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revision 39 by guez, Tue Jan 25 15:11:05 2011 UTC revision 40 by guez, Tue Feb 22 13:49:36 2011 UTC
# Line 4  module calfis_m Line 4  module calfis_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE calfis(rdayvrai, heure, pucov, pvcov, pteta, q, &    SUBROUTINE calfis(rdayvrai, heure, pucov, pvcov, pteta, q, pmasse, pps, &
8         pmasse, pps, ppk, pphis, pphi, pducov, pdvcov, pdteta, pdq, pw, &         ppk, pphis, pphi, pducov, pdvcov, pdteta, pdq, pw, pdufi, pdvfi, &
9         pdufi, pdvfi, pdhfi, pdqfi, pdpsfi, lafin)         pdhfi, pdqfi, pdpsfi, lafin)
10    
11      ! From dyn3d/calfis.F, version 1.3 2005/05/25 13:10:09      ! From dyn3d/calfis.F, version 1.3 2005/05/25 13:10:09
12      ! Authors : P. Le Van, F. Hourdin      ! Authors: P. Le Van, F. Hourdin
13    
14      !   1. rearrangement des tableaux et transformation      ! 1. Réarrangement des tableaux et transformation variables
15      !      variables dynamiques  >  variables physiques      ! dynamiques en variables physiques
16      !   2. calcul des termes physiques      ! 2. Calcul des termes physiques
17      !   3. retransformation des tendances physiques en tendances dynamiques      ! 3. Retransformation des tendances physiques en tendances dynamiques
18    
19      !   remarques:      ! Remarques:
20      !   ----------  
21        ! - Les vents sont donnés dans la physique par leurs composantes
22      !    - les vents sont donnes dans la physique par leurs composantes      ! naturelles.
23      !      naturelles.  
24      !    - la variable thermodynamique de la physique est une variable      ! - La variable thermodynamique de la physique est une variable
25      !      intensive :   T      ! intensive : T.
26      !      pour la dynamique on prend    T * (preff / p(l)) **kappa      ! Pour la dynamique on prend T * (preff / p(l)) **kappa
27      !    - les deux seules variables dependant de la geometrie necessaires  
28      !      pour la physique sont la latitude pour le rayonnement et      ! - Les deux seules variables dépendant de la géométrie
29      !      l'aire de la maille quand on veut integrer une grandeur      ! nécessaires pour la physique sont la latitude pour le
30      !      horizontalement.      ! rayonnement et l'aire de la maille quand on veut intégrer une
31        ! grandeur horizontalement.
32      !     Input :  
33      !     -------      ! Input :
34      !       pucov           covariant zonal velocity      ! pucov covariant zonal velocity
35      !       pvcov           covariant meridional velocity      ! pvcov covariant meridional velocity
36      !       pteta           potential temperature      ! pteta potential temperature
37      !       pps             surface pressure      ! pps surface pressure
38      !       pmasse          masse d'air dans chaque maille      ! pmasse masse d'air dans chaque maille
39      !       pts             surface temperature  (K)      ! pts surface temperature (K)
40      !       callrad         clef d'appel au rayonnement      ! callrad clef d'appel au rayonnement
41    
42      !    Output :      ! Output :
43      !    --------      ! pdufi tendency for the natural zonal velocity (ms-1)
44      !        pdufi          tendency for the natural zonal velocity (ms-1)      ! pdvfi tendency for the natural meridional velocity
45      !        pdvfi          tendency for the natural meridional velocity      ! pdhfi tendency for the potential temperature
46      !        pdhfi          tendency for the potential temperature      ! pdtsfi tendency for the surface temperature
     !        pdtsfi         tendency for the surface temperature  
47    
48      !        pdtrad         radiative tendencies  \  both input      ! pdtrad radiative tendencies \ input and output
49      !        pfluxrad       radiative fluxes      /  and output      ! pfluxrad radiative fluxes / input and output
50    
51      use comconst, only: kappa, cpp, dtphys, g      use comconst, only: kappa, cpp, dtphys, g
52      use comvert, only: preff      use comvert, only: preff
# Line 60  contains Line 59  contains
59      use physiq_m, only: physiq      use physiq_m, only: physiq
60      use pressure_var, only: p3d, pls      use pressure_var, only: p3d, pls
61    
62      !    Arguments :      ! Arguments :
63    
64      LOGICAL, intent(in):: lafin      LOGICAL, intent(in):: lafin
65      REAL, intent(in):: heure ! heure de la journée en fraction de jour      REAL, intent(in):: heure ! heure de la journée en fraction de jour
# Line 92  contains Line 91  contains
91      REAL pdqfi(iim + 1, jjm + 1, llm, nqmx)      REAL pdqfi(iim + 1, jjm + 1, llm, nqmx)
92      REAL pdpsfi(iim + 1, jjm + 1)      REAL pdpsfi(iim + 1, jjm + 1)
93    
94      !    Local variables :      ! Local variables :
95    
96      INTEGER i, j, l, ig0, ig, iq, iiq      INTEGER i, j, l, ig0, ig, iq, iiq
97      REAL zpsrf(klon)      REAL zpsrf(klon)
# Line 123  contains Line 122  contains
122    
123      !!print *, "Call sequence information: calfis"      !!print *, "Call sequence information: calfis"
124    
125      !    1. Initialisations :      ! 1. Initialisations :
126      !   latitude, longitude et aires des mailles pour la physique:      ! latitude, longitude et aires des mailles pour la physique:
127    
128      !   40. transformation des variables dynamiques en variables physiques:      ! 40. transformation des variables dynamiques en variables physiques:
129      !   41. pressions au sol (en Pascals)      ! 41. pressions au sol (en Pascals)
130    
131      zpsrf(1) = pps(1, 1)      zpsrf(1) = pps(1, 1)
132    
133      ig0  = 2      ig0 = 2
134      DO j = 2, jjm      DO j = 2, jjm
135         CALL SCOPY(iim, pps(1, j), 1, zpsrf(ig0), 1)         CALL SCOPY(iim, pps(1, j), 1, zpsrf(ig0), 1)
136         ig0 = ig0+iim         ig0 = ig0+iim
# Line 139  contains Line 138  contains
138    
139      zpsrf(klon) = pps(1, jjm + 1)      zpsrf(klon) = pps(1, jjm + 1)
140    
141      !   42. pression intercouches :      ! 42. pression intercouches :
142    
143      !     .... zplev  definis aux (llm +1) interfaces des couches  ....      ! zplev defini aux (llm +1) interfaces des couches
144      !     .... zplay  definis aux (llm)    milieux des couches  ....      ! zplay defini aux (llm) milieux des couches  
145    
146      !    ...    Exner = cp * (p(l) / preff) ** kappa     ....      ! Exner = cp * (p(l) / preff) ** kappa
147    
148      forall (l = 1: llm+1) zplev(:, l) = pack(p3d(:, :, l), dyn_phy)      forall (l = 1: llm+1) zplev(:, l) = pack(p3d(:, :, l), dyn_phy)
149    
150      !   43. temperature naturelle (en K) et pressions milieux couches .      ! 43. temperature naturelle (en K) et pressions milieux couches
151      DO l=1, llm      DO l=1, llm
152         pksurcp     =  ppk(:, :, l) / cpp         pksurcp = ppk(:, :, l) / cpp
153         pls(:, :, l) = preff * pksurcp**(1./ kappa)         pls(:, :, l) = preff * pksurcp**(1./ kappa)
154         zplay(:, l) = pack(pls(:, :, l), dyn_phy)         zplay(:, l) = pack(pls(:, :, l), dyn_phy)
155         ztfi(:, l) = pack(pteta(:, :, l) * pksurcp, dyn_phy)         ztfi(:, l) = pack(pteta(:, :, l) * pksurcp, dyn_phy)
156      ENDDO      ENDDO
157    
158      !   43.bis traceurs      ! 43.bis traceurs
159      DO iq=1, nqmx      DO iq=1, nqmx
160         iiq=niadv(iq)         iiq=niadv(iq)
161         DO l=1, llm         DO l=1, llm
162            qx(1, l, iq) = q(1, 1, l, iiq)            qx(1, l, iq) = q(1, 1, l, iiq)
163            ig0          = 2            ig0 = 2
164            DO j=2, jjm            DO j=2, jjm
165               DO i = 1, iim               DO i = 1, iim
166                  qx(ig0, l, iq)  = q(i, j, l, iiq)                  qx(ig0, l, iq) = q(i, j, l, iiq)
167                  ig0             = ig0 + 1                  ig0 = ig0 + 1
168               ENDDO               ENDDO
169            ENDDO            ENDDO
170            qx(ig0, l, iq) = q(1, jjm + 1, l, iiq)            qx(ig0, l, iq) = q(1, jjm + 1, l, iiq)
171         ENDDO         ENDDO
172      ENDDO      ENDDO
173    
174      !   Geopotentiel calcule par rapport a la surface locale:      ! Geopotentiel calcule par rapport a la surface locale:
175      forall (l = 1:llm) zphi(:, l) = pack(pphi(:, :, l), dyn_phy)      forall (l = 1:llm) zphi(:, l) = pack(pphi(:, :, l), dyn_phy)
176      zphis = pack(pphis, dyn_phy)      zphis = pack(pphis, dyn_phy)
177      DO l=1, llm      DO l=1, llm
# Line 181  contains Line 180  contains
180         ENDDO         ENDDO
181      ENDDO      ENDDO
182    
183      ! Calcul de la vitesse  verticale  (en Pa*m*s  ou Kg/s)      ! Calcul de la vitesse verticale (en Pa*m*s ou Kg/s)
184      DO l=1, llm      DO l=1, llm
185         pvervel(1, l)=pw(1, 1, l) * g /apoln         pvervel(1, l)=pw(1, 1, l) * g /apoln
186         ig0=2         ig0=2
# Line 194  contains Line 193  contains
193         pvervel(ig0, l)=pw(1, jjm + 1, l) * g /apols         pvervel(ig0, l)=pw(1, jjm + 1, l) * g /apols
194      ENDDO      ENDDO
195    
196      !   45. champ u:      ! 45. champ u:
197    
198      DO  l=1, llm      DO l=1, llm
199         DO  j=2, jjm         DO j=2, jjm
200            ig0 = 1+(j-2)*iim            ig0 = 1+(j-2)*iim
201            zufi(ig0+1, l)= 0.5 *  &            zufi(ig0+1, l)= 0.5 * &
202                 (pucov(iim, j, l)/cu_2d(iim, j) + pucov(1, j, l)/cu_2d(1, j))                 (pucov(iim, j, l)/cu_2d(iim, j) + pucov(1, j, l)/cu_2d(1, j))
203            DO i=2, iim            DO i=2, iim
204               zufi(ig0+i, l)= 0.5 * &               zufi(ig0+i, l)= 0.5 * &
# Line 209  contains Line 208  contains
208         end DO         end DO
209      end DO      end DO
210    
211      !   46.champ v:      ! 46.champ v:
212    
213      forall (j = 2: jjm, l = 1: llm) zvfi(:iim, j, l)= 0.5 &      forall (j = 2: jjm, l = 1: llm) zvfi(:iim, j, l)= 0.5 &
214           * (pvcov(:iim, j-1, l) / cv_2d(:iim, j-1) &           * (pvcov(:iim, j-1, l) / cv_2d(:iim, j-1) &
215           + pvcov(:iim, j, l) / cv_2d(:iim, j))           + pvcov(:iim, j, l) / cv_2d(:iim, j))
216      zvfi(iim + 1, 2:jjm, :) = zvfi(1, 2:jjm, :)      zvfi(iim + 1, 2:jjm, :) = zvfi(1, 2:jjm, :)
217    
218      !   47. champs de vents au pôle nord        ! 47. champs de vents au pôle nord
219      !        U = 1 / pi  *  integrale [ v * cos(long) * d long ]      ! U = 1 / pi * integrale [ v * cos(long) * d long ]
220      !        V = 1 / pi  *  integrale [ v * sin(long) * d long ]      ! V = 1 / pi * integrale [ v * sin(long) * d long ]
221    
222      DO l=1, llm      DO l=1, llm
223         z1(1)   =(rlonu(1)-rlonu(iim)+2.*pi)*pvcov(1, 1, l)/cv_2d(1, 1)         z1(1) =(rlonu(1)-rlonu(iim)+2.*pi)*pvcov(1, 1, l)/cv_2d(1, 1)
224         DO i=2, iim         DO i=2, iim
225            z1(i)   =(rlonu(i)-rlonu(i-1))*pvcov(i, 1, l)/cv_2d(i, 1)            z1(i) =(rlonu(i)-rlonu(i-1))*pvcov(i, 1, l)/cv_2d(i, 1)
226         ENDDO         ENDDO
227    
228         zufi(1, l)  = SUM(COS(rlonv(:iim)) * z1) / pi         zufi(1, l) = SUM(COS(rlonv(:iim)) * z1) / pi
229         zvfi(:, 1, l)  = SUM(SIN(rlonv(:iim)) * z1) / pi         zvfi(:, 1, l) = SUM(SIN(rlonv(:iim)) * z1) / pi
230      ENDDO      ENDDO
231    
232      !   48. champs de vents au pôle sud:      ! 48. champs de vents au pôle sud:
233      !        U = 1 / pi  *  integrale [ v * cos(long) * d long ]      ! U = 1 / pi * integrale [ v * cos(long) * d long ]
234      !        V = 1 / pi  *  integrale [ v * sin(long) * d long ]      ! V = 1 / pi * integrale [ v * sin(long) * d long ]
235    
236      DO l=1, llm      DO l=1, llm
237         z1(1)   =(rlonu(1)-rlonu(iim)+2.*pi)*pvcov(1, jjm, l) &         z1(1) =(rlonu(1)-rlonu(iim)+2.*pi)*pvcov(1, jjm, l) &
238              /cv_2d(1, jjm)              /cv_2d(1, jjm)
239         DO i=2, iim         DO i=2, iim
240            z1(i)   =(rlonu(i)-rlonu(i-1))*pvcov(i, jjm, l)/cv_2d(i, jjm)            z1(i) =(rlonu(i)-rlonu(i-1))*pvcov(i, jjm, l)/cv_2d(i, jjm)
241         ENDDO         ENDDO
242    
243         zufi(klon, l)  = SUM(COS(rlonv(:iim)) * z1) / pi         zufi(klon, l) = SUM(COS(rlonv(:iim)) * z1) / pi
244         zvfi(:, jjm + 1, l)  = SUM(SIN(rlonv(:iim)) * z1) / pi         zvfi(:, jjm + 1, l) = SUM(SIN(rlonv(:iim)) * z1) / pi
245      ENDDO      ENDDO
246    
247      forall(l= 1: llm) v(:, l) = pack(zvfi(:, :, l), dyn_phy)      forall(l= 1: llm) v(:, l) = pack(zvfi(:, :, l), dyn_phy)
# Line 256  contains Line 255  contains
255           zphis, zufi, v, ztfi, qx, pvervel, zdufi, zdvfi, &           zphis, zufi, v, ztfi, qx, pvervel, zdufi, zdvfi, &
256           zdtfi, zdqfi, zdpsrf, pducov, PVteta) ! diagnostic PVteta, Amip2           zdtfi, zdqfi, zdpsrf, pducov, PVteta) ! diagnostic PVteta, Amip2
257    
258      !   transformation des tendances physiques en tendances dynamiques:      ! transformation des tendances physiques en tendances dynamiques:
259    
260      !  tendance sur la pression :      ! tendance sur la pression :
261    
262      pdpsfi = gr_fi_dyn(zdpsrf)      pdpsfi = gr_fi_dyn(zdpsrf)
263    
264      !   62. enthalpie potentielle      ! 62. enthalpie potentielle
265    
266      DO l=1, llm      DO l=1, llm
267    
268         DO i=1, iim + 1         DO i=1, iim + 1
269            pdhfi(i, 1, l)    = cpp *  zdtfi(1, l)      / ppk(i, 1  , l)            pdhfi(i, 1, l) = cpp * zdtfi(1, l) / ppk(i, 1 , l)
270            pdhfi(i, jjm + 1, l) = cpp *  zdtfi(klon, l)/ ppk(i, jjm + 1, l)            pdhfi(i, jjm + 1, l) = cpp * zdtfi(klon, l)/ ppk(i, jjm + 1, l)
271         ENDDO         ENDDO
272    
273         DO j=2, jjm         DO j=2, jjm
# Line 276  contains Line 275  contains
275            DO i=1, iim            DO i=1, iim
276               pdhfi(i, j, l) = cpp * zdtfi(ig0+i, l) / ppk(i, j, l)               pdhfi(i, j, l) = cpp * zdtfi(ig0+i, l) / ppk(i, j, l)
277            ENDDO            ENDDO
278            pdhfi(iim + 1, j, l) =  pdhfi(1, j, l)            pdhfi(iim + 1, j, l) = pdhfi(1, j, l)
279         ENDDO         ENDDO
280    
281      ENDDO      ENDDO
282    
283      !   62. humidite specifique      ! 62. humidite specifique
284    
285      DO iq=1, nqmx      DO iq=1, nqmx
286         DO l=1, llm         DO l=1, llm
287            DO i=1, iim + 1            DO i=1, iim + 1
288               pdqfi(i, 1, l, iq)    = zdqfi(1, l, iq)               pdqfi(i, 1, l, iq) = zdqfi(1, l, iq)
289               pdqfi(i, jjm + 1, l, iq) = zdqfi(klon, l, iq)               pdqfi(i, jjm + 1, l, iq) = zdqfi(klon, l, iq)
290            ENDDO            ENDDO
291            DO j=2, jjm            DO j=2, jjm
# Line 299  contains Line 298  contains
298         ENDDO         ENDDO
299      ENDDO      ENDDO
300    
301      !   63. traceurs      ! 63. traceurs
302    
303      !     initialisation des tendances      ! initialisation des tendances
304      pdqfi=0.      pdqfi=0.
305    
306      DO iq=1, nqmx      DO iq=1, nqmx
307         iiq=niadv(iq)         iiq=niadv(iq)
308         DO l=1, llm         DO l=1, llm
309            DO i=1, iim + 1            DO i=1, iim + 1
310               pdqfi(i, 1, l, iiq)    = zdqfi(1, l, iq)               pdqfi(i, 1, l, iiq) = zdqfi(1, l, iq)
311               pdqfi(i, jjm + 1, l, iiq) = zdqfi(klon, l, iq)               pdqfi(i, jjm + 1, l, iiq) = zdqfi(klon, l, iq)
312            ENDDO            ENDDO
313            DO j=2, jjm            DO j=2, jjm
# Line 321  contains Line 320  contains
320         ENDDO         ENDDO
321      ENDDO      ENDDO
322    
323      !   65. champ u:      ! 65. champ u:
324    
325      DO l=1, llm      DO l=1, llm
326    
327         DO i=1, iim + 1         DO i=1, iim + 1
328            pdufi(i, 1, l)    = 0.            pdufi(i, 1, l) = 0.
329            pdufi(i, jjm + 1, l) = 0.            pdufi(i, jjm + 1, l) = 0.
330         ENDDO         ENDDO
331    
# Line 343  contains Line 342  contains
342    
343      ENDDO      ENDDO
344    
345      !   67. champ v:      ! 67. champ v:
346    
347      DO l=1, llm      DO l=1, llm
348    
# Line 357  contains Line 356  contains
356         ENDDO         ENDDO
357      ENDDO      ENDDO
358    
359      !   68. champ v pres des poles:      ! 68. champ v pres des poles:
360      !      v = U * cos(long) + V * SIN(long)      ! v = U * cos(long) + V * SIN(long)
361    
362      DO l=1, llm      DO l=1, llm
363         DO i=1, iim         DO i=1, iim
# Line 372  contains Line 371  contains
371                 0.5*(pdvfi(i, jjm, l)+zdvfi(klon-iim-1+i, l))*cv_2d(i, jjm)                 0.5*(pdvfi(i, jjm, l)+zdvfi(klon-iim-1+i, l))*cv_2d(i, jjm)
372         ENDDO         ENDDO
373    
374         pdvfi(iim + 1, 1, l)  = pdvfi(1, 1, l)         pdvfi(iim + 1, 1, l) = pdvfi(1, 1, l)
375         pdvfi(iim + 1, jjm, l)= pdvfi(1, jjm, l)         pdvfi(iim + 1, jjm, l)= pdvfi(1, jjm, l)
376      ENDDO      ENDDO
377    
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