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revision 46 by guez, Thu Jan 6 17:52:19 2011 UTC revision 47 by guez, Fri Jul 1 15:00:48 2011 UTC
# Line 144  C Line 144  C
144   6668 format('Phys. Total Budget ',a15,1i6,f8.2,2(1pE13.5))   6668 format('Phys. Total Budget ',a15,1i6,f8.2,2(1pE13.5))
145    
146        end        end
   
 C======================================================================  
       SUBROUTINE diagetpq(airephy,tit,iprt,idiag,idiag2,dtime  
      e  ,t,q,ql,qs,u,v,paprs  
      s  , d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_qs, d_ec)  
 C======================================================================  
 C  
 C Purpose:  
 C    Calcul la difference d'enthalpie et de masse d'eau entre 2 appels,  
 C    et calcul le flux de chaleur et le flux d'eau necessaire a ces  
 C    changements. Ces valeurs sont moyennees sur la surface de tout  
 C    le globe et sont exprime en W/2 et kg/s/m2  
 C    Outil pour diagnostiquer la conservation de l'energie  
 C    et de la masse dans la physique. Suppose que les niveau de  
 c    pression entre couche ne varie pas entre 2 appels.  
 C  
 C Plusieurs de ces diagnostics peuvent etre fait en parallele: les  
 c bilans sont sauvegardes dans des tableaux indices. On parlera  
 C "d'indice de diagnostic"  
 c  
 C  
 c======================================================================  
 C Arguments:  
 C airephy-------input-R-  grid area  
 C tit-----imput-A15- Comment added in PRINT (CHARACTER*15)  
 C iprt----input-I-  PRINT level ( <=1 : no PRINT)  
 C idiag---input-I- indice dans lequel sera range les nouveaux  
 C                  bilans d' entalpie et de masse  
 C idiag2--input-I-les nouveaux bilans d'entalpie et de masse  
 C                 sont compare au bilan de d'enthalpie de masse de  
 C                 l'indice numero idiag2  
 C                 Cas parriculier : si idiag2=0, pas de comparaison, on  
 c                 sort directement les bilans d'enthalpie et de masse  
 C dtime----input-R- time step (s)  
 c t--------input-R- temperature (K)  
 c q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)  
 c ql-------input-R- liquid watter (kg/kg)  
 c qs-------input-R- solid watter (kg/kg)  
 c u--------input-R- vitesse u  
 c v--------input-R- vitesse v  
 c paprs----input-R- pression a intercouche (Pa)  
 c  
 C the following total value are computed by UNIT of earth surface  
 C  
 C d_h_vcol--output-R- Heat flux (W/m2) define as the Enthalpy  
 c            change (J/m2) during one time step (dtime) for the whole  
 C            atmosphere (air, watter vapour, liquid and solid)  
 C d_qt------output-R- total water mass flux (kg/m2/s) defined as the  
 C           total watter (kg/m2) change during one time step (dtime),  
 C d_qw------output-R- same, for the watter vapour only (kg/m2/s)  
 C d_ql------output-R- same, for the liquid watter only (kg/m2/s)  
 C d_qs------output-R- same, for the solid watter only (kg/m2/s)  
 C d_ec------output-R- Cinetic Energy Budget (W/m2) for vertical air column  
 C  
 C     other (COMMON...)  
 C     RCPD, RCPV, ....  
 C  
 C J.L. Dufresne, July 2002  
 c======================================================================  
   
       use dimens_m  
       use dimphy  
       use SUPHEC_M  
       use yoethf_m  
       IMPLICIT NONE  
 C  
 C  
 c     Input variables  
       real airephy(klon)  
       CHARACTER*15 tit  
       INTEGER iprt,idiag, idiag2  
       REAL, intent(in):: dtime  
       REAL t(klon,klev), q(klon,klev), ql(klon,klev), qs(klon,klev)  
       REAL u(klon,klev), v(klon,klev)  
       REAL, intent(in):: paprs(klon,klev+1)  
 c     Output variables  
       REAL d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_qs, d_ec  
 C  
 C     Local variables  
 c  
       REAL h_vcol_tot, h_dair_tot, h_qw_tot, h_ql_tot  
      .  , h_qs_tot, qw_tot, ql_tot, qs_tot , ec_tot  
 c h_vcol_tot--  total enthalpy of vertical air column  
 C            (air with watter vapour, liquid and solid) (J/m2)  
 c h_dair_tot-- total enthalpy of dry air (J/m2)  
 c h_qw_tot----  total enthalpy of watter vapour (J/m2)  
 c h_ql_tot----  total enthalpy of liquid watter (J/m2)  
 c h_qs_tot----  total enthalpy of solid watter  (J/m2)  
 c qw_tot------  total mass of watter vapour (kg/m2)  
 c ql_tot------  total mass of liquid watter (kg/m2)  
 c qs_tot------  total mass of solid watter (kg/m2)  
 c ec_tot------  total cinetic energy (kg/m2)  
 C  
       REAL zairm(klon,klev) ! layer air mass (kg/m2)  
       REAL  zqw_col(klon)  
       REAL  zql_col(klon)  
       REAL  zqs_col(klon)  
       REAL  zec_col(klon)  
       REAL  zh_dair_col(klon)  
       REAL  zh_qw_col(klon), zh_ql_col(klon), zh_qs_col(klon)  
 C  
       REAL      d_h_dair, d_h_qw, d_h_ql, d_h_qs  
 C  
       REAL airetot, zcpvap, zcwat, zcice  
 C  
       INTEGER i, k  
 C  
       INTEGER ndiag     ! max number of diagnostic in parallel  
       PARAMETER (ndiag=10)  
       integer pas(ndiag)  
       save pas  
       data pas/ndiag*0/  
 C      
       REAL      h_vcol_pre(ndiag), h_dair_pre(ndiag), h_qw_pre(ndiag)  
      $    , h_ql_pre(ndiag), h_qs_pre(ndiag), qw_pre(ndiag)  
      $    , ql_pre(ndiag), qs_pre(ndiag) , ec_pre(ndiag)  
       SAVE      h_vcol_pre, h_dair_pre, h_qw_pre, h_ql_pre  
      $        , h_qs_pre, qw_pre, ql_pre, qs_pre , ec_pre  
   
 c======================================================================  
 C  
       DO k = 1, klev  
         DO i = 1, klon  
 C         layer air mass  
           zairm(i,k) = (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG  
         ENDDO  
       END DO  
 C  
 C     Reset variables  
       DO i = 1, klon  
         zqw_col(i)=0.  
         zql_col(i)=0.  
         zqs_col(i)=0.  
         zec_col(i) = 0.  
         zh_dair_col(i) = 0.  
         zh_qw_col(i) = 0.  
         zh_ql_col(i) = 0.  
         zh_qs_col(i) = 0.  
       ENDDO  
 C  
       zcpvap=RCPV  
       zcwat=RCW  
       zcice=RCS  
 C  
 C     Compute vertical sum for each atmospheric column  
 C     ================================================  
       DO k = 1, klev  
         DO i = 1, klon  
 C         Watter mass  
           zqw_col(i) = zqw_col(i) + q(i,k)*zairm(i,k)  
           zql_col(i) = zql_col(i) + ql(i,k)*zairm(i,k)  
           zqs_col(i) = zqs_col(i) + qs(i,k)*zairm(i,k)  
 C         Cinetic Energy  
           zec_col(i) =  zec_col(i)  
      $        +0.5*(u(i,k)**2+v(i,k)**2)*zairm(i,k)  
 C         Air enthalpy  
           zh_dair_col(i) = zh_dair_col(i)  
      $        + RCPD*(1.-q(i,k)-ql(i,k)-qs(i,k))*zairm(i,k)*t(i,k)  
           zh_qw_col(i) = zh_qw_col(i)  
      $        + zcpvap*q(i,k)*zairm(i,k)*t(i,k)  
           zh_ql_col(i) = zh_ql_col(i)  
      $        + zcwat*ql(i,k)*zairm(i,k)*t(i,k)  
      $        - RLVTT*ql(i,k)*zairm(i,k)  
           zh_qs_col(i) = zh_qs_col(i)  
      $        + zcice*qs(i,k)*zairm(i,k)*t(i,k)  
      $        - RLSTT*qs(i,k)*zairm(i,k)  
   
         END DO  
       ENDDO  
 C  
 C     Mean over the planete surface  
 C     =============================  
       qw_tot = 0.  
       ql_tot = 0.  
       qs_tot = 0.  
       ec_tot = 0.  
       h_vcol_tot = 0.  
       h_dair_tot = 0.  
       h_qw_tot = 0.  
       h_ql_tot = 0.  
       h_qs_tot = 0.  
       airetot=0.  
 C  
       do i=1,klon  
         qw_tot = qw_tot + zqw_col(i)*airephy(i)  
         ql_tot = ql_tot + zql_col(i)*airephy(i)  
         qs_tot = qs_tot + zqs_col(i)*airephy(i)  
         ec_tot = ec_tot + zec_col(i)*airephy(i)  
         h_dair_tot = h_dair_tot + zh_dair_col(i)*airephy(i)  
         h_qw_tot = h_qw_tot + zh_qw_col(i)*airephy(i)  
         h_ql_tot = h_ql_tot + zh_ql_col(i)*airephy(i)  
         h_qs_tot = h_qs_tot + zh_qs_col(i)*airephy(i)  
         airetot=airetot+airephy(i)  
       END DO  
 C  
       qw_tot = qw_tot/airetot  
       ql_tot = ql_tot/airetot  
       qs_tot = qs_tot/airetot  
       ec_tot = ec_tot/airetot  
       h_dair_tot = h_dair_tot/airetot  
       h_qw_tot = h_qw_tot/airetot  
       h_ql_tot = h_ql_tot/airetot  
       h_qs_tot = h_qs_tot/airetot  
 C  
       h_vcol_tot = h_dair_tot+h_qw_tot+h_ql_tot+h_qs_tot  
 C  
 C     Compute the change of the atmospheric state compare to the one  
 C     stored in "idiag2", and convert it in flux. THis computation  
 C     is performed IF idiag2 /= 0 and IF it is not the first CALL  
 c     for "idiag"  
 C     ===================================  
 C  
       IF ( (idiag2.gt.0) .and. (pas(idiag2) .ne. 0) ) THEN  
         d_h_vcol  = (h_vcol_tot - h_vcol_pre(idiag2) )/dtime  
         d_h_dair = (h_dair_tot- h_dair_pre(idiag2))/dtime  
         d_h_qw   = (h_qw_tot  - h_qw_pre(idiag2)  )/dtime  
         d_h_ql   = (h_ql_tot  - h_ql_pre(idiag2)  )/dtime  
         d_h_qs   = (h_qs_tot  - h_qs_pre(idiag2)  )/dtime  
         d_qw     = (qw_tot    - qw_pre(idiag2)    )/dtime  
         d_ql     = (ql_tot    - ql_pre(idiag2)    )/dtime  
         d_qs     = (qs_tot    - qs_pre(idiag2)    )/dtime  
         d_ec     = (ec_tot    - ec_pre(idiag2)    )/dtime  
         d_qt = d_qw + d_ql + d_qs  
       ELSE  
         d_h_vcol = 0.  
         d_h_dair = 0.  
         d_h_qw   = 0.  
         d_h_ql   = 0.  
         d_h_qs   = 0.  
         d_qw     = 0.  
         d_ql     = 0.  
         d_qs     = 0.  
         d_ec     = 0.  
         d_qt     = 0.  
       ENDIF  
 C  
       IF (iprt.ge.2) THEN  
         WRITE(6,9000) tit,pas(idiag),d_qt,d_qw,d_ql,d_qs  
  9000   format('Phys. Watter Mass Budget (kg/m2/s)',A15  
      $      ,1i6,10(1pE14.6))  
         WRITE(6,9001) tit,pas(idiag), d_h_vcol  
  9001   format('Phys. Enthalpy Budget (W/m2) ',A15,1i6,10(F8.2))  
         WRITE(6,9002) tit,pas(idiag), d_ec  
  9002   format('Phys. Cinetic Energy Budget (W/m2) ',A15,1i6,10(F8.2))  
       END IF  
 C  
 C     Store the new atmospheric state in "idiag"  
 C  
       pas(idiag)=pas(idiag)+1  
       h_vcol_pre(idiag)  = h_vcol_tot  
       h_dair_pre(idiag) = h_dair_tot  
       h_qw_pre(idiag)   = h_qw_tot  
       h_ql_pre(idiag)   = h_ql_tot  
       h_qs_pre(idiag)   = h_qs_tot  
       qw_pre(idiag)     = qw_tot  
       ql_pre(idiag)     = ql_tot  
       qs_pre(idiag)     = qs_tot  
       ec_pre (idiag)    = ec_tot  
 C  
       RETURN  
       END  

Legend:
Removed from v.46  
changed lines
  Added in v.47

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