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Revision 174 - (hide annotations)
Wed Nov 25 20:14:19 2015 UTC (8 years, 5 months ago) by guez
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Simplifications in procedure albsno. Since veget(:, 2:) was 0,
iterations 2 to nvm of the loop computing alb_neig_grid were useless.

Useless initializations of alb_neige in procedure interfsurf_hq:
alb_neig is always computed by albsno just before being used. Useless
computation of local variable zfra in the land ice case.

1 guez 49 module clqh_m
2 guez 3
3 guez 38 IMPLICIT none
4 guez 3
5 guez 49 contains
6 guez 3
7 guez 72 SUBROUTINE clqh(dtime, itime, jour, debut, rlat, knon, nisurf, knindex, &
8 guez 154 pctsrf, tsoil, qsol, rmu0, co2_ppm, rugos, rugoro, u1lay, v1lay, coef, &
9 guez 155 t, q, ts, paprs, pplay, delp, radsol, albedo, snow, qsurf, &
10 guez 154 precip_rain, precip_snow, fder, swnet, fluxlat, pctsrf_new, agesno, &
11     d_t, d_q, d_ts, z0_new, flux_t, flux_q, dflux_s, dflux_l, fqcalving, &
12     ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g)
13 guez 3
14 guez 62 ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
15 guez 49 ! Date: 1993/08/18
16     ! Objet : diffusion verticale de "q" et de "h"
17 guez 3
18 guez 154 USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
19     USE dimens_m, ONLY: iim, jjm
20     USE dimphy, ONLY: klev, klon
21     USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
22     USE indicesol, ONLY: is_ter, nbsrf
23     USE interfsurf_hq_m, ONLY: interfsurf_hq
24     USE suphec_m, ONLY: rcpd, rd, rg, rkappa
25 guez 38
26 guez 155 REAL, intent(in):: dtime ! intervalle du temps (s)
27 guez 154 integer, intent(in):: itime
28 guez 155 integer, intent(in):: jour ! jour de l'annee en cours
29 guez 154 logical, intent(in):: debut
30     real, intent(in):: rlat(klon)
31 guez 70 INTEGER, intent(in):: knon
32 guez 154 integer nisurf
33     integer, intent(in):: knindex(:) ! (knon)
34     real, intent(in):: pctsrf(klon, nbsrf)
35     REAL tsoil(klon, nsoilmx)
36    
37     REAL, intent(inout):: qsol(klon)
38     ! column-density of water in soil, in kg m-2
39    
40 guez 155 real, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal
41     REAL, intent(in):: co2_ppm ! taux CO2 atmosphere
42     real rugos(klon) ! rugosite
43 guez 154 REAL rugoro(klon)
44 guez 155 REAL u1lay(klon) ! vitesse u de la 1ere couche (m / s)
45     REAL v1lay(klon) ! vitesse v de la 1ere couche (m / s)
46 guez 70
47     REAL, intent(in):: coef(:, :) ! (knon, klev)
48 guez 155 ! Le coefficient d'echange (m**2 / s) multiplie par le cisaillement
49     ! du vent (dV / dz). La premiere valeur indique la valeur de Cdrag
50 guez 70 ! (sans unite).
51    
52 guez 155 REAL t(klon, klev) ! temperature (K)
53     REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg / kg)
54 guez 106 REAL, intent(in):: ts(klon) ! temperature du sol (K)
55 guez 49 REAL paprs(klon, klev+1) ! pression a inter-couche (Pa)
56 guez 155 REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
57     REAL delp(klon, klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa)
58     REAL radsol(klon) ! ray. net au sol (Solaire+IR) W / m2
59     REAL, intent(inout):: albedo(:) ! (knon) albedo de la surface
60     REAL snow(klon) ! hauteur de neige
61     REAL qsurf(klon) ! humidite de l'air au dessus de la surface
62 guez 101
63     real, intent(in):: precip_rain(klon)
64 guez 155 ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
65 guez 101
66     real, intent(in):: precip_snow(klon)
67 guez 155 ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
68 guez 101
69 guez 154 real, intent(inout):: fder(klon)
70     real swnet(klon)
71     real fluxlat(klon)
72     real pctsrf_new(klon, nbsrf)
73 guez 174 REAL, intent(inout):: agesno(klon)
74 guez 155 REAL d_t(klon, klev) ! incrementation de "t"
75     REAL d_q(klon, klev) ! incrementation de "q"
76 guez 106 REAL, intent(out):: d_ts(:) ! (knon) incrementation de "ts"
77 guez 154 real z0_new(klon)
78 guez 155 REAL flux_t(klon, klev) ! (diagnostic) flux de la chaleur
79     ! sensible, flux de Cp*T, positif vers
80     ! le bas: j / (m**2 s) c.a.d.: W / m2
81     REAL flux_q(klon, klev) ! flux de la vapeur d'eau:kg / (m**2 s)
82     REAL dflux_s(klon) ! derivee du flux sensible dF / dTs
83     REAL dflux_l(klon) ! derivee du flux latent dF / dTs
84 guez 154
85 guez 150 ! Flux d'eau "perdue" par la surface et n\'ecessaire pour que limiter la
86 guez 155 ! hauteur de neige, en kg / m2 / s
87 guez 49 REAL fqcalving(klon)
88 guez 101
89 guez 154 ! Flux thermique utiliser pour fondre la neige
90     REAL ffonte(klon)
91    
92     REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent
93    
94 guez 49 !IM "slab" ocean
95 guez 3
96 guez 155 REAL, intent(out):: flux_o(klon) ! flux entre l'ocean et l'atmosphere W / m2
97 guez 101
98     REAL, intent(out):: flux_g(klon)
99 guez 155 ! flux entre l'ocean et la glace de mer W / m2
100 guez 101
101 guez 154 ! Local:
102    
103 guez 155 REAL evap(klon) ! evaporation au sol
104 guez 154
105 guez 49 INTEGER i, k
106     REAL zx_cq(klon, klev)
107     REAL zx_dq(klon, klev)
108     REAL zx_ch(klon, klev)
109     REAL zx_dh(klon, klev)
110     REAL zx_buf1(klon)
111     REAL zx_buf2(klon)
112     REAL zx_coef(klon, klev)
113     REAL local_h(klon, klev) ! enthalpie potentielle
114     REAL local_q(klon, klev)
115     REAL local_ts(klon)
116     REAL psref(klon) ! pression de reference pour temperature potent.
117     REAL zx_pkh(klon, klev), zx_pkf(klon, klev)
118 guez 3
119 guez 155 ! contre-gradient pour la vapeur d'eau: (kg / kg) / metre
120 guez 49 REAL gamq(klon, 2:klev)
121 guez 155 ! contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin / metre
122 guez 49 REAL gamt(klon, 2:klev)
123     REAL z_gamaq(klon, 2:klev), z_gamah(klon, 2:klev)
124     REAL zdelz
125 guez 3
126 guez 49 real zlev1(klon)
127     real temp_air(klon), spechum(klon)
128     real epot_air(klon), ccanopy(klon)
129     real tq_cdrag(klon), petAcoef(klon), peqAcoef(klon)
130     real petBcoef(klon), peqBcoef(klon)
131 guez 154 real swdown(klon)
132 guez 49 real p1lay(klon)
133 guez 3
134 guez 154 real fluxsens(klon)
135     real tsurf_new(knon)
136 guez 49 real zzpk
137 guez 3
138 guez 49 !----------------------------------------------------------------
139 guez 3
140 guez 155 if (iflag_pbl == 1) then
141 guez 49 do k = 3, klev
142     do i = 1, knon
143     gamq(i, k)= 0.0
144 guez 155 gamt(i, k)= - 1.0e-03
145 guez 49 enddo
146     enddo
147     do i = 1, knon
148     gamq(i, 2) = 0.0
149 guez 155 gamt(i, 2) = - 2.5e-03
150 guez 49 enddo
151     else
152     do k = 2, klev
153     do i = 1, knon
154     gamq(i, k) = 0.0
155     gamt(i, k) = 0.0
156     enddo
157     enddo
158     endif
159    
160     DO i = 1, knon
161     psref(i) = paprs(i, 1) !pression de reference est celle au sol
162     local_ts(i) = ts(i)
163     ENDDO
164     DO k = 1, klev
165     DO i = 1, knon
166 guez 155 zx_pkh(i, k) = (psref(i) / paprs(i, k))**RKAPPA
167     zx_pkf(i, k) = (psref(i) / pplay(i, k))**RKAPPA
168 guez 49 local_h(i, k) = RCPD * t(i, k) * zx_pkf(i, k)
169     local_q(i, k) = q(i, k)
170     ENDDO
171     ENDDO
172    
173     ! Convertir les coefficients en variables convenables au calcul:
174    
175     DO k = 2, klev
176     DO i = 1, knon
177 guez 155 zx_coef(i, k) = coef(i, k)*RG / (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) &
178     *(paprs(i, k)*2 / (t(i, k)+t(i, k - 1)) / RD)**2
179 guez 49 zx_coef(i, k) = zx_coef(i, k) * dtime*RG
180     ENDDO
181     ENDDO
182    
183     ! Preparer les flux lies aux contre-gardients
184    
185     DO k = 2, klev
186     DO i = 1, knon
187 guez 155 zdelz = RD * (t(i, k - 1)+t(i, k)) / 2.0 / RG / paprs(i, k) &
188     *(pplay(i, k - 1) - pplay(i, k))
189 guez 49 z_gamaq(i, k) = gamq(i, k) * zdelz
190     z_gamah(i, k) = gamt(i, k) * zdelz *RCPD * zx_pkh(i, k)
191     ENDDO
192     ENDDO
193     DO i = 1, knon
194     zx_buf1(i) = zx_coef(i, klev) + delp(i, klev)
195     zx_cq(i, klev) = (local_q(i, klev)*delp(i, klev) &
196 guez 155 - zx_coef(i, klev)*z_gamaq(i, klev)) / zx_buf1(i)
197 guez 49 zx_dq(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf1(i)
198    
199 guez 155 zzpk=(pplay(i, klev) / psref(i))**RKAPPA
200 guez 49 zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, klev) + zx_coef(i, klev)
201     zx_ch(i, klev) = (local_h(i, klev)*zzpk*delp(i, klev) &
202 guez 155 - zx_coef(i, klev)*z_gamah(i, klev)) / zx_buf2(i)
203 guez 49 zx_dh(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf2(i)
204     ENDDO
205 guez 155 DO k = klev - 1, 2, - 1
206 guez 49 DO i = 1, knon
207     zx_buf1(i) = delp(i, k)+zx_coef(i, k) &
208 guez 155 +zx_coef(i, k+1)*(1. - zx_dq(i, k+1))
209 guez 49 zx_cq(i, k) = (local_q(i, k)*delp(i, k) &
210     +zx_coef(i, k+1)*zx_cq(i, k+1) &
211     +zx_coef(i, k+1)*z_gamaq(i, k+1) &
212 guez 155 - zx_coef(i, k)*z_gamaq(i, k)) / zx_buf1(i)
213 guez 49 zx_dq(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf1(i)
214    
215 guez 155 zzpk=(pplay(i, k) / psref(i))**RKAPPA
216 guez 49 zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, k)+zx_coef(i, k) &
217 guez 155 +zx_coef(i, k+1)*(1. - zx_dh(i, k+1))
218 guez 49 zx_ch(i, k) = (local_h(i, k)*zzpk*delp(i, k) &
219     +zx_coef(i, k+1)*zx_ch(i, k+1) &
220     +zx_coef(i, k+1)*z_gamah(i, k+1) &
221 guez 155 - zx_coef(i, k)*z_gamah(i, k)) / zx_buf2(i)
222 guez 49 zx_dh(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf2(i)
223     ENDDO
224     ENDDO
225    
226     DO i = 1, knon
227 guez 155 zx_buf1(i) = delp(i, 1) + zx_coef(i, 2)*(1. - zx_dq(i, 2))
228 guez 49 zx_cq(i, 1) = (local_q(i, 1)*delp(i, 1) &
229     +zx_coef(i, 2)*(z_gamaq(i, 2)+zx_cq(i, 2))) &
230 guez 155 / zx_buf1(i)
231     zx_dq(i, 1) = - 1. * RG / zx_buf1(i)
232 guez 49
233 guez 155 zzpk=(pplay(i, 1) / psref(i))**RKAPPA
234     zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, 1) + zx_coef(i, 2)*(1. - zx_dh(i, 2))
235 guez 49 zx_ch(i, 1) = (local_h(i, 1)*zzpk*delp(i, 1) &
236     +zx_coef(i, 2)*(z_gamah(i, 2)+zx_ch(i, 2))) &
237 guez 155 / zx_buf2(i)
238     zx_dh(i, 1) = - 1. * RG / zx_buf2(i)
239 guez 49 ENDDO
240    
241     ! Appel a interfsurf (appel generique) routine d'interface avec la surface
242    
243     ! initialisation
244     petAcoef =0.
245     peqAcoef = 0.
246     petBcoef =0.
247     peqBcoef = 0.
248     p1lay =0.
249    
250     petAcoef(1:knon) = zx_ch(1:knon, 1)
251     peqAcoef(1:knon) = zx_cq(1:knon, 1)
252 guez 155 petBcoef(1:knon) = zx_dh(1:knon, 1)
253 guez 49 peqBcoef(1:knon) = zx_dq(1:knon, 1)
254 guez 70 tq_cdrag(1:knon) =coef(:knon, 1)
255 guez 49 temp_air(1:knon) =t(1:knon, 1)
256     epot_air(1:knon) =local_h(1:knon, 1)
257     spechum(1:knon)=q(1:knon, 1)
258     p1lay(1:knon) = pplay(1:knon, 1)
259     zlev1(1:knon) = delp(1:knon, 1)
260    
261 guez 155 if(nisurf == is_ter) THEN
262     swdown(:knon) = swnet(:knon) / (1 - albedo)
263 guez 49 else
264 guez 155 swdown(:knon) = swnet(:knon)
265 guez 49 endif
266     ccanopy = co2_ppm
267    
268 guez 101 CALL interfsurf_hq(itime, dtime, jour, rmu0, nisurf, knon, knindex, &
269 guez 106 pctsrf, rlat, debut, nsoilmx, tsoil, qsol, u1lay, v1lay, temp_air, &
270     spechum, tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, &
271     precip_rain, precip_snow, fder, rugos, rugoro, snow, qsurf, &
272     ts(:knon), p1lay, psref, radsol, evap, fluxsens, fluxlat, dflux_l, &
273 guez 155 dflux_s, tsurf_new, albedo, z0_new, pctsrf_new, agesno, fqcalving, &
274 guez 154 ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g)
275 guez 49
276 guez 155 flux_t(:knon, 1) = fluxsens(:knon)
277     flux_q(:knon, 1) = - evap(:knon)
278     d_ts = tsurf_new - ts(:knon)
279 guez 49
280     !==== une fois on a zx_h_ts, on peut faire l'iteration ========
281     DO i = 1, knon
282     local_h(i, 1) = zx_ch(i, 1) + zx_dh(i, 1)*flux_t(i, 1)*dtime
283     local_q(i, 1) = zx_cq(i, 1) + zx_dq(i, 1)*flux_q(i, 1)*dtime
284     ENDDO
285     DO k = 2, klev
286     DO i = 1, knon
287 guez 155 local_q(i, k) = zx_cq(i, k) + zx_dq(i, k)*local_q(i, k - 1)
288     local_h(i, k) = zx_ch(i, k) + zx_dh(i, k)*local_h(i, k - 1)
289 guez 49 ENDDO
290     ENDDO
291 guez 155
292     !== flux_q est le flux de vapeur d'eau: kg / (m**2 s) positive vers bas
293     !== flux_t est le flux de cpt (energie sensible): j / (m**2 s)
294 guez 49 DO k = 2, klev
295     DO i = 1, knon
296 guez 155 flux_q(i, k) = (zx_coef(i, k) / RG / dtime) &
297     * (local_q(i, k) - local_q(i, k - 1)+z_gamaq(i, k))
298     flux_t(i, k) = (zx_coef(i, k) / RG / dtime) &
299     * (local_h(i, k) - local_h(i, k - 1)+z_gamah(i, k)) &
300 guez 49 / zx_pkh(i, k)
301     ENDDO
302     ENDDO
303 guez 155
304 guez 49 ! Calcul tendances
305     DO k = 1, klev
306     DO i = 1, knon
307 guez 155 d_t(i, k) = local_h(i, k) / zx_pkf(i, k) / RCPD - t(i, k)
308 guez 49 d_q(i, k) = local_q(i, k) - q(i, k)
309     ENDDO
310     ENDDO
311    
312     END SUBROUTINE clqh
313    
314     end module clqh_m

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