFICATIONS. |
|---|
| 64 | ! -------------- |
|---|
| 65 | ! ORIGINAL : 89-07-14 |
|---|
| 66 | ! JJ Morcrette 96-06-07 Surface LW Window Emissivity |
|---|
| 67 | |
|---|
| 68 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 69 | |
|---|
| 70 | #include "tsmbkind.h" |
|---|
| 71 | |
|---|
| 72 | USE YOELW , ONLY : NSIL ,NIPD ,NTRA ,NUA ,NG1P1 |
|---|
| 73 | |
|---|
| 74 | |
|---|
| 75 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 76 | |
|---|
| 77 | |
|---|
| 78 | ! DUMMY INTEGER SCALARS |
|---|
| 79 | INTEGER_M :: KFDIA |
|---|
| 80 | INTEGER_M :: KIDIA |
|---|
| 81 | INTEGER_M :: KLEV |
|---|
| 82 | INTEGER_M :: KLON |
|---|
| 83 | INTEGER_M :: KUAER |
|---|
| 84 | |
|---|
| 85 | |
|---|
| 86 | |
|---|
| 87 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 88 | |
|---|
| 89 | !* 0.1 ARGUMENTS |
|---|
| 90 | ! --------- |
|---|
| 91 | |
|---|
| 92 | |
|---|
| 93 | REAL_B :: PABCU(KLON,NUA,3*KLEV+1)& |
|---|
| 94 | &, PADJD(KLON,KLEV+1) , PADJU(KLON,KLEV+1)& |
|---|
| 95 | &, PB(KLON,NSIL,KLEV+1),PBINT(KLON,KLEV+1)& |
|---|
| 96 | &, PBSUR(KLON,NSIL) , PBTOP(KLON,NSIL)& |
|---|
| 97 | &, PDISD(KLON,KLEV+1) , PDISU(KLON,KLEV+1)& |
|---|
| 98 | &, PEMIS(KLON) , PEMIW(KLON)& |
|---|
| 99 | &, PGASUR(KLON,NIPD,2), PGBSUR(KLON,NIPD,2)& |
|---|
| 100 | &, PGATOP(KLON,NIPD,2), PGBTOP(KLON,NIPD,2) |
|---|
| 101 | |
|---|
| 102 | REAL_B :: PDWFSU(KLON,NSIL) , PFLUC(KLON,2,KLEV+1) |
|---|
| 103 | |
|---|
| 104 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 105 | |
|---|
| 106 | !* 0.2 LOCAL ARRAYS |
|---|
| 107 | ! ------------ |
|---|
| 108 | |
|---|
| 109 | REAL_B :: ZBSUR(KLON,NSIL)& |
|---|
| 110 | &, ZTT(KLON,NTRA), ZTT1(KLON,NTRA), ZTT2(KLON,NTRA)& |
|---|
| 111 | &, ZUU(KLON,NUA) , ZCNSOL(KLON) , ZCNTOP(KLON) |
|---|
| 112 | |
|---|
| 113 | ! LOCAL INTEGER SCALARS |
|---|
| 114 | INTEGER_M :: IN, JA, JK, JL |
|---|
| 115 | |
|---|
| 116 | ! LOCAL REAL SCALARS |
|---|
| 117 | REAL_B :: ZCNTOP1, ZCNTOP2, ZCNTOP3, ZCNTOP4, ZCNTOP5, ZCNTOP6 |
|---|
| 118 | |
|---|
| 119 | |
|---|
| 120 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 121 | |
|---|
| 122 | !* 1. INITIALIZATION |
|---|
| 123 | ! -------------- |
|---|
| 124 | |
|---|
| 125 | |
|---|
| 126 | !* 1.2 INITIALIZE TRANSMISSION FUNCTIONS |
|---|
| 127 | ! --------------------------------- |
|---|
| 128 | |
|---|
| 129 | DO JA=1,NTRA |
|---|
| 130 | DO JL=KIDIA,KFDIA |
|---|
| 131 | ZTT (JL,JA)=_ONE_ |
|---|
| 132 | ZTT1(JL,JA)=_ONE_ |
|---|
| 133 | ZTT2(JL,JA)=_ONE_ |
|---|
| 134 | ENDDO |
|---|
| 135 | ENDDO |
|---|
| 136 | |
|---|
| 137 | DO JA=1,NUA |
|---|
| 138 | DO JL=KIDIA,KFDIA |
|---|
| 139 | ZUU(JL,JA)=_ONE_ |
|---|
| 140 | ENDDO |
|---|
| 141 | ENDDO |
|---|
| 142 | |
|---|
| 143 | ! ------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 144 | |
|---|
| 145 | !* 2. VERTICAL INTEGRATION |
|---|
| 146 | ! -------------------- |
|---|
| 147 | |
|---|
| 148 | |
|---|
| 149 | !* 2.3 EXCHANGE WITH TOP OF THE ATMOSPHERE |
|---|
| 150 | ! ----------------------------------- |
|---|
| 151 | |
|---|
| 152 | DO JK = 1 , KLEV |
|---|
| 153 | IN=(JK-1)*NG1P1+1 |
|---|
| 154 | |
|---|
| 155 | DO JA=1,KUAER |
|---|
| 156 | DO JL=KIDIA,KFDIA |
|---|
| 157 | ZUU(JL,JA)=PABCU(JL,JA,IN) |
|---|
| 158 | ENDDO |
|---|
| 159 | ENDDO |
|---|
| 160 | |
|---|
| 161 | |
|---|
| 162 | CALL LWTT & |
|---|
| 163 | &( KIDIA , KFDIA , KLON & |
|---|
| 164 | &, PGATOP(1,1,1), PGBTOP(1,1,1)& |
|---|
| 165 | &, ZUU , ZTT & |
|---|
| 166 | &) |
|---|
| 167 | |
|---|
| 168 | DO JL = KIDIA,KFDIA |
|---|
| 169 | ZCNTOP1=PBTOP(JL,1)*ZTT(JL,1) *ZTT(JL,10) |
|---|
| 170 | ZCNTOP2=PBTOP(JL,2)*ZTT(JL,2)*ZTT(JL,7)*ZTT(JL,11) |
|---|
| 171 | ZCNTOP3=PBTOP(JL,3)*ZTT(JL,4)*ZTT(JL,8)*ZTT(JL,12) |
|---|
| 172 | ZCNTOP4=PBTOP(JL,4)*ZTT(JL,5)*ZTT(JL,9)*ZTT(JL,13) |
|---|
| 173 | ZCNTOP5=PBTOP(JL,5)*ZTT(JL,3) *ZTT(JL,14) |
|---|
| 174 | ZCNTOP6=PBTOP(JL,6)*ZTT(JL,6) *ZTT(JL,15) |
|---|
| 175 | ZCNTOP(JL)=ZCNTOP1+ZCNTOP2+ZCNTOP3+ZCNTOP4+ZCNTOP5+ZCNTOP6 |
|---|
| 176 | PFLUC(JL,2,JK)=ZCNTOP(JL)-PBINT(JL,JK)-PDISD(JL,JK)-PADJD(JL,JK) |
|---|
| 177 | IF (JK == 1) THEN |
|---|
| 178 | PDWFSU(JL,1)=ZCNTOP1-PB(JL,1,JK)-PDWFSU(JL,1) |
|---|
| 179 | PDWFSU(JL,2)=ZCNTOP2-PB(JL,2,JK)-PDWFSU(JL,2) |
|---|
| 180 | PDWFSU(JL,3)=ZCNTOP3-PB(JL,3,JK)-PDWFSU(JL,3) |
|---|
| 181 | PDWFSU(JL,4)=ZCNTOP4-PB(JL,4,JK)-PDWFSU(JL,4) |
|---|
| 182 | PDWFSU(JL,5)=ZCNTOP5-PB(JL,5,JK)-PDWFSU(JL,5) |
|---|
| 183 | PDWFSU(JL,6)=ZCNTOP6-PB(JL,6,JK)-PDWFSU(JL,6) |
|---|
| 184 | ENDIF |
|---|
| 185 | ENDDO |
|---|
| 186 | |
|---|
| 187 | ENDDO |
|---|
| 188 | |
|---|
| 189 | JK = KLEV+1 |
|---|
| 190 | IN=(JK-1)*NG1P1+1 |
|---|
| 191 | |
|---|
| 192 | DO JL = KIDIA,KFDIA |
|---|
| 193 | ZCNTOP(JL)= PBTOP(JL,1)& |
|---|
| 194 | &+ PBTOP(JL,2)& |
|---|
| 195 | &+ PBTOP(JL,3)& |
|---|
| 196 | &+ PBTOP(JL,4)& |
|---|
| 197 | &+ PBTOP(JL,5)& |
|---|
| 198 | &+ PBTOP(JL,6) |
|---|
| 199 | PFLUC(JL,2,JK)=ZCNTOP(JL)-PBINT(JL,JK)-PDISD(JL,JK)-PADJD(JL,JK) |
|---|
| 200 | ENDDO |
|---|
| 201 | |
|---|
| 202 | |
|---|
| 203 | !* 2.5 EXCHANGE WITH LOWER LIMIT |
|---|
| 204 | ! ------------------------- |
|---|
| 205 | |
|---|
| 206 | JK = 1 |
|---|
| 207 | IN=(JK-1)*NG1P1+1 |
|---|
| 208 | |
|---|
| 209 | DO JL = KIDIA,KFDIA |
|---|
| 210 | ZBSUR(JL,1)=PBSUR(JL,1)*PEMIS(JL) -(_ONE_-PEMIS(JL))*PDWFSU(JL,1) |
|---|
| 211 | ZBSUR(JL,2)=PBSUR(JL,2)*PEMIS(JL) -(_ONE_-PEMIS(JL))*PDWFSU(JL,2) |
|---|
| 212 | ZBSUR(JL,3)=PBSUR(JL,3)*PEMIW(JL) -(_ONE_-PEMIW(JL))*PDWFSU(JL,3) |
|---|
| 213 | ZBSUR(JL,4)=PBSUR(JL,4)*PEMIW(JL) -(_ONE_-PEMIW(JL))*PDWFSU(JL,4) |
|---|
| 214 | ZBSUR(JL,5)=PBSUR(JL,5)*PEMIS(JL) -(_ONE_-PEMIS(JL))*PDWFSU(JL,5) |
|---|
| 215 | ZBSUR(JL,6)=PBSUR(JL,6)*PEMIS(JL) -(_ONE_-PEMIS(JL))*PDWFSU(JL,6) |
|---|
| 216 | |
|---|
| 217 | PFLUC(JL,1,JK) = ZBSUR(JL,1)& |
|---|
| 218 | &+ ZBSUR(JL,2)& |
|---|
| 219 | &+ ZBSUR(JL,3)& |
|---|
| 220 | &+ ZBSUR(JL,4)& |
|---|
| 221 | &+ ZBSUR(JL,5)& |
|---|
| 222 | &+ ZBSUR(JL,6) |
|---|
| 223 | |
|---|
| 224 | ZBSUR(JL,1)=ZBSUR(JL,1)-PB(JL,1,1) |
|---|
| 225 | ZBSUR(JL,2)=ZBSUR(JL,2)-PB(JL,2,1) |
|---|
| 226 | ZBSUR(JL,3)=ZBSUR(JL,3)-PB(JL,3,1) |
|---|
| 227 | ZBSUR(JL,4)=ZBSUR(JL,4)-PB(JL,4,1) |
|---|
| 228 | ZBSUR(JL,5)=ZBSUR(JL,5)-PB(JL,5,1) |
|---|
| 229 | ZBSUR(JL,6)=ZBSUR(JL,6)-PB(JL,6,1) |
|---|
| 230 | ENDDO |
|---|
| 231 | |
|---|
| 232 | DO JK = 2 , KLEV+1 |
|---|
| 233 | IN=(JK-1)*NG1P1+1 |
|---|
| 234 | |
|---|
| 235 | DO JA=1,KUAER |
|---|
| 236 | DO JL=KIDIA,KFDIA |
|---|
| 237 | ZUU(JL,JA)=PABCU(JL,JA,1)-PABCU(JL,JA,IN) |
|---|
| 238 | ENDDO |
|---|
| 239 | ENDDO |
|---|
| 240 | |
|---|
| 241 | |
|---|
| 242 | CALL LWTT & |
|---|
| 243 | &( KIDIA , KFDIA , KLON & |
|---|
| 244 | &, PGASUR(1,1,1), PGBSUR(1,1,1)& |
|---|
| 245 | &, ZUU, ZTT & |
|---|
| 246 | &) |
|---|
| 247 | |
|---|
| 248 | DO JL = KIDIA,KFDIA |
|---|
| 249 | ZCNSOL(JL)=ZBSUR(JL,1)*ZTT(JL,1) *ZTT(JL,10)& |
|---|
| 250 | &+ZBSUR(JL,2)*ZTT(JL,2)*ZTT(JL,7)*ZTT(JL,11)& |
|---|
| 251 | &+ZBSUR(JL,3)*ZTT(JL,4)*ZTT(JL,8)*ZTT(JL,12)& |
|---|
| 252 | &+ZBSUR(JL,4)*ZTT(JL,5)*ZTT(JL,9)*ZTT(JL,13)& |
|---|
| 253 | &+ZBSUR(JL,5)*ZTT(JL,3) *ZTT(JL,14)& |
|---|
| 254 | &+ZBSUR(JL,6)*ZTT(JL,6) *ZTT(JL,15) |
|---|
| 255 | PFLUC(JL,1,JK)=ZCNSOL(JL)+PBINT(JL,JK)-PDISU(JL,JK)-PADJU(JL,JK) |
|---|
| 256 | ENDDO |
|---|
| 257 | |
|---|
| 258 | ENDDO |
|---|
| 259 | |
|---|
| 260 | ! ------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 261 | |
|---|
| 262 | RETURN |
|---|
| 263 | END SUBROUTINE LWVB |
|---|
