| 1 | SUBROUTINE SW_venus_dc( PRMU0, PFRAC, |
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| 2 | S PPB, pt, |
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| 3 | S PHEAT, |
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| 4 | S PTOPSW,PSOLSW,ZFSNET) |
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| 5 | |
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| 6 | use dimphy |
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| 7 | IMPLICIT none |
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| 8 | |
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| 9 | #include "dimensions.h" |
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| 10 | #include "YOMCST.h" |
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| 11 | C |
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| 12 | C ------------------------------------------------------------------ |
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| 13 | C |
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| 14 | C PURPOSE. |
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| 15 | C -------- |
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| 16 | C |
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| 17 | c this routine loads and interpolates the shortwave radiation |
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| 18 | c fluxes taken from Dave Crisp calculations for Venus. |
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| 19 | c Ref: Crisp 1986. |
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| 20 | C |
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| 21 | C AUTHOR. |
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| 22 | C ------- |
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| 23 | C Sebastien Lebonnois |
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| 24 | C |
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| 25 | C MODIFICATIONS. |
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| 26 | C -------------- |
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| 27 | C ORIGINAL : 27/07/2005 |
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| 28 | C ------------------------------------------------------------------ |
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| 29 | C |
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| 30 | C* ARGUMENTS: |
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| 31 | C |
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| 32 | c inputs |
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| 33 | |
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| 34 | REAL PRMU0 ! COSINE OF ZENITHAL ANGLE |
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| 35 | REAL PFRAC ! fraction de la journee |
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| 36 | REAL PPB(KFLEV+1) ! inter-couches PRESSURE (bar) |
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| 37 | REAL pt(kflev) ! mid-layer temperature |
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| 38 | C |
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| 39 | c output |
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| 40 | |
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| 41 | REAL PHEAT(KFLEV) ! SHORTWAVE HEATING (K/VENUSDAY) within each layer |
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| 42 | REAL PTOPSW ! SHORTWAVE FLUX AT T.O.A. (net) |
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| 43 | REAL PSOLSW ! SHORTWAVE FLUX AT SURFACE (net) |
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| 44 | REAL ZFSNET(KFLEV+1) ! net solar flux at ppb levels |
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| 45 | |
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| 46 | C |
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| 47 | C* LOCAL VARIABLES: |
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| 48 | C |
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| 49 | integer nldc,nszadc |
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| 50 | real dureejour |
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| 51 | parameter (nldc=49) ! fichiers Crisp |
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| 52 | parameter (nszadc=8) ! fichiers Crisp |
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| 53 | parameter (dureejour=10.087e6) |
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| 54 | |
|---|
| 55 | integer i,j,nsza,nsza0,nl0 |
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| 56 | real solarrate ! solar heating rate (K/earthday) |
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| 57 | real zsnet(nldc+1,nszadc) ! net solar flux (W/m**2) (+ vers bas) |
|---|
| 58 | real zsdn,zsup ! downward/upward solar flux (W/m**2) |
|---|
| 59 | real solza(nszadc) ! solar zenith angles in table |
|---|
| 60 | real presdc(nldc+1) ! pressure levels in table (bar) |
|---|
| 61 | real tempdc(nldc+1) ! temperature in table (K) |
|---|
| 62 | real altdc(nldc+1) ! altitude in table (km) |
|---|
| 63 | real coolrate ! IR heating rate (K/earthday) ? |
|---|
| 64 | real totalrate ! total rate (K/earthday) |
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| 65 | real zldn ! downward IR flux (W/m**2) ? |
|---|
| 66 | real zlup ! upward IR flux (W/m**2) ? |
|---|
| 67 | real zsolnet(nldc) ! for testing mean net solar flux in DC |
|---|
| 68 | character*22 nullchar |
|---|
| 69 | real sza0,factsza,factflux |
|---|
| 70 | logical firstcall |
|---|
| 71 | data firstcall/.true./ |
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| 72 | REAL,save,allocatable :: zsolVE(:) ! net solar flux at ppb levels, fichiers VE |
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| 73 | save solza,zsnet,presdc,tempdc,altdc |
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| 74 | save firstcall |
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| 75 | |
|---|
| 76 | c ------------------------ |
|---|
| 77 | c Loading the file |
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| 78 | c ------------------------ |
|---|
| 79 | |
|---|
| 80 | if (firstcall) then |
|---|
| 81 | allocate(zsolVE(klevp1)) |
|---|
| 82 | |
|---|
| 83 | open(11,file='dataDCrisp.dat') |
|---|
| 84 | read(11,*) nullchar |
|---|
| 85 | |
|---|
| 86 | do nsza=1,nszadc |
|---|
| 87 | read(11,*) nullchar |
|---|
| 88 | read(11,*) nullchar |
|---|
| 89 | read(11,*) nullchar |
|---|
| 90 | read(11,'(22x,F11.5)') solza(nsza) |
|---|
| 91 | read(11,*) nullchar |
|---|
| 92 | read(11,*) nullchar |
|---|
| 93 | read(11,*) nullchar |
|---|
| 94 | read(11,'(3(2x,F10.4),36x,4(2x,F11.5))') |
|---|
| 95 | . presdc(nldc+1),tempdc(nldc+1), altdc(nldc+1), |
|---|
| 96 | . zsdn,zsup,zldn,zlup |
|---|
| 97 | zsnet(nldc+1,nsza)=zsdn-zsup |
|---|
| 98 | do i=1,nldc |
|---|
| 99 | j = nldc+1-i ! changing: vectors from surface to top |
|---|
| 100 | read(11,'(6(2x,F10.4),4(2x,F11.5))') |
|---|
| 101 | . presdc(j),tempdc(j),altdc(j), |
|---|
| 102 | . solarrate,coolrate,totalrate, |
|---|
| 103 | . zsdn,zsup,zldn,zlup |
|---|
| 104 | zsnet(j,nsza)=zsdn-zsup |
|---|
| 105 | enddo |
|---|
| 106 | enddo |
|---|
| 107 | |
|---|
| 108 | close(11) |
|---|
| 109 | |
|---|
| 110 | c ----------- TEST ------------ |
|---|
| 111 | c Fichiers de Vincent |
|---|
| 112 | c ----------------------------- |
|---|
| 113 | c open(12,file='flux_vis_dcGCM.txt') |
|---|
| 114 | c read(12,*) nullchar |
|---|
| 115 | c |
|---|
| 116 | c do j=1,kflev+1 |
|---|
| 117 | c read(12,*) zlup,zldn,zsolVE(j) |
|---|
| 118 | c enddo |
|---|
| 119 | c |
|---|
| 120 | c close(12) |
|---|
| 121 | c ----------------------------- |
|---|
| 122 | c -------- FIN TEST ---------- |
|---|
| 123 | |
|---|
| 124 | firstcall=.false. |
|---|
| 125 | endif |
|---|
| 126 | |
|---|
| 127 | c ----------- TEST ------------ |
|---|
| 128 | c Moyenne planetaire |
|---|
| 129 | c ----------------------------- |
|---|
| 130 | c do j=1,nldc |
|---|
| 131 | c --- |
|---|
| 132 | c zsolnet(j) = zsnet(j,1)*0.5* |
|---|
| 133 | c . sin(solza(1)*RPI/180.)*solza(2)*RPI/180./2. |
|---|
| 134 | c do nsza=2,nszadc-1 |
|---|
| 135 | c zsolnet(j) = zsolnet(j)+zsnet(j,nsza)*0.5* |
|---|
| 136 | c . sin(solza(nsza)*RPI/180.)* |
|---|
| 137 | c . (solza(nsza+1)-solza(nsza-1))*RPI/180./2. |
|---|
| 138 | c enddo |
|---|
| 139 | c zsolnet(j) = zsolnet(j)+zsdn(j,nszadc)*0.5* |
|---|
| 140 | c . sin(solza(nszadc)*RPI/180.)* |
|---|
| 141 | c . (90.-solza(nszadc-1))*RPI/180./2. |
|---|
| 142 | c --- |
|---|
| 143 | c zsolnet(j) = 0.0 |
|---|
| 144 | c do nsza=1,nszadc-1 |
|---|
| 145 | c zsolnet(j) = zsolnet(j)+(zsnet(j,nsza ) |
|---|
| 146 | c . +zsnet(j,nsza+1))*0.5* |
|---|
| 147 | c . (cos(solza(nsza )*RPI/180.)- |
|---|
| 148 | c . cos(solza(nsza+1)*RPI/180.) ) |
|---|
| 149 | c enddo |
|---|
| 150 | c zsolnet(j) = zsolnet(j)+zsnet(j,nszadc)*0.25* |
|---|
| 151 | c . cos(solza(nszadc)*RPI/180.) |
|---|
| 152 | c --- |
|---|
| 153 | c print*,j,altdc(j),zsolnet(j) |
|---|
| 154 | c enddo |
|---|
| 155 | c stop |
|---|
| 156 | c ----------------------------- |
|---|
| 157 | c -------- FIN TEST ---------- |
|---|
| 158 | |
|---|
| 159 | c -------------------------------------- |
|---|
| 160 | c Interpolation in the GCM vertical grid |
|---|
| 161 | c -------------------------------------- |
|---|
| 162 | |
|---|
| 163 | c Zenith angle |
|---|
| 164 | c ------------ |
|---|
| 165 | |
|---|
| 166 | sza0 = acos(PRMU0)/3.1416*180. |
|---|
| 167 | c print*,'Angle Zenithal =',sza0,' PFRAC=',PFRAC |
|---|
| 168 | |
|---|
| 169 | do nsza=1,nszadc |
|---|
| 170 | if (solza(nsza).le.sza0) then |
|---|
| 171 | nsza0 = nsza+1 |
|---|
| 172 | endif |
|---|
| 173 | enddo |
|---|
| 174 | |
|---|
| 175 | if (nsza0.ne.nszadc+1) then |
|---|
| 176 | factsza = (sza0-solza(nsza0-1))/(solza(nsza0)-solza(nsza0-1)) |
|---|
| 177 | else |
|---|
| 178 | factsza = min((sza0-solza(nszadc))/(90.-solza(nszadc)), 1.) |
|---|
| 179 | endif |
|---|
| 180 | |
|---|
| 181 | c Pressure levels |
|---|
| 182 | c --------------- |
|---|
| 183 | |
|---|
| 184 | do j=1,kflev+1 |
|---|
| 185 | nl0 = 2 |
|---|
| 186 | do i=1,nldc |
|---|
| 187 | if (presdc(i).ge.PPB(j)) then |
|---|
| 188 | nl0 = i+1 |
|---|
| 189 | endif |
|---|
| 190 | enddo |
|---|
| 191 | |
|---|
| 192 | factflux = (log10(max(PPB(j),presdc(nldc+1))) |
|---|
| 193 | . -log10(presdc(nl0-1))) |
|---|
| 194 | . /(log10(presdc(nl0))-log10(presdc(nl0-1))) |
|---|
| 195 | c factflux = (max(PPB(j),presdc(nldc+1))-presdc(nl0-1)) |
|---|
| 196 | c . /(presdc(nl0)-presdc(nl0-1)) |
|---|
| 197 | if (nsza0.ne.nszadc+1) then |
|---|
| 198 | ZFSNET(j) = factflux * factsza *zsnet(nl0,nsza0) |
|---|
| 199 | . + factflux *(1.-factsza)*zsnet(nl0,nsza0-1) |
|---|
| 200 | . + (1.-factflux)* factsza *zsnet(nl0-1,nsza0) |
|---|
| 201 | . + (1.-factflux)*(1.-factsza)*zsnet(nl0-1,nsza0-1) |
|---|
| 202 | else |
|---|
| 203 | ZFSNET(j) = factflux *(1.-factsza)*zsnet(nl0,nsza0-1) |
|---|
| 204 | . + (1.-factflux)*(1.-factsza)*zsnet(nl0-1,nsza0-1) |
|---|
| 205 | endif |
|---|
| 206 | |
|---|
| 207 | ZFSNET(j) = ZFSNET(j)*PFRAC |
|---|
| 208 | |
|---|
| 209 | enddo |
|---|
| 210 | |
|---|
| 211 | c ----------- TEST ------------ |
|---|
| 212 | c Fichiers de Vincent |
|---|
| 213 | c ----------------------------- |
|---|
| 214 | c do j=1,kflev+1 |
|---|
| 215 | c ZFSNET(j)=zsolVE(j) |
|---|
| 216 | c enddo |
|---|
| 217 | c ----------------------------- |
|---|
| 218 | c -------- FIN TEST ---------- |
|---|
| 219 | |
|---|
| 220 | PTOPSW = ZFSNET(kflev+1) |
|---|
| 221 | PSOLSW = ZFSNET(1) |
|---|
| 222 | |
|---|
| 223 | c Heating rates |
|---|
| 224 | c ------------- |
|---|
| 225 | c On utilise le gradient du flux pour calculer le taux de chauffage: |
|---|
| 226 | c heat(K/s) = d(fluxnet) (W/m2) |
|---|
| 227 | c *g (m/s2) |
|---|
| 228 | c /(-dp) (epaisseur couche, en Pa=kg/m/s2) |
|---|
| 229 | c /cp (J/kg/K) |
|---|
| 230 | |
|---|
| 231 | do j=1,kflev |
|---|
| 232 | ! ADAPTATION GCM POUR CP(T) |
|---|
| 233 | PHEAT(j) = (ZFSNET(j+1)-ZFSNET(j)) |
|---|
| 234 | . *RG/cpdet(pt(j)) / ((PPB(j)-PPB(j+1))*1.e5) |
|---|
| 235 | PHEAT(j) = PHEAT(j)*dureejour ! K/venus_day |
|---|
| 236 | enddo |
|---|
| 237 | |
|---|
| 238 | return |
|---|
| 239 | end |
|---|
| 240 | |
|---|