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trunk/libf/phylmd/coefcdrag.f90 revision 38 by guez, Thu Jan 6 17:52:19 2011 UTC trunk/Sources/phylmd/coefcdrag.f revision 246 by guez, Wed Nov 15 13:56:45 2017 UTC
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1  !  module coefcdrag_m
2  ! $Header: /home/cvsroot/LMDZ4/libf/phylmd/coefcdrag.F90,v 1.1.1.1 2004/05/19 12:53:07 lmdzadmin Exp $  
3  !    IMPLICIT NONE
4  !  
5  !  contains
6  !  
7        SUBROUTINE coefcdrag (klon, knon, nsrf, zxli, &    SUBROUTINE coefcdrag (nsrf, speed, t, q, zgeop, psol, ts, qsurf, rugos, &
8                              speed, t, q, zgeop, psol, &         cdram, cdrah, cdran, zri1, pref)
9                              ts, qsurf, rugos, okri, ri1, &  
10                              cdram, cdrah, cdran, zri1, pref)      ! From LMDZ4/libf/phylmd/coefcdrag.F90, version 1.1.1.1, 2004/05/19 12:53:07
11        use indicesol  
12        use SUPHEC_M      ! Objet : calcul des cdrags pour le moment (cdram) et les flux de
13        use yoethf_m      ! chaleur sensible et latente (cdrah), du cdrag neutre (cdran), du
14        IMPLICIT none      ! nombre de Richardson entre la surface et le niveau de reference
15  !-------------------------------------------------------------------------      ! (zri1) et de la pression au niveau de reference (pref).
16  ! Objet : calcul des cdrags pour le moment (cdram) et les flux de chaleur  
17  !         sensible et latente (cdrah), du cdrag neutre (cdran),      ! I. Musat, 01.07.2002
18  !         du nombre de Richardson entre la surface et le niveau de reference  
19  !         (zri1) et de la pression au niveau de reference (pref).          use indicesol, only: is_oce
20  !      use SUPHEC_M, only: rd, retv, rg, rkappa
21  ! I. Musat, 01.07.2002      use dimphy, only: klon
22  !-------------------------------------------------------------------------  
23  !      INTEGER, intent(in) :: nsrf
24  ! klon----input-I- dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude)      ! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indicesol.inc
25  ! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface      REAL, intent(in) :: speed(:), t(:), q(:), zgeop(:), psol(:) ! (knon)
26  ! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indicesol.inc      ! speed---input-R- module du vent au 1er niveau du modele
27  ! zxli----input-L- TRUE si calcul des cdrags selon Laurent Li      ! t-------input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele
28  ! speed---input-R- module du vent au 1er niveau du modele      ! q-------input-R- humidite de l'air au 1er niveau du modele
29  ! t-------input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele      ! zgeop---input-R- geopotentiel au 1er niveau du modele
30  ! q-------input-R- humidite de l'air au 1er niveau du modele      ! psol----input-R- pression au sol
31  ! zgeop---input-R- geopotentiel au 1er niveau du modele      REAL, dimension(klon), intent(in) :: ts, qsurf, rugos
32  ! psol----input-R- pression au sol      ! ts------input-R- temperature de l'air a la surface
33  ! ts------input-R- temperature de l'air a la surface      ! qsurf---input-R- humidite de l'air a la surface
34  ! qsurf---input-R- humidite de l'air a la surface      ! rugos---input-R- rugosite
35  ! rugos---input-R- rugosite  
36  ! okri----input-L- TRUE si on veut tester le nb. Richardson entre la sfce      REAL, dimension(klon), intent(out) :: cdram, cdrah, cdran, zri1, pref
37  !                  et zref par rapport au Ri entre la sfce et la 1ere couche      ! cdram--output-R- cdrag pour le moment
38  ! ri1-----input-R- nb. Richardson entre la surface et la 1ere couche      ! cdrah--output-R- cdrag pour les flux de chaleur latente et sensible
39  !      ! cdran--output-R- cdrag neutre
40  ! cdram--output-R- cdrag pour le moment      ! zri1---output-R- nb. Richardson entre la surface et la couche zgeop/RG
41  ! cdrah--output-R- cdrag pour les flux de chaleur latente et sensible      ! pref---output-R- pression au niveau zgeop/RG
42  ! cdran--output-R- cdrag neutre  
43  ! zri1---output-R- nb. Richardson entre la surface et la couche zgeop/RG      ! Local:
44  ! pref---output-R- pression au niveau zgeop/RG      REAL, parameter :: RKAR=0.40, CB=5.0, CC=5.0, CD=5.0
45  !      INTEGER :: i
46        INTEGER, intent(in) :: klon, knon, nsrf      REAL, dimension(klon) :: zdu2, zdphi, ztsolv, ztvd
47        LOGICAL, intent(in) :: zxli      REAL, dimension(klon) :: zscf, friv, frih, zucf, zcr
48        REAL, dimension(klon), intent(in) :: speed, t, q, zgeop, psol      REAL, dimension(klon) :: zcfm1, zcfh1
49        REAL, dimension(klon), intent(in) :: ts, qsurf, rugos, ri1      REAL, dimension(klon) :: zcfm2, zcfh2
50        LOGICAL, intent(in) :: okri          REAL, dimension(klon) :: trm0, trm1
51  !  
52        REAL, dimension(klon), intent(out) :: cdram, cdrah, cdran, zri1, pref      !-------------------------------------------------------------------------
53  !-------------------------------------------------------------------------  
54  !      DO i = 1, size(speed)
 ! Quelques constantes :  
       REAL, parameter :: RKAR=0.40, CB=5.0, CC=5.0, CD=5.0  
 !  
 ! Variables locales :  
       INTEGER :: i  
       REAL, dimension(klon) :: zdu2, zdphi, ztsolv, ztvd  
       REAL, dimension(klon) :: zscf, friv, frih, zucf, zcr  
       REAL, dimension(klon) :: zcfm1, zcfh1  
       REAL, dimension(klon) :: zcfm2, zcfh2  
       REAL, dimension(klon) :: trm0, trm1  
 !-------------------------------------------------------------------------  
       REAL :: fsta, fins, x  
       fsta(x) = 1.0 / (1.0+10.0*x*(1+8.0*x))  
       fins(x) = SQRT(1.0-18.0*x)  
 !-------------------------------------------------------------------------  
 !  
       DO i = 1, knon  
 !  
55         zdphi(i) = zgeop(i)         zdphi(i) = zgeop(i)
56         zdu2(i) = speed(i)**2         zdu2(i) = speed(i)**2
57         pref(i) = exp(log(psol(i)) - zdphi(i)/(RD*t(i)* &         pref(i) = exp(log(psol(i)) - zdphi(i)/(RD*t(i)* &
58                   (1.+ RETV * max(q(i),0.0))))              (1.+ RETV * max(q(i), 0.0))))
59         ztsolv(i) = ts(i)         ztsolv(i) = ts(i)
60         ztvd(i) = t(i) * (psol(i)/pref(i))**RKAPPA         ztvd(i) = t(i) * (psol(i)/pref(i))**RKAPPA
61         trm0(i) = 1. + RETV * max(qsurf(i),0.0)         trm0(i) = 1. + RETV * max(qsurf(i), 0.0)
62         trm1(i) = 1. + RETV * max(q(i),0.0)         trm1(i) = 1. + RETV * max(q(i), 0.0)
63         ztsolv(i) = ztsolv(i) * trm0(i)         ztsolv(i) = ztsolv(i) * trm0(i)
64         ztvd(i) = ztvd(i) * trm1(i)         ztvd(i) = ztvd(i) * trm1(i)
65         zri1(i) = zdphi(i)*(ztvd(i)-ztsolv(i))/(zdu2(i)*ztvd(i))         zri1(i) = zdphi(i)*(ztvd(i)-ztsolv(i))/(zdu2(i)*ztvd(i))
 !  
 ! on teste zri1 par rapport au Richardson de la 1ere couche ri1  
 !  
 !IM +++  
        IF(1.EQ.0) THEN  
        IF (okri) THEN  
          IF (ri1(i).GE.0.0.AND.zri1(i).LT.0.0) THEN  
            zri1(i) = ri1(i)  
          ELSE IF(ri1(i).LT.0.0.AND.zri1(i).GE.0.0) THEN  
            zri1(i) = ri1(i)  
          ENDIF  
        ENDIF  
        ENDIF  
 !IM ---  
 !  
66         cdran(i) = (RKAR/log(1.+zdphi(i)/(RG*rugos(i))))**2         cdran(i) = (RKAR/log(1.+zdphi(i)/(RG*rugos(i))))**2
67    
68         IF (zri1(i) .ge. 0.) THEN         IF (zri1(i) >= 0.) THEN
69  !            ! situation stable : pour eviter les inconsistances dans les cas
70  ! situation stable : pour eviter les inconsistances dans les cas            ! tres stables on limite zri1 a 20. cf Hess et al. (1995)
71  ! tres stables on limite zri1 a 20. cf Hess et al. (1995)            zri1(i) = min(20., zri1(i))
72  !            zscf(i) = SQRT(1.+CD*ABS(zri1(i)))
73           zri1(i) = min(20.,zri1(i))            friv(i) = max(1. / (1.+2.*CB*zri1(i)/ zscf(i)), 0.1)
74  !            zcfm1(i) = cdran(i) * friv(i)
75           IF (.NOT.zxli) THEN            frih(i) = max(1./ (1.+3.*CB*zri1(i)*zscf(i)), 0.1)
76             zscf(i) = SQRT(1.+CD*ABS(zri1(i)))            zcfh1(i) = cdran(i) * frih(i)
77             friv(i) = max(1. / (1.+2.*CB*zri1(i)/ zscf(i)), 0.1)            cdram(i) = zcfm1(i)
78             zcfm1(i) = cdran(i) * friv(i)            cdrah(i) = zcfh1(i)
            frih(i) = max(1./ (1.+3.*CB*zri1(i)*zscf(i)), 0.1 )  
            zcfh1(i) = cdran(i) * frih(i)  
            cdram(i) = zcfm1(i)  
            cdrah(i) = zcfh1(i)  
          ELSE  
            cdram(i) = cdran(i)* fsta(zri1(i))  
            cdrah(i) = cdran(i)* fsta(zri1(i))  
          ENDIF  
 !  
79         ELSE         ELSE
80  !            ! situation instable
81  ! situation instable            zucf(i) = 1./(1.+3.0*CB*CC*cdran(i)*SQRT(ABS(zri1(i)) &
82  !                 *(1.0+zdphi(i)/(RG*rugos(i)))))
83           IF (.NOT.zxli) THEN            zcfm2(i) = cdran(i)*max((1.-2.0*CB*zri1(i)*zucf(i)), 0.1)
84             zucf(i) = 1./(1.+3.0*CB*CC*cdran(i)*SQRT(ABS(zri1(i)) &            zcfh2(i) = cdran(i)*max((1.-3.0*CB*zri1(i)*zucf(i)), 0.1)
85                   *(1.0+zdphi(i)/(RG*rugos(i)))))            cdram(i) = zcfm2(i)
86             zcfm2(i) = cdran(i)*max((1.-2.0*CB*zri1(i)*zucf(i)),0.1)            cdrah(i) = zcfh2(i)
87             zcfh2(i) = cdran(i)*max((1.-3.0*CB*zri1(i)*zucf(i)),0.1)  
88             cdram(i) = zcfm2(i)            ! cdrah sur l'ocean cf. Miller et al. (1992)
89             cdrah(i) = zcfh2(i)  
90           ELSE            zcr(i) = (0.0016/(cdran(i)*SQRT(zdu2(i))))*ABS(ztvd(i)-ztsolv(i)) &
            cdram(i) = cdran(i)* fins(zri1(i))  
            cdrah(i) = cdran(i)* fins(zri1(i))  
          ENDIF  
 !  
 ! cdrah sur l'ocean cf. Miller et al. (1992)  
 !  
          zcr(i) = (0.0016/(cdran(i)*SQRT(zdu2(i))))*ABS(ztvd(i)-ztsolv(i)) &  
91                 **(1./3.)                 **(1./3.)
92           IF (nsrf.EQ.is_oce) cdrah(i) = cdran(i)*(1.0+zcr(i)**1.25) &            IF (nsrf == is_oce) cdrah(i) = cdran(i)*(1.0+zcr(i)**1.25) &
93                    **(1./1.25)                 **(1./1.25)
94         ENDIF         ENDIF
95  !      END DO
96        END DO  
97        RETURN    END SUBROUTINE coefcdrag
98        END SUBROUTINE coefcdrag  
99    end module coefcdrag_m
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