/[lmdze]/trunk/phylmd/Interface_surf/stdlevvar.f90
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revision 134 by guez, Wed Apr 29 15:47:56 2015 UTC revision 246 by guez, Wed Nov 15 13:56:45 2017 UTC
# Line 4  module stdlevvar_m Line 4  module stdlevvar_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, u1, v1, t1, q1, z1, ts1, &    SUBROUTINE stdlevvar(klon, knon, nsrf, u1, v1, t1, q1, z1, ts1, qsurf, &
8         qsurf, rugos, psol, pat1, t_2m, q_2m, t_10m, q_10m, u_10m, ustar)         rugos, psol, pat1, t_2m, q_2m, t_10m, q_10m, wind10m, ustar)
9    
10      ! From LMDZ4/libf/phylmd/stdlevvar.F90, version 1.3 2005/05/25 13:10:09      ! From LMDZ4/libf/phylmd/stdlevvar.F90, version 1.3, 2005/05/25 13:10:09
   
     use coefcdrag_m, only: coefcdrag  
     USE suphec_m, ONLY: rg, rkappa  
11    
12      ! Objet : calcul de la température et de l'humidité relative à 2 m      ! Objet : calcul de la température et de l'humidité relative à 2 m
13      ! et du module du vent à 10 m à partir des relations de      ! et du module du vent à 10 m à partir des relations de
# Line 18  contains Line 15  contains
15    
16      ! Reference: Hess, Colman and McAvaney (1995)      ! Reference: Hess, Colman and McAvaney (1995)
17    
18      ! Author: I. Musat, 01.07.2002      ! Author: I. Musat, July 1st, 2002
19    
20        use coefcdrag_m, only: coefcdrag
21        USE suphec_m, ONLY: rg, rkappa
22        use screenc_m, only: screenc
23        use screenp_m, only: screenp
24    
25      INTEGER, intent(in):: klon      INTEGER, intent(in):: klon
26      ! dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude)      ! dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude)
27    
28      INTEGER, intent(in):: knon      INTEGER, intent(in):: knon ! nombre de points pour un type de surface
29      ! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface      INTEGER, intent(in):: nsrf ! indice pour le type de surface
30      INTEGER, intent(in):: nsrf      REAL, intent(in):: u1(:) ! (knon) vent zonal au 1er niveau du modele
31      ! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indicesol.inc      REAL, intent(in):: v1(:) ! (knon) vent meridien au 1er niveau du modele
32      LOGICAL, intent(in):: zxli      REAL, intent(in):: t1(:) ! (knon) temperature de l'air au 1er
33      ! zxli----input-L- TRUE si calcul des cdrags selon Laurent Li                               ! niveau du modele
34      REAL, dimension(klon), intent(in):: u1      REAL, intent(in):: q1(klon) ! humidite relative au 1er niveau du modele
35      ! u1------input-R- vent zonal au 1er niveau du modele      REAL, intent(in):: z1 (klon) ! geopotentiel au 1er niveau du modele
36      REAL, dimension(klon), intent(in):: v1      REAL, intent(in):: ts1(klon) ! temperature de l'air a la surface
37      ! v1------input-R- vent meridien au 1er niveau du modele      REAL, intent(in):: qsurf(klon) ! humidite relative a la surface
38      REAL, dimension(klon), intent(in):: t1      REAL, intent(in):: rugos(klon) ! rugosite
39      ! t1------input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele      REAL, intent(in):: psol(klon) ! pression au sol
40      REAL, dimension(klon), intent(in):: q1      REAL, intent(in):: pat1(klon) ! pression au 1er niveau du modele
41      ! q1------input-R- humidite relative au 1er niveau du modele      REAL, intent(out):: t_2m(klon) ! temperature de l'air a 2m
42      REAL, dimension(klon), intent(in):: z1      REAL, intent(out):: q_2m(klon) ! humidite relative a 2m
43      ! z1------input-R- geopotentiel au 1er niveau du modele      REAL, intent(out):: t_10m(klon) ! temperature de l'air a 10m
44      REAL, dimension(klon), intent(in):: ts1      REAL, intent(out):: q_10m(klon) ! humidite specifique a 10m
45      ! ts1-----input-R- temperature de l'air a la surface      REAL, intent(out):: wind10m(:) ! (knon) norme du vent \`a 10m
46      REAL, dimension(klon), intent(in):: qsurf      REAL, intent(out):: ustar(:) ! (knon) u*
      ! qsurf---input-R- humidite relative a la surface  
     REAL, dimension(klon), intent(in):: rugos  
     ! rugos---input-R- rugosite  
    REAL, dimension(klon), intent(in):: psol  
     ! psol----input-R- pression au sol  
    REAL, dimension(klon), intent(in):: pat1  
     ! pat1----input-R- pression au 1er niveau du modele  
   
     REAL, dimension(klon), intent(out):: t_2m  
     ! t_2m---output-R- temperature de l'air a 2m  
     REAL, dimension(klon), intent(out):: q_2m  
     ! q_2m---output-R- humidite relative a 2m  
     REAL, dimension(klon), intent(out):: t_10m  
     ! t_10m--output-R- temperature de l'air a 10m  
     REAL, dimension(klon), intent(out):: q_10m  
     ! q_10m--output-R- humidite specifique a 10m  
     REAL, dimension(klon), intent(out):: u_10m  
     ! u_10m--output-R- vitesse du vent a 10m  
     REAL, intent(out):: ustar(klon) ! u*  
47    
48      ! Local:      ! Local:
49        REAL, PARAMETER:: RKAR = 0.4 ! constante de von Karman
50      ! RKAR : constante de von Karman      INTEGER, parameter:: niter = 2 ! nombre iterations calcul "corrector"
     REAL, PARAMETER:: RKAR=0.40  
     ! niter : nombre iterations calcul "corrector"  
     INTEGER, parameter:: niter=2, ncon=niter-1  
   
     ! Variables locales  
51      INTEGER i, n      INTEGER i, n
52      REAL zref      REAL zref
53      REAL, dimension(klon):: speed      REAL, dimension(klon):: speed
# Line 83  contains Line 61  contains
61      REAL, dimension(klon):: zdte, zdq      REAL, dimension(klon):: zdte, zdq
62      ! lmon : longueur de Monin-Obukhov selon Hess, Colman and McAvaney      ! lmon : longueur de Monin-Obukhov selon Hess, Colman and McAvaney
63      DOUBLE PRECISION, dimension(klon):: lmon      DOUBLE PRECISION, dimension(klon):: lmon
     DOUBLE PRECISION, parameter:: eps=1.0D-20  
64      REAL, dimension(klon):: delu, delte, delq      REAL, dimension(klon):: delu, delte, delq
65      REAL, dimension(klon):: u_zref, te_zref, q_zref      REAL, dimension(klon):: u_zref, te_zref, q_zref
66      REAL, dimension(klon):: temp, pref      REAL, dimension(klon):: temp, pref
     LOGICAL okri  
     REAL, dimension(klon):: u_zref_p, temp_p, q_zref_p  
     !convertgence  
     REAL, dimension(klon):: te_zref_con, q_zref_con  
     REAL, dimension(klon):: u_zref_c, temp_c, q_zref_c  
     REAL, dimension(klon):: ok_pred, ok_corr  
67    
68      !-------------------------------------------------------------------------      !-------------------------------------------------------------------------
69    
# Line 101  contains Line 72  contains
72         ri1(i) = 0.0         ri1(i) = 0.0
73      ENDDO      ENDDO
74    
75      okri=.FALSE.      CALL coefcdrag(nsrf, speed(:knon), t1(:knon), q1(:knon), z1(:knon), &
76      CALL coefcdrag(klon, knon, nsrf, zxli, speed, t1, q1, z1, psol, ts1, &           psol(:knon), ts1, qsurf, rugos, cdram, cdrah, cdran, zri1, pref)
          qsurf, rugos, okri, ri1, cdram, cdrah, cdran, zri1, pref)  
77    
78      ! Star variables      ! Star variables
79    
# Line 118  contains Line 88  contains
88    
89         testar(i) = (cdrah(i) * zdte(i) * speed(i))/ustar(i)         testar(i) = (cdrah(i) * zdte(i) * speed(i))/ustar(i)
90         qstar(i) = (cdrah(i) * zdq(i) * speed(i))/ustar(i)         qstar(i) = (cdrah(i) * zdq(i) * speed(i))/ustar(i)
91         lmon(i) = (ustar(i) * ustar(i) * tpot(i))/ &         lmon(i) = (ustar(i) * ustar(i) * tpot(i)) / (RKAR * RG * testar(i))
             (RKAR * RG * testar(i))  
92      ENDDO      ENDDO
93    
94      ! First aproximation of variables at zref        ! First aproximation of variables at zref  
95      zref = 2.0      zref = 2.0
96      CALL screenp(klon, knon, nsrf, speed, tpot, q1, &      CALL screenp(knon, speed, tpot, q1, ts1, qsurf, rugos, lmon, ustar, &
97           ts1, qsurf, rugos, lmon, &           testar, qstar, zref, delu, delte, delq)
          ustar, testar, qstar, zref, &  
          delu, delte, delq)  
98    
99      DO i = 1, knon      DO i = 1, knon
100         u_zref(i) = delu(i)         u_zref(i) = delu(i)
101         q_zref(i) = max(qsurf(i), 0.0) + delq(i)         q_zref(i) = max(qsurf(i), 0.0) + delq(i)
102         te_zref(i) = ts1(i) + delte(i)         te_zref(i) = ts1(i) + delte(i)
103         temp(i) = te_zref(i) * (psol(i)/pat1(i))**(-RKAPPA)         temp(i) = te_zref(i) * (psol(i)/pat1(i))**(-RKAPPA)
        q_zref_p(i) = q_zref(i)  
        temp_p(i) = temp(i)  
104      ENDDO      ENDDO
105    
106      ! Iteration of the variables at the reference level zref :      ! Iteration of the variables at the reference level zref :
107      ! corrector calculation ; see Hess & McAvaney, 1995      ! corrector calculation ; see Hess & McAvaney, 1995
108    
109      DO n = 1, niter      DO n = 1, niter
110         okri=.TRUE.         CALL screenc(klon, knon, nsrf, u_zref, temp, q_zref, zref, ts1, &
111         CALL screenc(klon, knon, nsrf, zxli, &              qsurf, rugos, psol, ustar, testar, qstar, pref, delu, delte, delq)
             u_zref, temp, q_zref, zref, &  
             ts1, qsurf, rugos, psol, &  
             ustar, testar, qstar, okri, ri1, &  
             pref, delu, delte, delq)  
112    
113         DO i = 1, knon         DO i = 1, knon
114            u_zref(i) = delu(i)            u_zref(i) = delu(i)
# Line 155  contains Line 116  contains
116            te_zref(i) = delte(i) + ts1(i)            te_zref(i) = delte(i) + ts1(i)
117    
118            ! return to normal temperature            ! return to normal temperature
   
119            temp(i) = te_zref(i) * (psol(i)/pref(i))**(-RKAPPA)            temp(i) = te_zref(i) * (psol(i)/pref(i))**(-RKAPPA)
   
           IF(n == ncon) THEN  
              te_zref_con(i) = te_zref(i)  
              q_zref_con(i) = q_zref(i)  
           ENDIF  
120         ENDDO         ENDDO
121      ENDDO      ENDDO
122    
123      ! verifier le critere de convergence : 0.25% pour te_zref et 5% pour qe_zref      ! verifier le critere de convergence : 0.25% pour te_zref et 5% pour qe_zref
124    
125      DO i = 1, knon      DO i = 1, knon
126         q_zref_c(i) = q_zref(i)         t_2m(i) = temp(i)
127         temp_c(i) = temp(i)         q_2m(i) = q_zref(i)
   
        ok_pred(i)=0.  
        ok_corr(i)=1.  
   
        t_2m(i) = temp_p(i) * ok_pred(i) + temp_c(i) * ok_corr(i)  
        q_2m(i) = q_zref_p(i) * ok_pred(i) + q_zref_c(i) * ok_corr(i)  
128      ENDDO      ENDDO
129    
130      ! First aproximation of variables at zref        ! First aproximation of variables at zref  
131    
132      zref = 10.0      zref = 10.
133      CALL screenp(klon, knon, nsrf, speed, tpot, q1, &      CALL screenp(knon, speed, tpot, q1, ts1, qsurf, rugos, lmon, ustar, &
134           ts1, qsurf, rugos, lmon, &           testar, qstar, zref, delu, delte, delq)
          ustar, testar, qstar, zref, &  
          delu, delte, delq)  
135    
136      DO i = 1, knon      DO i = 1, knon
137         u_zref(i) = delu(i)         u_zref(i) = delu(i)
138         q_zref(i) = max(qsurf(i), 0.0) + delq(i)         q_zref(i) = max(qsurf(i), 0.0) + delq(i)
139         te_zref(i) = ts1(i) + delte(i)         te_zref(i) = ts1(i) + delte(i)
140         temp(i) = te_zref(i) * (psol(i)/pat1(i))**(-RKAPPA)         temp(i) = te_zref(i) * (psol(i)/pat1(i))**(-RKAPPA)
        u_zref_p(i) = u_zref(i)  
141      ENDDO      ENDDO
142    
143      ! Iteration of the variables at the reference level zref:      ! Iteration of the variables at the reference level zref:
144      ! corrector ; see Hess & McAvaney, 1995      ! corrector ; see Hess & McAvaney, 1995
145    
146      DO n = 1, niter      DO n = 1, niter
147         okri=.TRUE.         CALL screenc(klon, knon, nsrf, u_zref, temp, q_zref, zref, ts1, &
148         CALL screenc(klon, knon, nsrf, zxli, &              qsurf, rugos, psol, ustar, testar, qstar, pref, delu, delte, delq)
             u_zref, temp, q_zref, zref, &  
             ts1, qsurf, rugos, psol, &  
             ustar, testar, qstar, okri, ri1, &  
             pref, delu, delte, delq)  
149    
150         DO i = 1, knon         DO i = 1, knon
151            u_zref(i) = delu(i)            u_zref(i) = delu(i)
# Line 214  contains Line 156  contains
156      ENDDO      ENDDO
157    
158      DO i = 1, knon      DO i = 1, knon
159         u_zref_c(i) = u_zref(i)         wind10m(i) = u_zref(i)
160           t_10m(i) = temp(i)
161         u_10m(i) = u_zref_p(i) * ok_pred(i) + u_zref_c(i) * ok_corr(i)         q_10m(i) = q_zref(i)
   
        q_zref_c(i) = q_zref(i)  
        temp_c(i) = temp(i)  
        t_10m(i) = temp_p(i) * ok_pred(i) + temp_c(i) * ok_corr(i)  
        q_10m(i) = q_zref_p(i) * ok_pred(i) + q_zref_c(i) * ok_corr(i)  
162      ENDDO      ENDDO
163    
164    END subroutine stdlevvar    END subroutine stdlevvar
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Removed from v.134  
changed lines
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