/[lmdze]/trunk/phylmd/cdrag.f
ViewVC logotype

Diff of /trunk/phylmd/cdrag.f

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

trunk/libf/phylmd/clcdrag.f90 revision 47 by guez, Fri Jul 1 15:00:48 2011 UTC trunk/phylmd/clcdrag.f revision 274 by guez, Wed Jul 11 16:50:27 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, psol, ts, qsurf, rugos, pcfm, &
8           pcfh, pref)
9    
10        ! From LMDZ4/libf/phylmd/clcdrag.F90, version 1.1.1.1, 2004/05/19 12:53:07
11    
12        ! Objet : calcul des drag coefficients au sol pour le moment et
13        ! les flux de chaleur sensible et latente et calcul de la pression
14        ! au niveau de reference.
15    
16        ! I. Musat, 01 Jul 2002
17    
18        use clesphys, only: f_cdrag_oce, f_cdrag_ter
19        use indicesol, only: is_oce
20        use nr_util, only: assert_eq
21        use SUPHEC_M, only: rcpd, rd, retv, rg
22        USE yoethf_m, ONLY: rvtmp2
23    
24        INTEGER, intent(in):: nsrf ! indice pour le type de surface
25    
26        REAL, intent(in):: speed(:) ! (knon)
27        ! norm of the wind at the first model level
28    
29        REAL, intent(in):: t(:) ! (knon)
30        ! temperature de l'air au 1er niveau du modele
31    
32        REAL, intent(in):: q(:) ! (knon) ! humidite de l'air au 1er niveau du modele
33    
34        REAL, intent(in):: zgeop(:) ! (knon)
35        ! g\'eopotentiel au 1er niveau du mod\`ele
36        
37        REAL, intent(in) :: psol(:) ! (knon) pression au sol
38        REAL, intent(in):: ts(:) ! (knon) temperature de l'air a la surface
39        REAL, intent(in):: qsurf(:) ! (knon) humidite de l'air a la surface
40        REAL, intent(in):: rugos(:) ! (knon) rugosit\'e
41        REAL, intent(out):: pcfm(:) ! (knon) drag coefficient pour le moment
42    
43        REAL, intent(out):: pcfh(:) ! (knon)
44        ! drag coefficient pour les flux de chaleur latente et sensible
45    
46        REAL, intent(out), optional:: pref(:) ! (knon) pression au niveau zgeop/RG
47    
48        ! Local:
49        REAL, PARAMETER:: ckap=0.40, cb=5.0, cc=5.0, cd=5.0, cepdu2=0.1**2
50        INTEGER i, knon
51        REAL zdu2, ztsolv, ztvd, zscf, zucf, zcr, friv, frih
52        REAL zcfm1, zcfh1, zcfm2, zcfh2
53        real zcdn ! drag coefficient neutre
54    
55        REAL zri
56        ! nb. Richardson entre la surface et la couche zgeop/RG
57        ! nombre de Richardson entre la surface et le niveau de reference (zri)
58    
59        !-------------------------------------------------------------------------
60    
61        knon = assert_eq([size(speed), size(t), size(q), size(zgeop), size(ts), &
62             size(qsurf), size(rugos), size(pcfm), size(pcfh), size(pcfm)], &
63             "clcdrag knon")
64        
65        DO i = 1, knon
66           zdu2 = max(cepdu2, speed(i)**2)
67           ztsolv = ts(i) * (1. + RETV * max(qsurf(i), 0.))
68           ztvd = (t(i)+zgeop(i)/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i))) *(1.+RETV*q(i))
69           zri = zgeop(i)*(ztvd-ztsolv)/(zdu2*ztvd)
70           zcdn = (ckap/log(1.+zgeop(i)/(RG*rugos(i))))**2
71    
72           IF (zri > 0.) THEN
73              ! Situation stable. Pour eviter les inconsistances dans les cas
74              ! tres stables on limite zri a 20. cf Hess et al. (1995).
75              zri = min(20., zri)
76              zscf = SQRT(1.+cd*ABS(zri))
77              friv = max(1. / (1.+2.*CB*zri/ zscf), 0.1)
78              zcfm1 = zcdn * friv
79              frih = max(1./ (1.+3.*CB*zri*zscf), 0.1)
80              zcfh1 = f_cdrag_ter * zcdn * frih
81              IF (nsrf == is_oce) zcfh1 = f_cdrag_oce * zcdn * frih
82              pcfm(i) = zcfm1
83              pcfh(i) = zcfh1
84           ELSE
85              ! situation instable
86              zucf = 1./(1.+3.0*cb*cc*zcdn*SQRT(ABS(zri) &
87                   *(1.0+zgeop(i)/(RG*rugos(i)))))
88              zcfm2 = zcdn*max((1.-2.0*cb*zri*zucf), 0.1)
89              zcfh2 = f_cdrag_ter * zcdn*max((1.-3.0*cb*zri*zucf), 0.1)
90              pcfm(i) = zcfm2
91              pcfh(i) = zcfh2
92    
93              ! pcfh sur l'ocean cf. Miller et al. (1992)
94              zcr = (0.0016/(zcdn*SQRT(zdu2)))*ABS(ztvd-ztsolv)**(1./3.)
95              IF (nsrf == is_oce) pcfh(i) = f_cdrag_oce * zcdn &
96                   * (1. + zcr**1.25)**(1. / 1.25)
97           ENDIF
98        END DO
99    
100    ! Objet : calcul des cdrags pour le moment (pcfm) et les flux de      if (present(pref)) &
101    ! chaleur sensible et latente (pcfh).           pref = exp(log(psol) - zgeop / (RD * t * (1. + RETV * max(q, 0.))))
102    
103    ! 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  
104    
105  END SUBROUTINE clcdrag  end module clcdrag_m
Legend:
Removed from v.47  
changed lines
  Added in v.274
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.21