1 | ! |
---|
2 | ! $Header: /home/cvsroot/LMDZ4/libf/phylmd/clmain.F,v 1.3 2005/02/07 16:41:35 fairhead Exp $ |
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3 | ! |
---|
4 | c |
---|
5 | c |
---|
6 | SUBROUTINE clmain(dtime,itap, |
---|
7 | . t,u,v, |
---|
8 | . rmu0, |
---|
9 | . ts, |
---|
10 | . ftsoil, |
---|
11 | . paprs,pplay,ppk,radsol,albe, |
---|
12 | . solsw, sollw, sollwdown, fder, |
---|
13 | . rlon, rlat, cufi, cvfi, |
---|
14 | . debut, lafin, |
---|
15 | . d_t,d_u,d_v,d_ts, |
---|
16 | . flux_t,flux_u,flux_v,cdragh,cdragm, |
---|
17 | . dflux_t, |
---|
18 | . zcoefh,zu1,zv1) |
---|
19 | cAA REM: |
---|
20 | cAA----- |
---|
21 | cAA Tout ce qui a trait au traceurs est dans phytrac maintenant |
---|
22 | cAA pour l'instant le calcul de la couche limite pour les traceurs |
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23 | cAA se fait avec cltrac et ne tient pas compte de la differentiation |
---|
24 | cAA des sous-fraction de sol. |
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25 | cAA REM bis : |
---|
26 | cAA---------- |
---|
27 | cAA Pour pouvoir extraire les coefficient d'echanges et le vent |
---|
28 | cAA dans la premiere couche, 3 champs supplementaires ont ete crees |
---|
29 | cAA zcoefh,zu1 et zv1. Pour l'instant nous avons moyenne les valeurs |
---|
30 | cAA de ces trois champs sur les 4 subsurfaces du modele. Dans l'avenir |
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31 | cAA si les informations des subsurfaces doivent etre prises en compte |
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32 | cAA il faudra sortir ces memes champs en leur ajoutant une dimension, |
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33 | cAA c'est a dire nbsrf (nbre de subsurface). |
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34 | USE ioipsl |
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35 | USE interface_surf |
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36 | use dimphy |
---|
37 | use cpdet_mod, only: t2tpot |
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38 | IMPLICIT none |
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39 | c====================================================================== |
---|
40 | c Auteur(s) Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818 |
---|
41 | c Objet: interface de "couche limite" (diffusion verticale) |
---|
42 | c Arguments: |
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43 | c dtime----input-R- interval du temps (secondes) |
---|
44 | c itap-----input-I- numero du pas de temps |
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45 | c t--------input-R- temperature (K) |
---|
46 | c u--------input-R- vitesse u |
---|
47 | c v--------input-R- vitesse v |
---|
48 | c ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin) |
---|
49 | c paprs----input-R- pression a intercouche (Pa) |
---|
50 | c pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa) |
---|
51 | c radsol---input-R- flux radiatif net (positif vers le sol) en W/m**2 |
---|
52 | c rlat-----input-R- latitude en degree |
---|
53 | c cufi-----input-R- resolution des mailles en x (m) |
---|
54 | c cvfi-----input-R- resolution des mailles en y (m) |
---|
55 | c |
---|
56 | c d_t------output-R- le changement pour "t" |
---|
57 | c d_u------output-R- le changement pour "u" |
---|
58 | c d_v------output-R- le changement pour "v" |
---|
59 | c d_ts-----output-R- le changement pour "ts" |
---|
60 | c flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2) |
---|
61 | c (orientation positive vers le bas) |
---|
62 | c flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal |
---|
63 | c flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal |
---|
64 | c dflux_t derive du flux sensible |
---|
65 | cAA on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans |
---|
66 | cAA la premiere couche |
---|
67 | c====================================================================== |
---|
68 | #include "dimensions.h" |
---|
69 | c$$$ PB ajout pour soil |
---|
70 | #include "dimsoil.h" |
---|
71 | #include "iniprint.h" |
---|
72 | #include "clesphys.h" |
---|
73 | #include "compbl.h" |
---|
74 | c |
---|
75 | REAL dtime |
---|
76 | integer itap |
---|
77 | REAL t(klon,klev) |
---|
78 | REAL u(klon,klev), v(klon,klev) |
---|
79 | REAL paprs(klon,klev+1), pplay(klon,klev), radsol(klon) |
---|
80 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
81 | real ppk(klon,klev) |
---|
82 | REAL rlon(klon), rlat(klon), cufi(klon), cvfi(klon) |
---|
83 | REAL d_t(klon, klev) |
---|
84 | REAL d_u(klon, klev), d_v(klon, klev) |
---|
85 | REAL flux_t(klon,klev) |
---|
86 | REAL dflux_t(klon) |
---|
87 | |
---|
88 | REAL flux_u(klon,klev), flux_v(klon,klev) |
---|
89 | REAL cdragh(klon), cdragm(klon) |
---|
90 | real rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal |
---|
91 | LOGICAL debut, lafin |
---|
92 | c |
---|
93 | REAL ts(klon) |
---|
94 | REAL d_ts(klon) |
---|
95 | REAL albe(klon) |
---|
96 | C |
---|
97 | REAL fder(klon) |
---|
98 | REAL sollw(klon), solsw(klon), sollwdown(klon) |
---|
99 | cAA |
---|
100 | REAL zcoefh(klon,klev) |
---|
101 | REAL zu1(klon) |
---|
102 | REAL zv1(klon) |
---|
103 | cAA |
---|
104 | c$$$ PB ajout pour soil |
---|
105 | REAL ftsoil(klon,nsoilmx) |
---|
106 | REAL ytsoil(klon,nsoilmx) |
---|
107 | c====================================================================== |
---|
108 | EXTERNAL clqh, clvent, coefkz |
---|
109 | c====================================================================== |
---|
110 | REAL yts(klon) |
---|
111 | REAL yalb(klon) |
---|
112 | REAL yu1(klon), yv1(klon) |
---|
113 | real ysollw(klon), ysolsw(klon), ysollwdown(klon) |
---|
114 | real yfder(klon), ytaux(klon), ytauy(klon) |
---|
115 | REAL yrads(klon) |
---|
116 | C |
---|
117 | REAL y_d_ts(klon) |
---|
118 | REAL y_d_t(klon, klev) |
---|
119 | REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev) |
---|
120 | REAL y_flux_t(klon,klev) |
---|
121 | REAL y_flux_u(klon,klev), y_flux_v(klon,klev) |
---|
122 | REAL y_dflux_t(klon) |
---|
123 | REAL ycoefh(klon,klev), ycoefm(klon,klev) |
---|
124 | REAL yu(klon,klev), yv(klon,klev) |
---|
125 | REAL yt(klon,klev) |
---|
126 | REAL ypaprs(klon,klev+1), ypplay(klon,klev), ydelp(klon,klev) |
---|
127 | c |
---|
128 | REAL ycoefm0(klon,klev), ycoefh0(klon,klev) |
---|
129 | |
---|
130 | real yzlay(klon,klev),yzlev(klon,klev+1) |
---|
131 | real yteta(klon,klev) |
---|
132 | real ykmm(klon,klev+1),ykmn(klon,klev+1) |
---|
133 | real ykmq(klon,klev+1) |
---|
134 | real yustar(klon),y_cd_m(klon),y_cd_h(klon) |
---|
135 | c |
---|
136 | #include "YOMCST.h" |
---|
137 | REAL u1lay(klon), v1lay(klon) |
---|
138 | REAL delp(klon,klev) |
---|
139 | INTEGER i, k |
---|
140 | INTEGER ni(klon), knon, j |
---|
141 | |
---|
142 | c====================================================================== |
---|
143 | REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola. |
---|
144 | c====================================================================== |
---|
145 | c |
---|
146 | #include "temps.h" |
---|
147 | LOGICAL zxli ! utiliser un jeu de fonctions simples |
---|
148 | PARAMETER (zxli=.FALSE.) |
---|
149 | c |
---|
150 | REAL zt, zdelta, zcor |
---|
151 | C |
---|
152 | character (len = 20) :: modname = 'clmain' |
---|
153 | LOGICAL check |
---|
154 | PARAMETER (check=.false.) |
---|
155 | C |
---|
156 | if (check) THEN |
---|
157 | write(*,*) modname,' klon=',klon |
---|
158 | call flush(6) |
---|
159 | endif |
---|
160 | |
---|
161 | DO k = 1, klev ! epaisseur de couche |
---|
162 | DO i = 1, klon |
---|
163 | delp(i,k) = paprs(i,k)-paprs(i,k+1) |
---|
164 | ENDDO |
---|
165 | ENDDO |
---|
166 | DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche |
---|
167 | ccc zx_alf1 = (paprs(i,1)-pplay(i,2))/(pplay(i,1)-pplay(i,2)) |
---|
168 | zx_alf1 = 1.0 |
---|
169 | zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1 |
---|
170 | u1lay(i) = u(i,1)*zx_alf1 + u(i,2)*zx_alf2 |
---|
171 | v1lay(i) = v(i,1)*zx_alf1 + v(i,2)*zx_alf2 |
---|
172 | ENDDO |
---|
173 | c |
---|
174 | c initialisation: |
---|
175 | c |
---|
176 | DO i = 1, klon |
---|
177 | cdragh(i) = 0.0 |
---|
178 | cdragm(i) = 0.0 |
---|
179 | dflux_t(i) = 0.0 |
---|
180 | zu1(i) = 0.0 |
---|
181 | zv1(i) = 0.0 |
---|
182 | ENDDO |
---|
183 | yts = 0.0 |
---|
184 | yalb = 0.0 |
---|
185 | yfder = 0.0 |
---|
186 | ytaux = 0.0 |
---|
187 | ytauy = 0.0 |
---|
188 | ysolsw = 0.0 |
---|
189 | ysollw = 0.0 |
---|
190 | ysollwdown = 0.0 |
---|
191 | yu1 = 0.0 |
---|
192 | yv1 = 0.0 |
---|
193 | yrads = 0.0 |
---|
194 | ypaprs = 0.0 |
---|
195 | ypplay = 0.0 |
---|
196 | ydelp = 0.0 |
---|
197 | yu = 0.0 |
---|
198 | yv = 0.0 |
---|
199 | yt = 0.0 |
---|
200 | y_flux_u = 0.0 |
---|
201 | y_flux_v = 0.0 |
---|
202 | C$$ PB |
---|
203 | y_dflux_t = 0.0 |
---|
204 | ytsoil = 999999. |
---|
205 | DO i = 1, klon |
---|
206 | d_ts(i) = 0.0 |
---|
207 | ENDDO |
---|
208 | flux_t = 0. |
---|
209 | flux_u = 0. |
---|
210 | flux_v = 0. |
---|
211 | DO k = 1, klev |
---|
212 | DO i = 1, klon |
---|
213 | d_t(i,k) = 0.0 |
---|
214 | d_u(i,k) = 0.0 |
---|
215 | d_v(i,k) = 0.0 |
---|
216 | zcoefh(i,k) = 0.0 |
---|
217 | ENDDO |
---|
218 | ENDDO |
---|
219 | c |
---|
220 | c chercher les indices: |
---|
221 | DO j = 1, klon |
---|
222 | ni(j) = j |
---|
223 | ENDDO |
---|
224 | knon = klon |
---|
225 | |
---|
226 | DO j = 1, knon |
---|
227 | i = ni(j) |
---|
228 | yts(j) = ts(i) |
---|
229 | yalb(j) = albe(i) |
---|
230 | yfder(j) = fder(i) |
---|
231 | ytaux(j) = flux_u(i,1) |
---|
232 | ytauy(j) = flux_v(i,1) |
---|
233 | ysolsw(j) = solsw(i) |
---|
234 | ysollw(j) = sollw(i) |
---|
235 | ysollwdown(j) = sollwdown(i) |
---|
236 | yu1(j) = u1lay(i) |
---|
237 | yv1(j) = v1lay(i) |
---|
238 | yrads(j) = ysolsw(j)+ ysollw(j) |
---|
239 | ypaprs(j,klev+1) = paprs(i,klev+1) |
---|
240 | END DO |
---|
241 | C |
---|
242 | c$$$ PB ajour pour soil |
---|
243 | DO k = 1, nsoilmx |
---|
244 | DO j = 1, knon |
---|
245 | i = ni(j) |
---|
246 | ytsoil(j,k) = ftsoil(i,k) |
---|
247 | END DO |
---|
248 | END DO |
---|
249 | DO k = 1, klev |
---|
250 | DO j = 1, knon |
---|
251 | i = ni(j) |
---|
252 | ypaprs(j,k) = paprs(i,k) |
---|
253 | ypplay(j,k) = pplay(i,k) |
---|
254 | ydelp(j,k) = delp(i,k) |
---|
255 | yu(j,k) = u(i,k) |
---|
256 | yv(j,k) = v(i,k) |
---|
257 | yt(j,k) = t(i,k) |
---|
258 | ENDDO |
---|
259 | ENDDO |
---|
260 | c |
---|
261 | c |
---|
262 | cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
---|
263 | c calculer Cdrag et les coefficients d'echange |
---|
264 | cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
---|
265 | |
---|
266 | c------------------------------------------------- |
---|
267 | c Calcul anciens du LMD. |
---|
268 | c dans les routines coefkz, coefkz2, coefkzmin |
---|
269 | c------------------------------------------------- |
---|
270 | |
---|
271 | CALL coefkz(knon, ypaprs, ypplay, ppk, |
---|
272 | . yts, yu, yv, yt, |
---|
273 | . ycoefm, ycoefh) |
---|
274 | |
---|
275 | c CALL coefkz2(knon, ypaprs, ypplay,yt, |
---|
276 | c . ycoefm0, ycoefh0) |
---|
277 | c DO k = 1, klev |
---|
278 | c DO i = 1, knon |
---|
279 | c ycoefm(i,k) = MAX(ycoefm(i,k),ycoefm0(i,k)) |
---|
280 | c ycoefh(i,k) = MAX(ycoefh(i,k),ycoefh0(i,k)) |
---|
281 | c ENDDO |
---|
282 | c ENDDO |
---|
283 | |
---|
284 | c |
---|
285 | cIM: 261103 |
---|
286 | if (ok_kzmin) THEN |
---|
287 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
288 | print*," coefkzmin: ADAPTATION NON FAITE..." |
---|
289 | cIM cf FH: 201103 BEG |
---|
290 | |
---|
291 | c Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables. |
---|
292 | c call coefkzmin(knon,ypaprs,ypplay,yu,yv,yt,ycoefm |
---|
293 | c . ,ycoefm0,ycoefh0) |
---|
294 | c call dump2d(iim,jjm-1,ycoefm(2:klon-1,2), 'KZ ') |
---|
295 | c call dump2d(iim,jjm-1,ycoefm0(2:klon-1,2),'KZMIN ') |
---|
296 | |
---|
297 | ycoefm0 = 1.e-3 |
---|
298 | ycoefh0 = 1.e-3 |
---|
299 | |
---|
300 | if ( 1.eq.1 ) then |
---|
301 | DO k = 1, klev |
---|
302 | DO i = 1, knon |
---|
303 | ycoefm(i,k) = MAX(ycoefm(i,k),ycoefm0(i,k)) |
---|
304 | ycoefh(i,k) = MAX(ycoefh(i,k),ycoefh0(i,k)) |
---|
305 | ENDDO |
---|
306 | ENDDO |
---|
307 | endif |
---|
308 | cIM cf FH: 201103 END |
---|
309 | endif !ok_kzmin |
---|
310 | cIM: 261103 |
---|
311 | |
---|
312 | IF (iflag_pbl.ge.3) then |
---|
313 | c------------------------------------------------- |
---|
314 | c MELLOR ET YAMADA adapte a Mars Richard Fournier et Frederic Hourdin |
---|
315 | c------------------------------------------------- |
---|
316 | |
---|
317 | yzlay(1:knon,1)= |
---|
318 | . RD*yt(1:knon,1)/(0.5*(ypaprs(1:knon,1)+ypplay(1:knon,1))) |
---|
319 | . *(ypaprs(1:knon,1)-ypplay(1:knon,1))/RG |
---|
320 | do k=2,klev |
---|
321 | yzlay(1:knon,k)= |
---|
322 | . yzlay(1:knon,k-1)+RD*0.5*(yt(1:knon,k-1)+yt(1:knon,k)) |
---|
323 | . /ypaprs(1:knon,k)*(ypplay(1:knon,k-1)-ypplay(1:knon,k))/RG |
---|
324 | enddo |
---|
325 | |
---|
326 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
327 | call t2tpot(knon*llm,yt,yteta,ppk) |
---|
328 | |
---|
329 | yzlev(1:knon,1)=0. |
---|
330 | yzlev(1:knon,klev+1)=2.*yzlay(1:knon,klev)-yzlay(1:knon,klev-1) |
---|
331 | do k=2,klev |
---|
332 | yzlev(1:knon,k)=0.5*(yzlay(1:knon,k)+yzlay(1:knon,k-1)) |
---|
333 | enddo |
---|
334 | |
---|
335 | |
---|
336 | c Bug introduit volontairement pour converger avec les resultats |
---|
337 | c du papier sur les thermiques. |
---|
338 | if (1.eq.1) then |
---|
339 | y_cd_m(1:knon) = ycoefm(1:knon,1) |
---|
340 | y_cd_h(1:knon) = ycoefh(1:knon,1) |
---|
341 | else |
---|
342 | y_cd_h(1:knon) = ycoefm(1:knon,1) |
---|
343 | y_cd_m(1:knon) = ycoefh(1:knon,1) |
---|
344 | endif |
---|
345 | |
---|
346 | call ustarhb(knon,yu,yv,y_cd_m, yustar) |
---|
347 | |
---|
348 | if (prt_level > 9) THEN |
---|
349 | WRITE(lunout,*)'USTAR = ',yustar |
---|
350 | ENDIF |
---|
351 | |
---|
352 | c iflag_pbl peut etre utilise comme longuer de melange |
---|
353 | |
---|
354 | if (iflag_pbl.ge.11) then |
---|
355 | call vdif_kcay(knon,dtime,rg,rd,ypaprs,yt |
---|
356 | s ,yzlev,yzlay,yu,yv,yteta |
---|
357 | s ,y_cd_m,ykmm,ykmn,yustar, |
---|
358 | s iflag_pbl) |
---|
359 | else |
---|
360 | call yamada4(knon,dtime,rg,rd,ypaprs,yt |
---|
361 | s ,yzlev,yzlay,yu,yv,yteta |
---|
362 | s ,y_cd_m,ykmm,ykmn,ykmq,yustar, |
---|
363 | s iflag_pbl) |
---|
364 | endif |
---|
365 | |
---|
366 | ycoefm(1:knon,1)=y_cd_m(1:knon) |
---|
367 | ycoefh(1:knon,1)=y_cd_h(1:knon) |
---|
368 | ycoefm(1:knon,2:klev)=ykmm(1:knon,2:klev) |
---|
369 | ycoefh(1:knon,2:klev)=ykmn(1:knon,2:klev) |
---|
370 | |
---|
371 | c------------------------------------------------- |
---|
372 | ENDIF |
---|
373 | |
---|
374 | c print*,"Kzm=",ycoefm(100,:) |
---|
375 | c print*,"Kzh=",ycoefh(100,:) |
---|
376 | |
---|
377 | cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
---|
378 | c calculer la diffusion des vitesses "u" et "v" |
---|
379 | cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
---|
380 | |
---|
381 | CALL clvent(knon,dtime,yu1,yv1,ycoefm,yt,yu,ypaprs,ypplay,ydelp, |
---|
382 | s y_d_u,y_flux_u) |
---|
383 | CALL clvent(knon,dtime,yu1,yv1,ycoefm,yt,yv,ypaprs,ypplay,ydelp, |
---|
384 | s y_d_v,y_flux_v) |
---|
385 | |
---|
386 | c pour le couplage |
---|
387 | ytaux = y_flux_u(:,1) |
---|
388 | ytauy = y_flux_v(:,1) |
---|
389 | |
---|
390 | c FH modif sur le cdrag temperature |
---|
391 | c$$$PB : déplace dans clcdrag |
---|
392 | c$$$ do i=1,knon |
---|
393 | c$$$ ycoefh(i,1)=ycoefm(i,1)*0.8 |
---|
394 | c$$$ enddo |
---|
395 | |
---|
396 | cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
---|
397 | c calculer la diffusion de "q" et de "h" |
---|
398 | cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
---|
399 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
400 | CALL clqh(dtime, itap, debut,lafin, |
---|
401 | e rlon, rlat, cufi, cvfi, |
---|
402 | e knon, |
---|
403 | e soil_model, ytsoil, |
---|
404 | e rmu0, |
---|
405 | e yu1, yv1, ycoefh, |
---|
406 | e yt,yts,ypaprs,ypplay,ppk, |
---|
407 | e ydelp,yrads,yalb, |
---|
408 | e yfder, ytaux, ytauy, |
---|
409 | e ysollw, ysollwdown, ysolsw, |
---|
410 | s y_d_t, y_d_ts, |
---|
411 | s y_flux_t, y_dflux_t) |
---|
412 | |
---|
413 | DO j = 1, knon |
---|
414 | i = ni(j) |
---|
415 | d_ts(i) = y_d_ts(j) |
---|
416 | c---------------------------------------- |
---|
417 | c VENUS TEST: tendance sur Tsurf forcee = 0 |
---|
418 | c d_ts(i) = 0. |
---|
419 | c---------------------------------------- |
---|
420 | albe(i) = yalb(j) |
---|
421 | cdragh(i) = cdragh(i) + ycoefh(j,1) |
---|
422 | cdragm(i) = cdragm(i) + ycoefm(j,1) |
---|
423 | dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j) |
---|
424 | zu1(i) = zu1(i) + yu1(j) |
---|
425 | zv1(i) = zv1(i) + yv1(j) |
---|
426 | END DO |
---|
427 | |
---|
428 | c$$$ PB ajout pour soil |
---|
429 | DO k = 1, nsoilmx |
---|
430 | DO j = 1, knon |
---|
431 | i = ni(j) |
---|
432 | ftsoil(i, k) = ytsoil(j,k) |
---|
433 | ENDDO |
---|
434 | END DO |
---|
435 | |
---|
436 | DO k = 1, klev |
---|
437 | DO j = 1, knon |
---|
438 | i = ni(j) |
---|
439 | flux_t(i,k) = y_flux_t(j,k) |
---|
440 | flux_u(i,k) = y_flux_u(j,k) |
---|
441 | flux_v(i,k) = y_flux_v(j,k) |
---|
442 | d_t(i,k) = d_t(i,k) + y_d_t(j,k) |
---|
443 | d_u(i,k) = d_u(i,k) + y_d_u(j,k) |
---|
444 | d_v(i,k) = d_v(i,k) + y_d_v(j,k) |
---|
445 | zcoefh(i,k) = zcoefh(i,k) + ycoefh(j,k) |
---|
446 | ENDDO |
---|
447 | ENDDO |
---|
448 | |
---|
449 | c -------------------- |
---|
450 | c TEST!!!!! PAS DE MELANGE PAR TURBULENCE !!! |
---|
451 | c d_u = 0. |
---|
452 | c d_v = 0. |
---|
453 | c flux_u = 0. |
---|
454 | c flux_v = 0. |
---|
455 | c -------------------- |
---|
456 | |
---|
457 | c print*,"y_d_t apres clqh=",y_d_t(klon/2,:) |
---|
458 | |
---|
459 | RETURN |
---|
460 | END |
---|
461 | |
---|
462 | C================================================================= |
---|
463 | C================================================================= |
---|
464 | C================================================================= |
---|
465 | C================================================================= |
---|
466 | |
---|
467 | SUBROUTINE clqh(dtime,itime, debut,lafin, |
---|
468 | e rlon, rlat, cufi, cvfi, |
---|
469 | e knon, |
---|
470 | $ soil_model,tsoil, |
---|
471 | e rmu0, |
---|
472 | e u1lay,v1lay,coef, |
---|
473 | e t,ts,paprs,pplay,ppk, |
---|
474 | e delp,radsol,albedo, |
---|
475 | e fder, taux, tauy, |
---|
476 | $ sollw, sollwdown, swnet, |
---|
477 | s d_t, d_ts, |
---|
478 | s flux_t, dflux_s) |
---|
479 | |
---|
480 | USE interface_surf |
---|
481 | use dimphy |
---|
482 | use cpdet_mod, only: t2tpot,tpot2t,cpdet |
---|
483 | |
---|
484 | IMPLICIT none |
---|
485 | c====================================================================== |
---|
486 | c Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818 |
---|
487 | c Objet: diffusion verticale de "h" |
---|
488 | c====================================================================== |
---|
489 | #include "dimensions.h" |
---|
490 | #include "YOMCST.h" |
---|
491 | #include "dimsoil.h" |
---|
492 | #include "iniprint.h" |
---|
493 | |
---|
494 | c Arguments: |
---|
495 | INTEGER knon |
---|
496 | REAL dtime ! intervalle du temps (s) |
---|
497 | REAL u1lay(klon) ! vitesse u de la 1ere couche (m/s) |
---|
498 | REAL v1lay(klon) ! vitesse v de la 1ere couche (m/s) |
---|
499 | REAL coef(klon,klev) ! le coefficient d'echange (m**2/s) |
---|
500 | c multiplie par le cisaillement du |
---|
501 | c vent (dV/dz); la premiere valeur |
---|
502 | c indique la valeur de Cdrag (sans unite) |
---|
503 | REAL t(klon,klev) ! temperature (K) |
---|
504 | REAL ts(klon) ! temperature du sol (K) |
---|
505 | REAL paprs(klon,klev+1) ! pression a inter-couche (Pa) |
---|
506 | REAL pplay(klon,klev) ! pression au milieu de couche (Pa) |
---|
507 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
508 | REAL ppk(klon,klev) ! fonction d'Exner milieu de couche |
---|
509 | REAL delp(klon,klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa) |
---|
510 | REAL radsol(klon) ! ray. net au sol (Solaire+IR) W/m2 |
---|
511 | REAL albedo(klon) ! albedo de la surface |
---|
512 | real rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal |
---|
513 | real rlon(klon), rlat(klon), cufi(klon), cvfi(klon) |
---|
514 | c |
---|
515 | REAL d_t(klon,klev) ! incrementation de "t" |
---|
516 | REAL d_ts(klon) ! incrementation de "ts" |
---|
517 | REAL flux_t(klon,klev) ! (diagnostic) flux de la chaleur |
---|
518 | c sensible, flux de Cp*T, positif vers |
---|
519 | c le bas: j/(m**2 s) c.a.d.: W/m2 |
---|
520 | REAL dflux_s(klon) ! derivee du flux sensible dF/dTs |
---|
521 | c====================================================================== |
---|
522 | INTEGER i, k |
---|
523 | REAL zx_ch(klon,klev) |
---|
524 | REAL zx_dh(klon,klev) |
---|
525 | REAL zx_buf2(klon) |
---|
526 | REAL zx_coef(klon,klev) |
---|
527 | REAL local_h(klon,klev) ! enthalpie potentielle |
---|
528 | REAL local_ts(klon) |
---|
529 | c====================================================================== |
---|
530 | c contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin/metre |
---|
531 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
532 | REAL gamt(klon,klev),zt(klon,klev) |
---|
533 | REAL z_gamah(klon,klev) |
---|
534 | REAL zdelz |
---|
535 | c====================================================================== |
---|
536 | #include "compbl.h" |
---|
537 | c====================================================================== |
---|
538 | c Rajout pour l'interface |
---|
539 | integer itime |
---|
540 | logical debut, lafin |
---|
541 | real zlev1(klon) |
---|
542 | real fder(klon), taux(klon), tauy(klon) |
---|
543 | real temp_air(klon) |
---|
544 | real epot_air(klon) |
---|
545 | real tq_cdrag(klon), petAcoef(klon) |
---|
546 | real petBcoef(klon) |
---|
547 | real sollw(klon), sollwdown(klon), swnet(klon), swdown(klon) |
---|
548 | real p1lay(klon),pkh1(klon) |
---|
549 | c$$$C PB ajout pour soil |
---|
550 | LOGICAL soil_model |
---|
551 | REAL tsoil(klon, nsoilmx) |
---|
552 | |
---|
553 | ! Parametres de sortie |
---|
554 | real fluxsens(klon) |
---|
555 | real tsol_rad(klon), tsurf_new(klon), alb_new(klon) |
---|
556 | |
---|
557 | character (len = 20) :: modname = 'Debut clqh' |
---|
558 | LOGICAL check |
---|
559 | PARAMETER (check=.false.) |
---|
560 | C |
---|
561 | if (iflag_pbl.eq.1) then |
---|
562 | do k = 3, klev |
---|
563 | do i = 1, knon |
---|
564 | gamt(i,k)= -1.0e-03 |
---|
565 | enddo |
---|
566 | enddo |
---|
567 | do i = 1, knon |
---|
568 | gamt(i,2) = -2.5e-03 |
---|
569 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
570 | gamt(i,1) = 0.0e0 |
---|
571 | enddo |
---|
572 | else |
---|
573 | do k = 1, klev |
---|
574 | do i = 1, knon |
---|
575 | gamt(i,k) = 0.0 |
---|
576 | enddo |
---|
577 | enddo |
---|
578 | endif |
---|
579 | |
---|
580 | DO i = 1, knon |
---|
581 | local_ts(i) = ts(i) |
---|
582 | ENDDO |
---|
583 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
584 | DO k = 2,klev |
---|
585 | DO i = 1, knon |
---|
586 | zt(i,k) = (t(i,k)+t(i,k-1)) * 0.5 |
---|
587 | ENDDO |
---|
588 | ENDDO |
---|
589 | |
---|
590 | c contre-gradient en potentiel: |
---|
591 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
592 | c en fait, les valeurs mises pour gamt sont pour la T pot... |
---|
593 | c Donc on garde les memes... |
---|
594 | z_gamah = gamt |
---|
595 | |
---|
596 | c passage en enthalpie potentielle |
---|
597 | call t2tpot(knon*llm,t,local_h,ppk) |
---|
598 | c print*,"tpot en entree de clqh=",local_h(klon/2,:) |
---|
599 | |
---|
600 | DO k = 1, klev |
---|
601 | DO i = 1, knon |
---|
602 | c h = tpot*cp |
---|
603 | local_h(i,k)= local_h(i,k)*cpdet(t(i,k)) |
---|
604 | ENDDO |
---|
605 | ENDDO |
---|
606 | c print*,"enthalpie potentielle en entree de clqh=", |
---|
607 | c . local_h(klon/2,:) |
---|
608 | c |
---|
609 | c Convertir les coefficients en variables convenables au calcul: |
---|
610 | c |
---|
611 | c |
---|
612 | DO k = 2, klev |
---|
613 | DO i = 1, knon |
---|
614 | zx_coef(i,k) = coef(i,k)*RG/(pplay(i,k-1)-pplay(i,k)) |
---|
615 | . *(paprs(i,k)/zt(i,k)/RD)**2 |
---|
616 | zx_coef(i,k) = zx_coef(i,k) * dtime*RG |
---|
617 | ENDDO |
---|
618 | ENDDO |
---|
619 | c |
---|
620 | c Preparer les flux lies aux contre-gardients |
---|
621 | c |
---|
622 | DO k = 2, klev |
---|
623 | DO i = 1, knon |
---|
624 | zdelz = RD * t(i,k) / RG /paprs(i,k) |
---|
625 | . *(pplay(i,k-1)-pplay(i,k)) |
---|
626 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
627 | z_gamah(i,k) = z_gamah(i,k)*cpdet(zt(i,k))*zdelz |
---|
628 | ENDDO |
---|
629 | ENDDO |
---|
630 | c print*,"contregradient d(enth pot) en entree de clqh=", |
---|
631 | c . z_gamah(klon/2,:) |
---|
632 | |
---|
633 | DO i = 1, knon |
---|
634 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
635 | zx_buf2(i) = delp(i,klev) + zx_coef(i,klev) |
---|
636 | zx_ch(i,klev) = (local_h(i,klev)*delp(i,klev) |
---|
637 | . -zx_coef(i,klev)*z_gamah(i,klev))/zx_buf2(i) |
---|
638 | zx_dh(i,klev) = zx_coef(i,klev) / zx_buf2(i) |
---|
639 | ENDDO |
---|
640 | DO k = klev-1, 2 , -1 |
---|
641 | DO i = 1, knon |
---|
642 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
643 | zx_buf2(i) = delp(i,k)+zx_coef(i,k) |
---|
644 | . +zx_coef(i,k+1)*(1.-zx_dh(i,k+1)) |
---|
645 | zx_ch(i,k) = (local_h(i,k)*delp(i,k) |
---|
646 | . +zx_coef(i,k+1)*zx_ch(i,k+1) |
---|
647 | . +zx_coef(i,k+1)*z_gamah(i,k+1) |
---|
648 | . -zx_coef(i,k)*z_gamah(i,k))/zx_buf2(i) |
---|
649 | zx_dh(i,k) = zx_coef(i,k) / zx_buf2(i) |
---|
650 | ENDDO |
---|
651 | ENDDO |
---|
652 | C |
---|
653 | C nouvelle formulation JL Dufresne |
---|
654 | C |
---|
655 | C h1 = zx_ch(i,1) + zx_dh(i,1) * Flux_H(i,1) * dt |
---|
656 | C |
---|
657 | DO i = 1, knon |
---|
658 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
659 | zx_buf2(i) = delp(i,1) + zx_coef(i,2)*(1.-zx_dh(i,2)) |
---|
660 | zx_ch(i,1) = (local_h(i,1)*delp(i,1) |
---|
661 | . +zx_coef(i,2)*(z_gamah(i,2)+zx_ch(i,2))) |
---|
662 | . /zx_buf2(i) |
---|
663 | zx_dh(i,1) = -1. * RG / zx_buf2(i) |
---|
664 | ENDDO |
---|
665 | |
---|
666 | C Appel a interfsurf (appel generique) routine d'interface avec la surface |
---|
667 | |
---|
668 | c initialisation |
---|
669 | petAcoef =0. |
---|
670 | petBcoef =0. |
---|
671 | p1lay =0. |
---|
672 | |
---|
673 | c do i = 1, knon |
---|
674 | petAcoef(1:knon) = zx_ch(1:knon,1) |
---|
675 | petBcoef(1:knon) = zx_dh(1:knon,1) |
---|
676 | tq_cdrag(1:knon) =coef(1:knon,1) |
---|
677 | temp_air(1:knon) =t(1:knon,1) |
---|
678 | epot_air(1:knon) =local_h(1:knon,1) |
---|
679 | pkh1(1:knon) = ppk(1:knon,1) |
---|
680 | . *(paprs(1:knon,1)/pplay(1:knon,1))**RKAPPA |
---|
681 | p1lay(1:knon) = pplay(1:knon,1) |
---|
682 | zlev1(1:knon) = delp(1:knon,1) |
---|
683 | swdown(1:knon) = swnet(1:knon) |
---|
684 | c enddo |
---|
685 | |
---|
686 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
687 | CALL interfsurf_hq(itime, dtime, rmu0, |
---|
688 | e klon, iim, jjm, knon, |
---|
689 | e rlon, rlat, cufi, cvfi, |
---|
690 | e debut, lafin, soil_model, nsoilmx,tsoil, |
---|
691 | e zlev1, u1lay, v1lay, temp_air, epot_air, |
---|
692 | e tq_cdrag, petAcoef, petBcoef, |
---|
693 | e sollw, sollwdown, swnet, swdown, |
---|
694 | e fder, taux, tauy, |
---|
695 | e albedo, |
---|
696 | e ts, pkh1, p1lay, radsol, |
---|
697 | s fluxsens, dflux_s, |
---|
698 | s tsol_rad, tsurf_new, alb_new) |
---|
699 | |
---|
700 | |
---|
701 | do i = 1, knon |
---|
702 | flux_t(i,1) = fluxsens(i) |
---|
703 | d_ts(i) = tsurf_new(i) - ts(i) |
---|
704 | albedo(i) = alb_new(i) |
---|
705 | enddo |
---|
706 | |
---|
707 | c==== une fois on a zx_h_ts, on peut faire l'iteration ======== |
---|
708 | DO i = 1, knon |
---|
709 | local_h(i,1) = zx_ch(i,1) + zx_dh(i,1)*flux_t(i,1)*dtime |
---|
710 | ENDDO |
---|
711 | DO k = 2, klev |
---|
712 | DO i = 1, knon |
---|
713 | local_h(i,k) = zx_ch(i,k) + zx_dh(i,k)*local_h(i,k-1) |
---|
714 | ENDDO |
---|
715 | ENDDO |
---|
716 | c====================================================================== |
---|
717 | c== flux_t est le flux de cpt (energie sensible): j/(m**2 s) (+ vers bas) |
---|
718 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
719 | DO k = 2, klev |
---|
720 | DO i = 1, knon |
---|
721 | flux_t(i,k) = (zx_coef(i,k)/RG/dtime) |
---|
722 | . * (local_h(i,k)-local_h(i,k-1)+z_gamah(i,k)) |
---|
723 | ENDDO |
---|
724 | ENDDO |
---|
725 | c====================================================================== |
---|
726 | C Calcul tendances |
---|
727 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
728 | c print*,"enthalpie potentielle en sortie de clqh=", |
---|
729 | c . local_h(klon/2,:) |
---|
730 | c tpot = h/cp |
---|
731 | DO k = 1, klev |
---|
732 | DO i = 1, knon |
---|
733 | local_h(i,k) = local_h(i,k)/cpdet(t(i,k)) |
---|
734 | ENDDO |
---|
735 | ENDDO |
---|
736 | call tpot2t(knon*llm,local_h,d_t,ppk) |
---|
737 | |
---|
738 | c print*,"tpot en sortie de clqh=",local_h(klon/2,:) |
---|
739 | c print*,"T en sortie de clqh=",d_t(klon/2,:) |
---|
740 | DO k = 1, klev |
---|
741 | DO i = 1, knon |
---|
742 | d_t(i,k) = d_t(i,k) - t(i,k) |
---|
743 | ENDDO |
---|
744 | ENDDO |
---|
745 | c |
---|
746 | |
---|
747 | RETURN |
---|
748 | END |
---|
749 | |
---|
750 | c====================================================================== |
---|
751 | c====================================================================== |
---|
752 | c====================================================================== |
---|
753 | c====================================================================== |
---|
754 | c====================================================================== |
---|
755 | c====================================================================== |
---|
756 | |
---|
757 | SUBROUTINE clvent(knon,dtime, u1lay,v1lay,coef,t,ven, |
---|
758 | e paprs,pplay,delp, |
---|
759 | s d_ven,flux_v) |
---|
760 | |
---|
761 | use dimphy |
---|
762 | IMPLICIT none |
---|
763 | c====================================================================== |
---|
764 | c Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818 |
---|
765 | c Objet: diffusion vertical de la vitesse "ven" |
---|
766 | c====================================================================== |
---|
767 | c Arguments: |
---|
768 | c dtime----input-R- intervalle du temps (en second) |
---|
769 | c u1lay----input-R- vent u de la premiere couche (m/s) |
---|
770 | c v1lay----input-R- vent v de la premiere couche (m/s) |
---|
771 | c coef-----input-R- le coefficient d'echange (m**2/s) multiplie par |
---|
772 | c le cisaillement du vent (dV/dz); la premiere |
---|
773 | c valeur indique la valeur de Cdrag (sans unite) |
---|
774 | c t--------input-R- temperature (K) |
---|
775 | c ven------input-R- vitesse horizontale (m/s) |
---|
776 | c paprs----input-R- pression a inter-couche (Pa) |
---|
777 | c pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa) |
---|
778 | c delp-----input-R- epaisseur de couche (Pa) |
---|
779 | c |
---|
780 | c |
---|
781 | c d_ven----output-R- le changement de "ven" |
---|
782 | c flux_v---output-R- (diagnostic) flux du vent: (kg m/s)/(m**2 s) |
---|
783 | c====================================================================== |
---|
784 | #include "dimensions.h" |
---|
785 | #include "iniprint.h" |
---|
786 | INTEGER knon |
---|
787 | REAL dtime |
---|
788 | REAL u1lay(klon), v1lay(klon) |
---|
789 | REAL coef(klon,klev) |
---|
790 | REAL t(klon,klev), ven(klon,klev) |
---|
791 | REAL paprs(klon,klev+1), pplay(klon,klev), delp(klon,klev) |
---|
792 | REAL d_ven(klon,klev) |
---|
793 | REAL flux_v(klon,klev) |
---|
794 | c====================================================================== |
---|
795 | #include "YOMCST.h" |
---|
796 | c====================================================================== |
---|
797 | INTEGER i, k |
---|
798 | REAL zx_cv(klon,2:klev) |
---|
799 | REAL zx_dv(klon,2:klev) |
---|
800 | REAL zx_buf(klon) |
---|
801 | REAL zx_coef(klon,klev) |
---|
802 | REAL local_ven(klon,klev) |
---|
803 | REAL zx_alf1(klon), zx_alf2(klon) |
---|
804 | c====================================================================== |
---|
805 | DO k = 1, klev |
---|
806 | DO i = 1, knon |
---|
807 | local_ven(i,k) = ven(i,k) |
---|
808 | ENDDO |
---|
809 | ENDDO |
---|
810 | c====================================================================== |
---|
811 | DO i = 1, knon |
---|
812 | ccc zx_alf1(i) = (paprs(i,1)-pplay(i,2))/(pplay(i,1)-pplay(i,2)) |
---|
813 | zx_alf1(i) = 1.0 |
---|
814 | zx_alf2(i) = 1.0 - zx_alf1(i) |
---|
815 | zx_coef(i,1) = coef(i,1) |
---|
816 | . * SQRT(u1lay(i)**2+v1lay(i)**2) |
---|
817 | . * pplay(i,1)/(RD*t(i,1)) |
---|
818 | zx_coef(i,1) = zx_coef(i,1) * dtime*RG |
---|
819 | ENDDO |
---|
820 | c====================================================================== |
---|
821 | DO k = 2, klev |
---|
822 | DO i = 1, knon |
---|
823 | zx_coef(i,k) = coef(i,k)*RG/(pplay(i,k-1)-pplay(i,k)) |
---|
824 | . *(paprs(i,k)*2/(t(i,k)+t(i,k-1))/RD)**2 |
---|
825 | zx_coef(i,k) = zx_coef(i,k) * dtime*RG |
---|
826 | ENDDO |
---|
827 | ENDDO |
---|
828 | c====================================================================== |
---|
829 | DO i = 1, knon |
---|
830 | zx_buf(i) = delp(i,1) + zx_coef(i,1)*zx_alf1(i)+zx_coef(i,2) |
---|
831 | zx_cv(i,2) = local_ven(i,1)*delp(i,1) / zx_buf(i) |
---|
832 | zx_dv(i,2) = (zx_coef(i,2)-zx_alf2(i)*zx_coef(i,1)) |
---|
833 | . /zx_buf(i) |
---|
834 | ENDDO |
---|
835 | DO k = 3, klev |
---|
836 | DO i = 1, knon |
---|
837 | zx_buf(i) = delp(i,k-1) + zx_coef(i,k) |
---|
838 | . + zx_coef(i,k-1)*(1.-zx_dv(i,k-1)) |
---|
839 | zx_cv(i,k) = (local_ven(i,k-1)*delp(i,k-1) |
---|
840 | . +zx_coef(i,k-1)*zx_cv(i,k-1) )/zx_buf(i) |
---|
841 | zx_dv(i,k) = zx_coef(i,k)/zx_buf(i) |
---|
842 | ENDDO |
---|
843 | ENDDO |
---|
844 | DO i = 1, knon |
---|
845 | local_ven(i,klev) = ( local_ven(i,klev)*delp(i,klev) |
---|
846 | . +zx_coef(i,klev)*zx_cv(i,klev) ) |
---|
847 | . / ( delp(i,klev) + zx_coef(i,klev) |
---|
848 | . -zx_coef(i,klev)*zx_dv(i,klev) ) |
---|
849 | ENDDO |
---|
850 | DO k = klev-1, 1, -1 |
---|
851 | DO i = 1, knon |
---|
852 | local_ven(i,k) = zx_cv(i,k+1) + zx_dv(i,k+1)*local_ven(i,k+1) |
---|
853 | ENDDO |
---|
854 | ENDDO |
---|
855 | c====================================================================== |
---|
856 | c== flux_v est le flux de moment angulaire (positif vers bas) |
---|
857 | c== dont l'unite est: (kg m/s)/(m**2 s) |
---|
858 | DO i = 1, knon |
---|
859 | flux_v(i,1) = zx_coef(i,1)/(RG*dtime) |
---|
860 | . *(local_ven(i,1)*zx_alf1(i) |
---|
861 | . +local_ven(i,2)*zx_alf2(i)) |
---|
862 | ENDDO |
---|
863 | DO k = 2, klev |
---|
864 | DO i = 1, knon |
---|
865 | flux_v(i,k) = zx_coef(i,k)/(RG*dtime) |
---|
866 | . * (local_ven(i,k)-local_ven(i,k-1)) |
---|
867 | ENDDO |
---|
868 | ENDDO |
---|
869 | c |
---|
870 | DO k = 1, klev |
---|
871 | DO i = 1, knon |
---|
872 | d_ven(i,k) = local_ven(i,k) - ven(i,k) |
---|
873 | ENDDO |
---|
874 | ENDDO |
---|
875 | c |
---|
876 | RETURN |
---|
877 | END |
---|
878 | |
---|
879 | c====================================================================== |
---|
880 | c====================================================================== |
---|
881 | c====================================================================== |
---|
882 | c====================================================================== |
---|
883 | c====================================================================== |
---|
884 | c====================================================================== |
---|
885 | |
---|
886 | SUBROUTINE coefkz(knon, paprs, pplay, ppk, |
---|
887 | . ts,u,v,t, |
---|
888 | . pcfm, pcfh) |
---|
889 | |
---|
890 | use dimphy |
---|
891 | use cpdet_mod, only: cpdet,t2tpot |
---|
892 | IMPLICIT none |
---|
893 | c====================================================================== |
---|
894 | c Auteur(s) F. Hourdin, M. Forichon, Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930922 |
---|
895 | c (une version strictement identique a l'ancien modele) |
---|
896 | c Objet: calculer le coefficient du frottement du sol (Cdrag) et les |
---|
897 | c coefficients d'echange turbulent dans l'atmosphere. |
---|
898 | c Arguments: |
---|
899 | c knon-----input-I- nombre de points a traiter |
---|
900 | c paprs----input-R- pression a chaque intercouche (en Pa) |
---|
901 | c pplay----input-R- pression au milieu de chaque couche (en Pa) |
---|
902 | c ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin) |
---|
903 | c u--------input-R- vitesse u |
---|
904 | c v--------input-R- vitesse v |
---|
905 | c t--------input-R- temperature (K) |
---|
906 | c |
---|
907 | c itop-----output-I- numero de couche du sommet de la couche limite |
---|
908 | c pcfm-----output-R- coefficients a calculer (vitesse) |
---|
909 | c pcfh-----output-R- coefficients a calculer (chaleur et humidite) |
---|
910 | c====================================================================== |
---|
911 | #include "dimensions.h" |
---|
912 | #include "YOMCST.h" |
---|
913 | #include "iniprint.h" |
---|
914 | #include "compbl.h" |
---|
915 | #include "clesphys.h" |
---|
916 | c |
---|
917 | c Arguments: |
---|
918 | c |
---|
919 | INTEGER knon |
---|
920 | REAL ts(klon) |
---|
921 | REAL paprs(klon,klev+1), pplay(klon,klev) |
---|
922 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
923 | real ppk(klon,klev) |
---|
924 | REAL u(klon,klev), v(klon,klev), t(klon,klev) |
---|
925 | c |
---|
926 | REAL pcfm(klon,klev), pcfh(klon,klev) |
---|
927 | INTEGER itop(klon) |
---|
928 | c |
---|
929 | c Quelques constantes et options: |
---|
930 | c |
---|
931 | REAL cepdu2, ckap, cb, cc, cd, clam |
---|
932 | c TEST VENUS |
---|
933 | c PARAMETER (cepdu2 =(0.1)**2) |
---|
934 | PARAMETER (cepdu2 =(1.e-5)**2) |
---|
935 | |
---|
936 | PARAMETER (CKAP=0.4) |
---|
937 | PARAMETER (cb=5.0) |
---|
938 | PARAMETER (cc=5.0) |
---|
939 | PARAMETER (cd=5.0) |
---|
940 | PARAMETER (clam=160.0) |
---|
941 | REAL ric ! nombre de Richardson critique |
---|
942 | PARAMETER(ric=0.4) |
---|
943 | REAL prandtl |
---|
944 | PARAMETER (prandtl=0.4) |
---|
945 | INTEGER isommet ! le sommet de la couche limite |
---|
946 | |
---|
947 | LOGICAL tvirtu ! calculer Ri d'une maniere plus performante |
---|
948 | PARAMETER (tvirtu=.TRUE.) |
---|
949 | LOGICAL opt_ec ! formule du Centre Europeen dans l'atmosphere |
---|
950 | PARAMETER (opt_ec=.FALSE.) |
---|
951 | |
---|
952 | c |
---|
953 | c Variables locales: |
---|
954 | c |
---|
955 | INTEGER i, k |
---|
956 | REAL zgeop(klon,klev) |
---|
957 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
958 | REAL zmgeom(klon,klev),zpk(klon,klev) |
---|
959 | REAL zt(klon,klev),ztvu(klon,klev),ztvd(klon,klev) |
---|
960 | real ztetav(klon,klev),ztetavu(klon,klev),ztetavd(klon,klev) |
---|
961 | REAL zri(klon),z1(klon) |
---|
962 | REAL pcfm1(klon), pcfh1(klon) |
---|
963 | c |
---|
964 | REAL zdphi, zdu2, zcdn, zl2 |
---|
965 | REAL zscf |
---|
966 | REAL zdelta, zcvm5, zcor |
---|
967 | REAL z2geomf, zalh2, zalm2, zscfh, zscfm |
---|
968 | cIM |
---|
969 | LOGICAL check |
---|
970 | PARAMETER (check=.false.) |
---|
971 | c |
---|
972 | c contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin/metre |
---|
973 | REAL gamt(2:klev) |
---|
974 | REAL gamh(2:klev) |
---|
975 | c |
---|
976 | LOGICAL appel1er |
---|
977 | SAVE appel1er |
---|
978 | c |
---|
979 | c Fonctions thermodynamiques et fonctions d'instabilite |
---|
980 | REAL fsta, fins, x |
---|
981 | LOGICAL zxli ! utiliser un jeu de fonctions simples |
---|
982 | PARAMETER (zxli=.FALSE.) |
---|
983 | c |
---|
984 | fsta(x) = 1.0 / (1.0+10.0*x*(1+8.0*x)) |
---|
985 | fins(x) = SQRT(1.0-18.0*x) |
---|
986 | c |
---|
987 | DATA appel1er /.TRUE./ |
---|
988 | c |
---|
989 | isommet=klev |
---|
990 | |
---|
991 | IF (appel1er) THEN |
---|
992 | if (prt_level > 9) THEN |
---|
993 | WRITE(lunout,*)'coefkz, opt_ec:', opt_ec |
---|
994 | WRITE(lunout,*)'coefkz, isommet:', isommet |
---|
995 | WRITE(lunout,*)'coefkz, tvirtu:', tvirtu |
---|
996 | appel1er = .FALSE. |
---|
997 | endif |
---|
998 | ENDIF |
---|
999 | c |
---|
1000 | c Initialiser les sorties |
---|
1001 | c |
---|
1002 | DO k = 1, klev |
---|
1003 | DO i = 1, knon |
---|
1004 | pcfm(i,k) = 0.0 |
---|
1005 | pcfh(i,k) = 0.0 |
---|
1006 | ENDDO |
---|
1007 | ENDDO |
---|
1008 | DO i = 1, knon |
---|
1009 | itop(i) = 0 |
---|
1010 | ENDDO |
---|
1011 | c |
---|
1012 | c Prescrire la valeur de contre-gradient |
---|
1013 | c |
---|
1014 | if (iflag_pbl.eq.1) then |
---|
1015 | DO k = 3, klev |
---|
1016 | gamt(k) = -1.0E-03 |
---|
1017 | ENDDO |
---|
1018 | gamt(2) = -2.5E-03 |
---|
1019 | else |
---|
1020 | DO k = 2, klev |
---|
1021 | gamt(k) = 0.0 |
---|
1022 | ENDDO |
---|
1023 | ENDIF |
---|
1024 | |
---|
1025 | c |
---|
1026 | c Calculer les geopotentiels de chaque couche |
---|
1027 | c |
---|
1028 | DO i = 1, knon |
---|
1029 | zgeop(i,1) = RD * t(i,1) / (0.5*(paprs(i,1)+pplay(i,1))) |
---|
1030 | . * (paprs(i,1)-pplay(i,1)) |
---|
1031 | ENDDO |
---|
1032 | DO k = 2, klev |
---|
1033 | DO i = 1, knon |
---|
1034 | zgeop(i,k) = zgeop(i,k-1) |
---|
1035 | . + RD * 0.5*(t(i,k-1)+t(i,k)) / paprs(i,k) |
---|
1036 | . * (pplay(i,k-1)-pplay(i,k)) |
---|
1037 | ENDDO |
---|
1038 | ENDDO |
---|
1039 | c |
---|
1040 | c Calculer les coefficients turbulents dans l'atmosphere |
---|
1041 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
1042 | c tout a ete modifie... |
---|
1043 | c |
---|
1044 | |
---|
1045 | DO k = 2,klev |
---|
1046 | DO i = 1, knon |
---|
1047 | zt(i,k) = (t(i,k)+t(i,k-1)) * 0.5 |
---|
1048 | zmgeom(i,k)= zgeop(i,k)-zgeop(i,k-1) |
---|
1049 | zdphi = zmgeom(i,k)/2. |
---|
1050 | ztvd(i,k) = (t(i,k) + zdphi/cpdet(zt(i,k))) |
---|
1051 | ztvu(i,k) = (t(i,k-1) - zdphi/cpdet(zt(i,k))) |
---|
1052 | zpk(i,k) = ppk(i,k)*(paprs(i,k)/pplay(i,k))**RKAPPA |
---|
1053 | ENDDO |
---|
1054 | ENDDO |
---|
1055 | DO i = 1, knon |
---|
1056 | itop(i) = isommet |
---|
1057 | zt(i,1) = ts(i) |
---|
1058 | ztvu(i,1) = ts(i) |
---|
1059 | ztvd(i,1) = t(i,1)+zgeop(i,1)/cpdet(zt(i,1)) |
---|
1060 | zpk(i,1) = ppk(i,1)*(paprs(i,1)/pplay(i,1))**RKAPPA |
---|
1061 | ENDDO |
---|
1062 | call t2tpot(klon*klev,zt,ztetav,zpk) |
---|
1063 | call t2tpot(klon*klev,ztvu,ztetavu,zpk) |
---|
1064 | call t2tpot(klon*klev,ztvd,ztetavd,zpk) |
---|
1065 | |
---|
1066 | DO k = 2, isommet |
---|
1067 | DO i = 1, knon |
---|
1068 | zdu2=MAX(cepdu2,(u(i,k)-u(i,k-1))**2 |
---|
1069 | . +(v(i,k)-v(i,k-1))**2) |
---|
1070 | c contre-gradient en potentiel: |
---|
1071 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
1072 | c en fait, les valeurs mises pour gamt sont pour la T pot... |
---|
1073 | c Donc on garde les memes... |
---|
1074 | gamh(k) = gamt(k) |
---|
1075 | c |
---|
1076 | c calculer le nombre de Richardson: |
---|
1077 | c |
---|
1078 | IF (tvirtu) THEN |
---|
1079 | zri(i) =( zmgeom(i,k)*(ztetavd(i,k)-ztetavu(i,k)) |
---|
1080 | . + zmgeom(i,k)*zmgeom(i,k)/RG*gamh(k)) ! contregradient |
---|
1081 | . /(zdu2*ztetav(i,k)) |
---|
1082 | c |
---|
1083 | ELSE ! calcul de Richardson compatible LMD5 |
---|
1084 | print*,"calcul de Richardson sans tvirtu..." |
---|
1085 | print*,"Pas prevu... A revoir" |
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1086 | stop |
---|
1087 | ENDIF |
---|
1088 | c |
---|
1089 | c finalement, les coefficients d'echange sont obtenus: |
---|
1090 | c |
---|
1091 | zcdn=SQRT(zdu2) / zmgeom(i,k) * RG |
---|
1092 | c |
---|
1093 | IF (opt_ec) THEN |
---|
1094 | z2geomf=zgeop(i,k-1)+zgeop(i,k) |
---|
1095 | zalm2=(0.5*ckap/RG*z2geomf |
---|
1096 | . /(1.+0.5*ckap/rg/clam*z2geomf))**2 |
---|
1097 | zalh2=(0.5*ckap/rg*z2geomf |
---|
1098 | . /(1.+0.5*ckap/RG/(clam*SQRT(1.5*cd))*z2geomf))**2 |
---|
1099 | IF (zri(i).LT.0.0) THEN ! situation instable |
---|
1100 | zscf = ((zgeop(i,k)/zgeop(i,k-1))**(1./3.)-1.)**3 |
---|
1101 | . / (zmgeom(i,k)/RG)**3 / (zgeop(i,k-1)/RG) |
---|
1102 | zscf = SQRT(-zri(i)*zscf) |
---|
1103 | zscfm = 1.0 / (1.0+3.0*cb*cc*zalm2*zscf) |
---|
1104 | zscfh = 1.0 / (1.0+3.0*cb*cc*zalh2*zscf) |
---|
1105 | pcfm(i,k)=zcdn*zalm2*(1.-2.0*cb*zri(i)*zscfm) |
---|
1106 | pcfh(i,k)=zcdn*zalh2*(1.-3.0*cb*zri(i)*zscfh) |
---|
1107 | ELSE ! situation stable |
---|
1108 | zscf=SQRT(1.+cd*zri(i)) |
---|
1109 | pcfm(i,k)=zcdn*zalm2/(1.+2.0*cb*zri(i)/zscf) |
---|
1110 | pcfh(i,k)=zcdn*zalh2/(1.+3.0*cb*zri(i)*zscf) |
---|
1111 | ENDIF |
---|
1112 | ELSE |
---|
1113 | zl2=(lmixmin*MAX(0.0,(paprs(i,k)-paprs(i,itop(i)+1)) |
---|
1114 | . /(paprs(i,2)-paprs(i,itop(i)+1)) ))**2 |
---|
1115 | pcfm(i,k)=sqrt(max(zcdn*zcdn*(ric-zri(i))/ric, ksta)) |
---|
1116 | pcfm(i,k)= zl2* pcfm(i,k) |
---|
1117 | pcfh(i,k) = pcfm(i,k) /prandtl ! h et m different |
---|
1118 | ENDIF |
---|
1119 | ENDDO |
---|
1120 | ENDDO |
---|
1121 | c Richardson au sol: |
---|
1122 | DO i = 1, knon |
---|
1123 | zdu2=MAX(cepdu2,u(i,1)**2+v(i,1)**2) |
---|
1124 | zri(i) = zgeop(i,1)*(ztetavd(i,1)-ztetavu(i,1)) |
---|
1125 | . /(zdu2*ztetav(i,1)) |
---|
1126 | ENDDO |
---|
1127 | c |
---|
1128 | c Calculer le frottement au sol (Cdrag) |
---|
1129 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
1130 | c |
---|
1131 | DO i = 1, knon |
---|
1132 | z1(i) = zgeop(i,1) |
---|
1133 | ENDDO |
---|
1134 | c |
---|
1135 | CALL clcdrag(klon, knon, zxli, |
---|
1136 | $ z1, zri, |
---|
1137 | $ pcfm1, pcfh1) |
---|
1138 | C |
---|
1139 | DO i = 1, knon |
---|
1140 | pcfm(i,1)=pcfm1(i) |
---|
1141 | pcfh(i,1)=pcfh1(i) |
---|
1142 | ENDDO |
---|
1143 | c |
---|
1144 | c Au-dela du sommet, pas de diffusion turbulente: |
---|
1145 | c |
---|
1146 | DO i = 1, knon |
---|
1147 | IF (itop(i)+1 .LE. klev) THEN |
---|
1148 | DO k = itop(i)+1, klev |
---|
1149 | pcfh(i,k) = 0.0 |
---|
1150 | pcfm(i,k) = 0.0 |
---|
1151 | ENDDO |
---|
1152 | ENDIF |
---|
1153 | ENDDO |
---|
1154 | c |
---|
1155 | c VENUS TEST : |
---|
1156 | c pcfm(:,:)= 0.15 |
---|
1157 | c pcfh(:,:)= 0.15 |
---|
1158 | c |
---|
1159 | c VENUS TEST : frottement de surface beaucoup plus grand |
---|
1160 | c pcfm(:,1)= pcfm(:,1)*20. |
---|
1161 | c pcfh(:,1)= pcfh(:,1)*20. |
---|
1162 | |
---|
1163 | RETURN |
---|
1164 | END |
---|
1165 | |
---|
1166 | C================================================================= |
---|
1167 | C================================================================= |
---|
1168 | C================================================================= |
---|
1169 | C================================================================= |
---|
1170 | |
---|
1171 | SUBROUTINE coefkz2(knon, paprs, pplay,t, |
---|
1172 | . pcfm, pcfh) |
---|
1173 | |
---|
1174 | use dimphy |
---|
1175 | use cpdet_mod, only: cpdet |
---|
1176 | IMPLICIT none |
---|
1177 | c====================================================================== |
---|
1178 | c J'introduit un peu de diffusion sauf dans les endroits |
---|
1179 | c ou une forte inversion est presente |
---|
1180 | c On peut dire qu'il represente la convection peu profonde |
---|
1181 | c |
---|
1182 | c Arguments: |
---|
1183 | c knon-----input-I- nombre de points a traiter |
---|
1184 | c paprs----input-R- pression a chaque intercouche (en Pa) |
---|
1185 | c pplay----input-R- pression au milieu de chaque couche (en Pa) |
---|
1186 | c t--------input-R- temperature (K) |
---|
1187 | c |
---|
1188 | c pcfm-----output-R- coefficients a calculer (vitesse) |
---|
1189 | c pcfh-----output-R- coefficients a calculer (chaleur et humidite) |
---|
1190 | c====================================================================== |
---|
1191 | #include "dimensions.h" |
---|
1192 | #include "YOMCST.h" |
---|
1193 | #include "iniprint.h" |
---|
1194 | c |
---|
1195 | c Arguments: |
---|
1196 | c |
---|
1197 | INTEGER knon |
---|
1198 | REAL paprs(klon,klev+1), pplay(klon,klev) |
---|
1199 | REAL t(klon,klev) |
---|
1200 | c |
---|
1201 | REAL pcfm(klon,klev), pcfh(klon,klev) |
---|
1202 | c |
---|
1203 | c Variables locales: |
---|
1204 | c |
---|
1205 | INTEGER i, k, invb(knon) |
---|
1206 | REAL zl2(knon), zt |
---|
1207 | REAL zdthmin(knon), zdthdp |
---|
1208 | c |
---|
1209 | c Initialiser les sorties |
---|
1210 | c |
---|
1211 | DO k = 1, klev |
---|
1212 | DO i = 1, knon |
---|
1213 | pcfm(i,k) = 0.0 |
---|
1214 | pcfh(i,k) = 0.0 |
---|
1215 | ENDDO |
---|
1216 | ENDDO |
---|
1217 | c |
---|
1218 | c Chercher la zone d'inversion forte |
---|
1219 | c |
---|
1220 | DO i = 1, knon |
---|
1221 | invb(i) = klev |
---|
1222 | zdthmin(i)=0.0 |
---|
1223 | ENDDO |
---|
1224 | DO k = 2, klev/2-1 |
---|
1225 | DO i = 1, knon |
---|
1226 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
---|
1227 | zt = 0.5*(t(i,k)+t(i,k+1)) |
---|
1228 | zdthdp = (t(i,k)-t(i,k+1))/(pplay(i,k)-pplay(i,k+1)) |
---|
1229 | . - RD * zt/cpdet(zt)/paprs(i,k+1) |
---|
1230 | zdthdp = zdthdp * 100.0 |
---|
1231 | IF (pplay(i,k).GT.0.8*paprs(i,1) .AND. |
---|
1232 | . zdthdp.LT.zdthmin(i) ) THEN |
---|
1233 | zdthmin(i) = zdthdp |
---|
1234 | invb(i) = k |
---|
1235 | ENDIF |
---|
1236 | ENDDO |
---|
1237 | ENDDO |
---|
1238 | c |
---|
1239 | RETURN |
---|
1240 | END |
---|
1241 | |
---|