/[lmdze]/trunk/Sources/dyn3d/Guide/guide.f
ViewVC logotype

Diff of /trunk/Sources/dyn3d/Guide/guide.f

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

trunk/dyn3d/guide.f revision 85 by guez, Thu Mar 6 17:35:22 2014 UTC trunk/Sources/dyn3d/Guide/guide.f revision 210 by guez, Tue Dec 13 16:02:23 2016 UTC
# Line 1  Line 1 
1  MODULE guide_m  MODULE guide_m
2    
3    ! From dyn3d/guide.F, version 1.3 2005/05/25 13:10:09    ! From dyn3d/guide.F, version 1.3, 2005/05/25 13:10:09
4    ! and dyn3d/guide.h, version 1.1.1.1 2004/05/19 12:53:06    ! and dyn3d/guide.h, version 1.1.1.1, 2004/05/19 12:53:06
5    
6    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
7    
   REAL aire_min, aire_max  
   
8  CONTAINS  CONTAINS
9    
10    SUBROUTINE guide(itau, ucov, vcov, teta, q, masse, 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, ini_anal, &
17      use conf_guide_m, only: conf_guide, guide_u, guide_v, guide_t, guide_q, &           tau_min_u, tau_max_u, tau_min_v, tau_max_v, tau_min_t, tau_max_t, &
18           ncep, ini_anal, tau_min_u, tau_max_u, tau_min_v, tau_max_v, &           tau_min_q, tau_max_q, online, factt
19           tau_min_t, tau_max_t, tau_min_q, tau_max_q, tau_min_p, tau_max_p, &      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm
20           online      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff
21      USE dimens_m, ONLY: jjm, llm      use dynetat0_m, only: grossismx, grossismy, rlatu, rlatv
     USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff, presnivs  
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
24      use massdair_m, only: massdair      USE paramet_m, ONLY: iip1, jjp1
     use netcdf, only: nf90_nowrite, nf90_open, nf90_close, nf90_inq_dimid, &  
          nf90_inquire_dimension  
     use nr_util, only: pi  
     USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jm, ip1jmp1, jjp1, llmp1  
25      USE q_sat_m, ONLY: q_sat      USE q_sat_m, ONLY: q_sat
26      USE serre, ONLY: clat, clon      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse
27      use tau2alpha_m, only: tau2alpha, dxdys      use tau2alpha_m, only: tau2alpha
28        use writefield_m, only: writefield
29    
30      INTEGER, INTENT(IN):: itau      INTEGER, INTENT(IN):: itau
31        REAL, intent(inout):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm) vent covariant
32        REAL, intent(inout):: vcov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm, llm) ! vent covariant
33    
34      ! variables dynamiques      REAL, intent(inout):: teta(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
35      REAL ucov(ip1jmp1, llm), vcov(ip1jm, llm) ! vents covariants      ! température potentielle
     REAL, intent(inout):: teta(ip1jmp1, llm) ! temperature potentielle  
     REAL q(ip1jmp1, llm) ! temperature potentielle  
     REAL, intent(out):: masse(ip1jmp1, llm) ! masse d'air  
     REAL, intent(in):: ps(ip1jmp1) ! pression au sol  
36    
37      ! Local:      REAL, intent(inout):: q(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
38        REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol
39    
40      ! variables dynamiques pour les reanalyses.      ! Local:
     REAL, save:: ucovrea1(ip1jmp1, llm), vcovrea1(ip1jm, llm) !vts cov reas  
     REAL, save:: tetarea1(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales  
     REAL, save:: qrea1(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales  
     REAL, save:: ucovrea2(ip1jmp1, llm), vcovrea2(ip1jm, llm) !vts cov reas  
     REAL, save:: tetarea2(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales  
     REAL, save:: qrea2(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales  
     REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse  
   
     REAL, save:: alpha_q(ip1jmp1)  
     REAL, save:: alpha_t(ip1jmp1), alpha_p(ip1jmp1)  
     REAL, save:: alpha_u(ip1jmp1), alpha_v(ip1jm)  
     REAL dday_step, toto, reste  
     real, save:: itau_test  
     INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea  
   
     INTEGER ilon, ilat  
     REAL factt, ztau(ip1jmp1)  
   
     INTEGER ij, l  
     INTEGER ncidpl, varidpl, status  
     INTEGER rcod, rid  
     REAL ditau, tau, a  
     INTEGER, SAVE:: nlev  
41    
42      ! TEST SUR QSAT      ! Variables dynamiques pour les réanalyses
     REAL p(ip1jmp1, llmp1), pk(ip1jmp1, llm), pks(ip1jmp1)  
     REAL pkf(ip1jmp1, llm)  
     REAL pres(ip1jmp1, llm)  
   
     REAL qsat(ip1jmp1, llm)  
     REAL unskap  
     REAL tnat(ip1jmp1, llm)  
   
     LOGICAL:: first = .TRUE.  
     CHARACTER(len=10) file  
     INTEGER:: igrads = 2  
     REAL:: dtgrads = 100.  
43    
44      !-----------------------------------------------------------------------      REAL, save:: ucovrea1(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea1(iim + 1, jjm, llm)
45        ! vents covariants r\'eanalyses
46    
47      PRINT *, 'Call sequence information: guide'      REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm)
48        ! potential temperture from reanalysis
49        
50        REAL, save:: qrea1(iim + 1, jjm + 1, llm)
51    
52        REAL, save:: ucovrea2(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea2(iim + 1, jjm, llm)
53        ! vents covariants reanalyses
54    
55        REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm)
56        ! potential temperture from reanalysis
57        
58        REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm)
59    
60        ! alpha détermine la part des injections de données à chaque étape
61        ! alpha=0 signifie pas d'injection
62        ! alpha=1 signifie injection totale
63        REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)
64        REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1)
65        REAL, save:: alpha_u(iim + 1, jjm + 1), alpha_v(iim + 1, jjm)
66    
67      ! calcul de l'humidite saturante      INTEGER l
68        REAL tau
69    
70      forall (l = 1: llm + 1) p(:, l) = ap(l) + bp(l) * ps      ! TEST SUR QSAT
71      CALL massdair(p, masse)      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llm + 1)
72      CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk, pkf)      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)
73      tnat(:, :) = pk(:, :)*teta(:, :)/cpp      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)
     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  
74    
75      IF (online==-1) THEN      REAL dxdys(iip1, jjp1), dxdyu(iip1, jjp1), dxdyv(iip1, jjm)
        RETURN  
     END IF  
76    
77      IF (first) THEN      !-----------------------------------------------------------------------
        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  
   
        IF (online==1) THEN  
           ! 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  
   
           ! coordonnees du centre du zoom  
           CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)  
           ! aire de la maille au centre du zoom  
           aire_min = aire(ilon+(ilat-1)*iip1)  
           ! aire maximale de la maille  
           aire_max = 0.  
           DO ij = 1, ip1jmp1  
              aire_max = max(aire_max, aire(ij))  
           END DO  
           ! factt = pas de temps en fraction de jour  
           factt = dtvr*iperiod/daysec  
   
           CALL tau2alpha(3, iip1, jjm, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)  
           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 ')  
78    
79            ! Cas ou on force exactement par les variables analysees      IF (itau == 0) THEN
80           IF (online) THEN
81              IF (abs(grossismx - 1.) < 0.1 .OR. abs(grossismy - 1.) < 0.1) THEN
82                 ! grille regulière
83                 if (guide_u) alpha_u = 1. - exp(- factt / tau_max_u)
84                 if (guide_v) alpha_v = 1. - exp(- factt / tau_max_v)
85                 if (guide_t) alpha_t = 1. - exp(- factt / tau_max_t)
86                 if (guide_q) alpha_q = 1. - exp(- factt / tau_max_q)
87              else
88                 call init_tau2alpha(dxdys, dxdyu, dxdyv)
89    
90                 if (guide_u) then
91                    CALL tau2alpha(dxdyu, rlatu, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)
92                    CALL writefield("alpha_u", alpha_u)
93                 end if
94    
95                 if (guide_v) then
96                    CALL tau2alpha(dxdyv, rlatv, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)
97                    CALL writefield("alpha_v", alpha_v)
98                 end if
99    
100                 if (guide_t) then
101                    CALL tau2alpha(dxdys, rlatu, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)
102                    CALL writefield("alpha_t", alpha_t)
103                 end if
104    
105                 if (guide_q)  then
106                    CALL tau2alpha(dxdys, rlatu, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)
107                    CALL writefield("alpha_q", alpha_q)
108                 end if
109              end IF
110         ELSE         ELSE
111            alpha_t = 0.            ! Cas où on force exactement par les variables analysées
112            alpha_u = 0.            if (guide_u) alpha_u = 1.
113            alpha_v = 0.            if (guide_v) alpha_v = 1.
114            alpha_p = 0.            if (guide_t) alpha_t = 1.
115            ! physic=.false.            if (guide_q) alpha_q = 1.
116         END IF         END IF
117    
118         itau_test = 1001         ! Lecture du premier état des réanalyses :
119         step_rea = 1         CALL read_reanalyse(ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2)
120         count_no_rea = 0         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
121         ncidpl = -99  
122           if (ini_anal) then
123         ! itau_test montre si l'importation a deja ete faite au rang itau            IF (guide_u) ucov = ucovrea2
124         ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux            IF (guide_v) vcov = vcovrea2
125         if (guide_u) then            IF (guide_t) teta = tetarea2
126            if (ncidpl.eq.-99) rcod=nf90_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncidpl)  
127         endif            IF (guide_q) then
128                 ! Calcul de l'humidité saturante :
129                 forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
130                 CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)
131                 q = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa)) &
132                      * qrea2 * 0.01
133              end IF
134           end if
135        END IF
136    
137        ! Importation des vents, pression et temp\'erature r\'eels :
138    
139        ! Nudging fields are given 4 times per day:
140        IF (mod(itau, day_step / 4) == 0) THEN
141           vcovrea1 = vcovrea2
142           ucovrea1 = ucovrea2
143           tetarea1 = tetarea2
144           qrea1 = qrea2
145    
146         if (guide_v) then         CALL read_reanalyse(ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2)
147            if (ncidpl.eq.-99) rcod=nf90_open('v.nc',nf90_nowrite,ncidpl)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
        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  
148    
149         IF (ncep) THEN         if (guide_u) then
150            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'LEVEL', rid)            CALL writefield("ucov", ucov)
151         ELSE            CALL writefield("ucovrea2", ucovrea2)
152            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'PRESSURE', rid)         end if
153         END IF  
154         status = nf90_inquire_dimension(ncidpl, rid, len=nlev)         if (guide_t) then
155         PRINT *, 'nlev', nlev            CALL writefield("teta", teta)
156         rcod = nf90_close(ncidpl)            CALL writefield("tetarea2", tetarea2)
157         ! Lecture du premier etat des reanalyses.         end if
158         CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &  
159              masserea2, 1, nlev)         if (guide_q) then
160         qrea2(:, :) = max(qrea2(:, :), 0.1)            CALL writefield("qrea2", qrea2)
161              CALL writefield("q", q)
162         ! Debut de l'integration temporelle:         end if
     END IF ! first  
   
     ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:  
   
     ditau = real(itau)  
     dday_step = real(day_step)  
     WRITE (*, *) 'ditau, dday_step'  
     WRITE (*, *) ditau, dday_step  
     toto = 4*ditau/dday_step  
     reste = toto - aint(toto)  
   
     IF (reste==0.) THEN  
        IF (itau_test==itau) THEN  
           WRITE (*, *) 'deuxieme passage de advreel a itau=', itau  
           STOP  
        ELSE  
           vcovrea1(:, :) = vcovrea2(:, :)  
           ucovrea1(:, :) = ucovrea2(:, :)  
           tetarea1(:, :) = tetarea2(:, :)  
           qrea1(:, :) = qrea2(:, :)  
   
           PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &  
                count_no_rea, ' non lectures'  
           step_rea = step_rea + 1  
           itau_test = itau  
           CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, &  
                qrea2, masserea2, 1, 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  
     ELSE  
        count_no_rea = count_no_rea + 1  
163      END IF      END IF
164    
165      ! Guidage      ! Guidage
     ! x_gcm = a * x_gcm + (1-a) * x_reanalyses  
166    
167      IF (ini_anal) PRINT *, 'ATTENTION !!! ON PART DU GUIDAGE'      tau = mod(real(itau) / real(day_step / 4), 1.)
168    
169      ditau = real(itau)      ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses
     dday_step = real(day_step)  
170    
171      tau = 4*ditau/dday_step      IF (guide_u) forall (l = 1: llm) ucov(:, :, l) = (1. - alpha_u) &
172      tau = tau - aint(tau)           * ucov(:, :, l) + alpha_u * ((1. - tau) * ucovrea1(:, :, l) + tau &
173             * ucovrea2(:, :, l))
     ! ucov  
     IF (guide_u) THEN  
        DO l = 1, llm  
           DO ij = 1, ip1jmp1  
              a = (1.-tau)*ucovrea1(ij, l) + tau*ucovrea2(ij, l)  
              ucov(ij, l) = (1.-alpha_u(ij))*ucov(ij, l) + alpha_u(ij)*a  
              IF (first .AND. ini_anal) ucov(ij, l) = a  
           END DO  
        END DO  
     END IF  
174    
175      IF (guide_t) THEN      IF (guide_v) forall (l = 1: llm) vcov(:, :, l) = (1. - alpha_v) &
176         DO l = 1, llm           * vcov(:, :, l) + alpha_v * ((1. - tau) * vcovrea1(:, :, l) + tau &
177            DO ij = 1, ip1jmp1           * vcovrea2(:, :, l))
              a = (1.-tau)*tetarea1(ij, l) + tau*tetarea2(ij, l)  
              teta(ij, l) = (1.-alpha_t(ij))*teta(ij, l) + alpha_t(ij)*a  
              IF (first .AND. ini_anal) teta(ij, l) = a  
           END DO  
        END DO  
     END IF  
178    
179      IF (guide_q) THEN      IF (guide_t) forall (l = 1: llm) teta(:, :, l) = (1. - alpha_t) &
180         DO l = 1, llm           * teta(:, :, l) + alpha_t * ((1. - tau) * tetarea1(:, :, l) + tau &
181            DO ij = 1, ip1jmp1           * tetarea2(:, :, l))
              a = (1.-tau)*qrea1(ij, l) + tau*qrea2(ij, l)  
              ! hum relative en % -> hum specif  
              a = qsat(ij, l)*a*0.01  
              q(ij, l) = (1.-alpha_q(ij))*q(ij, l) + alpha_q(ij)*a  
              IF (first .AND. ini_anal) q(ij, l) = a  
           END DO  
        END DO  
     END IF  
182    
183      ! vcov      IF (guide_q) THEN
184      IF (guide_v) THEN         ! Calcul de l'humidité saturante :
185         DO l = 1, llm         forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
186            DO ij = 1, ip1jm         CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)
187               a = (1.-tau)*vcovrea1(ij, l) + tau*vcovrea2(ij, l)         qsat = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa))
188               vcov(ij, l) = (1.-alpha_v(ij))*vcov(ij, l) + alpha_v(ij)*a  
189               IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a         ! humidité relative en % -> humidité spécifique
190            END DO         forall (l = 1: llm) q(:, :, l) = (1. - alpha_q) * q(:, :, l) &
191            IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a              + alpha_q * (qsat(:, :, l) * ((1. - tau) * qrea1(:, :, l) &
192         END DO              + tau * qrea2(:, :, l)) * 0.01)
193      END IF      END IF
194    
     first = .FALSE.  
   
195    END SUBROUTINE guide    END SUBROUTINE guide
196    
197  END MODULE guide_m  END MODULE guide_m
Legend:
Removed from v.85  
changed lines
  Added in v.210
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.21