source: trunk/LMDZ.TITAN/libf/phytitan/zenang.F @ 1524

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      SUBROUTINE zenang(longi,gmtime,pdtrad,lat,long,
     s                  pmu0,frac)
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c Auteur : O. Boucher (LMD/CNRS)
c          d'apres les routines zenith et angle de Z.X. Li 
c Objet  : calculer les valeurs moyennes du cos de l'angle zenithal
c          et l'ensoleillement moyen entre gmtime1 et gmtime2 
c          connaissant la declinaison, la latitude et la longitude.
c Rque   : Different de la routine angle en ce sens que zenang 
c          fournit des moyennes de pmu0 et non des valeurs 
c          instantanees, du coup frac prend toutes les valeurs 
c          entre 0 et 1.
c Date   : premiere version le 13 decembre 1994
c          revu pour  GCM  le 30 septembre 1996
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c longi----INPUT : la longitude vraie de la terre dans son plan
c                  solaire a partir de l'equinoxe de printemps (degre)
c gmtime---INPUT : temps universel en fraction de jour
c pdtrad---INPUT : pas de temps du rayonnement (secondes)
c lat------INPUT : latitude en degres
c long-----INPUT : longitude en degres
c pmu0-----OUTPUT: angle zenithal moyen entre gmtime et gmtime+(pdtrad/RDAY)
c frac-----OUTPUT: ensoleillement moyen entre gmtime et gmtime+(pdtrad/RDAY)
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      use dimphy
      IMPLICIT none
#include "dimensions.h"
#include "YOMCST.h"
#include "comorbit.h"
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      real longi, gmtime, pdtrad
      real lat(klon), long(klon), pmu0(klon), frac(klon)
c================================================================
      integer i
      real gmtime1, gmtime2
      real pi_local, deux_pi_local, incl
      real omega1, omega2, omega
c omega1, omega2 : temps 1 et 2 exprime en radian avec 0 a midi.
c omega : heure en radian du coucher de soleil 
c -omega est donc l'heure en radian de lever du soleil
      real omegadeb, omegafin
      real zfrac1, zfrac2, z1_mu, z2_mu
      real lat_sun          ! declinaison en radian
      real lon_sun          ! longitude solaire en radian
      real latr             ! latitude du pt de grille en radian
c================================================================
c
      pi_local = 4.0 * ATAN(1.0)
      deux_pi_local = 2.0 * pi_local
      incl=obliquit * pi_local / 180.
c
      lon_sun = longi * pi_local / 180.0
      lat_sun = ASIN (SIN(lon_sun)*SIN(incl) )
c
      gmtime1=gmtime*RDAY
      gmtime2=gmtime*RDAY+pdtrad
c
      DO i = 1, klon
c
      latr = lat(i) * pi_local / 180.
c
c--pose probleme quand lat=+/-90 degres
c
c      omega = -TAN(latr)*TAN(lat_sun)
c      omega = ACOS(omega)
c      IF (latr.GE.(pi_local/2.+lat_sun)
c     .    .OR. latr.LE.(-pi_local/2.+lat_sun)) THEN
c         omega = 0.0       ! nuit polaire
c      ENDIF
c      IF (latr.GE.(pi_local/2.-lat_sun)
c     .          .OR. latr.LE.(-pi_local/2.-lat_sun)) THEN
c         omega = pi_local  ! journee polaire
c      ENDIF
c
c--remplace par cela (le cas par defaut est different)
c
      omega=0.0  !--nuit polaire
      IF (latr.GE.(pi_local/2.-lat_sun)
     .          .OR. latr.LE.(-pi_local/2.-lat_sun)) THEN
         omega = pi_local  ! journee polaire
      ENDIF
      IF (latr.LT.(pi_local/2.+lat_sun).AND.
     .    latr.GT.(-pi_local/2.+lat_sun).AND.
     .    latr.LT.(pi_local/2.-lat_sun).AND.
     .    latr.GT.(-pi_local/2.-lat_sun)) THEN
      omega = -TAN(latr)*TAN(lat_sun)
      omega = ACOS(omega)
      ENDIF
c
         omega1 = gmtime1 + long(i)*RDAY/360.0
         omega1 = omega1 / RDAY*deux_pi_local
         omega1 = MOD (omega1+deux_pi_local, deux_pi_local)
         omega1 = omega1 - pi_local
c
         omega2 = gmtime2 + long(i)*RDAY/360.0
         omega2 = omega2 / RDAY*deux_pi_local
         omega2 = MOD (omega2+deux_pi_local, deux_pi_local)
         omega2 = omega2 - pi_local
c
      IF (omega1.LE.omega2) THEN  !--on est dans la meme journee locale
c
      IF (omega2.LE.-omega .OR. omega1.GE.omega
     .                     .OR. omega.LT.1e-5) THEN   !--nuit
         frac(i)=0.0
         pmu0(i)=0.0
      ELSE                                              !--jour+nuit/jour
        omegadeb=MAX(-omega,omega1)
        omegafin=MIN(omega,omega2)
        frac(i)=(omegafin-omegadeb)/(omega2-omega1)
        pmu0(i)=SIN(latr)*SIN(lat_sun) + 
     .          COS(latr)*COS(lat_sun)*
     .          (SIN(omegafin)-SIN(omegadeb))/
     .          (omegafin-omegadeb)        
      ENDIF
c
      ELSE  !---omega1 GT omega2 -- a cheval sur deux journees
c
c-------------------entre omega1 et pi
      IF (omega1.GE.omega) THEN  !--nuit
         zfrac1=0.0
         z1_mu =0.0
      ELSE                       !--jour+nuit
        omegadeb=MAX(-omega,omega1)
        omegafin=omega
        zfrac1=omegafin-omegadeb
        z1_mu =SIN(latr)*SIN(lat_sun) +
     .          COS(latr)*COS(lat_sun)*
     .          (SIN(omegafin)-SIN(omegadeb))/
     .          (omegafin-omegadeb)
      ENDIF 
c---------------------entre -pi et omega2
      IF (omega2.LE.-omega) THEN   !--nuit
         zfrac2=0.0
         z2_mu =0.0
      ELSE                         !--jour+nuit
         omegadeb=-omega
         omegafin=MIN(omega,omega2)
         zfrac2=omegafin-omegadeb
         z2_mu =SIN(latr)*SIN(lat_sun) +
     .           COS(latr)*COS(lat_sun)*
     .           (SIN(omegafin)-SIN(omegadeb))/
     .           (omegafin-omegadeb)
c
      ENDIF
c-----------------------moyenne 
      frac(i)=(zfrac1+zfrac2)/(omega2+deux_pi_local-omega1)
      pmu0(i)=(zfrac1*z1_mu+zfrac2*z2_mu)/MAX(zfrac1+zfrac2,1.E-10)
c
      ENDIF   !---comparaison omega1 et omega2
c
c Petit test rajoute pour les cas pathologiques aux poles
      if (pmu0(i).lt.0.) pmu0(i) = -1.*pmu0(i)

      ENDDO
c
      END