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revision 82 by guez, Wed Mar 5 14:57:53 2014 UTC revision 102 by guez, Tue Jul 15 13:43:24 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    
16      USE comconst, ONLY : cpp, daysec, dtvr, kappa      USE comconst, ONLY: cpp, daysec, dtvr, kappa
17      USE comgeom, ONLY : aire, rlatu, rlonv      USE comgeom, ONLY: aire, rlatu, rlonv
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           guide_p, 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, tau_min_p, tau_max_p, &
22           online           online
23      USE dimens_m, ONLY : jjm, llm      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm
24      USE disvert_m, ONLY : ap, bp, preff, presnivs      USE disvert_m, ONLY: ap, bp, preff, presnivs
25      USE exner_hyb_m, ONLY : exner_hyb      use dump2d_m, only: dump2d
26      USE inigrads_m, ONLY : inigrads      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb
27        USE inigrads_m, ONLY: inigrads
28      use massdair_m, only: massdair      use massdair_m, only: massdair
29      use netcdf, only: nf90_nowrite, nf90_open, nf90_close, nf90_inq_dimid, &      use netcdf, only: nf90_nowrite, nf90_close, nf90_inq_dimid
30           nf90_inquire_dimension      use netcdf95, only: nf95_inquire_dimension, nf95_open
31      use nr_util, only: pi      use nr_util, only: pi
32      USE paramet_m, ONLY : iip1, ip1jm, ip1jmp1, jjp1, llmp1      USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jm, ip1jmp1, jjp1, llmp1
33      USE q_sat_m, ONLY : q_sat      USE q_sat_m, ONLY: q_sat
34      USE serre, ONLY : clat, clon      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse
35        USE serre, ONLY: clat, clon
36      use tau2alpha_m, only: tau2alpha, dxdys      use tau2alpha_m, only: tau2alpha, dxdys
37    
38        INTEGER, INTENT(IN):: itau
39    
40      ! variables dynamiques      ! variables dynamiques
41      REAL vcov(ip1jm, llm), ucov(ip1jmp1, llm) ! vents covariants  
42      REAL, intent(inout):: teta(ip1jmp1, llm) ! temperature potentielle      REAL, intent(inout):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm) vent covariant
43      REAL q(ip1jmp1, llm) ! temperature potentielle      REAL, intent(inout):: vcov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm, llm) ! vent covariant
44      REAL ps(ip1jmp1) ! pression au sol  
45      REAL, intent(out):: masse(ip1jmp1, llm) ! masse d'air      REAL, intent(inout):: teta(iim + 1, jjm + 1, llm) ! température potentielle
46        REAL, intent(inout):: q(iim + 1, jjm + 1, llm)
47        REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol
48    
49        ! Local:
50    
51      ! variables dynamiques pour les reanalyses.      ! variables dynamiques pour les reanalyses.
52      REAL, save:: ucovrea1(ip1jmp1, llm), vcovrea1(ip1jm, llm) !vts cov reas  
53      REAL, save:: tetarea1(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: ucovrea1(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea1(iim + 1, jjm, llm)
54      REAL, save:: qrea1(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales      ! vents covariants reanalyses
55      REAL, save:: psrea1(ip1jmp1) ! ps  
56      REAL, save:: ucovrea2(ip1jmp1, llm), vcovrea2(ip1jm, llm) !vts cov reas      REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
57      REAL, save:: tetarea2(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: qrea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
58      REAL, save:: qrea2(ip1jmp1, llm) ! temp pot reales  
59        REAL, save:: ucovrea2(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea2(iim + 1, jjm, llm)
60        ! vents covariants reanalyses
61    
62        REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
63        REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
64      REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse      REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse
     REAL, save:: psrea2(ip1jmp1) ! ps  
65    
66      REAL, save:: alpha_q(ip1jmp1)      ! alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape
67      REAL, save:: alpha_t(ip1jmp1), alpha_p(ip1jmp1)      ! alpha=1 signifie pas d'injection
68      REAL, save:: alpha_u(ip1jmp1), alpha_v(ip1jm)      ! alpha=0 signifie injection totale
69      REAL dday_step, toto, reste      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)
70      real, save:: itau_test      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1), alpha_p(ip1jmp1)
71        REAL, save:: alpha_u(iim + 1, jjm + 1), alpha_v(iim + 1, jjm)
72    
73      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea
74    
75      INTEGER ilon, ilat      INTEGER ilon, ilat
76      REAL factt, ztau(ip1jmp1)      REAL factt ! pas de temps entre deux appels au guidage, en fraction de jour
77        real ztau(iim + 1, jjm + 1)
78    
     INTEGER, INTENT(IN):: itau  
79      INTEGER ij, l      INTEGER ij, l
80      INTEGER ncidpl, varidpl, status      INTEGER ncidpl, status
81      INTEGER rcod, rid      INTEGER rcod, rid
82      REAL ditau, tau, a      REAL tau
83      INTEGER, SAVE:: nlev      INTEGER, SAVE:: nlev
84    
85      ! TEST SUR QSAT      ! TEST SUR QSAT
86      REAL p(ip1jmp1, llmp1), pk(ip1jmp1, llm), pks(ip1jmp1)      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1)
87      REAL pkf(ip1jmp1, llm)      real pk(iim + 1, jjm + 1, llm), pks(iim + 1, jjm + 1)
88      REAL pres(ip1jmp1, llm)  
89        REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)
90      REAL qsat(ip1jmp1, llm)  
91      REAL unskap      INTEGER, parameter:: igrads = 2
     REAL tnat(ip1jmp1, llm)  
   
     LOGICAL:: first = .TRUE.  
     CHARACTER(len=10) file  
     INTEGER:: igrads = 2  
92      REAL:: dtgrads = 100.      REAL:: dtgrads = 100.
93    
94      !-----------------------------------------------------------------------      !-----------------------------------------------------------------------
95    
96      PRINT *, 'Call sequence information: guide'      PRINT *, 'Call sequence information: guide'
97    
98      ! calcul de l'humidite saturante      first_call: IF (itau == 0) THEN
   
     forall (l = 1: llm + 1) p(:, l) = ap(l) + bp(l) * ps  
     CALL massdair(p, masse)  
     CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk, pkf)  
     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  
   
     IF (first) THEN  
99         CALL conf_guide         CALL conf_guide
100         file = 'guide'         CALL inigrads(igrads, rlonv, 180. / pi, -180., 180., rlatu, -90., &
101         CALL inigrads(igrads, rlonv, 180./pi, -180., 180., rlatu, -90., 90., &              90., 180. / pi, presnivs, 1., dtgrads, 'guide', 'dyn_zon ')
             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  
102    
103         IF (online==1) THEN         IF (online) THEN
104            ! 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  
105    
106            ! coordonnees du centre du zoom            ! coordonnees du centre du zoom
107            CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)            CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)
108            ! aire de la maille au centre du zoom            ! aire de la maille au centre du zoom
109            aire_min = aire(ilon+(ilat-1)*iip1)            aire_min = aire(ilon+(ilat - 1) * iip1)
110            ! aire maximale de la maille            ! aire maximale de la maille
111            aire_max = 0.            aire_max = 0.
112            DO ij = 1, ip1jmp1            DO ij = 1, ip1jmp1
113               aire_max = max(aire_max, aire(ij))               aire_max = max(aire_max, aire(ij))
114            END DO            END DO
115            ! factt = pas de temps en fraction de jour  
116            factt = dtvr*iperiod/daysec            factt = dtvr * iperiod / daysec
117    
118            CALL tau2alpha(3, iip1, jjm, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)            CALL tau2alpha(3, iip1, jjm, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)
119            CALL tau2alpha(2, iip1, jjp1, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)            CALL tau2alpha(2, iip1, jjp1, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)
# Line 139  CONTAINS Line 124  CONTAINS
124            CALL dump2d(iip1, jjp1, aire, 'AIRE MAILLe ')            CALL dump2d(iip1, jjp1, aire, 'AIRE MAILLe ')
125            CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_u, 'COEFF U ')            CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_u, 'COEFF U ')
126            CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_t, 'COEFF T ')            CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_t, 'COEFF T ')
   
           ! Cas ou on force exactement par les variables analysees  
127         ELSE         ELSE
128              ! Cas ou on force exactement par les variables analysees
129            alpha_t = 0.            alpha_t = 0.
130            alpha_u = 0.            alpha_u = 0.
131            alpha_v = 0.            alpha_v = 0.
132            alpha_p = 0.            alpha_p = 0.
           ! physic=.false.  
133         END IF         END IF
134    
        itau_test = 1001  
135         step_rea = 1         step_rea = 1
136         count_no_rea = 0         count_no_rea = 0
137         ncidpl = -99         ncidpl = -99
138    
        ! itau_test montre si l'importation a deja ete faite au rang itau  
139         ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux         ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux
140         if (guide_u) then         if (guide_u) call nf95_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncidpl)
141            if (ncidpl.eq.-99) rcod=nf90_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncidpl)         if (guide_v) call nf95_open('v.nc',nf90_nowrite,ncidpl)
142         endif         if (guide_T) call nf95_open('T.nc',nf90_nowrite,ncidpl)
143           if (guide_Q) call nf95_open('hur.nc',nf90_nowrite, ncidpl)
        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  
144    
145         IF (ncep) THEN         IF (ncep) THEN
146            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'LEVEL', rid)            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'LEVEL', rid)
147         ELSE         ELSE
148            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'PRESSURE', rid)            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'PRESSURE', rid)
149         END IF         END IF
150         status = nf90_inquire_dimension(ncidpl, rid, len=nlev)         call nf95_inquire_dimension(ncidpl, rid, nclen=nlev)
151         PRINT *, 'nlev', nlev         PRINT *, 'nlev', nlev
152         rcod = nf90_close(ncidpl)         rcod = nf90_close(ncidpl)
153         ! Lecture du premier etat des reanalyses.         ! Lecture du premier etat des reanalyses.
154         CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &         CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &
155              masserea2, psrea2, 1, nlev)              masserea2, nlev)
156         qrea2(:, :) = max(qrea2(:, :), 0.1)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
157        END IF first_call
        ! Debut de l'integration temporelle:  
     END IF ! first  
158    
159      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:
160    
161      ditau = real(itau)      ! Nudging fields are given 4 times per day:
162      dday_step = real(day_step)      IF (mod(itau, day_step / 4) == 0) THEN
163      WRITE (*, *) 'ditau, dday_step'         vcovrea1 = vcovrea2
164      WRITE (*, *) ditau, dday_step         ucovrea1 = ucovrea2
165      toto = 4*ditau/dday_step         tetarea1 = tetarea2
166      reste = toto - aint(toto)         qrea1 = qrea2
167    
168      IF (reste==0.) THEN         PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &
169         IF (itau_test==itau) THEN              count_no_rea, ' non lectures'
170            WRITE (*, *) 'deuxieme passage de advreel a itau=', itau         step_rea = step_rea + 1
171            STOP         CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &
172         ELSE              masserea2, nlev)
173            vcovrea1(:, :) = vcovrea2(:, :)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
174            ucovrea1(:, :) = ucovrea2(:, :)         factt = dtvr * iperiod / daysec
175            tetarea1(:, :) = tetarea2(:, :)         ztau = factt / max(alpha_t, 1E-10)
176            qrea1(:, :) = qrea2(:, :)         CALL wrgrads(igrads, 1, aire, 'aire ', 'aire ')
177           CALL wrgrads(igrads, 1, dxdys, 'dxdy ', 'dxdy ')
178            PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &         CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_u, 'au ', 'au ')
179                 count_no_rea, ' non lectures'         CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_t, 'at ', 'at ')
180            step_rea = step_rea + 1         CALL wrgrads(igrads, 1, ztau, 'taut ', 'taut ')
181            itau_test = itau         CALL wrgrads(igrads, llm, ucov, 'u ', 'u ')
182            CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, &         CALL wrgrads(igrads, llm, ucovrea2, 'ua ', 'ua ')
183                 qrea2, masserea2, psrea2, 1, nlev)         CALL wrgrads(igrads, llm, teta, 'T ', 'T ')
184            qrea2(:, :) = max(qrea2(:, :), 0.1)         CALL wrgrads(igrads, llm, tetarea2, 'Ta ', 'Ta ')
185            factt = dtvr*iperiod/daysec         CALL wrgrads(igrads, llm, qrea2, 'Qa ', 'Qa ')
186            ztau(:) = factt/max(alpha_t(:), 1.E-10)         CALL wrgrads(igrads, llm, q, '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  
187      ELSE      ELSE
188         count_no_rea = count_no_rea + 1         count_no_rea = count_no_rea + 1
189      END IF      END IF
190    
191      ! Guidage      ! Guidage
     ! x_gcm = a * x_gcm + (1-a) * x_reanalyses  
192    
193      IF (ini_anal) PRINT *, 'ATTENTION !!! ON PART DU GUIDAGE'      tau = mod(real(itau) / real(day_step / 4), 1.)
194    
195      ditau = real(itau)      ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses
     dday_step = real(day_step)  
196    
     tau = 4*ditau/dday_step  
     tau = tau - aint(tau)  
   
     ! ucov  
197      IF (guide_u) THEN      IF (guide_u) THEN
198         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
199            DO ij = 1, ip1jmp1            ucov = ucovrea1
200               a = (1.-tau)*ucovrea1(ij, l) + tau*ucovrea2(ij, l)         else
201               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) &
202               IF (first .AND. ini_anal) ucov(ij, l) = a                 + alpha_u * ((1. - tau) * ucovrea1(:, :, l) &
203            END DO                 + tau * ucovrea2(:, :, l))
204         END DO         end IF
205      END IF      END IF
206    
207      IF (guide_t) THEN      IF (guide_t) THEN
208         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
209            DO ij = 1, ip1jmp1            teta = tetarea1
210               a = (1.-tau)*tetarea1(ij, l) + tau*tetarea2(ij, l)         else
211               teta(ij, l) = (1.-alpha_t(ij))*teta(ij, l) + alpha_t(ij)*a            forall (l = 1: llm) teta(:, :, l) = (1. - alpha_t) * teta(:, :, l) &
212               IF (first .AND. ini_anal) teta(ij, l) = a                 + alpha_t * ((1. - tau) * tetarea1(:, :, l) &
213            END DO                 + tau * tetarea2(:, :, l))
214         END DO         end IF
215      END IF      END IF
216    
     ! P  
     IF (guide_p) THEN  
        DO ij = 1, ip1jmp1  
           a = (1.-tau)*psrea1(ij) + tau*psrea2(ij)  
           ps(ij) = (1.-alpha_p(ij))*ps(ij) + alpha_p(ij)*a  
           IF (first .AND. ini_anal) ps(ij) = a  
        END DO  
        forall (l = 1: llm + 1) p(:, l) = ap(l) + bp(l) * ps  
        CALL massdair(p, masse)  
     END IF  
   
     ! q  
217      IF (guide_q) THEN      IF (guide_q) THEN
218         DO l = 1, llm         ! Calcul de l'humidité saturante :
219            DO ij = 1, ip1jmp1         forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
220               a = (1.-tau)*qrea1(ij, l) + tau*qrea2(ij, l)         CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)
221               ! hum relative en % -> hum specif         qsat = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa))
222               a = qsat(ij, l)*a*0.01  
223               q(ij, l) = (1.-alpha_q(ij))*q(ij, l) + alpha_q(ij)*a         ! humidité relative en % -> humidité spécifique
224               IF (first .AND. ini_anal) q(ij, l) = a         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
225            END DO            q = qsat * qrea1 * 0.01
226         END DO         else
227              forall (l = 1: llm) q(:, :, l) = (1. - alpha_q) * q(:, :, l) &
228                   + alpha_q * (qsat(:, :, l) * ((1. - tau) * qrea1(:, :, l) &
229                   + tau * qrea2(:, :, l)) * 0.01)
230           end IF
231      END IF      END IF
232    
     ! vcov  
233      IF (guide_v) THEN      IF (guide_v) THEN
234         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
235            DO ij = 1, ip1jm            vcov = vcovrea1
236               a = (1.-tau)*vcovrea1(ij, l) + tau*vcovrea2(ij, l)         else
237               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) &
238               IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a                 + alpha_v * ((1. - tau) * vcovrea1(:, :, l) &
239            END DO                 + tau * vcovrea2(:, :, l))
240            IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a         end IF
        END DO  
241      END IF      END IF
242    
     first = .FALSE.  
   
243    END SUBROUTINE guide    END SUBROUTINE guide
244    
245  END MODULE guide_m  END MODULE guide_m
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