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revision 88 by guez, Tue Mar 11 15:09:02 2014 UTC revision 109 by guez, Wed Sep 17 10:08:00 2014 UTC
# Line 9  MODULE guide_m Line 9  MODULE guide_m
9    
10  CONTAINS  CONTAINS
11    
12    SUBROUTINE guide(itau, ucov, vcov, teta, q, masse, ps)    SUBROUTINE guide(itau, ucov, vcov, teta, q, ps)
13    
14      ! Author: F.Hourdin      ! Author: F.Hourdin
15    
# Line 18  CONTAINS Line 18  CONTAINS
18      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step, iperiod      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step, iperiod
19      use conf_guide_m, only: conf_guide, guide_u, guide_v, guide_t, guide_q, &      use conf_guide_m, only: conf_guide, guide_u, guide_v, guide_t, guide_q, &
20           ncep, ini_anal, tau_min_u, tau_max_u, tau_min_v, tau_max_v, &           ncep, ini_anal, tau_min_u, tau_max_u, tau_min_v, tau_max_v, &
21           tau_min_t, tau_max_t, tau_min_q, tau_max_q, tau_min_p, tau_max_p, &           tau_min_t, tau_max_t, tau_min_q, tau_max_q, online
          online  
22      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm
23      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff, presnivs      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff, presnivs
24      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb
25      USE inigrads_m, ONLY: inigrads      use netcdf, only: nf90_nowrite
26      use massdair_m, only: massdair      use netcdf95, only: nf95_close, nf95_inq_dimid, nf95_inquire_dimension, &
27      use netcdf, only: nf90_nowrite, nf90_open, nf90_close, nf90_inq_dimid, &           nf95_open
          nf90_inquire_dimension  
28      use nr_util, only: pi      use nr_util, only: pi
29      USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jm, ip1jmp1, jjp1, llmp1      USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jmp1, jjp1, llmp1
30      USE q_sat_m, ONLY: q_sat      USE q_sat_m, ONLY: q_sat
31      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse
32      USE serre, ONLY: clat, clon      USE serre, ONLY: clat, clon
33      use tau2alpha_m, only: tau2alpha, dxdys      use tau2alpha_m, only: tau2alpha
34        use writefield_m, only: writefield
35    
36      INTEGER, INTENT(IN):: itau      INTEGER, INTENT(IN):: itau
37        REAL, intent(inout):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm) vent covariant
38        REAL, intent(inout):: vcov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm, llm) ! vent covariant
39    
40      ! variables dynamiques      REAL, intent(inout):: teta(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
41      REAL ucov(ip1jmp1, llm), vcov(ip1jm, llm) ! vents covariants      ! température potentielle
42      REAL, intent(inout):: teta(ip1jmp1, llm) ! temperature potentielle  
43      REAL q(ip1jmp1, llm) ! temperature potentielle      REAL, intent(inout):: q(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
     REAL, intent(out):: masse(ip1jmp1, llm) ! masse d'air  
44      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol
45    
46      ! Local:      ! Local:
47    
48      ! variables dynamiques pour les reanalyses.      ! variables dynamiques pour les réanalyses
49      REAL, save:: ucovrea1(ip1jmp1, llm), vcovrea1(ip1jm, llm) !vts cov reas  
50      REAL, save:: tetarea1(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: ucovrea1(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea1(iim + 1, jjm, llm)
51      REAL, save:: qrea1(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales      ! vents covariants reanalyses
52      REAL, save:: ucovrea2(ip1jmp1, llm), vcovrea2(ip1jm, llm) !vts cov reas  
53      REAL, save:: tetarea2(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
54      REAL, save:: qrea2(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: qrea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
55    
56        REAL, save:: ucovrea2(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea2(iim + 1, jjm, llm)
57        ! vents covariants reanalyses
58    
59        REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
60        REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
61      REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse      REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse
62    
63      REAL, save:: alpha_q(ip1jmp1)      ! alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape
64      REAL, save:: alpha_t(ip1jmp1), alpha_p(ip1jmp1)      ! alpha=1 signifie pas d'injection
65      REAL, save:: alpha_u(ip1jmp1), alpha_v(ip1jm)      ! alpha=0 signifie injection totale
66      REAL dday_step, toto, reste      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)
67      real, save:: itau_test      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1)
68        REAL, save:: alpha_u(iim + 1, jjm + 1), alpha_v(iim + 1, jjm)
69    
70      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea
71    
72      INTEGER ilon, ilat      INTEGER ilon, ilat
73      REAL factt, ztau(ip1jmp1)      REAL factt ! pas de temps entre deux appels au guidage, en fraction de jour
74    
75      INTEGER ij, l      INTEGER ij, l
76      INTEGER ncidpl, varidpl, status      INTEGER ncid, dimid
77      INTEGER rcod, rid      REAL tau
     REAL ditau, tau, a  
78      INTEGER, SAVE:: nlev      INTEGER, SAVE:: nlev
79    
80      ! TEST SUR QSAT      ! TEST SUR QSAT
81      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1), pk(ip1jmp1, llm), pks(ip1jmp1)      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1)
82      REAL pkf(ip1jmp1, llm)      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)
83      REAL pres(ip1jmp1, llm)      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)
   
     REAL qsat(ip1jmp1, llm)  
     REAL unskap  
     REAL tnat(ip1jmp1, llm)  
   
     LOGICAL:: first = .TRUE.  
     CHARACTER(len=10) file  
     INTEGER:: igrads = 2  
     REAL:: dtgrads = 100.  
84    
85      !-----------------------------------------------------------------------      !-----------------------------------------------------------------------
86    
87      PRINT *, 'Call sequence information: guide'      !!PRINT *, 'Call sequence information: guide'
   
     ! calcul de l'humidite saturante  
   
     forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps  
     CALL massdair(p, masse)  
     CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk, pkf)  
     tnat(:, :) = pk(:, :)*teta(:, :)/cpp  
     unskap = 1./kappa  
     pres(:, :) = preff*(pk(:, :)/cpp)**unskap  
     qsat = q_sat(tnat, pres)  
   
     ! initialisations pour la lecture des reanalyses.  
     ! alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape  
     ! alpha=1 signifie pas d'injection  
     ! alpha=0 signifie injection totale  
88    
89      IF (online==-1) THEN      first_call: IF (itau == 0) THEN
        RETURN  
     END IF  
   
     IF (first) THEN  
90         CALL conf_guide         CALL conf_guide
        file = 'guide'  
        CALL inigrads(igrads, rlonv, 180./pi, -180., 180., rlatu, -90., 90., &  
             180./pi, presnivs, 1., dtgrads, file, 'dyn_zon ')  
        PRINT *, '1: en-ligne, 0: hors-ligne (x=x_rea), -1: climat (x=x_gcm)'  
        IF (online==-1) RETURN  
91    
92         IF (online==1) THEN         IF (online) THEN
93            ! Constantes de temps de rappel en jour            ! Constantes de temps de rappel en jour
           ! 0.1 c'est en gros 2h30.  
           ! 1e10 est une constante infinie donc en gros pas de guidage  
94    
95            ! coordonnees du centre du zoom            ! coordonnees du centre du zoom
96            CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)            CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)
97            ! aire de la maille au centre du zoom            ! aire de la maille au centre du zoom
98            aire_min = aire(ilon+(ilat-1)*iip1)            aire_min = aire(ilon+(ilat - 1) * iip1)
99            ! aire maximale de la maille            ! aire maximale de la maille
100            aire_max = 0.            aire_max = 0.
101            DO ij = 1, ip1jmp1            DO ij = 1, ip1jmp1
102               aire_max = max(aire_max, aire(ij))               aire_max = max(aire_max, aire(ij))
103            END DO            END DO
           ! factt = pas de temps en fraction de jour  
           factt = dtvr*iperiod/daysec  
104    
105            CALL tau2alpha(3, iip1, jjm, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)            factt = dtvr * iperiod / daysec
           CALL tau2alpha(2, iip1, jjp1, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)  
           CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)  
           CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_p, tau_max_p, alpha_p)  
           CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)  
   
           CALL dump2d(iip1, jjp1, aire, 'AIRE MAILLe ')  
           CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_u, 'COEFF U ')  
           CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_t, 'COEFF T ')  
106    
107            ! Cas ou on force exactement par les variables analysees            CALL tau2alpha(3, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)
108              CALL tau2alpha(2, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)
109              CALL tau2alpha(1, factt, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)
110              CALL tau2alpha(1, factt, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)
111         ELSE         ELSE
112              ! Cas où on force exactement par les variables analysées
113            alpha_t = 0.            alpha_t = 0.
114            alpha_u = 0.            alpha_u = 0.
115            alpha_v = 0.            alpha_v = 0.
116            alpha_p = 0.            alpha_q = 0.
           ! physic=.false.  
117         END IF         END IF
118    
        itau_test = 1001  
119         step_rea = 1         step_rea = 1
120         count_no_rea = 0         count_no_rea = 0
121         ncidpl = -99         ncid = -99
122    
        ! itau_test montre si l'importation a deja ete faite au rang itau  
123         ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux         ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux
124         if (guide_u) then         if (guide_u) call nf95_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncid)
125            if (ncidpl.eq.-99) rcod=nf90_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncidpl)         if (guide_v) call nf95_open('v.nc',nf90_nowrite,ncid)
126         endif         if (guide_T) call nf95_open('T.nc',nf90_nowrite,ncid)
127           if (guide_Q) call nf95_open('hur.nc',nf90_nowrite, ncid)
        if (guide_v) then  
           if (ncidpl.eq.-99) rcod=nf90_open('v.nc',nf90_nowrite,ncidpl)  
        endif  
   
        if (guide_T) then  
           if (ncidpl.eq.-99) rcod=nf90_open('T.nc',nf90_nowrite,ncidpl)  
        endif  
   
        if (guide_Q) then  
           if (ncidpl.eq.-99) rcod=nf90_open('hur.nc',nf90_nowrite, ncidpl)  
        endif  
128    
129         IF (ncep) THEN         IF (ncep) THEN
130            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'LEVEL', rid)            call nf95_inq_dimid(ncid, 'LEVEL', dimid)
131         ELSE         ELSE
132            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'PRESSURE', rid)            call nf95_inq_dimid(ncid, 'PRESSURE', dimid)
133         END IF         END IF
134         status = nf90_inquire_dimension(ncidpl, rid, len=nlev)         call nf95_inquire_dimension(ncid, dimid, nclen=nlev)
135         PRINT *, 'nlev', nlev         PRINT *, 'nlev', nlev
136         rcod = nf90_close(ncidpl)         call nf95_close(ncid)
137         ! Lecture du premier etat des reanalyses.         ! Lecture du premier etat des reanalyses.
138         CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &         CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &
139              masserea2, nlev)              masserea2, nlev)
140         qrea2(:, :) = max(qrea2(:, :), 0.1)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
141    
142         ! Debut de l'integration temporelle:         CALL writefield("alpha_u", alpha_u)
143      END IF ! first         CALL writefield("alpha_t", alpha_t)
144        END IF first_call
145    
146      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:
147    
148      ditau = real(itau)      ! Nudging fields are given 4 times per day:
149      dday_step = real(day_step)      IF (mod(itau, day_step / 4) == 0) THEN
150      WRITE (*, *) 'ditau, dday_step'         vcovrea1 = vcovrea2
151      WRITE (*, *) ditau, dday_step         ucovrea1 = ucovrea2
152      toto = 4*ditau/dday_step         tetarea1 = tetarea2
153      reste = toto - aint(toto)         qrea1 = qrea2
154    
155      IF (reste==0.) THEN         PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &
156         IF (itau_test==itau) THEN              count_no_rea, ' non lectures'
157            WRITE (*, *) 'deuxieme passage de advreel a itau=', itau         step_rea = step_rea + 1
158            STOP         CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &
159         ELSE              masserea2, nlev)
160            vcovrea1(:, :) = vcovrea2(:, :)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
161            ucovrea1(:, :) = ucovrea2(:, :)         factt = dtvr * iperiod / daysec
162            tetarea1(:, :) = tetarea2(:, :)         CALL writefield("ucov", ucov)
163            qrea1(:, :) = qrea2(:, :)         CALL writefield("ucovrea2", ucovrea2)
164           CALL writefield("teta", teta)
165            PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &         CALL writefield("tetarea2", tetarea2)
166                 count_no_rea, ' non lectures'         CALL writefield("qrea2", qrea2)
167            step_rea = step_rea + 1         CALL writefield("q", q)
           itau_test = itau  
           CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, &  
                qrea2, masserea2, nlev)  
           qrea2(:, :) = max(qrea2(:, :), 0.1)  
           factt = dtvr*iperiod/daysec  
           ztau(:) = factt/max(alpha_t(:), 1.E-10)  
           CALL wrgrads(igrads, 1, aire, 'aire ', 'aire ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, dxdys, 'dxdy ', 'dxdy ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_u, 'au ', 'au ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_t, 'at ', 'at ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, ztau, 'taut ', 'taut ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, ucov, 'u ', 'u ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, ucovrea2, 'ua ', 'ua ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, teta, 'T ', 'T ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, tetarea2, 'Ta ', 'Ta ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, qrea2, 'Qa ', 'Qa ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, q, 'Q ', 'Q ')  
   
           CALL wrgrads(igrads, llm, qsat, 'QSAT ', 'QSAT ')  
   
        END IF  
168      ELSE      ELSE
169         count_no_rea = count_no_rea + 1         count_no_rea = count_no_rea + 1
170      END IF      END IF
171    
172      ! Guidage      ! Guidage
     ! x_gcm = a * x_gcm + (1-a) * x_reanalyses  
173    
174      IF (ini_anal) PRINT *, 'ATTENTION !!! ON PART DU GUIDAGE'      tau = mod(real(itau) / real(day_step / 4), 1.)
175    
176      ditau = real(itau)      ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses
     dday_step = real(day_step)  
177    
     tau = 4*ditau/dday_step  
     tau = tau - aint(tau)  
   
     ! ucov  
178      IF (guide_u) THEN      IF (guide_u) THEN
179         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
180            DO ij = 1, ip1jmp1            ucov = ucovrea1
181               a = (1.-tau)*ucovrea1(ij, l) + tau*ucovrea2(ij, l)         else
182               ucov(ij, l) = (1.-alpha_u(ij))*ucov(ij, l) + alpha_u(ij)*a            forall (l = 1: llm) ucov(:, :, l) = (1. - alpha_u) * ucov(:, :, l) &
183               IF (first .AND. ini_anal) ucov(ij, l) = a                 + alpha_u * ((1. - tau) * ucovrea1(:, :, l) &
184            END DO                 + tau * ucovrea2(:, :, l))
185         END DO         end IF
186      END IF      END IF
187    
188      IF (guide_t) THEN      IF (guide_t) THEN
189         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
190            DO ij = 1, ip1jmp1            teta = tetarea1
191               a = (1.-tau)*tetarea1(ij, l) + tau*tetarea2(ij, l)         else
192               teta(ij, l) = (1.-alpha_t(ij))*teta(ij, l) + alpha_t(ij)*a            forall (l = 1: llm) teta(:, :, l) = (1. - alpha_t) * teta(:, :, l) &
193               IF (first .AND. ini_anal) teta(ij, l) = a                 + alpha_t * ((1. - tau) * tetarea1(:, :, l) &
194            END DO                 + tau * tetarea2(:, :, l))
195         END DO         end IF
196      END IF      END IF
197    
198      IF (guide_q) THEN      IF (guide_q) THEN
199         DO l = 1, llm         ! Calcul de l'humidité saturante :
200            DO ij = 1, ip1jmp1         forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
201               a = (1.-tau)*qrea1(ij, l) + tau*qrea2(ij, l)         CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)
202               ! hum relative en % -> hum specif         qsat = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa))
203               a = qsat(ij, l)*a*0.01  
204               q(ij, l) = (1.-alpha_q(ij))*q(ij, l) + alpha_q(ij)*a         ! humidité relative en % -> humidité spécifique
205               IF (first .AND. ini_anal) q(ij, l) = a         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
206            END DO            q = qsat * qrea1 * 0.01
207         END DO         else
208              forall (l = 1: llm) q(:, :, l) = (1. - alpha_q) * q(:, :, l) &
209                   + alpha_q * (qsat(:, :, l) * ((1. - tau) * qrea1(:, :, l) &
210                   + tau * qrea2(:, :, l)) * 0.01)
211           end IF
212      END IF      END IF
213    
     ! vcov  
214      IF (guide_v) THEN      IF (guide_v) THEN
215         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
216            DO ij = 1, ip1jm            vcov = vcovrea1
217               a = (1.-tau)*vcovrea1(ij, l) + tau*vcovrea2(ij, l)         else
218               vcov(ij, l) = (1.-alpha_v(ij))*vcov(ij, l) + alpha_v(ij)*a            forall (l = 1: llm) vcov(:, :, l) = (1. - alpha_v) * vcov(:, :, l) &
219               IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a                 + alpha_v * ((1. - tau) * vcovrea1(:, :, l) &
220            END DO                 + tau * vcovrea2(:, :, l))
221            IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a         end IF
        END DO  
222      END IF      END IF
223    
     first = .FALSE.  
   
224    END SUBROUTINE guide    END SUBROUTINE guide
225    
226  END MODULE guide_m  END MODULE guide_m
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