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trunk/phylmd/zenang.f revision 98 by guez, Tue May 13 17:23:16 2014 UTC trunk/Sources/phylmd/zenang.f revision 213 by guez, Mon Feb 27 15:44:55 2017 UTC
# Line 4  module zenang_m Line 4  module zenang_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE zenang(longi, gmtime, pdtrad, pmu0, frac)    SUBROUTINE zenang(longi, gmtime, pdtrad, mu0, fract)
8    
9      USE dimphy, ONLY : klon      ! Author: O. Boucher (LMD/CNRS), d'après les routines "zenith" et
10      USE yomcst, ONLY : r_incl      ! "angle" de Z. X. Li
     USE phyetat0_m, ONLY : rlat, rlon  
     use nr_util, only: assert, pi  
11    
12      ! Author : O. Boucher (LMD/CNRS), d'après les routines "zenith" et      ! Date : première version le 13 décembre 1994, revu pour GCM le 30
13      ! "angle" de Z.X. Li      ! septembre 1996
14    
15      ! Calcule les valeurs moyennes du cos de l'angle zénithal et      ! Calcule les valeurs moyennes du cosinus de l'angle zénithal et
16      ! l'ensoleillement moyen entre "gmtime1" et "gmtime2" connaissant la      ! l'ensoleillement moyen entre "gmtime" et "gmtime + pdtrad"
17      ! déclinaison, la latitude et la longitude.      ! connaissant la déclinaison, la latitude et la longitude.
18      ! Différent de la routine "angle" en ce sens que "zenang" fournit des      ! Différent de la routine "angle" parce que "zenang" fournit des
19      ! moyennes de "pmu0" et non des valeurs instantanées.      ! moyennes de "mu0" et non des valeurs instantanées. Du coup
20      ! Du coup "frac" prend toutes les valeurs entre 0 et 1.      ! "fract" prend toutes les valeurs entre 0 et 1. Cf. Capderou (2003
21        ! 784, equation 9.11).
22    
23      ! Date : première version le 13 decembre 1994      USE dimphy, ONLY: klon
24      !        revu pour  GCM  le 30 septembre 1996      USE yomcst, ONLY: r_incl
25        USE phyetat0_m, ONLY: rlat, rlon
26        use nr_util, only: assert, pi, twopi
27    
28      REAL, INTENT (IN):: longi      REAL, INTENT(IN):: longi
29      ! (longitude vraie de la terre dans son plan solaire a partir de      ! longitude vraie de la terre dans son plan solaire à partir de
30      ! l'equinoxe de printemps) (in degrees)      ! l'équinoxe de printemps (in degrees)
31    
32      REAL, INTENT (IN):: gmtime ! temps universel en fraction de jour      REAL, INTENT(IN):: gmtime ! temps universel en fraction de jour
33      REAL, INTENT (IN):: pdtrad ! pas de temps du rayonnement (secondes)      REAL, INTENT(IN):: pdtrad ! pas de temps du rayonnement (s)
34    
35      REAL, INTENT (OUT):: pmu0(:) ! (klon)      REAL, INTENT(OUT):: mu0(:) ! (klon)
36      ! (cosine of mean zenith angle between "gmtime" and "gmtime+pdtrad")      ! cosine of mean zenith angle between "gmtime" and "gmtime + pdtrad"
37    
38      REAL, INTENT (OUT), OPTIONAL:: frac(:) ! (klon)      REAL, INTENT(OUT), OPTIONAL:: fract(:) ! (klon)
39      ! (ensoleillement moyen entre gmtime et gmtime+pdtrad)      ! ensoleillement moyen entre gmtime et gmtime + pdtrad
40    
41      ! Variables local to the procedure:      ! Local:
42    
43      INTEGER i      INTEGER i
44      REAL gmtime1, gmtime2      REAL gmtime1, gmtime2
45      REAL deux_pi      REAL omega1, omega2 ! temps 1 et 2 exprimés en radians avec 0 à midi
46    
47      REAL omega1, omega2, omega      REAL omega ! heure en rad du coucher de soleil
48      ! omega1, omega2 : temps 1 et 2 exprimés en radians avec 0 à midi.      ! "- omega" est donc l'heure en rad de lever du soleil.
     ! omega : heure en radians du coucher de soleil  
     ! -omega est donc l'heure en radians de lever du soleil  
49    
50      REAL omegadeb, omegafin      REAL omegadeb, omegafin
51      REAL zfrac1, zfrac2, z1_mu, z2_mu      REAL zfrac1, zfrac2, z1_mu, z2_mu
# Line 55  contains Line 54  contains
54    
55      !----------------------------------------------------------------------      !----------------------------------------------------------------------
56    
57      if (present(frac)) call assert((/size(pmu0), size(frac)/) == klon, &      if (present(fract)) call assert((/size(mu0), size(fract)/) == klon, &
58           "zenang")           "zenang")
       
     deux_pi = 2*pi  
59    
60      lat_sun = asin(sin(longi * pi / 180.) * sin(r_incl * pi / 180.))      lat_sun = asin(sin(longi * pi / 180.) * sin(r_incl * pi / 180.))
61      ! Capderou (2003 #784, équation 4.49)      ! Capderou (2003 784, equation 4.49)
62    
63      gmtime1 = gmtime*86400.      gmtime1 = gmtime * 86400.
64      gmtime2 = gmtime*86400. + pdtrad      gmtime2 = gmtime1 + pdtrad
65    
66      DO i = 1, klon      DO i = 1, klon
67         latr = rlat(i)*pi/180.         latr = rlat(i) * pi / 180.
68         omega = 0.0 !--nuit polaire        
69         IF (latr>=(pi/2.-lat_sun) .OR. latr<=(-pi/2.-lat_sun)) THEN         IF (latr >= pi / 2. - lat_sun .OR. latr <= - pi / 2. - lat_sun) then
70            omega = pi ! journee polaire            omega = pi ! journée polaire
71         END IF         else IF (latr < pi / 2. + lat_sun .AND. latr > - pi / 2. + lat_sun) THEN
72         IF (latr<(pi/2.+lat_sun) .AND. latr>(-pi/2.+lat_sun) .AND. &            omega = acos(- tan(latr) * tan(lat_sun))
73              latr<(pi/2.-lat_sun) .AND. latr>(-pi/2.-lat_sun)) THEN         else
74            omega = -tan(latr)*tan(lat_sun)            omega = 0. ! nuit polaire
           omega = acos(omega)  
75         END IF         END IF
76    
77         omega1 = gmtime1 + rlon(i)*86400.0/360.0         omega1 = mod((gmtime1 + rlon(i) * 86400. / 360.) / 86400. * twopi &
78         omega1 = omega1/86400.0*deux_pi              + twopi, twopi) - pi
79         omega1 = mod(omega1+deux_pi, deux_pi)         omega2 = mod((gmtime2 + rlon(i) * 86400. / 360.) / 86400. * twopi &
80         omega1 = omega1 - pi              + twopi, twopi) - pi
   
        omega2 = gmtime2 + rlon(i)*86400.0/360.0  
        omega2 = omega2/86400.0*deux_pi  
        omega2 = mod(omega2+deux_pi, deux_pi)  
        omega2 = omega2 - pi  
81    
82         TEST_OMEGA12: IF (omega1<=omega2) THEN         IF (omega1 <= omega2) THEN
83            ! on est dans la meme journee locale            ! on est dans la meme journee locale
84            IF (omega2<=-omega .OR. omega1>=omega .OR. omega<1E-5) THEN            IF (omega2 <= - omega .OR. omega1 >= omega .OR. omega < 1E-5) THEN
85               ! nuit               ! nuit
86               IF (present(frac)) frac(i) = 0.0               IF (present(fract)) fract(i) = 0.
87               pmu0(i) = 0.0               mu0(i) = 0.
88            ELSE            ELSE
89               ! jour + nuit / jour               ! jour + nuit / jour
90               omegadeb = max(-omega, omega1)               omegadeb = max(- omega, omega1)
91               omegafin = min(omega, omega2)               omegafin = min(omega, omega2)
92               IF (present(frac)) frac(i) = (omegafin-omegadeb)/(omega2-omega1)               IF (present(fract)) fract(i) = (omegafin - omegadeb) &
93               pmu0(i) = sin(latr)*sin(lat_sun) + cos(latr)*cos(lat_sun)*(sin( &                    / (omega2 - omega1)
94                    omegafin)-sin(omegadeb))/(omegafin-omegadeb)               mu0(i) = sin(latr) * sin(lat_sun) + cos(latr) * cos(lat_sun) &
95                      * (sin(omegafin) - sin(omegadeb)) / (omegafin - omegadeb)
96            END IF            END IF
97         ELSE TEST_OMEGA12         ELSE
98            !---omega1 GT omega2 -- a cheval sur deux journees            ! omega1 > omega2, à cheval sur deux journées
99            !-------------------entre omega1 et pi            ! entre omega1 et pi
100            IF (omega1>=omega) THEN !--nuit            IF (omega1 >= omega) THEN ! nuit
101               zfrac1 = 0.0               zfrac1 = 0.
102               z1_mu = 0.0               z1_mu = 0.
103            ELSE !--jour+nuit            ELSE ! jour + nuit
104               omegadeb = max(-omega, omega1)               omegadeb = max(- omega, omega1)
105               omegafin = omega               omegafin = omega
106               zfrac1 = omegafin - omegadeb               zfrac1 = omegafin - omegadeb
107               z1_mu = sin(latr)*sin(lat_sun) + cos(latr)*cos(lat_sun)*(sin( &               z1_mu = sin(latr) * sin(lat_sun) + cos(latr) * cos(lat_sun) &
108                    omegafin)-sin(omegadeb))/(omegafin-omegadeb)                    * (sin(omegafin) - sin(omegadeb)) / (omegafin - omegadeb)
109            END IF            END IF
110            !---------------------entre -pi et omega2            ! entre - pi et omega2
111            IF (omega2<=-omega) THEN !--nuit            IF (omega2 <= - omega) THEN ! nuit
112               zfrac2 = 0.0               zfrac2 = 0.
113               z2_mu = 0.0               z2_mu = 0.
114            ELSE !--jour+nuit            ELSE ! jour + nuit
115               omegadeb = -omega               omegadeb = - omega
116               omegafin = min(omega, omega2)               omegafin = min(omega, omega2)
117               zfrac2 = omegafin - omegadeb               zfrac2 = omegafin - omegadeb
118               z2_mu = sin(latr)*sin(lat_sun) + cos(latr)*cos(lat_sun)*(sin( &               z2_mu = sin(latr) * sin(lat_sun) + cos(latr) * cos(lat_sun) &
119                    omegafin)-sin(omegadeb))/(omegafin-omegadeb)                    * (sin(omegafin) - sin(omegadeb)) / (omegafin - omegadeb)
   
120            END IF            END IF
121            !-----------------------moyenne            ! moyenne
122            IF (present(frac)) frac(i) = (zfrac1+zfrac2)/ &            IF (present(fract)) fract(i) = (zfrac1 + zfrac2) &
123                 (omega2+deux_pi-omega1)                 / (omega2 + twopi - omega1)
124            pmu0(i) = (zfrac1*z1_mu+zfrac2*z2_mu)/max(zfrac1+zfrac2, 1.E-10)            mu0(i) = (zfrac1 * z1_mu + zfrac2 * z2_mu) &
125         END IF TEST_OMEGA12                 / max(zfrac1 + zfrac2, 1e-10)
126           END IF
127      END DO      END DO
128    
129    END SUBROUTINE zenang    END SUBROUTINE zenang
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