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revision 188 by guez, Tue Mar 22 16:31:39 2016 UTC revision 221 by guez, Thu Apr 20 14:44:47 2017 UTC
# Line 4  module fonte_neige_m Line 4  module fonte_neige_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE fonte_neige(nisurf, dtime, tsurf, p1lay, beta, coef1lay, ps, &    SUBROUTINE fonte_neige(nisurf, dtime, precip_rain, precip_snow, snow, qsol, &
8         precip_rain, precip_snow, snow, qsol, t1lay, q1lay, u1lay, v1lay, &         tsurf_new, evap, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)
        petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, tsurf_new, evap, fqcalving, &  
        ffonte, run_off_lic_0)  
9    
10      ! Routine de traitement de la fonte de la neige dans le cas du traitement      ! Routine de traitement de la fonte de la neige dans le cas du traitement
11      ! de sol simplifi\'e      ! de sol simplifi\'e
12    
13      ! LF 03/2001      ! Laurent Fairhead, March, 2001
14    
     USE fcttre, ONLY: foeew, qsatl, qsats, thermcep  
15      USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_sic, is_ter      USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_sic, is_ter
16      USE interface_surf, ONLY: run_off, run_off_lic, tau_calv      USE interface_surf, ONLY: tau_calv
17      use nr_util, only: assert_eq      use nr_util, only: assert_eq
18      USE suphec_m, ONLY: rcpd, rday, retv, rlmlt, rlstt, rlvtt, rtt      USE suphec_m, ONLY: rday, rlmlt, rtt
     USE yoethf_m, ONLY: r2es, r5ies, r5les, rvtmp2  
19    
20      integer, intent(IN):: nisurf ! surface \`a traiter      integer, intent(IN):: nisurf ! surface \`a traiter
21      real, intent(IN):: dtime ! pas de temps de la physique (en s)      real, intent(IN):: dtime ! pas de temps de la physique (en s)
     real, dimension(:), intent(IN):: tsurf, p1lay, beta, coef1lay ! (knon)  
     ! tsurf temperature de surface  
     ! p1lay pression 1er niveau (milieu de couche)  
     ! beta evap reelle  
     ! coef1lay coefficient d'echange  
     real, dimension(:), intent(IN):: ps ! (knon)  
     ! ps pression au sol  
22    
23      real, intent(IN):: precip_rain(:) ! (knon)      real, intent(IN):: precip_rain(:) ! (knon)
24      ! precipitation, liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down      ! precipitation, liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
25    
26      real, intent(IN):: precip_snow(:) ! (knon)      real, intent(IN):: precip_snow(:) ! (knon)
27      ! precipitation, solid water mass flux (kg/m2/s), positive down      ! precipitation, solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
28    
29      real, intent(INOUT):: snow(:) ! (knon)      real, intent(INOUT):: snow(:) ! (knon)
30      ! column-density of mass of snow, in kg m-2      ! column-density of mass of snow, in kg m-2
# Line 43  contains Line 32  contains
32      real, intent(INOUT):: qsol(:) ! (knon)      real, intent(INOUT):: qsol(:) ! (knon)
33      ! column-density of water in soil, in kg m-2      ! column-density of water in soil, in kg m-2
34    
35      real, dimension(:), intent(IN):: t1lay ! (knon)      real, intent(INOUT):: tsurf_new(:) ! (knon) temp\'erature au sol
     real, dimension(:), intent(IN):: q1lay ! (knon)  
     real, dimension(:), intent(IN):: u1lay, v1lay ! (knon)  
     real, dimension(:), intent(IN):: petAcoef, peqAcoef ! (knon)  
     ! petAcoef coeff. A de la resolution de la CL pour t  
     ! peqAcoef coeff. A de la resolution de la CL pour q  
     real, dimension(:), intent(IN):: petBcoef, peqBcoef ! (knon)  
     ! petBcoef coeff. B de la resolution de la CL pour t  
     ! peqBcoef coeff. B de la resolution de la CL pour q  
   
     real, intent(INOUT):: tsurf_new(:)  
     ! tsurf_new temperature au sol  
   
36      real, intent(IN):: evap(:) ! (knon)      real, intent(IN):: evap(:) ! (knon)
37    
     ! Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour que limiter la  
     ! hauteur de neige, en kg/m2/s  
38      real, intent(OUT):: fqcalving(:) ! (knon)      real, intent(OUT):: fqcalving(:) ! (knon)
39        ! flux d'eau "perdue" par la surface et n\'ecessaire pour limiter la
40        ! hauteur de neige, en kg / m2 / s
41    
     ! Flux thermique utiliser pour fondre la neige  
42      real, intent(OUT):: ffonte(:) ! (knon)      real, intent(OUT):: ffonte(:) ! (knon)
43        ! flux thermique utilis\'é pour fondre la neige
44    
45      real, dimension(:), intent(INOUT):: run_off_lic_0 ! (knon)      real, intent(INOUT):: run_off_lic_0(:) ! (knon)
46      ! run_off_lic_0 run off glacier du pas de temps pr\'ecedent      ! run off glacier du pas de temps pr\'ecedent
47    
48      ! Local:      ! Local:
49    
50      integer knon ! nombre de points \`a traiter      integer knon ! nombre de points \`a traiter
51      real, parameter:: snow_max=3000.      real, parameter:: snow_max=3000.
52      ! Masse maximum de neige (kg/m2). Au dessus de ce seuil, la neige      ! Masse maximum de neige (kg / m2). Au dessus de ce seuil, la neige
53      ! en exces "s'ecoule" (calving)      ! en exces "s'\'ecoule" (calving).
54    
55      integer i      integer i
     logical zdelta  
     real zcvm5, zx_qs, zcor  
56      real fq_fonte      real fq_fonte
57      REAL bil_eau_s(size(ps)) ! in kg m-2      REAL bil_eau_s(size(precip_rain)) ! (knon) in kg m-2
58      real snow_evap(size(ps)) ! in kg m-2 s-1      real snow_evap(size(precip_rain)) ! (knon) in kg m-2 s-1
59      real, parameter:: t_coup = 273.15      REAL, parameter:: chasno = 3.334E5 / (2.3867E6 * 0.15)
60      REAL, parameter:: chasno = 3.334E5/(2.3867E6*0.15)      REAL, parameter:: chaice = 3.334E5 / (2.3867E6 * 0.15)
     REAL, parameter:: chaice = 3.334E5/(2.3867E6*0.15)  
61      real, parameter:: max_eau_sol = 150. ! in kg m-2      real, parameter:: max_eau_sol = 150. ! in kg m-2
62      real coeff_rel      real coeff_rel
63        REAL, ALLOCATABLE, SAVE:: run_off_lic(:) ! ruissellement total
64    
65      !--------------------------------------------------------------------      !--------------------------------------------------------------------
66    
67      knon = assert_eq((/size(tsurf), size(p1lay), size(beta), size(coef1lay), &      knon = assert_eq((/size(precip_rain), size(precip_snow), size(snow), &
68           size(ps), size(precip_rain), size(precip_snow), size(snow), &           size(qsol), size(tsurf_new), size(evap), size(fqcalving), &
69           size(qsol), size(t1lay), size(q1lay), size(u1lay), size(v1lay), &           size(ffonte), size(run_off_lic_0)/), "fonte_neige knon")
          size(petAcoef), size(peqAcoef), size(petBcoef), size(peqBcoef), &  
          size(tsurf_new), size(evap), size(fqcalving), size(ffonte), &  
          size(run_off_lic_0)/), "fonte_neige knon")  
   
     ! Initialisations  
     coeff_rel = dtime/(tau_calv * rday)  
     bil_eau_s = 0.  
     DO i = 1, knon  
        IF (thermcep) THEN  
           zdelta= rtt >= tsurf(i)  
           zcvm5 = merge(R5IES*RLSTT, R5LES*RLVTT, zdelta)  
           zcvm5 = zcvm5 / RCPD / (1. + RVTMP2*q1lay(i))  
           zx_qs= r2es * FOEEW(tsurf(i), zdelta)/ps(i)  
           zx_qs=MIN(0.5, zx_qs)  
           zcor=1./(1.-retv*zx_qs)  
           zx_qs=zx_qs*zcor  
        ELSE  
           IF (tsurf(i) < t_coup) THEN  
              zx_qs = qsats(tsurf(i)) / ps(i)  
           ELSE  
              zx_qs = qsatl(tsurf(i)) / ps(i)  
           ENDIF  
        ENDIF  
     ENDDO  
   
     ! Calcul de la temperature de surface  
70    
71        coeff_rel = dtime / (tau_calv * rday)
72      WHERE (precip_snow > 0.) snow = snow + precip_snow * dtime      WHERE (precip_snow > 0.) snow = snow + precip_snow * dtime
73    
74      WHERE (evap > 0.)      WHERE (evap > 0.)
# Line 129  contains Line 79  contains
79         snow_evap = 0.         snow_evap = 0.
80      end where      end where
81    
82      bil_eau_s = precip_rain * dtime - (evap(:knon) - snow_evap(:knon)) * dtime      bil_eau_s = (precip_rain - evap + snow_evap) * dtime
83    
84      ! Y'a-t-il fonte de neige?      ! Y a-t-il fonte de neige ?
85    
     ffonte=0.  
86      do i = 1, knon      do i = 1, knon
87         if ((snow(i) > epsfra .OR. nisurf == is_sic &         if ((snow(i) > epsfra .OR. nisurf == is_sic &
88              .OR. nisurf == is_lic) .AND. tsurf_new(i) >= RTT) then              .OR. nisurf == is_lic) .AND. tsurf_new(i) >= RTT) then
89            fq_fonte = MIN(MAX((tsurf_new(i)-RTT)/chasno, 0.), snow(i))            fq_fonte = MIN(MAX((tsurf_new(i) - RTT) / chasno, 0.), snow(i))
90            ffonte(i) = fq_fonte * RLMLT/dtime            ffonte(i) = fq_fonte * RLMLT / dtime
91            snow(i) = max(0., snow(i) - fq_fonte)            snow(i) = max(0., snow(i) - fq_fonte)
92            bil_eau_s(i) = bil_eau_s(i) + fq_fonte            bil_eau_s(i) = bil_eau_s(i) + fq_fonte
93            tsurf_new(i) = tsurf_new(i) - fq_fonte * chasno            tsurf_new(i) = tsurf_new(i) - fq_fonte * chasno
94            !IM cf JLD/ GKtest fonte aussi pour la glace  
95              !IM cf. JLD/ GKtest fonte aussi pour la glace
96            IF (nisurf == is_sic .OR. nisurf == is_lic) THEN            IF (nisurf == is_sic .OR. nisurf == is_lic) THEN
97               fq_fonte = MAX((tsurf_new(i)-RTT)/chaice, 0.)               fq_fonte = MAX((tsurf_new(i) - RTT) / chaice, 0.)
98               ffonte(i) = ffonte(i) + fq_fonte * RLMLT/dtime               ffonte(i) = ffonte(i) + fq_fonte * RLMLT / dtime
99               bil_eau_s(i) = bil_eau_s(i) + fq_fonte               bil_eau_s(i) = bil_eau_s(i) + fq_fonte
100               tsurf_new(i) = RTT               tsurf_new(i) = RTT
101            ENDIF            ENDIF
102           else
103              ffonte(i) = 0.
104         endif         endif
105    
106         ! S'il y a une hauteur trop importante de neige, elle s'\'ecoule         ! S'il y a une hauteur trop importante de neige, elle s'\'ecoule
107         fqcalving(i) = max(0., snow(i) - snow_max)/dtime         fqcalving(i) = max(0., snow(i) - snow_max) / dtime
108         snow(i)=min(snow(i), snow_max)         snow(i) = min(snow(i), snow_max)
109        enddo
110    
111        IF (nisurf == is_ter) then
112           qsol = MIN(qsol + bil_eau_s, max_eau_sol)
113        else if (nisurf == is_lic) then
114           if (.not. allocated(run_off_lic)) allocate(run_off_lic(knon))
115           ! assumes that the fraction of land-ice does not change during the run
116    
117         IF (nisurf == is_ter) then         do i = 1, knon
           qsol(i) = qsol(i) + bil_eau_s(i)  
           run_off(i) = run_off(i) + MAX(qsol(i) - max_eau_sol, 0.)  
           qsol(i) = MIN(qsol(i), max_eau_sol)  
        else if (nisurf == is_lic) then  
118            run_off_lic(i) = (coeff_rel * fqcalving(i)) + &            run_off_lic(i) = (coeff_rel * fqcalving(i)) + &
119                 (1. - coeff_rel) * run_off_lic_0(i)                 (1. - coeff_rel) * run_off_lic_0(i)
120            run_off_lic_0(i) = run_off_lic(i)            run_off_lic_0(i) = run_off_lic(i)
121            run_off_lic(i) = run_off_lic(i) + bil_eau_s(i)/dtime            run_off_lic(i) = run_off_lic(i) + bil_eau_s(i) / dtime
122         endif         enddo
123      enddo      endif
124    
125    END SUBROUTINE fonte_neige    END SUBROUTINE fonte_neige
126    
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