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Wed Dec 7 16:44:53 2016 UTC (7 years, 4 months ago) by guez
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Module academic was not used.

Useful values for iflag_phys were only 0 and 1 so changed type to logical.

Definition of fmagic was duplicated in procedures alboc and alboc_cd
so moved it up to interfsurf_hq and also moved multiplication by
fmagic (following LMDZ).

1 guez 49 module clqh_m
2 guez 3
3 guez 38 IMPLICIT none
4 guez 3
5 guez 49 contains
6 guez 3
7 guez 206 SUBROUTINE clqh(dtime, jour, debut, rlat, nisurf, knindex, tsoil, qsol, &
8     rmu0, rugos, rugoro, u1lay, v1lay, coef, t, q, ts, paprs, pplay, delp, &
9     radsol, albedo, snow, qsurf, precip_rain, precip_snow, fder, fluxlat, &
10     pctsrf_new_sic, agesno, d_t, d_q, d_ts, z0_new, flux_t, flux_q, &
11     dflux_s, dflux_l, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)
12 guez 3
13 guez 62 ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
14 guez 49 ! Date: 1993/08/18
15     ! Objet : diffusion verticale de "q" et de "h"
16 guez 3
17 guez 154 USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
18     USE dimphy, ONLY: klev, klon
19     USE interfsurf_hq_m, ONLY: interfsurf_hq
20     USE suphec_m, ONLY: rcpd, rd, rg, rkappa
21 guez 38
22 guez 155 REAL, intent(in):: dtime ! intervalle du temps (s)
23     integer, intent(in):: jour ! jour de l'annee en cours
24 guez 154 logical, intent(in):: debut
25     real, intent(in):: rlat(klon)
26 guez 175 integer, intent(in):: nisurf
27 guez 154 integer, intent(in):: knindex(:) ! (knon)
28 guez 208 REAL, intent(inout):: tsoil(:, :) ! (knon, nsoilmx)
29 guez 202
30 guez 154 REAL, intent(inout):: qsol(klon)
31     ! column-density of water in soil, in kg m-2
32    
33 guez 155 real, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal
34     real rugos(klon) ! rugosite
35 guez 154 REAL rugoro(klon)
36 guez 155 REAL u1lay(klon) ! vitesse u de la 1ere couche (m / s)
37     REAL v1lay(klon) ! vitesse v de la 1ere couche (m / s)
38 guez 70
39     REAL, intent(in):: coef(:, :) ! (knon, klev)
40 guez 155 ! Le coefficient d'echange (m**2 / s) multiplie par le cisaillement
41     ! du vent (dV / dz). La premiere valeur indique la valeur de Cdrag
42 guez 70 ! (sans unite).
43    
44 guez 155 REAL t(klon, klev) ! temperature (K)
45     REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg / kg)
46 guez 207 REAL, intent(in):: ts(:) ! (knon) temperature du sol (K)
47 guez 208 REAL paprs(klon, klev + 1) ! pression a inter-couche (Pa)
48 guez 155 REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
49     REAL delp(klon, klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa)
50 guez 208 REAL radsol(klon) ! ray. net au sol (Solaire + IR) W / m2
51 guez 155 REAL, intent(inout):: albedo(:) ! (knon) albedo de la surface
52 guez 191 REAL, intent(inout):: snow(klon) ! hauteur de neige
53 guez 155 REAL qsurf(klon) ! humidite de l'air au dessus de la surface
54 guez 101
55     real, intent(in):: precip_rain(klon)
56 guez 155 ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
57 guez 101
58     real, intent(in):: precip_snow(klon)
59 guez 155 ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
60 guez 101
61 guez 154 real, intent(inout):: fder(klon)
62     real fluxlat(klon)
63 guez 202 real, intent(in):: pctsrf_new_sic(:) ! (klon)
64 guez 175 REAL, intent(inout):: agesno(:) ! (knon)
65 guez 155 REAL d_t(klon, klev) ! incrementation de "t"
66     REAL d_q(klon, klev) ! incrementation de "q"
67 guez 207 REAL, intent(out):: d_ts(:) ! (knon) incr\'ementation de "ts"
68 guez 154 real z0_new(klon)
69 guez 206
70     REAL, intent(out):: flux_t(:) ! (knon)
71     ! (diagnostic) flux de chaleur sensible (Cp T) à la surface,
72     ! positif vers le bas, W / m2
73    
74     REAL, intent(out):: flux_q(:) ! (knon)
75     ! flux de la vapeur d'eau à la surface, en kg / (m**2 s)
76    
77 guez 155 REAL dflux_s(klon) ! derivee du flux sensible dF / dTs
78     REAL dflux_l(klon) ! derivee du flux latent dF / dTs
79 guez 154
80 guez 150 ! Flux d'eau "perdue" par la surface et n\'ecessaire pour que limiter la
81 guez 155 ! hauteur de neige, en kg / m2 / s
82 guez 49 REAL fqcalving(klon)
83 guez 101
84 guez 154 ! Flux thermique utiliser pour fondre la neige
85     REAL ffonte(klon)
86    
87     REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent
88    
89     ! Local:
90    
91 guez 206 INTEGER knon
92     REAL evap(size(knindex)) ! (knon) evaporation au sol
93 guez 154
94 guez 49 INTEGER i, k
95     REAL zx_cq(klon, klev)
96     REAL zx_dq(klon, klev)
97     REAL zx_ch(klon, klev)
98     REAL zx_dh(klon, klev)
99     REAL zx_buf1(klon)
100     REAL zx_buf2(klon)
101     REAL zx_coef(klon, klev)
102     REAL local_h(klon, klev) ! enthalpie potentielle
103     REAL local_q(klon, klev)
104     REAL psref(klon) ! pression de reference pour temperature potent.
105     REAL zx_pkh(klon, klev), zx_pkf(klon, klev)
106 guez 3
107 guez 155 ! contre-gradient pour la vapeur d'eau: (kg / kg) / metre
108 guez 49 REAL gamq(klon, 2:klev)
109 guez 155 ! contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin / metre
110 guez 49 REAL gamt(klon, 2:klev)
111     REAL z_gamaq(klon, 2:klev), z_gamah(klon, 2:klev)
112     REAL zdelz
113 guez 3
114 guez 49 real temp_air(klon), spechum(klon)
115     real tq_cdrag(klon), petAcoef(klon), peqAcoef(klon)
116     real petBcoef(klon), peqBcoef(klon)
117     real p1lay(klon)
118 guez 3
119 guez 206 real tsurf_new(size(knindex)) ! (knon)
120 guez 49 real zzpk
121 guez 3
122 guez 49 !----------------------------------------------------------------
123 guez 3
124 guez 206 knon = size(knindex)
125    
126 guez 155 if (iflag_pbl == 1) then
127 guez 49 do k = 3, klev
128     do i = 1, knon
129     gamq(i, k)= 0.0
130 guez 155 gamt(i, k)= - 1.0e-03
131 guez 49 enddo
132     enddo
133     do i = 1, knon
134     gamq(i, 2) = 0.0
135 guez 155 gamt(i, 2) = - 2.5e-03
136 guez 49 enddo
137     else
138     do k = 2, klev
139     do i = 1, knon
140     gamq(i, k) = 0.0
141     gamt(i, k) = 0.0
142     enddo
143     enddo
144     endif
145    
146     DO i = 1, knon
147     psref(i) = paprs(i, 1) !pression de reference est celle au sol
148     ENDDO
149     DO k = 1, klev
150     DO i = 1, knon
151 guez 155 zx_pkh(i, k) = (psref(i) / paprs(i, k))**RKAPPA
152     zx_pkf(i, k) = (psref(i) / pplay(i, k))**RKAPPA
153 guez 49 local_h(i, k) = RCPD * t(i, k) * zx_pkf(i, k)
154     local_q(i, k) = q(i, k)
155     ENDDO
156     ENDDO
157    
158     ! Convertir les coefficients en variables convenables au calcul:
159    
160     DO k = 2, klev
161     DO i = 1, knon
162 guez 206 zx_coef(i, k) = coef(i, k) * RG / (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) &
163 guez 208 * (paprs(i, k) * 2 / (t(i, k) + t(i, k - 1)) / RD)**2
164 guez 206 zx_coef(i, k) = zx_coef(i, k) * dtime * RG
165 guez 49 ENDDO
166     ENDDO
167    
168     ! Preparer les flux lies aux contre-gardients
169    
170     DO k = 2, klev
171     DO i = 1, knon
172 guez 208 zdelz = RD * (t(i, k - 1) + t(i, k)) / 2.0 / RG / paprs(i, k) &
173 guez 206 * (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k))
174 guez 49 z_gamaq(i, k) = gamq(i, k) * zdelz
175 guez 206 z_gamah(i, k) = gamt(i, k) * zdelz * RCPD * zx_pkh(i, k)
176 guez 49 ENDDO
177     ENDDO
178     DO i = 1, knon
179     zx_buf1(i) = zx_coef(i, klev) + delp(i, klev)
180 guez 206 zx_cq(i, klev) = (local_q(i, klev) * delp(i, klev) &
181     - zx_coef(i, klev) * z_gamaq(i, klev)) / zx_buf1(i)
182 guez 49 zx_dq(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf1(i)
183    
184 guez 155 zzpk=(pplay(i, klev) / psref(i))**RKAPPA
185 guez 206 zx_buf2(i) = zzpk * delp(i, klev) + zx_coef(i, klev)
186     zx_ch(i, klev) = (local_h(i, klev) * zzpk * delp(i, klev) &
187     - zx_coef(i, klev) * z_gamah(i, klev)) / zx_buf2(i)
188 guez 49 zx_dh(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf2(i)
189     ENDDO
190 guez 155 DO k = klev - 1, 2, - 1
191 guez 49 DO i = 1, knon
192 guez 208 zx_buf1(i) = delp(i, k) + zx_coef(i, k) &
193     + zx_coef(i, k + 1) * (1. - zx_dq(i, k + 1))
194 guez 206 zx_cq(i, k) = (local_q(i, k) * delp(i, k) &
195 guez 208 + zx_coef(i, k + 1) * zx_cq(i, k + 1) &
196     + zx_coef(i, k + 1) * z_gamaq(i, k + 1) &
197 guez 206 - zx_coef(i, k) * z_gamaq(i, k)) / zx_buf1(i)
198 guez 49 zx_dq(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf1(i)
199    
200 guez 155 zzpk=(pplay(i, k) / psref(i))**RKAPPA
201 guez 208 zx_buf2(i) = zzpk * delp(i, k) + zx_coef(i, k) &
202     + zx_coef(i, k + 1) * (1. - zx_dh(i, k + 1))
203 guez 206 zx_ch(i, k) = (local_h(i, k) * zzpk * delp(i, k) &
204 guez 208 + zx_coef(i, k + 1) * zx_ch(i, k + 1) &
205     + zx_coef(i, k + 1) * z_gamah(i, k + 1) &
206 guez 206 - zx_coef(i, k) * z_gamah(i, k)) / zx_buf2(i)
207 guez 49 zx_dh(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf2(i)
208     ENDDO
209     ENDDO
210    
211     DO i = 1, knon
212 guez 206 zx_buf1(i) = delp(i, 1) + zx_coef(i, 2) * (1. - zx_dq(i, 2))
213     zx_cq(i, 1) = (local_q(i, 1) * delp(i, 1) &
214 guez 208 + zx_coef(i, 2) * (z_gamaq(i, 2) + zx_cq(i, 2))) / zx_buf1(i)
215 guez 155 zx_dq(i, 1) = - 1. * RG / zx_buf1(i)
216 guez 49
217 guez 155 zzpk=(pplay(i, 1) / psref(i))**RKAPPA
218 guez 206 zx_buf2(i) = zzpk * delp(i, 1) + zx_coef(i, 2) * (1. - zx_dh(i, 2))
219     zx_ch(i, 1) = (local_h(i, 1) * zzpk * delp(i, 1) &
220 guez 208 + zx_coef(i, 2) * (z_gamah(i, 2) + zx_ch(i, 2))) / zx_buf2(i)
221 guez 155 zx_dh(i, 1) = - 1. * RG / zx_buf2(i)
222 guez 49 ENDDO
223    
224 guez 208 ! Appel \`a interfsurf (appel g\'en\'erique) routine d'interface
225     ! avec la surface
226 guez 49
227 guez 208 ! Initialisation
228 guez 49 petAcoef =0.
229     peqAcoef = 0.
230     petBcoef =0.
231     peqBcoef = 0.
232     p1lay =0.
233    
234     petAcoef(1:knon) = zx_ch(1:knon, 1)
235     peqAcoef(1:knon) = zx_cq(1:knon, 1)
236 guez 155 petBcoef(1:knon) = zx_dh(1:knon, 1)
237 guez 49 peqBcoef(1:knon) = zx_dq(1:knon, 1)
238 guez 70 tq_cdrag(1:knon) =coef(:knon, 1)
239 guez 49 temp_air(1:knon) =t(1:knon, 1)
240     spechum(1:knon)=q(1:knon, 1)
241     p1lay(1:knon) = pplay(1:knon, 1)
242    
243 guez 202 CALL interfsurf_hq(dtime, jour, rmu0, nisurf, knon, knindex, rlat, debut, &
244 guez 208 tsoil, qsol, u1lay, v1lay, temp_air, spechum, tq_cdrag, petAcoef, &
245     peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, precip_rain, precip_snow, fder, rugos, &
246     rugoro, snow, qsurf, ts, p1lay, psref, radsol, evap, flux_t, &
247     fluxlat, dflux_l, dflux_s, tsurf_new, albedo, z0_new, &
248     pctsrf_new_sic, agesno, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)
249 guez 49
250 guez 206 flux_q = - evap
251 guez 207 d_ts = tsurf_new - ts
252 guez 49
253 guez 208 ! Une fois qu'on a zx_h_ts, on peut faire l'it\'eration
254 guez 49 DO i = 1, knon
255 guez 206 local_h(i, 1) = zx_ch(i, 1) + zx_dh(i, 1) * flux_t(i) * dtime
256     local_q(i, 1) = zx_cq(i, 1) + zx_dq(i, 1) * flux_q(i) * dtime
257 guez 49 ENDDO
258     DO k = 2, klev
259     DO i = 1, knon
260 guez 206 local_q(i, k) = zx_cq(i, k) + zx_dq(i, k) * local_q(i, k - 1)
261     local_h(i, k) = zx_ch(i, k) + zx_dh(i, k) * local_h(i, k - 1)
262 guez 49 ENDDO
263     ENDDO
264 guez 155
265 guez 208 ! Calcul des tendances
266 guez 49 DO k = 1, klev
267     DO i = 1, knon
268 guez 155 d_t(i, k) = local_h(i, k) / zx_pkf(i, k) / RCPD - t(i, k)
269 guez 49 d_q(i, k) = local_q(i, k) - q(i, k)
270     ENDDO
271     ENDDO
272    
273     END SUBROUTINE clqh
274    
275     end module clqh_m

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