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trunk/phylmd/clqh.f revision 280 by guez, Fri Jul 20 15:47:57 2018 UTC trunk/phylmd/Interface_surf/clqh.f revision 305 by guez, Tue Sep 11 11:08:38 2018 UTC
# Line 4  module clqh_m Line 4  module clqh_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE clqh(dtime, julien, debut, nisurf, knindex, tsoil, qsol, rmu0, &    SUBROUTINE clqh(julien, nisurf, knindex, tsoil, qsol, mu0, rugos, rugoro, &
8         rugos, rugoro, u1lay, v1lay, coef, tq_cdrag, t, q, ts, paprs, pplay, &         u1lay, v1lay, coef, tq_cdrag, t, q, ts, paprs, pplay, delp, radsol, &
9         delp, radsol, albedo, snow, qsurf, precip_rain, precip_snow, fluxlat, &         albedo, snow, qsurf, rain_fall, snow_fall, fluxlat, pctsrf_new_sic, &
10         pctsrf_new_sic, agesno, d_t, d_q, d_ts, z0_new, flux_t, flux_q, &         agesno, d_t, d_q, d_ts, z0_new, flux_t, flux_q, dflux_s, dflux_l, &
11         dflux_s, dflux_l, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)         fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, run_off_lic)
12    
13      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
14      ! Date: 1993 Aug. 18th      ! Date: 1993 Aug. 18th
15      ! Objet : diffusion verticale de "q" et de "h"      ! Objet : diffusion verticale de "q" et de "h"
16    
17      USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl      use climb_hq_down_m, only: climb_hq_down
18      USE dimphy, ONLY: klev, klon      use climb_hq_up_m, only: climb_hq_up
19        USE dimphy, ONLY: klev
20      USE interfsurf_hq_m, ONLY: interfsurf_hq      USE interfsurf_hq_m, ONLY: interfsurf_hq
21      USE suphec_m, ONLY: rcpd, rd, rg, rkappa      USE suphec_m, ONLY: rkappa
22    
     REAL, intent(in):: dtime ! intervalle du temps (s)  
23      integer, intent(in):: julien ! jour de l'annee en cours      integer, intent(in):: julien ! jour de l'annee en cours
     logical, intent(in):: debut  
24      integer, intent(in):: nisurf      integer, intent(in):: nisurf
25      integer, intent(in):: knindex(:) ! (knon)      integer, intent(in):: knindex(:) ! (knon)
26      REAL, intent(inout):: tsoil(:, :) ! (knon, nsoilmx)      REAL, intent(inout):: tsoil(:, :) ! (knon, nsoilmx)
# Line 29  contains Line 28  contains
28      REAL, intent(inout):: qsol(:) ! (knon)      REAL, intent(inout):: qsol(:) ! (knon)
29      ! column-density of water in soil, in kg m-2      ! column-density of water in soil, in kg m-2
30    
31      real, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal      real, intent(in):: mu0(:) ! (knon) cosinus de l'angle solaire zenithal
32      real rugos(klon) ! rugosite      real, intent(in):: rugos(:) ! (knon) rugosite
33      REAL rugoro(klon)      REAL, intent(in):: rugoro(:) ! (knon)
34    
35      REAL, intent(in):: u1lay(:), v1lay(:) ! (knon)      REAL, intent(in):: u1lay(:), v1lay(:) ! (knon)
36      ! vitesse de la 1ere couche (m / s)      ! vitesse de la 1ere couche (m / s)
# Line 52  contains Line 51  contains
51      REAL, intent(in):: pplay(:, :) ! (knon, klev)      REAL, intent(in):: pplay(:, :) ! (knon, klev)
52      ! pression au milieu de couche (Pa)      ! pression au milieu de couche (Pa)
53    
54      REAL delp(klon, klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa)      REAL, intent(in):: delp(:, :) ! (knon, klev)
55        ! epaisseur de couche en pression (Pa)
56    
57      REAL, intent(in):: radsol(:) ! (knon)      REAL, intent(in):: radsol(:) ! (knon)
58      ! rayonnement net au sol (Solaire + IR) W / m2      ! rayonnement net au sol (Solaire + IR) W / m2
59    
60      REAL, intent(inout):: albedo(:) ! (knon) albedo de la surface      REAL, intent(inout):: albedo(:) ! (knon) albedo de la surface
61      REAL, intent(inout):: snow(:) ! (knon) ! hauteur de neige      REAL, intent(inout):: snow(:) ! (knon) ! hauteur de neige
     REAL qsurf(klon) ! humidite de l'air au dessus de la surface  
62    
63      real, intent(in):: precip_rain(klon)      REAL, intent(out):: qsurf(:) ! (knon)
64        ! humidite de l'air au dessus de la surface
65    
66        real, intent(in):: rain_fall(:) ! (knon)
67      ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down      ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
68    
69      real, intent(in):: precip_snow(klon)      real, intent(in):: snow_fall(:) ! (knon)
70      ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down      ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
71    
72      real, intent(out):: fluxlat(:) ! (knon)      real, intent(out):: fluxlat(:) ! (knon)
73      real, intent(in):: pctsrf_new_sic(:) ! (klon)      real, intent(in):: pctsrf_new_sic(:) ! (knon)
74      REAL, intent(inout):: agesno(:) ! (knon)      REAL, intent(inout):: agesno(:) ! (knon)
75      REAL d_t(klon, klev) ! incrementation de "t"      REAL, intent(out):: d_t(:, :) ! (knon, klev) incrementation de "t"
76      REAL d_q(klon, klev) ! incrementation de "q"      REAL, intent(out):: d_q(:, :) ! (knon, klev) incrementation de "q"
77      REAL, intent(out):: d_ts(:) ! (knon) variation of surface temperature      REAL, intent(out):: d_ts(:) ! (knon) variation of surface temperature
78      real z0_new(klon)      real, intent(out):: z0_new(:) ! (knon)
79    
80      REAL, intent(out):: flux_t(:) ! (knon)      REAL, intent(out):: flux_t(:) ! (knon)
81      ! (diagnostic) flux de chaleur sensible (Cp T) à la surface,      ! (diagnostic) flux de chaleur sensible (Cp T) à la surface,
# Line 82  contains Line 84  contains
84      REAL, intent(out):: flux_q(:) ! (knon)      REAL, intent(out):: flux_q(:) ! (knon)
85      ! flux de la vapeur d'eau à la surface, en kg / (m**2 s)      ! flux de la vapeur d'eau à la surface, en kg / (m**2 s)
86    
87      REAL dflux_s(:) ! (knon) derivee du flux sensible dF / dTs      REAL, intent(out):: dflux_s(:) ! (knon) derivee du flux sensible dF / dTs
88      REAL dflux_l(:) ! (knon) derivee du flux latent dF / dTs      REAL, intent(out):: dflux_l(:) ! (knon) derivee du flux latent dF / dTs
89    
90      REAL, intent(out):: fqcalving(:) ! (knon)      REAL, intent(out):: fqcalving(:) ! (knon)
91      ! Flux d'eau "perdue" par la surface et n\'ecessaire pour que limiter la      ! Flux d'eau "perdue" par la surface et n\'ecessaire pour que limiter la
92      ! hauteur de neige, en kg / m2 / s      ! hauteur de neige, en kg / m2 / s
93    
94      REAL ffonte(klon)      REAL, intent(out):: ffonte(:) ! (knon)
95      ! Flux thermique utiliser pour fondre la neige      ! flux thermique utilis\'e pour fondre la neige
96        
97        REAL, intent(inout):: run_off_lic_0(:) ! (knon)
98        ! run-off glacier au pas de temps precedent
99    
100      REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent      REAL, intent(OUT):: run_off_lic(:) ! (knon) ruissellement total
101    
102      ! Local:      ! Local:
103    
104      INTEGER knon      INTEGER k
105      REAL evap(size(knindex)) ! (knon) evaporation au sol      REAL evap(size(knindex)) ! (knon) evaporation au sol
106        REAL, dimension(size(knindex), klev):: cq, dq, ch, dh ! (knon, klev)
     INTEGER i, k  
     REAL cq(klon, klev), dq(klon, klev), zx_ch(klon, klev), zx_dh(klon, klev)  
     REAL buf1(klon), buf2(klon)  
     REAL zx_coef(size(knindex), 2:klev) ! (knon, 2:klev)  
     REAL h(size(knindex), klev) ! (knon, klev) enthalpie potentielle  
     REAL local_q(size(knindex), klev) ! (knon, klev)  
   
     REAL psref(size(knindex)) ! (knon)  
     ! pression de reference pour temperature potentielle  
   
107      REAL pkf(size(knindex), klev) ! (knon, klev)      REAL pkf(size(knindex), klev) ! (knon, klev)
   
     REAL gamt(size(knindex), 2:klev) ! (knon, 2:klev)  
     ! contre-gradient pour la chaleur sensible, en K m-1  
   
     REAL gamah(size(knindex), 2:klev) ! (knon, 2:klev)  
     real temp_air(klon), spechum(klon)  
     real petAcoef(klon), peqAcoef(klon)  
     real petBcoef(klon), peqBcoef(klon)  
     real p1lay(klon)  
108      real tsurf_new(size(knindex)) ! (knon)      real tsurf_new(size(knindex)) ! (knon)
     real zzpk  
109    
110      !----------------------------------------------------------------      !----------------------------------------------------------------
111    
112      knon = size(knindex)      forall (k = 1:klev) pkf(:, k) = (paprs(:, 1) / pplay(:, k))**RKAPPA
113        ! (La pression de r\'ef\'erence est celle au sol.)
     if (iflag_pbl == 1) then  
        gamt(:, 2) = - 2.5e-3  
        gamt(:, 3:)= - 1e-3  
     else  
        gamt = 0.  
     endif  
   
     psref = paprs(:, 1) ! pression de reference est celle au sol  
     forall (k = 1:klev) pkf(:, k) = (psref / pplay(:, k))**RKAPPA  
     h = RCPD * t * pkf  
   
     ! Convertir les coefficients en variables convenables au calcul:  
     forall (k = 2:klev) zx_coef(:, k) = coef(:, k) * RG &  
          / (pplay(:, k - 1) - pplay(:, k)) &  
          * (paprs(:, k) * 2 / (t(:, k) + t(:, k - 1)) / RD)**2 * dtime * RG  
   
     ! Preparer les flux lies aux contre-gardients  
   
     forall (k = 2:klev) gamah(:, k) = gamt(:, k) * (RD * (t(:, k - 1) &  
          + t(:, k)) / 2. / RG / paprs(:, k) * (pplay(:, k - 1) - pplay(:, k))) &  
          * RCPD * (psref(:) / paprs(:, k))**RKAPPA  
   
     DO i = 1, knon  
        buf1(i) = zx_coef(i, klev) + delp(i, klev)  
        cq(i, klev) = q(i, klev) * delp(i, klev) / buf1(i)  
        dq(i, klev) = zx_coef(i, klev) / buf1(i)  
   
        zzpk=(pplay(i, klev) / psref(i))**RKAPPA  
        buf2(i) = zzpk * delp(i, klev) + zx_coef(i, klev)  
        zx_ch(i, klev) = (h(i, klev) * zzpk * delp(i, klev) &  
             - zx_coef(i, klev) * gamah(i, klev)) / buf2(i)  
        zx_dh(i, klev) = zx_coef(i, klev) / buf2(i)  
     ENDDO  
   
     DO k = klev - 1, 2, - 1  
        DO i = 1, knon  
           buf1(i) = delp(i, k) + zx_coef(i, k) &  
                + zx_coef(i, k + 1) * (1. - dq(i, k + 1))  
           cq(i, k) = (q(i, k) * delp(i, k) &  
                + zx_coef(i, k + 1) * cq(i, k + 1)) / buf1(i)  
           dq(i, k) = zx_coef(i, k) / buf1(i)  
   
           zzpk=(pplay(i, k) / psref(i))**RKAPPA  
           buf2(i) = zzpk * delp(i, k) + zx_coef(i, k) &  
                + zx_coef(i, k + 1) * (1. - zx_dh(i, k + 1))  
           zx_ch(i, k) = (h(i, k) * zzpk * delp(i, k) &  
                + zx_coef(i, k + 1) * zx_ch(i, k + 1) &  
                + zx_coef(i, k + 1) * gamah(i, k + 1) &  
                - zx_coef(i, k) * gamah(i, k)) / buf2(i)  
           zx_dh(i, k) = zx_coef(i, k) / buf2(i)  
        ENDDO  
     ENDDO  
   
     DO i = 1, knon  
        buf1(i) = delp(i, 1) + zx_coef(i, 2) * (1. - dq(i, 2))  
        cq(i, 1) = (q(i, 1) * delp(i, 1) &  
             + zx_coef(i, 2) * cq(i, 2)) / buf1(i)  
        dq(i, 1) = - 1. * RG / buf1(i)  
   
        zzpk=(pplay(i, 1) / psref(i))**RKAPPA  
        buf2(i) = zzpk * delp(i, 1) + zx_coef(i, 2) * (1. - zx_dh(i, 2))  
        zx_ch(i, 1) = (h(i, 1) * zzpk * delp(i, 1) &  
             + zx_coef(i, 2) * (gamah(i, 2) + zx_ch(i, 2))) / buf2(i)  
        zx_dh(i, 1) = - 1. * RG / buf2(i)  
     ENDDO  
   
     ! Initialisation  
     petAcoef =0.  
     peqAcoef = 0.  
     petBcoef =0.  
     peqBcoef = 0.  
     p1lay =0.  
   
     petAcoef(1:knon) = zx_ch(1:knon, 1)  
     peqAcoef(1:knon) = cq(1:knon, 1)  
     petBcoef(1:knon) = zx_dh(1:knon, 1)  
     peqBcoef(1:knon) = dq(1:knon, 1)  
     temp_air(1:knon) = t(:, 1)  
     spechum(1:knon) = q(:, 1)  
     p1lay(1:knon) = pplay(:, 1)  
   
     CALL interfsurf_hq(dtime, julien, rmu0, nisurf, knindex, debut, tsoil, &  
          qsol, u1lay, v1lay, temp_air, spechum, tq_cdrag(:knon), petAcoef, &  
          peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, precip_rain, precip_snow, rugos, &  
          rugoro, snow, qsurf, ts, p1lay, psref, radsol, evap, flux_t, fluxlat, &  
          dflux_l, dflux_s, tsurf_new, albedo, z0_new, pctsrf_new_sic, agesno, &  
          fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)  
114    
115        call climb_hq_down(pkf, cq, dq, ch, dh, paprs, pplay, t, coef, delp, q)
116        CALL interfsurf_hq(julien, mu0, nisurf, knindex, tsoil, qsol, u1lay, &
117             v1lay, t(:, 1), q(:, 1), tq_cdrag, ch(:, 1), cq(:, 1), dh(:, 1), &
118             dq(:, 1), rain_fall, snow_fall, rugos, rugoro, snow, qsurf, ts, &
119             pplay(:, 1), paprs(:, 1), radsol, evap, flux_t, fluxlat, dflux_l, &
120             dflux_s, tsurf_new, albedo, z0_new, pctsrf_new_sic, agesno, &
121             fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, run_off_lic)
122      flux_q = - evap      flux_q = - evap
123      d_ts = tsurf_new - ts      d_ts = tsurf_new - ts
124        call climb_hq_up(d_t, d_q, cq, dq, ch, dh, flux_t, flux_q, pkf, t, q)
     DO i = 1, knon  
        h(i, 1) = zx_ch(i, 1) + zx_dh(i, 1) * flux_t(i) * dtime  
        local_q(i, 1) = cq(i, 1) + dq(i, 1) * flux_q(i) * dtime  
     ENDDO  
     DO k = 2, klev  
        DO i = 1, knon  
           local_q(i, k) = cq(i, k) + dq(i, k) * local_q(i, k - 1)  
           h(i, k) = zx_ch(i, k) + zx_dh(i, k) * h(i, k - 1)  
        ENDDO  
     ENDDO  
   
     ! Calcul des tendances  
     DO k = 1, klev  
        DO i = 1, knon  
           d_t(i, k) = h(i, k) / pkf(i, k) / RCPD - t(i, k)  
           d_q(i, k) = local_q(i, k) - q(i, k)  
        ENDDO  
     ENDDO  
125    
126    END SUBROUTINE clqh    END SUBROUTINE clqh
127    
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