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revision 40 by guez, Tue Feb 22 13:49:36 2011 UTC revision 62 by guez, Thu Jul 26 14:37:37 2012 UTC
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1  SUBROUTINE clcdrag(klon, knon, nsrf, zxli, u, v, t, q, zgeop, ts, qsurf, &  module clcdrag_m
      rugos, pcfm, pcfh)  
2    
3    ! From LMDZ4/libf/phylmd/clcdrag.F90, version 1.1.1.1 2004/05/19 12:53:07    IMPLICIT NONE
4    
5    use indicesol  contains
   use SUPHEC_M  
   use yoethf_m  
6    
7    IMPLICIT NONE    SUBROUTINE clcdrag(klon, knon, nsrf, zxli, u, v, t, q, zgeop, ts, qsurf, &
8           rugos, pcfm, pcfh)
9    
10        ! From LMDZ4/libf/phylmd/clcdrag.F90, version 1.1.1.1 2004/05/19 12:53:07
11    
12    ! Objet : calcul des cdrags pour le moment (pcfm) et les flux de      USE indicesol, ONLY : is_oce
13    ! chaleur sensible et latente (pcfh).      USE suphec_m, ONLY : rcpd, retv, rg
14        USE yoethf_m, ONLY : rvtmp2
15    
16        ! Objet : calcul des cdrags pour le moment (pcfm) et les flux de
17        ! chaleur sensible et latente (pcfh).
18    
19        ! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface
20        ! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indicesol.inc
21        ! zxli----input-L- calcul des cdrags selon Laurent Li
22        ! u-------input-R- vent zonal au 1er niveau du modele
23        ! v-------input-R- vent meridien au 1er niveau du modele
24        ! t-------input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele
25        ! q-------input-R- humidite de l'air au 1er niveau du modele
26        ! ts------input-R- temperature de l'air a la surface
27        ! qsurf---input-R- humidite de l'air a la surface
28        ! rugos---input-R- rugosite
29    
30        ! pcfm---output-R- cdrag pour le moment
31        ! pcfh---output-R- cdrag pour les flux de chaleur latente et sensible
32    
33        INTEGER, intent(in) :: klon
34        ! dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude)
35    
36        INTEGER, intent(in) :: knon, nsrf
37    
38        ! Fonctions thermodynamiques et fonctions d'instabilite
39        LOGICAL, intent(in) :: zxli ! utiliser un jeu de fonctions simples
40    
41        REAL, intent(in), dimension(klon) :: u, v, t, q
42        REAL, intent(in):: zgeop(klon) ! géopotentiel au 1er niveau du modèle
43        REAL, intent(in), dimension(klon) :: ts, qsurf
44        REAL, intent(in), dimension(klon) :: rugos
45        REAL, intent(out):: pcfm(:), pcfh(:) ! (knon)
46    
47        ! Quelques constantes et options:
48        REAL, PARAMETER :: ckap=0.40, cb=5.0, cc=5.0, cd=5.0, cepdu2=(0.1)**2
49    
50        ! Variables locales :
51        INTEGER :: i
52        REAL :: zdu2, ztsolv, ztvd, zscf
53        REAL :: zucf, zcr
54        REAL :: friv, frih
55        REAL, dimension(klon) :: zcfm1, zcfm2
56        REAL, dimension(klon) :: zcfh1, zcfh2
57        REAL, dimension(klon) :: zcdn
58        REAL, dimension(klon) :: zri
59    
60        !--------------------------------------------------------------------
61    
62        ! Calculer le frottement au sol (Cdrag)
63    
64        DO i = 1, knon
65           zdu2 = max(cepdu2,u(i)**2+v(i)**2)
66           ztsolv = ts(i) * (1.0+RETV*qsurf(i))
67           ztvd = (t(i)+zgeop(i)/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i))) &
68                *(1.+RETV*q(i))
69           zri(i) = zgeop(i)*(ztvd-ztsolv)/(zdu2*ztvd)
70           zcdn(i) = (ckap/log(1.+zgeop(i)/(RG*rugos(i))))**2
71    
72           IF (zri(i) .gt. 0.) THEN      
73              ! situation stable
74              zri(i) = min(20.,zri(i))
75              IF (.NOT. zxli) THEN
76                 zscf = SQRT(1.+cd*ABS(zri(i)))
77                 FRIV = AMAX1(1. / (1.+2.*CB*zri(i)/ZSCF), 0.1)
78                 zcfm1(i) = zcdn(i) * FRIV
79                 FRIH = AMAX1(1./ (1.+3.*CB*zri(i)*ZSCF), 0.1 )
80                 zcfh1(i) = 0.8 * zcdn(i) * FRIH
81                 pcfm(i) = zcfm1(i)
82                 pcfh(i) = zcfh1(i)
83              ELSE
84                 pcfm(i) = zcdn(i)* fsta(zri(i))
85                 pcfh(i) = zcdn(i)* fsta(zri(i))
86              ENDIF
87           ELSE                          
88              ! situation instable
89              IF (.NOT. zxli) THEN
90                 zucf = 1./(1.+3.0*cb*cc*zcdn(i)*SQRT(ABS(zri(i)) &
91                      *(1.0+zgeop(i)/(RG*rugos(i)))))
92                 zcfm2(i) = zcdn(i)*amax1((1.-2.0*cb*zri(i)*zucf),0.1)
93                 zcfh2(i) = 0.8 * zcdn(i)*amax1((1.-3.0*cb*zri(i)*zucf),0.1)
94                 pcfm(i) = zcfm2(i)
95                 pcfh(i) = zcfh2(i)
96              ELSE
97                 pcfm(i) = zcdn(i)* fins(zri(i))
98                 pcfh(i) = zcdn(i)* fins(zri(i))
99              ENDIF
100              zcr = (0.0016/(zcdn(i)*SQRT(zdu2)))*ABS(ztvd-ztsolv)**(1./3.)
101              IF(nsrf == is_oce) pcfh(i) = 0.8 * zcdn(i) &
102                   * (1. + zcr**1.25)**(1. / 1.25)
103           ENDIF
104        END DO
105    
106      contains
107    
108        ! Fonctions thermodynamiques et fonctions d'instabilite
109    
110        function fsta(x)
111          REAL fsta
112          real, intent(in):: x
113          fsta = 1.0 / (1.0+10.0*x*(1+8.0*x))
114        end function fsta
115    
116        !*******************************************************
117    
118        function fins(x)
119          REAL fins
120          real, intent(in):: x
121          fins = SQRT(1.0-18.0*x)
122        end function fins
123    
124    ! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface    END SUBROUTINE clcdrag
   ! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indicesol.inc  
   ! zxli----input-L- calcul des cdrags selon Laurent Li  
   ! u-------input-R- vent zonal au 1er niveau du modele  
   ! v-------input-R- vent meridien au 1er niveau du modele  
   ! t-------input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele  
   ! q-------input-R- humidite de l'air au 1er niveau du modele  
   ! ts------input-R- temperature de l'air a la surface  
   ! qsurf---input-R- humidite de l'air a la surface  
   ! rugos---input-R- rugosite  
   
   ! pcfm---output-R- cdrag pour le moment  
   ! pcfh---output-R- cdrag pour les flux de chaleur latente et sensible  
   
   INTEGER, intent(in) :: klon  
   ! dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude)  
   
   INTEGER, intent(in) :: knon, nsrf  
   LOGICAL, intent(in) :: zxli  
   REAL, intent(in), dimension(klon) :: u, v, t, q  
   REAL, intent(in):: zgeop(klon) ! géopotentiel au 1er niveau du modèle  
   REAL, intent(in), dimension(klon) :: ts, qsurf  
   REAL, intent(in), dimension(klon) :: rugos  
   REAL, intent(out), dimension(klon) :: pcfm, pcfh  
   
   ! Quelques constantes et options:  
   REAL, PARAMETER :: ckap=0.40, cb=5.0, cc=5.0, cd=5.0, cepdu2=(0.1)**2  
   
   ! Variables locales :  
   INTEGER :: i  
   REAL :: zdu2, ztsolv, ztvd, zscf  
   REAL :: zucf, zcr  
   REAL :: friv, frih  
   REAL, dimension(klon) :: zcfm1, zcfm2  
   REAL, dimension(klon) :: zcfh1, zcfh2  
   REAL, dimension(klon) :: zcdn  
   REAL, dimension(klon) :: zri  
   
   ! Fonctions thermodynamiques et fonctions d'instabilite  
   REAL :: fsta, fins, x  
   fsta(x) = 1.0 / (1.0+10.0*x*(1+8.0*x))  
   fins(x) = SQRT(1.0-18.0*x)  
   
   !--------------------------------------------------------------------  
   
   ! Calculer le frottement au sol (Cdrag)  
   
   DO i = 1, knon  
      zdu2 = max(cepdu2,u(i)**2+v(i)**2)  
      ztsolv = ts(i) * (1.0+RETV*qsurf(i))  
      ztvd = (t(i)+zgeop(i)/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i))) &  
           *(1.+RETV*q(i))  
      zri(i) = zgeop(i)*(ztvd-ztsolv)/(zdu2*ztvd)  
      zcdn(i) = (ckap/log(1.+zgeop(i)/(RG*rugos(i))))**2  
   
      IF (zri(i) .gt. 0.) THEN        
         ! situation stable  
         zri(i) = min(20.,zri(i))  
         IF (.NOT.zxli) THEN  
            zscf = SQRT(1.+cd*ABS(zri(i)))  
            FRIV = AMAX1(1. / (1.+2.*CB*zri(i)/ZSCF), 0.1)  
            zcfm1(i) = zcdn(i) * FRIV  
            FRIH = AMAX1(1./ (1.+3.*CB*zri(i)*ZSCF), 0.1 )  
            zcfh1(i) = 0.8 * zcdn(i) * FRIH  
            pcfm(i) = zcfm1(i)  
            pcfh(i) = zcfh1(i)  
         ELSE  
            pcfm(i) = zcdn(i)* fsta(zri(i))  
            pcfh(i) = zcdn(i)* fsta(zri(i))  
         ENDIF  
      ELSE                            
         ! situation instable  
         IF (.NOT.zxli) THEN  
            zucf = 1./(1.+3.0*cb*cc*zcdn(i)*SQRT(ABS(zri(i)) &  
                 *(1.0+zgeop(i)/(RG*rugos(i)))))  
            zcfm2(i) = zcdn(i)*amax1((1.-2.0*cb*zri(i)*zucf),0.1)  
            zcfh2(i) = 0.8 * zcdn(i)*amax1((1.-3.0*cb*zri(i)*zucf),0.1)  
            pcfm(i) = zcfm2(i)  
            pcfh(i) = zcfh2(i)  
         ELSE  
            pcfm(i) = zcdn(i)* fins(zri(i))  
            pcfh(i) = zcdn(i)* fins(zri(i))  
         ENDIF  
         zcr = (0.0016/(zcdn(i)*SQRT(zdu2)))*ABS(ztvd-ztsolv)**(1./3.)  
         IF(nsrf == is_oce) pcfh(i) = 0.8 * zcdn(i) &  
              * (1. + zcr**1.25)**(1. / 1.25)  
      ENDIF  
   END DO  
125    
126  END SUBROUTINE clcdrag  end module clcdrag_m
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