[4] | 1 | !> \file ablation_month.f90 |
---|
| 2 | !! Pour le calcul de l'ablation mensuelle |
---|
| 3 | !< |
---|
| 4 | |
---|
| 5 | !> \namespace ablation_month |
---|
| 6 | !! Calcule l ablation mensuelle |
---|
| 7 | !! \author ... |
---|
| 8 | !! \date ... |
---|
| 9 | !! @note Used modules: |
---|
| 10 | !! @note - declare_month |
---|
| 11 | !! @note - printtable |
---|
| 12 | !< |
---|
| 13 | |
---|
| 14 | |
---|
| 15 | module ablation_month |
---|
| 16 | |
---|
| 17 | use declare_month |
---|
| 18 | use printtable |
---|
| 19 | |
---|
| 20 | implicit none |
---|
| 21 | |
---|
| 22 | ! parametres pour le bilan de masse |
---|
| 23 | |
---|
| 24 | real,dimension(nx,ny) :: snow, melt |
---|
| 25 | real :: frac, frac_min, frac_tot |
---|
| 26 | integer :: meth_abl_vi |
---|
| 27 | ! dimensionnements locaux |
---|
| 28 | real :: dtp !< integrating step for positive degree days (degrees) |
---|
| 29 | real :: pddct !< ct for PDD calculation |
---|
| 30 | real :: py !< ct for PDD calculation |
---|
| 31 | real :: s22 !< ct for PDD calculation |
---|
| 32 | real :: nyear !< number of months in 1 year, st. dev. for temp *) |
---|
| 33 | |
---|
| 34 | ! parametres qui seront lus dans le fichier param |
---|
| 35 | |
---|
| 36 | real :: sigma !< variabilite Tday |
---|
| 37 | real :: CSI !< proportion of melted water that can refreeze *) |
---|
| 38 | real :: Cice !< melting factors for ice |
---|
| 39 | real :: Csnow !< melting factors for snow |
---|
| 40 | |
---|
| 41 | !!$! aurel (greeneem) : pour comparer les deux approches de calcul de pdd -> |
---|
| 42 | !!$real,dimension(nx,ny) :: pddann |
---|
| 43 | !!$real,dimension(nx,ny) :: bmann |
---|
| 44 | |
---|
| 45 | |
---|
| 46 | contains |
---|
| 47 | !-------------------------------------------------------------------------------- |
---|
| 48 | !> SUBROUTINE: init_ablation |
---|
| 49 | !! @note Attribution et initialisation des parametres lies a la methode de calcul |
---|
| 50 | !! Used modules: |
---|
| 51 | !! - module3D_phy |
---|
| 52 | !> |
---|
| 53 | subroutine init_ablation |
---|
| 54 | |
---|
| 55 | namelist/ablation_month/Cice,Csnow,csi,sigma |
---|
| 56 | |
---|
| 57 | ! lecture des parametres |
---|
| 58 | |
---|
| 59 | rewind(num_param) ! pour revenir au debut du fichier param_list.dat |
---|
| 60 | read(num_param,ablation_month) |
---|
| 61 | |
---|
| 62 | write(num_rep_42,*)'!___________________________________________________________' |
---|
| 63 | write(num_rep_42,*)'! ablation_month PDD base Tann et Tjuly' |
---|
| 64 | write(num_rep_42,ablation_month) ! pour ecrire les parametres lus |
---|
| 65 | write(num_rep_42,*) |
---|
| 66 | write(num_rep_42,*) |
---|
| 67 | write(num_rep_42,*)'! Cice and Csnow, melting factors for ice and snow ' |
---|
| 68 | write(num_rep_42,*)'! sigma variabilite Tday' |
---|
| 69 | write(num_rep_42,*)'! csi proportion of melted water that can refreeze ' |
---|
| 70 | |
---|
| 71 | ! attribution des parametres lies a la methode de calcul |
---|
| 72 | dtp=2.0 |
---|
| 73 | nyear=12 |
---|
| 74 | s22=0.5/sigma/sigma |
---|
| 75 | py=2*pi/nyear |
---|
| 76 | pddct=dtp/sigma/sqrt(2.*pi)/nyear*365. |
---|
| 77 | |
---|
| 78 | end subroutine init_ablation |
---|
| 79 | |
---|
| 80 | !------------------------------------------------------- |
---|
| 81 | !> SUBROUTINE: Ablation |
---|
| 82 | !! @note Calcul l'ablation de chaque mois |
---|
| 83 | !> |
---|
| 84 | subroutine ablation |
---|
| 85 | |
---|
| 86 | if (itracebug.eq.1) call tracebug(' Passage dans ablation_month') |
---|
| 87 | |
---|
| 88 | !------ Mass balance options |
---|
| 89 | |
---|
| 90 | meth_abl_vi=1 ! pdd Reeh |
---|
| 91 | !meth_abl_vi=2 ! Parametrization Thompson and Pollard 1997 |
---|
| 92 | |
---|
| 93 | |
---|
| 94 | |
---|
| 95 | ! Calcul du PDD |
---|
| 96 | !---------------------------- |
---|
| 97 | do i=1,nx |
---|
| 98 | do j=1,ny |
---|
| 99 | summ=0.0 |
---|
| 100 | |
---|
| 101 | ! On a deja calcule Tm_surf(i,j,m) : temperature moyenne de chaque mois |
---|
| 102 | |
---|
| 103 | month: do mo=1,mois ! boucle sur les mois |
---|
| 104 | |
---|
| 105 | temp=0.0 ! variable d'integration |
---|
| 106 | average_day: do k=1,50 ! pdd d'un jour par mois |
---|
| 107 | if (temp.gt.tm_surf(i,j,mo)+2.5*sigma) goto 209 |
---|
| 108 | |
---|
| 109 | summ=summ+temp* & |
---|
| 110 | exp(-((temp-tm_surf(i,j,mo))*(temp-tm_surf(i,j,mo)))*s22) |
---|
| 111 | |
---|
| 112 | temp=temp+dtp ! pdtp pas d'integration |
---|
| 113 | |
---|
| 114 | end do average_day |
---|
| 115 | |
---|
| 116 | 209 continue |
---|
| 117 | |
---|
| 118 | end do month ! boucle sur le mois |
---|
| 119 | |
---|
| 120 | pdd(i,j)=summ*pddct ! pdd pour toute l'annee |
---|
| 121 | |
---|
| 122 | end do |
---|
| 123 | end do |
---|
| 124 | debug_3d(:,:,58)=pdd(:,:) |
---|
| 125 | |
---|
| 126 | !!$ |
---|
| 127 | !!$!_____________________________________________________________ |
---|
| 128 | !!$! |
---|
| 129 | !!$! aurel : je rajoute un calcul de PDD avec Tann et Tjuly pour comparer les deux approches |
---|
| 130 | !!$! positive degree day |
---|
| 131 | !!$do j=1,ny |
---|
| 132 | !!$ do i=1,nx |
---|
| 133 | !!$ summ=0.0 |
---|
| 134 | !!$ do nday=1,nyear |
---|
| 135 | !!$ tt(nday)=tann_par(i,j)+(tjuly_par(i,j)-tann_par(i,j))*cos(py*nday) |
---|
| 136 | !!$ temp=0.0 |
---|
| 137 | !!$ do k=1,50 |
---|
| 138 | !!$ if (temp.gt.tt(nday)+2.5*sigma) goto 205 |
---|
| 139 | !!$ summ=summ+temp*exp(-(temp-tt(nday))*(temp-tt(nday))*s22) |
---|
| 140 | !!$ temp=temp+dtp |
---|
| 141 | !!$ end do |
---|
| 142 | !!$205 continue |
---|
| 143 | !!$ end do |
---|
| 144 | !!$ pddann(i,j)=summ*pddct |
---|
| 145 | !!$ end do |
---|
| 146 | !!$ end do |
---|
| 147 | !!$ |
---|
| 148 | !!$!sorties debug3d |
---|
| 149 | !!$debug_3d(:,:,43)=pdd(:,:) |
---|
| 150 | !!$debug_3d(:,:,44)=pdd(:,:)-pddann(:,:) |
---|
| 151 | |
---|
| 152 | |
---|
| 153 | !----------------------- |
---|
| 154 | |
---|
| 155 | ! calcul du bilan de masse : |
---|
| 156 | ! |
---|
| 157 | |
---|
| 158 | do i=1,nx |
---|
| 159 | do j=1,ny |
---|
| 160 | |
---|
| 161 | ! Positive degrees required to melt the snow layer |
---|
| 162 | ! |
---|
| 163 | snow(i,j)=precip(i,j) ! voir routine accum_month |
---|
| 164 | |
---|
| 165 | pds=snow(i,j)/Csnow ! nombre de pdd pour fondre cette neige |
---|
| 166 | |
---|
| 167 | simax=snow(i,j)*csi ! csi defini dans initial-phy-2.f90 (0.6) |
---|
| 168 | ! simax : Maximum amount of super. ice that can be formed |
---|
| 169 | |
---|
| 170 | pdsi=simax/cice ! Pos. degrees required to melt the superimposed ice |
---|
| 171 | |
---|
| 172 | |
---|
| 173 | |
---|
| 174 | !-------- Ablation et Bilan de masse Reeh (1991) |
---|
| 175 | !----------------------------------------------------------------- |
---|
| 176 | |
---|
| 177 | if (meth_abl_vi==1) then |
---|
| 178 | |
---|
| 179 | |
---|
| 180 | ! aurel 11/09 on rajoute l'impact du regel sur la temperature de surface. |
---|
| 181 | if (pdd(i,j).le.csi*pds) then |
---|
| 182 | sif=pdd(i,j)*csnow |
---|
| 183 | else |
---|
| 184 | sif=simax |
---|
| 185 | endif |
---|
| 186 | ! impact of refreesing on surface temperature |
---|
| 187 | ts(i,j)=(tann(i,j)+26.6*sif) |
---|
| 188 | ts(i,j)=min(0.0,ts(i,j)) |
---|
| 189 | tshelf(i,j)=ts(i,j) |
---|
| 190 | |
---|
| 191 | |
---|
| 192 | ! if pdd*csnow < thickness of melted snow that refreze: no ablation |
---|
| 193 | if (pdd(i,j).le.csi*pds) & |
---|
| 194 | bm(i,j)=acc(i,j) ! toute la neige fondue regele |
---|
| 195 | |
---|
| 196 | ! if melted snow that refreze < pdd*csnow < snow |
---|
| 197 | if ((csi*pds.lt.pdd(i,j)).and.(pdd(i,j).le.pds)) & |
---|
| 198 | bm(i,j)=acc(i,j)+simax-pdd(i,j)*csnow ! simax regel, le reste s'en va |
---|
| 199 | |
---|
| 200 | ! if snow < pdd*csnow <snow (pds) + surimposed ice (pdsi) |
---|
| 201 | if ((pds.lt.pdd(i,j)).and.(pdd(i,j).le.pds+pdsi)) & |
---|
| 202 | bm(i,j)=simax-(pdd(i,j)-pds)*cice ! attaque la glace de regele |
---|
| 203 | |
---|
| 204 | ! melting of old ice bm<0 with the remaining pdd |
---|
| 205 | if (pds+pdsi.le.pdd(i,j)) & |
---|
| 206 | bm(i,j)=(pds+pdsi-pdd(i,j))*cice ! attaque la vieille glace |
---|
| 207 | |
---|
| 208 | |
---|
| 209 | abl(i,j) = acc(i,j) - bm(i,j) ! Ablation |
---|
| 210 | frac=0.6 |
---|
| 211 | |
---|
| 212 | |
---|
| 213 | !-------- Energy surface mass balance (Thompson and Pollard 1997) |
---|
| 214 | !---------------------------------------------------------------- |
---|
| 215 | |
---|
| 216 | else if (meth_abl_vi==2) then ! abla vince 2006 |
---|
| 217 | |
---|
| 218 | ! aurel 11/09 on rajoute l'impact du regel sur la temperature de surface. |
---|
| 219 | if (pdd(i,j).le.csi*pds) then |
---|
| 220 | sif=pdd(i,j)*csnow |
---|
| 221 | else |
---|
| 222 | sif=simax |
---|
| 223 | endif |
---|
| 224 | ! impact of refreesing on surface temperature |
---|
| 225 | ts(i,j)=(tann(i,j)+26.6*sif) |
---|
| 226 | ts(i,j)=min(0.0,ts(i,j)) |
---|
| 227 | tshelf(i,j)=ts(i,j) |
---|
| 228 | |
---|
| 229 | |
---|
| 230 | melt(i,j)=pdd(i,j)*Csnow |
---|
| 231 | melt(i,j)=min(snow(i,j),melt(i,j)) |
---|
| 232 | |
---|
| 233 | !----- refreezing fraction of precipiations (liquid and solid) |
---|
| 234 | |
---|
| 235 | if (snow(i,j)==0.) then |
---|
| 236 | frac=1 |
---|
| 237 | else |
---|
| 238 | frac=1-((melt(i,j)/snow(i,j))-.7)/.3 |
---|
| 239 | frac_min=min(1.,frac) |
---|
| 240 | frac_tot=max(0.,frac_min) |
---|
| 241 | |
---|
| 242 | endif |
---|
| 243 | |
---|
| 244 | !------ Ablation |
---|
| 245 | |
---|
| 246 | if (frac_tot.lt.1.) then |
---|
| 247 | abl(i,j)= frac_tot*melt(i,j) |
---|
| 248 | |
---|
| 249 | if (pdd(i,j).gt.pds ) then ! enough pdd to totaly melt the snow |
---|
| 250 | |
---|
| 251 | melt(i,j) = melt(i,j)+(pdd(i,j)-pds)*cice |
---|
| 252 | abl(i,j) = abl(i,j)+(pdd(i,j)-pds)*cice |
---|
| 253 | |
---|
| 254 | endif |
---|
| 255 | |
---|
| 256 | else |
---|
| 257 | abl(i,j)=melt(i,j) |
---|
| 258 | endif |
---|
| 259 | |
---|
| 260 | !------ Accumulation and mass balance |
---|
| 261 | |
---|
| 262 | acc(i,j)=snow(i,j) |
---|
| 263 | |
---|
| 264 | if (frac_tot.lt.1. .and. frac_tot.gt.0.) then |
---|
| 265 | acc(i,j)= acc(i,j) + (precip(i,j)-snow(i,j)) |
---|
| 266 | !acc(i,j)= acc(i,j) + (precip(i,j)*48-precip(i,j))*(1-frac_tot) ! voir la routine accum_month |
---|
| 267 | endif |
---|
| 268 | |
---|
| 269 | bm(i,j) = acc(i,j) - abl(i,j) |
---|
| 270 | |
---|
| 271 | endif |
---|
| 272 | |
---|
| 273 | end do |
---|
| 274 | end do |
---|
| 275 | |
---|
| 276 | !!$!_____________________________________________________________ |
---|
| 277 | !!$! |
---|
| 278 | !!$! aurel : je rajoute un calcul de bm avec Tann et Tjuly pour comparer les deux approches |
---|
| 279 | !!$do j=1,ny |
---|
| 280 | !!$ do i=1,nx |
---|
| 281 | !!$ pds=acc(i,j)/csnow ! positive degrees required to melt the snow laye |
---|
| 282 | !!$ simax=acc(i,j)*csi ! maximum amount of super. ice that can be formed |
---|
| 283 | !!$ pdsi=simax/cice ! pos. degrees required to melt the superimposed ice |
---|
| 284 | !!$ if (pddann(i,j).le.csi*pds) then |
---|
| 285 | !!$ sif=pddann(i,j)*csnow |
---|
| 286 | !!$ else |
---|
| 287 | !!$ sif=simax |
---|
| 288 | !!$ endif |
---|
| 289 | !!$! mass balance |
---|
| 290 | !!$ if (pddann(i,j).le.csi*pds) bmann(i,j)=acc(i,j) |
---|
| 291 | !!$ if ((csi*pds.lt.pddann(i,j)).and.(pddann(i,j).le.pds)) & |
---|
| 292 | !!$ bmann(i,j)=acc(i,j)+simax-pddann(i,j)*csnow |
---|
| 293 | !!$ if ((pds.lt.pddann(i,j)).and.(pddann(i,j).le.pds+pdsi)) & |
---|
| 294 | !!$ bmann(i,j)=simax-(pddann(i,j)-pds)*cice |
---|
| 295 | !!$ if (pds+pdsi.le.pddann(i,j)) bmann(i,j)=(pds+pdsi-pddann(i,j))*cice |
---|
| 296 | !!$ end do |
---|
| 297 | !!$ end do |
---|
| 298 | !!$! sortie debug |
---|
| 299 | !!$debug_3d(:,:,45)=bm(:,:)-bmann(:,:) |
---|
| 300 | |
---|
| 301 | |
---|
| 302 | !!$!aurel : pour experience de calibration : je force avec les donnees de bilan de masse MAR |
---|
| 303 | !!$do j=1,ny |
---|
| 304 | !!$ do i=1,nx |
---|
| 305 | !!$ bm(i,j)=sum(bm_mar(i,j,:))/12 |
---|
| 306 | !!$ end do |
---|
| 307 | !!$end do |
---|
| 308 | |
---|
| 309 | |
---|
| 310 | end subroutine ablation |
---|
| 311 | |
---|
| 312 | end module ablation_month |
---|