MODULE interface_surf ! Ce module regroupe toutes les routines gerant l'interface entre le modele ! atmospherique et les modeles de surface (sols continentaux, oceans, glaces) ! Les routines sont les suivantes: ! ! interfsurf_*: routines d'aiguillage vers les interfaces avec les ! differents modeles de surface ! interfsol\ ! > routines d'interface proprement dite ! interfoce/ ! ! interfstart: routine d'initialisation et de lecture de l'etat initial ! "interface" ! interffin : routine d'ecriture de l'etat de redemmarage de l'interface ! ! ! L. Fairhead, LMD, 02/2000 USE ioipsl USE constantes IMPLICIT none PRIVATE PUBLIC :: interfsurf INTERFACE interfsurf module procedure interfsurf_hq, interfsurf_vent END INTERFACE INTERFACE interfoce module procedure interfoce_cpl, interfoce_slab, interfoce_lim END INTERFACE ! run_off ruissellement total real, allocatable, dimension(:),save :: run_off CONTAINS ! !############################################################################ ! SUBROUTINE interfsurf_hq(itime, dtime, jour, & & klon, nisurf, knon, knindex, rlon, rlat, & & debut, lafin, ok_veget, & & zlev, zlflu, u1_lay, v1_lay, temp_air, spechum, hum_air, ccanopy, & & tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, & & precip_rain, precip_snow, lwdown, swnet, swdown, ps, & & ocean, & & evap, fluxsens, fluxlat, & & tsol_rad, tsurf_new, alb_new, emis_new, z0_new, pctsrf_new) ! Cette routine sert d'aiguillage entre l'atmosphere et la surface en general ! (sols continentaux, oceans, glaces) pour les fluxs de chaleur et d'humidite. ! En pratique l'interface se fait entre la couche limite du modele ! atmospherique (clmain.F) et les routines de surface (sechiba, oasis, ...) ! ! ! L.Fairhead 02/2000 ! ! input: ! itime numero du pas de temps ! klon nombre total de points de grille ! dtime pas de temps de la physique (en s) ! jour jour dans l'annee en cours ! nisurf index de la surface a traiter (1 = sol continental) ! knon nombre de points de la surface a traiter ! knindex index des points de la surface a traiter ! rlon longitudes ! rlat latitudes ! debut logical: 1er appel a la physique ! lafin logical: dernier appel a la physique ! ok_veget logical: appel ou non au schema de surface continental ! (si false calcul simplifie des fluxs sur les continents) ! zlev hauteur de la premiere couche ! zlflu epaisseur de la premier couche ! u1_lay vitesse u 1ere couche ! v1_lay vitesse v 1ere couche ! temp_air temperature de l'air 1ere couche ! spechum humidite specifique 1ere couche ! hum_air humidite de l'air ! ccanopy concentration CO2 canopee ! tq_cdrag cdrag ! petAcoef coeff. A de la resolution de la CL pour t ! peqAcoef coeff. A de la resolution de la CL pour q ! petBcoef coeff. B de la resolution de la CL pour t ! peqBcoef coeff. B de la resolution de la CL pour q ! precip_rain precipitation liquide ! precip_snow precipitation solide ! lwdown flux IR entrant a la surface ! swnet flux solaire net ! swdown flux solaire entrant a la surface ! ps pression au sol ! ocean type d'ocean utilise (force, slab, couple) ! ! output: ! evap evaporation totale ! fluxsens flux de chaleur sensible ! fluxlat flux de chaleur latente ! tsol_rad ! tsurf_new temperature au sol ! alb_new albedo ! emis_new emissivite ! z0_new surface roughness include 'indicesol.h' ! Parametres d'entree integer, intent(IN) :: itime integer, intent(IN) :: klon integer, intent(IN) :: dtime integer, intent(IN) :: jour integer, intent(IN) :: nisurf integer, intent(IN) :: knon integer, dimension(knon), intent(in) :: knindex logical, intent(IN) :: debut, lafin, ok_veget real, dimension(klon), intent(IN) :: rlon, rlat real, dimension(knon), intent(IN) :: zlev, zlflu real, dimension(knon), intent(IN) :: u1_lay, v1_lay real, dimension(knon), intent(IN) :: temp_air, spechum real, dimension(knon), intent(IN) :: hum_air, ccanopy real, dimension(knon), intent(IN) :: tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef real, dimension(knon), intent(IN) :: petBcoef, peqBcoef real, dimension(knon), intent(IN) :: precip_rain, precip_snow real, dimension(knon), intent(IN) :: lwdown, swnet, swdown, ps character (len = 6) :: ocean ! Parametres de sortie real, dimension(knon), intent(OUT):: evap, fluxsens, fluxlat real, dimension(knon), intent(OUT):: tsol_rad, tsurf_new, alb_new real, dimension(knon), intent(OUT):: emis_new, z0_new real, dimension(klon,nbsrf), intent(OUT) :: pctsrf_new ! Local character (len = 20) :: modname = 'interfsurf_hq' character (len = 80) :: abort_message logical, save :: first_call = .true. integer :: error ! ! On doit commencer par appeler les schemas de surfaces continentales ! car l'ocean a besoin du ruissellement qui est y calcule ! if (first_call) then if (nisurf /= is_ter) then write(*,*)' *** Warning ***' write(*,*)' nisurf = ',nisurf,' /= is_ter = ',is_ter write(*,*)'or on doit commencer par les surfaces continentales' abort_message='voir ci-dessus' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif if (ocean /= 'slab ' .and. ocean /= 'force ' .and. ocean /= 'couple') then write(*,*)' *** Warning ***' write(*,*)'Option couplage pour l''ocean = ', ocean abort_message='option pour l''ocean non valable' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif endif first_call = .false. ! ! Aiguillage vers les differents schemas de surface ! if (nisurf == is_ter) then ! ! Surface "terre" appel a l'interface avec les sols continentaux ! ! allocation du run-off if (.not. allocated(run_off)) then allocate(run_off(knon), stat = error) if (error /= 0) then abort_message='Pb allocation run_off' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif else if (size(run_off) /= knon) then write(*,*)'Bizarre, le nombre de points continentaux' write(*,*)'a change entre deux appels. Je continue ...' deallocate(run_off, stat = error) allocate(run_off(knon), stat = error) if (error /= 0) then abort_message='Pb allocation run_off' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif endif ! call interfsol(itime, klon, dtime, nisurf, knon, & & knindex, rlon, rlat, debut, lafin, & & zlev, zlflu, u1_lay, v1_lay, temp_air, spechum, hum_air, ccanopy, & & tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, & & precip_rain, precip_snow, lwdown, swnet, swdown, ps, & & evap, fluxsens, fluxlat, & & tsol_rad, tsurf_new, alb_new, emis_new, z0_new) ! else if (nisurf == is_oce) then ! ! Surface "ocean" appel a l'interface avec l'ocean ! if (ocean == 'couple') then call interfoce(nisurf, ocean) else if (ocean == 'slab ') then call interfoce(nisurf) else ! lecture conditions limites call interfoce(itime, dtime, jour, & & klon, nisurf, knon, knindex, & & debut, & & tsurf_new, alb_new, z0_new, pctsrf_new) endif ! else if (nisurf == is_sic) then ! ! Surface "glace de mer" appel a l'interface avec l'ocean ! call interfoce(nisurf, ocean) ! else if (nisurf == is_lic) then ! ! Surface "glacier continentaux" appel a l'interface avec le sol ! ! call interfsol(nisurf) else write(*,*)'Index surface = ',nisurf abort_message = 'Index surface non valable' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif END SUBROUTINE interfsurf_hq ! !######################################################################### ! SUBROUTINE interfsurf_vent(nisurf, knon & & ) ! ! Cette routine sert d'aiguillage entre l'atmosphere et la surface en general ! (sols continentaux, oceans, glaces) pour les tensions de vents. ! En pratique l'interface se fait entre la couche limite du modele ! atmospherique (clmain.F) et les routines de surface (sechiba, oasis, ...) ! ! ! L.Fairhead 02/2000 ! ! input: ! nisurf index de la surface a traiter (1 = sol continental) ! knon nombre de points de la surface a traiter ! Parametres d'entree integer, intent(IN) :: nisurf integer, intent(IN) :: knon return END SUBROUTINE interfsurf_vent ! !######################################################################### ! SUBROUTINE interfsol(itime, klon, dtime, nisurf, knon, & & knindex, rlon, rlat, debut, lafin, & & zlev, zlflu, u1_lay, v1_lay, temp_air, spechum, hum_air, ccanopy, & & tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, & & precip_rain, precip_snow, lwdown, swnet, swdown, ps, & & evap, fluxsens, fluxlat, & & tsol_rad, tsurf_new, alb_new, emis_new, z0_new) ! Cette routine sert d'interface entre le modele atmospherique et le ! modele de sol continental. Appel a sechiba ! ! L. Fairhead 02/2000 ! ! input: ! itime numero du pas de temps ! klon nombre total de points de grille ! dtime pas de temps de la physique (en s) ! nisurf index de la surface a traiter (1 = sol continental) ! knon nombre de points de la surface a traiter ! knindex index des points de la surface a traiter ! rlon longitudes de la grille entiere ! rlat latitudes de la grille entiere ! debut logical: 1er appel a la physique (lire les restart) ! lafin logical: dernier appel a la physique (ecrire les restart) ! zlev hauteur de la premiere couche ! zlflu ! u1_lay vitesse u 1ere couche ! v1_lay vitesse v 1ere couche ! temp_air temperature de l'air 1ere couche ! spechum humidite specifique 1ere couche ! hum_air humidite de l'air ! ccanopy concentration CO2 canopee ! tq_cdrag cdrag ! petAcoef coeff. A de la resolution de la CL pour t ! peqAcoef coeff. A de la resolution de la CL pour q ! petBcoef coeff. B de la resolution de la CL pour t ! peqBcoef coeff. B de la resolution de la CL pour q ! precip_rain precipitation liquide ! precip_snow precipitation solide ! lwdown flux IR entrant a la surface ! swnet flux solaire net ! swdown flux solaire entrant a la surface ! ps pression au sol ! ! input/output ! run_off ruissellement total ! ! output: ! evap evaporation totale ! fluxsens flux de chaleur sensible ! fluxlat flux de chaleur latente ! tsol_rad ! tsurf_new temperature au sol ! alb_new albedo ! emis_new emissivite ! z0_new surface roughness ! Parametres d'entree integer, intent(IN) :: itime integer, intent(IN) :: klon integer, intent(IN) :: dtime integer, intent(IN) :: nisurf integer, intent(IN) :: knon integer, dimension(knon), intent(IN) :: knindex logical, intent(IN) :: debut, lafin real, dimension(klon), intent(IN) :: rlon, rlat real, dimension(knon), intent(IN) :: zlev, zlflu real, dimension(knon), intent(IN) :: u1_lay, v1_lay real, dimension(knon), intent(IN) :: temp_air, spechum real, dimension(knon), intent(IN) :: hum_air, ccanopy real, dimension(knon), intent(IN) :: tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef real, dimension(knon), intent(IN) :: petBcoef, peqBcoef real, dimension(knon), intent(IN) :: precip_rain, precip_snow real, dimension(knon), intent(IN) :: lwdown, swnet, swdown, ps ! Parametres de sortie real, dimension(knon), intent(OUT):: evap, fluxsens, fluxlat real, dimension(knon), intent(OUT):: tsol_rad, tsurf_new, alb_new real, dimension(knon), intent(OUT):: emis_new, z0_new ! Local ! integer :: ii integer :: error character (len = 20) :: modname = 'interfsol' character (len = 80) :: abort_message ! type de couplage dans sechiba character (len=10) :: coupling = 'implicit' ! drapeaux controlant les appels dans SECHIBA type(control_type), save :: control_in ! coordonnees geographiques real, allocatable, dimension(:,:), save :: lalo ! pts voisins integer,allocatable, dimension(:,:), save :: neighbours ! resolution de la grille real, allocatable, dimension (:,:), save :: resolution ! Identifieurs des fichiers restart et histoire integer, save :: rest_id, hist_id integer, save :: rest_id_stom, hist_id_stom ! initialisation if (debut) then ! ! Configuration de parametres specifiques a la SSL ! call intsurf_config(control_in) ! ! Allouer et initialiser le tableau de coordonnees du sol ! if (( .not. allocated(lalo))) then allocate(lalo(knon,2), stat = error) if (error /= 0) then abort_message='Pb allocation lalo' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif endif do ii = 1, knon lalo(ii,1) = rlat(knindex(ii)) lalo(ii,2) = rlon(knindex(ii)) enddo !- !- Compute variable to help describe the grid !- once the points are gathered. !- IF ( (.NOT.ALLOCATED(neighbours))) THEN ALLOCATE(neighbours(knon,4), stat = error) if (error /= 0) then abort_message='Pb allocation neighbours' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ENDIF IF ( (.NOT.ALLOCATED(resolution))) THEN ALLOCATE(resolution(knon,2), stat = error) if (error /= 0) then abort_message='Pb allocation resolution' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ENDIF ! call grid_stuff ! call sechiba_restart_init ! call sechiba_history_init endif ! (fin debut) ! ! Appel a la routine sols continentaux ! call sechiba_main(itime, klon, knon, knindex, dtime, & & debut, lafin, coupling, control_in, & & lalo, neighbours, resolution,& & zlev, zlflu, u1_lay, v1_lay, spechum, temp_air,hum_air , ccanopy, & & tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, & & precip_rain, precip_snow, lwdown, swnet, swdown, ps, & & evap, fluxsens, fluxlat, & & tsol_rad, tsurf_new, alb_new, emis_new, z0_new, & & rest_id, hist_id, rest_id_stom, hist_id_stom) ! ! Sauvegarde dans fichiers histoire ! END SUBROUTINE interfsol ! !######################################################################### ! SUBROUTINE interfoce_cpl(nisurf, ocean) ! Cette routine sert d'interface entre le modele atmospherique et un ! coupleur avec un modele d'ocean 'complet' ! ! L. Fairhead 02/2000 ! ! input: ! nisurf index de la surface a traiter (1 = sol continental) ! ocean type d'ocean ! ! output: ! ! Parametres d'entree integer, intent(IN) :: nisurf character (len = 6) :: ocean ! Parametres de sortie ! Variables locales ! Initialisation ! fichier restart et fichiers histoires ! calcul des fluxs a passer END SUBROUTINE interfoce_cpl ! !######################################################################### ! SUBROUTINE interfoce_slab(nisurf) ! Cette routine sert d'interface entre le modele atmospherique et un ! modele de 'slab' ocean ! ! L. Fairhead 02/2000 ! ! input: ! nisurf index de la surface a traiter (1 = sol continental) ! ! output: ! ! Parametres d'entree integer, intent(IN) :: nisurf END SUBROUTINE interfoce_slab ! !######################################################################### ! SUBROUTINE interfoce_lim(itime, dtime, jour, & & klon, nisurf, knon, knindex, & & debut, & & lmt_sst, lmt_alb, lmt_rug, pctsrf_new) ! Cette routine sert d'interface entre le modele atmospherique et un ! ! L. Fairhead 02/2000 ! ! input: ! itime numero du pas de temps courant ! dtime pas de temps de la physique (en s) ! jour jour a lire dans l'annee ! nisurf index de la surface a traiter (1 = sol continental) ! knon nombre de points dans le domaine a traiter ! knindex index des points de la surface a traiter ! klon taille de la grille ! debut logical: 1er appel a la physique (initialisation) ! ! output: ! lmt_sst SST lues dans le fichier de CL ! lmt_alb Albedo lu ! lmt_rug longueur de rugosité lue ! pctsrf_new sous-maille fractionnelle ! #include "indicesol.h" ! Parametres d'entree integer, intent(IN) :: itime integer, intent(IN) :: dtime integer, intent(IN) :: jour integer, intent(IN) :: nisurf integer, intent(IN) :: knon integer, intent(IN) :: klon integer, dimension(knon), intent(in) :: knindex logical, intent(IN) :: debut ! Parametres de sortie real, intent(out), dimension(knon) :: lmt_sst real, intent(out), dimension(knon) :: lmt_alb real, intent(out), dimension(knon) :: lmt_rug real, intent(out), dimension(klon,nbsrf) :: pctsrf_new ! Variables locales integer :: ii integer :: lmt_pas ! frequence de lecture des conditions limites ! (en pas de physique) logical,save :: deja_lu ! pour indiquer que le jour a lire a deja ! lu pour une surface precedente integer,save :: jour_lu integer :: ierr character (len = 20) :: modname = 'interfoce_lim' character (len = 80) :: abort_message character (len = 20) :: fich ='limit' logical :: newlmt = .false. logical :: check = .true. ! Champs lus dans le fichier de CL real, allocatable , save, dimension(:) :: sst_lu, alb_lu, rug_lu, nat_lu real, allocatable , save, dimension(:,:) :: pct_tmp ! ! quelques variables pour netcdf ! #include "netcdf.inc" integer :: nid, nvarid integer, dimension(2) :: start, epais ! ! Fin déclaration ! if (debut) then lmt_pas = nint(86400./dtime * 1.0) ! pour une lecture une fois par jour jour_lu = jour - 1 allocate(sst_lu(klon)) allocate(alb_lu(klon)) allocate(rug_lu(klon)) allocate(nat_lu(klon)) allocate(pct_tmp(klon,nbsrf)) endif if ((jour - jour_lu) /= 0) deja_lu = .false. if (check) write(*,*)modname,' :: jour_lu, deja_lu', jour_lu, deja_lu ! Tester d'abord si c'est le moment de lire le fichier if (mod(itime-1, lmt_pas) == 0 .and. .not. deja_lu) then ! ! Ouverture du fichier ! ierr = NF_OPEN (fich, NF_NOWRITE,nid) if (ierr.NE.NF_NOERR) then abort_message = 'Pb d''ouverture du fichier de conditions aux limites' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ! ! La tranche de donnees a lire: ! start(1) = 1 start(2) = jour + 1 epais(1) = klon epais(2) = 1 ! if (newlmt) then ! ! Fraction "ocean" ! ierr = NF_INQ_VARID(nid, 'FOCE', nvarid) if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Le champ est absent' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif #ifdef NC_DOUBLE ierr = NF_GET_VARA_DOUBLE(nid,nvarid,start,epais,pctsrf_new(1,is_oce)) #else ierr = NF_GET_VARA_REAL(nid,nvarid,start,epais,pctsrf_new(1,is_oce)) #endif if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Lecture echouee pour ' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ! ! Fraction "glace de mer" ! ierr = NF_INQ_VARID(nid, 'FSIC', nvarid) if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Le champ est absent' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif #ifdef NC_DOUBLE ierr = NF_GET_VARA_DOUBLE(nid,nvarid,start,epais,pctsrf_new(1,is_sic)) #else ierr = NF_GET_VARA_REAL(nid,nvarid,start,epais,pctsrf_new(1,is_sic)) #endif if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Lecture echouee pour ' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ! ! Fraction "terre" ! ierr = NF_INQ_VARID(nid, 'FTER', nvarid) if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Le champ est absent' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif #ifdef NC_DOUBLE ierr = NF_GET_VARA_DOUBLE(nid,nvarid,start,epais,pctsrf_new(1,is_ter)) #else ierr = NF_GET_VARA_REAL(nid,nvarid,start,epais,pctsrf_new(1,is_ter)) #endif if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Lecture echouee pour ' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ! ! Fraction "glacier terre" ! ierr = NF_INQ_VARID(nid, 'FLIC', nvarid) if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Le champ est absent' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif #ifdef NC_DOUBLE ierr = NF_GET_VARA_DOUBLE(nid,nvarid,start,epais,pctsrf_new(1,is_lic)) #else ierr = NF_GET_VARA_REAL(nid,nvarid,start,epais,pctsrf_new(1,is_lic)) #endif if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Lecture echouee pour ' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ! else ! on en est toujours a rnatur ! ierr = NF_INQ_VARID(nid, 'NAT', nvarid) if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Le champ est absent' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif #ifdef NC_DOUBLE ierr = NF_GET_VARA_DOUBLE(nid,nvarid,start,epais, nat_lu) #else ierr = NF_GET_VARA_REAL(nid,nvarid,start,epais, nat_lu) #endif if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Lecture echouee pour ' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ! ! Remplissage des fractions de surface ! nat = 0, 1, 2, 3 pour ocean, terre, glacier, seaice ! pct_tmp = 0.0 do ii = 1, klon pct_tmp(ii,nint(nat_lu(ii)) + 1) = 1. enddo ! ! On se retrouve avec ocean en 1 et terre en 2 alors qu'on veut le contraire ! pctsrf_new = pct_tmp pctsrf_new (:,2)= pct_tmp (:,1) pctsrf_new (:,1)= pct_tmp (:,2) pct_tmp = pctsrf_new endif ! fin test sur newlmt ! ! Lecture SST ! ierr = NF_INQ_VARID(nid, 'SST', nvarid) if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Le champ est absent' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif #ifdef NC_DOUBLE ierr = NF_GET_VARA_DOUBLE(nid,nvarid,start,epais, sst_lu) #else ierr = NF_GET_VARA_REAL(nid,nvarid,start,epais, sst_lu) #endif if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Lecture echouee pour ' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ! ! Lecture Albedo ! ierr = NF_INQ_VARID(nid, 'ALB', nvarid) if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Le champ est absent' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif #ifdef NC_DOUBLE ierr = NF_GET_VARA_DOUBLE(nid,nvarid,start,epais, alb_lu) #else ierr = NF_GET_VARA_REAL(nid,nvarid,start,epais, alb_lu) #endif if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Lecture echouee pour ' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ! ! Lecture rugosité ! ierr = NF_INQ_VARID(nid, 'RUG', nvarid) if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Le champ est absent' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif #ifdef NC_DOUBLE ierr = NF_GET_VARA_DOUBLE(nid,nvarid,start,epais, rug_lu) #else ierr = NF_GET_VARA_REAL(nid,nvarid,start,epais, rug_lu) #endif if (ierr /= NF_NOERR) then abort_message = 'Lecture echouee pour ' call abort_gcm(modname,abort_message,1) endif ! ! Fin de lecture ! ierr = NF_CLOSE(nid) deja_lu = .true. jour_lu = jour endif ! ! Recopie des variables dans les champs de sortie ! do ii = 1, knon lmt_sst(ii) = sst_lu(knindex(ii)) lmt_alb(ii) = alb_lu(knindex(ii)) lmt_rug(ii) = rug_lu(knindex(ii)) enddo pctsrf_new = pct_tmp END SUBROUTINE interfoce_lim ! !######################################################################### ! END MODULE interface_surf