--- trunk/libf/dyn3d/calfis.f90 2010/06/02 11:01:12 34 +++ trunk/libf/dyn3d/calfis.f90 2011/02/22 13:49:36 40 @@ -1,68 +1,65 @@ module calfis_m - ! Clean: no C preprocessor directive, no include line - IMPLICIT NONE contains - SUBROUTINE calfis(lafin, rdayvrai, heure, pucov, pvcov, pteta, q, & - pmasse, pps, ppk, pphis, pphi, pducov, pdvcov, pdteta, pdq, pw, & - pdufi, pdvfi, pdhfi, pdqfi, pdpsfi) - - ! From dyn3d/calfis.F, v 1.3 2005/05/25 13:10:09 - - ! Auteurs : P. Le Van, F. Hourdin - - ! 1. rearrangement des tableaux et transformation - ! variables dynamiques > variables physiques - ! 2. calcul des termes physiques - ! 3. retransformation des tendances physiques en tendances dynamiques - - ! remarques: - ! ---------- - - ! - les vents sont donnes dans la physique par leurs composantes - ! naturelles. - ! - la variable thermodynamique de la physique est une variable - ! intensive : T - ! pour la dynamique on prend T * (preff / p(l)) **kappa - ! - les deux seules variables dependant de la geometrie necessaires - ! pour la physique sont la latitude pour le rayonnement et - ! l'aire de la maille quand on veut integrer une grandeur - ! horizontalement. - - ! Input : - ! ------- - ! pucov covariant zonal velocity - ! pvcov covariant meridional velocity - ! pteta potential temperature - ! pps surface pressure - ! pmasse masse d'air dans chaque maille - ! pts surface temperature (K) - ! callrad clef d'appel au rayonnement - - ! Output : - ! -------- - ! pdufi tendency for the natural zonal velocity (ms-1) - ! pdvfi tendency for the natural meridional velocity - ! pdhfi tendency for the potential temperature - ! pdtsfi tendency for the surface temperature + SUBROUTINE calfis(rdayvrai, heure, pucov, pvcov, pteta, q, pmasse, pps, & + ppk, pphis, pphi, pducov, pdvcov, pdteta, pdq, pw, pdufi, pdvfi, & + pdhfi, pdqfi, pdpsfi, lafin) + + ! From dyn3d/calfis.F, version 1.3 2005/05/25 13:10:09 + ! Authors: P. Le Van, F. Hourdin + + ! 1. Réarrangement des tableaux et transformation variables + ! dynamiques en variables physiques + ! 2. Calcul des termes physiques + ! 3. Retransformation des tendances physiques en tendances dynamiques + + ! Remarques: + + ! - Les vents sont donnés dans la physique par leurs composantes + ! naturelles. + + ! - La variable thermodynamique de la physique est une variable + ! intensive : T. + ! Pour la dynamique on prend T * (preff / p(l)) **kappa + + ! - Les deux seules variables dépendant de la géométrie + ! nécessaires pour la physique sont la latitude pour le + ! rayonnement et l'aire de la maille quand on veut intégrer une + ! grandeur horizontalement. + + ! Input : + ! pucov covariant zonal velocity + ! pvcov covariant meridional velocity + ! pteta potential temperature + ! pps surface pressure + ! pmasse masse d'air dans chaque maille + ! pts surface temperature (K) + ! callrad clef d'appel au rayonnement + + ! Output : + ! pdufi tendency for the natural zonal velocity (ms-1) + ! pdvfi tendency for the natural meridional velocity + ! pdhfi tendency for the potential temperature + ! pdtsfi tendency for the surface temperature - ! pdtrad radiative tendencies \ both input - ! pfluxrad radiative fluxes / and output + ! pdtrad radiative tendencies \ input and output + ! pfluxrad radiative fluxes / input and output - use dimens_m, only: iim, jjm, llm, nqmx - use dimphy, only: klon - use comconst, only: kappa, cpp, dtphys, g, pi + use comconst, only: kappa, cpp, dtphys, g use comvert, only: preff use comgeom, only: apoln, cu_2d, cv_2d, unsaire_2d, apols, rlonu, rlonv - use iniadvtrac_m, only: niadv + use dimens_m, only: iim, jjm, llm, nqmx + use dimphy, only: klon use grid_change, only: dyn_phy, gr_fi_dyn + use iniadvtrac_m, only: niadv + use nr_util, only: pi use physiq_m, only: physiq use pressure_var, only: p3d, pls - ! Arguments : + ! Arguments : LOGICAL, intent(in):: lafin REAL, intent(in):: heure ! heure de la journée en fraction de jour @@ -94,30 +91,24 @@ REAL pdqfi(iim + 1, jjm + 1, llm, nqmx) REAL pdpsfi(iim + 1, jjm + 1) - INTEGER, PARAMETER:: longcles = 20 - - ! Local variables : + ! Local variables : INTEGER i, j, l, ig0, ig, iq, iiq REAL zpsrf(klon) REAL zplev(klon, llm+1), zplay(klon, llm) REAL zphi(klon, llm), zphis(klon) - REAL zufi(klon, llm), zvfi(klon, llm) + REAL zufi(klon, llm), v(klon, llm) + real zvfi(iim + 1, jjm + 1, llm) REAL ztfi(klon, llm) ! temperature real qx(klon, llm, nqmx) ! mass fractions of advected fields - - REAL pcvgu(klon, llm), pcvgv(klon, llm) - REAL pcvgt(klon, llm), pcvgq(klon, llm, 2) - REAL pvervel(klon, llm) REAL zdufi(klon, llm), zdvfi(klon, llm) REAL zdtfi(klon, llm), zdqfi(klon, llm, nqmx) REAL zdpsrf(klon) - REAL zsin(iim), zcos(iim), z1(iim) - REAL zsinbis(iim), zcosbis(iim), z1bis(iim) + REAL z1(iim) REAL pksurcp(iim + 1, jjm + 1) ! I. Musat: diagnostic PVteta, Amip2 @@ -125,24 +116,21 @@ REAL:: rtetaSTD(ntetaSTD) = (/350., 380., 405./) REAL PVteta(klon, ntetaSTD) - REAL SSUM - - LOGICAL:: firstcal = .true. REAL, intent(in):: rdayvrai !----------------------------------------------------------------------- !!print *, "Call sequence information: calfis" - ! 1. Initialisations : - ! latitude, longitude et aires des mailles pour la physique: + ! 1. Initialisations : + ! latitude, longitude et aires des mailles pour la physique: - ! 40. transformation des variables dynamiques en variables physiques: - ! 41. pressions au sol (en Pascals) + ! 40. transformation des variables dynamiques en variables physiques: + ! 41. pressions au sol (en Pascals) zpsrf(1) = pps(1, 1) - ig0 = 2 + ig0 = 2 DO j = 2, jjm CALL SCOPY(iim, pps(1, j), 1, zpsrf(ig0), 1) ig0 = ig0+iim @@ -150,59 +138,40 @@ zpsrf(klon) = pps(1, jjm + 1) - ! 42. pression intercouches : + ! 42. pression intercouches : - ! .... zplev definis aux (llm +1) interfaces des couches .... - ! .... zplay definis aux (llm) milieux des couches .... + ! zplev defini aux (llm +1) interfaces des couches + ! zplay defini aux (llm) milieux des couches - ! ... Exner = cp * (p(l) / preff) ** kappa .... + ! Exner = cp * (p(l) / preff) ** kappa forall (l = 1: llm+1) zplev(:, l) = pack(p3d(:, :, l), dyn_phy) - ! 43. temperature naturelle (en K) et pressions milieux couches . + ! 43. temperature naturelle (en K) et pressions milieux couches DO l=1, llm - pksurcp = ppk(:, :, l) / cpp + pksurcp = ppk(:, :, l) / cpp pls(:, :, l) = preff * pksurcp**(1./ kappa) zplay(:, l) = pack(pls(:, :, l), dyn_phy) ztfi(:, l) = pack(pteta(:, :, l) * pksurcp, dyn_phy) - pcvgt(:, l) = pack(pdteta(:, :, l) * pksurcp / pmasse(:, :, l), dyn_phy) ENDDO - ! 43.bis traceurs - + ! 43.bis traceurs DO iq=1, nqmx iiq=niadv(iq) DO l=1, llm qx(1, l, iq) = q(1, 1, l, iiq) - ig0 = 2 + ig0 = 2 DO j=2, jjm DO i = 1, iim - qx(ig0, l, iq) = q(i, j, l, iiq) - ig0 = ig0 + 1 + qx(ig0, l, iq) = q(i, j, l, iiq) + ig0 = ig0 + 1 ENDDO ENDDO qx(ig0, l, iq) = q(1, jjm + 1, l, iiq) ENDDO ENDDO - ! convergence dynamique pour les traceurs "EAU" - - DO iq=1, 2 - DO l=1, llm - pcvgq(1, l, iq)= pdq(1, 1, l, iq) / pmasse(1, 1, l) - ig0 = 2 - DO j=2, jjm - DO i = 1, iim - pcvgq(ig0, l, iq) = pdq(i, j, l, iq) / pmasse(i, j, l) - ig0 = ig0 + 1 - ENDDO - ENDDO - pcvgq(ig0, l, iq)= pdq(1, jjm + 1, l, iq) / pmasse(1, jjm + 1, l) - ENDDO - ENDDO - - ! Geopotentiel calcule par rapport a la surface locale: - + ! Geopotentiel calcule par rapport a la surface locale: forall (l = 1:llm) zphi(:, l) = pack(pphi(:, :, l), dyn_phy) zphis = pack(pphis, dyn_phy) DO l=1, llm @@ -211,8 +180,7 @@ ENDDO ENDDO - ! .... Calcul de la vitesse verticale (en Pa*m*s ou Kg/s) .... - + ! Calcul de la vitesse verticale (en Pa*m*s ou Kg/s) DO l=1, llm pvervel(1, l)=pw(1, 1, l) * g /apoln ig0=2 @@ -225,123 +193,81 @@ pvervel(ig0, l)=pw(1, jjm + 1, l) * g /apols ENDDO - ! 45. champ u: - - DO l=1, llm + ! 45. champ u: - DO j=2, jjm + DO l=1, llm + DO j=2, jjm ig0 = 1+(j-2)*iim - zufi(ig0+1, l)= 0.5 * & + zufi(ig0+1, l)= 0.5 * & (pucov(iim, j, l)/cu_2d(iim, j) + pucov(1, j, l)/cu_2d(1, j)) - pcvgu(ig0+1, l)= 0.5 * & - (pducov(iim, j, l)/cu_2d(iim, j) + pducov(1, j, l)/cu_2d(1, j)) DO i=2, iim zufi(ig0+i, l)= 0.5 * & (pucov(i-1, j, l)/cu_2d(i-1, j) & + pucov(i, j, l)/cu_2d(i, j)) - pcvgu(ig0+i, l)= 0.5 * & - (pducov(i-1, j, l)/cu_2d(i-1, j) & - + pducov(i, j, l)/cu_2d(i, j)) end DO end DO - end DO - ! 46.champ v: - - DO l = 1, llm - DO j = 2, jjm - ig0 = 1 + (j - 2) * iim - DO i = 1, iim - zvfi(ig0+i, l)= 0.5 * (pvcov(i, j-1, l) / cv_2d(i, j-1) & - + pvcov(i, j, l) / cv_2d(i, j)) - pcvgv(ig0+i, l)= 0.5 * & - (pdvcov(i, j-1, l)/cv_2d(i, j-1) & - + pdvcov(i, j, l)/cv_2d(i, j)) - ENDDO - ENDDO - ENDDO + ! 46.champ v: - ! 47. champs de vents au pôle nord - ! U = 1 / pi * integrale [ v * cos(long) * d long ] - ! V = 1 / pi * integrale [ v * sin(long) * d long ] + forall (j = 2: jjm, l = 1: llm) zvfi(:iim, j, l)= 0.5 & + * (pvcov(:iim, j-1, l) / cv_2d(:iim, j-1) & + + pvcov(:iim, j, l) / cv_2d(:iim, j)) + zvfi(iim + 1, 2:jjm, :) = zvfi(1, 2:jjm, :) + + ! 47. champs de vents au pôle nord + ! U = 1 / pi * integrale [ v * cos(long) * d long ] + ! V = 1 / pi * integrale [ v * sin(long) * d long ] DO l=1, llm - - z1(1) =(rlonu(1)-rlonu(iim)+2.*pi)*pvcov(1, 1, l)/cv_2d(1, 1) - z1bis(1)=(rlonu(1)-rlonu(iim)+2.*pi)*pdvcov(1, 1, l)/cv_2d(1, 1) + z1(1) =(rlonu(1)-rlonu(iim)+2.*pi)*pvcov(1, 1, l)/cv_2d(1, 1) DO i=2, iim - z1(i) =(rlonu(i)-rlonu(i-1))*pvcov(i, 1, l)/cv_2d(i, 1) - z1bis(i)=(rlonu(i)-rlonu(i-1))*pdvcov(i, 1, l)/cv_2d(i, 1) - ENDDO - - DO i=1, iim - zcos(i) = COS(rlonv(i))*z1(i) - zcosbis(i)= COS(rlonv(i))*z1bis(i) - zsin(i) = SIN(rlonv(i))*z1(i) - zsinbis(i)= SIN(rlonv(i))*z1bis(i) + z1(i) =(rlonu(i)-rlonu(i-1))*pvcov(i, 1, l)/cv_2d(i, 1) ENDDO - zufi(1, l) = SSUM(iim, zcos, 1)/pi - pcvgu(1, l) = SSUM(iim, zcosbis, 1)/pi - zvfi(1, l) = SSUM(iim, zsin, 1)/pi - pcvgv(1, l) = SSUM(iim, zsinbis, 1)/pi - + zufi(1, l) = SUM(COS(rlonv(:iim)) * z1) / pi + zvfi(:, 1, l) = SUM(SIN(rlonv(:iim)) * z1) / pi ENDDO - ! 48. champs de vents au pôle sud: - ! U = 1 / pi * integrale [ v * cos(long) * d long ] - ! V = 1 / pi * integrale [ v * sin(long) * d long ] + ! 48. champs de vents au pôle sud: + ! U = 1 / pi * integrale [ v * cos(long) * d long ] + ! V = 1 / pi * integrale [ v * sin(long) * d long ] DO l=1, llm - - z1(1) =(rlonu(1)-rlonu(iim)+2.*pi)*pvcov(1, jjm, l) & - /cv_2d(1, jjm) - z1bis(1)=(rlonu(1)-rlonu(iim)+2.*pi)*pdvcov(1, jjm, l) & + z1(1) =(rlonu(1)-rlonu(iim)+2.*pi)*pvcov(1, jjm, l) & /cv_2d(1, jjm) DO i=2, iim - z1(i) =(rlonu(i)-rlonu(i-1))*pvcov(i, jjm, l)/cv_2d(i, jjm) - z1bis(i)=(rlonu(i)-rlonu(i-1))*pdvcov(i, jjm, l)/cv_2d(i, jjm) - ENDDO - - DO i=1, iim - zcos(i) = COS(rlonv(i))*z1(i) - zcosbis(i) = COS(rlonv(i))*z1bis(i) - zsin(i) = SIN(rlonv(i))*z1(i) - zsinbis(i) = SIN(rlonv(i))*z1bis(i) + z1(i) =(rlonu(i)-rlonu(i-1))*pvcov(i, jjm, l)/cv_2d(i, jjm) ENDDO - zufi(klon, l) = SSUM(iim, zcos, 1)/pi - pcvgu(klon, l) = SSUM(iim, zcosbis, 1)/pi - zvfi(klon, l) = SSUM(iim, zsin, 1)/pi - pcvgv(klon, l) = SSUM(iim, zsinbis, 1)/pi - + zufi(klon, l) = SUM(COS(rlonv(:iim)) * z1) / pi + zvfi(:, jjm + 1, l) = SUM(SIN(rlonv(:iim)) * z1) / pi ENDDO + forall(l= 1: llm) v(:, l) = pack(zvfi(:, :, l), dyn_phy) + !IM calcul PV a teta=350, 380, 405K - CALL PVtheta(klon, llm, pucov, pvcov, pteta, & - ztfi, zplay, zplev, & + CALL PVtheta(klon, llm, pucov, pvcov, pteta, ztfi, zplay, zplev, & ntetaSTD, rtetaSTD, PVteta) - ! Appel de la physique: - - CALL physiq(firstcal, lafin, rdayvrai, heure, dtphys, zplev, zplay, zphi, & - zphis, zufi, zvfi, ztfi, qx, pvervel, zdufi, zdvfi, zdtfi, zdqfi, & - zdpsrf, pducov, PVteta) ! IM diagnostique PVteta, Amip2 + ! Appel de la physique : + CALL physiq(lafin, rdayvrai, heure, dtphys, zplev, zplay, zphi, & + zphis, zufi, v, ztfi, qx, pvervel, zdufi, zdvfi, & + zdtfi, zdqfi, zdpsrf, pducov, PVteta) ! diagnostic PVteta, Amip2 - ! transformation des tendances physiques en tendances dynamiques: + ! transformation des tendances physiques en tendances dynamiques: - ! tendance sur la pression : + ! tendance sur la pression : pdpsfi = gr_fi_dyn(zdpsrf) - ! 62. enthalpie potentielle + ! 62. enthalpie potentielle DO l=1, llm DO i=1, iim + 1 - pdhfi(i, 1, l) = cpp * zdtfi(1, l) / ppk(i, 1 , l) - pdhfi(i, jjm + 1, l) = cpp * zdtfi(klon, l)/ ppk(i, jjm + 1, l) + pdhfi(i, 1, l) = cpp * zdtfi(1, l) / ppk(i, 1 , l) + pdhfi(i, jjm + 1, l) = cpp * zdtfi(klon, l)/ ppk(i, jjm + 1, l) ENDDO DO j=2, jjm @@ -349,17 +275,17 @@ DO i=1, iim pdhfi(i, j, l) = cpp * zdtfi(ig0+i, l) / ppk(i, j, l) ENDDO - pdhfi(iim + 1, j, l) = pdhfi(1, j, l) + pdhfi(iim + 1, j, l) = pdhfi(1, j, l) ENDDO ENDDO - ! 62. humidite specifique + ! 62. humidite specifique DO iq=1, nqmx DO l=1, llm DO i=1, iim + 1 - pdqfi(i, 1, l, iq) = zdqfi(1, l, iq) + pdqfi(i, 1, l, iq) = zdqfi(1, l, iq) pdqfi(i, jjm + 1, l, iq) = zdqfi(klon, l, iq) ENDDO DO j=2, jjm @@ -372,16 +298,16 @@ ENDDO ENDDO - ! 63. traceurs + ! 63. traceurs - ! initialisation des tendances + ! initialisation des tendances pdqfi=0. DO iq=1, nqmx iiq=niadv(iq) DO l=1, llm DO i=1, iim + 1 - pdqfi(i, 1, l, iiq) = zdqfi(1, l, iq) + pdqfi(i, 1, l, iiq) = zdqfi(1, l, iq) pdqfi(i, jjm + 1, l, iiq) = zdqfi(klon, l, iq) ENDDO DO j=2, jjm @@ -394,12 +320,12 @@ ENDDO ENDDO - ! 65. champ u: + ! 65. champ u: DO l=1, llm DO i=1, iim + 1 - pdufi(i, 1, l) = 0. + pdufi(i, 1, l) = 0. pdufi(i, jjm + 1, l) = 0. ENDDO @@ -416,7 +342,7 @@ ENDDO - ! 67. champ v: + ! 67. champ v: DO l=1, llm @@ -430,11 +356,10 @@ ENDDO ENDDO - ! 68. champ v pres des poles: - ! v = U * cos(long) + V * SIN(long) + ! 68. champ v pres des poles: + ! v = U * cos(long) + V * SIN(long) DO l=1, llm - DO i=1, iim pdvfi(i, 1, l)= & zdufi(1, l)*COS(rlonv(i))+zdvfi(1, l)*SIN(rlonv(i)) @@ -446,13 +371,10 @@ 0.5*(pdvfi(i, jjm, l)+zdvfi(klon-iim-1+i, l))*cv_2d(i, jjm) ENDDO - pdvfi(iim + 1, 1, l) = pdvfi(1, 1, l) + pdvfi(iim + 1, 1, l) = pdvfi(1, 1, l) pdvfi(iim + 1, jjm, l)= pdvfi(1, jjm, l) - ENDDO - firstcal = .FALSE. - END SUBROUTINE calfis end module calfis_m