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revision 305 by guez, Tue Sep 11 11:08:38 2018 UTC revision 324 by guez, Wed Feb 6 15:58:03 2019 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 33  contains Line 34  contains
34      USE histwrite_phy_m, ONLY: histwrite_phy      USE histwrite_phy_m, ONLY: histwrite_phy
35      USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf      USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
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: masque
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)
47      REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse      REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse
48      INTEGER, INTENT(IN):: julien ! jour de l'annee en cours      INTEGER, INTENT(IN):: julien ! jour de l'annee en cours
49      REAL, intent(in):: mu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal          REAL, intent(in):: mu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal    
50      REAL, INTENT(IN):: ftsol(:, :) ! (klon, nbsrf) temp\'erature du sol (en K)  
51        REAL, INTENT(IN):: ftsol(:, :) ! (klon, nbsrf)
52        ! skin temperature of surface fraction, in K
53    
54      REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh      REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
55    
56      REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)      REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
# Line 56  contains Line 60  contains
60      ! column-density of water in soil, in kg m-2      ! column-density of water in soil, in kg m-2
61    
62      REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev + 1) ! pression a intercouche (Pa)      REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev + 1) ! pression a intercouche (Pa)
63      REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)      REAL, INTENT(IN):: play(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
64      REAL, INTENT(inout):: fsnow(:, :) ! (klon, nbsrf) \'epaisseur neigeuse      REAL, INTENT(inout):: fsnow(:, :) ! (klon, nbsrf) \'epaisseur neigeuse
65      REAL, INTENT(inout):: qsurf(klon, nbsrf)      REAL, INTENT(inout):: fqsurf(klon, nbsrf)
66      REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)      REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)
67    
68      REAL, intent(out):: fluxlat(:, :) ! (klon, nbsrf)      REAL, intent(out):: fluxlat(:, :) ! (klon, nbsrf)
69        ! flux de chaleur latente, en W m-2
70    
71      REAL, intent(in):: rain_fall(klon)      REAL, intent(in):: rain_fall(klon)
72      ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down      ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
# Line 68  contains Line 74  contains
74      REAL, intent(in):: snow_fall(klon)      REAL, intent(in):: snow_fall(klon)
75      ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down      ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
76    
     REAL, INTENT(IN):: fsolsw(klon, nbsrf), fsollw(klon, nbsrf)  
77      REAL, intent(inout):: frugs(klon, nbsrf) ! longueur de rugosit\'e (en m)      REAL, intent(inout):: frugs(klon, nbsrf) ! longueur de rugosit\'e (en m)
78      real agesno(klon, nbsrf)      real agesno(klon, nbsrf)
79      REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)      REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
# Line 85  contains Line 90  contains
90      ! flux de chaleur sensible (c_p T) (W / m2) (orientation positive      ! flux de chaleur sensible (c_p T) (W / m2) (orientation positive
91      ! vers le bas) à la surface      ! vers le bas) à la surface
92    
93      REAL, intent(out):: flux_q(klon, nbsrf)      REAL, intent(out):: flux_q(klon, nbsrf)
94      ! flux de vapeur d'eau (kg / m2 / s) à la surface      ! flux de vapeur d'eau (kg / m2 / s) à la surface
95    
96      REAL, intent(out):: flux_u(klon, nbsrf), flux_v(klon, nbsrf)      REAL, intent(out):: flux_u(:, :), flux_v(:, :) ! (klon, nbsrf)
97      ! tension du vent (flux turbulent de vent) à la surface, en Pa      ! tension du vent (flux turbulent de vent) à la surface, en Pa
98    
99      REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)      REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
# Line 126  contains Line 131  contains
131      real ffonte(klon, nbsrf) ! flux thermique utilise pour fondre la neige      real ffonte(klon, nbsrf) ! flux thermique utilise pour fondre la neige
132      REAL, intent(inout):: run_off_lic_0(:) ! (klon)      REAL, intent(inout):: run_off_lic_0(:) ! (klon)
133    
134        REAL, intent(out):: albsol(:) ! (klon)
135        ! albedo du sol total, visible, moyen par maille
136    
137        REAL, intent(in):: sollw(:) ! (klon)
138        ! surface net downward longwave flux, in W m-2
139    
140        REAL, intent(in):: solsw(:) ! (klon)
141        ! surface net downward shortwave flux, in W m-2
142    
143        REAL, intent(in):: tsol(:) ! (klon)
144    
145      ! Local:      ! Local:
146    
147        REAL fsollw(klon, nbsrf) ! bilan flux IR pour chaque sous-surface
148        REAL fsolsw(klon, nbsrf) ! flux solaire absorb\'e pour chaque sous-surface
149    
150      ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface      ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
151      REAL, save:: pctsrf_new_oce(klon)      REAL, save:: pctsrf_new_oce(klon)
152      REAL, save:: pctsrf_new_sic(klon)      REAL, save:: pctsrf_new_sic(klon)
# Line 137  contains Line 156  contains
156      REAL run_off_lic(klon) ! ruissellement total      REAL run_off_lic(klon) ! ruissellement total
157      REAL rugmer(klon)      REAL rugmer(klon)
158      REAL ytsoil(klon, nsoilmx)      REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
159      REAL yts(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)      REAL yts(klon), ypctsrf(klon), yz0_new(klon)
160      real yrugos(klon) ! longueur de rugosite (en m)      real yrugos(klon) ! longueur de rugosite (en m)
161      REAL yalb(klon)      REAL yalb(klon)
162      REAL snow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)      REAL snow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
163      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
164      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
165      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
166      REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)      REAL yrugm(klon), radsol(klon), yrugoro(klon)
167      REAL yfluxlat(klon)      REAL yfluxlat(klon)
168      REAL y_d_ts(klon)      REAL y_d_ts(klon)
169      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 205  contains
205    
206      !------------------------------------------------------------      !------------------------------------------------------------
207    
208        albsol = sum(falbe * pctsrf, dim = 2)
209    
210        ! R\'epartition sous maille des flux longwave et shortwave
211        ! R\'epartition du longwave par sous-surface lin\'earis\'ee
212    
213        forall (nsrf = 1:nbsrf)
214           fsollw(:, nsrf) = sollw + 4. * RSIGMA * tsol**3 &
215                * (tsol - ftsol(:, nsrf))
216           fsolsw(:, nsrf) = solsw * (1. - falbe(:, nsrf)) / (1. - albsol)
217        END forall
218    
219      ytherm = 0.      ytherm = 0.
220    
221      DO k = 1, klev ! epaisseur de couche      DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
# Line 200  contains Line 230  contains
230      cdragm = 0.      cdragm = 0.
231      dflux_t = 0.      dflux_t = 0.
232      dflux_q = 0.      dflux_q = 0.
     ypct = 0.  
233      yrugos = 0.      yrugos = 0.
234      ypaprs = 0.      ypaprs = 0.
235      ypplay = 0.      ypplay = 0.
# Line 226  contains Line 255  contains
255    
256      pctsrf_pot(:, is_ter) = pctsrf(:, is_ter)      pctsrf_pot(:, is_ter) = pctsrf(:, is_ter)
257      pctsrf_pot(:, is_lic) = pctsrf(:, is_lic)      pctsrf_pot(:, is_lic) = pctsrf(:, is_lic)
258      pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq      pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - masque
259      pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq      pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - masque
260    
261      ! Tester si c'est le moment de lire le fichier:      ! Tester si c'est le moment de lire le fichier:
262      if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then      if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
# Line 238  contains Line 267  contains
267    
268      loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf      loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
269         ! Define ni and knon:         ! Define ni and knon:
270          
271         ni = 0         ni = 0
272         knon = 0         knon = 0
273    
# Line 252  contains Line 281  contains
281         END DO         END DO
282    
283         if_knon: IF (knon /= 0) then         if_knon: IF (knon /= 0) then
284            DO j = 1, knon            ypctsrf(:knon) = pctsrf(ni(:knon), nsrf)
285               i = ni(j)            yts(:knon) = ftsol(ni(:knon), nsrf)
286               ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)            snow(:knon) = fsnow(ni(:knon), nsrf)
287               yts(j) = ftsol(i, nsrf)            yqsurf(:knon) = fqsurf(ni(:knon), nsrf)
288               snow(j) = fsnow(i, nsrf)            yalb(:knon) = falbe(ni(:knon), nsrf)
289               yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)            yrain_fall(:knon) = rain_fall(ni(:knon))
290               yalb(j) = falbe(i, nsrf)            ysnow_fall(:knon) = snow_fall(ni(:knon))
291               yrain_fall(j) = rain_fall(i)            yagesno(:knon) = agesno(ni(:knon), nsrf)
292               ysnow_fall(j) = snow_fall(i)            yrugos(:knon) = frugs(ni(:knon), nsrf)
293               yagesno(j) = agesno(i, nsrf)            yrugoro(:knon) = rugoro(ni(:knon))
294               yrugos(j) = frugs(i, nsrf)            radsol(:knon) = fsolsw(ni(:knon), nsrf) + fsollw(ni(:knon), nsrf)
295               yrugoro(j) = rugoro(i)            ypaprs(:knon, klev + 1) = paprs(ni(:knon), klev + 1)
296               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  
297    
298            ! For continent, copy soil water content            ! For continent, copy soil water content
299            IF (nsrf == is_ter) yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))            IF (nsrf == is_ter) yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
# Line 278  contains Line 304  contains
304               DO j = 1, knon               DO j = 1, knon
305                  i = ni(j)                  i = ni(j)
306                  ypaprs(j, k) = paprs(i, k)                  ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
307                  ypplay(j, k) = pplay(i, k)                  ypplay(j, k) = play(i, k)
308                  ydelp(j, k) = delp(i, k)                  ydelp(j, k) = delp(i, k)
309                  yu(j, k) = u(i, k)                  yu(j, k) = u(i, k)
310                  yv(j, k) = v(i, k)                  yv(j, k) = v(i, k)
# Line 319  contains Line 345  contains
345                 ypplay(:knon, :), yu(:knon, :), yv(:knon, :), yq(:knon, :), &                 ypplay(:knon, :), yu(:knon, :), yv(:knon, :), yq(:knon, :), &
346                 yt(:knon, :), yts(:knon), ycdragm(:knon), zgeop(:knon, :), &                 yt(:knon, :), yts(:knon), ycdragm(:knon), zgeop(:knon, :), &
347                 ycoefm(:knon, :), ycoefh(:knon, :), yq2(:knon, :))                 ycoefm(:knon, :), ycoefh(:knon, :), yq2(:knon, :))
348              
349            CALL clvent(yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), ycoefm(:knon, :), &            CALL clvent(yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), ycoefm(:knon, :), &
350                 ycdragm(:knon), yt(:knon, :), yu(:knon, :), ypaprs(:knon, :), &                 ycdragm(:knon), yt(:knon, :), yu(:knon, :), ypaprs(:knon, :), &
351                 ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), y_d_u(:knon, :), &                 ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), y_d_u(:knon, :), &
# Line 333  contains Line 359  contains
359                 mu0(ni(:knon)), yrugos(:knon), yrugoro(:knon), yu(:knon, 1), &                 mu0(ni(:knon)), yrugos(:knon), yrugoro(:knon), yu(:knon, 1), &
360                 yv(:knon, 1), ycoefh(:knon, :), ycdragh(:knon), yt(:knon, :), &                 yv(:knon, 1), ycoefh(:knon, :), ycdragh(:knon), yt(:knon, :), &
361                 yq(:knon, :), yts(:knon), ypaprs(:knon, :), ypplay(:knon, :), &                 yq(:knon, :), yts(:knon), ypaprs(:knon, :), ypplay(:knon, :), &
362                 ydelp(:knon, :), yrads(:knon), yalb(:knon), snow(:knon), &                 ydelp(:knon, :), radsol(:knon), yalb(:knon), snow(:knon), &
363                 yqsurf(:knon), yrain_fall(:knon), ysnow_fall(:knon), &                 yqsurf(:knon), yrain_fall(:knon), ysnow_fall(:knon), &
364                 yfluxlat(:knon), pctsrf_new_sic(ni(:knon)), yagesno(:knon), &                 yfluxlat(:knon), pctsrf_new_sic(ni(:knon)), yagesno(:knon), &
365                 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 383  contains
383            DO k = 1, klev            DO k = 1, klev
384               DO j = 1, knon               DO j = 1, knon
385                  i = ni(j)                  i = ni(j)
386                  y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k) * ypct(j)                  y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k) * ypctsrf(j)
387                  y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k) * ypct(j)                  y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k) * ypctsrf(j)
388                  y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k) * ypct(j)                  y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k) * ypctsrf(j)
389                  y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k) * ypct(j)                  y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k) * ypctsrf(j)
390               END DO               END DO
391            END DO            END DO
392    
# Line 371  contains Line 397  contains
397    
398            falbe(:, nsrf) = 0.            falbe(:, nsrf) = 0.
399            fsnow(:, nsrf) = 0.            fsnow(:, nsrf) = 0.
400            qsurf(:, nsrf) = 0.            fqsurf(:, nsrf) = 0.
401            frugs(:, nsrf) = 0.            frugs(:, nsrf) = 0.
402            DO j = 1, knon            DO j = 1, knon
403               i = ni(j)               i = ni(j)
404               d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)               d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
405               falbe(i, nsrf) = yalb(j)               falbe(i, nsrf) = yalb(j)
406               fsnow(i, nsrf) = snow(j)               fsnow(i, nsrf) = snow(j)
407               qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)               fqsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
408               frugs(i, nsrf) = yz0_new(j)               frugs(i, nsrf) = yz0_new(j)
409               fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)               fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
410               IF (nsrf == is_oce) THEN               IF (nsrf == is_oce) THEN
# Line 388  contains Line 414  contains
414               agesno(i, nsrf) = yagesno(j)               agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
415               fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)               fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
416               ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)               ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
417               cdragh(i) = cdragh(i) + ycdragh(j) * ypct(j)               cdragh(i) = cdragh(i) + ycdragh(j) * ypctsrf(j)
418               cdragm(i) = cdragm(i) + ycdragm(j) * ypct(j)               cdragm(i) = cdragm(i) + ycdragm(j) * ypctsrf(j)
419               dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j) * ypct(j)               dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j) * ypctsrf(j)
420               dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j) * ypct(j)               dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j) * ypctsrf(j)
421            END DO            END DO
422            IF (nsrf == is_ter) THEN            IF (nsrf == is_ter) THEN
423               qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)               qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
# Line 417  contains Line 443  contains
443            END DO            END DO
444    
445            forall (k = 2:klev) coefh(ni(:knon), k) &            forall (k = 2:klev) coefh(ni(:knon), k) &
446                 = coefh(ni(:knon), k) + ycoefh(:knon, k) * ypct(:knon)                 = coefh(ni(:knon), k) + ycoefh(:knon, k) * ypctsrf(:knon)
447    
448            ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m            ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
449    
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