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Revision 106 - (hide annotations)
Tue Sep 9 12:54:30 2014 UTC (9 years, 8 months ago) by guez
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Removed arguments klon, knon of interfoce_lim. Removed argument knon
of interfsur_lim.

1 guez 104 module stdlevvar_m
2    
3     IMPLICIT NONE
4    
5     contains
6    
7     SUBROUTINE stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, u1, v1, t1, q1, z1, ts1, &
8     qsurf, rugos, psol, pat1, t_2m, q_2m, t_10m, q_10m, u_10m, ustar)
9    
10     ! From LMDZ4/libf/phylmd/stdlevvar.F90, version 1.3 2005/05/25 13:10:09
11    
12     USE suphec_m, ONLY: rg, rkappa
13    
14     ! Objet : calcul de la température et de l'humidité relative à 2 m
15     ! et du module du vent à 10 m à partir des relations de
16     ! Dyer-Businger et des équations de Louis.
17    
18     ! Reference: Hess, Colman and McAvaney (1995)
19    
20     ! Author: I. Musat, 01.07.2002
21    
22     INTEGER, intent(in):: klon
23     ! dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude)
24    
25 guez 106 INTEGER, intent(in):: knon
26 guez 104 ! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface
27 guez 106 INTEGER, intent(in):: nsrf
28 guez 104 ! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indicesol.inc
29     LOGICAL, intent(in):: zxli
30     ! zxli----input-L- TRUE si calcul des cdrags selon Laurent Li
31 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(in):: u1
32 guez 104 ! u1------input-R- vent zonal au 1er niveau du modele
33 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(in):: v1
34 guez 104 ! v1------input-R- vent meridien au 1er niveau du modele
35 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(in):: t1
36 guez 104 ! t1------input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele
37 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(in):: q1
38 guez 104 ! q1------input-R- humidite relative au 1er niveau du modele
39 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(in):: z1
40 guez 104 ! z1------input-R- geopotentiel au 1er niveau du modele
41 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(in):: ts1
42 guez 104 ! ts1-----input-R- temperature de l'air a la surface
43 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(in):: qsurf
44 guez 104 ! qsurf---input-R- humidite relative a la surface
45 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(in):: rugos
46 guez 104 ! rugos---input-R- rugosite
47 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(in):: psol
48 guez 104 ! psol----input-R- pression au sol
49 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(in):: pat1
50 guez 104 ! pat1----input-R- pression au 1er niveau du modele
51    
52 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(out):: t_2m
53 guez 104 ! t_2m---output-R- temperature de l'air a 2m
54 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(out):: q_2m
55 guez 104 ! q_2m---output-R- humidite relative a 2m
56 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(out):: t_10m
57 guez 104 ! t_10m--output-R- temperature de l'air a 10m
58 guez 106 REAL, dimension(klon), intent(out):: q_10m
59 guez 104 ! q_10m--output-R- humidite specifique a 10m
60     REAL, dimension(klon), intent(out):: u_10m
61     ! u_10m--output-R- vitesse du vent a 10m
62     REAL, intent(out):: ustar(klon) ! u*
63    
64     ! Local:
65    
66     ! RKAR : constante de von Karman
67     REAL, PARAMETER:: RKAR=0.40
68     ! niter : nombre iterations calcul "corrector"
69     INTEGER, parameter:: niter=2, ncon=niter-1
70    
71     ! Variables locales
72     INTEGER i, n
73     REAL zref
74     REAL, dimension(klon):: speed
75     ! tpot : temperature potentielle
76     REAL, dimension(klon):: tpot
77     REAL, dimension(klon):: zri1, cdran
78     REAL cdram(klon), cdrah(klon)
79     ! ri1 : nb. de Richardson entre la surface --> la 1ere couche
80     REAL, dimension(klon):: ri1
81     REAL, dimension(klon):: testar, qstar
82     REAL, dimension(klon):: zdte, zdq
83     ! lmon : longueur de Monin-Obukhov selon Hess, Colman and McAvaney
84     DOUBLE PRECISION, dimension(klon):: lmon
85     DOUBLE PRECISION, parameter:: eps=1.0D-20
86     REAL, dimension(klon):: delu, delte, delq
87     REAL, dimension(klon):: u_zref, te_zref, q_zref
88     REAL, dimension(klon):: temp, pref
89     LOGICAL okri
90     REAL, dimension(klon):: u_zref_p, temp_p, q_zref_p
91     !convertgence
92     REAL, dimension(klon):: te_zref_con, q_zref_con
93     REAL, dimension(klon):: u_zref_c, temp_c, q_zref_c
94     REAL, dimension(klon):: ok_pred, ok_corr
95    
96     !-------------------------------------------------------------------------
97    
98     DO i=1, knon
99 guez 3 speed(i)=SQRT(u1(i)**2+v1(i)**2)
100     ri1(i) = 0.0
101 guez 104 ENDDO
102    
103     okri=.FALSE.
104     CALL coefcdrag(klon, knon, nsrf, zxli, speed, t1, q1, z1, psol, ts1, &
105     qsurf, rugos, okri, ri1, cdram, cdrah, cdran, zri1, pref)
106    
107     ! Star variables
108    
109     DO i = 1, knon
110     ri1(i) = zri1(i)
111     tpot(i) = t1(i)* (psol(i)/pat1(i))**RKAPPA
112     ustar(i) = sqrt(cdram(i) * speed(i) * speed(i))
113     zdte(i) = tpot(i) - ts1(i)
114     zdq(i) = max(q1(i), 0.0) - max(qsurf(i), 0.0)
115    
116     zdte(i) = sign(max(abs(zdte(i)), 1.e-10), zdte(i))
117    
118     testar(i) = (cdrah(i) * zdte(i) * speed(i))/ustar(i)
119     qstar(i) = (cdrah(i) * zdq(i) * speed(i))/ustar(i)
120     lmon(i) = (ustar(i) * ustar(i) * tpot(i))/ &
121     (RKAR * RG * testar(i))
122     ENDDO
123    
124     ! First aproximation of variables at zref
125     zref = 2.0
126     CALL screenp(klon, knon, nsrf, speed, tpot, q1, &
127     ts1, qsurf, rugos, lmon, &
128     ustar, testar, qstar, zref, &
129     delu, delte, delq)
130    
131     DO i = 1, knon
132     u_zref(i) = delu(i)
133     q_zref(i) = max(qsurf(i), 0.0) + delq(i)
134     te_zref(i) = ts1(i) + delte(i)
135     temp(i) = te_zref(i) * (psol(i)/pat1(i))**(-RKAPPA)
136     q_zref_p(i) = q_zref(i)
137     temp_p(i) = temp(i)
138     ENDDO
139    
140     ! Iteration of the variables at the reference level zref :
141     ! corrector calculation ; see Hess & McAvaney, 1995
142    
143     DO n = 1, niter
144     okri=.TRUE.
145     CALL screenc(klon, knon, nsrf, zxli, &
146     u_zref, temp, q_zref, zref, &
147     ts1, qsurf, rugos, psol, &
148     ustar, testar, qstar, okri, ri1, &
149     pref, delu, delte, delq)
150    
151     DO i = 1, knon
152 guez 3 u_zref(i) = delu(i)
153 guez 104 q_zref(i) = delq(i) + max(qsurf(i), 0.0)
154 guez 3 te_zref(i) = delte(i) + ts1(i)
155 guez 104
156     ! return to normal temperature
157    
158 guez 3 temp(i) = te_zref(i) * (psol(i)/pref(i))**(-RKAPPA)
159 guez 104
160     IF(n == ncon) THEN
161     te_zref_con(i) = te_zref(i)
162     q_zref_con(i) = q_zref(i)
163     ENDIF
164     ENDDO
165     ENDDO
166    
167     ! verifier le critere de convergence : 0.25% pour te_zref et 5% pour qe_zref
168    
169     DO i = 1, knon
170     q_zref_c(i) = q_zref(i)
171     temp_c(i) = temp(i)
172    
173     ok_pred(i)=0.
174     ok_corr(i)=1.
175    
176     t_2m(i) = temp_p(i) * ok_pred(i) + temp_c(i) * ok_corr(i)
177     q_2m(i) = q_zref_p(i) * ok_pred(i) + q_zref_c(i) * ok_corr(i)
178     ENDDO
179    
180     ! First aproximation of variables at zref
181    
182     zref = 10.0
183     CALL screenp(klon, knon, nsrf, speed, tpot, q1, &
184     ts1, qsurf, rugos, lmon, &
185     ustar, testar, qstar, zref, &
186     delu, delte, delq)
187    
188     DO i = 1, knon
189     u_zref(i) = delu(i)
190     q_zref(i) = max(qsurf(i), 0.0) + delq(i)
191     te_zref(i) = ts1(i) + delte(i)
192     temp(i) = te_zref(i) * (psol(i)/pat1(i))**(-RKAPPA)
193     u_zref_p(i) = u_zref(i)
194     ENDDO
195    
196     ! Iteration of the variables at the reference level zref:
197     ! corrector ; see Hess & McAvaney, 1995
198    
199     DO n = 1, niter
200     okri=.TRUE.
201     CALL screenc(klon, knon, nsrf, zxli, &
202     u_zref, temp, q_zref, zref, &
203     ts1, qsurf, rugos, psol, &
204     ustar, testar, qstar, okri, ri1, &
205     pref, delu, delte, delq)
206    
207     DO i = 1, knon
208 guez 3 u_zref(i) = delu(i)
209 guez 104 q_zref(i) = delq(i) + max(qsurf(i), 0.0)
210 guez 3 te_zref(i) = delte(i) + ts1(i)
211     temp(i) = te_zref(i) * (psol(i)/pref(i))**(-RKAPPA)
212 guez 104 ENDDO
213     ENDDO
214    
215     DO i = 1, knon
216     u_zref_c(i) = u_zref(i)
217    
218     u_10m(i) = u_zref_p(i) * ok_pred(i) + u_zref_c(i) * ok_corr(i)
219    
220     q_zref_c(i) = q_zref(i)
221     temp_c(i) = temp(i)
222     t_10m(i) = temp_p(i) * ok_pred(i) + temp_c(i) * ok_corr(i)
223     q_10m(i) = q_zref_p(i) * ok_pred(i) + q_zref_c(i) * ok_corr(i)
224     ENDDO
225    
226     END subroutine stdlevvar
227    
228     end module stdlevvar_m

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