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trunk/dyn3d/guide.f revision 102 by guez, Tue Jul 15 13:43:24 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, 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
          tau_min_t, tau_max_t, tau_min_q, tau_max_q, tau_min_p, tau_max_p, &  
          online  
19      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm
20      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff, presnivs      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff
21      use dump2d_m, only: dump2d      use dynetat0_m, only: grossismx, grossismy, rlatu, rlatv
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_close, nf90_inq_dimid  
     use netcdf95, only: nf95_inquire_dimension, nf95_open  
     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 read_reanalyse_m, only: read_reanalyse      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse
27      USE serre, ONLY: clat, clon      use tau2alpha_m, only: tau2alpha
28      use tau2alpha_m, only: tau2alpha, dxdys      use writefield_m, only: writefield
29    
30      INTEGER, INTENT(IN):: itau      INTEGER, INTENT(IN):: itau
   
     ! variables dynamiques  
   
31      REAL, intent(inout):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm) vent covariant      REAL, intent(inout):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm) vent covariant
32      REAL, intent(inout):: vcov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm, llm) ! vent covariant      REAL, intent(inout):: vcov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm, llm) ! vent covariant
33    
34      REAL, intent(inout):: teta(iim + 1, jjm + 1, llm) ! température potentielle      REAL, intent(inout):: teta(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
35      REAL, intent(inout):: q(iim + 1, jjm + 1, llm)      ! température potentielle
36    
37        REAL, intent(inout):: q(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
38      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol
39    
40      ! Local:      ! Local:
41    
42      ! variables dynamiques pour les reanalyses.      ! Variables dynamiques pour les réanalyses
43    
44      REAL, save:: ucovrea1(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea1(iim + 1, jjm, llm)      REAL, save:: ucovrea1(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea1(iim + 1, jjm, llm)
45      ! vents covariants reanalyses      ! vents covariants r\'eanalyses
46    
47      REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm)
48      REAL, save:: qrea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      ! 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)      REAL, save:: ucovrea2(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea2(iim + 1, jjm, llm)
53      ! vents covariants reanalyses      ! vents covariants reanalyses
54    
55      REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm)
56      REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      ! potential temperture from reanalysis
57      REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse      
58        REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm)
59      ! alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape  
60      ! alpha=1 signifie pas d'injection      ! alpha détermine la part des injections de données à chaque étape
61      ! alpha=0 signifie injection totale      ! alpha=0 signifie pas d'injection
62        ! alpha=1 signifie injection totale
63      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)
64      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1), alpha_p(ip1jmp1)      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1)
65      REAL, save:: alpha_u(iim + 1, jjm + 1), alpha_v(iim + 1, jjm)      REAL, save:: alpha_u(iim + 1, jjm + 1), alpha_v(iim + 1, jjm)
66    
67      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea      INTEGER l
   
     INTEGER ilon, ilat  
     REAL factt ! pas de temps entre deux appels au guidage, en fraction de jour  
     real ztau(iim + 1, jjm + 1)  
   
     INTEGER ij, l  
     INTEGER ncidpl, status  
     INTEGER rcod, rid  
68      REAL tau      REAL tau
     INTEGER, SAVE:: nlev  
69    
70      ! TEST SUR QSAT      ! TEST SUR QSAT
71      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1)      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llm + 1)
72      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)
   
73      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)
74    
75      INTEGER, parameter:: igrads = 2      REAL dxdys(iip1, jjp1), dxdyu(iip1, jjp1), dxdyv(iip1, jjm)
     REAL:: dtgrads = 100.  
76    
77      !-----------------------------------------------------------------------      !-----------------------------------------------------------------------
78    
79      PRINT *, 'Call sequence information: guide'      IF (itau == 0) THEN
   
     first_call: IF (itau == 0) THEN  
        CALL conf_guide  
        CALL inigrads(igrads, rlonv, 180. / pi, -180., 180., rlatu, -90., &  
             90., 180. / pi, presnivs, 1., dtgrads, 'guide', 'dyn_zon ')  
   
80         IF (online) THEN         IF (online) THEN
81            ! Constantes de temps de rappel en jour            IF (abs(grossismx - 1.) < 0.1 .OR. abs(grossismy - 1.) < 0.1) THEN
82                 ! grille regulière
83            ! coordonnees du centre du zoom               if (guide_u) alpha_u = 1. - exp(- factt / tau_max_u)
84            CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)               if (guide_v) alpha_v = 1. - exp(- factt / tau_max_v)
85            ! aire de la maille au centre du zoom               if (guide_t) alpha_t = 1. - exp(- factt / tau_max_t)
86            aire_min = aire(ilon+(ilat - 1) * iip1)               if (guide_q) alpha_q = 1. - exp(- factt / tau_max_q)
87            ! aire maximale de la maille            else
88            aire_max = 0.               call init_tau2alpha(dxdys, dxdyu, dxdyv)
89            DO ij = 1, ip1jmp1  
90               aire_max = max(aire_max, aire(ij))               if (guide_u) then
91            END DO                  CALL tau2alpha(dxdyu, rlatu, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)
92                    CALL writefield("alpha_u", alpha_u)
93            factt = dtvr * iperiod / daysec               end if
94    
95            CALL tau2alpha(3, iip1, jjm, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)               if (guide_v) then
96            CALL tau2alpha(2, iip1, jjp1, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)                  CALL tau2alpha(dxdyv, rlatv, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)
97            CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)                  CALL writefield("alpha_v", alpha_v)
98            CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_p, tau_max_p, alpha_p)               end if
99            CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)  
100                 if (guide_t) then
101            CALL dump2d(iip1, jjp1, aire, 'AIRE MAILLe ')                  CALL tau2alpha(dxdys, rlatu, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)
102            CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_u, 'COEFF U ')                  CALL writefield("alpha_t", alpha_t)
103            CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_t, 'COEFF T ')               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            ! Cas ou on force exactement par les variables analysees            ! Cas où on force exactement par les variables analysées
112            alpha_t = 0.            if (guide_u) alpha_u = 1.
113            alpha_u = 0.            if (guide_v) alpha_v = 1.
114            alpha_v = 0.            if (guide_t) alpha_t = 1.
115            alpha_p = 0.            if (guide_q) alpha_q = 1.
116         END IF         END IF
117    
118         step_rea = 1         ! Lecture du premier état des réanalyses :
119         count_no_rea = 0         CALL read_reanalyse(ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2)
        ncidpl = -99  
   
        ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux  
        if (guide_u) call nf95_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncidpl)  
        if (guide_v) call nf95_open('v.nc',nf90_nowrite,ncidpl)  
        if (guide_T) call nf95_open('T.nc',nf90_nowrite,ncidpl)  
        if (guide_Q) call nf95_open('hur.nc',nf90_nowrite, ncidpl)  
   
        IF (ncep) THEN  
           status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'LEVEL', rid)  
        ELSE  
           status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'PRESSURE', rid)  
        END IF  
        call nf95_inquire_dimension(ncidpl, rid, nclen=nlev)  
        PRINT *, 'nlev', nlev  
        rcod = nf90_close(ncidpl)  
        ! Lecture du premier etat des reanalyses.  
        CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &  
             masserea2, nlev)  
120         qrea2 = max(qrea2, 0.1)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
     END IF first_call  
121    
122      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:         if (ini_anal) then
123              IF (guide_u) ucov = ucovrea2
124              IF (guide_v) vcov = vcovrea2
125              IF (guide_t) teta = tetarea2
126    
127              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:      ! Nudging fields are given 4 times per day:
140      IF (mod(itau, day_step / 4) == 0) THEN      IF (mod(itau, day_step / 4) == 0) THEN
# Line 165  CONTAINS Line 143  CONTAINS
143         tetarea1 = tetarea2         tetarea1 = tetarea2
144         qrea1 = qrea2         qrea1 = qrea2
145    
146         PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &         CALL read_reanalyse(ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2)
             count_no_rea, ' non lectures'  
        step_rea = step_rea + 1  
        CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &  
             masserea2, nlev)  
147         qrea2 = max(qrea2, 0.1)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
148         factt = dtvr * iperiod / daysec  
149         ztau = factt / max(alpha_t, 1E-10)         if (guide_u) then
150         CALL wrgrads(igrads, 1, aire, 'aire ', 'aire ')            CALL writefield("ucov", ucov)
151         CALL wrgrads(igrads, 1, dxdys, 'dxdy ', 'dxdy ')            CALL writefield("ucovrea2", ucovrea2)
152         CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_u, 'au ', 'au ')         end if
153         CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_t, 'at ', 'at ')  
154         CALL wrgrads(igrads, 1, ztau, 'taut ', 'taut ')         if (guide_t) then
155         CALL wrgrads(igrads, llm, ucov, 'u ', 'u ')            CALL writefield("teta", teta)
156         CALL wrgrads(igrads, llm, ucovrea2, 'ua ', 'ua ')            CALL writefield("tetarea2", tetarea2)
157         CALL wrgrads(igrads, llm, teta, 'T ', 'T ')         end if
158         CALL wrgrads(igrads, llm, tetarea2, 'Ta ', 'Ta ')  
159         CALL wrgrads(igrads, llm, qrea2, 'Qa ', 'Qa ')         if (guide_q) then
160         CALL wrgrads(igrads, llm, q, 'Q ', 'Q ')            CALL writefield("qrea2", qrea2)
161      ELSE            CALL writefield("q", q)
162         count_no_rea = count_no_rea + 1         end if
163      END IF      END IF
164    
165      ! Guidage      ! Guidage
# Line 194  CONTAINS Line 168  CONTAINS
168    
169      ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses      ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses
170    
171      IF (guide_u) THEN      IF (guide_u) forall (l = 1: llm) ucov(:, :, l) = (1. - alpha_u) &
172         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then           * ucov(:, :, l) + alpha_u * ((1. - tau) * ucovrea1(:, :, l) + tau &
173            ucov = ucovrea1           * ucovrea2(:, :, l))
174         else  
175            forall (l = 1: llm) ucov(:, :, l) = (1. - alpha_u) * ucov(:, :, l) &      IF (guide_v) forall (l = 1: llm) vcov(:, :, l) = (1. - alpha_v) &
176                 + alpha_u * ((1. - tau) * ucovrea1(:, :, l) &           * vcov(:, :, l) + alpha_v * ((1. - tau) * vcovrea1(:, :, l) + tau &
177                 + tau * ucovrea2(:, :, l))           * vcovrea2(:, :, l))
178         end IF  
179      END IF      IF (guide_t) forall (l = 1: llm) teta(:, :, l) = (1. - alpha_t) &
180             * teta(:, :, l) + alpha_t * ((1. - tau) * tetarea1(:, :, l) + tau &
181      IF (guide_t) THEN           * tetarea2(:, :, l))
        IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then  
           teta = tetarea1  
        else  
           forall (l = 1: llm) teta(:, :, l) = (1. - alpha_t) * teta(:, :, l) &  
                + alpha_t * ((1. - tau) * tetarea1(:, :, l) &  
                + tau * tetarea2(:, :, l))  
        end IF  
     END IF  
182    
183      IF (guide_q) THEN      IF (guide_q) THEN
184         ! Calcul de l'humidité saturante :         ! Calcul de l'humidité saturante :
# Line 221  CONTAINS Line 187  CONTAINS
187         qsat = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa))         qsat = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa))
188    
189         ! humidité relative en % -> humidité spécifique         ! humidité relative en % -> humidité spécifique
190         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then         forall (l = 1: llm) q(:, :, l) = (1. - alpha_q) * q(:, :, l) &
191            q = qsat * qrea1 * 0.01              + alpha_q * (qsat(:, :, l) * ((1. - tau) * qrea1(:, :, l) &
192         else              + tau * qrea2(:, :, l)) * 0.01)
           forall (l = 1: llm) q(:, :, l) = (1. - alpha_q) * q(:, :, l) &  
                + alpha_q * (qsat(:, :, l) * ((1. - tau) * qrea1(:, :, l) &  
                + tau * qrea2(:, :, l)) * 0.01)  
        end IF  
     END IF  
   
     IF (guide_v) THEN  
        IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then  
           vcov = vcovrea1  
        else  
           forall (l = 1: llm) vcov(:, :, l) = (1. - alpha_v) * vcov(:, :, l) &  
                + alpha_v * ((1. - tau) * vcovrea1(:, :, l) &  
                + tau * vcovrea2(:, :, l))  
        end IF  
193      END IF      END IF
194    
195    END SUBROUTINE guide    END SUBROUTINE guide
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