Directory: | ./ |
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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 |