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revision 305 by guez, Tue Sep 11 11:08:38 2018 UTC revision 309 by guez, Thu Sep 27 14:58:10 2018 UTC
# Line 5  module pbl_surface_m Line 5  module pbl_surface_m
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE pbl_surface(pctsrf, t, q, u, v, julien, mu0, ftsol, cdmmax, &    SUBROUTINE pbl_surface(pctsrf, t, q, u, v, julien, mu0, ftsol, cdmmax, &
8         cdhmax, ftsoil, qsol, paprs, pplay, fsnow, qsurf, falbe, fluxlat, &         cdhmax, ftsoil, qsol, paprs, play, fsnow, fqsurf, falbe, fluxlat, &
9         rain_fall, snow_fall, fsolsw, fsollw, frugs, agesno, rugoro, d_t, d_q, &         rain_fall, snow_fall, frugs, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v, d_ts, &
10         d_u, d_v, d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2, &         flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2, dflux_t, dflux_q, &
11         dflux_t, dflux_q, coefh, t2m, q2m, u10m_srf, v10m_srf, pblh, capcl, &         coefh, t2m, q2m, u10m_srf, v10m_srf, pblh, capcl, oliqcl, cteicl, pblt, &
12         oliqcl, cteicl, pblt, therm, plcl, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)         therm, plcl, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, albsol, sollw, solsw, &
13           tsol)
14    
15      ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19      ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19
16      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
# Line 35  contains Line 36  contains
36      USE interfoce_lim_m, ONLY: interfoce_lim      USE interfoce_lim_m, ONLY: interfoce_lim
37      use phyetat0_m, only: zmasq      use phyetat0_m, only: zmasq
38      use stdlevvar_m, only: stdlevvar      use stdlevvar_m, only: stdlevvar
39      USE suphec_m, ONLY: rd, rg      USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rsigma
40      use time_phylmdz, only: itap      use time_phylmdz, only: itap
41    
42      REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)      REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)
43      ! tableau des pourcentages de surface de chaque maille      ! pourcentages de surface de chaque maille
44    
45      REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)      REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)
46      REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg / kg)      REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg / kg)
# Line 56  contains Line 57  contains
57      ! column-density of water in soil, in kg m-2      ! column-density of water in soil, in kg m-2
58    
59      REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev + 1) ! pression a intercouche (Pa)      REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev + 1) ! pression a intercouche (Pa)
60      REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)      REAL, INTENT(IN):: play(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
61      REAL, INTENT(inout):: fsnow(:, :) ! (klon, nbsrf) \'epaisseur neigeuse      REAL, INTENT(inout):: fsnow(:, :) ! (klon, nbsrf) \'epaisseur neigeuse
62      REAL, INTENT(inout):: qsurf(klon, nbsrf)      REAL, INTENT(inout):: fqsurf(klon, nbsrf)
63      REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)      REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)
64      REAL, intent(out):: fluxlat(:, :) ! (klon, nbsrf)      REAL, intent(out):: fluxlat(:, :) ! (klon, nbsrf)
65    
# Line 68  contains Line 69  contains
69      REAL, intent(in):: snow_fall(klon)      REAL, intent(in):: snow_fall(klon)
70      ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down      ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
71    
     REAL, INTENT(IN):: fsolsw(klon, nbsrf), fsollw(klon, nbsrf)  
72      REAL, intent(inout):: frugs(klon, nbsrf) ! longueur de rugosit\'e (en m)      REAL, intent(inout):: frugs(klon, nbsrf) ! longueur de rugosit\'e (en m)
73      real agesno(klon, nbsrf)      real agesno(klon, nbsrf)
74      REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)      REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
# Line 88  contains Line 88  contains
88      REAL, intent(out):: flux_q(klon, nbsrf)      REAL, intent(out):: flux_q(klon, nbsrf)
89      ! flux de vapeur d'eau (kg / m2 / s) à la surface      ! flux de vapeur d'eau (kg / m2 / s) à la surface
90    
91      REAL, intent(out):: flux_u(klon, nbsrf), flux_v(klon, nbsrf)      REAL, intent(out):: flux_u(:, :), flux_v(:, :) ! (klon, nbsrf)
92      ! tension du vent (flux turbulent de vent) à la surface, en Pa      ! tension du vent (flux turbulent de vent) à la surface, en Pa
93    
94      REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)      REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
# Line 126  contains Line 126  contains
126      real ffonte(klon, nbsrf) ! flux thermique utilise pour fondre la neige      real ffonte(klon, nbsrf) ! flux thermique utilise pour fondre la neige
127      REAL, intent(inout):: run_off_lic_0(:) ! (klon)      REAL, intent(inout):: run_off_lic_0(:) ! (klon)
128    
129        REAL, intent(out):: albsol(:) ! (klon)
130        ! albedo du sol total, visible, moyen par maille
131    
132        REAL, intent(in):: sollw(:) ! (klon)
133        ! surface net downward longwave flux, in W m-2
134    
135        REAL, intent(in):: solsw(:) ! (klon)
136        ! surface net downward shortwave flux, in W m-2
137    
138        REAL, intent(in):: tsol(:) ! (klon)
139    
140      ! Local:      ! Local:
141    
142        REAL fsollw(klon, nbsrf) ! bilan flux IR pour chaque sous-surface
143        REAL fsolsw(klon, nbsrf) ! flux solaire absorb\'e pour chaque sous-surface
144    
145      ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface      ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
146      REAL, save:: pctsrf_new_oce(klon)      REAL, save:: pctsrf_new_oce(klon)
147      REAL, save:: pctsrf_new_sic(klon)      REAL, save:: pctsrf_new_sic(klon)
# Line 137  contains Line 151  contains
151      REAL run_off_lic(klon) ! ruissellement total      REAL run_off_lic(klon) ! ruissellement total
152      REAL rugmer(klon)      REAL rugmer(klon)
153      REAL ytsoil(klon, nsoilmx)      REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
154      REAL yts(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)      REAL yts(klon), ypctsrf(klon), yz0_new(klon)
155      real yrugos(klon) ! longueur de rugosite (en m)      real yrugos(klon) ! longueur de rugosite (en m)
156      REAL yalb(klon)      REAL yalb(klon)
157      REAL snow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)      REAL snow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
158      real yqsol(klon) ! column-density of water in soil, in kg m-2      real yqsol(klon) ! column-density of water in soil, in kg m-2
159      REAL yrain_fall(klon) ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down      REAL yrain_fall(klon) ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
160      REAL ysnow_fall(klon) ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down      REAL ysnow_fall(klon) ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
161      REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)      REAL yrugm(klon), radsol(klon), yrugoro(klon)
162      REAL yfluxlat(klon)      REAL yfluxlat(klon)
163      REAL y_d_ts(klon)      REAL y_d_ts(klon)
164      REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)      REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
# Line 186  contains Line 200  contains
200    
201      !------------------------------------------------------------      !------------------------------------------------------------
202    
203        albsol = sum(falbe * pctsrf, dim = 2)
204    
205        ! R\'epartition sous maille des flux longwave et shortwave
206        ! R\'epartition du longwave par sous-surface lin\'earis\'ee
207    
208        forall (nsrf = 1:nbsrf)
209           fsollw(:, nsrf) = sollw + 4. * RSIGMA * tsol**3 &
210                * (tsol - ftsol(:, nsrf))
211           fsolsw(:, nsrf) = solsw * (1. - falbe(:, nsrf)) / (1. - albsol)
212        END forall
213    
214      ytherm = 0.      ytherm = 0.
215    
216      DO k = 1, klev ! epaisseur de couche      DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
# Line 200  contains Line 225  contains
225      cdragm = 0.      cdragm = 0.
226      dflux_t = 0.      dflux_t = 0.
227      dflux_q = 0.      dflux_q = 0.
     ypct = 0.  
228      yrugos = 0.      yrugos = 0.
229      ypaprs = 0.      ypaprs = 0.
230      ypplay = 0.      ypplay = 0.
# Line 238  contains Line 262  contains
262    
263      loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf      loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
264         ! Define ni and knon:         ! Define ni and knon:
265          
266         ni = 0         ni = 0
267         knon = 0         knon = 0
268    
# Line 252  contains Line 276  contains
276         END DO         END DO
277    
278         if_knon: IF (knon /= 0) then         if_knon: IF (knon /= 0) then
279            DO j = 1, knon            ypctsrf(:knon) = pctsrf(ni(:knon), nsrf)
280               i = ni(j)            yts(:knon) = ftsol(ni(:knon), nsrf)
281               ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)            snow(:knon) = fsnow(ni(:knon), nsrf)
282               yts(j) = ftsol(i, nsrf)            yqsurf(:knon) = fqsurf(ni(:knon), nsrf)
283               snow(j) = fsnow(i, nsrf)            yalb(:knon) = falbe(ni(:knon), nsrf)
284               yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)            yrain_fall(:knon) = rain_fall(ni(:knon))
285               yalb(j) = falbe(i, nsrf)            ysnow_fall(:knon) = snow_fall(ni(:knon))
286               yrain_fall(j) = rain_fall(i)            yagesno(:knon) = agesno(ni(:knon), nsrf)
287               ysnow_fall(j) = snow_fall(i)            yrugos(:knon) = frugs(ni(:knon), nsrf)
288               yagesno(j) = agesno(i, nsrf)            yrugoro(:knon) = rugoro(ni(:knon))
289               yrugos(j) = frugs(i, nsrf)            radsol(:knon) = fsolsw(ni(:knon), nsrf) + fsollw(ni(:knon), nsrf)
290               yrugoro(j) = rugoro(i)            ypaprs(:knon, klev + 1) = paprs(ni(:knon), klev + 1)
291               yrads(j) = fsolsw(i, nsrf) + fsollw(i, nsrf)            y_run_off_lic_0(:knon) = run_off_lic_0(ni(:knon))
              ypaprs(j, klev + 1) = paprs(i, klev + 1)  
              y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)  
           END DO  
292    
293            ! For continent, copy soil water content            ! For continent, copy soil water content
294            IF (nsrf == is_ter) yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))            IF (nsrf == is_ter) yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
# Line 278  contains Line 299  contains
299               DO j = 1, knon               DO j = 1, knon
300                  i = ni(j)                  i = ni(j)
301                  ypaprs(j, k) = paprs(i, k)                  ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
302                  ypplay(j, k) = pplay(i, k)                  ypplay(j, k) = play(i, k)
303                  ydelp(j, k) = delp(i, k)                  ydelp(j, k) = delp(i, k)
304                  yu(j, k) = u(i, k)                  yu(j, k) = u(i, k)
305                  yv(j, k) = v(i, k)                  yv(j, k) = v(i, k)
# Line 319  contains Line 340  contains
340                 ypplay(:knon, :), yu(:knon, :), yv(:knon, :), yq(:knon, :), &                 ypplay(:knon, :), yu(:knon, :), yv(:knon, :), yq(:knon, :), &
341                 yt(:knon, :), yts(:knon), ycdragm(:knon), zgeop(:knon, :), &                 yt(:knon, :), yts(:knon), ycdragm(:knon), zgeop(:knon, :), &
342                 ycoefm(:knon, :), ycoefh(:knon, :), yq2(:knon, :))                 ycoefm(:knon, :), ycoefh(:knon, :), yq2(:knon, :))
343              
344            CALL clvent(yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), ycoefm(:knon, :), &            CALL clvent(yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), ycoefm(:knon, :), &
345                 ycdragm(:knon), yt(:knon, :), yu(:knon, :), ypaprs(:knon, :), &                 ycdragm(:knon), yt(:knon, :), yu(:knon, :), ypaprs(:knon, :), &
346                 ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), y_d_u(:knon, :), &                 ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), y_d_u(:knon, :), &
# Line 333  contains Line 354  contains
354                 mu0(ni(:knon)), yrugos(:knon), yrugoro(:knon), yu(:knon, 1), &                 mu0(ni(:knon)), yrugos(:knon), yrugoro(:knon), yu(:knon, 1), &
355                 yv(:knon, 1), ycoefh(:knon, :), ycdragh(:knon), yt(:knon, :), &                 yv(:knon, 1), ycoefh(:knon, :), ycdragh(:knon), yt(:knon, :), &
356                 yq(:knon, :), yts(:knon), ypaprs(:knon, :), ypplay(:knon, :), &                 yq(:knon, :), yts(:knon), ypaprs(:knon, :), ypplay(:knon, :), &
357                 ydelp(:knon, :), yrads(:knon), yalb(:knon), snow(:knon), &                 ydelp(:knon, :), radsol(:knon), yalb(:knon), snow(:knon), &
358                 yqsurf(:knon), yrain_fall(:knon), ysnow_fall(:knon), &                 yqsurf(:knon), yrain_fall(:knon), ysnow_fall(:knon), &
359                 yfluxlat(:knon), pctsrf_new_sic(ni(:knon)), yagesno(:knon), &                 yfluxlat(:knon), pctsrf_new_sic(ni(:knon)), yagesno(:knon), &
360                 y_d_t(:knon, :), y_d_q(:knon, :), y_d_ts(:knon), &                 y_d_t(:knon, :), y_d_q(:knon, :), y_d_ts(:knon), &
# Line 357  contains Line 378  contains
378            DO k = 1, klev            DO k = 1, klev
379               DO j = 1, knon               DO j = 1, knon
380                  i = ni(j)                  i = ni(j)
381                  y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k) * ypct(j)                  y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k) * ypctsrf(j)
382                  y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k) * ypct(j)                  y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k) * ypctsrf(j)
383                  y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k) * ypct(j)                  y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k) * ypctsrf(j)
384                  y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k) * ypct(j)                  y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k) * ypctsrf(j)
385               END DO               END DO
386            END DO            END DO
387    
# Line 371  contains Line 392  contains
392    
393            falbe(:, nsrf) = 0.            falbe(:, nsrf) = 0.
394            fsnow(:, nsrf) = 0.            fsnow(:, nsrf) = 0.
395            qsurf(:, nsrf) = 0.            fqsurf(:, nsrf) = 0.
396            frugs(:, nsrf) = 0.            frugs(:, nsrf) = 0.
397            DO j = 1, knon            DO j = 1, knon
398               i = ni(j)               i = ni(j)
399               d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)               d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
400               falbe(i, nsrf) = yalb(j)               falbe(i, nsrf) = yalb(j)
401               fsnow(i, nsrf) = snow(j)               fsnow(i, nsrf) = snow(j)
402               qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)               fqsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
403               frugs(i, nsrf) = yz0_new(j)               frugs(i, nsrf) = yz0_new(j)
404               fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)               fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
405               IF (nsrf == is_oce) THEN               IF (nsrf == is_oce) THEN
# Line 388  contains Line 409  contains
409               agesno(i, nsrf) = yagesno(j)               agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
410               fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)               fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
411               ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)               ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
412               cdragh(i) = cdragh(i) + ycdragh(j) * ypct(j)               cdragh(i) = cdragh(i) + ycdragh(j) * ypctsrf(j)
413               cdragm(i) = cdragm(i) + ycdragm(j) * ypct(j)               cdragm(i) = cdragm(i) + ycdragm(j) * ypctsrf(j)
414               dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j) * ypct(j)               dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j) * ypctsrf(j)
415               dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j) * ypct(j)               dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j) * ypctsrf(j)
416            END DO            END DO
417            IF (nsrf == is_ter) THEN            IF (nsrf == is_ter) THEN
418               qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)               qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
# Line 417  contains Line 438  contains
438            END DO            END DO
439    
440            forall (k = 2:klev) coefh(ni(:knon), k) &            forall (k = 2:klev) coefh(ni(:knon), k) &
441                 = coefh(ni(:knon), k) + ycoefh(:knon, k) * ypct(:knon)                 = coefh(ni(:knon), k) + ycoefh(:knon, k) * ypctsrf(:knon)
442    
443            ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m            ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
444    
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