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revision 155 by guez, Wed Jul 8 17:03:45 2015 UTC revision 206 by guez, Tue Aug 30 12:52:46 2016 UTC
# Line 4  module clqh_m Line 4  module clqh_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE clqh(dtime, itime, jour, debut, rlat, knon, nisurf, knindex, &    SUBROUTINE clqh(dtime, jour, debut, rlat, nisurf, knindex, tsoil, qsol, &
8         pctsrf, tsoil, qsol, rmu0, co2_ppm, rugos, rugoro, u1lay, v1lay, coef, &         rmu0, rugos, rugoro, u1lay, v1lay, coef, t, q, ts, paprs, pplay, delp, &
9         t, q, ts, paprs, pplay, delp, radsol, albedo, snow, qsurf, &         radsol, albedo, snow, qsurf, precip_rain, precip_snow, fder, fluxlat, &
10         precip_rain, precip_snow, fder, swnet, fluxlat, pctsrf_new, agesno, &         pctsrf_new_sic, agesno, d_t, d_q, d_ts, z0_new, flux_t, flux_q, &
11         d_t, d_q, d_ts, z0_new, flux_t, flux_q, dflux_s, dflux_l, fqcalving, &         dflux_s, dflux_l, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)
        ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g)  
12    
13      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
14      ! Date: 1993/08/18      ! Date: 1993/08/18
15      ! Objet : diffusion verticale de "q" et de "h"      ! Objet : diffusion verticale de "q" et de "h"
16    
17      USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl      USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
     USE dimens_m, ONLY: iim, jjm  
18      USE dimphy, ONLY: klev, klon      USE dimphy, ONLY: klev, klon
19      USE dimsoil, ONLY: nsoilmx      USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
20      USE indicesol, ONLY: is_ter, nbsrf      USE indicesol, ONLY: nbsrf
21      USE interfsurf_hq_m, ONLY: interfsurf_hq      USE interfsurf_hq_m, ONLY: interfsurf_hq
22      USE suphec_m, ONLY: rcpd, rd, rg, rkappa      USE suphec_m, ONLY: rcpd, rd, rg, rkappa
23    
24      REAL, intent(in):: dtime ! intervalle du temps (s)      REAL, intent(in):: dtime ! intervalle du temps (s)
     integer, intent(in):: itime  
25      integer, intent(in):: jour ! jour de l'annee en cours      integer, intent(in):: jour ! jour de l'annee en cours
26      logical, intent(in):: debut      logical, intent(in):: debut
27      real, intent(in):: rlat(klon)      real, intent(in):: rlat(klon)
28      INTEGER, intent(in):: knon      integer, intent(in):: nisurf
     integer nisurf  
29      integer, intent(in):: knindex(:) ! (knon)      integer, intent(in):: knindex(:) ! (knon)
30      real, intent(in):: pctsrf(klon, nbsrf)  
31      REAL tsoil(klon, nsoilmx)      REAL tsoil(klon, nsoilmx)
32    
33      REAL, intent(inout):: qsol(klon)      REAL, intent(inout):: qsol(klon)
34      ! column-density of water in soil, in kg m-2      ! column-density of water in soil, in kg m-2
35    
36      real, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal      real, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal
     REAL, intent(in):: co2_ppm ! taux CO2 atmosphere  
37      real rugos(klon) ! rugosite      real rugos(klon) ! rugosite
38      REAL rugoro(klon)      REAL rugoro(klon)
39      REAL u1lay(klon) ! vitesse u de la 1ere couche (m / s)      REAL u1lay(klon) ! vitesse u de la 1ere couche (m / s)
# Line 57  contains Line 52  contains
52      REAL delp(klon, klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa)      REAL delp(klon, klev) ! epaisseur de couche en pression (Pa)
53      REAL radsol(klon) ! ray. net au sol (Solaire+IR) W / m2      REAL radsol(klon) ! ray. net au sol (Solaire+IR) W / m2
54      REAL, intent(inout):: albedo(:) ! (knon) albedo de la surface      REAL, intent(inout):: albedo(:) ! (knon) albedo de la surface
55      REAL snow(klon) ! hauteur de neige      REAL, intent(inout):: snow(klon) ! hauteur de neige
56      REAL qsurf(klon) ! humidite de l'air au dessus de la surface      REAL qsurf(klon) ! humidite de l'air au dessus de la surface
57    
58      real, intent(in):: precip_rain(klon)      real, intent(in):: precip_rain(klon)
# Line 67  contains Line 62  contains
62      ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down      ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
63    
64      real, intent(inout):: fder(klon)      real, intent(inout):: fder(klon)
     real swnet(klon)  
65      real fluxlat(klon)      real fluxlat(klon)
66      real pctsrf_new(klon, nbsrf)      real, intent(in):: pctsrf_new_sic(:) ! (klon)
67      REAL agesno(klon)      REAL, intent(inout):: agesno(:) ! (knon)
68      REAL d_t(klon, klev) ! incrementation de "t"      REAL d_t(klon, klev) ! incrementation de "t"
69      REAL d_q(klon, klev) ! incrementation de "q"      REAL d_q(klon, klev) ! incrementation de "q"
70      REAL, intent(out):: d_ts(:) ! (knon) incrementation de "ts"      REAL, intent(out):: d_ts(:) ! (knon) incrementation de "ts"
71      real z0_new(klon)      real z0_new(klon)
72      REAL flux_t(klon, klev) ! (diagnostic) flux de la chaleur  
73      ! sensible, flux de Cp*T, positif vers      REAL, intent(out):: flux_t(:) ! (knon)
74      ! le bas: j / (m**2 s) c.a.d.: W / m2      ! (diagnostic) flux de chaleur sensible (Cp T) à la surface,
75      REAL flux_q(klon, klev) ! flux de la vapeur d'eau:kg / (m**2 s)      ! 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      REAL dflux_s(klon) ! derivee du flux sensible dF / dTs      REAL dflux_s(klon) ! derivee du flux sensible dF / dTs
81      REAL dflux_l(klon) ! derivee du flux latent dF / dTs      REAL dflux_l(klon) ! derivee du flux latent dF / dTs
82    
# Line 91  contains Line 89  contains
89    
90      REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent      REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent
91    
     !IM "slab" ocean  
   
     REAL, intent(out):: flux_o(klon) ! flux entre l'ocean et l'atmosphere W / m2  
   
     REAL, intent(out):: flux_g(klon)  
     ! flux entre l'ocean et la glace de mer W / m2  
   
92      ! Local:      ! Local:
93    
94      REAL evap(klon) ! evaporation au sol      INTEGER knon
95        REAL evap(size(knindex)) ! (knon) evaporation au sol
96    
97      INTEGER i, k      INTEGER i, k
98      REAL zx_cq(klon, klev)      REAL zx_cq(klon, klev)
# Line 112  contains Line 104  contains
104      REAL zx_coef(klon, klev)      REAL zx_coef(klon, klev)
105      REAL local_h(klon, klev) ! enthalpie potentielle      REAL local_h(klon, klev) ! enthalpie potentielle
106      REAL local_q(klon, klev)      REAL local_q(klon, klev)
     REAL local_ts(klon)  
107      REAL psref(klon) ! pression de reference pour temperature potent.      REAL psref(klon) ! pression de reference pour temperature potent.
108      REAL zx_pkh(klon, klev), zx_pkf(klon, klev)      REAL zx_pkh(klon, klev), zx_pkf(klon, klev)
109    
# Line 123  contains Line 114  contains
114      REAL z_gamaq(klon, 2:klev), z_gamah(klon, 2:klev)      REAL z_gamaq(klon, 2:klev), z_gamah(klon, 2:klev)
115      REAL zdelz      REAL zdelz
116    
     real zlev1(klon)  
117      real temp_air(klon), spechum(klon)      real temp_air(klon), spechum(klon)
     real epot_air(klon), ccanopy(klon)  
118      real tq_cdrag(klon), petAcoef(klon), peqAcoef(klon)      real tq_cdrag(klon), petAcoef(klon), peqAcoef(klon)
119      real petBcoef(klon), peqBcoef(klon)      real petBcoef(klon), peqBcoef(klon)
     real swdown(klon)  
120      real p1lay(klon)      real p1lay(klon)
121    
122      real fluxsens(klon)      real tsurf_new(size(knindex)) ! (knon)
     real tsurf_new(knon)  
123      real zzpk      real zzpk
124    
125      !----------------------------------------------------------------      !----------------------------------------------------------------
126    
127        knon = size(knindex)
128    
129      if (iflag_pbl == 1) then      if (iflag_pbl == 1) then
130         do k = 3, klev         do k = 3, klev
131            do i = 1, knon            do i = 1, knon
# Line 159  contains Line 148  contains
148    
149      DO i = 1, knon      DO i = 1, knon
150         psref(i) = paprs(i, 1) !pression de reference est celle au sol         psref(i) = paprs(i, 1) !pression de reference est celle au sol
        local_ts(i) = ts(i)  
151      ENDDO      ENDDO
152      DO k = 1, klev      DO k = 1, klev
153         DO i = 1, knon         DO i = 1, knon
# Line 174  contains Line 162  contains
162    
163      DO k = 2, klev      DO k = 2, klev
164         DO i = 1, knon         DO i = 1, knon
165            zx_coef(i, k) = coef(i, k)*RG / (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) &            zx_coef(i, k) = coef(i, k) * RG / (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) &
166                 *(paprs(i, k)*2 / (t(i, k)+t(i, k - 1)) / RD)**2                 * (paprs(i, k) * 2 / (t(i, k)+t(i, k - 1)) / RD)**2
167            zx_coef(i, k) = zx_coef(i, k) * dtime*RG            zx_coef(i, k) = zx_coef(i, k) * dtime * RG
168         ENDDO         ENDDO
169      ENDDO      ENDDO
170    
# Line 185  contains Line 173  contains
173      DO k = 2, klev      DO k = 2, klev
174         DO i = 1, knon         DO i = 1, knon
175            zdelz = RD * (t(i, k - 1)+t(i, k)) / 2.0 / RG / paprs(i, k) &            zdelz = RD * (t(i, k - 1)+t(i, k)) / 2.0 / RG / paprs(i, k) &
176                 *(pplay(i, k - 1) - pplay(i, k))                 * (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k))
177            z_gamaq(i, k) = gamq(i, k) * zdelz            z_gamaq(i, k) = gamq(i, k) * zdelz
178            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)
179         ENDDO         ENDDO
180      ENDDO      ENDDO
181      DO i = 1, knon      DO i = 1, knon
182         zx_buf1(i) = zx_coef(i, klev) + delp(i, klev)         zx_buf1(i) = zx_coef(i, klev) + delp(i, klev)
183         zx_cq(i, klev) = (local_q(i, klev)*delp(i, klev) &         zx_cq(i, klev) = (local_q(i, klev) * delp(i, klev) &
184              - zx_coef(i, klev)*z_gamaq(i, klev)) / zx_buf1(i)              - zx_coef(i, klev) * z_gamaq(i, klev)) / zx_buf1(i)
185         zx_dq(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf1(i)         zx_dq(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf1(i)
186    
187         zzpk=(pplay(i, klev) / psref(i))**RKAPPA         zzpk=(pplay(i, klev) / psref(i))**RKAPPA
188         zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, klev) + zx_coef(i, klev)         zx_buf2(i) = zzpk * delp(i, klev) + zx_coef(i, klev)
189         zx_ch(i, klev) = (local_h(i, klev)*zzpk*delp(i, klev) &         zx_ch(i, klev) = (local_h(i, klev) * zzpk * delp(i, klev) &
190              - zx_coef(i, klev)*z_gamah(i, klev)) / zx_buf2(i)              - zx_coef(i, klev) * z_gamah(i, klev)) / zx_buf2(i)
191         zx_dh(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf2(i)         zx_dh(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf2(i)
192      ENDDO      ENDDO
193      DO k = klev - 1, 2, - 1      DO k = klev - 1, 2, - 1
194         DO i = 1, knon         DO i = 1, knon
195            zx_buf1(i) = delp(i, k)+zx_coef(i, k) &            zx_buf1(i) = delp(i, k)+zx_coef(i, k) &
196                 +zx_coef(i, k+1)*(1. - zx_dq(i, k+1))                 +zx_coef(i, k+1) * (1. - zx_dq(i, k+1))
197            zx_cq(i, k) = (local_q(i, k)*delp(i, k) &            zx_cq(i, k) = (local_q(i, k) * delp(i, k) &
198                 +zx_coef(i, k+1)*zx_cq(i, k+1) &                 +zx_coef(i, k+1) * zx_cq(i, k+1) &
199                 +zx_coef(i, k+1)*z_gamaq(i, k+1) &                 +zx_coef(i, k+1) * z_gamaq(i, k+1) &
200                 - zx_coef(i, k)*z_gamaq(i, k)) / zx_buf1(i)                 - zx_coef(i, k) * z_gamaq(i, k)) / zx_buf1(i)
201            zx_dq(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf1(i)            zx_dq(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf1(i)
202    
203            zzpk=(pplay(i, k) / psref(i))**RKAPPA            zzpk=(pplay(i, k) / psref(i))**RKAPPA
204            zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, k)+zx_coef(i, k) &            zx_buf2(i) = zzpk * delp(i, k)+zx_coef(i, k) &
205                 +zx_coef(i, k+1)*(1. - zx_dh(i, k+1))                 +zx_coef(i, k+1) * (1. - zx_dh(i, k+1))
206            zx_ch(i, k) = (local_h(i, k)*zzpk*delp(i, k) &            zx_ch(i, k) = (local_h(i, k) * zzpk * delp(i, k) &
207                 +zx_coef(i, k+1)*zx_ch(i, k+1) &                 +zx_coef(i, k+1) * zx_ch(i, k+1) &
208                 +zx_coef(i, k+1)*z_gamah(i, k+1) &                 +zx_coef(i, k+1) * z_gamah(i, k+1) &
209                 - zx_coef(i, k)*z_gamah(i, k)) / zx_buf2(i)                 - zx_coef(i, k) * z_gamah(i, k)) / zx_buf2(i)
210            zx_dh(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf2(i)            zx_dh(i, k) = zx_coef(i, k) / zx_buf2(i)
211         ENDDO         ENDDO
212      ENDDO      ENDDO
213    
214      DO i = 1, knon      DO i = 1, knon
215         zx_buf1(i) = delp(i, 1) + zx_coef(i, 2)*(1. - zx_dq(i, 2))         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) &         zx_cq(i, 1) = (local_q(i, 1) * delp(i, 1) &
217              +zx_coef(i, 2)*(z_gamaq(i, 2)+zx_cq(i, 2))) &              +zx_coef(i, 2) * (z_gamaq(i, 2)+zx_cq(i, 2))) &
218              / zx_buf1(i)              / zx_buf1(i)
219         zx_dq(i, 1) = - 1. * RG / zx_buf1(i)         zx_dq(i, 1) = - 1. * RG / zx_buf1(i)
220    
221         zzpk=(pplay(i, 1) / psref(i))**RKAPPA         zzpk=(pplay(i, 1) / psref(i))**RKAPPA
222         zx_buf2(i) = zzpk*delp(i, 1) + zx_coef(i, 2)*(1. - zx_dh(i, 2))         zx_buf2(i) = zzpk * delp(i, 1) + zx_coef(i, 2) * (1. - zx_dh(i, 2))
223         zx_ch(i, 1) = (local_h(i, 1)*zzpk*delp(i, 1) &         zx_ch(i, 1) = (local_h(i, 1) * zzpk * delp(i, 1) &
224              +zx_coef(i, 2)*(z_gamah(i, 2)+zx_ch(i, 2))) &              +zx_coef(i, 2) * (z_gamah(i, 2)+zx_ch(i, 2))) &
225              / zx_buf2(i)              / zx_buf2(i)
226         zx_dh(i, 1) = - 1. * RG / zx_buf2(i)         zx_dh(i, 1) = - 1. * RG / zx_buf2(i)
227      ENDDO      ENDDO
# Line 253  contains Line 241  contains
241      peqBcoef(1:knon) = zx_dq(1:knon, 1)      peqBcoef(1:knon) = zx_dq(1:knon, 1)
242      tq_cdrag(1:knon) =coef(:knon, 1)      tq_cdrag(1:knon) =coef(:knon, 1)
243      temp_air(1:knon) =t(1:knon, 1)      temp_air(1:knon) =t(1:knon, 1)
     epot_air(1:knon) =local_h(1:knon, 1)  
244      spechum(1:knon)=q(1:knon, 1)      spechum(1:knon)=q(1:knon, 1)
245      p1lay(1:knon) = pplay(1:knon, 1)      p1lay(1:knon) = pplay(1:knon, 1)
     zlev1(1:knon) = delp(1:knon, 1)  
246    
247      if(nisurf == is_ter) THEN      CALL interfsurf_hq(dtime, jour, rmu0, nisurf, knon, knindex, rlat, debut, &
248         swdown(:knon) = swnet(:knon) / (1 - albedo)           nsoilmx, tsoil, qsol, u1lay, v1lay, temp_air, spechum, tq_cdrag, &
249      else           petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, precip_rain, precip_snow, &
250         swdown(:knon) = swnet(:knon)           fder, rugos, rugoro, snow, qsurf, ts(:knon), p1lay, psref, radsol, &
251      endif           evap, flux_t, fluxlat, dflux_l, dflux_s, tsurf_new, albedo, &
252      ccanopy = co2_ppm           z0_new, pctsrf_new_sic, agesno, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)
   
     CALL interfsurf_hq(itime, dtime, jour, rmu0, nisurf, knon, knindex, &  
          pctsrf, rlat, debut, nsoilmx, tsoil, qsol, u1lay, v1lay, temp_air, &  
          spechum, tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef, &  
          precip_rain, precip_snow, fder, rugos, rugoro, snow, qsurf, &  
          ts(:knon), p1lay, psref, radsol, evap, fluxsens, fluxlat, dflux_l, &  
          dflux_s, tsurf_new, albedo, z0_new, pctsrf_new, agesno, fqcalving, &  
          ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g)  
253    
254      flux_t(:knon, 1) = fluxsens(:knon)      flux_q = - evap
     flux_q(:knon, 1) = - evap(:knon)  
255      d_ts = tsurf_new - ts(:knon)      d_ts = tsurf_new - ts(:knon)
256    
257      !==== une fois on a zx_h_ts, on peut faire l'iteration ========      !==== une fois on a zx_h_ts, on peut faire l'iteration ========
258      DO i = 1, knon      DO i = 1, knon
259         local_h(i, 1) = zx_ch(i, 1) + zx_dh(i, 1)*flux_t(i, 1)*dtime         local_h(i, 1) = zx_ch(i, 1) + zx_dh(i, 1) * flux_t(i) * dtime
260         local_q(i, 1) = zx_cq(i, 1) + zx_dq(i, 1)*flux_q(i, 1)*dtime         local_q(i, 1) = zx_cq(i, 1) + zx_dq(i, 1) * flux_q(i) * dtime
261      ENDDO      ENDDO
262      DO k = 2, klev      DO k = 2, klev
263         DO i = 1, knon         DO i = 1, knon
264            local_q(i, k) = zx_cq(i, k) + zx_dq(i, k)*local_q(i, k - 1)            local_q(i, k) = zx_cq(i, k) + zx_dq(i, k) * local_q(i, k - 1)
265            local_h(i, k) = zx_ch(i, k) + zx_dh(i, k)*local_h(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)  
266         ENDDO         ENDDO
267      ENDDO      ENDDO
268    
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