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module pvtheta_m |
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IMPLICIT NONE |
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contains |
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SUBROUTINE pvtheta(ilon, ilev, pucov, pvcov, pteta, ztfi, zplay, zplev, & |
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nbteta, theta, pvteta) |
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USE comconst, ONLY: cpp, g, r |
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USE comgeom, ONLY: aire_2d, alpha1_2d, alpha2_2d, alpha3_2d, alpha4_2d, & |
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apoln, apols |
| 13 |
USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm |
| 14 |
USE disvert_m, ONLY: preff |
| 15 |
USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jm, ip1jmp1, jjp1 |
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USE tourabs_m, ONLY: tourabs |
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! Author: I. Musat |
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! Calcul de la vorticite potentielle PVteta sur des iso-theta selon |
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! la methodologie du NCEP/NCAR : |
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! 1) on calcule n2 |
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! 2) on interpole les vents, la temperature et le N2 sur des |
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! isentropes (en fait sur des iso-theta) lineairement en |
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! log(theta), d'où ucovteta, vcovteta, N2teta |
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! 3) on calcule vorateta |
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! 4) on calcule rhoteta |
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! 5) on calcule PVteta |
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| 33 |
INTEGER, INTENT(IN):: ilon |
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INTEGER, INTENT(IN):: ilev |
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! pucov, pvcov, pteta, ztfi, zplay, zplev sur la grille dynamique |
| 37 |
REAL, INTENT(IN):: pucov(iip1, jjp1, ilev) |
| 38 |
REAL, INTENT(IN):: pvcov(iip1, jjm, ilev) |
| 39 |
REAL, INTENT(IN):: pteta(iip1, jjp1, ilev) |
| 40 |
REAL, INTENT(IN):: ztfi(ilon, ilev) |
| 41 |
REAL, INTENT(IN):: zplay(ilon, ilev), zplev(ilon, ilev + 1) |
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| 43 |
INTEGER, INTENT(IN):: nbteta |
| 44 |
REAL, INTENT(IN):: theta(nbteta) ! sur la grille dynamique |
| 45 |
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| 46 |
REAL, INTENT(out):: pvteta(ilon, nbteta) |
| 47 |
! vorticité potentielle sur des iso-theta, sur la grille physique, |
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! en Pa-1 s-1 |
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! PVteta = vorateta * N2 / (g**2 * rhoteta) |
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! Local: |
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INTEGER i, j, l, ig0 |
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REAL ssum |
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REAL teta(ilon, ilev) |
| 56 |
REAL ptetau(ip1jmp1, ilev), ptetav(ip1jm, ilev) |
| 57 |
REAL ucovteta(ip1jmp1, ilev), vcovteta(ip1jm, ilev) |
| 58 |
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| 59 |
REAL n2(ilon, ilev - 1) ! stabilité statique sur les niveaux du modèle |
| 60 |
! N**2 = g / T * (dT / dz + g / cp) |
| 61 |
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| 62 |
real n2teta(ilon, nbteta) ! N**2 sur une iso-theta |
| 63 |
REAL ztfiteta(ilon, nbteta) |
| 64 |
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| 65 |
REAL rhoteta(ilon, nbteta) ! densite sur des iso-theta |
| 66 |
! rhoteta = (T / theta)**(cp / R) * p0 / (R * T) |
| 67 |
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| 68 |
REAL vorateta(iip1, jjm, nbteta) ! vorticite absolue sur des iso-theta |
| 69 |
REAL voratetafi(ilon, nbteta), vorpol(iim) |
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| 71 |
!------------------------------------------------------------------------- |
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| 73 |
! projection teta sur la grille physique |
| 74 |
DO l = 1, llm |
| 75 |
teta(1, l) = pteta(1, 1, l) |
| 76 |
ig0 = 2 |
| 77 |
DO j = 2, jjm |
| 78 |
DO i = 1, iim |
| 79 |
teta(ig0, l) = pteta(i, j, l) |
| 80 |
ig0 = ig0 + 1 |
| 81 |
END DO |
| 82 |
END DO |
| 83 |
teta(ig0, l) = pteta(1, jjp1, l) |
| 84 |
END DO |
| 85 |
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| 86 |
! calcul pteta sur les grilles U et V |
| 87 |
DO l = 1, llm |
| 88 |
DO j = 1, jjp1 |
| 89 |
DO i = 1, iip1 |
| 90 |
ig0 = i + (j - 1) * iip1 |
| 91 |
ptetau(ig0, l) = pteta(i, j, l) |
| 92 |
END DO |
| 93 |
END DO |
| 94 |
DO j = 1, jjm |
| 95 |
DO i = 1, iip1 |
| 96 |
ig0 = i + (j - 1) * iip1 |
| 97 |
ptetav(ig0, l) = 0.5 * (pteta(i, j, l) + pteta(i, j + 1, l)) |
| 98 |
END DO |
| 99 |
END DO |
| 100 |
END DO |
| 101 |
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| 102 |
! projection pucov, pvcov sur une surface de theta constante |
| 103 |
DO l = 1, nbteta |
| 104 |
CALL tetalevel(ip1jmp1, llm, .TRUE., ptetau, theta(l), pucov, & |
| 105 |
ucovteta(:, l)) |
| 106 |
CALL tetalevel(ip1jm, llm, .TRUE., ptetav, theta(l), pvcov, & |
| 107 |
vcovteta(:, l)) |
| 108 |
END DO |
| 109 |
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| 110 |
CALL tourabs(nbteta, vcovteta, ucovteta, vorateta) |
| 111 |
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| 112 |
! projection vorateta sur la grille physique => voratetafi |
| 113 |
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| 114 |
DO l = 1, nbteta |
| 115 |
DO j = 2, jjm |
| 116 |
ig0 = 1 + (j - 2) * iim |
| 117 |
DO i = 1, iim |
| 118 |
voratetafi(ig0 + i + 1, l) = vorateta(i, j - 1, l) & |
| 119 |
* alpha4_2d(i + 1, j) + vorateta(i + 1, j - 1, l) & |
| 120 |
* alpha1_2d(i + 1, j) + vorateta(i, j, l) & |
| 121 |
* alpha3_2d(i + 1, j) + vorateta(i + 1, j, l) & |
| 122 |
* alpha2_2d(i + 1, j) |
| 123 |
END DO |
| 124 |
voratetafi(ig0 + 1, l) = voratetafi(ig0 + 1 + iim, l) |
| 125 |
END DO |
| 126 |
END DO |
| 127 |
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| 128 |
DO l = 1, nbteta |
| 129 |
DO i = 1, iim |
| 130 |
vorpol(i) = vorateta(i, 1, l) * aire_2d(i, 1) |
| 131 |
END DO |
| 132 |
voratetafi(1, l) = ssum(iim, vorpol, 1) / apoln |
| 133 |
END DO |
| 134 |
|
| 135 |
DO l = 1, nbteta |
| 136 |
DO i = 1, iim |
| 137 |
vorpol(i) = vorateta(i, jjm, l) * aire_2d(i, jjm + 1) |
| 138 |
END DO |
| 139 |
voratetafi(ilon, l) = ssum(iim, vorpol, 1) / apols |
| 140 |
END DO |
| 141 |
|
| 142 |
DO l = 1, llm - 1 |
| 143 |
DO i = 1, ilon |
| 144 |
n2(i, l) = (g**2 * zplay(i, l) * (ztfi(i, l + 1) - ztfi(i, l))) & |
| 145 |
/ (r * ztfi(i, l) * ztfi(i, l) & |
| 146 |
* (zplev(i, l) - zplev(i, l + 1))) + (g**2) / (ztfi(i, l) * cpp) |
| 147 |
END DO |
| 148 |
END DO |
| 149 |
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| 150 |
! calcul N2teta |
| 151 |
DO l = 1, nbteta |
| 152 |
CALL tetalevel(ilon, llm - 1, .TRUE., teta, theta(l), n2, n2teta(:, l)) |
| 153 |
CALL tetalevel(ilon, llm, .TRUE., teta, theta(l), ztfi, ztfiteta(:, l)) |
| 154 |
END DO |
| 155 |
|
| 156 |
DO l = 1, nbteta |
| 157 |
DO i = 1, ilon |
| 158 |
rhoteta(i, l) = (ztfiteta(i, l) / theta(l))**(cpp / r) & |
| 159 |
* (preff / (r * ztfiteta(i, l))) |
| 160 |
pvteta(i, l) = (voratetafi(i, l) * n2teta(i, l)) & |
| 161 |
/ (g**2 * rhoteta(i, l)) |
| 162 |
END DO |
| 163 |
END DO |
| 164 |
|
| 165 |
END SUBROUTINE pvtheta |
| 166 |
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| 167 |
end module pvtheta_m |
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