source: LMDZ6/branches/LMDZ-INCA-Dyn/libf/phylmd/inlandsis/surf_inlandsis_mod.F90 @ 5425

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Ajout de INLANDSIS, nouvelle interface entre LMDZ et la neige de SISVAT
Etienne, 04/01/2021

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Line 
1MODULE surf_inlandsis_mod
2
3  IMPLICIT NONE
4
5 
6  CONTAINS
7
8                                       
9
10  SUBROUTINE surf_inlandsis(knon,rlon,rlat, ikl2i, itime, dtime, debut, lafin, &
11             rmu0, swdown, lwdown, albedo_old, pexner, ps, p1lay, &
12             precip_rain, precip_snow, precip_snow_adv, snow_adv, &
13             zsl_height, wind_velo, ustar, temp_air, dens_air, spechum, tsurf, &
14             rugos, snow_cont_air, alb_soil, slope, cloudf, &
15             radsol, qsol, tsoil, snow, zfra, snowhgt, qsnow, to_ice, sissnow, agesno, &
16             AcoefH, AcoefQ, BcoefH, BcoefQ, cdragm, cdragh, &
17             runoff_lic, evap, fluxsens, fluxlat, dflux_s, dflux_l, &     
18             tsurf_new, alb1, alb2, alb3, &
19             emis_new, z0m, z0h, qsurf)       
20                                                                             
21! +------------------------------------------------------------------------+   
22! |                                                                        |   
23! |   SubRoutine surf_inlandsis: Interfacing Lmdz AND Sisvat's Ice and Snow|
24! |                              (INLANDSIS)                               |
25! |   SISVAT (Soil/Ice Snow Vegetation Atmosphere Transfer Scheme)         |   
26! |   surface scheme of the Modele Atmospherique Regional (MAR)            |
27! |   Author: Heinz Juergen Punge, LSCE                June 2009           |
28! |     based on the MAR-SISVAT interface by Hubert Gallee                 |
29! |           Update Etienne Vignon, LMD, Novembre 2020                    |
30! |                                                                        |   
31! +------------------------------------------------------------------------+   
32! |   
33! |   In the current setup, SISVAT is used only to model the land ice      |
34! |   part of the surface; hence it is called with the compressed variables|
35! |   from pbl_surface, and only by the surf_landice routine.              |
36! |                                                                        |   
37! |   In this interface it is assumed that the partitioning of the soil,   |
38! |   and hence the number of grid points is constant during a simulation, |
39! |   hence eg. snow properties remain stored in the global SISVAT         |
40! |   variables between the calls and don't need to be handed over as      |
41! |   arguments. When the partitioning is supposed to change, make sure to |
42! |   update the variables.                                                |
43! |                                                                        | 
44! |   INPUT                                                                | 
45! |             SnoMod: Snow Pack is set up when .T.                       | 
46! |             reaLBC: Update Bound.Condit.when .T.                       |   
47! |                                                                        | 
48! |   INPUT    (via MODULES VARxSV, VARySV, VARtSV)                        | 
49! |   ^^^^^     xxxxSV: SISVAT/LMDZ interfacing variables                  |   
50! |                                                                        | 
51! |   Preprocessing  Option: SISVAT PHYSICS                                |   
52! |   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^  ^^^^^^^^^^^^^^                                |   
53! | #                       #HY                                            |   
54! | #                       #SN: Snow         Model                        |   
55! | #                       #BS: Blowing Snow Parameterization             |   
56! +------------------------------------------------------------------------+
57       
58    USE dimphy                                           
59    USE VAR_SV
60    USE VARdSV
61    USE VARxSV
62    USE VARySV
63    USE VARtSV
64    USE VARphy
65    USE surface_data, only: iflag_tsurf_inlandsis,SnoMod,BloMod,ok_outfor                                       
66
67    IMPLICIT NONE   
68                                                               
69! +--INTERFACE Variables                                                     
70! +  ===================
71                                           
72!    include  "dimsoil.h"                                     
73                                                                   
74
75! +--Global Variables                                                         
76! +  ================ 
77! Input Variables for SISVAT
78    INTEGER,               INTENT(IN)      :: knon
79    INTEGER,               INTENT(IN)      :: itime   
80    REAL,                  INTENT(IN)      :: dtime
81    LOGICAL,               INTENT(IN)      :: debut     ! true if first step
82    LOGICAL,               INTENT(IN)      :: lafin     ! true if last step
83
84    INTEGER, DIMENSION(klon), INTENT(IN)   :: ikl2i     ! Index Decompression
85    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: rlon, rlat
86    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: rmu0      ! cos sol. zenith angle
87    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: swdown    !
88    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: lwdown    !
89    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: albedo_old   
90    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: pexner    ! Exner potential
91    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: precip_rain, precip_snow
92    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: precip_snow_adv, snow_adv
93                                                        !Snow Drift
94    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: zsl_height, wind_velo
95    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: temp_air, spechum, ps,p1lay
96    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: dens_air, tsurf           
97    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: rugos,snow_cont_air
98    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: alb_soil, slope
99    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: cloudf   
100    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: AcoefH, AcoefQ
101    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: BcoefH, BcoefQ
102    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: cdragm, cdragh
103    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: ustar   ! friction velocity
104
105! Variables exchanged between LMDZ and SISVAT
106    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN)      :: radsol    ! Surface absorbed rad.
107    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(INOUT)   :: snow      ! Tot snow mass [kg/m2]
108    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(INOUT)   :: zfra      ! snwo surface fraction [0-1]
109    REAL, DIMENSION(klon,nsoilmx), INTENT(OUT) :: tsoil ! Soil Temperature
110    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)       :: qsol      ! Soil Water Content 
111    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(INOUT)     :: z0m    ! Momentum Roughn Lgt
112    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(INOUT)     :: z0h    ! Momentum Roughn Lgt
113
114
115! Output Variables for LMDZ
116    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: alb1      ! Albedo SW
117    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: alb2,alb3 ! Albedo NIR and LW
118    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: emis_new  ! Surface Emissivity
119    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: runoff_lic ! Runoff           
120    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: dflux_s   ! d/dT sens. ht flux 
121    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: dflux_l   ! d/dT latent ht flux
122    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: fluxsens  ! Sensible ht flux   
123    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: fluxlat   ! Latent heat flux
124    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: evap      ! Evaporation
125    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: agesno    ! Snow age (top layer)
126    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: tsurf_new ! Surface Temperature
127    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: qsurf     ! Surface Humidity
128
129! Specific INLANDIS outputs
130
131    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: qsnow     ! Total H2O snow[kg/m2]
132    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: snowhgt   ! Snow height (m)
133    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: to_ice    ! Snow passed to ice
134    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT)     :: sissnow   ! Snow in model (kg/m2)
135
136                                                                         
137
138                                                                   
139! +--Internal  Variables                                                       
140! +  ===================                                         
141
142    CHARACTER(len=20)               :: fn_outfor ! Name for output file
143    INTEGER                         :: i, ig, ikl, isl, isn, nt
144    INTEGER                         :: gp_outfor, un_outfor
145    REAL, PARAMETER                 :: f1=0.5
146    REAL, PARAMETER                 :: sn_upp=5000.,sn_low=500.
147    REAL, PARAMETER                 :: sn_add=400.,sn_div=2.
148                                             ! snow mass upper,lower limit,
149                                             ! added mass/division lowest layer
150    REAL, PARAMETER                 :: c1_zuo=12.960e+4, c2_zuo=2.160e+6
151    REAL, PARAMETER                 :: c3_zuo=1.400e+2,  czemin=1.e-3 
152                                             ! Parameters for drainage
153! c1_zuo/ 2.796e+4/,c2_zuo/2.160e+6/,c3_zuo/1.400e+2/ !     Tuning
154! +...        Run Off Parameters                                             
155! +           86400*1.5 day     ...*25 days (Modif. ETH Camp: 86400*0.3day)   
156! +           (Zuo and Oerlemans 1996, J.Glacio. 42, 305--317)             
157
158    REAL, DIMENSION(klon)           :: eps0SL          ! surface Emissivity
159    REAL                            :: zsigma, Ua_min, Us_min
160    REAL                            :: lambda          ! Par. soil discret.
161    REAL, DIMENSION(nsoilmx), SAVE  :: dz1,dz2         ! Soil layer thicknesses
162!$OMP THREADPRIVATE(dz1,dz2)
163    LOGICAL, SAVE                   :: firstcall
164!$OMP THREADPRIVATE(firstcall)               
165
166               
167                                       
168! +--Internal Variables
169! +  ==================
170
171    INTEGER                         ::  iso
172    LOGICAL                         ::  file_exists
173    CHARACTER(len=20)               ::  fichnom
174!========================================================================
175
176      PRINT*, 'je rentre dans inlandsis'
177
178      zsigma=1000.
179      dt__SV=dtime
180     
181   
182
183!     write(*,*)'Start of simulation? ',debut        !hj
184
185      IF (debut) THEN
186        firstcall=.TRUE.
187        INI_SV=.false.
188
189      ELSE
190        firstcall=.false.
191        INI_SV=.true.
192      END IF
193
194
195
196
197       IF (ok_outfor) THEN
198        un_outfor=51                 ! unit number for point output file
199        gp_outfor= 1        ! grid point number for point output
200        fn_outfor='outfor_SV.dat'
201       END IF
202
203! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
204
205
206
207
208! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
209! + INITIALISATION: BEGIN +++
210! + -------------------------
211! +
212! + Compute soil discretization (as for LMDZ)
213! + ----------------------------------------- 
214      IF (firstcall) THEN
215
216! +--Array size
217     klonv=klon
218     knonv=knon
219
220
221        write(*,*)'klon',klon,'klonv',klonv,'knon',knon,'nsol',nsol,'nsno',nsno
222
223
224        CALL INIT_VARtSV
225        CALL INIT_VARxSV
226        CALL INIT_VARySV
227
228        eps0SL(:)=0.
229       
230       
231! +--Soil layer thickness                                                   
232! +  ----------------------- 
233!        write(*,'(/a)') 'Start SISVAT init: soil discretization ', nsoilmx
234        CALL get_soil_levels(dz1,dz2,lambda)
235
236       
237        lambSV=lambda
238        dz1_SV(1:knon,1:) = 0.     
239        dz2_SV(1:knon,1:) = 0.
240                     
241        DO isl =   -nsol,0   
242          dz_dSV(isl) = 0.5e-3*dz2(1-isl)           ! Soil layer thickness
243          DO ikl=1,knon
244            dz1_SV(ikl,isl) = dz1(1-isl)    !1.e-3*
245            dz2_SV(ikl,isl) = dz2(1-isl)    !1.e-3*
246          END DO
247
248        END DO
249
250
251
252
253        DO ikl=1,knon     
254
255
256! Initialise variables
257         
258          ispiSV(ikl)             = 0
259          iiceSV(ikl)             = 0 
260          rusnSV(ikl)             = 0.   
261          toicSV(ikl)             = 0.     
262          isnoSV(ikl)             = 0.       ! # snow layers                           
263          istoSV(ikl,:)           = 0.
264          eta_SV(ikl,:)           = 0.     
265          TsisSV(ikl,:)           = 0.
266          ro__SV(ikl,:)           = 0.       
267          G1snSV(ikl,:)           = 0. 
268          G2snSV(ikl,:)           = 0.
269          agsnSV(ikl,:)           = 0.
270          dzsnSV(ikl,:)           = 0.
271          zzsnsv(ikl,:)           = 0.                                           
272          BufsSV(ikl)             = 0.   
273          qsnoSV(ikl)             = 0.     ! BL snow content 
274          zWEcSV(ikl)             = 0.
275          dbs_SV(ikl)             = 0.
276          dsnbSV(ikl)             = 0.
277          esnbSV(ikl)             = 0.
278          BrosSV(ikl)             = 0.
279          BG1sSV(ikl)             = 0.         
280          BG2sSV(ikl)             = 0.
281          SWS_SV(ikl)             = 0.
282          RnofSV(ikl)             = 0.     ! RunOFF Intensity
283          RRs_SV(ikl)             = 0.
284          DDs_SV(ikl)             = 0.
285          VVs_SV(ikl)             = 0.
286          cld_SV(ikl)             = 0.     
287          uts_SV(ikl)             = 0.     ! u*T*  arbitrary 
288          uqs_SV(ikl)             = 0.     ! u*q*    "
289          uss_SV(ikl)             = 0.     ! u*s*    "
290          LMO_SV(ikl)             = 0.
291
292
293! Set variables
294
295          LSmask(ikl) = 1                          ! Land/Sea   Mask   
296          isotSV(ikl) = 12                         ! Soil       Type  -> 12= ice 
297          iWaFSV(ikl) = 1                          ! Soil Drainage                                     
298          eps0SL(ikl )= 1.
299          alb0SV(ikl) = alb_soil(ikl)                 ! Soil Albedo       
300          Z0m_SV(ikl) = z0m(ikl)                      ! Moment.Roughn.L.
301          Z0h_SV(ikl) = z0h(ikl)                      ! heat Roughn.L.
302
303! + Soil Upward IR Flux, Water Fluxes, roughness length 
304          IRs_SV(ikl) =                               &
305              -eps0SL(ikl)* StefBo*(temp_air(ikl)**4)   ! Upward IR Flux   
306          Tsf_SV(ikl) = min(temp_air(ikl),TfSnow)       
307         
308! + Soil
309        DO isl =   -nsol,0   
310          TsisSV(ikl,isl) = min(tsoil(ikl,1+nsol),TfSnow-0.2)   !temp_air(ikl)  !tsoil(ikl,1-isl)   Soil Temperature
311          !TsisSV(ikl,isl) = min(temp_air(ikl),TfSnow-0.2)
312          eta_SV(ikl,isl) = epsi                        !etasoil(ikl,1-isl) Soil Water[m3/m3]
313          ro__SV(ikl,isl) = rhoIce                         !rosoil(ikl,1-isl)  volumic mass
314        END DO     
315
316
317
318!! Initialise with snow
319          !  G1snSV(ikl,0)          = 0.                   !      [-]     
320          !  G2snSV(ikl,0)          = 1.6                  ! [-] [0.0001 m]
321          !  dzsnSV(ikl,0)          = dz_dSV(0)            !           [m]
322
323
324          ! if (snow(ikl) .GT. 0.) then
325          !   isnoSV(ikl)             = 1       ! snow layers                           
326          !   istoSV(ikl,1:nsno)      = 0     ! 0,...,5 :   Snow     History (see istdSV data)
327          !   eta_SV(ikl,1:nsno)      = epsi     
328          !   TsisSV(ikl,1:nsno)      = tsoil(ikl,1)         
329          !   ro__SV(ikl,1:nsno)      = 350.0       
330          !   G1snSV(ikl,1:nsno)      = 0.   !      [-] 
331          !   G2snSV(ikl,1:nsno)      = 1.6   !     [-] [0.0001 m]
332          !   agsnSV(ikl,1:nsno)      = 50.   !          [day]
333          !   dzsnSV(ikl,1)           = snow(ikl)/max(ro__SV(ikl,1),epsi) ![m]
334! ! ecrete si trop de neige:
335!              IF (snow(ikl) .ge. sn_upp) THEN  !thinnen snow layer below
336!               dzsnSV(ikl,1)      = dzsnSV(ikl,1)/sn_div
337!               toicSV(ikl) = toicSV(ikl)+dzsnSV(ikl,1)*ro__SV(ikl,1)/sn_div
338!              END IF
339!            zzsnsv(ikl,1)      =  dzsnSV(ikl,1)                    ! Total snow pack thickness
340!          endif
341
342
343! Initialise la neige avec un profil de densité prochde des conditions de Dôme C (~10m de neige avec 19 niveaux) (Etienne):
344          isnoSV(ikl)                    = 19
345          istoSV(ikl,1:isnoSV(ikl))      = 100
346          ro__SV(ikl,1:isnoSV(ikl))      = 350.     
347          eta_SV(ikl,1:isnoSV(ikl))      = epsi
348          TsisSV(ikl,1:isnoSV(ikl))      = min(tsoil(ikl,1),TfSnow-0.2)
349          G1snSV(ikl,1:isnoSV(ikl))      = 0
350          G2snSV(ikl,1:isnoSV(ikl))      = 1.6
351          agsnSV(ikl,1:isnoSV(ikl))      = 50.   
352          dzsnSV(ikl,19)                  = 0.015
353          dzsnSV(ikl,18)                  =0.015
354          dzsnSV(ikl,17)                  =0.020
355          dzsnSV(ikl,16)                  =0.030
356          dzsnSV(ikl,15)                  =0.040
357          dzsnSV(ikl,14)                  =0.060
358          dzsnSV(ikl,13)                  =0.080
359          dzsnSV(ikl,12)                  =0.110
360          dzsnSV(ikl,11)                  =0.150
361          dzsnSV(ikl,10)                  =0.200
362          dzsnSV(ikl,9)                   =0.300
363          dzsnSV(ikl,8)                   =0.420
364          dzsnSV(ikl,7)                   =0.780
365          dzsnSV(ikl,6)                   =1.020
366          dzsnSV(ikl,5)                   =0.980
367          dzsnSV(ikl,4)                   =1.020
368          dzsnSV(ikl,3)                   =3.970
369          dzsnSV(ikl,2)                   =1.020
370          dzsnSV(ikl,1)                   =0.100
371
372
373        END DO                                           
374
375! +--Surface Fall Line Slope                                                   
376! +  ----------------------- 
377        IF (SnoMod)  THEN               
378          DO ikl=1,knon 
379            slopSV(ikl) = slope(ikl)
380            SWf_SV(ikl) =             &   ! Normalized Decay of the 
381              exp(-dt__SV             &   ! Surficial Water Content 
382              /(c1_zuo                &   !(Zuo and Oerlemans 1996, 
383            +c2_zuo*exp(-c3_zuo*abs(slopSV(ikl)))))  ! J.Glacio. 42, 305--317)
384          END DO                                     
385        END IF                           
386
387! + SISVAT_ini (as for use with MAR, but not computing soil layers)
388! + -------------------------------------------------------------
389!        write(*,'(/a)') 'Start SISVAT initialization: SISVAT_ini'
390        CALL SISVAT_ini(knon)
391
392
393! +--Read restart file
394! +  =================================================   
395       
396        INQUIRE(FILE="startsis.nc", EXIST=file_exists)
397        IF (file_exists) THEN
398        CALL sisvatetat0("startsis.nc",ikl2i)
399        END IF
400       
401       
402       
403! +--Output ascii file
404! +  =================================================   
405               
406       
407       
408        ! open output file
409        IF (ok_outfor) THEN
410          open(unit=un_outfor,status='replace',file=fn_outfor)         
411          ikl=gp_outfor     ! index sur la grille land ice
412          write(un_outfor,*) fn_outfor, ikl, dt__SV   
413          write(un_outfor,*) 'nsnow - albedo - z0m - z0h , dz [m,35], temp [K,46], rho [kg/m3,46], eta [kg/kg,46] &
414           & G1 [-,35], G2 [-,35], agesnow [d,35], history [-,35]'
415
416        END IF
417 
418      END IF  ! firstcall                       
419! +                               
420! +  +++  INITIALISATION:  END  +++                               
421! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
422
423
424
425! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
426! + READ FORCINGS 
427! + ------------------------
428
429! + Update Forcings for SISVAT given by the LMDZ model.
430! +
431      DO ikl=1,knon
432
433! +--Atmospheric Forcing                                    (INPUT)           
434! +  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^                                     ^^^^^
435        zSBLSV      = 1000.                         ! [m]               
436        za__SV(ikl) = zsl_height(ikl)               ! surface layer height (fisr model level) [m]
437        Ua_min      = epsi                          !
438        Ua_min      = 0.2 * sqrt(za__SV(ikl)   )    !                   
439        VV__SV(ikl) = max(Ua_min, wind_velo(ikl))   ! Wind velocity       [m/s]
440        TaT_SV(ikl) = temp_air(ikl)                 ! BL top Temperature    [K]
441        ExnrSV(ikl) = pexner(ikl)                   ! Exner potential         
442        rhT_SV(ikl) = dens_air(ikl)                 ! Air density           
443        QaT_SV(ikl) = spechum(ikl)                  ! Specific humidity
444        ps__SV(ikl) = ps(ikl)                       ! surface pressure     [Pa]
445        p1l_SV(ikl) = p1lay(ikl)                    ! lowest atm. layer press[Pa]
446
447! +--Surface properties
448! +  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
449
450        Z0m_SV(ikl) = z0m(ikl)                      ! Moment.Roughn.L.
451        Z0h_SV(ikl) = z0h(ikl)                      ! Moment.Roughn.L.
452
453! +--Energy Fluxes                                          (INPUT)           
454! +  ^^^^^^^^^^^^^                                           ^^^^^             
455        coszSV(ikl) = max(czemin,rmu0(ikl))         ! cos(zenith.Dist.) 
456        sol_SV(ikl) = swdown(ikl)                   ! downward Solar 
457        IRd_SV(ikl) = lwdown(ikl)                   ! downward IR   
458        rsolSV(ikl) = radsol(ikl)                   ! surface absorbed rad.   
459
460! +--Water  Fluxes                                          (INPUT)           
461! +  ^^^^^^^^^^^^^                                           ^^^^^             
462        drr_SV(ikl) = precip_rain(ikl)              ! Rain fall rate  [kg/m2/s]
463        dsn_SV(ikl) = precip_snow(ikl)              ! Snow fall rate  [kg/m2/s]
464!c #BS  dbsnow      = -SLussl(i,j,n)                ! Erosion   
465!c #BS.               *dtPhys     *rhT_SV(ikl) /ro_Wat                   
466!c #BS  dsnbSV(ikl) = snow_adv(ikl)  ! min(max(zero,dbsnow)             
467!c #BS.                    /    max(epsi,d_snow),unun)                   
468!c #BS  dbs_SV(ikl) = snow_cont_air(ikl)
469!c #BS                  blowSN(i,j,n)               !          [kg/m2] 
470                                                                             
471! +--Soil/BL                                      (INPUT)           
472! +  ^^^^^^^                                       ^^^^^           
473        alb0SV(ikl) = alb_soil(ikl)                 ! Soil background Albedo
474        AcoHSV(ikl) = AcoefH(ikl) 
475        BcoHSV(ikl) = BcoefH(ikl)                     
476        AcoQSV(ikl) = AcoefQ(ikl) 
477        BcoQSV(ikl) = BcoefQ(ikl)             
478        cdH_SV(ikl) = cdragh(ikl)     
479        cdM_SV(ikl) = cdragm(ikl)     
480        Us_min      = 0.01
481        us__SV(ikl) = max(Us_min, ustar(ikl))
482        ram_sv(ikl) = 1./(cdragm(ikl)*max(VV__SV(ikl),eps6))
483        rah_sv(ikl) = 1./(cdragh(ikl)*max(VV__SV(ikl),eps6))   
484
485! +--Energy Fluxes                                          (INPUT/OUTPUT)   
486! +  ^^^^^^^^^^^^^                                           ^^^^^^^^^^^^   
487        IF (.not.firstcall) THEN 
488        Tsf_SV(ikl) = tsurf(ikl)                     !hj 12 03 2010
489        cld_SV(ikl) = cloudf(ikl)                    ! Cloudiness         
490        END IF
491 
492
493      END DO
494
495!                           
496! +  +++  READ FORCINGS:  END  +++   
497! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
498
499
500
501! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
502! +--SISVAT EXECUTION                                                         
503! +  ----------------                                                         
504
505      call  INLANDSIS(SnoMod,BloMod,1)
506
507! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
508! + RETURN RESULTS 
509! + --------------
510! + Return (compressed) SISVAT variables to LMDZ             
511! +
512      DO  ikl=1,knon                  ! use only 1:knon (actual ice sheet..)
513        runoff_lic(ikl)    = RnofSV(ikl)*dtime   ! RunOFF: intensity* time step
514        dflux_s(ikl)       = dSdTSV(ikl)         ! Sens.H.Flux T-Der.
515        dflux_l(ikl)       = dLdTSV(ikl)         ! Latn.H.Flux T-Der.
516        fluxsens(ikl)      = HSs_sv(ikl)         ! HS                 
517        fluxlat(ikl)       = HLs_sv(ikl)         ! HL                 
518        evap(ikl)          = HLs_sv(ikl)/LHvH2O  ! Evaporation 
519        snow(ikl)          = 0.
520        snowhgt(ikl)       = 0.
521        qsnow(ikl)         = 0.
522        qsol(ikl)          = 0.
523! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
524! +
525! +   Check snow thickness,  substract if too thick   (commended by etienne: add if too thin)
526
527        sissnow(ikl)       = 0.  !()
528      DO  isn = 1,isnoSV(ikl)                                               
529        sissnow(ikl)       = sissnow(ikl)+dzsnSV(ikl,isn)* ro__SV(ikl,isn)   
530      END DO
531
532       IF (sissnow(ikl) .LE. sn_low) THEN  !add snow
533       IF (isnoSV(ikl).GE.1) THEN
534         dzsnSV(ikl,1)      = dzsnSV(ikl,1) + sn_add/max(ro__SV(ikl,1),epsi) 
535         toicSV(ikl)        = toicSV(ikl)   - sn_add
536!       ELSE
537!         write(*,*) 'Attention, bare ice... point ',ikl
538!         isnoSV(ikl)        = 1
539!         istoSV(ikl,1)      = 0
540!         ro__SV(ikl,1)      = 350.     
541!         dzsnSV(ikl,1)      = sn_add/max(ro__SV(ikl,1),epsi)  ! 1.
542!         eta_SV(ikl,1)      = epsi
543!         TsisSV(ikl,1)      = min(TsisSV(ikl,0),TfSnow-0.2)   
544!         G1snSV(ikl,1)      = 0.
545!         G2snSV(ikl,1)      = 0.3
546!         agsnSV(ikl,1)      = 10.   
547!         toicSV(ikl)        = toicSV(ikl)   - sn_add
548       END IF
549       END IF
550
551      IF (sissnow(ikl) .ge. sn_upp) THEN  !thinnen snow layer below
552        dzsnSV(ikl,1)      = dzsnSV(ikl,1)/sn_div
553        toicSV(ikl) = toicSV(ikl)+dzsnSV(ikl,1)*ro__SV(ikl,1)/sn_div
554      END IF
555
556        sissnow(ikl)       = 0.  !()
557
558        DO  isn = 1,isnoSV(ikl)                                               
559        sissnow(ikl) = sissnow(ikl)+dzsnSV(ikl,isn)* ro__SV(ikl,isn)           
560        snowhgt(ikl) = snowhgt(ikl)+dzsnSV(ikl,isn)             
561        qsnow(ikl)   = qsnow(ikl)+1e03*eta_SV(ikl,isn)*dzsnSV(ikl,isn)   
562        END DO
563
564        ! Etienne: pourquoi ajouter toicSV ici? Pour bilan d'eau?
565        snow(ikl)    = sissnow(ikl)+toicSV(ikl)
566        to_ice(ikl)  = toicSV(ikl)
567
568
569      DO  isl =   -nsol,0   
570        tsoil(ikl,1-isl)   = TsisSV(ikl,isl)       ! Soil Temperature 
571        qsol(ikl)          = qsol(ikl)                      &   
572                            +eta_SV(ikl,isl) * dz_dSV(isl) 
573      END DO                                               
574        agesno(ikl)        = agsnSV(ikl,isnoSV(ikl))        !          [day]
575
576        alb1(ikl)          = alb1sv(ikl)             ! Albedo VIS 
577        alb2(ikl)          = ((So1dSV-f1)*alb1sv(ikl)                   &
578     &                       +So2dSV*alb2sv(ikl)+So3dSV*alb3sv(ikl))/f1   
579                                                     ! Albedo NIR
580        alb3(ikl)          = alb3sv(ikl)             ! Albedo FIR 
581
582        tsurf_new(ikl)     =Tsrfsv(ikl)
583
584        zfra(ikl)          = max(min(isnoSV(ikl)-iiceSV(ikl),1),0)
585        qsurf(ikl)         = QaT_SV(ikl)
586        emis_new(ikl)      = eps0SL(ikl) 
587        z0m(ikl)           = Z0m_SV(ikl)
588        z0h(ikl)           = Z0h_SV(ikl)
589
590      END DO  ! ikl
591     
592
593
594
595
596
597! write variables in output file
598
599      IF (ok_outfor) THEN
600        ikl=gp_outfor
601
602!        write(un_outfor,*) 'nsnow [-,1], dz [m,35], temp [K,46], rho [kg/m3,46], eta [kg/kg,46]'
603!        write(un_outfor,*) 'G1 [-,35], G2 [-,35], agesnow [d,35], history [-,35]'
604        write(un_outfor,*) '+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++'
605        write(un_outfor,*) isnoSV(ikl), alb_SV(ikl), Z0m_SV(ikl), Z0h_SV(ikl)
606        write(un_outfor,*) dzsnSV(ikl,:)
607        write(un_outfor,*) TsisSV(ikl,:)
608        write(un_outfor,*) ro__SV(ikl,:)
609        write(un_outfor,*) eta_SV(ikl,:)
610        write(un_outfor,*) G1snSV(ikl,:)
611        write(un_outfor,*) G2snSV(ikl,:)
612        write(un_outfor,*) agsnSV(ikl,:)
613        write(un_outfor,*) istoSV(ikl,:)
614       
615      ENDIF
616
617
618
619
620! +  -----------------------------                             
621! +  END --- RETURN RESULTS   
622! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
623      IF (lafin) THEN
624        fichnom = "restartsis.nc"
625        CALL sisvatredem("restartsis.nc",ikl2i,rlon,rlat)     
626       
627        IF (ok_outfor) THEN
628          close(unit=un_outfor)                   
629        END IF
630      END IF                                                         
631
632
633  END SUBROUTINE surf_inlandsis
634
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647
648!=======================================================================
649
650  SUBROUTINE get_soil_levels(dz1, dz2, lambda)
651! ======================================================================
652! Routine to compute the vertical discretization of the soil in analogy
653! to LMDZ. In LMDZ it is done in soil.F, which is not used in the case
654! of SISVAT, therefore it's needed here.
655!
656    USE mod_phys_lmdz_mpi_data, ONLY :  is_mpi_root
657    USE mod_phys_lmdz_para
658    USE VAR_SV
659
660
661!    INCLUDE "dimsoil.h"
662
663    REAL, DIMENSION(nsoilmx), INTENT(OUT) :: dz2, dz1
664    REAL, INTENT(OUT)                     :: lambda
665
666
667!-----------------------------------------------------------------------
668!   Depthts:
669!   --------
670    REAL fz,rk,fz1,rk1,rk2
671    REAL min_period, dalph_soil
672    INTEGER ierr,jk
673
674    fz(rk)=fz1*(dalph_soil**rk-1.)/(dalph_soil-1.)
675
676!    write(*,*)'Start soil level computation'
677!-----------------------------------------------------------------------
678! Calculation of some constants
679! NB! These constants do not depend on the sub-surfaces
680!-----------------------------------------------------------------------
681!-----------------------------------------------------------------------
682!   ground levels
683!   grnd=z/l where l is the skin depth of the diurnal cycle:
684!-----------------------------------------------------------------------
685
686     min_period=1800. ! en secondes
687     dalph_soil=2.    ! rapport entre les epaisseurs de 2 couches succ.
688! !$OMP MASTER
689!     IF (is_mpi_root) THEN
690!        OPEN(99,file='soil.def',status='old',form='formatted',iostat=ierr)
691!        IF (ierr == 0) THEN ! Read file only if it exists
692!           READ(99,*) min_period
693!           READ(99,*) dalph_soil
694!           PRINT*,'Discretization for the soil model'
695!           PRINT*,'First level e-folding depth',min_period, &
696!                '   dalph',dalph_soil
697!           CLOSE(99)
698!        END IF
699!     ENDIF
700! !$OMP END MASTER
701!     CALL bcast(min_period)
702!     CALL bcast(dalph_soil)
703
704!   la premiere couche represente un dixieme de cycle diurne
705     fz1=SQRT(min_period/3.14)
706     
707     DO jk=1,nsoilmx
708        rk1=jk
709        rk2=jk-1
710        dz2(jk)=fz(rk1)-fz(rk2)
711     ENDDO
712     DO jk=1,nsoilmx-1
713        rk1=jk+.5
714        rk2=jk-.5
715        dz1(jk)=1./(fz(rk1)-fz(rk2))
716     ENDDO
717     lambda=fz(.5)*dz1(1)
718     PRINT*,'full layers, intermediate layers (seconds)'
719     DO jk=1,nsoilmx
720        rk=jk
721        rk1=jk+.5
722        rk2=jk-.5
723        PRINT *,'fz=', &
724             fz(rk1)*fz(rk2)*3.14,fz(rk)*fz(rk)*3.14
725     ENDDO
726
727  END SUBROUTINE get_soil_levels
728 
729
730
731
732
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740
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742
743
744
745!===========================================================================
746
747  SUBROUTINE SISVAT_ini(knon)                                                     
748                                                                               
749!C +------------------------------------------------------------------------+ 
750!C | MAR          SISVAT_ini                             Jd 11-10-2007  MAR |
751!C |   SubRoutine SISVAT_ini generates non time dependant SISVAT parameters | 
752!C +------------------------------------------------------------------------+ 
753!C |   PARAMETERS:  klonv: Total Number of columns =                        | 
754!C |   ^^^^^^^^^^        = Total Number of continental     grid boxes       | 
755!C |                     X       Number of Mosaic Cell per grid box         | 
756!C |                                                                        | 
757!C |   INPUT:   dt__SV   : Time  Step                                   [s] |
758!C |   ^^^^^    dz_dSV   : Layer Thickness                              [m] | 
759!C |                                                                        | 
760!C |   OUTPUT:             [-] | 
761!C |   ^^^^^^   rocsSV   : Soil Contrib. to (ro c)_s exclud.Water  [J/kg/K] | 
762!C |            etamSV   : Soil Minimum Humidity                    [m3/m3] | 
763!C |                      (based on a prescribed Soil Relative Humidity)    | 
764!C |            s1__SV   : Factor of eta**( b+2) in Hydraul.Diffusiv.       | 
765!C |            s2__SV   : Factor of eta**( b+2) in Hydraul.Conduct.        | 
766!C |            aKdtSV   : KHyd: Piecewise Linear Profile:  a * dt    [m]   | 
767!C |            bKdtSV   : KHyd: Piecewise Linear Profile:  b * dt    [m/s] | 
768!C |            dzsnSV(0): Soil first Layer Thickness                   [m] | 
769!C |            dzmiSV   : Distance between two contiguous levels       [m] | 
770!C |            dz78SV   : 7/8 (Layer Thickness)                        [m] |
771!C |            dz34SV   : 3/4 (Layer Thickness)                        [m] |
772!C |            dz_8SV   : 1/8 (Layer Thickness)                        [m] |
773!C |            dzAvSV   : 1/8  dz_(i-1) + 3/4 dz_(i) + 1/8 dz_(i+1)    [m] |
774!C |            dtz_SV   : dt/dz                                      [s/m] |
775!C |            OcndSV   : Swab Ocean / Soil Ratio                      [-] |
776!C |            Implic   : Implicit Parameter  (0.5:  Crank-Nicholson)      | 
777!C |            Explic   : Explicit Parameter = 1.0 - Implic                | 
778!C |                                                                        |
779!C | # OPTIONS: #ER: Richards Equation is not smoothed                      |
780!C | # ^^^^^^^  #kd: De Ridder   Discretization                             |
781!C | #          #SH: Hapex-Sahel Values                                     ! 
782!C |                                                                        |
783!C +------------------------------------------------------------------------+ 
784!                                                                             
785!                                                                             
786                                                                             
787!C +--Global Variables                                                         
788!C +  ================         
789
790      USE dimphy
791      USE VARphy                                           
792      USE VAR_SV                                                     
793      USE VARdSV                                                         
794      USE VAR0SV                                                           
795      USE VARxSV
796      USE VARtSV
797      USE VARxSV
798      USE VARySV
799      IMPLICIT NONE                                                           
800                                                                             
801                                                                             
802                                                                             
803!C +--Arguments                                                     
804!C +  ==================                                                     
805       INTEGER,INTENT(IN) ::  knon                                       
806
807!C +--Internal Variables                                                     
808!C +  ==================                                                     
809                                                                               
810      INTEGER ::  ivt   ,ist   ,ikl   ,isl   ,isn   ,ikh               
811      INTEGER ::  misl_2,nisl_2                                             
812      REAL    ::  d__eta,eta__1,eta__2,Khyd_1,Khyd_2                           
813      REAL,PARAMETER  ::  RHsMin=  0.001        ! Min.Soil Relative Humidity   
814      REAL    ::  PsiMax                        ! Max.Soil Water    Potential
815      REAL    ::  a_Khyd,b_Khyd                 ! Piecewis.https://www.lequipe.fr/Water Conductivity
816
817
818!c #WR REAL    ::  Khyd_x,Khyd_y                                               
819                                                                             
820                                                                             
821                                                                 
822!C +--Non Time Dependant SISVAT parameters                                   
823!C +  ====================================                               
824                                                                             
825!C +--Soil Discretization                                                     
826!C +  -------------------                                                     
827                                                                             
828!C +--Numerical Scheme Parameters                                             
829!C +  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^                                             
830        Implic = 0.75                           ! 0.5  <==> Crank-Nicholson 
831        Explic = 1.00 - Implic                  !                           
832                                                                             
833!C +--Soil/Snow Layers Indices                                               
834!C +  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^                                               
835      DO  isl=-nsol,0                                                         
836        islpSV(isl) =           isl+1                                         
837        islpSV(isl) = min(      islpSV(isl),0)                               
838        islmSV(isl) =           isl-1                                         
839        islmSV(isl) = max(-nsol,islmSV(isl))                                 
840      END DO                                                                 
841                                                                               
842      DO  isn=1,nsno                                                           
843        isnpSV(isn) =           isn+1                                         
844        isnpSV(isn) = min(      isnpSV(isn),nsno)                           
845      END DO                                                                 
846                                                                             
847!C +--Soil      Layers Thicknesses                                             
848!C +  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 
849! Not used here as LMDZ method is applied, see SUBROUTINE get_soil_levels!   
850!c #kd IF (nsol.gt.4)                                              THEN       
851!c #kd   DO isl=-5,-nsol,-1                                                   
852!c #kd     dz_dSV(isl)=   1.                                                 
853!c #kd   END DO                                                               
854!c #kd END IF                                                                 
855!                                                                             
856!      IF (nsol.ne.4)                                              THEN       
857!        DO isl= 0,-nsol,-1                                                   
858!          misl_2 =     -mod(isl,2)                                         
859!          nisl_2 =         -isl/2                                           
860!          dz_dSV(isl)=(((1-misl_2) * 0.001                                   
861!     .                  +  misl_2  * 0.003) * 10**(nisl_2)) * 4.             
862!C +...    dz_dSV(0)  =         Hapex-Sahel Calibration:       4 mm           
863!                                                                             
864!c +SH     dz_dSV(isl)=(((1-misl_2) * 0.001                                   
865!c +SH.                  +  misl_2  * 0.003) * 10**(nisl_2)) * 1.             
866!                                                                             
867!c #05     dz_dSV(isl)=(((1-misl_2) * 0.001                                   
868!c #05.                  +  misl_2  * 0.008) * 10**(nisl_2)) * 0.5             
869!        END DO                                                               
870!          dz_dSV(0)  =               0.001                                   
871!          dz_dSV(-1) = dz_dSV(-1)  - dz_dSV(0)              + 0.004         
872!      END IF           
873
874                                                                               
875        zz_dSV      = 0.                                                     
876      DO  isl=-nsol,0                                                       
877        dzmiSV(isl) = 0.500*(dz_dSV(isl)        +dz_dSV(islmSV(isl)))       
878        dziiSV(isl) = 0.500* dz_dSV(isl)        /dzmiSV(isl)                 
879        dzi_SV(isl) = 0.500* dz_dSV(islmSV(isl))/dzmiSV(isl)                   
880        dtz_SV(isl) =        dt__SV             /dz_dSV(isl) 
881        dtz_SV2(isl) =        1.            /dz_dSV(isl)                         
882        dz78SV(isl) = 0.875* dz_dSV(isl)                                     
883        dz34SV(isl) = 0.750* dz_dSV(isl)                                     
884        dz_8SV(isl) = 0.125* dz_dSV(isl)                                       
885        dzAvSV(isl) = 0.125* dz_dSV(islmSV(isl))                        &
886     &              + 0.750* dz_dSV(isl)                                &
887     &              + 0.125* dz_dSV(islpSV(isl))                                                             
888        zz_dSV      = zz_dSV+dz_dSV(isl)                                     
889      END DO                                                                 
890      DO ikl=1,knon !v                                                         
891        dzsnSV(ikl,0) =      dz_dSV(0)                                       
892      END DO                                                                 
893                                                                             
894!C +--Conversion to a 50 m Swab Ocean Discretization                           
895!C +  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~                           
896        OcndSV = 0.                                                           
897      DO isl=-nsol,0                                                         
898        OcndSV = OcndSV +dz_dSV(isl)                                           
899      END DO                                                                   
900        OcndSV = 50.    /OcndSV                                               
901                                                                                                           
902                                                                                                                                                                                                                               
903!C +--Secondary Soil       Parameters                                         
904!C +  -------------------------------                                         
905                                                                               
906      DO  ist=0,nsot                                                           
907         rocsSV(ist)=(1.0-etadSV(ist))*1.2E+6   ! Soil Contrib. to (ro c)_s   
908         s1__SV(ist)=     bCHdSV(ist)          & ! Factor of (eta)**(b+2)     
909     &  *psidSV(ist)     *Ks_dSV(ist)          & !    in DR97, Eqn.(3.36)     
910     & /(etadSV(ist)**(   bCHdSV(ist)+3.))     !                             
911         s2__SV(ist)=     Ks_dSV(ist)          & ! Factor of (eta)**(2b+3)     
912     & /(etadSV(ist)**(2.*bCHdSV(ist)+3.))     !    in DR97, Eqn.(3.35)       
913                                                                             
914!C +--Soil Minimum Humidity (from a prescribed minimum relative Humidity)     
915!C +  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^   
916         Psimax = -(log(RHsMin))/7.2E-5        ! DR97, Eqn 3.15 Inversion   
917         etamSV(ist) =  etadSV(ist)                                      &
918     &         *(PsiMax/psidSV(ist))**(-min(10.,1./bCHdSV(ist)))             
919      END DO                                                                 
920         etamSV(12)  =  0.                                                   
921                                                                             
922!C +--Piecewise Hydraulic Conductivity Profiles                               
923!C +  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^                               
924      DO   ist=0,nsot                                                         
925 
926                                                                             
927          d__eta          =  etadSV(ist)/nkhy                                 
928          eta__1          =  0.                                             
929          eta__2          =  d__eta                                           
930        DO ikh=0,nkhy                                                         
931          Khyd_1          =  s2__SV(ist)             & ! DR97, Eqn.(3.35)     
932     &  *(eta__1      **(2. *bCHdSV(ist)+3.))        !                       
933          Khyd_2          =  s2__SV(ist)             &!                       
934     &  *(eta__2      **(2. *bCHdSV(ist)+3.))        !                       
935                                                                             
936          a_Khyd          = (Khyd_2-Khyd_1)/d__eta   !                       
937          b_Khyd          =  Khyd_1-a_Khyd *eta__1   !                       
938!c #WR     Khyd_x          =  a_Khyd*eta__1 +b_Khyd   !                       
939!c #WR     Khyd_y          =  a_Khyd*eta__2 +b_Khyd   !                       
940          aKdtSV(ist,ikh) =  a_Khyd       * dt__SV   !                       
941          bKdtSV(ist,ikh) =  b_Khyd       * dt__SV   !                         
942               
943          eta__1          = eta__1  + d__eta                             
944          eta__2          = eta__2  + d__eta                             
945        END DO                                                             
946      END DO                                                               
947
948                                                                           
949      return                                                               
950
951  END SUBROUTINE SISVAT_ini
952
953
954
955
956
957
958
959!***************************************************************************
960
961    SUBROUTINE sisvatetat0 (fichnom,ikl2i)
962
963    USE dimphy
964    USE mod_grid_phy_lmdz
965    USE mod_phys_lmdz_para
966
967    USE iostart
968    USE VAR_SV
969    USE VARdSV
970    USE VARxSV         
971    USE VARtSV
972    USE indice_sol_mod
973
974      IMPLICIT none
975!======================================================================
976! Auteur(s) HJ PUNGE (LSCE) date: 07/2009
977! Objet: Lecture du fichier de conditions initiales pour SISVAT
978!======================================================================
979    include "netcdf.inc"
980!    include "indicesol.h"
981
982!    include "dimsoil.h"
983    include "clesphys.h"
984    include "thermcell.h"
985    include "compbl.h"
986
987!======================================================================
988    CHARACTER(LEN=*) :: fichnom
989
990
991    INTEGER, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: ikl2i
992    REAL, DIMENSION(klon) :: rlon
993    REAL, DIMENSION(klon) :: rlat
994
995! les variables globales ecrites dans le fichier restart
996    REAL, DIMENSION(klon) :: isno
997    REAL, DIMENSION(klon) :: ispi
998    REAL, DIMENSION(klon) :: iice
999    REAL, DIMENSION(klon) :: rusn
1000    REAL, DIMENSION(klon, nsno) :: isto
1001
1002    REAL, DIMENSION(klon, nsismx) :: Tsis
1003    REAL, DIMENSION(klon, nsismx) :: eta
1004    REAL, DIMENSION(klon, nsismx) :: ro
1005
1006    REAL, DIMENSION(klon, nsno) :: dzsn     
1007    REAL, DIMENSION(klon, nsno) :: G1sn
1008    REAL, DIMENSION(klon, nsno) :: G2sn
1009    REAL, DIMENSION(klon, nsno) :: agsn
1010
1011    REAL, DIMENSION(klon) :: toic
1012
1013
1014    INTEGER  :: isl, ikl, i, isn , errT, erreta, errro, errdz, snopts
1015    CHARACTER (len=2) :: str2
1016    LOGICAL :: found
1017 
1018    errT=0
1019    errro=0
1020    erreta=0
1021    errdz=0
1022    snopts=0
1023! Ouvrir le fichier contenant l'etat initial:
1024
1025      CALL open_startphy(fichnom)
1026
1027! Lecture des latitudes, longitudes (coordonnees):
1028
1029      CALL get_field("latitude",rlat,found)
1030      CALL get_field("longitude",rlon,found)
1031
1032      CALL get_field("n_snows", isno,found)
1033      IF (.NOT. found) THEN
1034        PRINT*, 'phyetat0: Le champ <n_snows> est absent'
1035        PRINT *, 'fichier startsisvat non compatible avec sisvatetat0'
1036      ENDIF
1037
1038      CALL get_field("n_ice_top",ispi,found)
1039      CALL get_field("n_ice",iice,found)
1040      CALL get_field("surf_water",rusn,found)
1041!      IF (.NOT. found) THEN
1042!        PRINT*, 'phyetat0: Le champ <surf_water> est absent'
1043!        rusn(:)=0. 
1044!      ENDIF
1045
1046
1047      CALL get_field("to_ice",toic,found)
1048      IF (.NOT. found) THEN
1049        PRINT*, 'phyetat0: Le champ <to_ice> est absent'
1050        toic(:)=0. 
1051      ENDIF
1052
1053
1054
1055      DO isn = 1,nsno
1056        IF (isn.LE.99) THEN
1057            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1058            CALL get_field("AGESNOW"//str2, &
1059                          agsn(:,isn),found)
1060        ELSE
1061            PRINT*, "Trop de couches"
1062            CALL abort
1063        ENDIF
1064      ENDDO
1065      DO isn = 1,nsno
1066        IF (isn.LE.99) THEN
1067            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1068            CALL get_field("DZSNOW"//str2, &
1069                          dzsn(:,isn),found)
1070        ELSE
1071            PRINT*, "Trop de couches"
1072            CALL abort
1073        ENDIF
1074      ENDDO
1075      DO isn = 1,nsno
1076        IF (isn.LE.99) THEN
1077            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1078            CALL get_field("G2SNOW"//str2, &
1079                          G2sn(:,isn),found)
1080        ELSE
1081            PRINT*, "Trop de couches"
1082            CALL abort
1083        ENDIF
1084      ENDDO
1085      DO isn = 1,nsno
1086        IF (isn.LE.99) THEN
1087            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1088            CALL get_field("G1SNOW"//str2, &
1089                          G1sn(:,isn),found)
1090        ELSE
1091            PRINT*, "Trop de couches"
1092            CALL abort
1093        ENDIF
1094      ENDDO
1095      DO isn = 1,nsismx
1096        IF (isn.LE.99) THEN
1097            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1098            CALL get_field("ETA"//str2, &
1099                          eta(:,isn),found)
1100        ELSE
1101            PRINT*, "Trop de couches"
1102            CALL abort
1103        ENDIF
1104      ENDDO
1105      DO isn = 1,nsismx
1106        IF (isn.LE.99) THEN
1107            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1108            CALL get_field("RO"//str2, &
1109                          ro(:,isn),found)
1110        ELSE
1111            PRINT*, "Trop de couches"
1112            CALL abort
1113        ENDIF
1114      ENDDO
1115      DO isn = 1,nsismx
1116        IF (isn.LE.99) THEN
1117            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1118            CALL get_field("TSS"//str2, &
1119                          Tsis(:,isn),found)
1120        ELSE
1121            PRINT*, "Trop de couches"
1122            CALL abort
1123        ENDIF
1124      ENDDO
1125      DO isn = 1,nsno
1126        IF (isn.LE.99) THEN
1127            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1128            CALL get_field("HISTORY"//str2, &
1129                          isto(:,isn),found)
1130        ELSE
1131            PRINT*, "Trop de couches"
1132            CALL abort
1133        ENDIF
1134      ENDDO
1135      write(*,*)'Read ',fichnom,' finished!!'
1136
1137!*********************************************************************************
1138! Compress restart file variables for SISVAT
1139
1140
1141      DO  ikl = 1,klon                                                   
1142          i   = ikl2i(ikl)   
1143          IF (i > 0) THEN
1144              isnoSV(ikl)     = INT(isno(i))          ! Nb Snow/Ice Lay.   
1145              ispiSV(ikl)     = INT(ispi(i))          ! Nb Supr.Ice Lay. 
1146              iiceSV(ikl)     = INT(iice(i))          ! Nb      Ice Lay.   
1147                                                                             
1148
1149            DO isl =   -nsol,0   
1150              ro__SV(ikl,isl) = ro(i,nsno+1-isl)       !                   
1151              eta_SV(ikl,isl) = eta(i,nsno+1-isl)         ! Soil Humidity     
1152!hjp 15/10/2010
1153              IF (eta_SV(ikl,isl) <= 1.e-6) THEN          !hj check
1154                eta_SV(ikl,isl) = 1.e-6
1155              ENDIF
1156              TsisSV(ikl,isl) = Tsis(i,nsno+1-isl)        ! Soil Temperature 
1157              IF (TsisSV(ikl,isl) <= 1.) THEN             !hj check
1158!                errT=errT+1
1159                TsisSV(ikl,isl) = 273.15-0.2              ! Etienne: negative temperature since soil is ice
1160              ENDIF
1161
1162            END DO       
1163            write(*,*)'Copy histo', ikl
1164   
1165   
1166            DO  isn = 1,isnoSV(ikl) !nsno     
1167              snopts=snopts+1
1168              IF (isto(i,isn) > 10.) THEN          !hj check
1169                write(*,*)'Irregular isto',ikl,i,isn,isto(i,isn)
1170                isto(i,isn) = 1.
1171              ENDIF
1172
1173              istoSV(ikl,isn) = INT(isto(i,isn))     ! Snow     History
1174              ro__SV(ikl,isn) = ro(i,isn)            !        [kg/m3]     
1175              eta_SV(ikl,isn) = eta(i,isn)           !        [m3/m3] 
1176              TsisSV(ikl,isn) = Tsis(i,isn)          !            [K] 
1177
1178             IF (TsisSV(ikl,isn) <= 1.) THEN          !hj check
1179              errT=errT+1
1180              TsisSV(ikl,isn) = TsisSV(ikl,0)
1181             ENDIF 
1182             IF (TsisSV(ikl,isn) <= 1.) THEN          !hj check
1183              TsisSV(ikl,isn) = 263.15
1184             ENDIF
1185             IF (eta_SV(ikl,isn) < 1.e-9) THEN          !hj check
1186              eta_SV(ikl,isn) = 1.e-6 
1187              erreta=erreta+1
1188             ENDIF 
1189             IF (ro__SV(ikl,isn) <= 10.) THEN          !hj check
1190              ro__SV(ikl,isn) = 11.
1191              errro=errro+1
1192             ENDIF
1193              write(*,*)ikl,i,isn,Tsis(i,isn),G1sn(i,isn)
1194              G1snSV(ikl,isn) = G1sn(i,isn)          ! [-]        [-]     
1195              G2snSV(ikl,isn) = G2sn(i,isn)          ! [-] [0.0001 m]
1196              dzsnSV(ikl,isn) = dzsn(i,isn)          !            [m]         
1197              agsnSV(ikl,isn) = agsn(i,isn)          !          [day]     
1198            END DO 
1199              rusnSV(ikl)     = rusn(i)              ! Surficial Water   
1200              toicSV(ikl)     = toic(i)              ! bilan snow to ice   
1201          END IF                       
1202        END DO   
1203
1204    END SUBROUTINE sisvatetat0
1205
1206
1207
1208
1209!======================================================================
1210    SUBROUTINE sisvatredem (fichnom,ikl2i,rlon,rlat)
1211   
1212     
1213   
1214!======================================================================
1215! Auteur(s) HJ PUNGE (LSCE) date: 07/2009
1216! Objet: Ecriture de l'etat de redemarrage pour SISVAT
1217!======================================================================
1218    USE mod_grid_phy_lmdz
1219    USE mod_phys_lmdz_para
1220    USE iostart
1221    USE VAR_SV
1222    USE VARxSV         
1223    USE VARySV !hj tmp 12 03 2010
1224    USE VARtSV
1225    USE indice_sol_mod
1226    USE dimphy
1227
1228
1229    IMPLICIT none
1230
1231    include "netcdf.inc"
1232!    include "indicesol.h"
1233!    include "dimsoil.h"
1234    include "clesphys.h"
1235    include "thermcell.h"
1236    include "compbl.h"
1237
1238!======================================================================
1239
1240    CHARACTER(LEN=*) :: fichnom
1241    INTEGER, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: ikl2i
1242    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: rlon
1243    REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: rlat
1244
1245! les variables globales ecrites dans le fichier restart
1246    REAL, DIMENSION(klon) :: isno
1247    REAL, DIMENSION(klon) :: ispi
1248    REAL, DIMENSION(klon) :: iice
1249    REAL, DIMENSION(klon, nsnowmx) :: isto
1250
1251    REAL, DIMENSION(klon, nsismx) :: Tsis
1252    REAL, DIMENSION(klon, nsismx) :: eta
1253    REAL, DIMENSION(klon, nsnowmx) :: dzsn
1254    REAL, DIMENSION(klon, nsismx) :: ro       
1255    REAL, DIMENSION(klon, nsnowmx) :: G1sn
1256    REAL, DIMENSION(klon, nsnowmx) :: G2sn
1257    REAL, DIMENSION(klon, nsnowmx) :: agsn
1258    REAL, DIMENSION(klon) :: IRs
1259    REAL, DIMENSION(klon) :: LMO
1260    REAL, DIMENSION(klon) :: rusn
1261    REAL, DIMENSION(klon) :: toic
1262    REAL, DIMENSION(klon) :: Bufs
1263    REAL, DIMENSION(klon) :: alb1,alb2,alb3
1264
1265    INTEGER isl, ikl, i, isn, ierr
1266    CHARACTER (len=2) :: str2
1267    INTEGER           :: pass
1268
1269      isno(:)       = 0       
1270      ispi(:)       = 0
1271      iice(:)       = 0                               
1272      IRs(:)        = 0.
1273      LMO(:)        = 0.                             
1274      eta(:,:)      = 0.     
1275      Tsis(:,:)     = 0.         
1276      isto(:,:)     = 0
1277      ro(:,:)       = 0.       
1278      G1sn(:,:)     = 0.   
1279      G2sn(:,:)     = 0.
1280      dzsn(:,:)     = 0.       
1281      agsn(:,:)     = 0.
1282      rusn(:)       = 0.   
1283      toic(:)       = 0.   
1284      Bufs(:)       = 0.   
1285      alb1(:)       = 0.
1286      alb2(:)       = 0.
1287      alb3(:)       = 0.
1288
1289!***************************************************************************
1290! Uncompress SISVAT output variables for storage
1291           
1292
1293      print*, 'je rentre dans restart inlandsis'     
1294      DO  ikl = 1,klon 
1295           i   = ikl2i(ikl)
1296      IF (i > 0) THEN
1297        isno(i)       = 1.*isnoSV(ikl)               ! Nb Snow/Ice Lay.   
1298        ispi(i)       = 1.*ispiSV(ikl)               ! Nb Supr.Ice Lay.   
1299        iice(i)       = 1.*iiceSV(ikl)               ! Nb      Ice Lay.       
1300   
1301!        IRs(i)        = IRs_SV(ikl)
1302!        LMO(i)        = LMO_SV(ikl)                             
1303
1304
1305        DO isl =   -nsol,0                           !                   
1306          eta(i,nsno+1-isl)  = eta_SV(ikl,isl)            ! Soil Humidity     
1307          Tsis(i,nsno+1-isl) = TsisSV(ikl,isl)            ! Soil Temperature   
1308          ro(i,nsno+1-isl)   = ro__SV(ikl,isl)            !        [kg/m3]   
1309        END DO       
1310 
1311 
1312        DO  isn = 1,nsno             
1313          isto(i,isn)   = 1.*istoSV(ikl,isn)         ! Snow     History
1314          ro(i,isn)     = ro__SV(ikl,isn)            !        [kg/m3]     
1315          eta(i,isn)    = eta_SV(ikl,isn)            !        [m3/m3] 
1316          Tsis(i,isn)   = TsisSV(ikl,isn)            !            [K]   
1317          G1sn(i,isn)   = G1snSV(ikl,isn)            ! [-]        [-]     
1318          G2sn(i,isn)   = G2snSV(ikl,isn)            ! [-] [0.0001 m]
1319          dzsn(i,isn)   = dzsnSV(ikl,isn)            !            [m]         
1320          agsn(i,isn)   = agsnSV(ikl,isn)            !          [day]     
1321        END DO 
1322        rusn(i)       = rusnSV(ikl)                  ! Surficial Water 
1323        toic(i)       = toicSV(ikl)                  ! to ice
1324        alb1(i)       = alb1sv(ikl)
1325        alb2(i)       = alb2sv(ikl)
1326        alb3(i)       = alb3sv(ikl)
1327!        Bufs(i)       = BufsSV(ikl)     
1328      END IF                     
1329      END DO                                               
1330
1331
1332      print*, 'je call open_restart'     
1333
1334      CALL open_restartphy(fichnom)
1335
1336      print*, 'je sors open_restart'     
1337
1338
1339      DO pass = 1, 2
1340        CALL put_field(pass,"longitude", &
1341                    "Longitudes de la grille physique",rlon)     
1342        CALL put_field(pass,"latitude","Latitudes de la grille physique",rlat)
1343 
1344        CALL put_field(pass,"n_snows", "number of snow/ice layers",isno)
1345        CALL put_field(pass,"n_ice_top", "number of top ice layers",ispi)
1346        CALL put_field(pass,"n_ice", "number of ice layers",iice)
1347        CALL put_field(pass,"IR_soil", "Soil IR flux",IRs)
1348        CALL put_field(pass,"LMO", "Monin-Obukhov Scale",LMO)
1349        CALL put_field(pass,"surf_water", "Surficial water",rusn)
1350        CALL put_field(pass,"snow_buffer", "Snow buffer layer",Bufs)
1351        CALL put_field(pass,"alb_1", "albedo sw",alb1)
1352        CALL put_field(pass,"alb_2", "albedo nIR",alb2)
1353        CALL put_field(pass,"alb_3", "albedo fIR",alb3)
1354        CALL put_field(pass,"to_ice", "Snow passed to ice",toic)
1355
1356
1357
1358        DO isn = 1,nsno
1359          IF (isn.LE.99) THEN
1360            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1361            CALL put_field(pass,"AGESNOW"//str2, &
1362                         "Age de la neige layer No."//str2, &
1363                         agsn(:,isn))
1364          ELSE
1365            PRINT*, "Trop de couches"
1366            CALL abort
1367          ENDIF
1368        ENDDO
1369        DO isn = 1,nsno
1370          IF (isn.LE.99) THEN
1371            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1372            CALL put_field(pass,"DZSNOW"//str2, &
1373                         "Snow/ice thickness layer No."//str2, &
1374                         dzsn(:,isn))
1375          ELSE
1376            PRINT*, "Trop de couches"
1377            CALL abort
1378          ENDIF
1379        ENDDO
1380        DO isn = 1,nsno
1381          IF (isn.LE.99) THEN
1382            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1383            CALL put_field(pass,"G2SNOW"//str2, &
1384                         "Snow Property 2, layer No."//str2, &
1385                         G2sn(:,isn))
1386          ELSE
1387            PRINT*, "Trop de couches"
1388            CALL abort
1389          ENDIF
1390        ENDDO
1391        DO isn = 1,nsno
1392          IF (isn.LE.99) THEN
1393            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1394            CALL put_field(pass,"G1SNOW"//str2, &
1395                         "Snow Property 1, layer No."//str2, &
1396                         G1sn(:,isn))
1397          ELSE
1398            PRINT*, "Trop de couches"
1399            CALL abort
1400          ENDIF
1401        ENDDO
1402        DO isn = 1,nsismx
1403          IF (isn.LE.99) THEN
1404            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1405            CALL put_field(pass,"ETA"//str2, &
1406                         "Soil/snow water content layer No."//str2, &
1407                         eta(:,isn))
1408          ELSE
1409            PRINT*, "Trop de couches"
1410            CALL abort
1411          ENDIF
1412        ENDDO
1413        DO isn = 1,nsismx   !nsno
1414          IF (isn.LE.99) THEN
1415            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1416            CALL put_field(pass,"RO"//str2, &
1417                           "Snow density layer No."//str2, &
1418                           ro(:,isn))
1419          ELSE
1420            PRINT*, "Trop de couches"
1421            CALL abort
1422          ENDIF
1423        ENDDO
1424        DO isn = 1,nsismx
1425          IF (isn.LE.99) THEN
1426            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1427            CALL put_field(pass,"TSS"//str2, &
1428                           "Soil/snow temperature layer No."//str2, &
1429                           Tsis(:,isn))
1430          ELSE
1431            PRINT*, "Trop de couches"
1432            CALL abort
1433          ENDIF
1434        ENDDO
1435        DO isn = 1,nsno
1436          IF (isn.LE.99) THEN
1437            WRITE(str2,'(i2.2)') isn
1438            CALL put_field(pass,"HISTORY"//str2, &
1439                           "Snow history layer No."//str2, &
1440                           isto(:,isn))
1441          ELSE
1442            PRINT*, "Trop de couches"
1443            CALL abort
1444          ENDIF
1445        ENDDO
1446
1447      CALL enddef_restartphy
1448      ENDDO
1449      CALL close_restartphy
1450
1451
1452  END SUBROUTINE sisvatredem
1453
1454END MODULE surf_inlandsis_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.