source: LMDZ6/branches/LMDZ_ECRad/libf/phylmd/dyn1d/scm.F90 @ 4648

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Line 
1SUBROUTINE scm
2
3   USE ioipsl, only: ju2ymds, ymds2ju, ioconf_calendar,getin
4   USE phys_state_var_mod, ONLY : phys_state_var_init, phys_state_var_end, &
5       clwcon, detr_therm, &
6       qsol, fevap, z0m, z0h, agesno, &
7       du_gwd_rando, du_gwd_front, entr_therm, f0, fm_therm, &
8       falb_dir, falb_dif, &
9       ftsol, beta_aridity, pbl_tke, pctsrf, radsol, rain_fall, snow_fall, ratqs, &
10       rnebcon, rugoro, sig1, w01, solaire_etat0, sollw, sollwdown, &
11       solsw, solswfdiff, t_ancien, q_ancien, u_ancien, v_ancien, &
12       wake_delta_pbl_TKE, delta_tsurf, wake_fip, wake_pe, &
13       wake_deltaq, wake_deltat, wake_s, wake_dens, &
14       awake_dens, cv_gen, wake_cstar, &
15       zgam, zmax0, zmea, zpic, zsig, &
16       zstd, zthe, zval, ale_bl, ale_bl_trig, alp_bl, ql_ancien, qs_ancien, &
17       prlw_ancien, prsw_ancien, prw_ancien, &
18       u10m,v10m,ale_wake,ale_bl_stat
19
20 
21   USE dimphy
22   USE surface_data, only : type_ocean,ok_veget
23   USE pbl_surface_mod, only : ftsoil, pbl_surface_init, &
24                                 pbl_surface_final
25   USE fonte_neige_mod, only : fonte_neige_init, fonte_neige_final
26
27   USE infotrac ! new
28   USE control_mod
29   USE indice_sol_mod
30   USE phyaqua_mod
31!  USE mod_1D_cases_read
32   USE mod_1D_cases_read_std
33   !USE mod_1D_amma_read
34   USE print_control_mod, ONLY: lunout, prt_level
35   USE iniphysiq_mod, ONLY: iniphysiq
36   USE mod_const_mpi, ONLY: comm_lmdz
37   USE physiq_mod, ONLY: physiq
38   USE comvert_mod, ONLY: presnivs, ap, bp, dpres,nivsig, nivsigs, pa, &
39                          preff, aps, bps, pseudoalt, scaleheight
40   USE temps_mod, ONLY: annee_ref, calend, day_end, day_ini, day_ref, &
41                        itau_dyn, itau_phy, start_time, year_len
42   USE phys_cal_mod, ONLY : year_len_phys_cal_mod => year_len
43
44      implicit none
45#include "dimensions.h"
46#include "YOMCST.h"
47!!#include "control.h"
48#include "clesphys.h"
49#include "dimsoil.h"
50!#include "indicesol.h"
51
52#include "compar1d.h"
53#include "flux_arp.h"
54#include "date_cas.h"
55#include "tsoilnudge.h"
56#include "fcg_gcssold.h"
57#include "compbl.h"
58
59!=====================================================================
60! DECLARATIONS
61!=====================================================================
62
63#undef OUTPUT_PHYS_SCM
64
65!---------------------------------------------------------------------
66!  Externals
67!---------------------------------------------------------------------
68      external fq_sat
69      real fq_sat
70
71!---------------------------------------------------------------------
72!  Arguments d' initialisations de la physique (USER DEFINE)
73!---------------------------------------------------------------------
74
75      integer, parameter :: ngrid=1
76      real :: zcufi    = 1.
77      real :: zcvfi    = 1.
78      real :: fnday
79      real :: day, daytime
80      real :: day1
81      real :: heure
82      integer :: jour
83      integer :: mois
84      integer :: an
85 
86!---------------------------------------------------------------------
87!  Declarations related to forcing and initial profiles
88!---------------------------------------------------------------------
89
90        integer :: kmax = llm
91        integer llm700,nq1,nq2
92        INTEGER, PARAMETER :: nlev_max=1000, nqmx=1000
93        real timestep, frac
94        real height(nlev_max),tttprof(nlev_max),qtprof(nlev_max)
95        real  uprof(nlev_max),vprof(nlev_max),e12prof(nlev_max)
96        real  ugprof(nlev_max),vgprof(nlev_max),wfls(nlev_max)
97        real  dqtdxls(nlev_max),dqtdyls(nlev_max)
98        real  dqtdtls(nlev_max),thlpcar(nlev_max)
99        real  qprof(nlev_max,nqmx)
100
101!        integer :: forcing_type
102        logical :: forcing_les     = .false.
103        logical :: forcing_armcu   = .false.
104        logical :: forcing_rico    = .false.
105        logical :: forcing_radconv = .false.
106        logical :: forcing_toga    = .false.
107        logical :: forcing_twpice  = .false.
108        logical :: forcing_amma    = .false.
109        logical :: forcing_dice    = .false.
110        logical :: forcing_gabls4  = .false.
111
112        logical :: forcing_GCM2SCM = .false.
113        logical :: forcing_GCSSold = .false.
114        logical :: forcing_sandu   = .false.
115        logical :: forcing_astex   = .false.
116        logical :: forcing_fire    = .false.
117        logical :: forcing_case    = .false.
118        logical :: forcing_case2   = .false.
119        logical :: forcing_SCM   = .false.
120
121!flag forcings
122        logical :: nudge_wind=.true.
123        logical :: nudge_thermo=.false.
124        logical :: cptadvw=.true.
125
126
127!=====================================================================
128! DECLARATIONS FOR EACH CASE
129!=====================================================================
130!
131#include "1D_decl_cases.h"
132!
133!---------------------------------------------------------------------
134!  Declarations related to nudging
135!---------------------------------------------------------------------
136     integer :: nudge_max
137     parameter (nudge_max=9)
138     integer :: inudge_RHT=1
139     integer :: inudge_UV=2
140     logical :: nudge(nudge_max)
141     real :: t_targ(llm)
142     real :: rh_targ(llm)
143     real :: u_targ(llm)
144     real :: v_targ(llm)
145!
146!---------------------------------------------------------------------
147!  Declarations related to vertical discretization:
148!---------------------------------------------------------------------
149      real :: pzero=1.e5
150      real :: play (llm),zlay (llm),sig_s(llm),plev(llm+1)
151      real :: playd(llm),zlayd(llm),ap_amma(llm+1),bp_amma(llm+1)
152
153!---------------------------------------------------------------------
154!  Declarations related to variables
155!---------------------------------------------------------------------
156
157      real :: phi(llm)
158      real :: teta(llm),tetal(llm),temp(llm),u(llm),v(llm),w(llm)
159      REAL rot(1, llm) ! relative vorticity, in s-1
160      real :: rlat_rad(1),rlon_rad(1)
161      real :: omega(llm),omega2(llm),rho(llm+1)
162      real :: ug(llm),vg(llm),fcoriolis
163      real :: sfdt, cfdt
164      real :: du_phys(llm),dv_phys(llm),dt_phys(llm)
165      real :: w_adv(llm),z_adv(llm)
166      real :: d_t_vert_adv(llm),d_u_vert_adv(llm),d_v_vert_adv(llm)
167      real :: dt_cooling(llm),d_t_adv(llm),d_t_nudge(llm)
168      real :: d_u_nudge(llm),d_v_nudge(llm)
169!      real :: d_u_adv(llm),d_v_adv(llm)
170      real :: d_u_age(llm),d_v_age(llm)
171      real :: alpha
172      real :: ttt
173
174      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: q
175      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: dq
176      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: d_q_vert_adv
177      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: d_q_adv
178      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:):: d_q_nudge
179!      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:):: d_th_adv
180
181!---------------------------------------------------------------------
182!  Initialization of surface variables
183!---------------------------------------------------------------------
184      real :: run_off_lic_0(1)
185      real :: fder(1),snsrf(1,nbsrf),qsurfsrf(1,nbsrf)
186      real :: tsoil(1,nsoilmx,nbsrf)
187!     real :: agesno(1,nbsrf)
188
189!---------------------------------------------------------------------
190!  Call to phyredem
191!---------------------------------------------------------------------
192      logical :: ok_writedem =.true.
193      real :: sollw_in = 0.
194      real :: solsw_in = 0.
195     
196!---------------------------------------------------------------------
197!  Call to physiq
198!---------------------------------------------------------------------
199      logical :: firstcall=.true.
200      logical :: lastcall=.false.
201      real :: phis(1)    = 0.0
202      real :: dpsrf(1)
203
204!---------------------------------------------------------------------
205!  Initializations of boundary conditions
206!---------------------------------------------------------------------
207      real, allocatable :: phy_nat (:)  ! 0=ocean libre,1=land,2=glacier,3=banquise
208      real, allocatable :: phy_alb (:)  ! Albedo land only (old value condsurf_jyg=0.3)
209      real, allocatable :: phy_sst (:)  ! SST (will not be used; cf read_tsurf1d.F)
210      real, allocatable :: phy_bil (:)  ! Ne sert que pour les slab_ocean
211      real, allocatable :: phy_rug (:) ! Longueur rugosite utilisee sur land only
212      real, allocatable :: phy_ice (:) ! Fraction de glace
213      real, allocatable :: phy_fter(:) ! Fraction de terre
214      real, allocatable :: phy_foce(:) ! Fraction de ocean
215      real, allocatable :: phy_fsic(:) ! Fraction de glace
216      real, allocatable :: phy_flic(:) ! Fraction de glace
217
218!---------------------------------------------------------------------
219!  Fichiers et d'autres variables
220!---------------------------------------------------------------------
221      integer :: k,l,i,it=1,mxcalc
222      integer :: nsrf
223      integer jcode
224      INTEGER read_climoz
225!
226      integer :: it_end ! iteration number of the last call
227!Al1,plev,play,phi,phis,presnivs,
228      integer ecrit_slab_oc !1=ecrit,-1=lit,0=no file
229      data ecrit_slab_oc/-1/
230!
231!     if flag_inhib_forcing = 0, tendencies of forcing are added
232!                           <> 0, tendencies of forcing are not added
233      INTEGER :: flag_inhib_forcing = 0
234
235
236      print*,'VOUS ENTREZ DANS LE 1D FORMAT STANDARD'
237
238!=====================================================================
239! INITIALIZATIONS
240!=====================================================================
241      du_phys(:)=0.
242      dv_phys(:)=0.
243      dt_phys(:)=0.
244      d_t_vert_adv(:)=0.
245      d_u_vert_adv(:)=0.
246      d_v_vert_adv(:)=0.
247      dt_cooling(:)=0.
248      d_t_adv(:)=0.
249      d_t_nudge(:)=0.
250      d_u_nudge(:)=0.
251      d_v_nudge(:)=0.
252      d_u_adv(:)=0.
253      d_v_adv(:)=0.
254      d_u_age(:)=0.
255      d_v_age(:)=0.
256     
257     
258! Initialization of Common turb_forcing
259       dtime_frcg = 0.
260       Turb_fcg_gcssold=.false.
261       hthturb_gcssold = 0.
262       hqturb_gcssold = 0.
263
264
265
266
267!---------------------------------------------------------------------
268! OPTIONS OF THE 1D SIMULATION (lmdz1d.def => unicol.def)
269!---------------------------------------------------------------------
270        call conf_unicol
271!Al1 moves this gcssold var from common fcg_gcssold to
272        Turb_fcg_gcssold = xTurb_fcg_gcssold
273! --------------------------------------------------------------------
274        close(1)
275        write(*,*) 'lmdz1d.def lu => unicol.def'
276
277       forcing_SCM = .true.
278       year_ini_cas=1997
279       ! It is possible that those parameters are run twice.
280       ! A REVOIR : LIRE PEUT ETRE AN MOIS JOUR DIRECETEMENT
281
282
283       call getin('anneeref',year_ini_cas)
284       call getin('dayref',day_deb)
285       mth_ini_cas=1 ! pour le moment on compte depuis le debut de l'annee
286       call getin('time_ini',heure_ini_cas)
287
288      print*,'NATURE DE LA SURFACE ',nat_surf
289!
290! Initialization of the logical switch for nudging
291
292     jcode = iflag_nudge
293     do i = 1,nudge_max
294       nudge(i) = mod(jcode,10) .ge. 1
295       jcode = jcode/10
296     enddo
297!-----------------------------------------------------------------------
298!  Definition of the run
299!-----------------------------------------------------------------------
300
301      call conf_gcm( 99, .TRUE. )
302     
303!-----------------------------------------------------------------------
304      allocate( phy_nat (year_len))  ! 0=ocean libre,1=land,2=glacier,3=banquise
305      phy_nat(:)=0.0
306      allocate( phy_alb (year_len))  ! Albedo land only (old value condsurf_jyg=0.3)
307      allocate( phy_sst (year_len))  ! SST (will not be used; cf read_tsurf1d.F)
308      allocate( phy_bil (year_len))  ! Ne sert que pour les slab_ocean
309      phy_bil(:)=1.0
310      allocate( phy_rug (year_len)) ! Longueur rugosite utilisee sur land only
311      allocate( phy_ice (year_len)) ! Fraction de glace
312      phy_ice(:)=0.0
313      allocate( phy_fter(year_len)) ! Fraction de terre
314      phy_fter(:)=0.0
315      allocate( phy_foce(year_len)) ! Fraction de ocean
316      phy_foce(:)=0.0
317      allocate( phy_fsic(year_len)) ! Fraction de glace
318      phy_fsic(:)=0.0
319      allocate( phy_flic(year_len)) ! Fraction de glace
320      phy_flic(:)=0.0
321
322
323!-----------------------------------------------------------------------
324!   Choix du calendrier
325!   -------------------
326
327!      calend = 'earth_365d'
328      if (calend == 'earth_360d') then
329        call ioconf_calendar('360_day')
330        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 360 jours/an'
331      else if (calend == 'earth_365d') then
332        call ioconf_calendar('noleap')
333        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre a 365 jours/an'
334      else if (calend == 'earth_366d') then
335        call ioconf_calendar('all_leap')
336        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Terrestre bissextile'
337      else if (calend == 'gregorian') then
338        stop 'gregorian calend should not be used by normal user'
339        call ioconf_calendar('gregorian') ! not to be used by normal users
340        write(*,*)'CALENDRIER CHOISI: Gregorien'
341      else
342        write (*,*) 'ERROR : unknown calendar ', calend
343        stop 'calend should be 360d,earth_365d,earth_366d,gregorian'
344      endif
345!-----------------------------------------------------------------------
346!
347!c Date :
348!      La date est supposee donnee sous la forme [annee, numero du jour dans
349!      l annee] ; l heure est donnee dans time_ini, lu dans lmdz1d.def.
350!      On appelle ymds2ju pour convertir [annee, jour] en [jour Julien].
351!      Le numero du jour est dans "day". L heure est traitee separement.
352!      La date complete est dans "daytime" (l'unite est le jour).
353
354
355      if (nday>0) then
356         fnday=nday
357      else
358         fnday=-nday/float(day_step)
359      endif
360      print *,'fnday=',fnday
361!     start_time doit etre en FRACTION DE JOUR
362      start_time=time_ini/24.
363
364      annee_ref = anneeref
365      mois = 1
366      day_ref = dayref
367      heure = 0.
368      itau_dyn = 0
369      itau_phy = 0
370      call ymds2ju(annee_ref,mois,day_ref,heure,day)
371      day_ini = int(day)
372      day_end = day_ini + int(fnday)
373
374! Convert the initial date to Julian day
375      day_ini_cas=day_deb
376      print*,'time case',year_ini_cas,mth_ini_cas,day_ini_cas
377      call ymds2ju                                                         &
378     & (year_ini_cas,mth_ini_cas,day_ini_cas,heure_ini_cas*3600            &
379     & ,day_ju_ini_cas)
380      print*,'time case 2',day_ini_cas,day_ju_ini_cas
381      daytime = day + heure_ini_cas/24. ! 1st day and initial time of the simulation
382
383! Print out the actual date of the beginning of the simulation :
384      call ju2ymds(daytime,year_print, month_print,day_print,sec_print)
385      print *,' Time of beginning : ',                                      &
386     &        year_print, month_print, day_print, sec_print
387
388!---------------------------------------------------------------------
389! Initialization of dimensions, geometry and initial state
390!---------------------------------------------------------------------
391!     call init_phys_lmdz(1,1,llm,1,(/1/)) ! job now done via iniphysiq
392!     but we still need to initialize dimphy module (klon,klev,etc.)  here.
393      call init_dimphy1D(1,llm)
394      call suphel
395      call init_infotrac
396
397      if (nqtot>nqmx) STOP 'Augmenter nqmx dans lmdz1d.F'
398      allocate(q(llm,nqtot)) ; q(:,:)=0.
399      allocate(dq(llm,nqtot))
400      allocate(d_q_vert_adv(llm,nqtot))
401      allocate(d_q_adv(llm,nqtot))
402      allocate(d_q_nudge(llm,nqtot))
403!      allocate(d_th_adv(llm))
404
405      q(:,:) = 0.
406      dq(:,:) = 0.
407      d_q_vert_adv(:,:) = 0.
408      d_q_adv(:,:) = 0.
409      d_q_nudge(:,:) = 0.
410
411!
412!   No ozone climatology need be read in this pre-initialization
413!          (phys_state_var_init is called again in physiq)
414      read_climoz = 0
415      nsw=6
416
417      call phys_state_var_init(read_climoz)
418
419      if (ngrid.ne.klon) then
420         print*,'stop in inifis'
421         print*,'Probleme de dimensions :'
422         print*,'ngrid = ',ngrid
423         print*,'klon  = ',klon
424         stop
425      endif
426!!!=====================================================================
427!!! Feedback forcing values for Gateaux differentiation (al1)
428!!!=====================================================================
429!!
430      qsol = qsolinp
431      qsurf = fq_sat(tsurf,psurf/100.)
432      beta_aridity(:,:) = beta_surf
433      day1= day_ini
434      time=daytime-day
435      ts_toga(1)=tsurf ! needed by read_tsurf1d.F
436      rho(1)=psurf/(rd*tsurf*(1.+(rv/rd-1.)*qsurf))
437
438!
439!! mpl et jyg le 22/08/2012 :
440!!  pour que les cas a flux de surface imposes marchent
441      IF(.NOT.ok_flux_surf.or.max(abs(wtsurf),abs(wqsurf))>0.) THEN
442       fsens=-wtsurf*rcpd*rho(1)
443       flat=-wqsurf*rlvtt*rho(1)
444       print *,'Flux: ok_flux wtsurf wqsurf',ok_flux_surf,wtsurf,wqsurf
445      ENDIF
446      print*,'Flux sol ',fsens,flat
447
448! Vertical discretization and pressure levels at half and mid levels:
449
450      pa   = 5e4
451!!      preff= 1.01325e5
452      preff = psurf
453      IF (ok_old_disvert) THEN
454        call disvert0(pa,preff,ap,bp,dpres,presnivs,nivsigs,nivsig)
455        print *,'On utilise disvert0'
456        aps(1:llm)=0.5*(ap(1:llm)+ap(2:llm+1))
457        bps(1:llm)=0.5*(bp(1:llm)+bp(2:llm+1))
458        scaleheight=8.
459        pseudoalt(1:llm)=-scaleheight*log(presnivs(1:llm)/preff)
460      ELSE
461        call disvert()
462        print *,'On utilise disvert'
463!       Nouvelle version disvert permettant d imposer ap,bp (modif L.Guez) MPL 18092012
464!       Dans ce cas, on lit ap,bp dans le fichier hybrid.txt
465      ENDIF
466
467      sig_s=presnivs/preff
468      plev =ap+bp*psurf
469      play = 0.5*(plev(1:llm)+plev(2:llm+1))
470      zlay=-rd*300.*log(play/psurf)/rg ! moved after reading profiles.
471
472      IF (forcing_type .eq. 59) THEN
473! pour forcing_sandu, on cherche l'indice le plus proche de 700hpa#3000m
474      write(*,*) '***********************'
475      do l = 1, llm
476       write(*,*) 'l,play(l),presnivs(l): ',l,play(l),presnivs(l)
477       if (trouve_700 .and. play(l).le.70000) then
478         llm700=l
479         print *,'llm700,play=',llm700,play(l)/100.
480         trouve_700= .false.
481       endif
482      enddo
483      write(*,*) '***********************'
484      ENDIF
485
486!
487!=====================================================================
488! EVENTUALLY, READ FORCING DATA :
489!=====================================================================
490
491#include "1D_read_forc_cases.h"
492   print*,'A d_t_adv ',d_t_adv(1:20)*86400
493
494      if (forcing_GCM2SCM) then
495        write (*,*) 'forcing_GCM2SCM not yet implemented'
496        stop 'in initialization'
497      endif ! forcing_GCM2SCM
498
499
500!=====================================================================
501! Initialisation de la physique :
502!=====================================================================
503
504!  Rq: conf_phys.F90 lit tous les flags de physiq.def; conf_phys appele depuis physiq.F
505!
506! day_step, iphysiq lus dans gcm.def ci-dessus
507! timestep: calcule ci-dessous from rday et day_step
508! ngrid=1
509! llm: defini dans .../modipsl/modeles/LMDZ4/libf/grid/dimension
510! rday: defini dans suphel.F (86400.)
511! day_ini: lu dans run.def (dayref)
512! rlat_rad,rlon-rad: transformes en radian de rlat,rlon lus dans lmdz1d.def (en degres)
513! airefi,zcufi,zcvfi initialises au debut de ce programme
514! rday,ra,rg,rd,rcpd declares dans YOMCST.h et calcules dans suphel.F
515
516
517      day_step = float(nsplit_phys)*day_step/float(iphysiq)
518      write (*,*) 'Time step divided by nsplit_phys (=',nsplit_phys,')'
519      timestep =rday/day_step
520      dtime_frcg = timestep
521!
522      zcufi=airefi
523      zcvfi=airefi
524!
525      rlat_rad(1)=xlat*rpi/180.
526      rlon_rad(1)=xlon*rpi/180.
527
528     ! iniphysiq will call iniaqua who needs year_len from phys_cal_mod
529     year_len_phys_cal_mod=year_len
530           
531     ! Ehouarn: iniphysiq requires arrays related to (3D) dynamics grid,
532     ! e.g. for cell boundaries, which are meaningless in 1D; so pad these
533     ! with '0.' when necessary
534
535      call iniphysiq(iim,jjm,llm, &
536           1,comm_lmdz, &
537           rday,day_ini,timestep,  &
538           (/rlat_rad(1),0./),(/0./), &
539           (/0.,0./),(/rlon_rad(1),0./),  &
540           (/ (/airefi,0./),(/0.,0./) /), &
541           (/zcufi,0.,0.,0./), &
542           (/zcvfi,0./), &
543           ra,rg,rd,rcpd,1)
544      print*,'apres iniphysiq'
545
546! 2 PARAMETRES QUI DEVRAIENT ETRE LUS DANS run.def MAIS NE LE SONT PAS ICI:
547      co2_ppm= 330.0
548      solaire=1370.0
549
550! Ecriture du startphy avant le premier appel a la physique.
551! On le met juste avant pour avoir acces a tous les champs
552
553      if (ok_writedem) then
554
555!--------------------------------------------------------------------------
556! pbl_surface_init (called here) and pbl_surface_final (called by phyredem)
557! need : qsol fder snow qsurf evap rugos agesno ftsoil
558!--------------------------------------------------------------------------
559
560        type_ocean = "force"
561        run_off_lic_0(1) = restart_runoff
562        call fonte_neige_init(run_off_lic_0)
563
564        fder=0.
565        snsrf(1,:)=snowmass ! masse de neige des sous surface
566        qsurfsrf(1,:)=qsurf ! humidite de l'air des sous surface
567        fevap=0.
568        z0m(1,:)=rugos     ! couverture de neige des sous surface
569        z0h(1,:)=rugosh    ! couverture de neige des sous surface
570        agesno  = xagesno
571        tsoil(:,:,:)=tsurf
572!------ AMMA 2e run avec modele sol et rayonnement actif (MPL 23052012)
573!       tsoil(1,1,1)=299.18
574!       tsoil(1,2,1)=300.08
575!       tsoil(1,3,1)=301.88
576!       tsoil(1,4,1)=305.48
577!       tsoil(1,5,1)=308.00
578!       tsoil(1,6,1)=308.00
579!       tsoil(1,7,1)=308.00
580!       tsoil(1,8,1)=308.00
581!       tsoil(1,9,1)=308.00
582!       tsoil(1,10,1)=308.00
583!       tsoil(1,11,1)=308.00
584!-----------------------------------------------------------------------
585        call pbl_surface_init(fder, snsrf, qsurfsrf, tsoil)
586
587!------------------ prepare limit conditions for limit.nc -----------------
588!--   Ocean force
589
590        print*,'avant phyredem'
591        pctsrf(1,:)=0.
592          if (nat_surf.eq.0.) then
593          pctsrf(1,is_oce)=1.
594          pctsrf(1,is_ter)=0.
595          pctsrf(1,is_lic)=0.
596          pctsrf(1,is_sic)=0.
597        else if (nat_surf .eq. 1) then
598          pctsrf(1,is_oce)=0.
599          pctsrf(1,is_ter)=1.
600          pctsrf(1,is_lic)=0.
601          pctsrf(1,is_sic)=0.
602        else if (nat_surf .eq. 2) then
603          pctsrf(1,is_oce)=0.
604          pctsrf(1,is_ter)=0.
605          pctsrf(1,is_lic)=1.
606          pctsrf(1,is_sic)=0.
607        else if (nat_surf .eq. 3) then
608          pctsrf(1,is_oce)=0.
609          pctsrf(1,is_ter)=0.
610          pctsrf(1,is_lic)=0.
611          pctsrf(1,is_sic)=1.
612
613     end if
614
615
616        print*,'nat_surf,pctsrf(1,is_oce),pctsrf(1,is_ter)',nat_surf         &
617     &        ,pctsrf(1,is_oce),pctsrf(1,is_ter)
618
619        zmasq=pctsrf(1,is_ter)+pctsrf(1,is_lic)
620        zpic = zpicinp
621        ftsol=tsurf
622        falb_dir=albedo
623        falb_dif=albedo
624        rugoro=rugos
625        t_ancien(1,:)=temp(:)
626        q_ancien(1,:)=q(:,1)
627        ql_ancien = 0.
628        qs_ancien = 0.
629        prlw_ancien = 0.
630        prsw_ancien = 0.
631        prw_ancien = 0.
632!jyg<
633! Etienne: comment those lines since now the TKE is inialized in 1D_read_forc_cases
634!!      pbl_tke(:,:,:)=1.e-8
635!        pbl_tke(:,:,:)=0.
636!        pbl_tke(:,2,:)=1.e-2
637!>jyg
638        rain_fall=0.
639        snow_fall=0.
640        solsw=0.
641        solswfdiff=0.
642        sollw=0.
643        sollwdown=rsigma*tsurf**4
644        radsol=0.
645        rnebcon=0.
646        ratqs=0.
647        clwcon=0.
648        zmax0 = 0.
649        zmea=zsurf
650        zstd=0.
651        zsig=0.
652        zgam=0.
653        zval=0.
654        zthe=0.
655        sig1=0.
656        w01=0.
657!
658        wake_deltaq = 0.
659        wake_deltat = 0.
660        wake_delta_pbl_TKE(:,:,:) = 0.
661        delta_tsurf = 0.
662        wake_fip = 0.
663        wake_pe = 0.
664        wake_s = 0.
665        wake_dens = 0.
666        awake_dens = 0.
667        cv_gen = 0.
668        wake_cstar = 0.
669        ale_bl = 0.
670        ale_bl_trig = 0.
671        alp_bl = 0.
672        IF (ALLOCATED(du_gwd_rando)) du_gwd_rando = 0.
673        IF (ALLOCATED(du_gwd_front)) du_gwd_front = 0.
674        entr_therm = 0.
675        detr_therm = 0.
676        f0 = 0.
677        fm_therm = 0.
678        u_ancien(1,:)=u(:)
679        v_ancien(1,:)=v(:)
680 
681        u10m=0.
682        v10m=0.
683        ale_wake=0.
684        ale_bl_stat=0.
685
686!------------------------------------------------------------------------
687! Make file containing restart for the physics (startphy.nc)
688!
689! NB: List of the variables to be written by phyredem (via put_field):
690! rlon,rlat,zmasq,pctsrf(:,is_ter),pctsrf(:,is_lic),pctsrf(:,is_oce)
691! pctsrf(:,is_sic),ftsol(:,nsrf),tsoil(:,isoil,nsrf),qsurf(:,nsrf)
692! qsol,falb_dir(:,nsrf),falb_dif(:,nsrf),evap(:,nsrf),snow(:,nsrf)
693! radsol,solsw,solswfdiff,sollw, sollwdown,fder,rain_fall,snow_fall,frugs(:,nsrf)
694! agesno(:,nsrf),zmea,zstd,zsig,zgam,zthe,zpic,zval,rugoro
695! t_ancien,q_ancien,,frugs(:,is_oce),clwcon(:,1),rnebcon(:,1),ratqs(:,1)
696! run_off_lic_0,pbl_tke(:,1:klev,nsrf), zmax0,f0,sig1,w01
697! wake_deltat,wake_deltaq,wake_s,wake_dens,awake_dens,cv_gen,wake_cstar,
698! wake_fip,wake_delta_pbl_tke(:,1:klev,nsrf)
699!
700! NB2: The content of the startphy.nc file depends on some flags defined in
701! the ".def" files. However, since conf_phys is not called in lmdz1d.F90, these flags have
702! to be set at some arbitratry convenient values.
703!------------------------------------------------------------------------
704!Al1 =============== restart option ======================================
705        if (.not.restart) then
706          iflag_pbl = 5
707          call phyredem ("startphy.nc")
708        else
709! (desallocations)
710        print*,'callin surf final'
711          call pbl_surface_final( fder, snsrf, qsurfsrf, tsoil)
712        print*,'after surf final'
713          CALL fonte_neige_final(run_off_lic_0)
714        endif
715
716        ok_writedem=.false.
717        print*,'apres phyredem'
718
719      endif ! ok_writedem
720     
721!------------------------------------------------------------------------
722! Make file containing boundary conditions (limit.nc) **Al1->restartdyn***
723! --------------------------------------------------
724! NB: List of the variables to be written in limit.nc
725!     (by writelim.F, subroutine of 1DUTILS.h):
726!        phy_nat,phy_alb,phy_sst,phy_bil,phy_rug,phy_ice,
727!        phy_fter,phy_foce,phy_flic,phy_fsic)
728!------------------------------------------------------------------------
729      do i=1,year_len
730        phy_nat(i)  = nat_surf
731        phy_alb(i)  = albedo
732        phy_sst(i)  = tsurf ! read_tsurf1d will be used instead
733        phy_rug(i)  = rugos
734        phy_fter(i) = pctsrf(1,is_ter)
735        phy_foce(i) = pctsrf(1,is_oce)
736        phy_fsic(i) = pctsrf(1,is_sic)
737        phy_flic(i) = pctsrf(1,is_lic)
738      enddo
739
740! fabrication de limit.nc
741      call writelim (1,phy_nat,phy_alb,phy_sst,phy_bil,phy_rug,             &
742     &               phy_ice,phy_fter,phy_foce,phy_flic,phy_fsic)
743
744
745      call phys_state_var_end
746!Al1
747      if (restart) then
748        print*,'call to restart dyn 1d'
749        Call dyn1deta0("start1dyn.nc",plev,play,phi,phis,presnivs,          &
750     &              u,v,temp,q,omega2)
751
752       print*,'fnday,annee_ref,day_ref,day_ini',                            &
753     &     fnday,annee_ref,day_ref,day_ini
754!**      call ymds2ju(annee_ref,mois,day_ini,heure,day)
755       day = day_ini
756       day_end = day_ini + nday
757       daytime = day + time_ini/24. ! 1st day and initial time of the simulation
758
759! Print out the actual date of the beginning of the simulation :
760       call ju2ymds(daytime, an, mois, jour, heure)
761       print *,' Time of beginning : y m d h',an, mois,jour,heure/3600.
762
763       day = int(daytime)
764       time=daytime-day
765 
766       print*,'****** intialised fields from restart1dyn *******'
767       print*,'plev,play,phi,phis,presnivs,u,v,temp,q,omega2'
768       print*,'temp(1),q(1,1),u(1),v(1),plev(1),phis :'
769       print*,temp(1),q(1,1),u(1),v(1),plev(1),phis(1)
770! raz for safety
771       do l=1,llm
772         d_q_vert_adv(l,1) = 0.
773       enddo
774      endif
775!======================  end restart =================================
776      IF (ecrit_slab_oc.eq.1) then
777         open(97,file='div_slab.dat',STATUS='UNKNOWN')
778       elseif (ecrit_slab_oc.eq.0) then
779         open(97,file='div_slab.dat',STATUS='OLD')
780       endif
781!
782!=====================================================================
783#ifdef OUTPUT_PHYS_SCM
784       CALL iophys_ini(timestep)
785#endif
786
787!=====================================================================
788! START OF THE TEMPORAL LOOP :
789!=====================================================================
790           
791      it_end = nint(fnday*day_step)
792      do while(it.le.it_end)
793
794       if (prt_level.ge.1) then
795         print*,'XXXXXXXXXXXXXXXXXXX ITAP,day,time=',                       &
796     &             it,day,time,it_end,day_step
797         print*,'PAS DE TEMPS ',timestep
798       endif
799       if (it.eq.it_end) lastcall=.True.
800
801!---------------------------------------------------------------------
802! Interpolation of forcings in time and onto model levels
803!---------------------------------------------------------------------
804
805#include "1D_interp_cases.h"
806
807!---------------------------------------------------------------------
808!  Geopotential :
809!---------------------------------------------------------------------
810        phis(1)=zsurf*RG
811!        phi(1)=phis(1)+RD*temp(1)*(plev(1)-play(1))/(.5*(plev(1)+play(1)))
812
813        ! Calculate geopotential from the ground surface since phi and phis are added in physiq_mod
814        phi(1)=RD*temp(1)*(plev(1)-play(1))/(.5*(plev(1)+play(1)))
815
816        do l = 1, llm-1
817          phi(l+1)=phi(l)+RD*(temp(l)+temp(l+1))*                           &
818     &    (play(l)-play(l+1))/(play(l)+play(l+1))
819        enddo
820
821!---------------------------------------------------------------------
822!  Vertical advection
823!---------------------------------------------------------------------
824
825   IF ( forc_w+forc_omega > 0 ) THEN
826
827      IF ( forc_w == 1 ) THEN
828         w_adv=w_mod_cas
829         z_adv=phi/RG
830      ELSE
831         w_adv=omega
832         z_adv=play
833      ENDIF
834
835      teta=temp*(pzero/play)**rkappa
836      do l=2,llm-1
837        ! vertical tendencies computed as d X / d t = -W  d X / d z
838        d_u_vert_adv(l)=-w_adv(l)*(u(l+1)-u(l-1))/(z_adv(l+1)-z_adv(l-1))
839        d_v_vert_adv(l)=-w_adv(l)*(v(l+1)-v(l-1))/(z_adv(l+1)-z_adv(l-1))
840        ! d theta / dt = -W d theta / d z, transformed into d temp / d t dividing by (pzero/play(l))**rkappa
841        d_t_vert_adv(l)=-w_adv(l)*(teta(l+1)-teta(l-1))/(z_adv(l+1)-z_adv(l-1)) / (pzero/play(l))**rkappa
842        d_q_vert_adv(l,1)=-w_adv(l)*(q(l+1,1)-q(l-1,1))/(z_adv(l+1)-z_adv(l-1))
843      enddo
844      d_u_adv(:)=d_u_adv(:)+d_u_vert_adv(:)
845      d_v_adv(:)=d_v_adv(:)+d_v_vert_adv(:)
846      d_t_adv(:)=d_t_adv(:)+d_t_vert_adv(:)
847      d_q_adv(:,1)=d_q_adv(:,1)+d_q_vert_adv(:,1)
848   
849   ENDIF
850
851!---------------------------------------------------------------------
852! Listing output for debug prt_level>=1
853!---------------------------------------------------------------------
854       if (prt_level>=1) then
855         print *,' avant physiq : -------- day time ',day,time
856         write(*,*) 'firstcall,lastcall,phis',                               &
857     &               firstcall,lastcall,phis
858       end if
859       if (prt_level>=5) then
860         write(*,'(a10,2a4,4a13)') 'BEFOR1 IT=','it','l',                   &
861     &        'presniv','plev','play','phi'
862         write(*,'(a10,2i4,4f13.2)') ('BEFOR1 IT= ',it,l,                   &
863     &         presnivs(l),plev(l),play(l),phi(l),l=1,llm)
864         write(*,'(a11,2a4,a11,6a8)') 'BEFOR2','it','l',                    &
865     &         'presniv','u','v','temp','q1','q2','omega2'
866         write(*,'(a11,2i4,f11.2,5f8.2,e10.2)') ('BEFOR2 IT= ',it,l,         &
867     &   presnivs(l),u(l),v(l),temp(l),q(l,1),q(l,2),omega2(l),l=1,llm)
868       endif
869
870!---------------------------------------------------------------------
871!   Call physiq :
872!---------------------------------------------------------------------
873       call physiq(ngrid,llm, &
874                    firstcall,lastcall,timestep, &
875                    plev,play,phi,phis,presnivs, &
876                    u,v, rot, temp,q,omega2, &
877                    du_phys,dv_phys,dt_phys,dq,dpsrf)
878                firstcall=.false.
879
880!---------------------------------------------------------------------
881! Listing output for debug
882!---------------------------------------------------------------------
883        if (prt_level>=5) then
884          write(*,'(a11,2a4,4a13)') 'AFTER1 IT=','it','l',                  &
885     &        'presniv','plev','play','phi'
886          write(*,'(a11,2i4,4f13.2)') ('AFTER1 it= ',it,l,                  &
887     &    presnivs(l),plev(l),play(l),phi(l),l=1,llm)
888          write(*,'(a11,2a4,a11,6a8)') 'AFTER2','it','l',                   &
889     &         'presniv','u','v','temp','q1','q2','omega2'
890          write(*,'(a11,2i4,f11.2,5f8.2,e10.2)') ('AFTER2 it= ',it,l,       &
891     &    presnivs(l),u(l),v(l),temp(l),q(l,1),q(l,2),omega2(l),l=1,llm)
892          write(*,'(a11,2a4,a11,5a8)') 'AFTER3','it','l',                   &
893     &         'presniv','du_phys','dv_phys','dt_phys','dq1','dq2'   
894           write(*,'(a11,2i4,f11.2,5f8.2)') ('AFTER3 it= ',it,l,            &
895     &      presnivs(l),86400*du_phys(l),86400*dv_phys(l),                   &
896     &       86400*dt_phys(l),86400*dq(l,1),dq(l,2),l=1,llm)
897          write(*,*) 'dpsrf',dpsrf
898        endif
899!---------------------------------------------------------------------
900!   Add physical tendencies :
901!---------------------------------------------------------------------
902
903       fcoriolis=2.*sin(rpi*xlat/180.)*romega
904
905      IF (prt_level >= 5) print*, 'fcoriolis, xlat,mxcalc ', &
906                                   fcoriolis, xlat,mxcalc
907
908!---------------------------------------------------------------------
909! Geostrophic forcing
910!---------------------------------------------------------------------
911
912      IF ( forc_geo == 0 ) THEN
913              d_u_age(1:mxcalc)=0.
914              d_v_age(1:mxcalc)=0.
915      ELSE
916       sfdt = sin(0.5*fcoriolis*timestep)
917       cfdt = cos(0.5*fcoriolis*timestep)
918
919        d_u_age(1:mxcalc)= -2.*sfdt/timestep*                                &
920     &          (sfdt*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc)) -                          &
921     &           cfdt*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))  )
922!!     : fcoriolis*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))
923!
924       d_v_age(1:mxcalc)= -2.*sfdt/timestep*                                 &
925     &          (cfdt*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc)) +                           &
926     &           sfdt*(v(1:mxcalc)-vg(1:mxcalc))  )
927!!     : -fcoriolis*(u(1:mxcalc)-ug(1:mxcalc))
928      ENDIF
929!
930!---------------------------------------------------------------------
931!  Nudging
932!  EV: rewrite the section to account for a time- and height-varying
933!  nudging
934!---------------------------------------------------------------------
935      d_t_nudge(:) = 0.
936      d_u_nudge(:) = 0.
937      d_v_nudge(:) = 0.
938      d_q_nudge(:,:) = 0.
939
940      DO l=1,llm
941
942         IF (nudging_u .LT. 0) THEN
943             
944             d_u_nudge(l)=(u_nudg_mod_cas(l)-u(l))*invtau_u_nudg_mod_cas(l)
945       
946         ELSE
947
948             IF ( play(l) < p_nudging_u .AND. nint(nudging_u) /= 0 ) &
949             & d_u_nudge(l)=(u_nudg_mod_cas(l)-u(l))/nudging_u
950
951         ENDIF
952
953
954         IF (nudging_v .LT. 0) THEN
955             
956             d_v_nudge(l)=(v_nudg_mod_cas(l)-v(l))*invtau_v_nudg_mod_cas(l)
957       
958         ELSE
959
960
961             IF ( play(l) < p_nudging_v .AND. nint(nudging_v) /= 0 ) &
962             & d_v_nudge(l)=(v_nudg_mod_cas(l)-v(l))/nudging_v
963
964         ENDIF
965
966
967         IF (nudging_t .LT. 0) THEN
968             
969             d_t_nudge(l)=(temp_nudg_mod_cas(l)-temp(l))*invtau_temp_nudg_mod_cas(l)
970       
971         ELSE
972
973
974             IF ( play(l) < p_nudging_t .AND. nint(nudging_t) /= 0 ) &
975             & d_t_nudge(l)=(temp_nudg_mod_cas(l)-temp(l))/nudging_t
976
977          ENDIF
978
979
980         IF (nudging_qv .LT. 0) THEN
981             
982             d_q_nudge(l,1)=(qv_nudg_mod_cas(l)-q(l,1))*invtau_qv_nudg_mod_cas(l)
983       
984         ELSE
985
986             IF ( play(l) < p_nudging_qv .AND. nint(nudging_qv) /= 0 ) &
987             & d_q_nudge(l,1)=(qv_nudg_mod_cas(l)-q(l,1))/nudging_qv
988
989         ENDIF
990
991      ENDDO
992
993!---------------------------------------------------------------------
994!  Optional outputs
995!---------------------------------------------------------------------
996
997#ifdef OUTPUT_PHYS_SCM
998      CALL iophys_ecrit('w_adv',klev,'w_adv','K/day',w_adv)
999      CALL iophys_ecrit('z_adv',klev,'z_adv','K/day',z_adv)
1000      CALL iophys_ecrit('dtadv',klev,'dtadv','K/day',86400*d_t_adv)
1001      CALL iophys_ecrit('dtdyn',klev,'dtdyn','K/day',86400*d_t_vert_adv)
1002      CALL iophys_ecrit('qv',klev,'qv','g/kg',1000*q(:,1))
1003      CALL iophys_ecrit('qvnud',klev,'qvnud','g/kg',1000*u_nudg_mod_cas)
1004      CALL iophys_ecrit('u',klev,'u','m/s',u)
1005      CALL iophys_ecrit('unud',klev,'unud','m/s',u_nudg_mod_cas)
1006      CALL iophys_ecrit('v',klev,'v','m/s',v)
1007      CALL iophys_ecrit('vnud',klev,'vnud','m/s',v_nudg_mod_cas)
1008      CALL iophys_ecrit('temp',klev,'temp','K',temp)
1009      CALL iophys_ecrit('tempnud',klev,'temp_nudg_mod_cas','K',temp_nudg_mod_cas)
1010      CALL iophys_ecrit('dtnud',klev,'dtnud','K/day',86400*d_t_nudge)
1011      CALL iophys_ecrit('dqnud',klev,'dqnud','K/day',1000*86400*d_q_nudge(:,1))
1012#endif
1013
1014    IF (flag_inhib_forcing == 0) then ! if tendency of forcings should be added
1015
1016        u(1:mxcalc)=u(1:mxcalc) + timestep*(                                &
1017     &              du_phys(1:mxcalc)                                       &
1018     &             +d_u_age(1:mxcalc)+d_u_adv(1:mxcalc)                       &
1019     &             +d_u_nudge(1:mxcalc) )           
1020        v(1:mxcalc)=v(1:mxcalc) + timestep*(                                 &
1021     &              dv_phys(1:mxcalc)                                       &
1022     &             +d_v_age(1:mxcalc)+d_v_adv(1:mxcalc)                       &
1023     &             +d_v_nudge(1:mxcalc) )
1024        q(1:mxcalc,:)=q(1:mxcalc,:)+timestep*(                              &
1025     &                dq(1:mxcalc,:)                                        &
1026     &               +d_q_adv(1:mxcalc,:)                                   &
1027     &               +d_q_nudge(1:mxcalc,:) )
1028
1029        if (prt_level.ge.3) then
1030          print *,                                                          &
1031     &    'physiq-> temp(1),dt_phys(1),d_t_adv(1),dt_cooling(1) ',         &
1032     &              temp(1),dt_phys(1),d_t_adv(1),dt_cooling(1)
1033           print* ,'dv_phys=',dv_phys
1034           print* ,'d_v_age=',d_v_age
1035           print* ,'d_v_adv=',d_v_adv
1036           print* ,'d_v_nudge=',d_v_nudge
1037           print*, v
1038           print*, vg
1039        endif
1040
1041        temp(1:mxcalc)=temp(1:mxcalc)+timestep*(                            &
1042     &              dt_phys(1:mxcalc)                                       &
1043     &             +d_t_adv(1:mxcalc)                                       &
1044     &             +d_t_nudge(1:mxcalc)                                     &
1045     &             +dt_cooling(1:mxcalc))  ! Taux de chauffage ou refroid.
1046
1047
1048!=======================================================================
1049!! CONSERVE EN ATTENDANT QUE LE CAS EN QUESTION FONCTIONNE EN STD !!
1050!=======================================================================
1051
1052        teta=temp*(pzero/play)**rkappa
1053
1054!---------------------------------------------------------------------
1055!   Nudge soil temperature if requested
1056!---------------------------------------------------------------------
1057
1058      IF (nudge_tsoil .AND. .NOT. lastcall) THEN
1059       ftsoil(1,isoil_nudge,:) = ftsoil(1,isoil_nudge,:)                     &
1060     &  -timestep/tau_soil_nudge*(ftsoil(1,isoil_nudge,:)-Tsoil_nudge)
1061      ENDIF
1062
1063!---------------------------------------------------------------------
1064!   Add large-scale tendencies (advection, etc) :
1065!---------------------------------------------------------------------
1066
1067!cc nrlmd
1068!cc        tmpvar=teta
1069!cc        call advect_vert(llm,omega,timestep,tmpvar,plev)
1070!cc
1071!cc        teta(1:mxcalc)=tmpvar(1:mxcalc)
1072!cc        tmpvar(:)=q(:,1)
1073!cc        call advect_vert(llm,omega,timestep,tmpvar,plev)
1074!cc        q(1:mxcalc,1)=tmpvar(1:mxcalc)
1075!cc        tmpvar(:)=q(:,2)
1076!cc        call advect_vert(llm,omega,timestep,tmpvar,plev)
1077!cc        q(1:mxcalc,2)=tmpvar(1:mxcalc)
1078
1079   END IF ! end if tendency of tendency should be added
1080
1081!---------------------------------------------------------------------
1082!   Air temperature :
1083!---------------------------------------------------------------------       
1084        if (lastcall) then
1085          print*,'Pas de temps final ',it
1086          call ju2ymds(daytime, an, mois, jour, heure)
1087          print*,'a la date : a m j h',an, mois, jour ,heure/3600.
1088        endif
1089
1090!  incremente day time
1091        daytime = daytime+1./day_step
1092        day = int(daytime+0.1/day_step)
1093!        time = max(daytime-day,0.0)
1094!Al1&jyg: correction de bug
1095!cc        time = real(mod(it,day_step))/day_step
1096        time = time_ini/24.+real(mod(it,day_step))/day_step
1097        it=it+1
1098
1099      enddo
1100
1101      if (ecrit_slab_oc.ne.-1) close(97)
1102
1103!Al1 Call to 1D equivalent of dynredem (an,mois,jour,heure ?)
1104! ---------------------------------------------------------------------------
1105       call dyn1dredem("restart1dyn.nc",                                    &
1106     &              plev,play,phi,phis,presnivs,                            &
1107     &              u,v,temp,q,omega2)
1108
1109        CALL abort_gcm ('lmdz1d   ','The End  ',0)
1110
1111END SUBROUTINE scm
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.