1 | ! |
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2 | ! $Id$ |
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3 | ! |
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4 | SUBROUTINE clc_core_cp(du, dt, dq, t1, q1, & |
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5 | zu, zt, zq, & |
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6 | P,& |
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7 | n_it, mixte, & |
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8 | coeffs, rugosm, rugosh) |
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9 | |
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10 | IMPLICIT NONE |
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11 | |
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12 | |
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13 | ! INTEGER :: i,j,k |
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14 | REAL, INTENT(IN) :: du,dt,dq,t1,q1 |
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15 | REAL, INTENT(IN) :: zu,zt,zq, P |
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16 | INTEGER, INTENT(IN):: n_it |
---|
17 | LOGICAL, INTENT(IN) :: mixte |
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18 | REAL, DIMENSION(3), INTENT(OUT) :: coeffs |
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19 | real, intent(out) :: rugosm |
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20 | real, intent(out) :: rugosh |
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21 | |
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22 | |
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23 | ! REAL :: du,dt,t1,dq,q1 |
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24 | REAL :: dt_u, dq_u |
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25 | |
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26 | |
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27 | |
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28 | REAL :: cd, ch, cd_rt, cd_n10, ce_n10, ce,& |
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29 | u_N, X,& |
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30 | rho,cpa,le |
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31 | |
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32 | REAL :: usr,tsr,qsr |
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33 | REAL, DIMENSION(3) :: zeta ! dans l'ordre: it courant, it precedente, var |
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34 | REAL, DIMENSION(2,3) :: psi |
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35 | REAL, PARAMETER :: g = 9.81, k=.41, sqrt_k = .640312 !avec g= gravité, k = cste von karman, sqrt_k = racine(k) |
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36 | REAL :: logzu_10,logzt_10,logzq_10,logzt_zu,logzq_zu,& |
---|
37 | u,cd_n10_rt,ch_n10_rt,ch_n10,chi,z_0m,z_0h,tv |
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38 | INTEGER :: i,j,m1,m2,m3,m4,m5 |
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39 | |
---|
40 | |
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41 | REAL :: phih,phid,phie |
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42 | |
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43 | |
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44 | REAL, parameter :: alpha=2.7e-3,& !alpha = a1 ds formulation smith |
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45 | beta = 1.42e-4,& !beta = a2 ds la formulation smith |
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46 | gamma = 7.64e-5,& !Large and yaeger 2006 !gamma = a3 ds formulation smith |
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47 | ! gamma = 13.09e-3,& !Large and yaeger 2004 |
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48 | q0 = 1.64474 ! q0 dzfinis mais pas reutilisée ds la suite ?? |
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49 | |
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50 | REAL, dimension(3) :: z |
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51 | integer, dimension(2) :: tmp_shape |
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52 | z = [zu, zt, zq] |
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53 | |
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54 | |
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55 | |
---|
56 | logzu_10 = LOG(zu/10.) |
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57 | logzt_10 = LOG(zt/10.) |
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58 | logzq_10 = LOG(zq/10.) |
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59 | logzt_zu = logzt_10 - logzu_10 |
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60 | logzq_zu = logzq_10 - logzu_10 |
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61 | |
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62 | cpa = 1004.67 !!! pas reutilise ds nvelle formulation... |
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63 | |
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64 | tv = t1 * (1+.608*q1) !!!!! tv pas reutiliser ds nvelle formulation... |
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65 | rho = p / (287.1 * t1 * (1.+.61*q1)) !!!! rho pas reutiliser ds nvelle formulation.... |
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66 | |
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67 | |
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68 | le = (2.501-.00237*(t1-273.15-dt))*1.e6 !!!!!! le pas reutiliser ds nvelle formulation.... |
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69 | |
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70 | u = max(du,.5) !!!! u = vitesse du vent 1 er niveau |
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71 | u_N = u !!!!!!! u_N utilisée pour le calcul des premier calcul... |
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72 | |
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73 | |
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74 | !!!!! initialisation des parametres et premier calcul de z_0 cd et ch |
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75 | |
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76 | |
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77 | if (mixte) then |
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78 | z_0m = 1.e-4 !!!!! pour l'initialisation on fixe z_0 a 10-4 |
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79 | cd_n10 = k**2 / (log(10/z_0m))**2 !!!!! on calcul ensuite cd a 10 m d'après smith |
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80 | cd_n10_rt = sqrt(cd_n10) |
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81 | else |
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82 | ! Large and yaeger 2006 |
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83 | cd_n10 = alpha / u_n + beta + gamma * u_n !!!!! calcul de cd pour core pur |
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84 | ! Large and yaeger 2004 |
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85 | ! cd_n10 = 1E-3 * (2.7/U_n + 0.142 + U_n/13.09) |
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86 | cd_n10_rt = sqrt(cd_n10) !!!!!! |
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87 | z_0m = 10. * exp(-k/cd_n10_rt) !!!!!!! on calcul le premier z_0 |
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88 | endif |
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89 | |
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90 | |
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91 | if ( dt .gt. 0. ) then |
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92 | ch_n10 = 0.018 * cd_n10_rt !!!!!!! si regime stable calcul du ch |
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93 | ! z_0h = 10. * exp(-k/ch_n10) |
---|
94 | else |
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95 | ch_n10 = 0.0327 * cd_n10_rt !!!!!!! si regime instable calcul du ch |
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96 | ! z_0h = 10. * exp(-k/ch_n10) |
---|
97 | endif |
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98 | |
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99 | ce_n10 = 3.46e-2 *cd_n10_rt !!!!!! calcul ensuite de ce |
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100 | |
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101 | |
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102 | dt_u = dt !!! def |
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103 | dq_u = dq !!! def |
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104 | |
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105 | cd = cd_n10 !!! def |
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106 | ch = ch_n10 !!! def |
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107 | ce = ce_n10 !!! def |
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108 | |
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109 | cd_rt = sqrt(cd) !!! def |
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110 | |
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111 | ! open(7,file="err_rel.dat",position="append") |
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112 | |
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113 | |
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114 | !!!!!!!!! début des itérations.... |
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115 | |
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116 | do i = 1,n_it |
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117 | |
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118 | usr = cd_rt * u |
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119 | tsr = ch / cd_rt * dt_u |
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120 | qsr = ce / cd_rt * dq_u |
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121 | |
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122 | |
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123 | zeta = k*g / (usr**2) * tsr / t1& |
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124 | * z |
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125 | |
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126 | zeta = sign( min(abs(zeta),10.0), zeta ) |
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127 | |
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128 | |
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129 | !!!! calcul du zeta pour connaitre le signe et donc en deduire le regime... |
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130 | |
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131 | |
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132 | |
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133 | |
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134 | IF ( zeta(1) .GT. 0 ) THEN !!! si regime stable alors valeurs pr chi et psi |
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135 | |
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136 | chi = 0.018 |
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137 | |
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138 | |
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139 | psi(1,1) = -5.*zeta(1) |
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140 | psi(2,1) = psi(1,1) |
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141 | |
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142 | ELSE !!!!! si regime instable alors valeurs pr psi et chi !!! |
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143 | |
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144 | chi = 0.0327 |
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145 | |
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146 | X = sqrt( sqrt( 1-16.*zeta(1) )) |
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147 | psi(1,1) = 3.1415695 / 2 + 2 * LOG( ( 1 + X ) / 2 ) + LOG( (1 + X**2) / 2 ) - 2*ATAN(X) |
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148 | psi(2,1) = 2.*LOG( (1 + X**2) / 2 ) |
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149 | |
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150 | END IF |
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151 | |
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152 | do j =2,3 |
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153 | IF ( zeta(j) .GT. 0 ) THEN |
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154 | psi(1,j) = -5.*zeta(j) |
---|
155 | psi(2,j) = psi(1,1) |
---|
156 | |
---|
157 | ELSE |
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158 | X = sqrt( sqrt( 1-16.*zeta(j) )) |
---|
159 | psi(1,j) = 3.1415695 / 2 + 2 * LOG( ( 1 + X ) / 2 ) + LOG( (1 + X**2) / 2 ) - 2*ATAN(X) |
---|
160 | psi(2,j) = 2.*LOG( (1 + X**2) / 2 ) |
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161 | |
---|
162 | END IF |
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163 | enddo |
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164 | |
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165 | |
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166 | dt_u = dt - tsr / k * & |
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167 | ( logzt_zu + psi(2,1) - psi(2,2) ) |
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168 | |
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169 | dq_u = dq - qsr / k * & |
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170 | ( logzq_zu + psi(2,1) - psi(2,3) ) |
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171 | |
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172 | |
---|
173 | |
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174 | u_N = u / ( 1 + cd_n10_rt / k * ( logzu_10 - psi(1,1)) ) |
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175 | |
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176 | if (mixte) then |
---|
177 | z_0m=0.018*usr**2/9.81 + 0.11*14e-6 / (usr) |
---|
178 | ! z_0h=(0.11*14e-6 / (usr)) + 1.4e-5 |
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179 | cd_n10 = k**2 / (log(10/z_0m))**2 |
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180 | cd_n10_rt = sqrt(cd_n10) |
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181 | ! ch_n10 = k**2 / ((log(10/z_0m))*(log(10/z_0h))) |
---|
182 | ! ch_n10_rt = sqrt(ch_n10) |
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183 | ch_n10 = 1.e-3 |
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184 | else |
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185 | ! Large and yaeger 2006 |
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186 | cd_n10 = alpha / u_n + beta + gamma * u_n !!!!! calcul de cd pour core pur |
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187 | ! Large and yaeger 2004 |
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188 | ! cd_n10 = 1E-3 * (2.7/U_n + 0.142 + U_n/13.09) |
---|
189 | ! cd_n10_dun = -alpha / u_n**2 + gamma |
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190 | cd_n10_rt = sqrt(cd_n10) |
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191 | z_0m = 10. * exp(-k/cd_n10_rt) !!!!! c'est sur cette ligne la qu'il y a un bug... ou sur la ligne du u_N |
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192 | ! ch_n10 = chi * cd_n10_rt |
---|
193 | ! z_0h = 10. * exp(-k/ch_n10) |
---|
194 | ! ch_n10_rt = sqrt(ch_n10) |
---|
195 | ch_n10 = chi * cd_n10_rt |
---|
196 | endif |
---|
197 | |
---|
198 | |
---|
199 | ce_n10 = 3.46e-2*cd_n10_rt |
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200 | |
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201 | |
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202 | |
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203 | phid = 1+cd_n10_rt/k * (logzu_10 - psi(1,1)) |
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204 | phih = 1+chi/k * (logzu_10 - psi(2,1)) |
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205 | phie = 1+3.46e-2/k * (logzu_10 - psi(2,1)) |
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206 | |
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207 | |
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208 | cd_rt = cd_n10_rt / abs( phid ) |
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209 | ch = ch_n10 / ( phih * phid ) |
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210 | ce = ce_n10 / ( phie * phid ) |
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211 | |
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212 | cd=cd_rt**2 |
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213 | |
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214 | END DO |
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215 | |
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216 | usr = cd_rt * u |
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217 | tsr = ch / cd_rt * dt_u |
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218 | qsr = ce / cd_rt * dq_u |
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219 | |
---|
220 | |
---|
221 | ! coeffs(:,m) = [ & |
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222 | ! rho * usr**2,& |
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223 | ! rho * cpa * usr *tsr,& |
---|
224 | ! rho * le * usr *qsr] |
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225 | |
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226 | coeffs = [ cd_rt**2, ch , ce ] |
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227 | |
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228 | rugosm = z_0m |
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229 | rugosh = z_0h |
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230 | |
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231 | RETURN |
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232 | END subroutine clc_core_cp |
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