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trunk/dyn3d/guide.f revision 103 by guez, Fri Aug 29 13:00:05 2014 UTC trunk/Sources/dyn3d/Guide/guide.f revision 172 by guez, Wed Sep 30 15:59:14 2015 UTC
# Line 5  MODULE guide_m Line 5  MODULE guide_m
5    
6    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
7    
   REAL aire_min, aire_max  
   
8  CONTAINS  CONTAINS
9    
10    SUBROUTINE guide(itau, ucov, vcov, teta, q, ps)    SUBROUTINE guide(itau, ucov, vcov, teta, q, ps)
11    
12      ! Author: F.Hourdin      ! Author: F.Hourdin
13    
14      USE comconst, ONLY: cpp, daysec, dtvr, kappa      USE comconst, ONLY: cpp, kappa
15      USE comgeom, ONLY: aire, rlatu, rlonv      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step
16      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step, iperiod      use conf_guide_m, only: guide_u, guide_v, guide_t, guide_q, ncep, &
17      use conf_guide_m, only: conf_guide, guide_u, guide_v, guide_t, guide_q, &           ini_anal, tau_min_u, tau_max_u, tau_min_v, tau_max_v, tau_min_t, &
18           ncep, ini_anal, tau_min_u, tau_max_u, tau_min_v, tau_max_v, &           tau_max_t, tau_min_q, tau_max_q, online, factt
          tau_min_t, tau_max_t, tau_min_q, tau_max_q, online  
19      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm
20      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff, presnivs      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff
21      use dump2d_m, only: dump2d      use dynetat0_m, only: grossismx, grossismy, rlatu, rlatv
22      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb
23      USE inigrads_m, ONLY: inigrads      use init_tau2alpha_m, only: init_tau2alpha
     use netcdf, only: nf90_nowrite, nf90_close, nf90_inq_dimid  
     use netcdf95, only: nf95_inquire_dimension, nf95_open  
24      use nr_util, only: pi      use nr_util, only: pi
25      USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jmp1, jjp1, llmp1      USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jmp1, jjp1, llmp1
26      USE q_sat_m, ONLY: q_sat      USE q_sat_m, ONLY: q_sat
27      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse
28      USE serre, ONLY: clat, clon      use tau2alpha_m, only: tau2alpha
29      use tau2alpha_m, only: tau2alpha, dxdys      use writefield_m, only: writefield
30    
31      INTEGER, INTENT(IN):: itau      INTEGER, INTENT(IN):: itau
   
     ! variables dynamiques  
   
32      REAL, intent(inout):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm) vent covariant      REAL, intent(inout):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm) vent covariant
33      REAL, intent(inout):: vcov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm, llm) ! vent covariant      REAL, intent(inout):: vcov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm, llm) ! vent covariant
34    
35      REAL, intent(inout):: teta(iim + 1, jjm + 1, llm) ! température potentielle      REAL, intent(inout):: teta(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
36      REAL, intent(inout):: q(iim + 1, jjm + 1, llm)      ! température potentielle
37    
38        REAL, intent(inout):: q(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
39      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol
40    
41      ! Local:      ! Local:
42    
43      ! variables dynamiques pour les reanalyses.      ! variables dynamiques pour les réanalyses
44    
45      REAL, save:: ucovrea1(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea1(iim + 1, jjm, llm)      REAL, save:: ucovrea1(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea1(iim + 1, jjm, llm)
46      ! vents covariants reanalyses      ! vents covariants reanalyses
# Line 59  CONTAINS Line 53  CONTAINS
53    
54      REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
55      REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
     REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse  
56    
57      ! alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape      ! alpha détermine la part des injections de données à chaque étape
58      ! alpha=1 signifie pas d'injection      ! alpha=0 signifie pas d'injection
59      ! alpha=0 signifie injection totale      ! alpha=1 signifie injection totale
60      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)
61      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1)      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1)
62      REAL, save:: alpha_u(iim + 1, jjm + 1), alpha_v(iim + 1, jjm)      REAL, save:: alpha_u(iim + 1, jjm + 1), alpha_v(iim + 1, jjm)
63    
64      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea      INTEGER l
   
     INTEGER ilon, ilat  
     REAL factt ! pas de temps entre deux appels au guidage, en fraction de jour  
     real ztau(iim + 1, jjm + 1)  
   
     INTEGER ij, l  
     INTEGER ncidpl, status  
     INTEGER rcod, rid  
65      REAL tau      REAL tau
     INTEGER, SAVE:: nlev  
66    
67      ! TEST SUR QSAT      ! TEST SUR QSAT
68      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1)      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1)
69      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)
   
70      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)
71    
72      INTEGER, parameter:: igrads = 2      REAL dxdys(iip1, jjp1), dxdyu(iip1, jjp1), dxdyv(iip1, jjm)
     REAL:: dtgrads = 100.  
73    
74      !-----------------------------------------------------------------------      !-----------------------------------------------------------------------
75    
76      PRINT *, 'Call sequence information: guide'      IF (itau == 0) THEN
   
     first_call: IF (itau == 0) THEN  
        CALL conf_guide  
        CALL inigrads(igrads, rlonv, 180. / pi, -180., 180., rlatu, -90., &  
             90., 180. / pi, presnivs, 1., dtgrads, 'guide', 'dyn_zon ')  
   
77         IF (online) THEN         IF (online) THEN
78            ! Constantes de temps de rappel en jour            IF (abs(grossismx - 1.) < 0.1 .OR. abs(grossismy - 1.) < 0.1) THEN
79                 ! grille regulière
80            ! coordonnees du centre du zoom               if (guide_u) alpha_u = factt / tau_max_u
81            CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)               if (guide_v) alpha_v = factt / tau_max_v
82            ! aire de la maille au centre du zoom               if (guide_t) alpha_t = factt / tau_max_t
83            aire_min = aire(ilon+(ilat - 1) * iip1)               if (guide_q) alpha_q = factt / tau_max_q
84            ! aire maximale de la maille            else
85            aire_max = 0.               call init_tau2alpha(dxdys, dxdyu, dxdyv)
86            DO ij = 1, ip1jmp1  
87               aire_max = max(aire_max, aire(ij))               if (guide_u) then
88            END DO                  CALL tau2alpha(dxdyu, rlatu, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)
89                    CALL writefield("alpha_u", alpha_u)
90            factt = dtvr * iperiod / daysec               end if
91    
92            CALL tau2alpha(3, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)               if (guide_v) then
93            CALL tau2alpha(2, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)                  CALL tau2alpha(dxdyv, rlatv, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)
94            CALL tau2alpha(1, factt, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)                  CALL writefield("alpha_v", alpha_v)
95            CALL tau2alpha(1, factt, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)               end if
96    
97            CALL dump2d(iip1, jjp1, aire, 'AIRE MAILLe ')               if (guide_t) then
98            CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_u, 'COEFF U ')                  CALL tau2alpha(dxdys, rlatu, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)
99            CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_t, 'COEFF T ')                  CALL writefield("alpha_t", alpha_t)
100                 end if
101    
102                 if (guide_q)  then
103                    CALL tau2alpha(dxdys, rlatu, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)
104                    CALL writefield("alpha_q", alpha_q)
105                 end if
106              end IF
107         ELSE         ELSE
108            ! Cas ou on force exactement par les variables analysees            ! Cas où on force exactement par les variables analysées
109            alpha_t = 0.            if (guide_u) alpha_u = 1.
110            alpha_u = 0.            if (guide_v) alpha_v = 1.
111            alpha_v = 0.            if (guide_t) alpha_t = 1.
112            alpha_q = 0.            if (guide_q) alpha_q = 1.
113         END IF         END IF
114    
115         step_rea = 1         ! Lecture du premier état des réanalyses :
116         count_no_rea = 0         CALL read_reanalyse(ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2)
        ncidpl = -99  
   
        ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux  
        if (guide_u) call nf95_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncidpl)  
        if (guide_v) call nf95_open('v.nc',nf90_nowrite,ncidpl)  
        if (guide_T) call nf95_open('T.nc',nf90_nowrite,ncidpl)  
        if (guide_Q) call nf95_open('hur.nc',nf90_nowrite, ncidpl)  
   
        IF (ncep) THEN  
           status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'LEVEL', rid)  
        ELSE  
           status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'PRESSURE', rid)  
        END IF  
        call nf95_inquire_dimension(ncidpl, rid, nclen=nlev)  
        PRINT *, 'nlev', nlev  
        rcod = nf90_close(ncidpl)  
        ! Lecture du premier etat des reanalyses.  
        CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &  
             masserea2, nlev)  
117         qrea2 = max(qrea2, 0.1)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
     END IF first_call  
118    
119      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:         if (ini_anal) then
120              IF (guide_u) ucov = ucovrea2
121              IF (guide_v) vcov = vcovrea2
122              IF (guide_t) teta = tetarea2
123    
124              IF (guide_q) then
125                 ! Calcul de l'humidité saturante :
126                 forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
127                 CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)
128                 q = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa)) &
129                      * qrea2 * 0.01
130              end IF
131           end if
132        END IF
133    
134        ! Importation des vents, pression et temp\'erature r\'eels :
135    
136      ! Nudging fields are given 4 times per day:      ! Nudging fields are given 4 times per day:
137      IF (mod(itau, day_step / 4) == 0) THEN      IF (mod(itau, day_step / 4) == 0) THEN
# Line 162  CONTAINS Line 140  CONTAINS
140         tetarea1 = tetarea2         tetarea1 = tetarea2
141         qrea1 = qrea2         qrea1 = qrea2
142    
143         PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &         CALL read_reanalyse(ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2)
             count_no_rea, ' non lectures'  
        step_rea = step_rea + 1  
        CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &  
             masserea2, nlev)  
144         qrea2 = max(qrea2, 0.1)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
145         factt = dtvr * iperiod / daysec  
146         ztau = factt / max(alpha_t, 1E-10)         if (guide_u) then
147         CALL wrgrads(igrads, 1, aire, 'aire ', 'aire ')            CALL writefield("ucov", ucov)
148         CALL wrgrads(igrads, 1, dxdys, 'dxdy ', 'dxdy ')            CALL writefield("ucovrea2", ucovrea2)
149         CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_u, 'au ', 'au ')         end if
150         CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_t, 'at ', 'at ')  
151         CALL wrgrads(igrads, 1, ztau, 'taut ', 'taut ')         if (guide_t) then
152         CALL wrgrads(igrads, llm, ucov, 'u ', 'u ')            CALL writefield("teta", teta)
153         CALL wrgrads(igrads, llm, ucovrea2, 'ua ', 'ua ')            CALL writefield("tetarea2", tetarea2)
154         CALL wrgrads(igrads, llm, teta, 'T ', 'T ')         end if
155         CALL wrgrads(igrads, llm, tetarea2, 'Ta ', 'Ta ')  
156         CALL wrgrads(igrads, llm, qrea2, 'Qa ', 'Qa ')         if (guide_q) then
157         CALL wrgrads(igrads, llm, q, 'Q ', 'Q ')            CALL writefield("qrea2", qrea2)
158      ELSE            CALL writefield("q", q)
159         count_no_rea = count_no_rea + 1         end if
160      END IF      END IF
161    
162      ! Guidage      ! Guidage
# Line 191  CONTAINS Line 165  CONTAINS
165    
166      ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses      ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses
167    
168      IF (guide_u) THEN      IF (guide_u) forall (l = 1: llm) ucov(:, :, l) = (1. - alpha_u) &
169         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then           * ucov(:, :, l) + alpha_u * ((1. - tau) * ucovrea1(:, :, l) + tau &
170            ucov = ucovrea1           * ucovrea2(:, :, l))
171         else  
172            forall (l = 1: llm) ucov(:, :, l) = (1. - alpha_u) * ucov(:, :, l) &      IF (guide_v) forall (l = 1: llm) vcov(:, :, l) = (1. - alpha_v) &
173                 + alpha_u * ((1. - tau) * ucovrea1(:, :, l) &           * vcov(:, :, l) + alpha_v * ((1. - tau) * vcovrea1(:, :, l) + tau &
174                 + tau * ucovrea2(:, :, l))           * vcovrea2(:, :, l))
175         end IF  
176      END IF      IF (guide_t) forall (l = 1: llm) teta(:, :, l) = (1. - alpha_t) &
177             * teta(:, :, l) + alpha_t * ((1. - tau) * tetarea1(:, :, l) + tau &
178      IF (guide_t) THEN           * tetarea2(:, :, l))
        IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then  
           teta = tetarea1  
        else  
           forall (l = 1: llm) teta(:, :, l) = (1. - alpha_t) * teta(:, :, l) &  
                + alpha_t * ((1. - tau) * tetarea1(:, :, l) &  
                + tau * tetarea2(:, :, l))  
        end IF  
     END IF  
179    
180      IF (guide_q) THEN      IF (guide_q) THEN
181         ! Calcul de l'humidité saturante :         ! Calcul de l'humidité saturante :
# Line 218  CONTAINS Line 184  CONTAINS
184         qsat = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa))         qsat = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa))
185    
186         ! humidité relative en % -> humidité spécifique         ! humidité relative en % -> humidité spécifique
187         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then         forall (l = 1: llm) q(:, :, l) = (1. - alpha_q) * q(:, :, l) &
188            q = qsat * qrea1 * 0.01              + alpha_q * (qsat(:, :, l) * ((1. - tau) * qrea1(:, :, l) &
189         else              + tau * qrea2(:, :, l)) * 0.01)
           forall (l = 1: llm) q(:, :, l) = (1. - alpha_q) * q(:, :, l) &  
                + alpha_q * (qsat(:, :, l) * ((1. - tau) * qrea1(:, :, l) &  
                + tau * qrea2(:, :, l)) * 0.01)  
        end IF  
     END IF  
   
     IF (guide_v) THEN  
        IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then  
           vcov = vcovrea1  
        else  
           forall (l = 1: llm) vcov(:, :, l) = (1. - alpha_v) * vcov(:, :, l) &  
                + alpha_v * ((1. - tau) * vcovrea1(:, :, l) &  
                + tau * vcovrea2(:, :, l))  
        end IF  
190      END IF      END IF
191    
192    END SUBROUTINE guide    END SUBROUTINE guide
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