Ticket #606: phycst.F90

File phycst.F90, 11.5 KB (added by rblod, 11 years ago)
Line 
1MODULE phycst
2   !!======================================================================
3   !!                    ***  MODULE  phycst  ***
4   !!     Definition of of both ocean and ice parameters used in the code
5   !!=====================================================================
6   !! History :   OPA  !  1990-10  (C. Levy - G. Madec)  Original code
7   !!             8.1  !  1991-11  (G. Madec, M. Imbard)  cosmetic changes
8   !!   NEMO      1.0  !  2002-08  (G. Madec, C. Ethe)  F90, add ice constants
9   !!              -   !  2006-08  (G. Madec)  style
10   !!             3.2  !  2006-08  (S. Masson, G. Madec)  suppress useless variables + style
11   !!----------------------------------------------------------------------
12
13   !!----------------------------------------------------------------------
14   !!   phy_cst  : define and print physical constant and domain parameters
15   !!----------------------------------------------------------------------
16   USE par_oce          ! ocean parameters
17   USE in_out_manager   ! I/O manager
18
19   IMPLICIT NONE
20   PRIVATE
21
22   PUBLIC   phy_cst     ! routine called by inipar.F90
23
24   REAL(wp), PUBLIC ::   rpi = 3.141592653589793_wp             !: pi
25   REAL(wp), PUBLIC ::   rad = 3.141592653589793_wp / 180._wp   !: conversion from degre into radian
26   REAL(wp), PUBLIC ::   rsmall = 0.5 * EPSILON( 1.e0 )         !: smallest real computer value
27   
28   REAL(wp), PUBLIC ::   rday = 24.*60.*60.       !: day (s)
29   REAL(wp), PUBLIC ::   rsiyea                   !: sideral year (s)
30   REAL(wp), PUBLIC ::   rsiday                   !: sideral day (s)
31   REAL(wp), PUBLIC ::   raamo =  12._wp          !: number of months in one year
32   REAL(wp), PUBLIC ::   rjjhh =  24._wp          !: number of hours in one day
33   REAL(wp), PUBLIC ::   rhhmm =  60._wp          !: number of minutes in one hour
34   REAL(wp), PUBLIC ::   rmmss =  60._wp          !: number of seconds in one minute
35!! REAL(wp), PUBLIC ::   omega = 7.292115083046061e-5_wp ,  &  !: change the last digit!
36   REAL(wp), PUBLIC ::   omega                    !: earth rotation parameter
37   REAL(wp), PUBLIC ::   ra    = 6371229._wp      !: earth radius (meter)
38   REAL(wp), PUBLIC ::   grav  = 9.80665_wp       !: gravity (m/s2)
39   
40   REAL(wp), PUBLIC ::   rtt      = 273.16_wp     !: triple point of temperature (Kelvin)
41   REAL(wp), PUBLIC ::   rt0      = 273.15_wp     !: freezing point of water (Kelvin)
42#if defined key_lim3
43   REAL(wp), PUBLIC ::   rt0_snow = 273.16_wp     !: melting point of snow  (Kelvin)
44   REAL(wp), PUBLIC ::   rt0_ice  = 273.16_wp     !: melting point of ice   (Kelvin)
45#else
46   REAL(wp), PUBLIC ::   rt0_snow = 273.15_wp     !: melting point of snow  (Kelvin)
47   REAL(wp), PUBLIC ::   rt0_ice  = 273.05_wp     !: melting point of ice   (Kelvin)
48#endif
49
50   REAL(wp), PUBLIC ::   rau0     = 1020._wp      !: reference volumic mass (density)  (kg/m3)
51   REAL(wp), PUBLIC ::   rau0r                    !: reference specific volume         (m3/kg)
52   REAL(wp), PUBLIC ::   rcp      =    4.e+3_wp   !: ocean specific heat
53   REAL(wp), PUBLIC ::   ro0cpr                   !: = 1. / ( rau0 * rcp )
54
55#if defined key_lim3
56   REAL(wp), PUBLIC ::   rcdsn   =   0.31_wp      !: thermal conductivity of snow
57   REAL(wp), PUBLIC ::   rcdic   =   2.034396_wp  !: thermal conductivity of fresh ice
58   REAL(wp), PUBLIC ::   cpic    = 2067.0         !: specific heat of sea ice
59   REAL(wp), PUBLIC ::   lsub    = 2.834e+6       !: pure ice latent heat of sublimation (J.kg-1)
60   REAL(wp), PUBLIC ::   lfus    = 0.334e+6       !: latent heat of fusion of fresh ice   (J.kg-1)
61   REAL(wp), PUBLIC ::   rhoic   = 917._wp        !: volumic mass of sea ice (kg/m3)
62   REAL(wp), PUBLIC ::   tmut    =   0.054        !: decrease of seawater meltpoint with salinity
63#else
64   REAL(wp), PUBLIC ::   rcdsn   =   0.22_wp      !: conductivity of the snow
65   REAL(wp), PUBLIC ::   rcdic   =   2.034396_wp  !: conductivity of the ice
66   REAL(wp), PUBLIC ::   rcpsn   =   6.9069e+5_wp !: density times specific heat for snow
67   REAL(wp), PUBLIC ::   rcpic   =   1.8837e+6_wp !: volumetric latent heat fusion of sea ice
68   REAL(wp), PUBLIC ::   xlsn    = 110.121e+6_wp  !: volumetric latent heat fusion of snow
69   REAL(wp), PUBLIC ::   xlic    = 300.33e+6_wp   !: volumetric latent heat fusion of ice
70   REAL(wp), PUBLIC ::   xsn     =   2.8e+6       !: latent heat of sublimation of snow
71   REAL(wp), PUBLIC ::   rhoic   = 900._wp        !: volumic mass of sea ice (kg/m3)
72#endif
73   REAL(wp), PUBLIC ::   rhosn   = 330._wp        !: volumic mass of snow (kg/m3)
74   REAL(wp), PUBLIC ::   emic    =   0.97_wp      !: emissivity of snow or ice
75   REAL(wp), PUBLIC ::   sice    =   6.0_wp       !: reference salinity of ice (psu)
76   REAL(wp), PUBLIC ::   soce    =  34.7_wp       !: reference salinity of sea (psu)
77   REAL(wp), PUBLIC ::   cevap   =   2.5e+6_wp    !: latent heat of evaporation (water)
78   REAL(wp), PUBLIC ::   srgamma =   0.9_wp       !: correction factor for solar radiation (Oberhuber, 1974)
79   REAL(wp), PUBLIC ::   vkarmn  =   0.4_wp       !: von Karman constant
80   REAL(wp), PUBLIC ::   stefan  =   5.67e-8_wp   !: Stefan-Boltzmann constant
81   !!----------------------------------------------------------------------
82   !! NEMO/OPA 3.2 , LOCEAN-IPSL (2009)
83   !! $Id$
84   !! Software governed by the CeCILL licence (modipsl/doc/NEMO_CeCILL.txt)
85   !!----------------------------------------------------------------------
86   
87CONTAINS
88   
89   SUBROUTINE phy_cst
90      !!----------------------------------------------------------------------
91      !!                       ***  ROUTINE phy_cst  ***
92      !!
93      !! ** Purpose :   Print model parameters and set and print the constants
94      !!----------------------------------------------------------------------
95      CHARACTER (len=64) ::   cform = "(A12, 3(A13, I7) )" 
96      !!----------------------------------------------------------------------
97
98      !                                   ! Define additional parameters
99      rsiyea = 365.25 * rday * 2. * rpi / 6.283076
100      rsiday = rday / ( 1. + rday / rsiyea )
101      omega  = 2. * rpi / rsiday 
102
103      rau0r  = 1. /   rau0 
104      ro0cpr = 1. / ( rau0 * rcp )
105
106
107      IF(lwp) THEN                        ! control print
108         WRITE(numout,*)
109         WRITE(numout,*) ' phy_cst : initialization of ocean parameters and constants'
110         WRITE(numout,*) ' ~~~~~~~'
111         WRITE(numout,*) '       Domain info'
112         WRITE(numout,*) '          dimension of model'
113         WRITE(numout,*) '                 Local domain      Global domain       Data domain '
114         WRITE(numout,cform) '            ','   jpi     : ', jpi, '   jpiglo  : ', jpiglo, '   jpidta  : ', jpidta
115         WRITE(numout,cform) '            ','   jpj     : ', jpj, '   jpjglo  : ', jpjglo, '   jpjdta  : ', jpjdta
116         WRITE(numout,cform) '            ','   jpk     : ', jpk, '   jpk     : ', jpk   , '   jpkdta  : ', jpkdta
117         WRITE(numout,*)      '           ','   jpij    : ', jpij
118         WRITE(numout,*) '          mpp local domain info (mpp)'
119         WRITE(numout,*) '             jpni    : ', jpni, '   jpreci  : ', jpreci
120         WRITE(numout,*) '             jpnj    : ', jpnj, '   jprecj  : ', jprecj
121         WRITE(numout,*) '             jpnij   : ', jpnij
122         WRITE(numout,*) '          lateral domain boundary condition type : jperio  = ', jperio
123         WRITE(numout,*)
124         WRITE(numout,*) '       Constants'
125         WRITE(numout,*)
126         WRITE(numout,*) '          mathematical constant                 rpi = ', rpi
127         WRITE(numout,*) '          day                                rday   = ', rday,   ' s'
128         WRITE(numout,*) '          sideral year                       rsiyea = ', rsiyea, ' s'
129         WRITE(numout,*) '          sideral day                        rsiday = ', rsiday, ' s'
130         WRITE(numout,*) '          omega                              omega  = ', omega,  ' s-1'
131         WRITE(numout,*)
132         WRITE(numout,*) '          nb of months per year               raamo = ', raamo, ' months'
133         WRITE(numout,*) '          nb of hours per day                 rjjhh = ', rjjhh, ' hours'
134         WRITE(numout,*) '          nb of minutes per hour              rhhmm = ', rhhmm, ' mn'
135         WRITE(numout,*) '          nb of seconds per minute            rmmss = ', rmmss, ' s'
136         WRITE(numout,*)
137         WRITE(numout,*) '          earth radius                         ra   = ', ra, ' m'
138         WRITE(numout,*) '          gravity                              grav = ', grav , ' m/s^2'
139         WRITE(numout,*)
140         WRITE(numout,*) '          triple point of temperature      rtt      = ', rtt     , ' K'
141         WRITE(numout,*) '          freezing point of water          rt0      = ', rt0     , ' K'
142         WRITE(numout,*) '          melting point of snow            rt0_snow = ', rt0_snow, ' K'
143         WRITE(numout,*) '          melting point of ice             rt0_ice  = ', rt0_ice , ' K'
144         WRITE(numout,*)
145         WRITE(numout,*) '          ocean reference volumic mass       rau0   = ', rau0 , ' kg/m^3'
146         WRITE(numout,*) '          ocean reference specific volume    rau0r  = ', rau0r, ' m^3/Kg'
147         WRITE(numout,*) '          ocean specific heat                rcp    = ', rcp
148         WRITE(numout,*) '                       1. / ( rau0 * rcp ) = ro0cpr = ', ro0cpr
149         WRITE(numout,*)
150         WRITE(numout,*) '          thermal conductivity of the snow          = ', rcdsn   , ' J/s/m/K'
151         WRITE(numout,*) '          thermal conductivity of the ice           = ', rcdic   , ' J/s/m/K'
152#if defined key_lim3
153         WRITE(numout,*) '          fresh ice specific heat                   = ', cpic    , ' J/kg/K'
154         WRITE(numout,*) '          latent heat of fusion of fresh ice / snow = ', lfus    , ' J/kg'
155         WRITE(numout,*) '          latent heat of subl.  of fresh ice / snow = ', lsub    , ' J/kg'
156#else
157         WRITE(numout,*) '          density times specific heat for snow      = ', rcpsn   , ' J/m^3/K' 
158         WRITE(numout,*) '          density times specific heat for ice       = ', rcpic   , ' J/m^3/K'
159         WRITE(numout,*) '          volumetric latent heat fusion of sea ice  = ', xlic    , ' J/m' 
160         WRITE(numout,*) '          volumetric latent heat fusion of snow     = ', xlsn    , ' J/m' 
161         WRITE(numout,*) '          latent heat of sublimation of snow        = ', xsn     , ' J/kg' 
162#endif
163         WRITE(numout,*) '          density of sea ice                        = ', rhoic   , ' kg/m^3'
164         WRITE(numout,*) '          density of snow                           = ', rhosn   , ' kg/m^3'
165         WRITE(numout,*) '          emissivity of snow or ice                 = ', emic 
166         WRITE(numout,*) '          salinity of ice                           = ', sice    , ' psu'
167         WRITE(numout,*) '          salinity of sea                           = ', soce    , ' psu'
168         WRITE(numout,*) '          latent heat of evaporation (water)        = ', cevap   , ' J/m^3' 
169         WRITE(numout,*) '          correction factor for solar radiation     = ', srgamma 
170         WRITE(numout,*) '          von Karman constant                       = ', vkarmn 
171         WRITE(numout,*) '          Stefan-Boltzmann constant                 = ', stefan  , ' J/s/m^2/K^4'
172         WRITE(numout,*)
173         WRITE(numout,*) '          conversion: degre ==> radian          rad = ', rad
174         WRITE(numout,*)
175         WRITE(numout,*) '          smallest real computer value       rsmall = ', rsmall
176      ENDIF
177
178   END SUBROUTINE phy_cst
179
180   !!======================================================================
181END MODULE phycst