1 |
SUBROUTINE clqh(dtime,itime, date0,jour,debut,lafin, |
2 |
e rlon, rlat, cufi, cvfi, |
3 |
e knon, nisurf, knindex, pctsrf, |
4 |
$ soil_model,tsoil,qsol, |
5 |
e ok_veget, ocean, npas, nexca, |
6 |
e rmu0, co2_ppm, rugos, rugoro, |
7 |
e u1lay,v1lay,coef, |
8 |
e t,q,ts,paprs,pplay, |
9 |
e delp,radsol,albedo,alblw,snow,qsurf, |
10 |
e precip_rain, precip_snow, fder, taux, tauy, |
11 |
c -- LOOP |
12 |
e ywindsp, |
13 |
c -- LOOP |
14 |
$ sollw, sollwdown, swnet,fluxlat, |
15 |
s pctsrf_new, agesno, |
16 |
s d_t, d_q, d_ts, z0_new, |
17 |
s flux_t, flux_q,dflux_s,dflux_l, |
18 |
s fqcalving,ffonte,run_off_lic_0, |
19 |
cIM "slab" ocean |
20 |
s flux_o,flux_g,tslab,seaice) |
21 |
|
22 |
USE interface_surf |
23 |
|
24 |
use dimens_m |
25 |
use indicesol |
26 |
use dimphy |
27 |
use dimsoil |
28 |
use iniprint |
29 |
use YOMCST |
30 |
use yoethf |
31 |
use fcttre |
32 |
use conf_phys_m |
33 |
IMPLICIT none |
34 |
c====================================================================== |
35 |
c Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818 |
36 |
c Objet: diffusion verticale de "q" et de "h" |
37 |
c====================================================================== |
38 |
|
39 |
c Arguments: |
40 |
INTEGER knon |
41 |
REAL, intent(in):: dtime ! intervalle du temps (s) |
42 |
real date0 |
43 |
REAL u1lay(klon) ! vitesse u de la 1ere couche (m/s) |
44 |
REAL v1lay(klon) ! vitesse v de la 1ere couche (m/s) |
45 |
REAL coef(klon,klev) ! le coefficient d'echange (m**2/s) |
46 |
c multiplie par le cisaillement du |
47 |
c vent (dV/dz); la premiere valeur |
48 |
c indique la valeur de Cdrag (sans unite) |
49 |
REAL t(klon,klev) ! temperature (K) |
50 |
REAL q(klon,klev) ! humidite specifique (kg/kg) |
51 |
REAL ts(klon) ! temperature du sol (K) |
52 |
REAL evap(klon) ! evaporation au sol |
53 |
REAL paprs(klon,klev+1) ! pression a inter-couche (Pa) |
54 |
REAL pplay(klon,klev) ! pression au milieu de couche (Pa) |
55 |
REAL delp(klon,klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa) |
56 |
REAL radsol(klon) ! ray. net au sol (Solaire+IR) W/m2 |
57 |
REAL albedo(klon) ! albedo de la surface |
58 |
REAL alblw(klon) |
59 |
REAL snow(klon) ! hauteur de neige |
60 |
REAL qsurf(klon) ! humidite de l'air au dessus de la surface |
61 |
real precip_rain(klon), precip_snow(klon) |
62 |
REAL agesno(klon) |
63 |
REAL rugoro(klon) |
64 |
REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent |
65 |
integer jour ! jour de l'annee en cours |
66 |
real rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal |
67 |
real rugos(klon) ! rugosite |
68 |
integer knindex(klon) |
69 |
real pctsrf(klon,nbsrf) |
70 |
real, intent(in):: rlon(klon), rlat(klon) |
71 |
real cufi(klon), cvfi(klon) |
72 |
logical ok_veget |
73 |
REAL co2_ppm ! taux CO2 atmosphere |
74 |
character(len=*), intent(in):: ocean |
75 |
integer npas, nexca |
76 |
c -- LOOP |
77 |
REAL yu10mx(klon) |
78 |
REAL yu10my(klon) |
79 |
REAL ywindsp(klon) |
80 |
c -- LOOP |
81 |
|
82 |
|
83 |
c |
84 |
REAL d_t(klon,klev) ! incrementation de "t" |
85 |
REAL d_q(klon,klev) ! incrementation de "q" |
86 |
REAL d_ts(klon) ! incrementation de "ts" |
87 |
REAL flux_t(klon,klev) ! (diagnostic) flux de la chaleur |
88 |
c sensible, flux de Cp*T, positif vers |
89 |
c le bas: j/(m**2 s) c.a.d.: W/m2 |
90 |
REAL flux_q(klon,klev) ! flux de la vapeur d'eau:kg/(m**2 s) |
91 |
REAL dflux_s(klon) ! derivee du flux sensible dF/dTs |
92 |
REAL dflux_l(klon) ! derivee du flux latent dF/dTs |
93 |
cIM cf JLD |
94 |
c Flux thermique utiliser pour fondre la neige |
95 |
REAL ffonte(klon) |
96 |
c Flux d'eau "perdue" par la surface et nécessaire pour que limiter la |
97 |
c hauteur de neige, en kg/m2/s |
98 |
REAL fqcalving(klon) |
99 |
cIM "slab" ocean |
100 |
REAL tslab(klon) !temperature du slab ocean (K) (OCEAN='slab ') |
101 |
REAL seaice(klon) ! glace de mer en kg/m2 |
102 |
REAL flux_o(klon) ! flux entre l'ocean et l'atmosphere W/m2 |
103 |
REAL flux_g(klon) ! flux entre l'ocean et la glace de mer W/m2 |
104 |
c |
105 |
c====================================================================== |
106 |
REAL t_grnd ! temperature de rappel pour glace de mer |
107 |
PARAMETER (t_grnd=271.35) |
108 |
REAL t_coup |
109 |
PARAMETER(t_coup=273.15) |
110 |
c====================================================================== |
111 |
INTEGER i, k |
112 |
REAL zx_cq(klon,klev) |
113 |
REAL zx_dq(klon,klev) |
114 |
REAL zx_ch(klon,klev) |
115 |
REAL zx_dh(klon,klev) |
116 |
REAL zx_buf1(klon) |
117 |
REAL zx_buf2(klon) |
118 |
REAL zx_coef(klon,klev) |
119 |
REAL local_h(klon,klev) ! enthalpie potentielle |
120 |
REAL local_q(klon,klev) |
121 |
REAL local_ts(klon) |
122 |
REAL psref(klon) ! pression de reference pour temperature potent. |
123 |
REAL zx_pkh(klon,klev), zx_pkf(klon,klev) |
124 |
c====================================================================== |
125 |
c contre-gradient pour la vapeur d'eau: (kg/kg)/metre |
126 |
REAL gamq(klon,2:klev) |
127 |
c contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin/metre |
128 |
REAL gamt(klon,2:klev) |
129 |
REAL z_gamaq(klon,2:klev), z_gamah(klon,2:klev) |
130 |
REAL zdelz |
131 |
c====================================================================== |
132 |
c====================================================================== |
133 |
c Rajout pour l'interface |
134 |
integer, intent(in):: itime |
135 |
integer nisurf |
136 |
logical, intent(in):: debut |
137 |
logical, intent(in):: lafin |
138 |
real zlev1(klon) |
139 |
real fder(klon), taux(klon), tauy(klon) |
140 |
real temp_air(klon), spechum(klon) |
141 |
real epot_air(klon), ccanopy(klon) |
142 |
real tq_cdrag(klon), petAcoef(klon), peqAcoef(klon) |
143 |
real petBcoef(klon), peqBcoef(klon) |
144 |
real sollw(klon), sollwdown(klon), swnet(klon), swdown(klon) |
145 |
real p1lay(klon) |
146 |
c$$$C PB ajout pour soil |
147 |
LOGICAL, intent(in):: soil_model |
148 |
REAL tsoil(klon, nsoilmx) |
149 |
REAL qsol(klon) |
150 |
|
151 |
! Parametres de sortie |
152 |
real fluxsens(klon), fluxlat(klon) |
153 |
real tsol_rad(klon), tsurf_new(klon), alb_new(klon) |
154 |
real emis_new(klon), z0_new(klon) |
155 |
real pctsrf_new(klon,nbsrf) |
156 |
c JLD |
157 |
real zzpk |
158 |
C |
159 |
character (len = 20) :: modname = 'Debut clqh' |
160 |
LOGICAL check |
161 |
PARAMETER (check=.false.) |
162 |
C |
163 |
if (check) THEN |
164 |
write(*,*) modname,' nisurf=',nisurf |
165 |
CC call flush(6) |
166 |
endif |
167 |
c |
168 |
if (check) THEN |
169 |
WRITE(*,*)' qsurf (min, max)' |
170 |
$ , minval(qsurf(1:knon)), maxval(qsurf(1:knon)) |
171 |
CC call flush(6) |
172 |
ENDIF |
173 |
C |
174 |
C |
175 |
if (iflag_pbl.eq.1) then |
176 |
do k = 3, klev |
177 |
do i = 1, knon |
178 |
gamq(i,k)= 0.0 |
179 |
gamt(i,k)= -1.0e-03 |
180 |
enddo |
181 |
enddo |
182 |
do i = 1, knon |
183 |
gamq(i,2) = 0.0 |
184 |
gamt(i,2) = -2.5e-03 |
185 |
enddo |
186 |
else |
187 |
do k = 2, klev |
188 |
do i = 1, knon |
189 |
gamq(i,k) = 0.0 |
190 |
gamt(i,k) = 0.0 |
191 |
enddo |
192 |
enddo |
193 |
endif |
194 |
|
195 |
DO i = 1, knon |
196 |
psref(i) = paprs(i,1) !pression de reference est celle au sol |
197 |
local_ts(i) = ts(i) |
198 |
ENDDO |
199 |
DO k = 1, klev |
200 |
DO i = 1, knon |
201 |
zx_pkh(i,k) = (psref(i)/paprs(i,k))**RKAPPA |
202 |
zx_pkf(i,k) = (psref(i)/pplay(i,k))**RKAPPA |
203 |
local_h(i,k) = RCPD * t(i,k) * zx_pkf(i,k) |
204 |
local_q(i,k) = q(i,k) |
205 |
ENDDO |
206 |
ENDDO |
207 |
c |
208 |
c Convertir les coefficients en variables convenables au calcul: |
209 |
c |
210 |
c |
211 |
DO k = 2, klev |
212 |
DO i = 1, knon |
213 |
zx_coef(i,k) = coef(i,k)*RG/(pplay(i,k-1)-pplay(i,k)) |
214 |
. *(paprs(i,k)*2/(t(i,k)+t(i,k-1))/RD)**2 |
215 |
zx_coef(i,k) = zx_coef(i,k) * dtime*RG |
216 |
ENDDO |
217 |
ENDDO |
218 |
c |
219 |
c Preparer les flux lies aux contre-gardients |
220 |
c |
221 |
DO k = 2, klev |
222 |
DO i = 1, knon |
223 |
zdelz = RD * (t(i,k-1)+t(i,k))/2.0 / RG /paprs(i,k) |
224 |
. *(pplay(i,k-1)-pplay(i,k)) |
225 |
z_gamaq(i,k) = gamq(i,k) * zdelz |
226 |
z_gamah(i,k) = gamt(i,k) * zdelz *RCPD * zx_pkh(i,k) |
227 |
ENDDO |
228 |
ENDDO |
229 |
DO i = 1, knon |
230 |
zx_buf1(i) = zx_coef(i,klev) + delp(i,klev) |
231 |
zx_cq(i,klev) = (local_q(i,klev)*delp(i,klev) |
232 |
. -zx_coef(i,klev)*z_gamaq(i,klev))/zx_buf1(i) |
233 |
zx_dq(i,klev) = zx_coef(i,klev) / zx_buf1(i) |
234 |
c |
235 |
zzpk=(pplay(i,klev)/psref(i))**RKAPPA |
236 |
zx_buf2(i) = zzpk*delp(i,klev) + zx_coef(i,klev) |
237 |
zx_ch(i,klev) = (local_h(i,klev)*zzpk*delp(i,klev) |
238 |
. -zx_coef(i,klev)*z_gamah(i,klev))/zx_buf2(i) |
239 |
zx_dh(i,klev) = zx_coef(i,klev) / zx_buf2(i) |
240 |
ENDDO |
241 |
DO k = klev-1, 2 , -1 |
242 |
DO i = 1, knon |
243 |
zx_buf1(i) = delp(i,k)+zx_coef(i,k) |
244 |
. +zx_coef(i,k+1)*(1.-zx_dq(i,k+1)) |
245 |
zx_cq(i,k) = (local_q(i,k)*delp(i,k) |
246 |
. +zx_coef(i,k+1)*zx_cq(i,k+1) |
247 |
. +zx_coef(i,k+1)*z_gamaq(i,k+1) |
248 |
. -zx_coef(i,k)*z_gamaq(i,k))/zx_buf1(i) |
249 |
zx_dq(i,k) = zx_coef(i,k) / zx_buf1(i) |
250 |
c |
251 |
zzpk=(pplay(i,k)/psref(i))**RKAPPA |
252 |
zx_buf2(i) = zzpk*delp(i,k)+zx_coef(i,k) |
253 |
. +zx_coef(i,k+1)*(1.-zx_dh(i,k+1)) |
254 |
zx_ch(i,k) = (local_h(i,k)*zzpk*delp(i,k) |
255 |
. +zx_coef(i,k+1)*zx_ch(i,k+1) |
256 |
. +zx_coef(i,k+1)*z_gamah(i,k+1) |
257 |
. -zx_coef(i,k)*z_gamah(i,k))/zx_buf2(i) |
258 |
zx_dh(i,k) = zx_coef(i,k) / zx_buf2(i) |
259 |
ENDDO |
260 |
ENDDO |
261 |
C |
262 |
C nouvelle formulation JL Dufresne |
263 |
C |
264 |
C q1 = zx_cq(i,1) + zx_dq(i,1) * Flux_Q(i,1) * dt |
265 |
C h1 = zx_ch(i,1) + zx_dh(i,1) * Flux_H(i,1) * dt |
266 |
C |
267 |
DO i = 1, knon |
268 |
zx_buf1(i) = delp(i,1) + zx_coef(i,2)*(1.-zx_dq(i,2)) |
269 |
zx_cq(i,1) = (local_q(i,1)*delp(i,1) |
270 |
. +zx_coef(i,2)*(z_gamaq(i,2)+zx_cq(i,2))) |
271 |
. /zx_buf1(i) |
272 |
zx_dq(i,1) = -1. * RG / zx_buf1(i) |
273 |
c |
274 |
zzpk=(pplay(i,1)/psref(i))**RKAPPA |
275 |
zx_buf2(i) = zzpk*delp(i,1) + zx_coef(i,2)*(1.-zx_dh(i,2)) |
276 |
zx_ch(i,1) = (local_h(i,1)*zzpk*delp(i,1) |
277 |
. +zx_coef(i,2)*(z_gamah(i,2)+zx_ch(i,2))) |
278 |
. /zx_buf2(i) |
279 |
zx_dh(i,1) = -1. * RG / zx_buf2(i) |
280 |
ENDDO |
281 |
|
282 |
C Appel a interfsurf (appel generique) routine d'interface avec la surface |
283 |
|
284 |
c initialisation |
285 |
petAcoef =0. |
286 |
peqAcoef = 0. |
287 |
petBcoef =0. |
288 |
peqBcoef = 0. |
289 |
p1lay =0. |
290 |
|
291 |
c do i = 1, knon |
292 |
petAcoef(1:knon) = zx_ch(1:knon,1) |
293 |
peqAcoef(1:knon) = zx_cq(1:knon,1) |
294 |
petBcoef(1:knon) = zx_dh(1:knon,1) |
295 |
peqBcoef(1:knon) = zx_dq(1:knon,1) |
296 |
tq_cdrag(1:knon) =coef(1:knon,1) |
297 |
temp_air(1:knon) =t(1:knon,1) |
298 |
epot_air(1:knon) =local_h(1:knon,1) |
299 |
spechum(1:knon)=q(1:knon,1) |
300 |
p1lay(1:knon) = pplay(1:knon,1) |
301 |
zlev1(1:knon) = delp(1:knon,1) |
302 |
c swnet = swdown * (1. - albedo) |
303 |
c |
304 |
cIM swdown=flux SW incident sur terres |
305 |
cIM swdown=flux SW net sur les autres surfaces |
306 |
cIM swdown(1:knon) = swnet(1:knon) |
307 |
if(nisurf.eq.is_ter) THEN |
308 |
swdown(1:knon) = swnet(1:knon)/(1-albedo(1:knon)) |
309 |
else |
310 |
swdown(1:knon) = swnet(1:knon) |
311 |
endif |
312 |
c enddo |
313 |
ccanopy = co2_ppm |
314 |
|
315 |
CALL interfsurf_hq(itime, dtime, date0, jour, rmu0, |
316 |
e klon, iim, jjm, nisurf, knon, knindex, pctsrf, |
317 |
e rlon, rlat, cufi, cvfi, |
318 |
e debut, lafin, ok_veget, soil_model, nsoilmx,tsoil, qsol, |
319 |
e zlev1, u1lay, v1lay, temp_air, spechum, epot_air, ccanopy, |
320 |
e tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, |
321 |
e precip_rain, precip_snow, sollw, sollwdown, swnet, swdown, |
322 |
e fder, taux, tauy, |
323 |
c -- LOOP |
324 |
e ywindsp, |
325 |
c -- LOOP |
326 |
e rugos, rugoro, |
327 |
e albedo, snow, qsurf, |
328 |
e ts, p1lay, psref, radsol, |
329 |
e ocean, npas, nexca, zmasq, |
330 |
s evap, fluxsens, fluxlat, dflux_l, dflux_s, |
331 |
s tsol_rad, tsurf_new, alb_new, alblw, emis_new, z0_new, |
332 |
s pctsrf_new, agesno,fqcalving,ffonte, run_off_lic_0, |
333 |
cIM "slab" ocean |
334 |
s flux_o, flux_g, tslab, seaice) |
335 |
|
336 |
|
337 |
do i = 1, knon |
338 |
flux_t(i,1) = fluxsens(i) |
339 |
flux_q(i,1) = - evap(i) |
340 |
d_ts(i) = tsurf_new(i) - ts(i) |
341 |
albedo(i) = alb_new(i) |
342 |
enddo |
343 |
|
344 |
c==== une fois on a zx_h_ts, on peut faire l'iteration ======== |
345 |
DO i = 1, knon |
346 |
local_h(i,1) = zx_ch(i,1) + zx_dh(i,1)*flux_t(i,1)*dtime |
347 |
local_q(i,1) = zx_cq(i,1) + zx_dq(i,1)*flux_q(i,1)*dtime |
348 |
ENDDO |
349 |
DO k = 2, klev |
350 |
DO i = 1, knon |
351 |
local_q(i,k) = zx_cq(i,k) + zx_dq(i,k)*local_q(i,k-1) |
352 |
local_h(i,k) = zx_ch(i,k) + zx_dh(i,k)*local_h(i,k-1) |
353 |
ENDDO |
354 |
ENDDO |
355 |
c====================================================================== |
356 |
c== flux_q est le flux de vapeur d'eau: kg/(m**2 s) positive vers bas |
357 |
c== flux_t est le flux de cpt (energie sensible): j/(m**2 s) |
358 |
DO k = 2, klev |
359 |
DO i = 1, knon |
360 |
flux_q(i,k) = (zx_coef(i,k)/RG/dtime) |
361 |
. * (local_q(i,k)-local_q(i,k-1)+z_gamaq(i,k)) |
362 |
flux_t(i,k) = (zx_coef(i,k)/RG/dtime) |
363 |
. * (local_h(i,k)-local_h(i,k-1)+z_gamah(i,k)) |
364 |
. / zx_pkh(i,k) |
365 |
ENDDO |
366 |
ENDDO |
367 |
c====================================================================== |
368 |
C Calcul tendances |
369 |
DO k = 1, klev |
370 |
DO i = 1, knon |
371 |
d_t(i,k) = local_h(i,k)/zx_pkf(i,k)/RCPD - t(i,k) |
372 |
d_q(i,k) = local_q(i,k) - q(i,k) |
373 |
ENDDO |
374 |
ENDDO |
375 |
c |
376 |
|
377 |
RETURN |
378 |
END |