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revision 90 by guez, Wed Mar 12 21:16:36 2014 UTC revision 103 by guez, Fri Aug 29 13:00:05 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 dump2d_m, only: dump2d
25      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb
26      USE inigrads_m, ONLY: inigrads      USE inigrads_m, ONLY: inigrads
27      use massdair_m, only: massdair      use netcdf, only: nf90_nowrite, nf90_close, nf90_inq_dimid
28      use netcdf, only: nf90_nowrite, nf90_open, nf90_close, nf90_inq_dimid, &      use netcdf95, only: nf95_inquire_dimension, nf95_open
          nf90_inquire_dimension  
29      use nr_util, only: pi      use nr_util, only: pi
30      USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jm, ip1jmp1, jjp1, llmp1      USE paramet_m, ONLY: iip1, ip1jmp1, jjp1, llmp1
31      USE q_sat_m, ONLY: q_sat      USE q_sat_m, ONLY: q_sat
32      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse      use read_reanalyse_m, only: read_reanalyse
33      USE serre, ONLY: clat, clon      USE serre, ONLY: clat, clon
# Line 37  CONTAINS Line 36  CONTAINS
36      INTEGER, INTENT(IN):: itau      INTEGER, INTENT(IN):: itau
37    
38      ! variables dynamiques      ! variables dynamiques
39      REAL ucov(ip1jmp1, llm), vcov(ip1jm, llm) ! vents covariants  
40        REAL, intent(inout):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm) vent covariant
41        REAL, intent(inout):: vcov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm, llm) ! vent covariant
42    
43      REAL, intent(inout):: teta(iim + 1, jjm + 1, llm) ! température potentielle      REAL, intent(inout):: teta(iim + 1, jjm + 1, llm) ! température potentielle
44      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  
45      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol      REAL, intent(in):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol
46    
47      ! Local:      ! Local:
48    
49      ! variables dynamiques pour les reanalyses.      ! variables dynamiques pour les reanalyses.
50      REAL, save:: ucovrea1(ip1jmp1, llm), vcovrea1(ip1jm, llm) !vts cov reas  
51        REAL, save:: ucovrea1(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea1(iim + 1, jjm, llm)
52        ! vents covariants reanalyses
53    
54      REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: tetarea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
55      REAL, save:: qrea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: qrea1(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
56      REAL, save:: ucovrea2(ip1jmp1, llm), vcovrea2(ip1jm, llm) !vts cov reas  
57        REAL, save:: ucovrea2(iim + 1, jjm + 1, llm), vcovrea2(iim + 1, jjm, llm)
58        ! vents covariants reanalyses
59    
60      REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: tetarea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
61      REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales      REAL, save:: qrea2(iim + 1, jjm + 1, llm) ! temp pot reales
62      REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse      REAL, save:: masserea2(ip1jmp1, llm) ! masse
63    
64        ! alpha determine la part des injections de donnees a chaque etape
65        ! alpha=1 signifie pas d'injection
66        ! alpha=0 signifie injection totale
67      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)      REAL, save:: alpha_q(iim + 1, jjm + 1)
68      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1), alpha_p(ip1jmp1)      REAL, save:: alpha_t(iim + 1, jjm + 1)
69      REAL, save:: alpha_u(ip1jmp1), alpha_v(ip1jm)      REAL, save:: alpha_u(iim + 1, jjm + 1), alpha_v(iim + 1, jjm)
70      REAL dday_step, toto, reste  
     real, save:: itau_test  
71      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea      INTEGER, save:: step_rea, count_no_rea
72    
73      INTEGER ilon, ilat      INTEGER ilon, ilat
74      REAL factt, ztau(iim + 1, jjm + 1)      REAL factt ! pas de temps entre deux appels au guidage, en fraction de jour
75        real ztau(iim + 1, jjm + 1)
76    
77      INTEGER ij, i, j, l      INTEGER ij, l
78      INTEGER ncidpl, status      INTEGER ncidpl, status
79      INTEGER rcod, rid      INTEGER rcod, rid
80      REAL ditau, tau, a      REAL tau
81      INTEGER, SAVE:: nlev      INTEGER, SAVE:: nlev
82    
83      ! TEST SUR QSAT      ! TEST SUR QSAT
84      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1)      REAL p(iim + 1, jjm + 1, llmp1)
85      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)  
86    
87      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL qsat(iim + 1, jjm + 1, llm)
     REAL unskap  
     REAL tnat(iim + 1, jjm + 1, llm)  
88    
89      LOGICAL:: first = .TRUE.      INTEGER, parameter:: igrads = 2
     CHARACTER(len=10) file  
     INTEGER:: igrads = 2  
90      REAL:: dtgrads = 100.      REAL:: dtgrads = 100.
91    
92      !-----------------------------------------------------------------------      !-----------------------------------------------------------------------
93    
94      PRINT *, 'Call sequence information: guide'      PRINT *, 'Call sequence information: guide'
95    
96      ! 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)  
     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  
97         CALL conf_guide         CALL conf_guide
98         file = 'guide'         CALL inigrads(igrads, rlonv, 180. / pi, -180., 180., rlatu, -90., &
99         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  
100    
101         IF (online==1) THEN         IF (online) THEN
102            ! 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  
103    
104            ! coordonnees du centre du zoom            ! coordonnees du centre du zoom
105            CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)            CALL coordij(clon, clat, ilon, ilat)
# Line 129  CONTAINS Line 110  CONTAINS
110            DO ij = 1, ip1jmp1            DO ij = 1, ip1jmp1
111               aire_max = max(aire_max, aire(ij))               aire_max = max(aire_max, aire(ij))
112            END DO            END DO
113            ! factt = pas de temps en fraction de jour  
114            factt = dtvr * iperiod / daysec            factt = dtvr * iperiod / daysec
115    
116            CALL tau2alpha(3, iip1, jjm, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)            CALL tau2alpha(3, factt, tau_min_v, tau_max_v, alpha_v)
117            CALL tau2alpha(2, iip1, jjp1, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)            CALL tau2alpha(2, factt, tau_min_u, tau_max_u, alpha_u)
118            CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)            CALL tau2alpha(1, factt, tau_min_t, tau_max_t, alpha_t)
119            CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_p, tau_max_p, alpha_p)            CALL tau2alpha(1, factt, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)
           CALL tau2alpha(1, iip1, jjp1, factt, tau_min_q, tau_max_q, alpha_q)  
120    
121            CALL dump2d(iip1, jjp1, aire, 'AIRE MAILLe ')            CALL dump2d(iip1, jjp1, aire, 'AIRE MAILLe ')
122            CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_u, 'COEFF U ')            CALL dump2d(iip1, jjp1, alpha_u, 'COEFF U ')
123            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  
124         ELSE         ELSE
125              ! Cas ou on force exactement par les variables analysees
126            alpha_t = 0.            alpha_t = 0.
127            alpha_u = 0.            alpha_u = 0.
128            alpha_v = 0.            alpha_v = 0.
129            alpha_p = 0.            alpha_q = 0.
           ! physic=.false.  
130         END IF         END IF
131    
        itau_test = 1001  
132         step_rea = 1         step_rea = 1
133         count_no_rea = 0         count_no_rea = 0
134         ncidpl = -99         ncidpl = -99
135    
        ! itau_test montre si l'importation a deja ete faite au rang itau  
136         ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux         ! lecture d'un fichier netcdf pour determiner le nombre de niveaux
137         if (guide_u) then         if (guide_u) call nf95_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncidpl)
138            if (ncidpl.eq. - 99) rcod=nf90_open('u.nc',Nf90_NOWRITe,ncidpl)         if (guide_v) call nf95_open('v.nc',nf90_nowrite,ncidpl)
139         endif         if (guide_T) call nf95_open('T.nc',nf90_nowrite,ncidpl)
140           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  
141    
142         IF (ncep) THEN         IF (ncep) THEN
143            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'LEVEL', rid)            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'LEVEL', rid)
144         ELSE         ELSE
145            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'PRESSURE', rid)            status = nf90_inq_dimid(ncidpl, 'PRESSURE', rid)
146         END IF         END IF
147         status = nf90_inquire_dimension(ncidpl, rid, len=nlev)         call nf95_inquire_dimension(ncidpl, rid, nclen=nlev)
148         PRINT *, 'nlev', nlev         PRINT *, 'nlev', nlev
149         rcod = nf90_close(ncidpl)         rcod = nf90_close(ncidpl)
150         ! Lecture du premier etat des reanalyses.         ! Lecture du premier etat des reanalyses.
151         CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &         CALL read_reanalyse(1, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &
152              masserea2, nlev)              masserea2, nlev)
153         qrea2 = max(qrea2, 0.1)         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
154        END IF first_call
        ! Debut de l'integration temporelle:  
     END IF ! first  
155    
156      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:      ! IMPORTATION DES VENTS, PRESSION ET TEMPERATURE REELS:
157    
158      ditau = real(itau)      ! Nudging fields are given 4 times per day:
159      dday_step = real(day_step)      IF (mod(itau, day_step / 4) == 0) THEN
160      WRITE (*, *) 'ditau, dday_step'         vcovrea1 = vcovrea2
161      WRITE (*, *) ditau, dday_step         ucovrea1 = ucovrea2
162      toto = 4 * ditau / dday_step         tetarea1 = tetarea2
163      reste = toto - aint(toto)         qrea1 = qrea2
164    
165      IF (reste==0.) THEN         PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &
166         IF (itau_test==itau) THEN              count_no_rea, ' non lectures'
167            WRITE (*, *) 'deuxieme passage de advreel a itau=', itau         step_rea = step_rea + 1
168            STOP         CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, qrea2, &
169         ELSE              masserea2, nlev)
170            vcovrea1 = vcovrea2         qrea2 = max(qrea2, 0.1)
171            ucovrea1 = ucovrea2         factt = dtvr * iperiod / daysec
172            tetarea1 = tetarea2         ztau = factt / max(alpha_t, 1E-10)
173            qrea1 = qrea2         CALL wrgrads(igrads, 1, aire, 'aire ', 'aire ')
174           CALL wrgrads(igrads, 1, dxdys, 'dxdy ', 'dxdy ')
175            PRINT *, 'LECTURE REANALYSES, pas ', step_rea, 'apres ', &         CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_u, 'au ', 'au ')
176                 count_no_rea, ' non lectures'         CALL wrgrads(igrads, 1, alpha_t, 'at ', 'at ')
177            step_rea = step_rea + 1         CALL wrgrads(igrads, 1, ztau, 'taut ', 'taut ')
178            itau_test = itau         CALL wrgrads(igrads, llm, ucov, 'u ', 'u ')
179            CALL read_reanalyse(step_rea, ps, ucovrea2, vcovrea2, tetarea2, &         CALL wrgrads(igrads, llm, ucovrea2, 'ua ', 'ua ')
180                 qrea2, masserea2, nlev)         CALL wrgrads(igrads, llm, teta, 'T ', 'T ')
181            qrea2 = max(qrea2, 0.1)         CALL wrgrads(igrads, llm, tetarea2, 'Ta ', 'Ta ')
182            factt = dtvr * iperiod / daysec         CALL wrgrads(igrads, llm, qrea2, 'Qa ', 'Qa ')
183            ztau = factt / max(alpha_t, 1E-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  
184      ELSE      ELSE
185         count_no_rea = count_no_rea + 1         count_no_rea = count_no_rea + 1
186      END IF      END IF
187    
188      ! Guidage      ! Guidage
     ! x_gcm = a * x_gcm + (1 - a) * x_reanalyses  
189    
190      IF (ini_anal) PRINT *, 'ATTENTION !!! ON PART DU GUIDAGE'      tau = mod(real(itau) / real(day_step / 4), 1.)
191    
192      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)  
193    
     ! ucov  
194      IF (guide_u) THEN      IF (guide_u) THEN
195         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
196            DO ij = 1, ip1jmp1            ucov = ucovrea1
197               a = (1. - tau) * ucovrea1(ij, l) + tau * ucovrea2(ij, l)         else
198               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) &
199               IF (first .AND. ini_anal) ucov(ij, l) = a                 + alpha_u * ((1. - tau) * ucovrea1(:, :, l) &
200            END DO                 + tau * ucovrea2(:, :, l))
201         END DO         end IF
202      END IF      END IF
203    
204      IF (guide_t) THEN      IF (guide_t) THEN
205         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
206            do j = 1, jjm + 1            teta = tetarea1
207               DO i = 1, iim + 1         else
208                  a = (1. - tau) * tetarea1(i, j, l) + tau * tetarea2(i, j, l)            forall (l = 1: llm) teta(:, :, l) = (1. - alpha_t) * teta(:, :, l) &
209                  teta(i, j, l) = (1. - alpha_t(i, j)) * teta(i, j, l) &                 + alpha_t * ((1. - tau) * tetarea1(:, :, l) &
210                       + alpha_t(i, j) * a                 + tau * tetarea2(:, :, l))
211                  IF (first .AND. ini_anal) teta(i, j, l) = a         end IF
              END DO  
           end do  
        END DO  
212      END IF      END IF
213    
214      IF (guide_q) THEN      IF (guide_q) THEN
215         DO l = 1, llm         ! Calcul de l'humidité saturante :
216            do j = 1, jjm + 1         forall (l = 1: llm + 1) p(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
217               DO i = 1, iim + 1         CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk)
218                  a = (1. - tau) * qrea1(i, j, l) + tau * qrea2(i, j, l)         qsat = q_sat(pk * teta / cpp, preff * (pk / cpp)**(1. / kappa))
219                  ! hum relative en % -> hum specif  
220                  a = qsat(i, j, l) * a * 0.01         ! humidité relative en % -> humidité spécifique
221                  q(i, j, l) = (1. - alpha_q(i, j)) * q(i, j, l) &         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
222                       + alpha_q(i, j) * a            q = qsat * qrea1 * 0.01
223                  IF (first .AND. ini_anal) q(i, j, l) = a         else
224               END DO            forall (l = 1: llm) q(:, :, l) = (1. - alpha_q) * q(:, :, l) &
225            end do                 + alpha_q * (qsat(:, :, l) * ((1. - tau) * qrea1(:, :, l) &
226         END DO                 + tau * qrea2(:, :, l)) * 0.01)
227           end IF
228      END IF      END IF
229    
     ! vcov  
230      IF (guide_v) THEN      IF (guide_v) THEN
231         DO l = 1, llm         IF (itau == 0 .AND. ini_anal) then
232            DO ij = 1, ip1jm            vcov = vcovrea1
233               a = (1. - tau) * vcovrea1(ij, l) + tau * vcovrea2(ij, l)         else
234               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) &
235               IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a                 + alpha_v * ((1. - tau) * vcovrea1(:, :, l) &
236            END DO                 + tau * vcovrea2(:, :, l))
237            IF (first .AND. ini_anal) vcov(ij, l) = a         end IF
        END DO  
238      END IF      END IF
239    
     first = .FALSE.  
   
240    END SUBROUTINE guide    END SUBROUTINE guide
241    
242  END MODULE guide_m  END MODULE guide_m
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