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revision 209 by guez, Wed Dec 7 17:37:21 2016 UTC revision 221 by guez, Thu Apr 20 14:44:47 2017 UTC
# Line 36  contains Line 36  contains
36      USE dimsoil, ONLY: nsoilmx      USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
37      use drag_noro_m, only: drag_noro      use drag_noro_m, only: drag_noro
38      use dynetat0_m, only: day_ref, annee_ref      use dynetat0_m, only: day_ref, annee_ref
39      USE fcttre, ONLY: foeew, qsatl, qsats      USE fcttre, ONLY: foeew
40      use fisrtilp_m, only: fisrtilp      use fisrtilp_m, only: fisrtilp
41      USE hgardfou_m, ONLY: hgardfou      USE hgardfou_m, ONLY: hgardfou
42      USE histsync_m, ONLY: histsync      USE histsync_m, ONLY: histsync
# Line 57  contains Line 57  contains
57      USE phytrac_m, ONLY: phytrac      USE phytrac_m, ONLY: phytrac
58      use radlwsw_m, only: radlwsw      use radlwsw_m, only: radlwsw
59      use yoegwd, only: sugwd      use yoegwd, only: sugwd
60      USE suphec_m, ONLY: rcpd, retv, rg, rlvtt, romega, rsigma, rtt      USE suphec_m, ONLY: rcpd, retv, rg, rlvtt, romega, rsigma, rtt, rmo3, md
61      use time_phylmdz, only: itap, increment_itap      use time_phylmdz, only: itap, increment_itap
62      use transp_m, only: transp      use transp_m, only: transp
63      use transp_lay_m, only: transp_lay      use transp_lay_m, only: transp_lay
# Line 151  contains Line 151  contains
151      ! soil temperature of surface fraction      ! soil temperature of surface fraction
152    
153      REAL, save:: fevap(klon, nbsrf) ! evaporation      REAL, save:: fevap(klon, nbsrf) ! evaporation
154      REAL, save:: fluxlat(klon, nbsrf)      REAL fluxlat(klon, nbsrf)
155    
156      REAL, save:: fqsurf(klon, nbsrf)      REAL, save:: fqsurf(klon, nbsrf)
157      ! humidite de l'air au contact de la surface      ! humidite de l'air au contact de la surface
158    
159      REAL, save:: qsol(klon)      REAL, save:: qsol(klon) ! column-density of water in soil, in kg m-2
160      ! column-density of water in soil, in kg m-2      REAL, save:: fsnow(klon, nbsrf) ! \'epaisseur neigeuse
   
     REAL, save:: fsnow(klon, nbsrf) ! epaisseur neigeuse  
161      REAL, save:: falbe(klon, nbsrf) ! albedo visible par type de surface      REAL, save:: falbe(klon, nbsrf) ! albedo visible par type de surface
162    
163      ! Param\`etres de l'orographie \`a l'\'echelle sous-maille (OESM) :      ! Param\`etres de l'orographie \`a l'\'echelle sous-maille (OESM) :
# Line 206  contains Line 204  contains
204      REAL, save:: pfrac_1nucl(klon, llm)      REAL, save:: pfrac_1nucl(klon, llm)
205      ! Produits des coefs lessi nucl (alpha = 1)      ! Produits des coefs lessi nucl (alpha = 1)
206    
207      REAL frac_impa(klon, llm) ! fractions d'aerosols lessivees (impaction)      REAL frac_impa(klon, llm) ! fraction d'a\'erosols lessiv\'es (impaction)
208      REAL frac_nucl(klon, llm) ! idem (nucleation)      REAL frac_nucl(klon, llm) ! idem (nucleation)
209    
210      REAL, save:: rain_fall(klon)      REAL, save:: rain_fall(klon)
# Line 236  contains Line 234  contains
234    
235      INTEGER julien      INTEGER julien
236      REAL, save:: pctsrf(klon, nbsrf) ! percentage of surface      REAL, save:: pctsrf(klon, nbsrf) ! percentage of surface
237      REAL, save:: albsol(klon) ! albedo du sol total visible      REAL, save:: albsol(klon) ! albedo du sol total, visible, moyen par maille
238      REAL, SAVE:: wo(klon, llm) ! column density of ozone in a cell, in kDU      REAL, SAVE:: wo(klon, llm) ! column density of ozone in a cell, in kDU
239        real, parameter:: dobson_u = 2.1415e-05 ! Dobson unit, in kg m-2
240    
241      real, save:: clwcon(klon, llm), rnebcon(klon, llm)      real, save:: clwcon(klon, llm), rnebcon(klon, llm)
242      real, save:: clwcon0(klon, llm), rnebcon0(klon, llm)      real, save:: clwcon0(klon, llm), rnebcon0(klon, llm)
# Line 275  contains Line 274  contains
274      REAL cldl(klon), cldm(klon), cldh(klon) ! nuages bas, moyen et haut      REAL cldl(klon), cldm(klon), cldh(klon) ! nuages bas, moyen et haut
275      REAL cldt(klon), cldq(klon) ! nuage total, eau liquide integree      REAL cldt(klon), cldq(klon) ! nuage total, eau liquide integree
276    
277      REAL zxqsurf(klon), zxsnow(klon), zxfluxlat(klon)      REAL zxfluxlat(klon)
   
278      REAL dist, mu0(klon), fract(klon)      REAL dist, mu0(klon), fract(klon)
279      real longi      real longi
280      REAL z_avant(klon), z_apres(klon), z_factor(klon)      REAL z_avant(klon), z_apres(klon), z_factor(klon)
# Line 340  contains Line 338  contains
338      real rain_lsc(klon)      real rain_lsc(klon)
339      REAL, save:: snow_con(klon) ! neige (mm / s)      REAL, save:: snow_con(klon) ! neige (mm / s)
340      real snow_lsc(klon)      real snow_lsc(klon)
341      REAL d_ts(klon, nbsrf)      REAL d_ts(klon, nbsrf) ! variation of ftsol
342    
343      REAL d_u_vdf(klon, llm), d_v_vdf(klon, llm)      REAL d_u_vdf(klon, llm), d_v_vdf(klon, llm)
344      REAL d_t_vdf(klon, llm), d_q_vdf(klon, llm)      REAL d_t_vdf(klon, llm), d_q_vdf(klon, llm)
# Line 383  contains Line 381  contains
381      REAL uq_lay(klon, llm) ! transport zonal de l'eau a chaque niveau vert.      REAL uq_lay(klon, llm) ! transport zonal de l'eau a chaque niveau vert.
382    
383      real date0      real date0
384      REAL ztsol(klon)      REAL tsol(klon)
385    
386      REAL d_t_ec(klon, llm)      REAL d_t_ec(klon, llm)
387      ! tendance due \`a la conversion Ec en énergie thermique      ! tendance due \`a la conversion d'\'energie cin\'etique en
388        ! énergie thermique
     REAL ZRCPD  
389    
390      REAL, save:: t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)      REAL, save:: t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
391      ! temperature and humidity at 2 m      ! temperature and humidity at 2 m
# Line 399  contains Line 396  contains
396    
397      ! Aerosol effects:      ! Aerosol effects:
398    
     REAL sulfate(klon, llm) ! SO4 aerosol concentration (micro g / m3)  
   
     REAL, save:: sulfate_pi(klon, llm)  
     ! SO4 aerosol concentration, in \mu g / m3, pre-industrial value  
   
     REAL cldtaupi(klon, llm)  
     ! cloud optical thickness for pre-industrial aerosols  
   
     REAL re(klon, llm) ! Cloud droplet effective radius  
     REAL fl(klon, llm) ! denominator of re  
   
     ! Aerosol optical properties  
     REAL, save:: tau_ae(klon, llm, 2), piz_ae(klon, llm, 2)  
     REAL, save:: cg_ae(klon, llm, 2)  
   
399      REAL, save:: topswad(klon), solswad(klon) ! aerosol direct effect      REAL, save:: topswad(klon), solswad(klon) ! aerosol direct effect
     REAL, save:: topswai(klon), solswai(klon) ! aerosol indirect effect  
   
400      LOGICAL:: ok_ade = .false. ! apply aerosol direct effect      LOGICAL:: ok_ade = .false. ! apply aerosol direct effect
     LOGICAL:: ok_aie = .false. ! apply aerosol indirect effect  
401    
402      REAL:: bl95_b0 = 2., bl95_b1 = 0.2      REAL:: bl95_b0 = 2., bl95_b1 = 0.2
403      ! Parameters in equation (D) of Boucher and Lohmann (1995, Tellus      ! Parameters in equation (D) of Boucher and Lohmann (1995, Tellus
# Line 431  contains Line 410  contains
410      integer, save:: ncid_startphy      integer, save:: ncid_startphy
411    
412      namelist /physiq_nml/ fact_cldcon, facttemps, ok_newmicro, iflag_cldcon, &      namelist /physiq_nml/ fact_cldcon, facttemps, ok_newmicro, iflag_cldcon, &
413           ratqsbas, ratqshaut, ok_ade, ok_aie, bl95_b0, bl95_b1, &           ratqsbas, ratqshaut, ok_ade, bl95_b0, bl95_b1, iflag_thermals, &
414           iflag_thermals, nsplit_thermals           nsplit_thermals
415    
416      !----------------------------------------------------------------      !----------------------------------------------------------------
417    
# Line 447  contains Line 426  contains
426         q2m = 0.         q2m = 0.
427         ffonte = 0.         ffonte = 0.
428         fqcalving = 0.         fqcalving = 0.
        piz_ae = 0.  
        tau_ae = 0.  
        cg_ae = 0.  
429         rain_con = 0.         rain_con = 0.
430         snow_con = 0.         snow_con = 0.
        topswai = 0.  
        topswad = 0.  
        solswai = 0.  
        solswad = 0.  
   
431         d_u_con = 0.         d_u_con = 0.
432         d_v_con = 0.         d_v_con = 0.
433         rnebcon0 = 0.         rnebcon0 = 0.
434         clwcon0 = 0.         clwcon0 = 0.
435         rnebcon = 0.         rnebcon = 0.
436         clwcon = 0.         clwcon = 0.
   
437         pblh =0. ! Hauteur de couche limite         pblh =0. ! Hauteur de couche limite
438         plcl =0. ! Niveau de condensation de la CLA         plcl =0. ! Niveau de condensation de la CLA
439         capCL =0. ! CAPE de couche limite         capCL =0. ! CAPE de couche limite
# Line 515  contains Line 485  contains
485    
486         ! Initialisation des sorties         ! Initialisation des sorties
487    
488         call ini_histins(dtphys)         call ini_histins(dtphys, ok_newmicro)
489         CALL ymds2ju(annee_ref, 1, day_ref, 0., date0)         CALL ymds2ju(annee_ref, 1, day_ref, 0., date0)
490         ! Positionner date0 pour initialisation de ORCHIDEE         ! Positionner date0 pour initialisation de ORCHIDEE
491         print *, 'physiq date0: ', date0         print *, 'physiq date0: ', date0
# Line 531  contains Line 501  contains
501      ql_seri = qx(:, :, iliq)      ql_seri = qx(:, :, iliq)
502      tr_seri = qx(:, :, 3:nqmx)      tr_seri = qx(:, :, 3:nqmx)
503    
504      ztsol = sum(ftsol * pctsrf, dim = 2)      tsol = sum(ftsol * pctsrf, dim = 2)
505    
506      ! Diagnostic de la tendance dynamique :      ! Diagnostic de la tendance dynamique :
507      IF (ancien_ok) THEN      IF (ancien_ok) THEN
# Line 567  contains Line 537  contains
537    
538      forall (k = 1: llm) zmasse(:, k) = (paprs(:, k) - paprs(:, k + 1)) / rg      forall (k = 1: llm) zmasse(:, k) = (paprs(:, k) - paprs(:, k + 1)) / rg
539    
     ! Prescrire l'ozone :  
     wo = ozonecm(REAL(julien), paprs)  
   
540      ! \'Evaporation de l'eau liquide nuageuse :      ! \'Evaporation de l'eau liquide nuageuse :
541      DO k = 1, llm      DO k = 1, llm
542         DO i = 1, klon         DO i = 1, klon
# Line 589  contains Line 556  contains
556    
557      CALL orbite(REAL(julien), longi, dist)      CALL orbite(REAL(julien), longi, dist)
558      CALL zenang(longi, time, dtphys * radpas, mu0, fract)      CALL zenang(longi, time, dtphys * radpas, mu0, fract)
   
     ! Calcul de l'abedo moyen par maille  
559      albsol = sum(falbe * pctsrf, dim = 2)      albsol = sum(falbe * pctsrf, dim = 2)
560    
561      ! R\'epartition sous maille des flux longwave et shortwave      ! R\'epartition sous maille des flux longwave et shortwave
562      ! R\'epartition du longwave par sous-surface lin\'earis\'ee      ! R\'epartition du longwave par sous-surface lin\'earis\'ee
563    
564      forall (nsrf = 1: nbsrf)      forall (nsrf = 1: nbsrf)
565         fsollw(:, nsrf) = sollw + 4. * RSIGMA * ztsol**3 &         fsollw(:, nsrf) = sollw + 4. * RSIGMA * tsol**3 &
566              * (ztsol - ftsol(:, nsrf))              * (tsol - ftsol(:, nsrf))
567         fsolsw(:, nsrf) = solsw * (1. - falbe(:, nsrf)) / (1. - albsol)         fsolsw(:, nsrf) = solsw * (1. - falbe(:, nsrf)) / (1. - albsol)
568      END forall      END forall
569    
# Line 632  contains Line 597  contains
597    
598      call assert(abs(sum(pctsrf, dim = 2) - 1.) <= EPSFRA, 'physiq: pctsrf')      call assert(abs(sum(pctsrf, dim = 2) - 1.) <= EPSFRA, 'physiq: pctsrf')
599      ftsol = ftsol + d_ts      ftsol = ftsol + d_ts
600      ztsol = sum(ftsol * pctsrf, dim = 2)      tsol = sum(ftsol * pctsrf, dim = 2)
601      zxfluxlat = sum(fluxlat * pctsrf, dim = 2)      zxfluxlat = sum(fluxlat * pctsrf, dim = 2)
602      zt2m = sum(t2m * pctsrf, dim = 2)      zt2m = sum(t2m * pctsrf, dim = 2)
603      zq2m = sum(q2m * pctsrf, dim = 2)      zq2m = sum(q2m * pctsrf, dim = 2)
# Line 655  contains Line 620  contains
620      DO nsrf = 1, nbsrf      DO nsrf = 1, nbsrf
621         DO i = 1, klon         DO i = 1, klon
622            IF (pctsrf(i, nsrf) < epsfra) then            IF (pctsrf(i, nsrf) < epsfra) then
623               ftsol(i, nsrf) = ztsol(i)               ftsol(i, nsrf) = tsol(i)
624               t2m(i, nsrf) = zt2m(i)               t2m(i, nsrf) = zt2m(i)
625               q2m(i, nsrf) = zq2m(i)               q2m(i, nsrf) = zq2m(i)
626               u10m(i, nsrf) = zu10m(i)               u10m(i, nsrf) = zu10m(i)
# Line 679  contains Line 644  contains
644      ! Calculer la dérive du flux infrarouge      ! Calculer la dérive du flux infrarouge
645    
646      DO i = 1, klon      DO i = 1, klon
647         dlw(i) = - 4. * RSIGMA * ztsol(i)**3         dlw(i) = - 4. * RSIGMA * tsol(i)**3
648      ENDDO      ENDDO
649    
650      ! Appeler la convection      ! Appeler la convection
# Line 902  contains Line 867  contains
867         ENDDO         ENDDO
868      ENDDO      ENDDO
869    
     ! Introduce the aerosol direct and first indirect radiative forcings:  
     tau_ae = 0.  
     piz_ae = 0.  
     cg_ae = 0.  
   
870      ! Param\`etres optiques des nuages et quelques param\`etres pour      ! Param\`etres optiques des nuages et quelques param\`etres pour
871      ! diagnostics :      ! diagnostics :
872      if (ok_newmicro) then      if (ok_newmicro) then
873         CALL newmicro(paprs, play, t_seri, cldliq, cldfra, cldtau, cldemi, &         CALL newmicro(paprs, play, t_seri, cldliq, cldfra, cldtau, cldemi, &
874              cldh, cldl, cldm, cldt, cldq, flwp, fiwp, flwc, fiwc, ok_aie, &              cldh, cldl, cldm, cldt, cldq, flwp, fiwp, flwc, fiwc)
             sulfate, sulfate_pi, bl95_b0, bl95_b1, cldtaupi, re, fl)  
875      else      else
876         CALL nuage(paprs, play, t_seri, cldliq, cldfra, cldtau, cldemi, cldh, &         CALL nuage(paprs, play, t_seri, cldliq, cldfra, cldtau, cldemi, cldh, &
877              cldl, cldm, cldt, cldq, ok_aie, sulfate, sulfate_pi, bl95_b0, &              cldl, cldm, cldt, cldq)
             bl95_b1, cldtaupi, re, fl)  
878      endif      endif
879    
880      IF (MOD(itap - 1, radpas) == 0) THEN      IF (MOD(itap - 1, radpas) == 0) THEN
881         ! Appeler le rayonnement mais calculer tout d'abord l'albedo du sol.         wo = ozonecm(REAL(julien), paprs)
        ! Calcul de l'abedo moyen par maille  
882         albsol = sum(falbe * pctsrf, dim = 2)         albsol = sum(falbe * pctsrf, dim = 2)
883           CALL radlwsw(dist, mu0, fract, paprs, play, tsol, albsol, t_seri, &
        ! Rayonnement (compatible Arpege-IFS) :  
        CALL radlwsw(dist, mu0, fract, paprs, play, ztsol, albsol, t_seri, &  
884              q_seri, wo, cldfra, cldemi, cldtau, heat, heat0, cool, cool0, &              q_seri, wo, cldfra, cldemi, cldtau, heat, heat0, cool, cool0, &
885              radsol, albpla, topsw, toplw, solsw, sollw, sollwdown, topsw0, &              radsol, albpla, topsw, toplw, solsw, sollw, sollwdown, topsw0, &
886              toplw0, solsw0, sollw0, lwdn0, lwdn, lwup0, lwup, swdn0, swdn, &              toplw0, solsw0, sollw0, lwdn0, lwdn, lwup0, lwup, swdn0, swdn, &
887              swup0, swup, ok_ade, ok_aie, tau_ae, piz_ae, cg_ae, topswad, &              swup0, swup, ok_ade, topswad, solswad)
             solswad, cldtaupi, topswai, solswai)  
888      ENDIF      ENDIF
889    
890      ! Ajouter la tendance des rayonnements (tous les pas)      ! Ajouter la tendance des rayonnements (tous les pas)
# Line 941  contains Line 895  contains
895         ENDDO         ENDDO
896      ENDDO      ENDDO
897    
     ! Calculer l'hydrologie de la surface  
     zxqsurf = sum(fqsurf * pctsrf, dim = 2)  
     zxsnow = sum(fsnow * pctsrf, dim = 2)  
   
898      ! Calculer le bilan du sol et la d\'erive de temp\'erature (couplage)      ! Calculer le bilan du sol et la d\'erive de temp\'erature (couplage)
899      DO i = 1, klon      DO i = 1, klon
900         bils(i) = radsol(i) - sens(i) + zxfluxlat(i)         bils(i) = radsol(i) - sens(i) + zxfluxlat(i)
# Line 1028  contains Line 978  contains
978    
979      IF (offline) call phystokenc(dtphys, t, mfu, mfd, pen_u, pde_u, pen_d, &      IF (offline) call phystokenc(dtphys, t, mfu, mfd, pen_u, pde_u, pen_d, &
980           pde_d, fm_therm, entr_therm, ycoefh, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, &           pde_d, fm_therm, entr_therm, ycoefh, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, &
981           frac_impa, frac_nucl, pphis, airephy, dtphys)           frac_impa, frac_nucl, pphis, airephy)
982    
983      ! Calculer le transport de l'eau et de l'energie (diagnostique)      ! Calculer le transport de l'eau et de l'energie (diagnostique)
984      CALL transp(paprs, t_seri, q_seri, u_seri, v_seri, zphi, ve, vq, ue, uq)      CALL transp(paprs, t_seri, q_seri, u_seri, v_seri, zphi, ve, vq, ue, uq)
# Line 1043  contains Line 993  contains
993      ! conversion Ec en énergie thermique      ! conversion Ec en énergie thermique
994      DO k = 1, llm      DO k = 1, llm
995         DO i = 1, klon         DO i = 1, klon
996            ZRCPD = RCPD * (1. + RVTMP2 * q_seri(i, k))            d_t_ec(i, k) = 0.5 / (RCPD * (1. + RVTMP2 * q_seri(i, k))) &
           d_t_ec(i, k) = 0.5 / ZRCPD &  
997                 * (u(i, k)**2 + v(i, k)**2 - u_seri(i, k)**2 - v_seri(i, k)**2)                 * (u(i, k)**2 + v(i, k)**2 - u_seri(i, k)**2 - v_seri(i, k)**2)
998            t_seri(i, k) = t_seri(i, k) + d_t_ec(i, k)            t_seri(i, k) = t_seri(i, k) + d_t_ec(i, k)
999            d_t_ec(i, k) = d_t_ec(i, k) / dtphys            d_t_ec(i, k) = d_t_ec(i, k) / dtphys
# Line 1095  contains Line 1044  contains
1044      CALL histwrite_phy("precip", rain_fall + snow_fall)      CALL histwrite_phy("precip", rain_fall + snow_fall)
1045      CALL histwrite_phy("plul", rain_lsc + snow_lsc)      CALL histwrite_phy("plul", rain_lsc + snow_lsc)
1046      CALL histwrite_phy("pluc", rain_con + snow_con)      CALL histwrite_phy("pluc", rain_con + snow_con)
1047      CALL histwrite_phy("tsol", ztsol)      CALL histwrite_phy("tsol", tsol)
1048      CALL histwrite_phy("t2m", zt2m)      CALL histwrite_phy("t2m", zt2m)
1049      CALL histwrite_phy("q2m", zq2m)      CALL histwrite_phy("q2m", zq2m)
1050      CALL histwrite_phy("u10m", zu10m)      CALL histwrite_phy("u10m", zu10m)
# Line 1129  contains Line 1078  contains
1078      END DO      END DO
1079    
1080      CALL histwrite_phy("albs", albsol)      CALL histwrite_phy("albs", albsol)
1081        CALL histwrite_phy("tro3", wo * dobson_u * 1e3 / zmasse / rmo3 * md)
1082      CALL histwrite_phy("rugs", zxrugs)      CALL histwrite_phy("rugs", zxrugs)
1083      CALL histwrite_phy("s_pblh", s_pblh)      CALL histwrite_phy("s_pblh", s_pblh)
1084      CALL histwrite_phy("s_pblt", s_pblt)      CALL histwrite_phy("s_pblt", s_pblt)
# Line 1154  contains Line 1104  contains
1104      CALL histwrite_phy("dtvdf", d_t_vdf)      CALL histwrite_phy("dtvdf", d_t_vdf)
1105      CALL histwrite_phy("dqvdf", d_q_vdf)      CALL histwrite_phy("dqvdf", d_q_vdf)
1106      CALL histwrite_phy("rhum", zx_rh)      CALL histwrite_phy("rhum", zx_rh)
1107        CALL histwrite_phy("d_t_ec", d_t_ec)
1108        CALL histwrite_phy("dtsw0", heat0 / 86400.)
1109        CALL histwrite_phy("dtlw0", - cool0 / 86400.)
1110        CALL histwrite_phy("msnow", sum(fsnow * pctsrf, dim = 2))
1111        call histwrite_phy("qsurf", sum(fqsurf * pctsrf, dim = 2))
1112    
1113      if (ok_instan) call histsync(nid_ins)      if (ok_instan) call histsync(nid_ins)
1114    
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