1 | \documentclass{article} |
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2 | \begin{document} |
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3 | |
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4 | |
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5 | { \bf enerbil.f90 equations } |
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6 | |
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7 | \vspace {10mm} |
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8 | { \bf enerbil\_begin } |
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9 | |
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10 | \vspace {10mm} |
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11 | enerbilbegin1.tex |
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12 | |
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13 | \begin{equation} |
---|
14 | ps^{t} = T_S C_p |
---|
15 | \end{equation} |
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16 | |
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17 | \vspace {10mm} |
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18 | enerbilbegin2.tex |
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19 | |
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20 | \begin{equation} |
---|
21 | \frac{\delta q_s^{t}}{\delta t} = \delta q_s \frac{(p_l)^\kappa}{C_p^{air}} |
---|
22 | \end{equation} |
---|
23 | |
---|
24 | \vspace {10mm} |
---|
25 | enerbilbegin3.tex |
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26 | |
---|
27 | \begin{equation} |
---|
28 | R^{LW}_{abs} = \epsilon R^{LW}_{\downarrow} |
---|
29 | \end{equation} |
---|
30 | |
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31 | \vspace {10mm} |
---|
32 | enerbilbegin4.tex |
---|
33 | |
---|
34 | \begin{equation} |
---|
35 | R_{net} = R^{LW}_{\downarrow} + S^{SW}_{net} - \epsilon \sigma T^4 (1-\epsilon) R^{LW}_{\downarrow} |
---|
36 | \end{equation} |
---|
37 | |
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38 | \vspace {10mm} |
---|
39 | { \bf enerbil\_surftemp } |
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40 | |
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41 | \vspace {10mm} |
---|
42 | enerbilsurftemp1.tex |
---|
43 | |
---|
44 | \begin{equation} |
---|
45 | U = max \{ U_{min}, \sqrt{u^2 + v^2} \} |
---|
46 | \end{equation} |
---|
47 | |
---|
48 | \vspace {10mm} |
---|
49 | enerbilsurftemp2.tex |
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50 | |
---|
51 | \begin{equation} |
---|
52 | z_{ikt}=\frac{1}{\rho_{air} U q_{c}}; \quad z_{ikq}=\frac{1}{\rho_{air} U q_{c}} |
---|
53 | \end{equation} |
---|
54 | |
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55 | \vspace {10mm} |
---|
56 | enerbilsurftemp3.tex |
---|
57 | |
---|
58 | \begin{equation} |
---|
59 | H^{t} = \frac{B_T^{orc} - ps^{t}}{z_{ikt} - A_T^{orc}} |
---|
60 | \end{equation} |
---|
61 | |
---|
62 | \vspace {10mm} |
---|
63 | enerbilsurftemp4.tex |
---|
64 | |
---|
65 | \begin{equation} |
---|
66 | \lambda E _{sub}^{t} = \lambda E_{sub}^0 \frac{B_q^{orc} - q_{s, sat}}{z_{ikq}-A_q^{orc}} |
---|
67 | \end{equation} |
---|
68 | |
---|
69 | \vspace {10mm} |
---|
70 | enerbilsurftemp5.tex |
---|
71 | |
---|
72 | \begin{equation} |
---|
73 | \lambda E _{evap}^{t} = \lambda E_{evap}^0 \left( 1-\beta_{v1} \beta_v \left( \frac { B_q^{orc} - \alpha_v q_{s, sat} }{ z_{ikq} - A_q^{orc} } \right) \right) |
---|
74 | \end{equation} |
---|
75 | |
---|
76 | \vspace {10mm} |
---|
77 | enerbilsurftemp6.tex |
---|
78 | |
---|
79 | \begin{equation} |
---|
80 | R^{net}_{sns} = \left( \frac{1}{C_p} \right) 4 \epsilon \sigma \left( \left( \frac{1}{C_p} \right) ps_{t} ^3 \right) |
---|
81 | \end{equation} |
---|
82 | |
---|
83 | \vspace {10mm} |
---|
84 | enerbilsurftemp7.tex |
---|
85 | |
---|
86 | \begin{equation} |
---|
87 | H_{sns} = \frac{1} { \left( \frac{1}{\rho_{air} S q_{c}} - A_T^{orc} \right)} |
---|
88 | \end{equation} |
---|
89 | |
---|
90 | \vspace {10mm} |
---|
91 | enerbilsurftemp8.tex |
---|
92 | |
---|
93 | \begin{equation} |
---|
94 | \lambda E_{sns}^{sub} = \lambda E_{sub}^0 \beta_{v1} \frac{1}{C_p} \left( \frac{ ({\delta q_s^{t}}/{\delta t}) } {z_{ikq} - A_q^{orc} } \right) |
---|
95 | \end{equation} |
---|
96 | |
---|
97 | \vspace {10mm} |
---|
98 | enerbilsurftemp9.tex |
---|
99 | |
---|
100 | \begin{equation} |
---|
101 | \lambda E_{sns}^{evap} = \lambda E_{evap}^0 (1-\beta_{v1}) \beta_v \alpha_v \frac{1}{C_p} \left( \frac{ ({\delta q_s^{t}}/{\delta t}) } {z_{ikq} - A_q^{orc} } \right) |
---|
102 | \end{equation} |
---|
103 | |
---|
104 | \vspace {10mm} |
---|
105 | enerbilsurftemp10.tex |
---|
106 | |
---|
107 | \begin{equation} |
---|
108 | \Sigma E^{t} = R_{net} + H^{t} + {\lambda E}_{sub}^{t} + {\lambda E}_{evap}^{t} + G |
---|
109 | \end{equation} |
---|
110 | |
---|
111 | \vspace {10mm} |
---|
112 | enerbilsurftemp11.tex |
---|
113 | |
---|
114 | \begin{equation} |
---|
115 | \Sigma E^{sns} = R^{sns} + H^{sns} + {\lambda E}_{sub}^{sns} + {\lambda E}_{evap}^{sns} + G |
---|
116 | \end{equation} |
---|
117 | |
---|
118 | \vspace {10mm} |
---|
119 | enerbilsurftemp12.tex |
---|
120 | |
---|
121 | \begin{equation} |
---|
122 | \Delta \theta = \frac {\Delta t (\Sigma E^{t})} {\left( \frac {1}{C_p^{air}} (C_p^{soil} + \Delta T) (\Sigma E^{sns}) \right)} |
---|
123 | \end{equation} |
---|
124 | |
---|
125 | \vspace {10mm} |
---|
126 | enerbilsurftemp13.tex |
---|
127 | |
---|
128 | \begin{equation} |
---|
129 | ps_{t+\Delta t} = ps_{t} + \Delta \theta |
---|
130 | \end{equation} |
---|
131 | |
---|
132 | \vspace {10mm} |
---|
133 | enerbilsurftemp14.tex |
---|
134 | |
---|
135 | \begin{equation} |
---|
136 | q_{s,sat}^{t+\Delta t} = q_{s,sat} + \left( \left( \frac{1}{C_p^{air}} \right) \left( \frac{\delta q_s^{t}}{\delta t} \right) \delta\theta \right) |
---|
137 | \end{equation} |
---|
138 | |
---|
139 | \vspace {10mm} |
---|
140 | enerbilsurftemp15.tex |
---|
141 | |
---|
142 | \begin{equation} |
---|
143 | T_{s}^{t+\Delta t} = \frac {ps^{t+\Delta t}}{C_p^{air}} |
---|
144 | \end{equation} |
---|
145 | |
---|
146 | \vspace {10mm} |
---|
147 | enerbilsurftemp16.tex |
---|
148 | |
---|
149 | \begin{equation} |
---|
150 | E_{pot}^{air,t+\Delta t} = z_{ikt} (H^{t} - H^{sns} \Delta \theta) + ps^{t+\Delta t} |
---|
151 | \end{equation} |
---|
152 | |
---|
153 | \vspace {10mm} |
---|
154 | enerbilsurftemp17.tex |
---|
155 | |
---|
156 | \begin{equation} |
---|
157 | {\lambda E} ^{evap} = ({\lambda E}_{evap}^{t} - {\lambda E} _{evap} ^{sns} \Delta \theta) + ({\lambda E}_{sub}^{t} - {\lambda E}_{sub}^{sns} \Delta \theta) |
---|
158 | \end{equation} |
---|
159 | |
---|
160 | \vspace {10mm} |
---|
161 | enerbilsurftemp18.tex |
---|
162 | |
---|
163 | \begin{equation} |
---|
164 | q_{air}^{t+\Delta t}(ji) = q_{air}(ji) |
---|
165 | \end{equation} |
---|
166 | |
---|
167 | \vspace {10mm} |
---|
168 | enerbilsurftemp19.tex |
---|
169 | |
---|
170 | \begin{equation} |
---|
171 | q_{air}^{t+\Delta t} = z_{ikq} \frac {1} {(\lambda E^{evap}_0 (1 - \beta_{v1}) \beta_1 \alpha_v + \lambda E^{sub}_0 \beta_{v1})} {\lambda E} ^{evap} + q_{s,sat}^{t+\Delta t} |
---|
172 | \end{equation} |
---|
173 | |
---|
174 | \vspace {10mm} |
---|
175 | { \bf surf\_land\_orchidee (links from LMDZ to ORCHIDEE)} |
---|
176 | |
---|
177 | \vspace {10mm} |
---|
178 | surflandLMDZ1.tex |
---|
179 | |
---|
180 | \begin{equation} |
---|
181 | A_T^{orc} = B_T^{lmdz} \Delta t |
---|
182 | \end{equation} |
---|
183 | |
---|
184 | \vspace {10mm} |
---|
185 | surflandLMDZ2.tex |
---|
186 | |
---|
187 | \begin{equation} |
---|
188 | B_T^{orc} = A_T^{lmdz} |
---|
189 | \end{equation} |
---|
190 | |
---|
191 | \vspace {10mm} |
---|
192 | surflandLMDZ3.tex |
---|
193 | |
---|
194 | \begin{equation} |
---|
195 | A_q^{orc} = B_q^{lmdz} \Delta t |
---|
196 | \end{equation} |
---|
197 | |
---|
198 | \vspace {10mm} |
---|
199 | surflandLMDZ4.tex |
---|
200 | |
---|
201 | \begin{equation} |
---|
202 | B_q^{orc} = A_q^{lmdz} |
---|
203 | \end{equation} |
---|
204 | |
---|
205 | \vspace {10mm} |
---|
206 | { \bf enerbil\_flux} |
---|
207 | |
---|
208 | \vspace {10mm} |
---|
209 | enerbilflux1.tex |
---|
210 | |
---|
211 | \begin{equation} |
---|
212 | U=max\{U_{min}, \sqrt{u^2+v^2} \} |
---|
213 | \end{equation} |
---|
214 | |
---|
215 | \vspace {10mm} |
---|
216 | enerbilflux2.tex |
---|
217 | |
---|
218 | \begin{equation} |
---|
219 | q_c=|v|q_{c, drag} |
---|
220 | \end{equation} |
---|
221 | |
---|
222 | \vspace {10mm} |
---|
223 | enerbilflux3.tex |
---|
224 | |
---|
225 | \begin{equation} |
---|
226 | R^{LW}_{\uparrow}=\epsilon \sigma T_{sol}^4+\epsilon 4 \sigma T_{sol}^3(T_{s}^{t+\Delta t}-T_{s}) |
---|
227 | \end{equation} |
---|
228 | |
---|
229 | \vspace {10mm} |
---|
230 | enerbilflux4.tex |
---|
231 | |
---|
232 | \begin{equation} |
---|
233 | R^{LW}_{\uparrow}=R^{LW}_{\uparrow}+(1-\epsilon)R^{LW}_{\downarrow} |
---|
234 | \end{equation} |
---|
235 | |
---|
236 | \vspace {10mm} |
---|
237 | enerbilflux5.tex |
---|
238 | |
---|
239 | \begin{equation} |
---|
240 | T_{s}^{rad}=\epsilon \sigma T_{s}^4 + R^{LW}_{\uparrow} |
---|
241 | \end{equation} |
---|
242 | |
---|
243 | \vspace {10mm} |
---|
244 | enerbilflux6.tex |
---|
245 | |
---|
246 | \begin{equation} |
---|
247 | q_{surf}=\beta_{v,1} (q_{s,sat}^{t+\Delta t})+(1-\beta_{v,1})\beta_v\alpha_v(q_{s,sat}^{t+\Delta t}) |
---|
248 | \end{equation} |
---|
249 | |
---|
250 | \vspace {10mm} |
---|
251 | enerbilflux7.tex |
---|
252 | |
---|
253 | \begin{equation} |
---|
254 | q_s = max \{q_s, q_{air} \} |
---|
255 | \end{equation} |
---|
256 | |
---|
257 | \vspace {10mm} |
---|
258 | enerbilflux8.tex |
---|
259 | |
---|
260 | \begin{equation} |
---|
261 | R_{net}=R^{LW}_{\downarrow}+R^{SW}_{net}-R^{LW}_{\uparrow} |
---|
262 | \end{equation} |
---|
263 | |
---|
264 | \vspace {10mm} |
---|
265 | enerbilflux9.tex |
---|
266 | |
---|
267 | \begin{equation} |
---|
268 | vev_{app} = dt(\rho)q_c \beta_{v,1}(q_{s,sat}^{t+\Delta t}-q_{air})+\Delta t(\rho)q_c(1-\beta_{1,v}\beta_v(\alpha_v)q_{s,sat}^{t+\Delta t}-q_{air}) |
---|
269 | \end{equation} |
---|
270 | |
---|
271 | \vspace {10mm} |
---|
272 | enerbilflux10.tex |
---|
273 | |
---|
274 | \begin{equation} |
---|
275 | H=\lambda E_0^{sub}(\rho)q_c(\beta_{v,1})(q_{s,sat}^{t+\Delta t}-q_{air}+\lambda E_0^{evap}(\rho)q_c(1-\beta_{v,1})\beta_v(\alpha_v)q_{s,sat}^{t+\Delta t}-q_{air}) |
---|
276 | \end{equation} |
---|
277 | |
---|
278 | \vspace {10mm} |
---|
279 | enerbilflux11.tex |
---|
280 | |
---|
281 | \begin{equation} |
---|
282 | \lambda E^{sub}=\lambda E_0^{sub} (\rho)q_c\beta_{v,1}(q_{s,sat}^{t+\Delta t}-q_{air}) |
---|
283 | \end{equation} |
---|
284 | |
---|
285 | \vspace {10mm} |
---|
286 | enerbilflux12.tex |
---|
287 | |
---|
288 | \begin{equation} |
---|
289 | H = \rho q_c (ps^{t+\Delta t}- E^{pot}_{air}) |
---|
290 | \end{equation} |
---|
291 | |
---|
292 | \vspace {10mm} |
---|
293 | enerbilflux13.tex |
---|
294 | |
---|
295 | \begin{equation} |
---|
296 | R^{LW}_{net} = R^{LW}_{\downarrow}-R^{LW}_{\uparrow} |
---|
297 | \end{equation} |
---|
298 | |
---|
299 | \vspace {10mm} |
---|
300 | enerbilflux14.tex |
---|
301 | |
---|
302 | \begin{equation} |
---|
303 | E^{pot}_{air} = max \{0, \Delta t \rho q_c (q_{s,sat}^{t+\Delta t} -q_{air}) \} |
---|
304 | \end{equation} |
---|
305 | |
---|
306 | \vspace {10mm} |
---|
307 | enerbilflux15.tex |
---|
308 | |
---|
309 | \begin{equation} |
---|
310 | T_{air}= \frac{E^{pot}_{air}}{c_{p, air}} |
---|
311 | \end{equation} |
---|
312 | |
---|
313 | |
---|
314 | |
---|
315 | |
---|
316 | |
---|
317 | |
---|
318 | |
---|
319 | |
---|
320 | |
---|
321 | {\bf enerbil\_evapveg.f90} |
---|
322 | |
---|
323 | \vspace {10mm} |
---|
324 | enerbilevapveg1.tex |
---|
325 | |
---|
326 | \begin{equation} |
---|
327 | U = max\{U_{min}, \sqrt{u^2 + v^2} \} |
---|
328 | \end{equation} |
---|
329 | |
---|
330 | \vspace {10mm} |
---|
331 | enerbilevapveg2.tex |
---|
332 | |
---|
333 | \begin{equation} |
---|
334 | E^{snow} = \beta_{v1} \Delta t \rho U q_c^{drag} (q_{sol,s}^{t+\Delta t}- q_{air}) |
---|
335 | \end{equation} |
---|
336 | |
---|
337 | \vspace {10mm} |
---|
338 | enerbilevapveg3.tex |
---|
339 | |
---|
340 | \begin{equation} |
---|
341 | E^{soil} = (1-\beta_{v1})\beta_{v4} \Delta t \rho U q_c^{drag} (q_{sol,s}^{t+\Delta t} - q_{air}) |
---|
342 | \end{equation} |
---|
343 | |
---|
344 | \vspace {10mm} |
---|
345 | enerbilevapveg4.tex |
---|
346 | |
---|
347 | \begin{equation} |
---|
348 | U = max\{U_{min}, \sqrt{u^2 + v^2} \} |
---|
349 | \end{equation} |
---|
350 | |
---|
351 | \vspace {10mm} |
---|
352 | enerbilevapveg5.tex |
---|
353 | |
---|
354 | \begin{equation} |
---|
355 | xx = \Delta t (1-\beta_{v1}) (q_{s,sat}^{t+\Delta t} - q_{a}) \rho S q_c^{drag} |
---|
356 | \end{equation} |
---|
357 | |
---|
358 | \vspace {10mm} |
---|
359 | enerbilevapveg6.tex |
---|
360 | |
---|
361 | \begin{equation} |
---|
362 | (Interception) = xx \beta_{v2} |
---|
363 | \end{equation} |
---|
364 | |
---|
365 | \vspace {10mm} |
---|
366 | enerbilevapveg7.tex |
---|
367 | |
---|
368 | \begin{equation} |
---|
369 | (Transpiration) = xx \beta_{v3} |
---|
370 | \end{equation} |
---|
371 | |
---|
372 | |
---|
373 | \vspace {10mm} |
---|
374 | enerbilevapveg8.tex |
---|
375 | |
---|
376 | \begin{equation} |
---|
377 | U = max \{U_{min}, \sqrt{u^2 + v^2} \} |
---|
378 | \end{equation} |
---|
379 | |
---|
380 | |
---|
381 | \vspace {10mm} |
---|
382 | enerbilevapveg9.tex |
---|
383 | |
---|
384 | \begin{equation} |
---|
385 | (Assimilation) = \beta_{v,CO_2} \Delta t \rho S q_c^{drag} (\chi_{CO_2}^{canopy} - \bar{Ci}) |
---|
386 | \end{equation} |
---|
387 | |
---|
388 | |
---|
389 | |
---|
390 | |
---|
391 | |
---|
392 | \end{document} |
---|