| 1 | !> \file climat-perturb_mod-0.4.f90 |
|---|
| 2 | !! Module pour les variations temporelles des variables climatiques |
|---|
| 3 | !< |
|---|
| 4 | |
|---|
| 5 | !> \namespace climat_perturb_mod |
|---|
| 6 | !!Module pour les variations temporelles des variables climatiques |
|---|
| 7 | !! \author C. Dumas |
|---|
| 8 | !! \date 12/2015 |
|---|
| 9 | !! @note Used modules: |
|---|
| 10 | !! @note - use module3D_phy |
|---|
| 11 | !< |
|---|
| 12 | module climat_perturb_mod |
|---|
| 13 | |
|---|
| 14 | |
|---|
| 15 | use module3d_phy,only: S,S0,Tann,Tjuly,acc,Ylat,num_forc,num_param,num_rep_42,tafor,time,sealevel,sealevel_2d,coefbmshelf |
|---|
| 16 | use geography, only: nx,ny,dirforcage,dirnameinp |
|---|
| 17 | use io_netcdf_grisli, only: read_ncdf_var |
|---|
| 18 | |
|---|
| 19 | implicit none |
|---|
| 20 | |
|---|
| 21 | integer nft !< nombre de lignes a lire dans le fichier forcage climatique |
|---|
| 22 | real,dimension(:),allocatable :: tdate !< time for climate forcing |
|---|
| 23 | real,dimension(:),allocatable :: tpert !< temperature for climate forcing |
|---|
| 24 | real,dimension(:),allocatable :: spert !< sea surface perturbation |
|---|
| 25 | |
|---|
| 26 | real,dimension(nx,ny) :: ta0 !< initial air temperature at sea level annual |
|---|
| 27 | real,dimension(nx,ny) :: precip |
|---|
| 28 | |
|---|
| 29 | real :: coefT !< pour modifier l'amplitude de la perturb. T |
|---|
| 30 | real :: rappact !< pour le calcul du rapport 'accumulation |
|---|
| 31 | integer :: retroac !< 1-> full retroactions accum |
|---|
| 32 | real :: rapbmshelf !< pour calcul coefbmshelf |
|---|
| 33 | real :: mincoefbmelt !< butoirs mini |
|---|
| 34 | real :: maxcoefbmelt !< butoirs maxi de coefbmelt |
|---|
| 35 | character(len=80) :: filforc !< nom du fichier forcage |
|---|
| 36 | |
|---|
| 37 | ! Pour l'instant tafor est global meme si inutile si on utilise |
|---|
| 38 | ! un forcage (variation spatiales) |
|---|
| 39 | |
|---|
| 40 | contains |
|---|
| 41 | |
|---|
| 42 | !-------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 43 | !> SUBROUTINE: input_clim |
|---|
| 44 | !! Routine qui permet d'initialiser les variations temporelles des variables climatiques |
|---|
| 45 | !> |
|---|
| 46 | |
|---|
| 47 | subroutine input_clim |
|---|
| 48 | |
|---|
| 49 | implicit none |
|---|
| 50 | character(len=100) :: precip_file ! fichier precipitations |
|---|
| 51 | character(len=100) :: temp_annual_file ! fichier temperature annuelle |
|---|
| 52 | real :: coef_dens ! pour corriger si donnees en eq. eau |
|---|
| 53 | logical :: temp_param ! si utilisation de temperature parametree |
|---|
| 54 | real*8, dimension(:,:), pointer :: data_2D => null() ! donnees lues dans le netcdf |
|---|
| 55 | |
|---|
| 56 | |
|---|
| 57 | character(len=8) :: control !label to check clim. forc. file (filin) is usable |
|---|
| 58 | character(len=80):: filin |
|---|
| 59 | integer :: err !< pour l'allocation des tableaux |
|---|
| 60 | integer :: i,j |
|---|
| 61 | |
|---|
| 62 | namelist/climat_acc_T_gen/precip_file,coef_dens,temp_annual_file |
|---|
| 63 | |
|---|
| 64 | 428 format(A) |
|---|
| 65 | rewind(num_param) ! pour revenir au debut du fichier param_list.dat |
|---|
| 66 | read(num_param,climat_acc_T_gen) |
|---|
| 67 | |
|---|
| 68 | write(num_rep_42,428)'!___________________________________________________________' |
|---|
| 69 | write(num_rep_42,428)'! module lect_clim_acc_T_ant_gen ' |
|---|
| 70 | write(num_rep_42,climat_acc_T_gen) |
|---|
| 71 | write(num_rep_42,428)'!___________________________________________________________' |
|---|
| 72 | |
|---|
| 73 | |
|---|
| 74 | ! precipitation |
|---|
| 75 | precip_file = trim(dirnameinp)//trim(precip_file) |
|---|
| 76 | |
|---|
| 77 | call Read_ncdf_var('precip',trim(precip_file),data_2D) |
|---|
| 78 | precip(:,:)=data_2D(:,:) |
|---|
| 79 | !call lect_datfile(nx,ny,precip,1,precip_file) |
|---|
| 80 | |
|---|
| 81 | precip(:,:)=precip(:,:)*coef_dens |
|---|
| 82 | acc(:,:)=precip(:,:) |
|---|
| 83 | |
|---|
| 84 | if ((trim(temp_annual_file).eq.'no').or.(trim(temp_annual_file).eq.'NO')) then |
|---|
| 85 | temp_param=.true. |
|---|
| 86 | else |
|---|
| 87 | temp_param=.false. |
|---|
| 88 | end if |
|---|
| 89 | |
|---|
| 90 | ! temperature en surface |
|---|
| 91 | |
|---|
| 92 | test_param: if (.not.temp_param) then |
|---|
| 93 | temp_annual_file = trim(dirnameinp)//trim(temp_annual_file) |
|---|
| 94 | |
|---|
| 95 | |
|---|
| 96 | call Read_ncdf_var('Tann',trim(temp_annual_file),data_2D) |
|---|
| 97 | Tann(:,:)=data_2D(:,:) |
|---|
| 98 | ! call lect_input(3,'Tann',1,Tann,temp_annual_file,trim(dirnameinp)//trim(runname)//'.nc') |
|---|
| 99 | !call lect_datfile(nx,ny,Tann,1,temp_annual_file) ! temperature annuelle |
|---|
| 100 | |
|---|
| 101 | else ! parametrisation de Fortuin pour la temperature annuelle. |
|---|
| 102 | |
|---|
| 103 | do j=1,ny |
|---|
| 104 | do i=1,nx |
|---|
| 105 | |
|---|
| 106 | 7 if (s0(i,j).le.200.) then ! shelfs |
|---|
| 107 | tann(i,j)=49.642-0.943*abs(ylat(i,j)) |
|---|
| 108 | else if ((s0(i,j).gt.200.).and.(s0(i,j).lt.1500.)) then ! pente |
|---|
| 109 | tann(i,j)=36.689-0.005102*s0(i,j)-0.725*abs(ylat(i,j)) |
|---|
| 110 | else if (s0(i,j).ge.1500.) then ! plateau |
|---|
| 111 | tann(i,j)=7.405-0.014285*s0(i,j)-0.180*abs(ylat(i,j)) |
|---|
| 112 | endif |
|---|
| 113 | end do |
|---|
| 114 | end do |
|---|
| 115 | end if test_param |
|---|
| 116 | |
|---|
| 117 | ta0(:,:)=tann(:,:) |
|---|
| 118 | |
|---|
| 119 | |
|---|
| 120 | ! pour la temperature d'ete, idem parametrisation huybrechts |
|---|
| 121 | do j=1,ny |
|---|
| 122 | do i=1,nx |
|---|
| 123 | |
|---|
| 124 | tjuly(i,j)=tann(i,j)-17.65+0.00222*s0(i,j)& |
|---|
| 125 | +0.40802*abs(ylat(i,j)) |
|---|
| 126 | end do |
|---|
| 127 | end do |
|---|
| 128 | |
|---|
| 129 | |
|---|
| 130 | |
|---|
| 131 | |
|---|
| 132 | |
|---|
| 133 | ! Lecture du forcage |
|---|
| 134 | !----------------------- |
|---|
| 135 | ! Le fichier de forcage est lu dans le fichier entree parametres |
|---|
| 136 | |
|---|
| 137 | filin=trim(dirforcage)//trim(filforc) |
|---|
| 138 | |
|---|
| 139 | open(num_forc,file=filin,status='old') |
|---|
| 140 | |
|---|
| 141 | read(num_forc,*) control,nft |
|---|
| 142 | |
|---|
| 143 | ! Determination of file size (line nb), allocation of perturbation array |
|---|
| 144 | |
|---|
| 145 | if (control.ne.'nb_lines') then |
|---|
| 146 | write(6,*) filin,'indiquer le nb de ligne en debut de fichier:' |
|---|
| 147 | write(6,*) 'le nb de lignes et le label de control nb_lines' |
|---|
| 148 | stop |
|---|
| 149 | endif |
|---|
| 150 | |
|---|
| 151 | ! Dimensionnement des tableaux tdate, .... |
|---|
| 152 | |
|---|
| 153 | if (.not.allocated(tdate)) then |
|---|
| 154 | allocate(tdate(nft),stat=err) |
|---|
| 155 | if (err/=0) then |
|---|
| 156 | print *,"erreur a l'allocation du tableau Tdate",err |
|---|
| 157 | stop 4 |
|---|
| 158 | end if |
|---|
| 159 | end if |
|---|
| 160 | |
|---|
| 161 | if (.not.allocated(spert)) then |
|---|
| 162 | allocate(spert(nft),stat=err) |
|---|
| 163 | if (err/=0) then |
|---|
| 164 | print *,"erreur a l'allocation du tableau Spert",err |
|---|
| 165 | stop 4 |
|---|
| 166 | end if |
|---|
| 167 | end if |
|---|
| 168 | |
|---|
| 169 | |
|---|
| 170 | if (.not.allocated(tpert)) then |
|---|
| 171 | allocate(tpert(nft),stat=err) |
|---|
| 172 | if (err/=0) then |
|---|
| 173 | print *,"erreur a l'allocation du tableau Tpert",err |
|---|
| 174 | stop 4 |
|---|
| 175 | end if |
|---|
| 176 | end if |
|---|
| 177 | |
|---|
| 178 | do i=1,nft |
|---|
| 179 | read(num_forc,*) tdate(i),spert(i),tpert(i) |
|---|
| 180 | end do |
|---|
| 181 | close(num_forc) |
|---|
| 182 | |
|---|
| 183 | tpert(:)=tpert(:)*coefT |
|---|
| 184 | |
|---|
| 185 | |
|---|
| 186 | end subroutine input_clim |
|---|
| 187 | |
|---|
| 188 | !-------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 189 | !> SUBROUTINE: init_forclim |
|---|
| 190 | !! Routine qui permet d'initialiser les variables climatiques au cours du temps |
|---|
| 191 | !> |
|---|
| 192 | subroutine init_forclim |
|---|
| 193 | |
|---|
| 194 | |
|---|
| 195 | character(len=80):: filin |
|---|
| 196 | integer :: i,j |
|---|
| 197 | integer :: ivo,jvo |
|---|
| 198 | |
|---|
| 199 | namelist/clim_pert/coefT,rappact,retroac,rapbmshelf,mincoefbmelt,maxcoefbmelt,filforc |
|---|
| 200 | |
|---|
| 201 | rewind(num_param) ! pour revenir au debut du fichier param_list.dat |
|---|
| 202 | read(num_param,clim_pert) |
|---|
| 203 | |
|---|
| 204 | ! formats pour les ecritures dans 42 |
|---|
| 205 | 428 format(A) |
|---|
| 206 | |
|---|
| 207 | write(num_rep_42,428)'!___________________________________________________________' |
|---|
| 208 | write(num_rep_42,428) '&clim_pert ! module climat_perturb_mod ' |
|---|
| 209 | write(num_rep_42,*) |
|---|
| 210 | write(num_rep_42,*) 'coefT = ', coefT |
|---|
| 211 | write(num_rep_42,*) 'rappact = ', rappact |
|---|
| 212 | write(num_rep_42,*) 'rretroac = ', retroac |
|---|
| 213 | write(num_rep_42,*) 'rapbmshelf = ', rapbmshelf |
|---|
| 214 | write(num_rep_42,*) 'mincoefbmelt = ', mincoefbmelt |
|---|
| 215 | write(num_rep_42,*) 'maxcoefbmelt = ', maxcoefbmelt |
|---|
| 216 | write(num_rep_42,'(A,A)') ' filforc = ', filforc |
|---|
| 217 | write(num_rep_42,*)'/' |
|---|
| 218 | write(num_rep_42,*) |
|---|
| 219 | |
|---|
| 220 | |
|---|
| 221 | |
|---|
| 222 | !cdc Commente pour être compatible avec lecture fichiers Cat Schoofing |
|---|
| 223 | |
|---|
| 224 | !~ !!!!!!!! ATTENTION AJOUTE POUR TEST MAIS A REMETTRE AU PROPRE PLUS TARD C. DUMAS !!!!!!!!!! |
|---|
| 225 | !~ !!!!!!!! ancien input_climat_ref de lect_clim_act_anteis |
|---|
| 226 | !~ ! accumulation de Philippe |
|---|
| 227 | !~ filin='accumHUY40km.dat' |
|---|
| 228 | !~ call lect_eis(nx,ny,precip,filin,DIRNAMEINP) |
|---|
| 229 | !~ !====================================== La reponse est 42 =========== |
|---|
| 230 | !~ write(num_rep_42,*) 'fichier accum : ', filin |
|---|
| 231 | |
|---|
| 232 | !~ ! cas particulier de Vostok |
|---|
| 233 | !~ ivo=101 |
|---|
| 234 | !~ jvo=62 |
|---|
| 235 | !~ do j=jvo-1,jvo+1 |
|---|
| 236 | !~ do i=ivo-1,ivo+1 |
|---|
| 237 | !~ precip(i,j)=0.02 ! valeur plus faible a Vostok. |
|---|
| 238 | !~ end do |
|---|
| 239 | !~ end do |
|---|
| 240 | !~ acc(:,:)=precip(:,:) |
|---|
| 241 | |
|---|
| 242 | !~ ! temperature en surface : |
|---|
| 243 | !~ ! parametrisation de Fortuin pour la temperature annuelle. |
|---|
| 244 | !~ do j=1,ny |
|---|
| 245 | !~ do i=1,nx |
|---|
| 246 | |
|---|
| 247 | !~ if (s0(i,j).le.200.) then ! shelfs |
|---|
| 248 | !~ tann(i,j)=49.642-0.943*abs(ylat(i,j)) |
|---|
| 249 | !~ else if ((s0(i,j).gt.200.).and.(s0(i,j).lt.1500.)) then ! pente |
|---|
| 250 | !~ tann(i,j)=36.689-0.005102*s0(i,j)-0.725*abs(ylat(i,j)) |
|---|
| 251 | !~ else if (s0(i,j).ge.1500.) then ! plateau |
|---|
| 252 | !~ tann(i,j)=7.405-0.014285*s0(i,j)-0.180*abs(ylat(i,j)) |
|---|
| 253 | !~ endif |
|---|
| 254 | |
|---|
| 255 | !~ ta0(i,j)=tann(i,j) |
|---|
| 256 | !~ ! pour la temperature d'ete, idem parametrisation huybrechts |
|---|
| 257 | !~ tjuly(i,j)=tann(i,j)-17.65+0.00222*s0(i,j)& |
|---|
| 258 | !~ +0.40802*abs(ylat(i,j)) |
|---|
| 259 | !~ end do |
|---|
| 260 | !~ end do |
|---|
| 261 | !~ !!!!!!!! FIN MODIF TEMPORAIRE !!!!!!!!!! |
|---|
| 262 | !cdc fin Commente pour être compatible avec lecture fichiers Cat Schoofing |
|---|
| 263 | |
|---|
| 264 | return |
|---|
| 265 | end subroutine init_forclim |
|---|
| 266 | |
|---|
| 267 | !-------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 268 | !> SUBROUTINE: forclim |
|---|
| 269 | !! |
|---|
| 270 | !! Routine qui permet le calcule climatiques au cours du temps |
|---|
| 271 | !! @note Au temps considere (time) attribue les scalaires |
|---|
| 272 | !! @note - tafor : forcage en temperature |
|---|
| 273 | !! @note - sealevel : forcage niveau des mers |
|---|
| 274 | !! @note - coefbmelt : forcage fusion basale ice shelves |
|---|
| 275 | !> |
|---|
| 276 | subroutine forclim ! au temps considere (time) attribue les scalaires |
|---|
| 277 | ! tafor : forcage en temperature |
|---|
| 278 | ! sealevel : forcage niveau des mers |
|---|
| 279 | ! coefbmelt : forcage fusion basale ice shelves |
|---|
| 280 | |
|---|
| 281 | ! use module3d_phy |
|---|
| 282 | implicit none |
|---|
| 283 | integer :: i,ift |
|---|
| 284 | |
|---|
| 285 | ! time en dehors des limites du fichier forcage |
|---|
| 286 | if(time.lt.tdate(1)) then |
|---|
| 287 | tafor=tpert(1) |
|---|
| 288 | sealevel=spert(1) |
|---|
| 289 | ift=1 |
|---|
| 290 | |
|---|
| 291 | else if (time.ge.tdate(nft)) then |
|---|
| 292 | tafor=tpert(nft) |
|---|
| 293 | sealevel=spert(nft) |
|---|
| 294 | ift=nft |
|---|
| 295 | |
|---|
| 296 | else |
|---|
| 297 | do i=1,nft-1 |
|---|
| 298 | if((time.ge.tdate(i)).and.(time.lt.tdate(i+1))) then ! entre i et i+1 : cas general |
|---|
| 299 | tafor=tpert(i)+(tpert(i+1)-tpert(i))* & |
|---|
| 300 | (time-tdate(i))/(tdate(i+1)-tdate(i)) |
|---|
| 301 | sealevel=spert(i)+(spert(i+1)-spert(i))* & |
|---|
| 302 | (time-tdate(i))/(tdate(i+1)-tdate(i)) |
|---|
| 303 | ift=i |
|---|
| 304 | goto 100 |
|---|
| 305 | endif |
|---|
| 306 | end do |
|---|
| 307 | endif |
|---|
| 308 | 100 continue |
|---|
| 309 | |
|---|
| 310 | sealevel_2d(:,:)=sealevel |
|---|
| 311 | |
|---|
| 312 | ! coefmshelf est un coefficient qui fait varier bmgrz et bmshelf |
|---|
| 313 | ! en fonction de tafor |
|---|
| 314 | |
|---|
| 315 | ! coefbmshelf=(1.+tafor/10.) ! coefbmshelf=0 pour tafor=-10deg |
|---|
| 316 | |
|---|
| 317 | if ((tafor.le.0).and.(tafor.gt.-5.)) then |
|---|
| 318 | coefbmshelf=(1.+tafor/rapbmshelf) ! coefbmshelf=0 pour tafor=-7 standard precedent |
|---|
| 319 | |
|---|
| 320 | else if (tafor.le.-5) then ! lineaire en 0 a -10 et la valeur a -5 |
|---|
| 321 | coefbmshelf=(1.-5./rapbmshelf)/5.*(tafor+10) |
|---|
| 322 | |
|---|
| 323 | else |
|---|
| 324 | coefbmshelf=(1.+5.*tafor/rapbmshelf) ! 5 fois plus efficace vers le chaud |
|---|
| 325 | endif |
|---|
| 326 | |
|---|
| 327 | coefbmshelf=max(coefbmshelf,mincoefbmelt) |
|---|
| 328 | coefbmshelf=min(coefbmshelf,maxcoefbmelt) |
|---|
| 329 | |
|---|
| 330 | call massb_perturb_Tparam |
|---|
| 331 | ! massb_perturb_Tparam remplace desormais massb_anteis_perturb |
|---|
| 332 | ! le code est le meme pour l'Antarctique (simplement passe en format libre) |
|---|
| 333 | ! dans le fichier massb-ant_perturb_Tparam.f90 |
|---|
| 334 | |
|---|
| 335 | |
|---|
| 336 | end subroutine forclim |
|---|
| 337 | |
|---|
| 338 | subroutine massb_perturb_Tparam ! calcule le mass balance en mode perturbation |
|---|
| 339 | ! avec la temperature parametree |
|---|
| 340 | ! version pour l'antarctique |
|---|
| 341 | ! simple copie nettoyee de massb_anteis_perturb |
|---|
| 342 | implicit none |
|---|
| 343 | |
|---|
| 344 | integer :: i,j |
|---|
| 345 | |
|---|
| 346 | ! surface temperature et accumulation |
|---|
| 347 | |
|---|
| 348 | do j=1,ny |
|---|
| 349 | do i=1,nx |
|---|
| 350 | |
|---|
| 351 | if(retroac.eq.1) then |
|---|
| 352 | |
|---|
| 353 | tann(i,j)=ta0(i,j)-0.00914*(s(i,j)-s0(i,j))+tafor |
|---|
| 354 | tjuly(i,j)=tann(i,j)-17.65+0.00222*s(i,j) & |
|---|
| 355 | +0.40802*abs(ylat(i,j)) |
|---|
| 356 | |
|---|
| 357 | acc(i,j)=precip(i,j)*exp(rappact*(tann(i,j)-ta0(i,j))) |
|---|
| 358 | |
|---|
| 359 | else if(retroac.eq.0) then |
|---|
| 360 | |
|---|
| 361 | tann(i,j)=ta0(i,j) |
|---|
| 362 | tjuly(i,j)=tann(i,j) |
|---|
| 363 | acc(i,j)=precip(i,j)*exp(rappact*(tann(i,j)-ta0(i,j))) |
|---|
| 364 | endif |
|---|
| 365 | end do |
|---|
| 366 | end do |
|---|
| 367 | |
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| 368 | end subroutine massb_perturb_Tparam |
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| 369 | |
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| 370 | |
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| 371 | end module climat_perturb_mod |
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