| [3817] | 1 | ! |
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| 2 | MODULE screenp_mod |
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| 3 | ! |
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| 4 | ! This module contains some procedures for calculation of the first |
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| 5 | ! guess of temperature, specific humidity and wind at a reference level |
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| 6 | ! coefficients for turbulent diffusion at surface |
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| 7 | ! |
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| 8 | IMPLICIT NONE |
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| 9 | |
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| 10 | CONTAINS |
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| 11 | ! |
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| 12 | !**************************************************************************************** |
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| 13 | ! |
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| 14 | !r original routine |
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| 15 | ! |
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| 16 | SUBROUTINE screenp(klon, knon, nsrf, & |
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| 17 | & speed, tair, qair, & |
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| 18 | & ts, qsurf, rugos, lmon, & |
|---|
| 19 | & ustar, testar, qstar, zref, & |
|---|
| 20 | & delu, delte, delq) |
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| 21 | IMPLICIT none |
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| 22 | !------------------------------------------------------------------------- |
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| 23 | ! |
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| 24 | ! Objet : calcul "predicteur" des anomalies du vent, de la temperature |
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| 25 | ! potentielle et de l'humidite relative au niveau de reference zref et |
|---|
| 26 | ! par rapport au 1er niveau (pour u) ou a la surface (pour theta et q) |
|---|
| 27 | ! a partir des relations de Dyer-Businger. |
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| 28 | ! |
|---|
| 29 | ! Reference : Hess, Colman et McAvaney (1995) |
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| 30 | ! |
|---|
| 31 | ! I. Musat, 01.07.2002 |
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| 32 | !------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 33 | ! |
|---|
| 34 | ! klon----input-I- dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude) |
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| 35 | ! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface |
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| 36 | ! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indice_sol_mod.F90 |
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| 37 | ! speed---input-R- module du vent au 1er niveau du modele |
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| 38 | ! tair----input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele |
|---|
| 39 | ! qair----input-R- humidite relative au 1er niveau du modele |
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| 40 | ! ts------input-R- temperature de l'air a la surface |
|---|
| 41 | ! qsurf---input-R- humidite relative a la surface |
|---|
| 42 | ! rugos---input-R- rugosite |
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| 43 | ! lmon----input-R- longueur de Monin-Obukov |
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| 44 | ! ustar---input-R- facteur d'echelle pour le vent |
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| 45 | ! testar--input-R- facteur d'echelle pour la temperature potentielle |
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| 46 | ! qstar---input-R- facteur d'echelle pour l'humidite relative |
|---|
| 47 | ! zref----input-R- altitude de reference |
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| 48 | ! |
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| 49 | ! delu----input-R- anomalie du vent par rapport au 1er niveau |
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| 50 | ! delte---input-R- anomalie de la temperature potentielle par rapport a la surface |
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| 51 | ! delq----input-R- anomalie de l'humidite relative par rapport a la surface |
|---|
| 52 | ! |
|---|
| 53 | INTEGER, intent(in) :: klon, knon, nsrf |
|---|
| 54 | REAL, dimension(klon), intent(in) :: speed, tair, qair |
|---|
| 55 | REAL, dimension(klon), intent(in) :: ts, qsurf, rugos |
|---|
| 56 | DOUBLE PRECISION, dimension(klon), intent(in) :: lmon |
|---|
| 57 | REAL, dimension(klon), intent(in) :: ustar, testar, qstar |
|---|
| 58 | REAL, intent(in) :: zref |
|---|
| 59 | ! |
|---|
| 60 | REAL, dimension(klon), intent(out) :: delu, delte, delq |
|---|
| 61 | ! |
|---|
| 62 | !------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 63 | ! Variables locales et constantes : |
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| 64 | REAL, PARAMETER :: RKAR=0.40 |
|---|
| 65 | INTEGER :: i |
|---|
| 66 | REAL :: xtmp, xtmp0 |
|---|
| 67 | !------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 68 | DO i = 1, knon |
|---|
| 69 | ! |
|---|
| 70 | IF (lmon(i).GE.0.) THEN |
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| 71 | ! |
|---|
| 72 | ! STABLE CASE |
|---|
| 73 | ! |
|---|
| 74 | IF (speed(i).GT.1.5.AND.lmon(i).LE.1.0 & |
|---|
| 75 | & .AND. rugos(i).LE.1.0) THEN |
|---|
| 76 | delu(i) = (ustar(i)/RKAR)* & |
|---|
| 77 | (log(zref/(rugos(i))+1.) + & |
|---|
| 78 | min(5.d0, 5.0 *(zref - rugos(i))/lmon(i))) |
|---|
| 79 | delte(i) = (testar(i)/RKAR)* & |
|---|
| 80 | (log(zref/(rugos(i))+1.) + & |
|---|
| 81 | min(5.d0, 5.0 * (zref - rugos(i))/lmon(i))) |
|---|
| 82 | delq(i) = (qstar(i)/RKAR)* & |
|---|
| 83 | (log(zref/(rugos(i))+1.) + & |
|---|
| 84 | min(5.d0, 5.0 * (zref - rugos(i))/lmon(i))) |
|---|
| 85 | ELSE |
|---|
| 86 | delu(i) = 0.1 * speed(i) |
|---|
| 87 | delte(i) = 0.1 * (tair(i) - ts(i) ) |
|---|
| 88 | delq(i) = 0.1 * (max(qair(i),0.0) - max(qsurf(i),0.0)) |
|---|
| 89 | ENDIF |
|---|
| 90 | ELSE |
|---|
| 91 | ! |
|---|
| 92 | ! UNSTABLE CASE |
|---|
| 93 | ! |
|---|
| 94 | IF (speed(i).GT.5.0.AND.abs(lmon(i)).LE.50.0) THEN |
|---|
| 95 | xtmp = (1. - 16. * (zref/lmon(i)))**(1./4.) |
|---|
| 96 | xtmp0 = (1. - 16. * (rugos(i)/lmon(i)))**(1./4.) |
|---|
| 97 | delu(i) = (ustar(i)/RKAR)* & |
|---|
| 98 | (log(zref/(rugos(i))+1.) & |
|---|
| 99 | - 2.*log(0.5*(1. + xtmp)) & |
|---|
| 100 | + 2.*log(0.5*(1. + xtmp0)) & |
|---|
| 101 | - log(0.5*(1. + xtmp*xtmp)) & |
|---|
| 102 | + log(0.5*(1. + xtmp0*xtmp0)) & |
|---|
| 103 | + 2.*atan(xtmp) - 2.*atan(xtmp0)) |
|---|
| 104 | delte(i) = (testar(i)/RKAR)* & |
|---|
| 105 | (log(zref/(rugos(i))+1.) & |
|---|
| 106 | - 2.0 * log(0.5*(1. + xtmp*xtmp)) & |
|---|
| 107 | + 2.0 * log(0.5*(1. + xtmp0*xtmp0))) |
|---|
| 108 | delq(i) = (qstar(i)/RKAR)* & |
|---|
| 109 | (log(zref/(rugos(i))+1.) & |
|---|
| 110 | - 2.0 * log(0.5*(1. + xtmp*xtmp)) & |
|---|
| 111 | + 2.0 * log(0.5*(1. + xtmp0*xtmp0))) |
|---|
| 112 | ELSE |
|---|
| 113 | delu(i) = 0.5 * speed(i) |
|---|
| 114 | delte(i) = 0.5 * (tair(i) - ts(i) ) |
|---|
| 115 | delq(i) = 0.5 * (max(qair(i),0.0) - max(qsurf(i),0.0)) |
|---|
| 116 | ENDIF |
|---|
| 117 | ENDIF |
|---|
| 118 | ! |
|---|
| 119 | ENDDO |
|---|
| 120 | RETURN |
|---|
| 121 | END SUBROUTINE screenp |
|---|
| 122 | ! |
|---|
| 123 | SUBROUTINE screenpn(klon, knon, nsrf, & |
|---|
| 124 | & speed, tair, qair, & |
|---|
| 125 | & ts, qsurf, rugos, zri1, & |
|---|
| 126 | & zref, & |
|---|
| 127 | & delu, delte, delq) |
|---|
| 128 | IMPLICIT none |
|---|
| 129 | !------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 130 | ! |
|---|
| 131 | ! Objet : calcul "predicteur" des anomalies du vent, de la temperature |
|---|
| 132 | ! potentielle et de l'humidite relative au niveau de reference zref et |
|---|
| 133 | ! par rapport au 1er niveau (pour u) ou a la surface (pour theta et q) |
|---|
| 134 | ! a partir des relations de Dyer-Businger. |
|---|
| 135 | ! |
|---|
| 136 | ! Reference : Hess, Colman et McAvaney (1995) |
|---|
| 137 | ! |
|---|
| 138 | ! I. Musat, 01.07.2002 |
|---|
| 139 | !------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 140 | ! |
|---|
| 141 | ! klon----input-I- dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude) |
|---|
| 142 | ! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface |
|---|
| 143 | ! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indice_sol_mod.F90 |
|---|
| 144 | ! speed---input-R- module du vent au 1er niveau du modele |
|---|
| 145 | ! tair----input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele |
|---|
| 146 | ! qair----input-R- humidite relative au 1er niveau du modele |
|---|
| 147 | ! ts------input-R- temperature de l'air a la surface |
|---|
| 148 | ! qsurf---input-R- humidite relative a la surface |
|---|
| 149 | ! rugos---input-R- rugosite |
|---|
| 150 | ! zref----input-R- altitude de reference |
|---|
| 151 | ! |
|---|
| 152 | ! delu----input-R- anomalie du vent par rapport au 1er niveau |
|---|
| 153 | ! delte---input-R- anomalie de la temperature potentielle par rapport a la surface |
|---|
| 154 | ! delq----input-R- anomalie de l'humidite relative par rapport a la surface |
|---|
| 155 | ! |
|---|
| 156 | INTEGER, intent(in) :: klon, knon, nsrf |
|---|
| 157 | REAL, dimension(klon), intent(in) :: speed, tair, qair |
|---|
| 158 | REAL, dimension(klon), intent(in) :: ts, qsurf, rugos |
|---|
| 159 | REAL, dimension(klon), intent(in) :: zri1 |
|---|
| 160 | REAL, intent(in) :: zref |
|---|
| 161 | ! |
|---|
| 162 | REAL, dimension(klon), intent(out) :: delu, delte, delq |
|---|
| 163 | ! |
|---|
| 164 | !------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 165 | ! Variables locales et constantes : |
|---|
| 166 | REAL, PARAMETER :: RKAR=0.40 |
|---|
| 167 | INTEGER :: i |
|---|
| 168 | REAL :: xtmp, xtmp0 |
|---|
| 169 | !------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 170 | DO i = 1, knon |
|---|
| 171 | ! |
|---|
| 172 | IF (zri1(i).GE.0.) THEN |
|---|
| 173 | delu(i) = 0.1 * speed(i) |
|---|
| 174 | delte(i) = 0.1 * (tair(i) - ts(i) ) |
|---|
| 175 | delq(i) = 0.1 * (max(qair(i),0.0) - max(qsurf(i),0.0)) |
|---|
| 176 | ELSE |
|---|
| 177 | delu(i) = 0.5 * speed(i) |
|---|
| 178 | delte(i) = 0.5 * (tair(i) - ts(i) ) |
|---|
| 179 | delq(i) = 0.5 * (max(qair(i),0.0) - max(qsurf(i),0.0)) |
|---|
| 180 | ENDIF |
|---|
| 181 | ! |
|---|
| 182 | ENDDO |
|---|
| 183 | RETURN |
|---|
| 184 | END SUBROUTINE screenpn |
|---|
| 185 | END MODULE screenp_mod |
|---|
