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trunk/libf/phylmd/clvent.f90 revision 70 by guez, Mon Jun 24 15:39:52 2013 UTC trunk/phylmd/Interface_surf/clvent.f revision 311 by guez, Mon Dec 3 17:52:21 2018 UTC
# Line 4  module clvent_m Line 4  module clvent_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE clvent(knon, dtime, u1lay, v1lay, coef, t, ven, paprs, pplay, &    SUBROUTINE clvent(u1lay, v1lay, coef, cdrag, t, ven, paprs, pplay, delp, &
8         delp, d_ven, flux_v)         d_ven, flux_v)
9    
10      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
11      ! Date: 1993/08/18      ! Date: 1993/08/18
12      ! Objet : diffusion verticale de la vitesse      ! Objet : diffusion verticale de la vitesse
13    
14      USE dimphy, ONLY: klev, klon      ! Library:
15        use nr_util, only: assert
16    
17        use comconst, only: dtphys
18        USE dimphy, ONLY: klev
19      USE suphec_m, ONLY: rd, rg      USE suphec_m, ONLY: rd, rg
20    
21      INTEGER knon      REAL, intent(in):: u1lay(:), v1lay(:) ! (knon)
22      REAL, intent(in):: dtime      ! vent de la premiere couche (m / s)
23      ! dtime----input-R- intervalle du temps (en second)  
24        REAL, intent(in):: coef(:, 2:) ! (knon, 2:klev)
25      REAL u1lay(klon), v1lay(klon)      ! Coefficient d'echange (m**2 / s) multiplié par le cisaillement du
26      ! u1lay----input-R- vent u de la premiere couche (m/s)      ! vent (dV / dz)
27      ! v1lay----input-R- vent v de la premiere couche (m/s)  
28        REAL, intent(in):: cdrag(:) ! (knon) sans dimension
29      REAL, intent(in):: coef(:, :) ! (knon, klev)      REAL, intent(in):: t(:, :) ! (knon, klev) ! temperature (K)
30      ! Coefficient d'echange (m**2/s) multiplié par le cisaillement du      REAL, intent(in):: ven(:, :) ! (knon, klev) vitesse horizontale (m / s)
31      ! vent (dV/dz). La première valeur indique la valeur de Cdrag (sans      REAL, intent(in):: paprs(:, :) ! (knon, klev + 1) pression a
32      ! unité).      ! inter-couche (Pa)
33        real, intent(in):: pplay(:, :) ! (knon, klev) pression au milieu
34      REAL t(klon, klev), ven(klon, klev)      ! de couche (Pa)
35      ! t--------input-R- temperature (K)      real, intent(in):: delp(:, :) ! (knon, klev) epaisseur de couche (Pa)
36      ! ven------input-R- vitesse horizontale (m/s)  
37      REAL paprs(klon, klev+1), pplay(klon, klev), delp(klon, klev)      REAL, intent(out):: d_ven(:, :) ! (knon, klev)
38      ! paprs----input-R- pression a inter-couche (Pa)      ! le changement de "ven", en m s-1
39      ! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)  
40      ! delp-----input-R- epaisseur de couche (Pa)      REAL, intent(out):: flux_v(:) ! (knon)
41      REAL d_ven(klon, klev)      ! (diagnostic) stress du vent à la surface, en Pa
42      ! d_ven----output-R- le changement de "ven"      ! flux_v est le flux de quantité de mouvement (positif vers bas)
     REAL flux_v(klon, klev)  
     ! flux_v---output-R- (diagnostic) flux du vent: (kg m/s)/(m**2 s)  
43    
44      ! Local:      ! Local:
45      INTEGER i, k      INTEGER k
46      REAL zx_cv(klon, 2:klev)      REAL zx_cv(size(u1lay), 2:klev) ! (knon, 2:klev)
47      REAL zx_dv(klon, 2:klev)      REAL zx_dv(size(u1lay), 2:klev) ! (knon, 2:klev)
48      REAL zx_buf(klon)      REAL zx_buf(size(u1lay)) ! (knon)
49      REAL zx_coef(klon, klev)      REAL zx_coef(size(u1lay), klev) ! (knon, klev) in Pa
50      REAL local_ven(klon, klev)      REAL local_ven(size(u1lay), klev) ! (knon, klev) in m s-1
     REAL zx_alf1(klon), zx_alf2(klon)  
51    
52      !------------------------------------------------------------------      !------------------------------------------------------------------
53    
54      DO k = 1, klev      call assert(size(u1lay) == [size(v1lay), size(coef, 1), size(t, 1), &
55         DO i = 1, knon           size(ven, 1), size(paprs, 1), size(pplay, 1), size(delp, 1), &
56            local_ven(i, k) = ven(i, k)           size(d_ven, 1), size(flux_v)], "clvent knon")
57         ENDDO  
58      ENDDO      zx_coef(:, 1) = cdrag * (1. + SQRT(u1lay**2 + v1lay**2)) * pplay(:, 1) &
59             / (RD * t(:, 1)) * dtphys * RG
60      DO i = 1, knon  
61         zx_alf1(i) = 1.0      forall (k = 2:klev) zx_coef(:, k) = coef(:, k) * RG / (pplay(:, k - 1) &
62         zx_alf2(i) = 1.0 - zx_alf1(i)           - pplay(:, k)) * (paprs(:, k) * 2 / (t(:, k) + t(:, k - 1)) / RD)**2 &
63         zx_coef(i, 1) = coef(i, 1) * (1. + SQRT(u1lay(i)**2 + v1lay(i)**2)) &           * dtphys * RG
64              * pplay(i, 1) / (RD * t(i, 1))  
65         zx_coef(i, 1) = zx_coef(i, 1) * dtime * RG      zx_buf = delp(:, 1) + zx_coef(:, 1) + zx_coef(:, 2)
66      ENDDO      zx_cv(:, 2) = ven(:, 1) * delp(:, 1) / zx_buf
67        zx_dv(:, 2) = zx_coef(:, 2) / zx_buf
     DO k = 2, klev  
        DO i = 1, knon  
           zx_coef(i, k) = coef(i, k) * RG / (pplay(i, k-1) - pplay(i, k)) &  
                * (paprs(i, k) * 2 / (t(i, k) + t(i, k - 1)) / RD)**2  
           zx_coef(i, k) = zx_coef(i, k) * dtime * RG  
        ENDDO  
     ENDDO  
68    
     DO i = 1, knon  
        zx_buf(i) = delp(i, 1) + zx_coef(i, 1)*zx_alf1(i)+zx_coef(i, 2)  
        zx_cv(i, 2) = local_ven(i, 1)*delp(i, 1) / zx_buf(i)  
        zx_dv(i, 2) = (zx_coef(i, 2)-zx_alf2(i)*zx_coef(i, 1)) &  
             /zx_buf(i)  
     ENDDO  
69      DO k = 3, klev      DO k = 3, klev
70         DO i = 1, knon         zx_buf = delp(:, k - 1) + zx_coef(:, k) &
71            zx_buf(i) = delp(i, k-1) + zx_coef(i, k) &              + zx_coef(:, k - 1) * (1. - zx_dv(:, k - 1))
72                 + zx_coef(i, k-1)*(1.-zx_dv(i, k-1))         zx_cv(:, k) = (ven(:, k - 1) * delp(:, k - 1) &
73            zx_cv(i, k) = (local_ven(i, k-1)*delp(i, k-1) &              + zx_coef(:, k - 1) * zx_cv(:, k - 1)) / zx_buf
74                 +zx_coef(i, k-1)*zx_cv(i, k-1) )/zx_buf(i)         zx_dv(:, k) = zx_coef(:, k) / zx_buf
           zx_dv(i, k) = zx_coef(i, k)/zx_buf(i)  
        ENDDO  
     ENDDO  
     DO i = 1, knon  
        local_ven(i, klev) = ( local_ven(i, klev)*delp(i, klev) &  
             +zx_coef(i, klev)*zx_cv(i, klev) ) &  
             / ( delp(i, klev) + zx_coef(i, klev) &  
             -zx_coef(i, klev)*zx_dv(i, klev) )  
     ENDDO  
     DO k = klev-1, 1, -1  
        DO i = 1, knon  
           local_ven(i, k) = zx_cv(i, k+1) + zx_dv(i, k+1)*local_ven(i, k+1)  
        ENDDO  
75      ENDDO      ENDDO
76    
77      ! flux_v est le flux de moment angulaire (positif vers bas) dont      local_ven(:, klev) = (ven(:, klev) * delp(:, klev) &
78      ! l'unite est: (kg m/s)/(m**2 s)           + zx_coef(:, klev) * zx_cv(:, klev)) &
79      DO i = 1, knon           / (delp(:, klev) + zx_coef(:, klev) &
80         flux_v(i, 1) = zx_coef(i, 1)/(RG*dtime) &           - zx_coef(:, klev) * zx_dv(:, klev))
             *(local_ven(i, 1)*zx_alf1(i) &  
             +local_ven(i, 2)*zx_alf2(i))  
     ENDDO  
     DO k = 2, klev  
        DO i = 1, knon  
           flux_v(i, k) = zx_coef(i, k)/(RG*dtime) &  
                * (local_ven(i, k)-local_ven(i, k-1))  
        ENDDO  
     ENDDO  
81    
82      DO k = 1, klev      DO k = klev - 1, 1, - 1
83         DO i = 1, knon         local_ven(:, k) = zx_cv(:, k + 1) + zx_dv(:, k + 1) * local_ven(:, k + 1)
           d_ven(i, k) = local_ven(i, k) - ven(i, k)  
        ENDDO  
84      ENDDO      ENDDO
85    
86        flux_v = zx_coef(:, 1) / (RG * dtphys) * local_ven(:, 1)
87        d_ven = local_ven - ven
88    
89    END SUBROUTINE clvent    END SUBROUTINE clvent
90    
91  end module clvent_m  end module clvent_m

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