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 |
|
288 |
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 |
|
288 |
incl = r_incl*pi_local/180. |
155 |
|
|
|
156 |
|
288 |
lon_sun = longi*pi_local/180.0 |
157 |
|
288 |
lat_sun = asin(sin(lon_sun)*sin(incl)) |
158 |
|
|
|
159 |
|
288 |
gmtime1 = gmtime*86400. + pdtrad1 |
160 |
|
288 |
gmtime2 = gmtime*86400. + pdtrad2 |
161 |
|
|
|
162 |
✓✓ |
286560 |
DO i = 1, klon |
163 |
|
|
|
164 |
|
286272 |
latr = lat(i)*pi_local/180. |
165 |
|
|
|
166 |
|
|
omega = 0.0 !--nuit polaire |
167 |
|
|
|
168 |
✓✗✓✓
|
286272 |
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 |
✓✓✓✗ ✓✗✓✓
|
286272 |
latr<(pi_local/2.-lat_sun) .AND. latr>(-pi_local/2.-lat_sun)) THEN |
174 |
|
211968 |
omega = -tan(latr)*tan(lat_sun) |
175 |
|
211968 |
omega = acos(omega) |
176 |
|
|
END IF |
177 |
|
|
|
178 |
|
286272 |
omega1 = gmtime1 + long(i)*86400.0/360.0 |
179 |
|
286272 |
omega1 = omega1/86400.0*deux_pi_local |
180 |
|
286272 |
omega1 = mod(omega1+deux_pi_local, deux_pi_local) |
181 |
|
286272 |
omega1 = omega1 - pi_local |
182 |
|
|
|
183 |
|
286272 |
omega2 = gmtime2 + long(i)*86400.0/360.0 |
184 |
|
286272 |
omega2 = omega2/86400.0*deux_pi_local |
185 |
|
286272 |
omega2 = mod(omega2+deux_pi_local, deux_pi_local) |
186 |
|
286272 |
omega2 = omega2 - pi_local |
187 |
|
|
|
188 |
✓✓ |
286560 |
IF (omega1<=omega2) THEN !--on est dans la meme journee locale |
189 |
|
|
|
190 |
✓✓✓✓ ✓✓ |
274344 |
IF (omega2<=-omega .OR. omega1>=omega .OR. omega<1E-5) THEN !--nuit |
191 |
|
123925 |
frac(i) = 0.0 |
192 |
|
123925 |
pmu0(i) = 0.0 |
193 |
|
|
ELSE !--jour+nuit/jour |
194 |
|
150419 |
omegadeb = max(-omega, omega1) |
195 |
|
150419 |
omegafin = min(omega, omega2) |
196 |
|
150419 |
frac(i) = (omegafin-omegadeb)/(omega2-omega1) |
197 |
|
|
pmu0(i) = sin(latr)*sin(lat_sun) + cos(latr)*cos(lat_sun)*(sin( & |
198 |
|
150419 |
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 |
✓✓ |
11928 |
IF (omega1>=omega) THEN !--nuit |
205 |
|
|
zfrac1 = 0.0 |
206 |
|
|
z1_mu = 0.0 |
207 |
|
|
ELSE !--jour+nuit |
208 |
|
1548 |
omegadeb = max(-omega, omega1) |
209 |
|
|
omegafin = omega |
210 |
|
1548 |
zfrac1 = omegafin - omegadeb |
211 |
|
|
z1_mu = sin(latr)*sin(lat_sun) + cos(latr)*cos(lat_sun)*(sin(omegafin & |
212 |
|
1548 |
)-sin(omegadeb))/(omegafin-omegadeb) |
213 |
|
|
END IF |
214 |
|
|
! ---------------------entre -pi et omega2 |
215 |
✓✓ |
11928 |
IF (omega2<=-omega) THEN !--nuit |
216 |
|
|
zfrac2 = 0.0 |
217 |
|
|
z2_mu = 0.0 |
218 |
|
|
ELSE !--jour+nuit |
219 |
|
|
omegadeb = -omega |
220 |
|
1548 |
omegafin = min(omega, omega2) |
221 |
|
1548 |
zfrac2 = omegafin - omegadeb |
222 |
|
|
z2_mu = sin(latr)*sin(lat_sun) + cos(latr)*cos(lat_sun)*(sin(omegafin & |
223 |
|
1548 |
)-sin(omegadeb))/(omegafin-omegadeb) |
224 |
|
|
|
225 |
|
|
END IF |
226 |
|
|
! -----------------------moyenne |
227 |
|
11928 |
frac(i) = (zfrac1+zfrac2)/(omega2+deux_pi_local-omega1) |
228 |
|
11928 |
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 |
|
288 |
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 |