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Thu Jan 6 17:52:19 2011 UTC (13 years, 3 months ago) by guez
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documentation.

"test_disvert" now creates a separate file for layer thicknesses.

Moved variables from module "yomcst" to module "suphec_m" because this
is where those variables are defined. Kept in "yomcst" only parameters
of Earth orbit. Gave the attribute "parameter" to some variables of
module "suphec_m".

Variables of module "yoethf" were defined in procedure "suphec". Moved
these definitions to a new procedure "yoethf" in module "yoethf_m".

1 SUBROUTINE clqh(dtime,itime, date0,jour,debut,lafin, &
2 rlon, rlat, cufi, cvfi, &
3 knon, nisurf, knindex, pctsrf, &
4 soil_model,tsoil,qsol, &
5 ok_veget, ocean, npas, nexca, &
6 rmu0, co2_ppm, rugos, rugoro, &
7 u1lay,v1lay,coef, &
8 t,q,ts,paprs,pplay, &
9 delp,radsol,albedo,alblw,snow,qsurf, &
10 precip_rain, precip_snow, fder, taux, tauy, ywindsp, &
11 sollw, sollwdown, swnet,fluxlat, &
12 pctsrf_new, agesno, &
13 d_t, d_q, d_ts, z0_new, &
14 flux_t, flux_q,dflux_s,dflux_l, &
15 fqcalving,ffonte,run_off_lic_0, &
16 flux_o,flux_g,tslab,seaice)
17
18 use conf_phys_m
19 use dimens_m
20 use dimphy
21 use dimsoil
22 use fcttre
23 use indicesol
24 USE interface_surf
25 use iniprint
26 use suphec_m, only: rcpd, rd, rg, rkappa
27 use YOMCST
28 use yoethf
29
30 IMPLICIT none
31
32 ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818
33 ! Objet: diffusion verticale de "q" et de "h"
34
35 ! Arguments:
36 INTEGER knon
37 REAL, intent(in):: dtime ! intervalle du temps (s)
38 real date0
39 REAL u1lay(klon) ! vitesse u de la 1ere couche (m/s)
40 REAL v1lay(klon) ! vitesse v de la 1ere couche (m/s)
41 REAL coef(klon,klev) ! le coefficient d'echange (m**2/s)
42 ! multiplie par le cisaillement du
43 ! vent (dV/dz); la premiere valeur
44 ! indique la valeur de Cdrag (sans unite)
45 REAL t(klon,klev) ! temperature (K)
46 REAL q(klon,klev) ! humidite specifique (kg/kg)
47 REAL ts(klon) ! temperature du sol (K)
48 REAL evap(klon) ! evaporation au sol
49 REAL paprs(klon,klev+1) ! pression a inter-couche (Pa)
50 REAL pplay(klon,klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
51 REAL delp(klon,klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa)
52 REAL radsol(klon) ! ray. net au sol (Solaire+IR) W/m2
53 REAL albedo(klon) ! albedo de la surface
54 REAL alblw(klon)
55 REAL snow(klon) ! hauteur de neige
56 REAL qsurf(klon) ! humidite de l'air au dessus de la surface
57 real precip_rain(klon), precip_snow(klon)
58 REAL agesno(klon)
59 REAL rugoro(klon)
60 REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent
61 integer jour ! jour de l'annee en cours
62 real rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal
63 real rugos(klon) ! rugosite
64 integer knindex(klon)
65 real pctsrf(klon,nbsrf)
66 real, intent(in):: rlon(klon), rlat(klon)
67 real cufi(klon), cvfi(klon)
68 logical ok_veget
69 REAL co2_ppm ! taux CO2 atmosphere
70 character(len=*), intent(in):: ocean
71 integer npas, nexca
72 ! -- LOOP
73 REAL yu10mx(klon)
74 REAL yu10my(klon)
75 REAL ywindsp(klon)
76 ! -- LOOP
77
78
79 !
80 REAL d_t(klon,klev) ! incrementation de "t"
81 REAL d_q(klon,klev) ! incrementation de "q"
82 REAL d_ts(klon) ! incrementation de "ts"
83 REAL flux_t(klon,klev) ! (diagnostic) flux de la chaleur
84 ! sensible, flux de Cp*T, positif vers
85 ! le bas: j/(m**2 s) c.a.d.: W/m2
86 REAL flux_q(klon,klev) ! flux de la vapeur d'eau:kg/(m**2 s)
87 REAL dflux_s(klon) ! derivee du flux sensible dF/dTs
88 REAL dflux_l(klon) ! derivee du flux latent dF/dTs
89 !IM cf JLD
90 ! Flux thermique utiliser pour fondre la neige
91 REAL ffonte(klon)
92 ! Flux d'eau "perdue" par la surface et nécessaire pour que limiter la
93 ! hauteur de neige, en kg/m2/s
94 REAL fqcalving(klon)
95 !IM "slab" ocean
96 REAL tslab(klon) !temperature du slab ocean (K) (OCEAN='slab ')
97 REAL seaice(klon) ! glace de mer en kg/m2
98 REAL flux_o(klon) ! flux entre l'ocean et l'atmosphere W/m2
99 REAL flux_g(klon) ! flux entre l'ocean et la glace de mer W/m2
100 !
101 !======================================================================
102 REAL t_grnd ! temperature de rappel pour glace de mer
103 PARAMETER (t_grnd=271.35)
104 REAL t_coup
105 PARAMETER(t_coup=273.15)
106 !======================================================================
107 INTEGER i, k
108 REAL zx_cq(klon,klev)
109 REAL zx_dq(klon,klev)
110 REAL zx_ch(klon,klev)
111 REAL zx_dh(klon,klev)
112 REAL zx_buf1(klon)
113 REAL zx_buf2(klon)
114 REAL zx_coef(klon,klev)
115 REAL local_h(klon,klev) ! enthalpie potentielle
116 REAL local_q(klon,klev)
117 REAL local_ts(klon)
118 REAL psref(klon) ! pression de reference pour temperature potent.
119 REAL zx_pkh(klon,klev), zx_pkf(klon,klev)
120 !======================================================================
121 ! contre-gradient pour la vapeur d'eau: (kg/kg)/metre
122 REAL gamq(klon,2:klev)
123 ! contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin/metre
124 REAL gamt(klon,2:klev)
125 REAL z_gamaq(klon,2:klev), z_gamah(klon,2:klev)
126 REAL zdelz
127 !======================================================================
128 !======================================================================
129 ! Rajout pour l'interface
130 integer, intent(in):: itime
131 integer nisurf
132 logical, intent(in):: debut
133 logical, intent(in):: lafin
134 real zlev1(klon)
135 real fder(klon), taux(klon), tauy(klon)
136 real temp_air(klon), spechum(klon)
137 real epot_air(klon), ccanopy(klon)
138 real tq_cdrag(klon), petAcoef(klon), peqAcoef(klon)
139 real petBcoef(klon), peqBcoef(klon)
140 real sollw(klon), sollwdown(klon), swnet(klon), swdown(klon)
141 real p1lay(klon)
142 !$$$C PB ajout pour soil
143 LOGICAL, intent(in):: soil_model
144 REAL tsoil(klon, nsoilmx)
145 REAL qsol(klon)
146
147 ! Parametres de sortie
148 real fluxsens(klon), fluxlat(klon)
149 real tsol_rad(klon), tsurf_new(klon), alb_new(klon)
150 real emis_new(klon), z0_new(klon)
151 real pctsrf_new(klon,nbsrf)
152 ! JLD
153 real zzpk
154 !
155 character (len = 20) :: modname = 'Debut clqh'
156 LOGICAL check
157 PARAMETER (check=.false.)
158 !
159 if (check) THEN
160 write(*,*) modname,' nisurf=',nisurf
161 !C call flush(6)
162 endif
163 !
164 if (check) THEN
165 WRITE(*,*)' qsurf (min, max)' &
166 , minval(qsurf(1:knon)), maxval(qsurf(1:knon))
167 !C call flush(6)
168 ENDIF
169 !
170 !
171 if (iflag_pbl.eq.1) then
172 do k = 3, klev
173 do i = 1, knon
174 gamq(i,k)= 0.0
175 gamt(i,k)= -1.0e-03
176 enddo
177 enddo
178 do i = 1, knon
179 gamq(i,2) = 0.0
180 gamt(i,2) = -2.5e-03
181 enddo
182 else
183 do k = 2, klev
184 do i = 1, knon
185 gamq(i,k) = 0.0
186 gamt(i,k) = 0.0
187 enddo
188 enddo
189 endif
190
191 DO i = 1, knon
192 psref(i) = paprs(i,1) !pression de reference est celle au sol
193 local_ts(i) = ts(i)
194 ENDDO
195 DO k = 1, klev
196 DO i = 1, knon
197 zx_pkh(i,k) = (psref(i)/paprs(i,k))**RKAPPA
198 zx_pkf(i,k) = (psref(i)/pplay(i,k))**RKAPPA
199 local_h(i,k) = RCPD * t(i,k) * zx_pkf(i,k)
200 local_q(i,k) = q(i,k)
201 ENDDO
202 ENDDO
203 !
204 ! Convertir les coefficients en variables convenables au calcul:
205 !
206 !
207 DO k = 2, klev
208 DO i = 1, knon
209 zx_coef(i,k) = coef(i,k)*RG/(pplay(i,k-1)-pplay(i,k)) &
210 *(paprs(i,k)*2/(t(i,k)+t(i,k-1))/RD)**2
211 zx_coef(i,k) = zx_coef(i,k) * dtime*RG
212 ENDDO
213 ENDDO
214 !
215 ! Preparer les flux lies aux contre-gardients
216 !
217 DO k = 2, klev
218 DO i = 1, knon
219 zdelz = RD * (t(i,k-1)+t(i,k))/2.0 / RG /paprs(i,k) &
220 *(pplay(i,k-1)-pplay(i,k))
221 z_gamaq(i,k) = gamq(i,k) * zdelz
222 z_gamah(i,k) = gamt(i,k) * zdelz *RCPD * zx_pkh(i,k)
223 ENDDO
224 ENDDO
225 DO i = 1, knon
226 zx_buf1(i) = zx_coef(i,klev) + delp(i,klev)
227 zx_cq(i,klev) = (local_q(i,klev)*delp(i,klev) &
228 -zx_coef(i,klev)*z_gamaq(i,klev))/zx_buf1(i)
229 zx_dq(i,klev) = zx_coef(i,klev) / zx_buf1(i)
230 !
231 zzpk=(pplay(i,klev)/psref(i))**RKAPPA
232 zx_buf2(i) = zzpk*delp(i,klev) + zx_coef(i,klev)
233 zx_ch(i,klev) = (local_h(i,klev)*zzpk*delp(i,klev) &
234 -zx_coef(i,klev)*z_gamah(i,klev))/zx_buf2(i)
235 zx_dh(i,klev) = zx_coef(i,klev) / zx_buf2(i)
236 ENDDO
237 DO k = klev-1, 2 , -1
238 DO i = 1, knon
239 zx_buf1(i) = delp(i,k)+zx_coef(i,k) &
240 +zx_coef(i,k+1)*(1.-zx_dq(i,k+1))
241 zx_cq(i,k) = (local_q(i,k)*delp(i,k) &
242 +zx_coef(i,k+1)*zx_cq(i,k+1) &
243 +zx_coef(i,k+1)*z_gamaq(i,k+1) &
244 -zx_coef(i,k)*z_gamaq(i,k))/zx_buf1(i)
245 zx_dq(i,k) = zx_coef(i,k) / zx_buf1(i)
246 !
247 zzpk=(pplay(i,k)/psref(i))**RKAPPA
248 zx_buf2(i) = zzpk*delp(i,k)+zx_coef(i,k) &
249 +zx_coef(i,k+1)*(1.-zx_dh(i,k+1))
250 zx_ch(i,k) = (local_h(i,k)*zzpk*delp(i,k) &
251 +zx_coef(i,k+1)*zx_ch(i,k+1) &
252 +zx_coef(i,k+1)*z_gamah(i,k+1) &
253 -zx_coef(i,k)*z_gamah(i,k))/zx_buf2(i)
254 zx_dh(i,k) = zx_coef(i,k) / zx_buf2(i)
255 ENDDO
256 ENDDO
257 !
258 ! nouvelle formulation JL Dufresne
259 !
260 ! q1 = zx_cq(i,1) + zx_dq(i,1) * Flux_Q(i,1) * dt
261 ! h1 = zx_ch(i,1) + zx_dh(i,1) * Flux_H(i,1) * dt
262 !
263 DO i = 1, knon
264 zx_buf1(i) = delp(i,1) + zx_coef(i,2)*(1.-zx_dq(i,2))
265 zx_cq(i,1) = (local_q(i,1)*delp(i,1) &
266 +zx_coef(i,2)*(z_gamaq(i,2)+zx_cq(i,2))) &
267 /zx_buf1(i)
268 zx_dq(i,1) = -1. * RG / zx_buf1(i)
269 !
270 zzpk=(pplay(i,1)/psref(i))**RKAPPA
271 zx_buf2(i) = zzpk*delp(i,1) + zx_coef(i,2)*(1.-zx_dh(i,2))
272 zx_ch(i,1) = (local_h(i,1)*zzpk*delp(i,1) &
273 +zx_coef(i,2)*(z_gamah(i,2)+zx_ch(i,2))) &
274 /zx_buf2(i)
275 zx_dh(i,1) = -1. * RG / zx_buf2(i)
276 ENDDO
277
278 ! Appel a interfsurf (appel generique) routine d'interface avec la surface
279
280 ! initialisation
281 petAcoef =0.
282 peqAcoef = 0.
283 petBcoef =0.
284 peqBcoef = 0.
285 p1lay =0.
286
287 ! do i = 1, knon
288 petAcoef(1:knon) = zx_ch(1:knon,1)
289 peqAcoef(1:knon) = zx_cq(1:knon,1)
290 petBcoef(1:knon) = zx_dh(1:knon,1)
291 peqBcoef(1:knon) = zx_dq(1:knon,1)
292 tq_cdrag(1:knon) =coef(1:knon,1)
293 temp_air(1:knon) =t(1:knon,1)
294 epot_air(1:knon) =local_h(1:knon,1)
295 spechum(1:knon)=q(1:knon,1)
296 p1lay(1:knon) = pplay(1:knon,1)
297 zlev1(1:knon) = delp(1:knon,1)
298 ! swnet = swdown * (1. - albedo)
299 !
300 !IM swdown=flux SW incident sur terres
301 !IM swdown=flux SW net sur les autres surfaces
302 !IM swdown(1:knon) = swnet(1:knon)
303 if(nisurf.eq.is_ter) THEN
304 swdown(1:knon) = swnet(1:knon)/(1-albedo(1:knon))
305 else
306 swdown(1:knon) = swnet(1:knon)
307 endif
308 ! enddo
309 ccanopy = co2_ppm
310
311 CALL interfsurf_hq(itime, dtime, date0, jour, rmu0, &
312 klon, iim, jjm, nisurf, knon, knindex, pctsrf, &
313 rlon, rlat, cufi, cvfi, &
314 debut, lafin, ok_veget, soil_model, nsoilmx,tsoil, qsol, &
315 zlev1, u1lay, v1lay, temp_air, spechum, epot_air, ccanopy, &
316 tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, &
317 precip_rain, precip_snow, sollw, sollwdown, swnet, swdown, &
318 fder, taux, tauy, &
319 ywindsp, rugos, rugoro, &
320 albedo, snow, qsurf, &
321 ts, p1lay, psref, radsol, &
322 ocean, npas, nexca, zmasq, &
323 evap, fluxsens, fluxlat, dflux_l, dflux_s, &
324 tsol_rad, tsurf_new, alb_new, alblw, emis_new, z0_new, &
325 pctsrf_new, agesno,fqcalving,ffonte, run_off_lic_0, &
326 flux_o, flux_g, tslab, seaice)
327
328
329 do i = 1, knon
330 flux_t(i,1) = fluxsens(i)
331 flux_q(i,1) = - evap(i)
332 d_ts(i) = tsurf_new(i) - ts(i)
333 albedo(i) = alb_new(i)
334 enddo
335
336 !==== une fois on a zx_h_ts, on peut faire l'iteration ========
337 DO i = 1, knon
338 local_h(i,1) = zx_ch(i,1) + zx_dh(i,1)*flux_t(i,1)*dtime
339 local_q(i,1) = zx_cq(i,1) + zx_dq(i,1)*flux_q(i,1)*dtime
340 ENDDO
341 DO k = 2, klev
342 DO i = 1, knon
343 local_q(i,k) = zx_cq(i,k) + zx_dq(i,k)*local_q(i,k-1)
344 local_h(i,k) = zx_ch(i,k) + zx_dh(i,k)*local_h(i,k-1)
345 ENDDO
346 ENDDO
347 !======================================================================
348 !== flux_q est le flux de vapeur d'eau: kg/(m**2 s) positive vers bas
349 !== flux_t est le flux de cpt (energie sensible): j/(m**2 s)
350 DO k = 2, klev
351 DO i = 1, knon
352 flux_q(i,k) = (zx_coef(i,k)/RG/dtime) &
353 * (local_q(i,k)-local_q(i,k-1)+z_gamaq(i,k))
354 flux_t(i,k) = (zx_coef(i,k)/RG/dtime) &
355 * (local_h(i,k)-local_h(i,k-1)+z_gamah(i,k)) &
356 / zx_pkh(i,k)
357 ENDDO
358 ENDDO
359 !======================================================================
360 ! Calcul tendances
361 DO k = 1, klev
362 DO i = 1, knon
363 d_t(i,k) = local_h(i,k)/zx_pkf(i,k)/RCPD - t(i,k)
364 d_q(i,k) = local_q(i,k) - q(i,k)
365 ENDDO
366 ENDDO
367
368 END SUBROUTINE clqh

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