1 |
|
|
! |
2 |
|
|
MODULE screenp_mod |
3 |
|
|
! |
4 |
|
|
! This module contains some procedures for calculation of the first |
5 |
|
|
! guess of temperature, specific humidity and wind at a reference level |
6 |
|
|
! coefficients for turbulent diffusion at surface |
7 |
|
|
! |
8 |
|
|
IMPLICIT NONE |
9 |
|
|
|
10 |
|
|
CONTAINS |
11 |
|
|
! |
12 |
|
|
!**************************************************************************************** |
13 |
|
|
! |
14 |
|
|
!r original routine |
15 |
|
|
! |
16 |
|
|
SUBROUTINE screenp(klon, knon, nsrf, & |
17 |
|
|
& speed, tair, qair, & |
18 |
|
|
& ts, qsurf, rugos, lmon, & |
19 |
|
|
& ustar, testar, qstar, zref, & |
20 |
|
|
& delu, delte, delq) |
21 |
|
|
IMPLICIT none |
22 |
|
|
!------------------------------------------------------------------------- |
23 |
|
|
! |
24 |
|
|
! Objet : calcul "predicteur" des anomalies du vent, de la temperature |
25 |
|
|
! potentielle et de l'humidite relative au niveau de reference zref et |
26 |
|
|
! par rapport au 1er niveau (pour u) ou a la surface (pour theta et q) |
27 |
|
|
! a partir des relations de Dyer-Businger. |
28 |
|
|
! |
29 |
|
|
! Reference : Hess, Colman et McAvaney (1995) |
30 |
|
|
! |
31 |
|
|
! I. Musat, 01.07.2002 |
32 |
|
|
!------------------------------------------------------------------------- |
33 |
|
|
! |
34 |
|
|
! klon----input-I- dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude) |
35 |
|
|
! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface |
36 |
|
|
! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indice_sol_mod.F90 |
37 |
|
|
! speed---input-R- module du vent au 1er niveau du modele |
38 |
|
|
! tair----input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele |
39 |
|
|
! qair----input-R- humidite relative au 1er niveau du modele |
40 |
|
|
! ts------input-R- temperature de l'air a la surface |
41 |
|
|
! qsurf---input-R- humidite relative a la surface |
42 |
|
|
! rugos---input-R- rugosite |
43 |
|
|
! lmon----input-R- longueur de Monin-Obukov |
44 |
|
|
! ustar---input-R- facteur d'echelle pour le vent |
45 |
|
|
! testar--input-R- facteur d'echelle pour la temperature potentielle |
46 |
|
|
! qstar---input-R- facteur d'echelle pour l'humidite relative |
47 |
|
|
! zref----input-R- altitude de reference |
48 |
|
|
! |
49 |
|
|
! delu----input-R- anomalie du vent par rapport au 1er niveau |
50 |
|
|
! delte---input-R- anomalie de la temperature potentielle par rapport a la surface |
51 |
|
|
! delq----input-R- anomalie de l'humidite relative par rapport a la surface |
52 |
|
|
! |
53 |
|
|
INTEGER, intent(in) :: klon, knon, nsrf |
54 |
|
|
REAL, dimension(klon), intent(in) :: speed, tair, qair |
55 |
|
|
REAL, dimension(klon), intent(in) :: ts, qsurf, rugos |
56 |
|
|
DOUBLE PRECISION, dimension(klon), intent(in) :: lmon |
57 |
|
|
REAL, dimension(klon), intent(in) :: ustar, testar, qstar |
58 |
|
|
REAL, intent(in) :: zref |
59 |
|
|
! |
60 |
|
|
REAL, dimension(klon), intent(out) :: delu, delte, delq |
61 |
|
|
! |
62 |
|
|
!------------------------------------------------------------------------- |
63 |
|
|
! Variables locales et constantes : |
64 |
|
|
REAL, PARAMETER :: RKAR=0.40 |
65 |
|
|
INTEGER :: i |
66 |
|
|
REAL :: xtmp, xtmp0 |
67 |
|
|
!------------------------------------------------------------------------- |
68 |
|
|
DO i = 1, knon |
69 |
|
|
! |
70 |
|
|
IF (lmon(i).GE.0.) THEN |
71 |
|
|
! |
72 |
|
|
! STABLE CASE |
73 |
|
|
! |
74 |
|
|
IF (speed(i).GT.1.5.AND.lmon(i).LE.1.0 & |
75 |
|
|
& .AND. rugos(i).LE.1.0) THEN |
76 |
|
|
delu(i) = (ustar(i)/RKAR)* & |
77 |
|
|
(log(zref/(rugos(i))+1.) + & |
78 |
|
|
min(5.d0, 5.0 *(zref - rugos(i))/lmon(i))) |
79 |
|
|
delte(i) = (testar(i)/RKAR)* & |
80 |
|
|
(log(zref/(rugos(i))+1.) + & |
81 |
|
|
min(5.d0, 5.0 * (zref - rugos(i))/lmon(i))) |
82 |
|
|
delq(i) = (qstar(i)/RKAR)* & |
83 |
|
|
(log(zref/(rugos(i))+1.) + & |
84 |
|
|
min(5.d0, 5.0 * (zref - rugos(i))/lmon(i))) |
85 |
|
|
ELSE |
86 |
|
|
delu(i) = 0.1 * speed(i) |
87 |
|
|
delte(i) = 0.1 * (tair(i) - ts(i) ) |
88 |
|
|
delq(i) = 0.1 * (max(qair(i),0.0) - max(qsurf(i),0.0)) |
89 |
|
|
ENDIF |
90 |
|
|
ELSE |
91 |
|
|
! |
92 |
|
|
! UNSTABLE CASE |
93 |
|
|
! |
94 |
|
|
IF (speed(i).GT.5.0.AND.abs(lmon(i)).LE.50.0) THEN |
95 |
|
|
xtmp = (1. - 16. * (zref/lmon(i)))**(1./4.) |
96 |
|
|
xtmp0 = (1. - 16. * (rugos(i)/lmon(i)))**(1./4.) |
97 |
|
|
delu(i) = (ustar(i)/RKAR)* & |
98 |
|
|
(log(zref/(rugos(i))+1.) & |
99 |
|
|
- 2.*log(0.5*(1. + xtmp)) & |
100 |
|
|
+ 2.*log(0.5*(1. + xtmp0)) & |
101 |
|
|
- log(0.5*(1. + xtmp*xtmp)) & |
102 |
|
|
+ log(0.5*(1. + xtmp0*xtmp0)) & |
103 |
|
|
+ 2.*atan(xtmp) - 2.*atan(xtmp0)) |
104 |
|
|
delte(i) = (testar(i)/RKAR)* & |
105 |
|
|
(log(zref/(rugos(i))+1.) & |
106 |
|
|
- 2.0 * log(0.5*(1. + xtmp*xtmp)) & |
107 |
|
|
+ 2.0 * log(0.5*(1. + xtmp0*xtmp0))) |
108 |
|
|
delq(i) = (qstar(i)/RKAR)* & |
109 |
|
|
(log(zref/(rugos(i))+1.) & |
110 |
|
|
- 2.0 * log(0.5*(1. + xtmp*xtmp)) & |
111 |
|
|
+ 2.0 * log(0.5*(1. + xtmp0*xtmp0))) |
112 |
|
|
ELSE |
113 |
|
|
delu(i) = 0.5 * speed(i) |
114 |
|
|
delte(i) = 0.5 * (tair(i) - ts(i) ) |
115 |
|
|
delq(i) = 0.5 * (max(qair(i),0.0) - max(qsurf(i),0.0)) |
116 |
|
|
ENDIF |
117 |
|
|
ENDIF |
118 |
|
|
! |
119 |
|
|
ENDDO |
120 |
|
|
RETURN |
121 |
|
|
END SUBROUTINE screenp |
122 |
|
|
! |
123 |
|
|
SUBROUTINE screenpn(klon, knon, nsrf, & |
124 |
|
|
& speed, tair, qair, & |
125 |
|
|
& ts, qsurf, rugos, zri1, & |
126 |
|
|
& zref, & |
127 |
|
|
& delu, delte, delq) |
128 |
|
|
IMPLICIT none |
129 |
|
|
!------------------------------------------------------------------------- |
130 |
|
|
! |
131 |
|
|
! Objet : calcul "predicteur" des anomalies du vent, de la temperature |
132 |
|
|
! potentielle et de l'humidite relative au niveau de reference zref et |
133 |
|
|
! par rapport au 1er niveau (pour u) ou a la surface (pour theta et q) |
134 |
|
|
! a partir des relations de Dyer-Businger. |
135 |
|
|
! |
136 |
|
|
! Reference : Hess, Colman et McAvaney (1995) |
137 |
|
|
! |
138 |
|
|
! I. Musat, 01.07.2002 |
139 |
|
|
!------------------------------------------------------------------------- |
140 |
|
|
! |
141 |
|
|
! klon----input-I- dimension de la grille physique (= nb_pts_latitude X nb_pts_longitude) |
142 |
|
|
! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface |
143 |
|
|
! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indice_sol_mod.F90 |
144 |
|
|
! speed---input-R- module du vent au 1er niveau du modele |
145 |
|
|
! tair----input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele |
146 |
|
|
! qair----input-R- humidite relative au 1er niveau du modele |
147 |
|
|
! ts------input-R- temperature de l'air a la surface |
148 |
|
|
! qsurf---input-R- humidite relative a la surface |
149 |
|
|
! rugos---input-R- rugosite |
150 |
|
|
! zref----input-R- altitude de reference |
151 |
|
|
! |
152 |
|
|
! delu----input-R- anomalie du vent par rapport au 1er niveau |
153 |
|
|
! delte---input-R- anomalie de la temperature potentielle par rapport a la surface |
154 |
|
|
! delq----input-R- anomalie de l'humidite relative par rapport a la surface |
155 |
|
|
! |
156 |
|
|
INTEGER, intent(in) :: klon, knon, nsrf |
157 |
|
|
REAL, dimension(klon), intent(in) :: speed, tair, qair |
158 |
|
|
REAL, dimension(klon), intent(in) :: ts, qsurf, rugos |
159 |
|
|
REAL, dimension(klon), intent(in) :: zri1 |
160 |
|
|
REAL, intent(in) :: zref |
161 |
|
|
! |
162 |
|
|
REAL, dimension(klon), intent(out) :: delu, delte, delq |
163 |
|
|
! |
164 |
|
|
!------------------------------------------------------------------------- |
165 |
|
|
! Variables locales et constantes : |
166 |
|
|
REAL, PARAMETER :: RKAR=0.40 |
167 |
|
|
INTEGER :: i |
168 |
|
|
REAL :: xtmp, xtmp0 |
169 |
|
|
!------------------------------------------------------------------------- |
170 |
|
|
DO i = 1, knon |
171 |
|
|
! |
172 |
|
|
IF (zri1(i).GE.0.) THEN |
173 |
|
|
delu(i) = 0.1 * speed(i) |
174 |
|
|
delte(i) = 0.1 * (tair(i) - ts(i) ) |
175 |
|
|
delq(i) = 0.1 * (max(qair(i),0.0) - max(qsurf(i),0.0)) |
176 |
|
|
ELSE |
177 |
|
|
delu(i) = 0.5 * speed(i) |
178 |
|
|
delte(i) = 0.5 * (tair(i) - ts(i) ) |
179 |
|
|
delq(i) = 0.5 * (max(qair(i),0.0) - max(qsurf(i),0.0)) |
180 |
|
|
ENDIF |
181 |
|
|
! |
182 |
|
|
ENDDO |
183 |
|
|
RETURN |
184 |
|
|
END SUBROUTINE screenpn |
185 |
|
|
END MODULE screenp_mod |