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revision 90 by guez, Wed Mar 12 21:16:36 2014 UTC revision 108 by guez, Tue Sep 16 14:00:41 2014 UTC
# Line 9  MODULE guide_m Line 9  MODULE guide_m
9    
10  CONTAINS  CONTAINS
11    
12    SUBROUTINE guide(itau, ucov, vcov, teta, q, masse, ps)    SUBROUTINE guide(itau, ucov, vcov, teta, q, ps)
13    
14      ! Author: F.Hourdin      ! Author: F.Hourdin
15    
# Line 18  CONTAINS Line 18  CONTAINS
18      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step, iperiod      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step, iperiod
19      use conf_guide_m, only: conf_guide, guide_u, guide_v, guide_t, guide_q, &      use conf_guide_m, only: conf_guide, guide_u, guide_v, guide_t, guide_q, &
20           ncep, ini_anal, tau_min_u, tau_max_u, tau_min_v, tau_max_v, &           ncep, ini_anal, tau_min_u, tau_max_u, tau_min_v, tau_max_v, &
21           tau_min_t, tau_max_t, tau_min_q, tau_max_q, tau_min_p, tau_max_p, &           tau_min_t, tau_max_t, tau_min_q, tau_max_q, online
          online  
22      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm
23      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff, presnivs      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff, presnivs
24      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb
25      USE inigrads_m, ONLY: inigrads      use netcdf, only: nf90_nowrite
26      use massdair_m, only: massdair      use netcdf95, only: nf95_close, nf95_inq_dimid, nf95_inquire_dimension, &
27      use netcdf, only: nf90_nowrite, nf90_open, nf90_close, nf90_inq_dimid, &           nf95_open
          nf90_inquire_dimension  
28      use nr_util, only: pi      use nr_util, only: pi
29      USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jm, ip1jmp1, jjp1, llmp1      USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jmp1, jjp1, llmp1
30      USE q_sat_m, ONLY: q_sat      USE q_sat_m, ONLY: q_sat
31      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse
32      USE serre, ONLY: clat, clon      USE serre, ONLY: clat, clon
33      use tau2alpha_m, only: tau2alpha, dxdys      use tau2alpha_m, only: tau2alpha, dxdys
34        use writefield_m, only: writefield
35    
36      INTEGER, INTENT(IN):: itau      INTEGER, INTENT(IN):: itau
37        REAL, intent(inout):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm) vent covariant
38        REAL, intent(inout):: vcov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm, llm) ! vent covariant
39    
40      ! variables dynamiques      REAL, intent(inout):: teta(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
41      REAL ucov(ip1jmp1, llm), vcov(ip1jm, llm) ! vents covariants      ! température potentielle
42      REAL, intent(inout):: teta(iim + 1, jjm + 1, llm) ! température potentielle  
43      REAL q(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL, intent(inout):: q(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
     REAL, intent(out):: masse(ip1jmp1, llm) ! masse d'air  
44      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol
45    
46      ! Local:      ! Local:
47    
48      ! variables dynamiques pour les reanalyses.      ! variables dynamiques pour les réanalyses
49      REAL, save:: ucovrea1(ip1jmp1, llm), vcovrea1(ip1jm, llm) !vts cov reas  
50        REAL, save:: ucovrea1(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea1(iim + 1, jjm, llm)
51        ! vents covariants reanalyses
52    
53      REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
54      REAL, save:: qrea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: qrea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
55      REAL, save:: ucovrea2(ip1jmp1, llm), vcovrea2(ip1jm, llm) !vts cov reas  
56        REAL, save:: ucovrea2(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea2(iim + 1, jjm, llm)
57        ! vents covariants reanalyses
58    
59      REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
60      REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
61      REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse      REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse
62    
63        ! alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape
64        ! alpha=1 signifie pas d'injection
65        ! alpha=0 signifie injection totale
66      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)
67      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1), alpha_p(ip1jmp1)      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1)
68      REAL, save:: alpha_u(ip1jmp1), alpha_v(ip1jm)      REAL, save:: alpha_u(iim + 1, jjm + 1), alpha_v(iim + 1, jjm)
69      REAL dday_step, toto, reste  
     real, save:: itau_test  
70      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea
71    
72      INTEGER ilon, ilat      INTEGER ilon, ilat
73      REAL factt, ztau(iim + 1, jjm + 1)      REAL factt ! pas de temps entre deux appels au guidage, en fraction de jour
74        real ztau(iim + 1, jjm + 1)
75    
76      INTEGER ij, i, j, l      INTEGER ij, l
77      INTEGER ncidpl, status      INTEGER ncid, dimid
78      INTEGER rcod, rid      REAL tau
     REAL ditau, tau, a  
79      INTEGER, SAVE:: nlev      INTEGER, SAVE:: nlev
80    
81      ! TEST SUR QSAT      ! TEST SUR QSAT
82      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1)      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1)
83      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)
     REAL pres(iim + 1, jjm + 1, llm)  
   
84      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)
     REAL unskap  
     REAL tnat(iim + 1, jjm + 1, llm)  
   
     LOGICAL:: first = .TRUE.  
     CHARACTER(len=10) file  
     INTEGER:: igrads = 2  
     REAL:: dtgrads = 100.  
85    
86      !-----------------------------------------------------------------------      !-----------------------------------------------------------------------
87    
88      PRINT *, 'Call sequence information: guide'      !!PRINT *, 'Call sequence information: guide'
   
     ! calcul de l'humidite saturante  
   
     forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps  
     CALL massdair(p, masse)  
     CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)  
     tnat = pk * teta / cpp  
     unskap = 1. / kappa  
     pres = preff * (pk / cpp)**unskap  
     qsat = q_sat(tnat, pres)  
   
     ! initialisations pour la lecture des reanalyses.  
     ! alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape  
     ! alpha=1 signifie pas d'injection  
     ! alpha=0 signifie injection totale  
   
     IF (online== - 1) THEN  
        RETURN  
     END IF  
89    
90      IF (first) THEN      first_call: IF (itau == 0) THEN
91         CALL conf_guide         CALL conf_guide
        file = 'guide'  
        CALL inigrads(igrads, rlonv, 180. / pi, -180., 180., rlatu, -90., 90., &  
             180. / pi, presnivs, 1., dtgrads, file, 'dyn_zon ')  
        PRINT *, '1: en-ligne, 0: hors-ligne (x=x_rea), -1: climat (x=x_gcm)'  
        IF (online== - 1) RETURN  
92    
93         IF (online==1) THEN         IF (online) THEN
94            ! Constantes de temps de rappel en jour            ! Constantes de temps de rappel en jour
           ! 0.1 c'est en gros 2h30.  
           ! 1e10 est une constante infinie donc en gros pas de guidage  
95    
96            ! coordonnees du centre du zoom            ! coordonnees du centre du zoom
97            CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)            CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)
# Line 129  CONTAINS Line 102  CONTAINS
102            DO ij = 1, ip1jmp1            DO ij = 1, ip1jmp1
103               aire_max = max(aire_max, aire(ij))               aire_max = max(aire_max, aire(ij))
104            END DO            END DO
           ! factt = pas de temps en fraction de jour  
           factt = dtvr * iperiod / daysec  
105    
106            CALL tau2alpha(3, iip1, jjm, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)            factt = dtvr * iperiod / daysec
           CALL tau2alpha(2, iip1, jjp1, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)  
           CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)  
           CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_p, tau_max_p, alpha_p)  
           CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)  
   
           CALL dump2d(iip1, jjp1, aire, 'AIRE MAILLe ')  
           CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_u, 'COEFF U ')  
           CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_t, 'COEFF T ')  
107    
108            ! Cas ou on force exactement par les variables analysees            CALL tau2alpha(3, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)
109              CALL tau2alpha(2, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)
110              CALL tau2alpha(1, factt, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)
111              CALL tau2alpha(1, factt, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)
112         ELSE         ELSE
113              ! Cas où on force exactement par les variables analysées
114            alpha_t = 0.            alpha_t = 0.
115            alpha_u = 0.            alpha_u = 0.
116            alpha_v = 0.            alpha_v = 0.
117            alpha_p = 0.            alpha_q = 0.
           ! physic=.false.  
118         END IF         END IF
119    
        itau_test = 1001  
120         step_rea = 1         step_rea = 1
121         count_no_rea = 0         count_no_rea = 0
122         ncidpl = -99         ncid = -99
123    
        ! itau_test montre si l'importation a deja ete faite au rang itau  
124         ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux         ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux
125         if (guide_u) then         if (guide_u) call nf95_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncid)
126            if (ncidpl.eq. - 99) rcod=nf90_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncidpl)         if (guide_v) call nf95_open('v.nc',nf90_nowrite,ncid)
127         endif         if (guide_T) call nf95_open('T.nc',nf90_nowrite,ncid)
128           if (guide_Q) call nf95_open('hur.nc',nf90_nowrite, ncid)
        if (guide_v) then  
           if (ncidpl.eq. - 99) rcod=nf90_open('v.nc',nf90_nowrite,ncidpl)  
        endif  
   
        if (guide_T) then  
           if (ncidpl.eq. - 99) rcod=nf90_open('T.nc',nf90_nowrite,ncidpl)  
        endif  
   
        if (guide_Q) then  
           if (ncidpl.eq. - 99) rcod=nf90_open('hur.nc',nf90_nowrite, ncidpl)  
        endif  
129    
130         IF (ncep) THEN         IF (ncep) THEN
131            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'LEVEL', rid)            call nf95_inq_dimid(ncid, 'LEVEL', dimid)
132         ELSE         ELSE
133            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'PRESSURE', rid)            call nf95_inq_dimid(ncid, 'PRESSURE', dimid)
134         END IF         END IF
135         status = nf90_inquire_dimension(ncidpl, rid, len=nlev)         call nf95_inquire_dimension(ncid, dimid, nclen=nlev)
136         PRINT *, 'nlev', nlev         PRINT *, 'nlev', nlev
137         rcod = nf90_close(ncidpl)         call nf95_close(ncid)
138         ! Lecture du premier etat des reanalyses.         ! Lecture du premier etat des reanalyses.
139         CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &         CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &
140              masserea2, nlev)              masserea2, nlev)
141         qrea2 = max(qrea2, 0.1)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
142        END IF first_call
        ! Debut de l'integration temporelle:  
     END IF ! first  
143    
144      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:
145    
146      ditau = real(itau)      ! Nudging fields are given 4 times per day:
147      dday_step = real(day_step)      IF (mod(itau, day_step / 4) == 0) THEN
148      WRITE (*, *) 'ditau, dday_step'         vcovrea1 = vcovrea2
149      WRITE (*, *) ditau, dday_step         ucovrea1 = ucovrea2
150      toto = 4 * ditau / dday_step         tetarea1 = tetarea2
151      reste = toto - aint(toto)         qrea1 = qrea2
152    
153      IF (reste==0.) THEN         PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &
154         IF (itau_test==itau) THEN              count_no_rea, ' non lectures'
155            WRITE (*, *) 'deuxieme passage de advreel a itau=', itau         step_rea = step_rea + 1
156            STOP         CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &
157         ELSE              masserea2, nlev)
158            vcovrea1 = vcovrea2         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
159            ucovrea1 = ucovrea2         factt = dtvr * iperiod / daysec
160            tetarea1 = tetarea2         ztau = factt / max(alpha_t, 1E-10)
161            qrea1 = qrea2         CALL writefield("aire", aire)
162           CALL writefield("dxdys", dxdys)
163            PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &         CALL writefield("alpha_u", alpha_u)
164                 count_no_rea, ' non lectures'         CALL writefield("alpha_t", alpha_t)
165            step_rea = step_rea + 1         CALL writefield("ztau", ztau)
166            itau_test = itau         CALL writefield("ucov", ucov)
167            CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, &         CALL writefield("ucovrea2", ucovrea2)
168                 qrea2, masserea2, nlev)         CALL writefield("teta", teta)
169            qrea2 = max(qrea2, 0.1)         CALL writefield("tetarea2", tetarea2)
170            factt = dtvr * iperiod / daysec         CALL writefield("qrea2", qrea2)
171            ztau = factt / max(alpha_t, 1E-10)         CALL writefield("q", q)
           CALL wrgrads(igrads, 1, aire, 'aire ', 'aire ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, dxdys, 'dxdy ', 'dxdy ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_u, 'au ', 'au ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_t, 'at ', 'at ')  
           CALL wrgrads(igrads, 1, ztau, 'taut ', 'taut ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, ucov, 'u ', 'u ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, ucovrea2, 'ua ', 'ua ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, teta, 'T ', 'T ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, tetarea2, 'Ta ', 'Ta ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, qrea2, 'Qa ', 'Qa ')  
           CALL wrgrads(igrads, llm, q, 'Q ', 'Q ')  
   
           CALL wrgrads(igrads, llm, qsat, 'QSAT ', 'QSAT ')  
   
        END IF  
172      ELSE      ELSE
173         count_no_rea = count_no_rea + 1         count_no_rea = count_no_rea + 1
174      END IF      END IF
175    
176      ! Guidage      ! Guidage
     ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses  
177    
178      IF (ini_anal) PRINT *, 'ATTENTION !!! ON PART DU GUIDAGE'      tau = mod(real(itau) / real(day_step / 4), 1.)
179    
180      ditau = real(itau)      ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses
     dday_step = real(day_step)  
   
     tau = 4 * ditau / dday_step  
     tau = tau - aint(tau)  
181    
     ! ucov  
182      IF (guide_u) THEN      IF (guide_u) THEN
183         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
184            DO ij = 1, ip1jmp1            ucov = ucovrea1
185               a = (1. - tau) * ucovrea1(ij, l) + tau * ucovrea2(ij, l)         else
186               ucov(ij, l) = (1. - alpha_u(ij)) * ucov(ij, l) + alpha_u(ij) * a            forall (l = 1: llm) ucov(:, :, l) = (1. - alpha_u) * ucov(:, :, l) &
187               IF (first .AND. ini_anal) ucov(ij, l) = a                 + alpha_u * ((1. - tau) * ucovrea1(:, :, l) &
188            END DO                 + tau * ucovrea2(:, :, l))
189         END DO         end IF
190      END IF      END IF
191    
192      IF (guide_t) THEN      IF (guide_t) THEN
193         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
194            do j = 1, jjm + 1            teta = tetarea1
195               DO i = 1, iim + 1         else
196                  a = (1. - tau) * tetarea1(i, j, l) + tau * tetarea2(i, j, l)            forall (l = 1: llm) teta(:, :, l) = (1. - alpha_t) * teta(:, :, l) &
197                  teta(i, j, l) = (1. - alpha_t(i, j)) * teta(i, j, l) &                 + alpha_t * ((1. - tau) * tetarea1(:, :, l) &
198                       + alpha_t(i, j) * a                 + tau * tetarea2(:, :, l))
199                  IF (first .AND. ini_anal) teta(i, j, l) = a         end IF
              END DO  
           end do  
        END DO  
200      END IF      END IF
201    
202      IF (guide_q) THEN      IF (guide_q) THEN
203         DO l = 1, llm         ! Calcul de l'humidité saturante :
204            do j = 1, jjm + 1         forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
205               DO i = 1, iim + 1         CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)
206                  a = (1. - tau) * qrea1(i, j, l) + tau * qrea2(i, j, l)         qsat = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa))
207                  ! hum relative en % -> hum specif  
208                  a = qsat(i, j, l) * a * 0.01         ! humidité relative en % -> humidité spécifique
209                  q(i, j, l) = (1. - alpha_q(i, j)) * q(i, j, l) &         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
210                       + alpha_q(i, j) * a            q = qsat * qrea1 * 0.01
211                  IF (first .AND. ini_anal) q(i, j, l) = a         else
212               END DO            forall (l = 1: llm) q(:, :, l) = (1. - alpha_q) * q(:, :, l) &
213            end do                 + alpha_q * (qsat(:, :, l) * ((1. - tau) * qrea1(:, :, l) &
214         END DO                 + tau * qrea2(:, :, l)) * 0.01)
215           end IF
216      END IF      END IF
217    
     ! vcov  
218      IF (guide_v) THEN      IF (guide_v) THEN
219         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
220            DO ij = 1, ip1jm            vcov = vcovrea1
221               a = (1. - tau) * vcovrea1(ij, l) + tau * vcovrea2(ij, l)         else
222               vcov(ij, l) = (1. - alpha_v(ij)) * vcov(ij, l) + alpha_v(ij) * a            forall (l = 1: llm) vcov(:, :, l) = (1. - alpha_v) * vcov(:, :, l) &
223               IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a                 + alpha_v * ((1. - tau) * vcovrea1(:, :, l) &
224            END DO                 + tau * vcovrea2(:, :, l))
225            IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a         end IF
        END DO  
226      END IF      END IF
227    
     first = .FALSE.  
   
228    END SUBROUTINE guide    END SUBROUTINE guide
229    
230  END MODULE guide_m  END MODULE guide_m
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