1 |
guez |
98 |
module zenang_m |
2 |
|
|
|
3 |
|
|
IMPLICIT NONE |
4 |
|
|
|
5 |
|
|
contains |
6 |
|
|
|
7 |
guez |
118 |
SUBROUTINE zenang(longi, gmtime, pdtrad, mu0, frac) |
8 |
guez |
98 |
|
9 |
guez |
118 |
! Author: O. Boucher (LMD/CNRS), d'après les routines "zenith" et |
10 |
guez |
210 |
! "angle" de Z. X. Li |
11 |
guez |
98 |
|
12 |
guez |
118 |
! Date : première version le 13 décembre 1994, revu pour GCM le 30 |
13 |
|
|
! septembre 1996 |
14 |
|
|
|
15 |
guez |
98 |
! Calcule les valeurs moyennes du cos de l'angle zénithal et |
16 |
guez |
125 |
! l'ensoleillement moyen entre "gmtime" et "gmtime + pdtrad" |
17 |
guez |
118 |
! connaissant la déclinaison, la latitude et la longitude. |
18 |
|
|
! Différent de la routine "angle" en ce sens que "zenang" fournit |
19 |
guez |
125 |
! des moyennes de "mu0" et non des valeurs instantanées. Du coup |
20 |
|
|
! "frac" prend toutes les valeurs entre 0 et 1. Cf. Capderou (2003 |
21 |
|
|
! 784, equation 9.11). |
22 |
guez |
98 |
|
23 |
guez |
125 |
USE dimphy, ONLY: klon |
24 |
|
|
USE yomcst, ONLY: r_incl |
25 |
|
|
USE phyetat0_m, ONLY: rlat, rlon |
26 |
|
|
use nr_util, only: assert, pi, twopi |
27 |
|
|
|
28 |
guez |
118 |
REAL, INTENT(IN):: longi |
29 |
|
|
! longitude vraie de la terre dans son plan solaire à partir de |
30 |
|
|
! l'équinoxe de printemps (in degrees) |
31 |
guez |
98 |
|
32 |
guez |
118 |
REAL, INTENT(IN):: gmtime ! temps universel en fraction de jour |
33 |
|
|
REAL, INTENT(IN):: pdtrad ! pas de temps du rayonnement (s) |
34 |
guez |
98 |
|
35 |
guez |
118 |
REAL, INTENT(OUT):: mu0(:) ! (klon) |
36 |
|
|
! cosine of mean zenith angle between "gmtime" and "gmtime+pdtrad" |
37 |
guez |
98 |
|
38 |
guez |
118 |
REAL, INTENT(OUT), OPTIONAL:: frac(:) ! (klon) |
39 |
|
|
! ensoleillement moyen entre gmtime et gmtime+pdtrad |
40 |
guez |
98 |
|
41 |
guez |
118 |
! Local: |
42 |
guez |
98 |
|
43 |
|
|
INTEGER i |
44 |
|
|
REAL gmtime1, gmtime2 |
45 |
guez |
118 |
REAL omega1, omega2 ! temps 1 et 2 exprimés en radians avec 0 à midi |
46 |
guez |
98 |
|
47 |
guez |
118 |
REAL omega ! heure en rad du coucher de soleil |
48 |
|
|
! - omega est donc l'heure en rad de lever du soleil |
49 |
|
|
|
50 |
guez |
98 |
REAL omegadeb, omegafin |
51 |
|
|
REAL zfrac1, zfrac2, z1_mu, z2_mu |
52 |
|
|
REAL lat_sun ! déclinaison en radians |
53 |
|
|
REAL latr ! latitude du point de grille en radians |
54 |
|
|
|
55 |
|
|
!---------------------------------------------------------------------- |
56 |
|
|
|
57 |
guez |
118 |
if (present(frac)) call assert((/size(mu0), size(frac)/) == klon, "zenang") |
58 |
guez |
98 |
|
59 |
|
|
lat_sun = asin(sin(longi * pi / 180.) * sin(r_incl * pi / 180.)) |
60 |
guez |
118 |
! Capderou (2003 784, equation 4.49) |
61 |
guez |
98 |
|
62 |
guez |
206 |
gmtime1 = gmtime * 86400. |
63 |
|
|
gmtime2 = gmtime * 86400. + pdtrad |
64 |
guez |
98 |
|
65 |
|
|
DO i = 1, klon |
66 |
guez |
206 |
latr = rlat(i) * pi / 180. |
67 |
|
|
omega = 0. ! nuit polaire |
68 |
|
|
IF (latr>=(pi / 2.-lat_sun) .OR. latr<=(-pi / 2.-lat_sun)) THEN |
69 |
guez |
118 |
omega = pi ! journée polaire |
70 |
guez |
98 |
END IF |
71 |
guez |
206 |
IF (latr<(pi / 2.+lat_sun) .AND. latr>(-pi / 2.+lat_sun) .AND. & |
72 |
|
|
latr<(pi / 2.-lat_sun) .AND. latr>(-pi / 2.-lat_sun)) THEN |
73 |
|
|
omega = -tan(latr) * tan(lat_sun) |
74 |
guez |
98 |
omega = acos(omega) |
75 |
|
|
END IF |
76 |
|
|
|
77 |
guez |
206 |
omega1 = gmtime1 + rlon(i) * 86400. / 360. |
78 |
|
|
omega1 = omega1 / 86400. * twopi |
79 |
guez |
125 |
omega1 = mod(omega1+twopi, twopi) |
80 |
guez |
98 |
omega1 = omega1 - pi |
81 |
|
|
|
82 |
guez |
206 |
omega2 = gmtime2 + rlon(i) * 86400. / 360. |
83 |
|
|
omega2 = omega2 / 86400. * twopi |
84 |
guez |
125 |
omega2 = mod(omega2+twopi, twopi) |
85 |
guez |
98 |
omega2 = omega2 - pi |
86 |
|
|
|
87 |
guez |
118 |
IF (omega1<=omega2) THEN |
88 |
guez |
98 |
! on est dans la meme journee locale |
89 |
|
|
IF (omega2<=-omega .OR. omega1>=omega .OR. omega<1E-5) THEN |
90 |
|
|
! nuit |
91 |
guez |
206 |
IF (present(frac)) frac(i) = 0. |
92 |
|
|
mu0(i) = 0. |
93 |
guez |
98 |
ELSE |
94 |
|
|
! jour + nuit / jour |
95 |
|
|
omegadeb = max(-omega, omega1) |
96 |
|
|
omegafin = min(omega, omega2) |
97 |
guez |
206 |
IF (present(frac)) frac(i) = (omegafin-omegadeb) / (omega2-omega1) |
98 |
guez |
118 |
mu0(i) = sin(latr) * sin(lat_sun) + cos(latr) * cos(lat_sun) & |
99 |
|
|
* (sin(omegafin) - sin(omegadeb)) / (omegafin - omegadeb) |
100 |
guez |
98 |
END IF |
101 |
guez |
118 |
ELSE |
102 |
|
|
! omega1 > omega2, à cheval sur deux journées |
103 |
|
|
! entre omega1 et pi |
104 |
|
|
IF (omega1>=omega) THEN ! nuit |
105 |
guez |
206 |
zfrac1 = 0. |
106 |
|
|
z1_mu = 0. |
107 |
guez |
118 |
ELSE ! jour+nuit |
108 |
guez |
98 |
omegadeb = max(-omega, omega1) |
109 |
|
|
omegafin = omega |
110 |
|
|
zfrac1 = omegafin - omegadeb |
111 |
guez |
125 |
z1_mu = sin(latr) * sin(lat_sun) + cos(latr) * cos(lat_sun) & |
112 |
|
|
* (sin(omegafin) - sin(omegadeb)) / (omegafin - omegadeb) |
113 |
guez |
98 |
END IF |
114 |
guez |
118 |
! entre -pi et omega2 |
115 |
|
|
IF (omega2<=-omega) THEN ! nuit |
116 |
guez |
206 |
zfrac2 = 0. |
117 |
|
|
z2_mu = 0. |
118 |
guez |
118 |
ELSE ! jour+nuit |
119 |
guez |
98 |
omegadeb = -omega |
120 |
|
|
omegafin = min(omega, omega2) |
121 |
|
|
zfrac2 = omegafin - omegadeb |
122 |
guez |
125 |
z2_mu = sin(latr) * sin(lat_sun) + cos(latr) * cos(lat_sun) & |
123 |
|
|
* (sin(omegafin) - sin(omegadeb)) / (omegafin - omegadeb) |
124 |
guez |
98 |
END IF |
125 |
guez |
118 |
! moyenne |
126 |
guez |
206 |
IF (present(frac)) frac(i) = (zfrac1+zfrac2) / (omega2+twopi-omega1) |
127 |
|
|
mu0(i) = (zfrac1 * z1_mu+zfrac2 * z2_mu) / max(zfrac1+zfrac2, 1e-10) |
128 |
guez |
118 |
END IF |
129 |
guez |
98 |
END DO |
130 |
|
|
|
131 |
|
|
END SUBROUTINE zenang |
132 |
|
|
|
133 |
|
|
end module zenang_m |