| Directory: | ./ |
|---|---|
| File: | phys/orbite.f90 |
| Date: | 2022-01-11 19:19:34 |
| Exec | Total | Coverage | |
|---|---|---|---|
| Lines: | 39 | 86 | 45.3% |
| Branches: | 23 | 44 | 52.3% |
| Line | Branch | Exec | Source |
|---|---|---|---|
| 1 | |||
| 2 | ! $Header$ | ||
| 3 | |||
| 4 | ! ====================================================================== | ||
| 5 | ✗ | SUBROUTINE orbite(xjour, longi, dist) | |
| 6 | IMPLICIT NONE | ||
| 7 | ! ====================================================================== | ||
| 8 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) (adapte du GCM du LMD) date: 19930818 | ||
| 9 | ! Objet: pour un jour donne, calculer la longitude vraie de la terre | ||
| 10 | ! (par rapport au point vernal-21 mars) dans son orbite solaire | ||
| 11 | ! calculer aussi la distance terre-soleil (unite astronomique) | ||
| 12 | ! ====================================================================== | ||
| 13 | ! Arguments: | ||
| 14 | ! xjour--INPUT--R- jour de l'annee a compter du 1er janvier | ||
| 15 | ! longi--OUTPUT-R- longitude vraie en degres par rapport au point | ||
| 16 | ! vernal (21 mars) en degres | ||
| 17 | ! dist---OUTPUT-R- distance terre-soleil (par rapport a la moyenne) | ||
| 18 | REAL xjour, longi, dist | ||
| 19 | ! ====================================================================== | ||
| 20 | include "YOMCST.h" | ||
| 21 | |||
| 22 | ! -- Variables dynamiques locales | ||
| 23 | REAL pir, xl, xllp, xee, xse, xlam, dlamm, anm, ranm, anv, ranv | ||
| 24 | |||
| 25 | pir = 4.0*atan(1.0)/180.0 | ||
| 26 | ✗ | xl = r_peri + 180.0 | |
| 27 | ✗ | xllp = xl*pir | |
| 28 | ✗ | xee = r_ecc*r_ecc | |
| 29 | ✗ | xse = sqrt(1.0-xee) | |
| 30 | xlam = (r_ecc/2.0+r_ecc*xee/8.0)*(1.0+xse)*sin(xllp) - & | ||
| 31 | xee/4.0*(0.5+xse)*sin(2.0*xllp) + r_ecc*xee/8.0*(1.0/3.0+xse)*sin(3.0* & | ||
| 32 | ✗ | xllp) | |
| 33 | ✗ | xlam = 2.0*xlam/pir | |
| 34 | ✗ | dlamm = xlam + (xjour-81.0) | |
| 35 | ✗ | anm = dlamm - xl | |
| 36 | ✗ | ranm = anm*pir | |
| 37 | xee = xee*r_ecc | ||
| 38 | ranv = ranm + (2.0*r_ecc-xee/4.0)*sin(ranm) + 5.0/4.0*r_ecc*r_ecc*sin(2.0* & | ||
| 39 | ✗ | ranm) + 13.0/12.0*xee*sin(3.0*ranm) | |
| 40 | |||
| 41 | ✗ | anv = ranv/pir | |
| 42 | ✗ | longi = anv + xl | |
| 43 | |||
| 44 | ✗ | dist = (1-r_ecc*r_ecc)/(1+r_ecc*cos(pir*(longi-(r_peri+180.0)))) | |
| 45 | ✗ | RETURN | |
| 46 | END SUBROUTINE orbite | ||
| 47 | ! ====================================================================== | ||
| 48 | ✗ | SUBROUTINE angle(longi, lati, frac, muzero) | |
| 49 | USE dimphy | ||
| 50 | IMPLICIT NONE | ||
| 51 | ! ====================================================================== | ||
| 52 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818 | ||
| 53 | ! Objet: Calculer la duree d'ensoleillement pour un jour et la hauteur | ||
| 54 | ! du soleil (cosinus de l'angle zinithal) moyenne sur la journee | ||
| 55 | ! ====================================================================== | ||
| 56 | ! Arguments: | ||
| 57 | ! longi----INPUT-R- la longitude vraie de la terre dans son plan | ||
| 58 | ! solaire a partir de l'equinoxe de printemps (degre) | ||
| 59 | ! lati-----INPUT-R- la latitude d'un point sur la terre (degre) | ||
| 60 | ! frac-----OUTPUT-R la duree d'ensoleillement dans la journee divisee | ||
| 61 | ! par 24 heures (unite en fraction de 0 a 1) | ||
| 62 | ! muzero---OUTPUT-R la moyenne du cosinus de l'angle zinithal sur | ||
| 63 | ! la journee (0 a 1) | ||
| 64 | ! ====================================================================== | ||
| 65 | REAL longi | ||
| 66 | REAL lati(klon), frac(klon), muzero(klon) | ||
| 67 | include "YOMCST.h" | ||
| 68 | REAL lat, omega, lon_sun, lat_sun | ||
| 69 | REAL pi_local, incl | ||
| 70 | INTEGER i | ||
| 71 | |||
| 72 | pi_local = 4.0*atan(1.0) | ||
| 73 | ✗ | incl = r_incl*pi_local/180. | |
| 74 | |||
| 75 | ✗ | lon_sun = longi*pi_local/180.0 | |
| 76 | ✗ | lat_sun = asin(sin(lon_sun)*sin(incl)) | |
| 77 | |||
| 78 | ✗ | DO i = 1, klon | |
| 79 | ✗ | lat = lati(i)*pi_local/180.0 | |
| 80 | |||
| 81 | ✗ | IF (lat>=(pi_local/2.+lat_sun) .OR. lat<=(-pi_local/2.+lat_sun)) THEN | |
| 82 | omega = 0.0 ! nuit polaire | ||
| 83 | ✗ | ELSE IF (lat>=(pi_local/2.-lat_sun) .OR. lat<=(-pi_local/2.-lat_sun)) & | |
| 84 | THEN | ||
| 85 | omega = pi_local ! journee polaire | ||
| 86 | ELSE | ||
| 87 | ✗ | omega = -tan(lat)*tan(lat_sun) | |
| 88 | ✗ | omega = acos(omega) | |
| 89 | END IF | ||
| 90 | |||
| 91 | ✗ | frac(i) = omega/pi_local | |
| 92 | |||
| 93 | ✗ | IF (omega>0.0) THEN | |
| 94 | muzero(i) = sin(lat)*sin(lat_sun) + cos(lat)*cos(lat_sun)*sin(omega)/ & | ||
| 95 | ✗ | omega | |
| 96 | ELSE | ||
| 97 | ✗ | muzero(i) = 0.0 | |
| 98 | END IF | ||
| 99 | END DO | ||
| 100 | |||
| 101 | ✗ | RETURN | |
| 102 | END SUBROUTINE angle | ||
| 103 | ! ==================================================================== | ||
| 104 | 480 | SUBROUTINE zenang(longi, gmtime, pdtrad1, pdtrad2, lat, long, pmu0, frac) | |
| 105 | USE dimphy | ||
| 106 | IMPLICIT NONE | ||
| 107 | ! ============================================================= | ||
| 108 | ! Auteur : O. Boucher (LMD/CNRS) | ||
| 109 | ! d'apres les routines zenith et angle de Z.X. Li | ||
| 110 | ! Objet : calculer les valeurs moyennes du cos de l'angle zenithal | ||
| 111 | ! et l'ensoleillement moyen entre gmtime1 et gmtime2 | ||
| 112 | ! connaissant la declinaison, la latitude et la longitude. | ||
| 113 | ! Rque : Different de la routine angle en ce sens que zenang | ||
| 114 | ! fournit des moyennes de pmu0 et non des valeurs | ||
| 115 | ! instantanees, du coup frac prend toutes les valeurs | ||
| 116 | ! entre 0 et 1. La routine integre entre gmtime+pdtrad1 et | ||
| 117 | ! gmtime+pdtrad2 avec pdtrad1 et pdtrad2 exprimes en secondes. | ||
| 118 | ! Date : premiere version le 13 decembre 1994 | ||
| 119 | ! revu pour GCM le 30 septembre 1996 | ||
| 120 | ! revu le 3 septembre 2015 pour les bornes de l'integrale | ||
| 121 | ! =============================================================== | ||
| 122 | ! longi : la longitude vraie de la terre dans son plan | ||
| 123 | ! solaire a partir de l'equinoxe de printemps (degre) | ||
| 124 | ! gmtime : temps universel en fraction de jour | ||
| 125 | ! pdtrad1 : borne inferieure du pas de temps du rayonnement (secondes) | ||
| 126 | ! pdtrad2 : borne inferieure du pas de temps du rayonnement (secondes) | ||
| 127 | ! pdtrad2-pdtrad1 correspond a pdtrad, le pas de temps du rayonnement (secondes) | ||
| 128 | ! lat------INPUT : latitude en degres | ||
| 129 | ! long-----INPUT : longitude en degres | ||
| 130 | ! pmu0-----OUTPUT: angle zenithal moyen entre gmtime+pdtrad1 et gmtime+pdtrad2 | ||
| 131 | ! frac-----OUTPUT: ensoleillement moyen entre gmtime+pdtrad1 et gmtime+pdtrad2 | ||
| 132 | ! ================================================================ | ||
| 133 | include "YOMCST.h" | ||
| 134 | ! ================================================================ | ||
| 135 | REAL, INTENT (IN) :: longi, gmtime, pdtrad1, pdtrad2 | ||
| 136 | REAL lat(klon), long(klon), pmu0(klon), frac(klon) | ||
| 137 | ! ================================================================ | ||
| 138 | INTEGER i | ||
| 139 | REAL gmtime1, gmtime2 | ||
| 140 | REAL pi_local, deux_pi_local, incl | ||
| 141 | REAL omega1, omega2, omega | ||
| 142 | ! omega1, omega2 : temps 1 et 2 exprime en radian avec 0 a midi. | ||
| 143 | ! omega : heure en radian du coucher de soleil | ||
| 144 | ! -omega est donc l'heure en radian de lever du soleil | ||
| 145 | REAL omegadeb, omegafin | ||
| 146 | REAL zfrac1, zfrac2, z1_mu, z2_mu | ||
| 147 | REAL lat_sun ! declinaison en radian | ||
| 148 | REAL lon_sun ! longitude solaire en radian | ||
| 149 | REAL latr ! latitude du pt de grille en radian | ||
| 150 | ! ================================================================ | ||
| 151 | |||
| 152 | pi_local = 4.0*atan(1.0) | ||
| 153 | deux_pi_local = 2.0*pi_local | ||
| 154 | 480 | incl = r_incl*pi_local/180. | |
| 155 | |||
| 156 | 480 | lon_sun = longi*pi_local/180.0 | |
| 157 | 480 | lat_sun = asin(sin(lon_sun)*sin(incl)) | |
| 158 | |||
| 159 | 480 | gmtime1 = gmtime*86400. + pdtrad1 | |
| 160 | 480 | gmtime2 = gmtime*86400. + pdtrad2 | |
| 161 | |||
| 162 |
2/2✓ Branch 0 taken 477120 times.
✓ Branch 1 taken 480 times.
|
477600 | DO i = 1, klon |
| 163 | |||
| 164 | 477120 | latr = lat(i)*pi_local/180. | |
| 165 | |||
| 166 | omega = 0.0 !--nuit polaire | ||
| 167 | |||
| 168 |
3/4✓ Branch 0 taken 477120 times.
✗ Branch 1 not taken.
✓ Branch 2 taken 61920 times.
✓ Branch 3 taken 415200 times.
|
477120 | IF (latr>=(pi_local/2.-lat_sun) .OR. latr<=(-pi_local/2.-lat_sun)) THEN |
| 169 | omega = pi_local ! journee polaire | ||
| 170 | END IF | ||
| 171 | |||
| 172 | IF (latr<(pi_local/2.+lat_sun) .AND. latr>(-pi_local/2.+lat_sun) .AND. & | ||
| 173 |
6/8✓ Branch 0 taken 415200 times.
✓ Branch 1 taken 61920 times.
✓ Branch 2 taken 415200 times.
✗ Branch 3 not taken.
✓ Branch 4 taken 415200 times.
✗ Branch 5 not taken.
✓ Branch 6 taken 353280 times.
✓ Branch 7 taken 61920 times.
|
477120 | latr<(pi_local/2.-lat_sun) .AND. latr>(-pi_local/2.-lat_sun)) THEN |
| 174 | 353280 | omega = -tan(latr)*tan(lat_sun) | |
| 175 | 353280 | omega = acos(omega) | |
| 176 | END IF | ||
| 177 | |||
| 178 | 477120 | omega1 = gmtime1 + long(i)*86400.0/360.0 | |
| 179 | 477120 | omega1 = omega1/86400.0*deux_pi_local | |
| 180 | 477120 | omega1 = mod(omega1+deux_pi_local, deux_pi_local) | |
| 181 | 477120 | omega1 = omega1 - pi_local | |
| 182 | |||
| 183 | 477120 | omega2 = gmtime2 + long(i)*86400.0/360.0 | |
| 184 | 477120 | omega2 = omega2/86400.0*deux_pi_local | |
| 185 | 477120 | omega2 = mod(omega2+deux_pi_local, deux_pi_local) | |
| 186 | 477120 | omega2 = omega2 - pi_local | |
| 187 | |||
| 188 |
2/2✓ Branch 0 taken 457240 times.
✓ Branch 1 taken 19880 times.
|
477600 | IF (omega1<=omega2) THEN !--on est dans la meme journee locale |
| 189 | |||
| 190 |
6/6✓ Branch 0 taken 353499 times.
✓ Branch 1 taken 103741 times.
✓ Branch 2 taken 253279 times.
✓ Branch 3 taken 100220 times.
✓ Branch 4 taken 2580 times.
✓ Branch 5 taken 250699 times.
|
457240 | IF (omega2<=-omega .OR. omega1>=omega .OR. omega<1E-5) THEN !--nuit |
| 191 | 206541 | frac(i) = 0.0 | |
| 192 | 206541 | pmu0(i) = 0.0 | |
| 193 | ELSE !--jour+nuit/jour | ||
| 194 | 250699 | omegadeb = max(-omega, omega1) | |
| 195 | 250699 | omegafin = min(omega, omega2) | |
| 196 | 250699 | frac(i) = (omegafin-omegadeb)/(omega2-omega1) | |
| 197 | pmu0(i) = sin(latr)*sin(lat_sun) + cos(latr)*cos(lat_sun)*(sin( & | ||
| 198 | 250699 | omegafin)-sin(omegadeb))/(omegafin-omegadeb) | |
| 199 | END IF | ||
| 200 | |||
| 201 | ELSE !---omega1 GT omega2 -- a cheval sur deux journees | ||
| 202 | |||
| 203 | ! -------------------entre omega1 et pi | ||
| 204 |
2/2✓ Branch 0 taken 2580 times.
✓ Branch 1 taken 17300 times.
|
19880 | IF (omega1>=omega) THEN !--nuit |
| 205 | zfrac1 = 0.0 | ||
| 206 | z1_mu = 0.0 | ||
| 207 | ELSE !--jour+nuit | ||
| 208 | 2580 | omegadeb = max(-omega, omega1) | |
| 209 | omegafin = omega | ||
| 210 | 2580 | zfrac1 = omegafin - omegadeb | |
| 211 | z1_mu = sin(latr)*sin(lat_sun) + cos(latr)*cos(lat_sun)*(sin(omegafin & | ||
| 212 | 2580 | )-sin(omegadeb))/(omegafin-omegadeb) | |
| 213 | END IF | ||
| 214 | ! ---------------------entre -pi et omega2 | ||
| 215 |
2/2✓ Branch 0 taken 2580 times.
✓ Branch 1 taken 17300 times.
|
19880 | IF (omega2<=-omega) THEN !--nuit |
| 216 | zfrac2 = 0.0 | ||
| 217 | z2_mu = 0.0 | ||
| 218 | ELSE !--jour+nuit | ||
| 219 | omegadeb = -omega | ||
| 220 | 2580 | omegafin = min(omega, omega2) | |
| 221 | 2580 | zfrac2 = omegafin - omegadeb | |
| 222 | z2_mu = sin(latr)*sin(lat_sun) + cos(latr)*cos(lat_sun)*(sin(omegafin & | ||
| 223 | 2580 | )-sin(omegadeb))/(omegafin-omegadeb) | |
| 224 | |||
| 225 | END IF | ||
| 226 | ! -----------------------moyenne | ||
| 227 | 19880 | frac(i) = (zfrac1+zfrac2)/(omega2+deux_pi_local-omega1) | |
| 228 | 19880 | pmu0(i) = (zfrac1*z1_mu+zfrac2*z2_mu)/max(zfrac1+zfrac2, 1.E-10) | |
| 229 | |||
| 230 | END IF !---comparaison omega1 et omega2 | ||
| 231 | |||
| 232 | END DO | ||
| 233 | |||
| 234 | 480 | END SUBROUTINE zenang | |
| 235 | ! =================================================================== | ||
| 236 | ✗ | SUBROUTINE zenith(longi, gmtime, lat, long, pmu0, fract) | |
| 237 | USE dimphy | ||
| 238 | IMPLICIT NONE | ||
| 239 | |||
| 240 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/ENS) | ||
| 241 | |||
| 242 | ! Objet: calculer le cosinus de l'angle zenithal du soleil en | ||
| 243 | ! connaissant la declinaison du soleil, la latitude et la | ||
| 244 | ! longitude du point sur la terre, et le temps universel | ||
| 245 | |||
| 246 | ! Arguments d'entree: | ||
| 247 | ! longi : declinaison du soleil (en degres) | ||
| 248 | ! gmtime : temps universel en second qui varie entre 0 et 86400 | ||
| 249 | ! lat : latitude en degres | ||
| 250 | ! long : longitude en degres | ||
| 251 | ! Arguments de sortie: | ||
| 252 | ! pmu0 : cosinus de l'angle zenithal | ||
| 253 | |||
| 254 | ! ==================================================================== | ||
| 255 | include "YOMCST.h" | ||
| 256 | ! ==================================================================== | ||
| 257 | REAL longi, gmtime | ||
| 258 | REAL lat(klon), long(klon), pmu0(klon), fract(klon) | ||
| 259 | ! ===================================================================== | ||
| 260 | INTEGER n | ||
| 261 | REAL zpi, zpir, omega, zgmtime | ||
| 262 | REAL incl, lat_sun, lon_sun | ||
| 263 | ! ---------------------------------------------------------------------- | ||
| 264 | zpi = 4.0*atan(1.0) | ||
| 265 | zpir = zpi/180.0 | ||
| 266 | ✗ | zgmtime = gmtime*86400. | |
| 267 | |||
| 268 | ✗ | incl = r_incl*zpir | |
| 269 | |||
| 270 | ✗ | lon_sun = longi*zpir | |
| 271 | ✗ | lat_sun = asin(sin(lon_sun)*sin(incl)) | |
| 272 | |||
| 273 | ! --initialisation a la nuit | ||
| 274 | |||
| 275 | ✗ | DO n = 1, klon | |
| 276 | ✗ | pmu0(n) = 0. | |
| 277 | ✗ | fract(n) = 0.0 | |
| 278 | END DO | ||
| 279 | |||
| 280 | ! 1 degre en longitude = 240 secondes en temps | ||
| 281 | |||
| 282 | ✗ | DO n = 1, klon | |
| 283 | ✗ | omega = zgmtime + long(n)*86400.0/360.0 | |
| 284 | ✗ | omega = omega/86400.0*2.0*zpi | |
| 285 | ✗ | omega = mod(omega+2.0*zpi, 2.0*zpi) | |
| 286 | ✗ | omega = omega - zpi | |
| 287 | pmu0(n) = sin(lat(n)*zpir)*sin(lat_sun) + cos(lat(n)*zpir)*cos(lat_sun)* & | ||
| 288 | ✗ | cos(omega) | |
| 289 | ✗ | pmu0(n) = max(pmu0(n), 0.0) | |
| 290 | ✗ | IF (pmu0(n)>1.E-6) fract(n) = 1.0 | |
| 291 | END DO | ||
| 292 | |||
| 293 | ✗ | RETURN | |
| 294 | END SUBROUTINE zenith | ||
| 295 |