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trunk/libf/dyn3d/exner_hyb.f90 revision 27 by guez, Thu Mar 25 14:29:07 2010 UTC trunk/Sources/dyn3d/exner_hyb.f revision 137 by guez, Wed May 6 15:51:03 2015 UTC
# Line 4  module exner_hyb_m Line 4  module exner_hyb_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE exner_hyb(ps, p, pks, pk, pkf)    SUBROUTINE exner_hyb(ps, p, pks, pk)
8    
9      ! From dyn3d/exner_hyb.F, v 1.1.1.1 2004/05/19 12:53:07      ! From dyn3d/exner_hyb.F, version 1.1.1.1, 2004/05/19 12:53:07
10        ! Authors: P. Le Van, F. Hourdin
     ! Authors : P. Le Van, F. Hourdin  
11    
12      ! Calcule la fonction d'Exner :      ! Calcule la fonction d'Exner :
13      ! pk = Cp * p ** kappa      ! pk = Cp * p ** kappa
14      ! aux milieux des "llm" couches.      ! aux milieux des "llm" couches.
15      ! "Pk(l)" est calculé au milieu de la couche "l", entre les pressions      ! "Pk(l)" est calcul\'e au milieu de la couche "l", entre les pressions
16      ! "p(l)" et "p(l+1)", définies aux interfaces des couches.      ! "p(l)" et "p(l+1)", d\'efinies aux interfaces des couches.
17    
18      ! Au sommet de l'atmosphère :      ! Au sommet de l'atmosph\`ere :
19      ! p(llm+1) = 0.      ! p(llm+1) = 0
20      ! "ps" et "pks" sont la pression et la fonction d'Exner au sol.      ! "ps" et "pks" sont la pression et la fonction d'Exner au sol.
21    
22      ! À partir des relations :      ! \`A partir des relations :
23        !(1) \overline{p * \delta_z pk}^z = kappa * pk * \delta_z p
24      !   -------- z      !(2) pk(l) = beta(l) * pk(l-1)
25      !(1) p*dz(pk) = kappa * pk * dz(p)      ! (cf. documentation), on d\'etermine successivement, du haut vers
26        ! le bas des couches, les coefficients : beta(llm), ..., beta(l), ...,
27      !(2) pk(l) = alpha(l)+ beta(l) * pk(l-1)      ! beta(2) puis "pk(:, :, 1)". Ensuite, on calcule, du bas vers le
28        ! haut des couches, "pk(:, :, l)" donn\'e par la relation (2), pour
29        ! l = 2 \`a l = llm.
30    
31      ! (voir note de F. Hourdin), on détermine successivement, du haut      use dimens_m, only: llm
     ! vers le bas des couches, les coefficients :  
     ! alpha(llm), beta(llm)..., alpha(l), beta(l)..., alpha(2), beta(2)  
     ! puis "pk(:, 1)".  
     ! Ensuite, on calcule, du bas vers le haut des couches, "pk(:, l)"  
     ! donné par la relation (2), pour l = 2 à l = llm.  
   
     use dimens_m, only: iim, jjm, llm  
32      use comconst, only: kappa, cpp      use comconst, only: kappa, cpp
33      use comvert, only: preff      use disvert_m, only: preff
     use comgeom, only: aire_2d, apoln, apols  
     use filtreg_m, only: filtreg  
   
     REAL, intent(in):: ps((iim + 1) * (jjm + 1))  
     REAL, intent(in):: p((iim + 1) * (jjm + 1), llm + 1)  
34    
35      real, intent(out):: pks((iim + 1) * (jjm + 1))      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (longitude, latitude)
36      real, intent(out):: pk((iim + 1) * (jjm + 1), llm)      REAL, intent(in):: p(:, :, :) ! (longitude, latitude, llm + 1)
     real, intent(out), optional:: pkf((iim + 1) * (jjm + 1), llm)  
37    
38      ! Variables locales      real, intent(out):: pks(:, :) ! (longitude, latitude)
39        real, intent(out):: pk(:, :, :) ! (longitude, latitude, llm)
40    
41      real alpha((iim + 1) * (jjm + 1), llm), beta((iim + 1) * (jjm + 1), llm)      ! Variables locales :
42        real beta(size(ps, 1), size(ps, 2), 2:llm)
43      INTEGER l      INTEGER l
44      REAL unpl2k, dellta((iim + 1) * (jjm + 1))      REAL unpl2k
   
     REAL ppn(iim), pps(iim)  
45    
46      !-------------------------------------      !-------------------------------------
47    
48      pks = cpp * (ps / preff)**kappa      pks = cpp * (ps / preff)**kappa
     ppn = aire_2d(:iim, 1) * pks(:iim)  
     pps = aire_2d(:iim, jjm + 1) &  
          * pks(1 + (iim + 1) * jjm: iim + (iim + 1) * jjm)  
     pks(:iim + 1) = SUM(ppn) /apoln  
     pks(1+(iim + 1) * jjm:) = SUM(pps) /apols  
   
49      unpl2k = 1. + 2 * kappa      unpl2k = 1. + 2 * kappa
50    
51      ! Calcul des coefficients alpha et beta pour la couche l = llm :      beta(:, :, llm) = 1. / unpl2k
     alpha(:, llm) = 0.  
     beta(:, llm) = 1./ unpl2k  
   
     ! Calcul des coefficients alpha et beta pour l = llm-1 à l = 2 :  
52      DO l = llm - 1, 2, -1      DO l = llm - 1, 2, -1
53         dellta = p(:, l) * unpl2k + p(:, l+1) * (beta(:, l+1) - unpl2k)         beta(:, :, l) = p(:, :, l) &
54         alpha(:, l) = - p(:, l+1) / dellta * alpha(:, l+1)              / (p(:, :, l) * unpl2k + p(:, :, l+1) * (beta(:, :, l+1) - unpl2k))
        beta(:, l) = p(:, l) / dellta    
55      ENDDO      ENDDO
56    
57      ! Calcul de pk pour la couche 1, près du sol :      pk(:, :, 1) = ps * pks &
58      pk(:, 1) = (p(:, 1) * pks - 0.5 * alpha(:, 2) * p(:, 2))  &           / (ps * (1. + kappa) + 0.5 * (beta(:, :, 2) - unpl2k) * p(:, :, 2))
          / (p(:, 1) * (1. + kappa) + 0.5 * (beta(:, 2) - unpl2k) * p(:, 2))  
   
     ! Calcul de pk(:, l) pour l = 2 à l = llm :  
59      DO l = 2, llm      DO l = 2, llm
60         pk(:, l) = alpha(:, l) + beta(:, l) * pk(:, l-1)         pk(:, :, l) = beta(:, :, l) * pk(:, :, l - 1)
61      ENDDO      ENDDO
62    
     if (present(pkf)) then  
        pkf = pk  
        CALL filtreg(pkf, jjm + 1, llm, 2, 1, .TRUE., 1)  
     end if  
   
63    END SUBROUTINE exner_hyb    END SUBROUTINE exner_hyb
64    
65  end module exner_hyb_m  end module exner_hyb_m
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