/[lmdze]/trunk/phylmd/Interface_surf/cdrag.f
ViewVC logotype

Diff of /trunk/phylmd/Interface_surf/cdrag.f

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

trunk/Sources/phylmd/clcdrag.f revision 221 by guez, Thu Apr 20 14:44:47 2017 UTC trunk/phylmd/Interface_surf/cdrag.f revision 292 by guez, Wed Jul 25 14:25:28 2018 UTC
# Line 1  Line 1 
1  module clcdrag_m  module cdrag_m
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE clcdrag(nsrf, u, v, t, q, zgeop, ts, qsurf, rugos, pcfm, pcfh)    SUBROUTINE cdrag(nsrf, speed, t, q, zgeop, psol, ts, qsurf, rugos, cdragm, &
8           cdragh, pref)
9    
10      ! From LMDZ4/libf/phylmd/clcdrag.F90, version 1.1.1.1, 2004/05/19 12:53:07      ! From LMDZ4/libf/phylmd/clcdrag.F90 and
11        ! LMDZ4/libf/phylmd/coefcdrag.F90, version 1.1.1.1, 2004/05/19
12        ! 12:53:07
13    
14      ! Objet : calcul des cdrags pour le moment (pcfm) et les flux de      ! Objet : calcul des drag coefficients au sol pour le moment et
15      ! chaleur sensible et latente (pcfh).      ! les flux de chaleurs sensible et latente et calcul de la
16      ! Calculer le frottement au sol (Cdrag)      ! pression au niveau de reference.
17    
18      USE dimphy, ONLY: klon      ! Ionela MUSAT, July, 1st, 2002
19      USE indicesol, ONLY: is_oce  
20      USE suphec_m, ONLY: rcpd, retv, rg      ! Louis, J. F., Tiedtke, M. and Geleyn, J. F., 1982. A short
21        ! history of the operational PBL parametrization at
22        ! ECMWF. Workshop on boundary layer parametrization, November
23        ! 1981, ECMWF, Reading, England. Page: 19. Equations in Table 1.
24    
25        ! Miller, M. J., A. C. M. Beljaars, T. N. Palmer, 1992. The
26        ! sensitivity of the ECMWF model to the parameterization of
27        ! evaporation from the tropical oceans. J. Climate, 5:418-434.
28    
29        use nr_util, only: assert_eq
30    
31        use clesphys, only: f_cdrag_oce, f_cdrag_ter
32        use indicesol, only: is_oce
33        use SUPHEC_M, only: rcpd, rd, retv, rg
34      USE yoethf_m, ONLY: rvtmp2      USE yoethf_m, ONLY: rvtmp2
35    
36      INTEGER, intent(in):: nsrf ! indice pour le type de surface      INTEGER, intent(in):: nsrf ! indice pour le type de surface
37    
38      REAL, intent(in), dimension(klon):: u, v, t, q      REAL, intent(in):: speed(:) ! (knon)
39      ! u-------input-R- vent zonal au 1er niveau du modele      ! norm of the wind at the first model level
40      ! v-------input-R- vent meridien au 1er niveau du modele  
41      ! t-------input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele      REAL, intent(in):: t(:) ! (knon)
42      ! q-------input-R- humidite de l'air au 1er niveau du modele      ! temperature de l'air au 1er niveau du modele
43    
44      REAL, intent(in):: zgeop(klon) ! gĂ©opotentiel au 1er niveau du modèle      REAL, intent(in):: q(:) ! (knon) ! humidite de l'air au 1er niveau du modele
45    
46        REAL, intent(in):: zgeop(:) ! (knon)
47        ! g\'eopotentiel au 1er niveau du mod\`ele
48    
49        REAL, intent(in) :: psol(:) ! (knon) pression au sol
50      REAL, intent(in):: ts(:) ! (knon) temperature de l'air a la surface      REAL, intent(in):: ts(:) ! (knon) temperature de l'air a la surface
51      REAL, intent(in):: qsurf(:) ! (knon) humidite de l'air a la surface      REAL, intent(in):: qsurf(:) ! (knon) humidite de l'air a la surface
52      REAL, intent(in):: rugos(klon) ! rugosit\'e      REAL, intent(in):: rugos(:) ! (knon) rugosit\'e
53        REAL, intent(out):: cdragm(:) ! (knon) drag coefficient pour le moment
54    
55      REAL, intent(out):: pcfm(:), pcfh(:) ! (knon)      REAL, intent(out):: cdragh(:) ! (knon)
56      ! pcfm---output-R- cdrag pour le moment      ! drag coefficient pour les flux de chaleur latente et sensible
57      ! pcfh---output-R- cdrag pour les flux de chaleur latente et sensible  
58        REAL, intent(out), optional:: pref(:) ! (knon) pression au niveau zgeop / RG
59    
60      ! Local:      ! Local:
61    
62      ! Quelques constantes et options:      REAL, PARAMETER:: ckap = 0.4, cb = 5., cc = 5., cd = 5., cepdu2 = 0.1**2
63      REAL, PARAMETER:: ckap=0.40, cb=5.0, cc=5.0, cd=5.0, cepdu2=(0.1)**2      real, parameter:: f_ri_cd_min = 0.1
64        INTEGER i, knon
65        REAL zdu2, ztsolv, ztvd, zscf, zucf
66        real zcdn ! drag coefficient neutre
67    
68        REAL zri
69        ! nombre de Richardson entre la surface et le niveau de reference
70        ! zgeop / RG
71    
72        !-------------------------------------------------------------------------
73    
74        knon = assert_eq([size(speed), size(t), size(q), size(zgeop), size(ts), &
75             size(qsurf), size(rugos), size(cdragm), size(cdragh)], "cdrag knon")
76    
77        DO i = 1, knon
78           zdu2 = max(cepdu2, speed(i)**2)
79           ztsolv = ts(i) * (1. + RETV * max(qsurf(i), 0.))
80           ztvd = (t(i) + zgeop(i) / RCPD / (1. + RVTMP2 * q(i))) &
81                * (1. + RETV * q(i))
82           zri = zgeop(i) * (ztvd - ztsolv) / (zdu2 * ztvd)
83           zcdn = (ckap / log(1. + zgeop(i) / (RG * rugos(i))))**2
84    
85      INTEGER:: i         IF (zri < 0.) THEN
     REAL:: zdu2, ztsolv, ztvd, zscf  
     REAL:: zucf, zcr  
     REAL:: friv, frih  
     REAL, dimension(klon):: zcfm1, zcfm2  
     REAL, dimension(klon):: zcfh1, zcfh2  
     REAL, dimension(klon):: zcdn  
     REAL, dimension(klon):: zri  
   
     !--------------------------------------------------------------------  
   
     DO i = 1, size(pcfm)  
        zdu2 = max(cepdu2,u(i)**2+v(i)**2)  
        ztsolv = ts(i) * (1.0+RETV*qsurf(i))  
        ztvd = (t(i)+zgeop(i)/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i))) &  
             *(1.+RETV*q(i))  
        zri(i) = zgeop(i)*(ztvd-ztsolv)/(zdu2*ztvd)  
        zcdn(i) = (ckap/log(1.+zgeop(i)/(RG*rugos(i))))**2  
   
        IF (zri(i) .gt. 0.) THEN        
           ! situation stable  
           zri(i) = min(20.,zri(i))  
           zscf = SQRT(1.+cd*ABS(zri(i)))  
           FRIV = AMAX1(1. / (1.+2.*CB*zri(i)/ZSCF), 0.1)  
           zcfm1(i) = zcdn(i) * FRIV  
           FRIH = AMAX1(1./ (1.+3.*CB*zri(i)*ZSCF), 0.1 )  
           zcfh1(i) = 0.8 * zcdn(i) * FRIH  
           pcfm(i) = zcfm1(i)  
           pcfh(i) = zcfh1(i)  
        ELSE                            
86            ! situation instable            ! situation instable
87            zucf = 1./(1.+3.0*cb*cc*zcdn(i)*SQRT(ABS(zri(i)) &            zucf = 1. / (1. + 3. * cb * cc * zcdn &
88                 *(1.0+zgeop(i)/(RG*rugos(i)))))                 * SQRT(ABS(zri) * (1. + zgeop(i) / (RG * rugos(i)))))
89            zcfm2(i) = zcdn(i)*amax1((1.-2.0*cb*zri(i)*zucf),0.1)            cdragm(i) = zcdn * max((1. - 2. * cb * zri * zucf), f_ri_cd_min)
90            zcfh2(i) = 0.8 * zcdn(i)*amax1((1.-3.0*cb*zri(i)*zucf),0.1)  
91            pcfm(i) = zcfm2(i)            IF (nsrf == is_oce) then
92            pcfh(i) = zcfh2(i)               ! Cf. Miller et al. (1992).
93            zcr = (0.0016/(zcdn(i)*SQRT(zdu2)))*ABS(ztvd-ztsolv)**(1./3.)               cdragh(i) = f_cdrag_oce * zcdn * (1. + ((0.0016 &
94            IF(nsrf == is_oce) pcfh(i) = 0.8 * zcdn(i) &                    / (zcdn * SQRT(zdu2))) * ABS(ztvd - ztsolv)**(1. &
95                 * (1. + zcr**1.25)**(1. / 1.25)                    / 3.))**1.25)**(1. / 1.25)
96              else
97                 cdragh(i) = f_cdrag_ter * zcdn &
98                      * max((1. - 3. * cb * zri * zucf), f_ri_cd_min)
99              end IF
100           ELSE
101              ! Situation stable. Pour \'eviter les incoh\'erences dans
102              ! les cas tr\`es stables, on limite zri \`a 20. Cf Hess et
103              ! al. (1995).
104              zri = min(20., zri)
105              zscf = SQRT(1. + cd * ABS(zri))
106              cdragm(i) = zcdn * max(1. / (1. + 2. * CB * zri / zscf), f_ri_cd_min)
107              cdragh(i) = merge(f_cdrag_oce, f_cdrag_ter, nsrf == is_oce) * zcdn &
108                   * max(1. / (1. + 3. * CB * zri * zscf), f_ri_cd_min)
109         ENDIF         ENDIF
110      END DO      END DO
111    
112    END SUBROUTINE clcdrag      if (present(pref)) &
113             pref = exp(log(psol) - zgeop / (RD * t * (1. + RETV * max(q, 0.))))
114    
115      END SUBROUTINE cdrag
116    
117  end module clcdrag_m  end module cdrag_m

Legend:
Removed from v.221  
changed lines
  Added in v.292

  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.21