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trunk/Sources/phylmd/Interface_surf/fonte_neige.f revision 178 by guez, Fri Mar 11 18:47:26 2016 UTC trunk/phylmd/Interface_surf/fonte_neige.f revision 301 by guez, Thu Aug 2 17:23:07 2018 UTC
# Line 4  module fonte_neige_m Line 4  module fonte_neige_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE fonte_neige(nisurf, dtime, tsurf, p1lay, beta, coef1lay, ps, &    SUBROUTINE fonte_neige(nisurf, precip_rain, precip_snow, snow, qsol, &
8         precip_rain, precip_snow, snow, qsol, t1lay, q1lay, u1lay, v1lay, &         tsurf_new, evap, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, run_off_lic)
        petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, tsurf_new, evap, fqcalving, &  
        ffonte, run_off_lic_0)  
9    
10      ! Routine de traitement de la fonte de la neige dans le cas du traitement      ! Routine de traitement de la fonte de la neige dans le cas du traitement
11      ! de sol simplifi\'e      ! de sol simplifi\'e
12    
13      ! LF 03/2001      ! Laurent Fairhead, March, 2001
14    
15      USE fcttre, ONLY: foeew, qsatl, qsats, thermcep      use comconst, only: dtphys
16      USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_sic, is_ter      USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_sic, is_ter
17      USE interface_surf, ONLY: run_off, run_off_lic, tau_calv      USE conf_interface_m, ONLY: tau_calv
18      use nr_util, only: assert_eq      use nr_util, only: assert_eq
19      USE suphec_m, ONLY: rcpd, rday, retv, rlmlt, rlstt, rlvtt, rtt      USE suphec_m, ONLY: rday, rlmlt, rtt
     USE yoethf_m, ONLY: r2es, r5ies, r5les, rvtmp2  
20    
21      integer, intent(IN):: nisurf ! surface \`a traiter      integer, intent(IN):: nisurf ! surface \`a traiter
     real, intent(IN):: dtime ! pas de temps de la physique (en s)  
     real, dimension(:), intent(IN):: tsurf, p1lay, beta, coef1lay ! (knon)  
     ! tsurf temperature de surface  
     ! p1lay pression 1er niveau (milieu de couche)  
     ! beta evap reelle  
     ! coef1lay coefficient d'echange  
     real, dimension(:), intent(IN):: ps ! (knon)  
     ! ps pression au sol  
22    
23      real, intent(IN):: precip_rain(:) ! (knon)      real, intent(IN):: precip_rain(:) ! (knon)
24      ! precipitation, liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down      ! precipitation, liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
25    
26      real, intent(IN):: precip_snow(:) ! (knon)      real, intent(IN):: precip_snow(:) ! (knon)
27      ! precipitation, solid water mass flux (kg/m2/s), positive down      ! precipitation, solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
28    
29      real, intent(INOUT):: snow(:) ! (knon)      real, intent(INOUT):: snow(:) ! (knon)
30      ! column-density of mass of snow, in kg m-2      ! column-density of mass of snow, in kg m-2
# Line 43  contains Line 32  contains
32      real, intent(INOUT):: qsol(:) ! (knon)      real, intent(INOUT):: qsol(:) ! (knon)
33      ! column-density of water in soil, in kg m-2      ! column-density of water in soil, in kg m-2
34    
35      real, dimension(:), intent(IN):: t1lay ! (knon)      real, intent(INOUT):: tsurf_new(:) ! (knon) temp\'erature au sol
     real, dimension(:), intent(IN):: q1lay ! (knon)  
     real, dimension(:), intent(IN):: u1lay, v1lay ! (knon)  
     real, dimension(:), intent(IN):: petAcoef, peqAcoef ! (knon)  
     ! petAcoef coeff. A de la resolution de la CL pour t  
     ! peqAcoef coeff. A de la resolution de la CL pour q  
     real, dimension(:), intent(IN):: petBcoef, peqBcoef ! (knon)  
     ! petBcoef coeff. B de la resolution de la CL pour t  
     ! peqBcoef coeff. B de la resolution de la CL pour q  
   
     real, intent(INOUT):: tsurf_new(:)  
     ! tsurf_new temperature au sol  
   
36      real, intent(IN):: evap(:) ! (knon)      real, intent(IN):: evap(:) ! (knon)
37    
     ! Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour que limiter la  
     ! hauteur de neige, en kg/m2/s  
38      real, intent(OUT):: fqcalving(:) ! (knon)      real, intent(OUT):: fqcalving(:) ! (knon)
39        ! flux d'eau "perdue" par la surface et n\'ecessaire pour limiter la
40        ! hauteur de neige, en kg / m2 / s
41    
     ! Flux thermique utiliser pour fondre la neige  
42      real, intent(OUT):: ffonte(:) ! (knon)      real, intent(OUT):: ffonte(:) ! (knon)
43        ! flux thermique utilis\'é pour fondre la neige
44    
45        real, intent(INOUT):: run_off_lic_0(:) ! (knon)
46        ! run off glacier du pas de temps pr\'ecedent
47    
48      real, dimension(:), intent(INOUT):: run_off_lic_0 ! (knon)      REAL, intent(OUT):: run_off_lic(:) ! (knon) ruissellement total
     ! run_off_lic_0 run off glacier du pas de temps pr\'ecedent  
49    
50      ! Local:      ! Local:
51    
52      integer knon ! nombre de points \`a traiter      integer knon ! nombre de points \`a traiter
53      real, parameter:: snow_max=3000.      real, parameter:: snow_max=3000.
54      ! Masse maximum de neige (kg/m2). Au dessus de ce seuil, la neige      ! Masse maximum de neige (kg / m2). Au dessus de ce seuil, la neige
55      ! en exces "s'ecoule" (calving)      ! en exces "s'\'ecoule" (calving).
56    
57      integer i      integer i
     logical zdelta  
     real zcvm5, zx_qs, zcor  
58      real fq_fonte      real fq_fonte
59      REAL bil_eau_s(size(ps)) ! in kg m-2      REAL bil_eau_s(size(precip_rain)) ! (knon) in kg m-2
60      real snow_evap(size(ps)) ! in kg m-2 s-1      real snow_evap(size(precip_rain)) ! (knon) in kg m-2 s-1
61      real, parameter:: t_grnd = 271.35, t_coup = 273.15      REAL, parameter:: chasno = 3.334E5 / (2.3867E6 * 0.15)
62      REAL, parameter:: chasno = 3.334E5/(2.3867E6*0.15)      REAL, parameter:: chaice = 3.334E5 / (2.3867E6 * 0.15)
     REAL, parameter:: chaice = 3.334E5/(2.3867E6*0.15)  
63      real, parameter:: max_eau_sol = 150. ! in kg m-2      real, parameter:: max_eau_sol = 150. ! in kg m-2
64      real coeff_rel      real coeff_rel
65    
66      !--------------------------------------------------------------------      !--------------------------------------------------------------------
67    
68      knon = assert_eq((/size(tsurf), size(p1lay), size(beta), size(coef1lay), &      knon = assert_eq((/size(precip_rain), size(precip_snow), size(snow), &
69           size(ps), size(precip_rain), size(precip_snow), size(snow), &           size(qsol), size(tsurf_new), size(evap), size(fqcalving), &
70           size(qsol), size(t1lay), size(q1lay), size(u1lay), size(v1lay), &           size(ffonte), size(run_off_lic_0)/), "fonte_neige knon")
          size(petAcoef), size(peqAcoef), size(petBcoef), size(peqBcoef), &  
          size(tsurf_new), size(evap), size(fqcalving), size(ffonte), &  
          size(run_off_lic_0)/), "fonte_neige knon")  
   
     ! Initialisations  
     coeff_rel = dtime/(tau_calv * rday)  
     bil_eau_s = 0.  
     DO i = 1, knon  
        IF (thermcep) THEN  
           zdelta= rtt >= tsurf(i)  
           zcvm5 = merge(R5IES*RLSTT, R5LES*RLVTT, zdelta)  
           zcvm5 = zcvm5 / RCPD / (1. + RVTMP2*q1lay(i))  
           zx_qs= r2es * FOEEW(tsurf(i), zdelta)/ps(i)  
           zx_qs=MIN(0.5, zx_qs)  
           zcor=1./(1.-retv*zx_qs)  
           zx_qs=zx_qs*zcor  
        ELSE  
           IF (tsurf(i) < t_coup) THEN  
              zx_qs = qsats(tsurf(i)) / ps(i)  
           ELSE  
              zx_qs = qsatl(tsurf(i)) / ps(i)  
           ENDIF  
        ENDIF  
     ENDDO  
   
     ! Calcul de la temperature de surface  
71    
72      WHERE (precip_snow > 0.) snow = snow + precip_snow * dtime      coeff_rel = dtphys / (tau_calv * rday)
73        WHERE (precip_snow > 0.) snow = snow + precip_snow * dtphys
74    
75      WHERE (evap > 0.)      WHERE (evap > 0.)
76         snow_evap = MIN(snow / dtime, evap)         snow_evap = MIN(snow / dtphys, evap)
77         snow = snow - snow_evap * dtime         snow = snow - snow_evap * dtphys
78         snow = MAX(0., snow)         snow = MAX(0., snow)
79      elsewhere      elsewhere
80         snow_evap = 0.         snow_evap = 0.
81      end where      end where
82    
83      bil_eau_s = precip_rain * dtime - (evap(:knon) - snow_evap(:knon)) * dtime      bil_eau_s = (precip_rain - evap + snow_evap) * dtphys
84    
85      ! Y'a-t-il fonte de neige?      ! Y a-t-il fonte de neige ?
86    
     ffonte=0.  
87      do i = 1, knon      do i = 1, knon
88         if ((snow(i) > epsfra .OR. nisurf == is_sic &         if ((snow(i) > epsfra .OR. nisurf == is_sic &
89              .OR. nisurf == is_lic) .AND. tsurf_new(i) >= RTT) then              .OR. nisurf == is_lic) .AND. tsurf_new(i) >= RTT) then
90            fq_fonte = MIN(MAX((tsurf_new(i)-RTT)/chasno, 0.), snow(i))            fq_fonte = MIN(MAX((tsurf_new(i) - RTT) / chasno, 0.), snow(i))
91            ffonte(i) = fq_fonte * RLMLT/dtime            ffonte(i) = fq_fonte * RLMLT / dtphys
92            snow(i) = max(0., snow(i) - fq_fonte)            snow(i) = max(0., snow(i) - fq_fonte)
93            bil_eau_s(i) = bil_eau_s(i) + fq_fonte            bil_eau_s(i) = bil_eau_s(i) + fq_fonte
94            tsurf_new(i) = tsurf_new(i) - fq_fonte * chasno            tsurf_new(i) = tsurf_new(i) - fq_fonte * chasno
95            !IM cf JLD/ GKtest fonte aussi pour la glace  
96              !IM cf. JLD/ GKtest fonte aussi pour la glace
97            IF (nisurf == is_sic .OR. nisurf == is_lic) THEN            IF (nisurf == is_sic .OR. nisurf == is_lic) THEN
98               fq_fonte = MAX((tsurf_new(i)-RTT)/chaice, 0.)               fq_fonte = MAX((tsurf_new(i) - RTT) / chaice, 0.)
99               ffonte(i) = ffonte(i) + fq_fonte * RLMLT/dtime               ffonte(i) = ffonte(i) + fq_fonte * RLMLT / dtphys
100               bil_eau_s(i) = bil_eau_s(i) + fq_fonte               bil_eau_s(i) = bil_eau_s(i) + fq_fonte
101               tsurf_new(i) = RTT               tsurf_new(i) = RTT
102            ENDIF            ENDIF
103           else
104              ffonte(i) = 0.
105         endif         endif
106    
107         ! S'il y a une hauteur trop importante de neige, elle s'\'ecoule         ! S'il y a une hauteur trop importante de neige, elle s'\'ecoule
108         fqcalving(i) = max(0., snow(i) - snow_max)/dtime         fqcalving(i) = max(0., snow(i) - snow_max) / dtphys
109         snow(i)=min(snow(i), snow_max)         snow(i) = min(snow(i), snow_max)
110        enddo
111    
112         IF (nisurf == is_ter) then      IF (nisurf == is_ter) then
113            qsol(i) = qsol(i) + bil_eau_s(i)         qsol = MIN(qsol + bil_eau_s, max_eau_sol)
114            run_off(i) = run_off(i) + MAX(qsol(i) - max_eau_sol, 0.)      else if (nisurf == is_lic) then
115            qsol(i) = MIN(qsol(i), max_eau_sol)         do i = 1, knon
116         else if (nisurf == is_lic) then            run_off_lic_0(i) = (coeff_rel * fqcalving(i)) + &
           run_off_lic(i) = (coeff_rel * fqcalving(i)) + &  
117                 (1. - coeff_rel) * run_off_lic_0(i)                 (1. - coeff_rel) * run_off_lic_0(i)
118            run_off_lic_0(i) = run_off_lic(i)            run_off_lic(i) = run_off_lic_0(i) + bil_eau_s(i) / dtphys
119            run_off_lic(i) = run_off_lic(i) + bil_eau_s(i)/dtime         enddo
120         endif      endif
     enddo  
121    
122    END SUBROUTINE fonte_neige    END SUBROUTINE fonte_neige
123    
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