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trunk/libf/phylmd/clcdrag.f90 revision 47 by guez, Fri Jul 1 15:00:48 2011 UTC trunk/phylmd/clcdrag.f revision 271 by guez, Wed Jul 11 13:22:39 2018 UTC
# Line 1  Line 1 
1  SUBROUTINE clcdrag(klon, knon, nsrf, zxli, u, v, t, q, zgeop, ts, qsurf, &  module clcdrag_m
      rugos, pcfm, pcfh)  
2    
3    ! From LMDZ4/libf/phylmd/clcdrag.F90, version 1.1.1.1 2004/05/19 12:53:07    IMPLICIT NONE
4    
5    use indicesol  contains
   use SUPHEC_M  
   use yoethf_m  
6    
7    IMPLICIT NONE    SUBROUTINE clcdrag(nsrf, speed, t, q, zgeop, ts, qsurf, rugos, pcfm, pcfh)
8    
9        ! From LMDZ4/libf/phylmd/clcdrag.F90, version 1.1.1.1, 2004/05/19 12:53:07
10    
11    ! Objet : calcul des cdrags pour le moment (pcfm) et les flux de      ! Objet : calcul des cdrags pour le moment (pcfm) et les flux de
12    ! chaleur sensible et latente (pcfh).      ! chaleur sensible et latente (pcfh).
13        ! Calculer le frottement au sol (drag coefficient)
14    
15        USE indicesol, ONLY: is_oce
16        use nr_util, only: assert_eq
17        USE suphec_m, ONLY: rcpd, retv, rg
18        USE yoethf_m, ONLY: rvtmp2
19    
20        INTEGER, intent(in):: nsrf ! indice pour le type de surface
21    
22        REAL, intent(in):: speed(:) ! (knon)
23        ! norm of the wind at the first model layer
24    
25        REAL, intent(in):: t(:) ! (knon)
26        ! temperature de l'air au 1er niveau du modele
27    
28        REAL, intent(in):: q(:) ! (knon) ! humidite de l'air au 1er niveau du modele
29        REAL, intent(in):: zgeop(:) ! (knon) géopotentiel au 1er niveau du modèle
30        REAL, intent(in):: ts(:) ! (knon) temperature de l'air a la surface
31        REAL, intent(in):: qsurf(:) ! (knon) humidite de l'air a la surface
32        REAL, intent(in):: rugos(:) ! (knon) rugosit\'e
33        REAL, intent(out):: pcfm(:) ! (knon) drag coefficient pour le moment
34    
35        REAL, intent(out):: pcfh(:) ! (knon)
36        ! drag coefficient pour les flux de chaleur latente et sensible
37    
38        ! Local:
39    
40        ! Quelques constantes et options:
41        REAL, PARAMETER:: ckap=0.40, cb=5.0, cc=5.0, cd=5.0, cepdu2=0.1**2
42    
43        INTEGER:: i, knon
44        REAL:: zdu2, ztsolv, ztvd, zscf
45        REAL:: zucf, zcr
46        REAL:: friv, frih
47        REAL, dimension(size(speed)):: zcfm1, zcfm2
48        REAL, dimension(size(speed)):: zcfh1, zcfh2
49        REAL, dimension(size(speed)):: zcdn
50        REAL, dimension(size(speed)):: zri
51    
52        !--------------------------------------------------------------------
53    
54        knon = assert_eq([size(speed), size(t), size(q), size(zgeop), size(ts), &
55             size(qsurf), size(rugos), size(pcfm), size(pcfh), size(pcfm)], &
56             "clcdrag knon")
57        
58        DO i = 1, knon
59           zdu2 = max(cepdu2,speed(i)**2)
60           ztsolv = ts(i) * (1.0+RETV*qsurf(i))
61           ztvd = (t(i)+zgeop(i)/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i))) &
62                *(1.+RETV*q(i))
63           zri(i) = zgeop(i)*(ztvd-ztsolv)/(zdu2*ztvd)
64           zcdn(i) = (ckap/log(1.+zgeop(i)/(RG*rugos(i))))**2
65    
66           IF (zri(i) .gt. 0.) THEN      
67              ! situation stable
68              zri(i) = min(20.,zri(i))
69              zscf = SQRT(1.+cd*ABS(zri(i)))
70              FRIV = AMAX1(1. / (1.+2.*CB*zri(i)/ZSCF), 0.1)
71              zcfm1(i) = zcdn(i) * FRIV
72              FRIH = AMAX1(1./ (1.+3.*CB*zri(i)*ZSCF), 0.1 )
73              zcfh1(i) = 0.8 * zcdn(i) * FRIH
74              pcfm(i) = zcfm1(i)
75              pcfh(i) = zcfh1(i)
76           ELSE                          
77              ! situation instable
78              zucf = 1./(1.+3.0*cb*cc*zcdn(i)*SQRT(ABS(zri(i)) &
79                   *(1.0+zgeop(i)/(RG*rugos(i)))))
80              zcfm2(i) = zcdn(i)*amax1((1.-2.0*cb*zri(i)*zucf),0.1)
81              zcfh2(i) = 0.8 * zcdn(i)*amax1((1.-3.0*cb*zri(i)*zucf),0.1)
82              pcfm(i) = zcfm2(i)
83              pcfh(i) = zcfh2(i)
84              zcr = (0.0016/(zcdn(i)*SQRT(zdu2)))*ABS(ztvd-ztsolv)**(1./3.)
85              IF(nsrf == is_oce) pcfh(i) = 0.8 * zcdn(i) &
86                   * (1. + zcr**1.25)**(1. / 1.25)
87           ENDIF
88        END DO
89    
90    ! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface    END SUBROUTINE clcdrag
   ! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indicesol.inc  
   ! zxli----input-L- calcul des cdrags selon Laurent Li  
   ! u-------input-R- vent zonal au 1er niveau du modele  
   ! v-------input-R- vent meridien au 1er niveau du modele  
   ! t-------input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele  
   ! q-------input-R- humidite de l'air au 1er niveau du modele  
   ! ts------input-R- temperature de l'air a la surface  
   ! qsurf---input-R- humidite de l'air a la surface  
   ! rugos---input-R- rugosite  
   
   ! pcfm---output-R- cdrag pour le moment  
   ! pcfh---output-R- cdrag pour les flux de chaleur latente et sensible  
   
   INTEGER, intent(in) :: klon  
   ! dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude)  
   
   INTEGER, intent(in) :: knon, nsrf  
   
   ! Fonctions thermodynamiques et fonctions d'instabilite  
   LOGICAL, intent(in) :: zxli ! utiliser un jeu de fonctions simples  
   
   REAL, intent(in), dimension(klon) :: u, v, t, q  
   REAL, intent(in):: zgeop(klon) ! géopotentiel au 1er niveau du modèle  
   REAL, intent(in), dimension(klon) :: ts, qsurf  
   REAL, intent(in), dimension(klon) :: rugos  
   REAL, intent(out), dimension(klon) :: pcfm, pcfh  
   
   ! Quelques constantes et options:  
   REAL, PARAMETER :: ckap=0.40, cb=5.0, cc=5.0, cd=5.0, cepdu2=(0.1)**2  
   
   ! Variables locales :  
   INTEGER :: i  
   REAL :: zdu2, ztsolv, ztvd, zscf  
   REAL :: zucf, zcr  
   REAL :: friv, frih  
   REAL, dimension(klon) :: zcfm1, zcfm2  
   REAL, dimension(klon) :: zcfh1, zcfh2  
   REAL, dimension(klon) :: zcdn  
   REAL, dimension(klon) :: zri  
   
   !--------------------------------------------------------------------  
   
   ! Calculer le frottement au sol (Cdrag)  
   
   DO i = 1, knon  
      zdu2 = max(cepdu2,u(i)**2+v(i)**2)  
      ztsolv = ts(i) * (1.0+RETV*qsurf(i))  
      ztvd = (t(i)+zgeop(i)/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i))) &  
           *(1.+RETV*q(i))  
      zri(i) = zgeop(i)*(ztvd-ztsolv)/(zdu2*ztvd)  
      zcdn(i) = (ckap/log(1.+zgeop(i)/(RG*rugos(i))))**2  
   
      IF (zri(i) .gt. 0.) THEN        
         ! situation stable  
         zri(i) = min(20.,zri(i))  
         IF (.NOT. zxli) THEN  
            zscf = SQRT(1.+cd*ABS(zri(i)))  
            FRIV = AMAX1(1. / (1.+2.*CB*zri(i)/ZSCF), 0.1)  
            zcfm1(i) = zcdn(i) * FRIV  
            FRIH = AMAX1(1./ (1.+3.*CB*zri(i)*ZSCF), 0.1 )  
            zcfh1(i) = 0.8 * zcdn(i) * FRIH  
            pcfm(i) = zcfm1(i)  
            pcfh(i) = zcfh1(i)  
         ELSE  
            pcfm(i) = zcdn(i)* fsta(zri(i))  
            pcfh(i) = zcdn(i)* fsta(zri(i))  
         ENDIF  
      ELSE                            
         ! situation instable  
         IF (.NOT. zxli) THEN  
            zucf = 1./(1.+3.0*cb*cc*zcdn(i)*SQRT(ABS(zri(i)) &  
                 *(1.0+zgeop(i)/(RG*rugos(i)))))  
            zcfm2(i) = zcdn(i)*amax1((1.-2.0*cb*zri(i)*zucf),0.1)  
            zcfh2(i) = 0.8 * zcdn(i)*amax1((1.-3.0*cb*zri(i)*zucf),0.1)  
            pcfm(i) = zcfm2(i)  
            pcfh(i) = zcfh2(i)  
         ELSE  
            pcfm(i) = zcdn(i)* fins(zri(i))  
            pcfh(i) = zcdn(i)* fins(zri(i))  
         ENDIF  
         zcr = (0.0016/(zcdn(i)*SQRT(zdu2)))*ABS(ztvd-ztsolv)**(1./3.)  
         IF(nsrf == is_oce) pcfh(i) = 0.8 * zcdn(i) &  
              * (1. + zcr**1.25)**(1. / 1.25)  
      ENDIF  
   END DO  
   
   contains  
   
     ! Fonctions thermodynamiques et fonctions d'instabilite  
   
     function fsta(x)  
       REAL fsta  
       real, intent(in):: x  
       fsta = 1.0 / (1.0+10.0*x*(1+8.0*x))  
     end function fsta  
   
     !*******************************************************  
   
     function fins(x)  
       REAL fins  
       real, intent(in):: x  
       fins = SQRT(1.0-18.0*x)  
     end function fins  
91    
92  END SUBROUTINE clcdrag  end module clcdrag_m
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