1 | real function psit_30(zet) |
---|
2 | |
---|
3 | real, intent(in) :: zet |
---|
4 | |
---|
5 | if(zet<0) then |
---|
6 | x=(1.-(15*zet))**.5 |
---|
7 | psik=2*log((1+x)/2) |
---|
8 | x=(1.-(34.15*zet))**.3333 |
---|
9 | psic=1.5*log((1.+x+x*x)/3.)-sqrt(3.)*atan((1.+2.*x)/sqrt(3.))+4.*atan(1.)/sqrt(3.) |
---|
10 | f=zet*zet/(1+zet*zet) |
---|
11 | psit_30=(1-f)*psik+f*psic |
---|
12 | |
---|
13 | else |
---|
14 | c=min(50.,.35*zet) |
---|
15 | psit_30=-((1.+2./3.*zet)**1.5+.6667*(zet-14.28)/exp(c)+8.525) |
---|
16 | endif |
---|
17 | end FUNCTION psit_30 |
---|
18 | |
---|
19 | real function psiuo(zet) |
---|
20 | |
---|
21 | real, intent(in) :: zet |
---|
22 | |
---|
23 | if (zet<0) then |
---|
24 | |
---|
25 | x=(1.-15.*zet)**.25 |
---|
26 | psik=2.*log((1.+x)/2.)+log((1.+x*x)/2.)-2.*atan(x)+2.*atan(1.) |
---|
27 | x=(1.-10.15*zet)**.3333 |
---|
28 | psic=1.5*log((1.+x+x*x)/3.)-sqrt(3.)*atan((1.+2.*x)/sqrt(3.))+4.*atan(1.)/sqrt(3.) |
---|
29 | f=zet*zet/(1+zet*zet) |
---|
30 | psiuo=(1-f)*psik+f*psic |
---|
31 | else |
---|
32 | c=min(50.,.35*zet) |
---|
33 | psiuo=-((1+1.0*zet)**1.0+.667*(zet-14.28)/exp(c)+8.525) |
---|
34 | endif |
---|
35 | END FUNCTION psiuo |
---|
36 | |
---|
37 | |
---|
38 | real function gen_q1(ts,p,dq) |
---|
39 | |
---|
40 | real, intent(in) :: ts,p,dq |
---|
41 | real es,qs |
---|
42 | |
---|
43 | es = 6.112*exp(17.502*(ts-273.15)/(ts-32.18))*.98*(1.0007+3.46e-8*p) |
---|
44 | qs = es*62.197/(p-37.8*es) |
---|
45 | |
---|
46 | q1 = dq + qs |
---|
47 | |
---|
48 | end function gen_q1 |
---|
49 | |
---|
50 | |
---|
51 | |
---|
52 | |
---|
53 | subroutine coare_cp(du,dt,dq,& |
---|
54 | t,q,& |
---|
55 | zu,zt,zq,& |
---|
56 | p,zi,& |
---|
57 | nits,& |
---|
58 | coeffs,rugosm,rugosh) |
---|
59 | ! zo,tau,hsb,hlb,& |
---|
60 | ! var) |
---|
61 | !version with shortened iteration modified Rt and Rq |
---|
62 | !uses wave information wave period in s and wave ht in m |
---|
63 | !no wave, standard coare 2.6 charnock: jwave=0 |
---|
64 | !Oost et al. zo=50/2/pi L (u*/c)**4.5 if jwave=1 |
---|
65 | !taylor and yelland zo=1200 h*(L/h)**4.5 jwave=2 |
---|
66 | ! |
---|
67 | USE MODD_CSTS, ONLY : XKARMAN, XG, XSTEFAN, XRD, XRV, XPI, & |
---|
68 | XLVTT, XCL, XCPD, XCPV, XRHOLW, XTT, & |
---|
69 | XP00 |
---|
70 | |
---|
71 | IMPLICIT NONE |
---|
72 | |
---|
73 | real, intent(in) :: du,dt,dq,t,q |
---|
74 | real, intent(in) :: zu,zt,zq,p,zi |
---|
75 | integer, intent(in) :: nits |
---|
76 | ! real, dimension (nits), intent(out) :: zo,tau,hsb,hlb |
---|
77 | ! real, dimension(nits,3), intent(out) :: var |
---|
78 | real, dimension(3), intent(out) :: coeffs |
---|
79 | real, intent(out) :: rugosm |
---|
80 | real, intent(out) :: rugosh |
---|
81 | |
---|
82 | real, parameter :: beta=1.2, von=.4, fdg = 1. ,& |
---|
83 | tdk = 273.16, pi = 3.141593, grav = 9.82,& |
---|
84 | rgas = 287.1 |
---|
85 | |
---|
86 | integer, dimension(3) :: shape_input |
---|
87 | |
---|
88 | real bf, cc, rhoa, visa,& |
---|
89 | u10, ut, uts, ut0, ug,& |
---|
90 | cd10, ch10, ct, ct10,& |
---|
91 | charn, ribu,& |
---|
92 | l, l10, & |
---|
93 | ribcu,rr,& |
---|
94 | zet,zetu, zom10, zoh10, zot, zoq, zot10,& |
---|
95 | cd, ch, le, cpa, cpv,& |
---|
96 | usr,qsr,tsr,& |
---|
97 | zom, t_c |
---|
98 | |
---|
99 | !, ZTWAVE, ZHWAVE, ZCWAVE, ZLWAVE |
---|
100 | |
---|
101 | |
---|
102 | |
---|
103 | |
---|
104 | real old_usr, old_tsr, old_qsr,tmp |
---|
105 | |
---|
106 | real, external :: psit_30, psiuo, grv |
---|
107 | integer i,j,k |
---|
108 | !---------------- Rajout pour prendre en compte différent Z0 --------------------------------! |
---|
109 | ! INTEGER :: NGRVWAVES ! Pour le choix du z0 |
---|
110 | ! NGRVWAVES = 2 |
---|
111 | !--------------------------------------------------------------------------------------------- |
---|
112 | !-------------------- Attention Modif réalisée pas SURRR ------------------------------------- |
---|
113 | !--------------------------------------------------------------------------------------------- |
---|
114 | |
---|
115 | Ribcu=-zu/zi/.004/Beta**3 |
---|
116 | cpa=1004.67 |
---|
117 | |
---|
118 | t_c = t - 273.15 |
---|
119 | |
---|
120 | |
---|
121 | Le=(2.501-.00237*(t_c-dt))*1e6 |
---|
122 | |
---|
123 | |
---|
124 | visa=1.326e-5*(1+6.542e-3*(t_c)+8.301e-6*t_c**2-4.84e-9*t_c**3) |
---|
125 | |
---|
126 | |
---|
127 | cpv=cpa*(1+0.84*Q) |
---|
128 | rhoa=P/(Rgas*t*(1+0.61*Q)) |
---|
129 | |
---|
130 | |
---|
131 | |
---|
132 | |
---|
133 | |
---|
134 | |
---|
135 | ug=.2 |
---|
136 | |
---|
137 | ut=sqrt(du*du+ug*ug) |
---|
138 | ut=MAX(ut , 0.1 * MIN(10.,zu) ) |
---|
139 | |
---|
140 | u10=ut*log(10/1e-4)/log(zu/1e-4) |
---|
141 | usr=.035*u10 ! turbulent friction velocity (m/s), including gustiness |
---|
142 | zom10=0.011*usr*usr/grav+0.11*visa/usr ! roughness length for u (smith 88) |
---|
143 | Cd10=(von/log(10/zom10))**2 |
---|
144 | ! zoh10=0.40*visa/usr+1.4e-5 |
---|
145 | ! Ch10=((von**2)/((log(10/zom10))*(log(10/zoh10)))) !ammener à devenir ca |
---|
146 | Ch10=0.00115 |
---|
147 | Ct10=Ch10/sqrt(Cd10) |
---|
148 | zot10=10/exp(von/Ct10) ! roughness length for t |
---|
149 | Cd=(von/log(zu/zom10))**2 |
---|
150 | Ct=von/log(zt/zot10) |
---|
151 | CC=von*Ct/Cd |
---|
152 | |
---|
153 | ut0 = ut |
---|
154 | |
---|
155 | |
---|
156 | ut = ut0 |
---|
157 | Ribu=grav*zu/t*(dt+.61*t*dq)/ut**2 |
---|
158 | |
---|
159 | if (Ribu .LT. 0) then |
---|
160 | zetu=CC*Ribu/(1+Ribu/Ribcu) |
---|
161 | else |
---|
162 | zetu=CC*Ribu*(1+27/9*Ribu/CC) |
---|
163 | endif |
---|
164 | |
---|
165 | L10=zu/zetu |
---|
166 | |
---|
167 | ! if (zetu .GT. 50) then |
---|
168 | ! nits=1 |
---|
169 | ! endif |
---|
170 | |
---|
171 | usr=ut*von/(log(zu/zom10)-psiuo(zetu)) |
---|
172 | tsr=dt*von*fdg/(log(zt/zot10)-psit_30(zt/L10)) |
---|
173 | qsr=dq*von*fdg/(log(zq/zot10)-psit_30(zq/L10)) |
---|
174 | ! tkt=.001 |
---|
175 | |
---|
176 | ! charnock constant - lin par morceau - constant |
---|
177 | if ( ut <= 10. ) then |
---|
178 | charn=0.011 |
---|
179 | else |
---|
180 | if (ut .GT. 18) then |
---|
181 | charn=0.018 |
---|
182 | else |
---|
183 | charn=0.011+(ut-10)/(18-10)*(0.018-0.011) |
---|
184 | endif |
---|
185 | endif |
---|
186 | |
---|
187 | ! ZHWAVE = 0.018*ut*ut*(1.+0.015*ut) |
---|
188 | ! ZTWAVE = 0.729*ut |
---|
189 | ! ZCWAVE = XG*ZTWAVE/(2.*pi) |
---|
190 | ! ZLWAVE = ZTWAVE*ZCWAVE |
---|
191 | |
---|
192 | |
---|
193 | !*************** bulk loop ************ |
---|
194 | do i=1, nits |
---|
195 | |
---|
196 | zet=von*grav*zu/t*(tsr*(1+0.61*Q)+.61*t*qsr)/(usr*usr)/(1+0.61*Q) |
---|
197 | |
---|
198 | ! IF (NGRVWAVES==0) THEN |
---|
199 | ! zom = charn*usr*usr/XG + 0.11*visa/usr !Smith 1988 |
---|
200 | ! ELSE IF (NGRVWAVES==1) THEN |
---|
201 | ! zom = (50./(2.*pi))*ZLWAVE*(usr/ZCWAVE)**4.5 & |
---|
202 | ! + 0.11*visa/usr !Oost et al. 2002 |
---|
203 | ! ELSE IF (NGRVWAVES==2) THEN |
---|
204 | ! zom = 1200.*ZHWAVE*(ZHWAVE/ZLWAVE)**4.5 & |
---|
205 | ! + 0.11*visa/usr !Taulor and Yelland 2001 |
---|
206 | ! ENDIF |
---|
207 | |
---|
208 | zom=charn*usr*usr/grav+0.11*visa/usr |
---|
209 | |
---|
210 | rr=zom*usr/visa |
---|
211 | L=zu/zet |
---|
212 | zoq=min(1.15e-4,5.5e-5/rr**.6) ! a modifier |
---|
213 | zot=zoq ! a modifier |
---|
214 | ! zot=0.40*visa/usr+1.4e-5 |
---|
215 | |
---|
216 | old_usr = usr |
---|
217 | old_tsr = tsr |
---|
218 | old_qsr = qsr |
---|
219 | |
---|
220 | usr=ut*von/(log(zu/zom)-psiuo(zu/L)) |
---|
221 | tsr=dt*von*fdg/(log(zt/zot)-psit_30(zt/L)) |
---|
222 | qsr=dq*von*fdg/(log(zq/zoq)-psit_30(zq/L)) |
---|
223 | |
---|
224 | Bf=-grav/t*usr*(tsr+.61*t*qsr) |
---|
225 | |
---|
226 | if (Bf .GT. 0) then |
---|
227 | ug=Beta*(Bf*zi)**.333 |
---|
228 | else |
---|
229 | ug=.2 |
---|
230 | endif |
---|
231 | |
---|
232 | ut=sqrt(du*du+ug*ug) |
---|
233 | ut=MAX(ut , 0.1 * MIN(10.,zu) ) |
---|
234 | |
---|
235 | |
---|
236 | enddo !bulk iter loop |
---|
237 | |
---|
238 | ! coeffs(m1,m2,m3,m4,m5,1)=rhoa*usr*usr*du/ut !stress |
---|
239 | ! coeffs(m1,m2,m3,m4,m5,2)=rhoa*cpa*usr*tsr |
---|
240 | ! coeffs(m1,m2,m3,m4,m5,3)=rhoa*Le*usr*qsr |
---|
241 | |
---|
242 | tmp = (von/(log(zu/zom)-psiuo(zu/L)) ) * ut / du |
---|
243 | |
---|
244 | coeffs = [tmp**2,& |
---|
245 | von*fdg/(log(zt/zot)-psit_30(zt/L)) * tmp,& |
---|
246 | von*fdg/(log(zq/zoq)-psit_30(zq/L)) * tmp] |
---|
247 | |
---|
248 | rugosm = zom |
---|
249 | rugosh = zot |
---|
250 | |
---|
251 | |
---|
252 | end subroutine coare_cp |
---|