--- trunk/phylmd/clqh.f 2014/03/05 14:57:53 82 +++ trunk/Sources/phylmd/clqh.f 2017/04/25 15:31:48 222 @@ -4,83 +4,94 @@ contains - SUBROUTINE clqh(dtime, itime, jour, debut, rlat, knon, nisurf, knindex, & - pctsrf, soil_model, tsoil, qsol, ok_veget, ocean, rmu0, co2_ppm, & + SUBROUTINE clqh(dtime, julien, debut, nisurf, knindex, tsoil, qsol, rmu0, & rugos, rugoro, u1lay, v1lay, coef, t, q, ts, paprs, pplay, delp, & - radsol, albedo, alblw, snow, qsurf, precip_rain, precip_snow, fder, & - swnet, fluxlat, pctsrf_new, agesno, d_t, d_q, d_ts, z0_new, flux_t, & - flux_q, dflux_s, dflux_l, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, flux_o, & - flux_g, tslab, seaice) + radsol, albedo, snow, qsurf, precip_rain, precip_snow, fder, fluxlat, & + pctsrf_new_sic, agesno, d_t, d_q, d_ts, z0_new, flux_t, flux_q, & + dflux_s, dflux_l, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0) ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS) ! Date: 1993/08/18 ! Objet : diffusion verticale de "q" et de "h" - USE conf_phys_m, ONLY : iflag_pbl - USE dimens_m, ONLY : iim, jjm - USE dimphy, ONLY : klev, klon, zmasq - USE dimsoil, ONLY : nsoilmx - USE indicesol, ONLY : is_ter, nbsrf - USE interfsurf_hq_m, ONLY : interfsurf_hq - USE suphec_m, ONLY : rcpd, rd, rg, rkappa - - ! Arguments: - INTEGER, intent(in):: knon - REAL, intent(in):: dtime ! intervalle du temps (s) - REAL u1lay(klon) ! vitesse u de la 1ere couche (m/s) - REAL v1lay(klon) ! vitesse v de la 1ere couche (m/s) + USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl + USE dimphy, ONLY: klev, klon + USE interfsurf_hq_m, ONLY: interfsurf_hq + USE suphec_m, ONLY: rcpd, rd, rg, rkappa + + REAL, intent(in):: dtime ! intervalle du temps (s) + integer, intent(in):: julien ! jour de l'annee en cours + logical, intent(in):: debut + integer, intent(in):: nisurf + integer, intent(in):: knindex(:) ! (knon) + REAL, intent(inout):: tsoil(:, :) ! (knon, nsoilmx) + + REAL, intent(inout):: qsol(klon) + ! column-density of water in soil, in kg m-2 + + real, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal + real rugos(klon) ! rugosite + REAL rugoro(klon) + REAL u1lay(klon) ! vitesse u de la 1ere couche (m / s) + REAL v1lay(klon) ! vitesse v de la 1ere couche (m / s) REAL, intent(in):: coef(:, :) ! (knon, klev) - ! Le coefficient d'echange (m**2/s) multiplie par le cisaillement - ! du vent (dV/dz). La premiere valeur indique la valeur de Cdrag + ! Le coefficient d'echange (m**2 / s) multiplie par le cisaillement + ! du vent (dV / dz). La premiere valeur indique la valeur de Cdrag ! (sans unite). - REAL t(klon, klev) ! temperature (K) - REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg/kg) - REAL ts(klon) ! temperature du sol (K) - REAL evap(klon) ! evaporation au sol - REAL paprs(klon, klev+1) ! pression a inter-couche (Pa) - REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa) - REAL delp(klon, klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa) - REAL radsol(klon) ! ray. net au sol (Solaire+IR) W/m2 - REAL albedo(klon) ! albedo de la surface - REAL alblw(klon) - REAL snow(klon) ! hauteur de neige - REAL qsurf(klon) ! humidite de l'air au dessus de la surface - real precip_rain(klon), precip_snow(klon) - REAL agesno(klon) - REAL rugoro(klon) - REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent - integer, intent(in):: jour ! jour de l'annee en cours - real, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal - real rugos(klon) ! rugosite - integer knindex(klon) - real, intent(in):: pctsrf(klon, nbsrf) - real, intent(in):: rlat(klon) - logical ok_veget - REAL co2_ppm ! taux CO2 atmosphere - character(len=*), intent(in):: ocean - - REAL d_t(klon, klev) ! incrementation de "t" - REAL d_q(klon, klev) ! incrementation de "q" - REAL d_ts(klon) ! incrementation de "ts" - REAL flux_t(klon, klev) ! (diagnostic) flux de la chaleur - ! sensible, flux de Cp*T, positif vers - ! le bas: j/(m**2 s) c.a.d.: W/m2 - REAL flux_q(klon, klev) ! flux de la vapeur d'eau:kg/(m**2 s) - REAL dflux_s(klon) ! derivee du flux sensible dF/dTs - REAL dflux_l(klon) ! derivee du flux latent dF/dTs - !IM cf JLD + REAL t(klon, klev) ! temperature (K) + REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg / kg) + REAL, intent(in):: ts(:) ! (knon) temperature du sol (K) + REAL paprs(klon, klev + 1) ! pression a inter-couche (Pa) + REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa) + REAL delp(klon, klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa) + + REAL, intent(inout):: radsol(:) ! (knon) + ! rayonnement net au sol (Solaire + IR) W / m2 + + REAL, intent(inout):: albedo(:) ! (knon) albedo de la surface + REAL, intent(inout):: snow(:) ! (knon) ! hauteur de neige + REAL qsurf(klon) ! humidite de l'air au dessus de la surface + + real, intent(in):: precip_rain(klon) + ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down + + real, intent(in):: precip_snow(klon) + ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down + + real, intent(inout):: fder(:) ! (knon) + real, intent(out):: fluxlat(:) ! (knon) + real, intent(in):: pctsrf_new_sic(:) ! (klon) + REAL, intent(inout):: agesno(:) ! (knon) + REAL d_t(klon, klev) ! incrementation de "t" + REAL d_q(klon, klev) ! incrementation de "q" + REAL, intent(out):: d_ts(:) ! (knon) variation of surface temperature + real z0_new(klon) + + REAL, intent(out):: flux_t(:) ! (knon) + ! (diagnostic) flux de chaleur sensible (Cp T) à la surface, + ! positif vers le bas, W / m2 + + REAL, intent(out):: flux_q(:) ! (knon) + ! flux de la vapeur d'eau à la surface, en kg / (m**2 s) + + REAL dflux_s(:) ! (knon) derivee du flux sensible dF / dTs + REAL dflux_l(:) ! (knon) derivee du flux latent dF / dTs + + ! Flux d'eau "perdue" par la surface et n\'ecessaire pour que limiter la + ! hauteur de neige, en kg / m2 / s + REAL fqcalving(klon) + ! Flux thermique utiliser pour fondre la neige REAL ffonte(klon) - ! Flux d'eau "perdue" par la surface et nécessaire pour que limiter la - ! hauteur de neige, en kg/m2/s - REAL fqcalving(klon) - !IM "slab" ocean - REAL tslab(klon) !temperature du slab ocean (K) (OCEAN='slab ') - REAL seaice(klon) ! glace de mer en kg/m2 - REAL flux_o(klon) ! flux entre l'ocean et l'atmosphere W/m2 - REAL flux_g(klon) ! flux entre l'ocean et la glace de mer W/m2 + + REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent + + ! Local: + + INTEGER knon + REAL evap(size(knindex)) ! (knon) evaporation au sol INTEGER i, k REAL zx_cq(klon, klev) @@ -92,69 +103,38 @@ REAL zx_coef(klon, klev) REAL local_h(klon, klev) ! enthalpie potentielle REAL local_q(klon, klev) - REAL local_ts(klon) REAL psref(klon) ! pression de reference pour temperature potent. REAL zx_pkh(klon, klev), zx_pkf(klon, klev) - ! contre-gradient pour la vapeur d'eau: (kg/kg)/metre + ! contre-gradient pour la vapeur d'eau: (kg / kg) / metre REAL gamq(klon, 2:klev) - ! contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin/metre + ! contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin / metre REAL gamt(klon, 2:klev) REAL z_gamaq(klon, 2:klev), z_gamah(klon, 2:klev) REAL zdelz - ! Rajout pour l'interface - integer, intent(in):: itime - integer nisurf - logical, intent(in):: debut - real zlev1(klon) - real fder(klon) real temp_air(klon), spechum(klon) - real epot_air(klon), ccanopy(klon) real tq_cdrag(klon), petAcoef(klon), peqAcoef(klon) real petBcoef(klon), peqBcoef(klon) - real swnet(klon), swdown(klon) real p1lay(klon) - !$$$C PB ajout pour soil - LOGICAL, intent(in):: soil_model - REAL tsoil(klon, nsoilmx) - REAL qsol(klon) - - ! Parametres de sortie - real fluxsens(klon), fluxlat(klon) - real tsurf_new(klon), alb_new(klon) - real z0_new(klon) - real pctsrf_new(klon, nbsrf) - ! JLD - real zzpk - character (len = 20) :: modname = 'Debut clqh' - LOGICAL check - PARAMETER (check=.false.) + real tsurf_new(size(knindex)) ! (knon) + real zzpk !---------------------------------------------------------------- - if (check) THEN - write(*, *) modname, ' nisurf=', nisurf - !C call flush(6) - endif + knon = size(knindex) - if (check) THEN - WRITE(*, *)' qsurf (min, max)' & - , minval(qsurf(1:knon)), maxval(qsurf(1:knon)) - !C call flush(6) - ENDIF - - if (iflag_pbl.eq.1) then + if (iflag_pbl == 1) then do k = 3, klev do i = 1, knon gamq(i, k)= 0.0 - gamt(i, k)= -1.0e-03 + gamt(i, k)= - 1.0e-03 enddo enddo do i = 1, knon gamq(i, 2) = 0.0 - gamt(i, 2) = -2.5e-03 + gamt(i, 2) = - 2.5e-03 enddo else do k = 2, klev @@ -167,12 +147,11 @@ DO i = 1, knon psref(i) = paprs(i, 1) !pression de reference est celle au sol - local_ts(i) = ts(i) ENDDO DO k = 1, klev DO i = 1, knon - zx_pkh(i, k) = (psref(i)/paprs(i, k))**RKAPPA - zx_pkf(i, k) = (psref(i)/pplay(i, k))**RKAPPA + zx_pkh(i, k) = (psref(i) / paprs(i, k))**RKAPPA + zx_pkf(i, k) = (psref(i) / pplay(i, k))**RKAPPA local_h(i, k) = RCPD * t(i, k) * zx_pkf(i, k) local_q(i, k) = q(i, k) ENDDO @@ -182,9 +161,9 @@ DO k = 2, klev DO i = 1, knon - zx_coef(i, k) = coef(i, k)*RG/(pplay(i, k-1)-pplay(i, k)) & - *(paprs(i, k)*2/(t(i, k)+t(i, k-1))/RD)**2 - zx_coef(i, k) = zx_coef(i, k) * dtime*RG + zx_coef(i, k) = coef(i, k) * RG / (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) & + * (paprs(i, k) * 2 / (t(i, k) + t(i, k - 1)) / RD)**2 + zx_coef(i, k) = zx_coef(i, k) * dtime * RG ENDDO ENDDO @@ -192,63 +171,62 @@ DO k = 2, klev DO i = 1, knon - zdelz = RD * (t(i, k-1)+t(i, k))/2.0 / RG /paprs(i, k) & - *(pplay(i, k-1)-pplay(i, k)) + zdelz = RD * (t(i, k - 1) + t(i, k)) / 2.0 / RG / paprs(i, k) & + * (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) z_gamaq(i, k) = gamq(i, k) * zdelz - z_gamah(i, k) = gamt(i, k) * zdelz *RCPD * zx_pkh(i, k) + z_gamah(i, k) = gamt(i, k) * zdelz * RCPD * zx_pkh(i, k) ENDDO ENDDO DO i = 1, knon zx_buf1(i) = zx_coef(i, klev) + delp(i, klev) - zx_cq(i, klev) = (local_q(i, klev)*delp(i, klev) & - -zx_coef(i, klev)*z_gamaq(i, klev))/zx_buf1(i) + zx_cq(i, klev) = (local_q(i, klev) * delp(i, klev) & + - zx_coef(i, klev) * z_gamaq(i, klev)) / zx_buf1(i) zx_dq(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf1(i) - zzpk=(pplay(i, klev)/psref(i))**RKAPPA - zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, klev) + zx_coef(i, klev) - zx_ch(i, klev) = (local_h(i, klev)*zzpk*delp(i, klev) & - -zx_coef(i, klev)*z_gamah(i, klev))/zx_buf2(i) + zzpk=(pplay(i, klev) / psref(i))**RKAPPA + zx_buf2(i) = zzpk * delp(i, klev) + zx_coef(i, klev) + zx_ch(i, klev) = (local_h(i, klev) * zzpk * delp(i, klev) & + - zx_coef(i, klev) * z_gamah(i, klev)) / zx_buf2(i) zx_dh(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf2(i) ENDDO - DO k = klev-1, 2 , -1 + DO k = klev - 1, 2, - 1 DO i = 1, knon - zx_buf1(i) = delp(i, k)+zx_coef(i, k) & - +zx_coef(i, k+1)*(1.-zx_dq(i, k+1)) - zx_cq(i, k) = (local_q(i, k)*delp(i, k) & - +zx_coef(i, k+1)*zx_cq(i, k+1) & - +zx_coef(i, k+1)*z_gamaq(i, k+1) & - -zx_coef(i, k)*z_gamaq(i, k))/zx_buf1(i) + zx_buf1(i) = delp(i, k) + zx_coef(i, k) & + + zx_coef(i, k + 1) * (1. - zx_dq(i, k + 1)) + zx_cq(i, k) = (local_q(i, k) * delp(i, k) & + + zx_coef(i, k + 1) * zx_cq(i, k + 1) & + + zx_coef(i, k + 1) * z_gamaq(i, k + 1) & + - zx_coef(i, k) * z_gamaq(i, k)) / zx_buf1(i) zx_dq(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf1(i) - zzpk=(pplay(i, k)/psref(i))**RKAPPA - zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, k)+zx_coef(i, k) & - +zx_coef(i, k+1)*(1.-zx_dh(i, k+1)) - zx_ch(i, k) = (local_h(i, k)*zzpk*delp(i, k) & - +zx_coef(i, k+1)*zx_ch(i, k+1) & - +zx_coef(i, k+1)*z_gamah(i, k+1) & - -zx_coef(i, k)*z_gamah(i, k))/zx_buf2(i) + zzpk=(pplay(i, k) / psref(i))**RKAPPA + zx_buf2(i) = zzpk * delp(i, k) + zx_coef(i, k) & + + zx_coef(i, k + 1) * (1. - zx_dh(i, k + 1)) + zx_ch(i, k) = (local_h(i, k) * zzpk * delp(i, k) & + + zx_coef(i, k + 1) * zx_ch(i, k + 1) & + + zx_coef(i, k + 1) * z_gamah(i, k + 1) & + - zx_coef(i, k) * z_gamah(i, k)) / zx_buf2(i) zx_dh(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf2(i) ENDDO ENDDO DO i = 1, knon - zx_buf1(i) = delp(i, 1) + zx_coef(i, 2)*(1.-zx_dq(i, 2)) - zx_cq(i, 1) = (local_q(i, 1)*delp(i, 1) & - +zx_coef(i, 2)*(z_gamaq(i, 2)+zx_cq(i, 2))) & - /zx_buf1(i) - zx_dq(i, 1) = -1. * RG / zx_buf1(i) - - zzpk=(pplay(i, 1)/psref(i))**RKAPPA - zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, 1) + zx_coef(i, 2)*(1.-zx_dh(i, 2)) - zx_ch(i, 1) = (local_h(i, 1)*zzpk*delp(i, 1) & - +zx_coef(i, 2)*(z_gamah(i, 2)+zx_ch(i, 2))) & - /zx_buf2(i) - zx_dh(i, 1) = -1. * RG / zx_buf2(i) + zx_buf1(i) = delp(i, 1) + zx_coef(i, 2) * (1. - zx_dq(i, 2)) + zx_cq(i, 1) = (local_q(i, 1) * delp(i, 1) & + + zx_coef(i, 2) * (z_gamaq(i, 2) + zx_cq(i, 2))) / zx_buf1(i) + zx_dq(i, 1) = - 1. * RG / zx_buf1(i) + + zzpk=(pplay(i, 1) / psref(i))**RKAPPA + zx_buf2(i) = zzpk * delp(i, 1) + zx_coef(i, 2) * (1. - zx_dh(i, 2)) + zx_ch(i, 1) = (local_h(i, 1) * zzpk * delp(i, 1) & + + zx_coef(i, 2) * (z_gamah(i, 2) + zx_ch(i, 2))) / zx_buf2(i) + zx_dh(i, 1) = - 1. * RG / zx_buf2(i) ENDDO - ! Appel a interfsurf (appel generique) routine d'interface avec la surface + ! Appel \`a interfsurf (appel g\'en\'erique) routine d'interface + ! avec la surface - ! initialisation + ! Initialisation petAcoef =0. peqAcoef = 0. petBcoef =0. @@ -257,68 +235,38 @@ petAcoef(1:knon) = zx_ch(1:knon, 1) peqAcoef(1:knon) = zx_cq(1:knon, 1) - petBcoef(1:knon) = zx_dh(1:knon, 1) + petBcoef(1:knon) = zx_dh(1:knon, 1) peqBcoef(1:knon) = zx_dq(1:knon, 1) tq_cdrag(1:knon) =coef(:knon, 1) temp_air(1:knon) =t(1:knon, 1) - epot_air(1:knon) =local_h(1:knon, 1) spechum(1:knon)=q(1:knon, 1) p1lay(1:knon) = pplay(1:knon, 1) - zlev1(1:knon) = delp(1:knon, 1) - if(nisurf.eq.is_ter) THEN - swdown(1:knon) = swnet(1:knon)/(1-albedo(1:knon)) - else - swdown(1:knon) = swnet(1:knon) - endif - ccanopy = co2_ppm + CALL interfsurf_hq(dtime, julien, rmu0, nisurf, knindex, debut, tsoil, & + qsol, u1lay, v1lay, temp_air, spechum, tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, & + petBcoef, peqBcoef, precip_rain, precip_snow, fder, rugos, rugoro, & + snow, qsurf, ts, p1lay, psref, radsol, evap, flux_t, fluxlat, & + dflux_l, dflux_s, tsurf_new, albedo, z0_new, pctsrf_new_sic, agesno, & + fqcalving, ffonte, run_off_lic_0) - CALL interfsurf_hq(itime, dtime, jour, rmu0, klon, iim, jjm, & - nisurf, knon, knindex, pctsrf, rlat, debut, & - ok_veget, soil_model, nsoilmx, tsoil, qsol, u1lay, v1lay, & - temp_air, spechum, tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, & - petBcoef, peqBcoef, precip_rain, precip_snow, & - fder, rugos, rugoro, & - snow, qsurf, ts, p1lay, psref, radsol, ocean, & - evap, fluxsens, fluxlat, dflux_l, dflux_s, tsurf_new, & - alb_new, alblw, z0_new, pctsrf_new, agesno, fqcalving, & - ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g, tslab, seaice) - - do i = 1, knon - flux_t(i, 1) = fluxsens(i) - flux_q(i, 1) = - evap(i) - d_ts(i) = tsurf_new(i) - ts(i) - albedo(i) = alb_new(i) - enddo + flux_q = - evap + d_ts = tsurf_new - ts - !==== une fois on a zx_h_ts, on peut faire l'iteration ======== DO i = 1, knon - local_h(i, 1) = zx_ch(i, 1) + zx_dh(i, 1)*flux_t(i, 1)*dtime - local_q(i, 1) = zx_cq(i, 1) + zx_dq(i, 1)*flux_q(i, 1)*dtime + local_h(i, 1) = zx_ch(i, 1) + zx_dh(i, 1) * flux_t(i) * dtime + local_q(i, 1) = zx_cq(i, 1) + zx_dq(i, 1) * flux_q(i) * dtime ENDDO DO k = 2, klev DO i = 1, knon - local_q(i, k) = zx_cq(i, k) + zx_dq(i, k)*local_q(i, k-1) - local_h(i, k) = zx_ch(i, k) + zx_dh(i, k)*local_h(i, k-1) + local_q(i, k) = zx_cq(i, k) + zx_dq(i, k) * local_q(i, k - 1) + local_h(i, k) = zx_ch(i, k) + zx_dh(i, k) * local_h(i, k - 1) ENDDO ENDDO - !====================================================================== - !== flux_q est le flux de vapeur d'eau: kg/(m**2 s) positive vers bas - !== flux_t est le flux de cpt (energie sensible): j/(m**2 s) - DO k = 2, klev - DO i = 1, knon - flux_q(i, k) = (zx_coef(i, k)/RG/dtime) & - * (local_q(i, k)-local_q(i, k-1)+z_gamaq(i, k)) - flux_t(i, k) = (zx_coef(i, k)/RG/dtime) & - * (local_h(i, k)-local_h(i, k-1)+z_gamah(i, k)) & - / zx_pkh(i, k) - ENDDO - ENDDO - !====================================================================== - ! Calcul tendances + + ! Calcul des tendances DO k = 1, klev DO i = 1, knon - d_t(i, k) = local_h(i, k)/zx_pkf(i, k)/RCPD - t(i, k) + d_t(i, k) = local_h(i, k) / zx_pkf(i, k) / RCPD - t(i, k) d_q(i, k) = local_q(i, k) - q(i, k) ENDDO ENDDO