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Thu Nov 9 12:47:25 2017 UTC (6 years, 5 months ago) by guez
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In procedure clqh, tq_cdrag from local variable to dummy argument, and
recieve only eddy diffusion coefficient in dummy argument coef.

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

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