1 |
guez |
98 |
module zenang_m |
2 |
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3 |
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IMPLICIT NONE |
4 |
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5 |
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contains |
6 |
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7 |
guez |
213 |
SUBROUTINE zenang(longi, gmtime, pdtrad, mu0, fract) |
8 |
guez |
98 |
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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 |
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12 |
guez |
118 |
! Date : première version le 13 décembre 1994, revu pour GCM le 30 |
13 |
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! septembre 1996 |
14 |
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15 |
guez |
213 |
! Calcule les valeurs moyennes du cosinus 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 |
guez |
213 |
! Différent de la routine "angle" parce que "zenang" fournit des |
19 |
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! moyennes de "mu0" et non des valeurs instantanées. Du coup |
20 |
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|
! "fract" prend toutes les valeurs entre 0 et 1. Cf. Capderou (2003 |
21 |
guez |
125 |
! 784, equation 9.11). |
22 |
guez |
98 |
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23 |
guez |
125 |
USE dimphy, ONLY: klon |
24 |
|
|
USE yomcst, ONLY: r_incl |
25 |
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|
USE phyetat0_m, ONLY: rlat, rlon |
26 |
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use nr_util, only: assert, pi, twopi |
27 |
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28 |
guez |
118 |
REAL, INTENT(IN):: longi |
29 |
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|
! longitude vraie de la terre dans son plan solaire à partir de |
30 |
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! l'équinoxe de printemps (in degrees) |
31 |
guez |
98 |
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32 |
guez |
118 |
REAL, INTENT(IN):: gmtime ! temps universel en fraction de jour |
33 |
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|
REAL, INTENT(IN):: pdtrad ! pas de temps du rayonnement (s) |
34 |
guez |
98 |
|
35 |
guez |
118 |
REAL, INTENT(OUT):: mu0(:) ! (klon) |
36 |
guez |
213 |
! cosine of mean zenith angle between "gmtime" and "gmtime + pdtrad" |
37 |
guez |
98 |
|
38 |
guez |
213 |
REAL, INTENT(OUT), OPTIONAL:: fract(:) ! (klon) |
39 |
|
|
! ensoleillement moyen entre gmtime et gmtime + pdtrad |
40 |
guez |
98 |
|
41 |
guez |
118 |
! Local: |
42 |
guez |
98 |
|
43 |
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INTEGER i |
44 |
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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 |
guez |
213 |
! "- omega" est donc l'heure en rad de lever du soleil. |
49 |
guez |
118 |
|
50 |
guez |
98 |
REAL omegadeb, omegafin |
51 |
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REAL zfrac1, zfrac2, z1_mu, z2_mu |
52 |
|
|
REAL lat_sun ! déclinaison en radians |
53 |
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|
REAL latr ! latitude du point de grille en radians |
54 |
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|
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55 |
|
|
!---------------------------------------------------------------------- |
56 |
|
|
|
57 |
guez |
213 |
if (present(fract)) call assert((/size(mu0), size(fract)/) == klon, & |
58 |
|
|
"zenang") |
59 |
guez |
98 |
|
60 |
|
|
lat_sun = asin(sin(longi * pi / 180.) * sin(r_incl * pi / 180.)) |
61 |
guez |
118 |
! Capderou (2003 784, equation 4.49) |
62 |
guez |
98 |
|
63 |
guez |
206 |
gmtime1 = gmtime * 86400. |
64 |
guez |
213 |
gmtime2 = gmtime1 + pdtrad |
65 |
guez |
98 |
|
66 |
|
|
DO i = 1, klon |
67 |
guez |
206 |
latr = rlat(i) * pi / 180. |
68 |
guez |
213 |
|
69 |
|
|
IF (latr >= pi / 2. - lat_sun .OR. latr <= - pi / 2. - lat_sun) then |
70 |
guez |
118 |
omega = pi ! journée polaire |
71 |
guez |
213 |
else IF (latr < pi / 2. + lat_sun .AND. latr > - pi / 2. + lat_sun) THEN |
72 |
|
|
omega = acos(- tan(latr) * tan(lat_sun)) |
73 |
|
|
else |
74 |
|
|
omega = 0. ! nuit polaire |
75 |
guez |
98 |
END IF |
76 |
|
|
|
77 |
guez |
213 |
omega1 = mod((gmtime1 + rlon(i) * 86400. / 360.) / 86400. * twopi & |
78 |
|
|
+ twopi, twopi) - pi |
79 |
|
|
omega2 = mod((gmtime2 + rlon(i) * 86400. / 360.) / 86400. * twopi & |
80 |
|
|
+ twopi, twopi) - pi |
81 |
guez |
98 |
|
82 |
guez |
213 |
IF (omega1 <= omega2) THEN |
83 |
guez |
98 |
! on est dans la meme journee locale |
84 |
guez |
213 |
IF (omega2 <= - omega .OR. omega1 >= omega .OR. omega < 1E-5) THEN |
85 |
guez |
98 |
! nuit |
86 |
guez |
213 |
IF (present(fract)) fract(i) = 0. |
87 |
guez |
206 |
mu0(i) = 0. |
88 |
guez |
98 |
ELSE |
89 |
|
|
! jour + nuit / jour |
90 |
guez |
213 |
omegadeb = max(- omega, omega1) |
91 |
guez |
98 |
omegafin = min(omega, omega2) |
92 |
guez |
213 |
IF (present(fract)) fract(i) = (omegafin - omegadeb) & |
93 |
|
|
/ (omega2 - omega1) |
94 |
guez |
118 |
mu0(i) = sin(latr) * sin(lat_sun) + cos(latr) * cos(lat_sun) & |
95 |
|
|
* (sin(omegafin) - sin(omegadeb)) / (omegafin - omegadeb) |
96 |
guez |
98 |
END IF |
97 |
guez |
118 |
ELSE |
98 |
|
|
! omega1 > omega2, à cheval sur deux journées |
99 |
|
|
! entre omega1 et pi |
100 |
guez |
213 |
IF (omega1 >= omega) THEN ! nuit |
101 |
guez |
206 |
zfrac1 = 0. |
102 |
|
|
z1_mu = 0. |
103 |
guez |
213 |
ELSE ! jour + nuit |
104 |
|
|
omegadeb = max(- omega, omega1) |
105 |
guez |
98 |
omegafin = omega |
106 |
|
|
zfrac1 = omegafin - omegadeb |
107 |
guez |
125 |
z1_mu = sin(latr) * sin(lat_sun) + cos(latr) * cos(lat_sun) & |
108 |
|
|
* (sin(omegafin) - sin(omegadeb)) / (omegafin - omegadeb) |
109 |
guez |
98 |
END IF |
110 |
guez |
213 |
! entre - pi et omega2 |
111 |
|
|
IF (omega2 <= - omega) THEN ! nuit |
112 |
guez |
206 |
zfrac2 = 0. |
113 |
|
|
z2_mu = 0. |
114 |
guez |
213 |
ELSE ! jour + nuit |
115 |
|
|
omegadeb = - omega |
116 |
guez |
98 |
omegafin = min(omega, omega2) |
117 |
|
|
zfrac2 = omegafin - omegadeb |
118 |
guez |
125 |
z2_mu = sin(latr) * sin(lat_sun) + cos(latr) * cos(lat_sun) & |
119 |
|
|
* (sin(omegafin) - sin(omegadeb)) / (omegafin - omegadeb) |
120 |
guez |
98 |
END IF |
121 |
guez |
118 |
! moyenne |
122 |
guez |
213 |
IF (present(fract)) fract(i) = (zfrac1 + zfrac2) & |
123 |
|
|
/ (omega2 + twopi - omega1) |
124 |
|
|
mu0(i) = (zfrac1 * z1_mu + zfrac2 * z2_mu) & |
125 |
|
|
/ max(zfrac1 + zfrac2, 1e-10) |
126 |
guez |
118 |
END IF |
127 |
guez |
98 |
END DO |
128 |
|
|
|
129 |
|
|
END SUBROUTINE zenang |
130 |
|
|
|
131 |
|
|
end module zenang_m |