!--------------------------------------------------------------------- ! Copyright (C) GFD Dennou Club, 2005. All rights reserved. !--------------------------------------------------------------------- module physics_radiation_main_mod ! == DESCRIPTION ! * 長波放射計算モジュールには 2 種類のスキームが用意されている. ! use 文を書き換えることによりスキームの切り換えをおこなう. ! * 入射短波フラックス計算モジュールには 2 種類のスキームが用意されている. ! use 文を書き換えることによりスキームの切り換えをおこなう. ! ! == TODO ! * 物理過程のメインではなく, 一段下がったこのレベルで use 文を ! 書き換えることにしておいて良いのか? ! * usu 文の変更を手動でやるには無理があるのでなんらかの仕組み ! が必要. ! ! == History ! 2005-09-21 Yamada Yukiko create ! 2007-05-04 Masaki Ishiwatari physics_radiation_incoming_sr is made ! 2007-05-11 Masaki Ishiwatari interface is changed. ! 2007-5-12 M.Ishiwatari 放射モジュールのiterface を変更. xyr_Temp 追加. ! implicit none private public :: physics_radiation_main public :: physics_radiation_deltemp contains subroutine physics_radiation_main( & & xyr_RadLFlux , & ! (out) 長波フラックス & xyo_SurfRadLMatrix , & ! (out) Ｔ陰解行列：地表 & xyro_DelRadLFlux , & ! (out) 長波地表温度変化 & xyr_RadSFlux , & ! (out) 日射フラックス & xyz_Temp , & ! (in) 温度(整数) & xyr_Temp , & ! (in) 温度(半整数) & xy_SurfTemp , & ! (in) 地表面温度 & xyz_Qvap , & ! (in) 比湿 & xyr_Press , & ! (in) 圧力 & x_Lon , & & y_Lat , & & xy_SurfAlbedo ) ! (in) 地表アルベド use type_mod, only: REKIND, DBKIND, INTKIND, TOKEN, STRING use grid_3d_mod, only: im, jm, km use constants_mod, only: Grav ! Switch for incoming solar radiation !use physics_radiation_incoming_mod, only: physics_radiation_incoming use physics_radiation_incoming_sr_mod, only: physics_radiation_incoming use physics_radiation_short_mod, only: physics_radiation_short ! Switch for incoming solar radiation use physics_radiation_long_mod, only: physics_radiation_long !use physics_radiation_long_runaway_mod, only: physics_radiation_long use dc_trace, only: SetDebug, BeginSub, EndSub, DbgMessage, DataDump use dycore_time_mod, only: CurrentTime, CurrentLoop implicit none real(DBKIND), intent(out) :: xyr_RadLFlux(im,jm,km+1) ! 長波フラックス real(DBKIND), intent(out) :: xyo_SurfRadLMatrix(im,jm,-1:1) !Ｔ陰解行列：地表 real(DBKIND), intent(out) :: xyro_DelRadLFlux(im,jm,km+1,0:1) ! 長波地表温度変化 real(DBKIND), intent(out) :: xyr_RadSFlux(im,jm,km+1) ! 日射フラックス real(DBKIND), intent(in) :: xyz_Temp(im,jm,km) real(DBKIND), intent(in) :: xyr_Temp(im,jm,km+1) real(DBKIND), intent(in) :: xy_SurfTemp(im,jm) real(DBKIND), intent(in) :: xyz_Qvap(im,jm,km) real(DBKIND), intent(in) :: xyr_Press(im,jm,km+1) real(DBKIND), intent(in) :: xy_SurfAlbedo(im,jm) real(DBKIND), intent(in) :: x_Lon(im) real(DBKIND), intent(in) :: y_Lat(jm) !----- 作業用内部変数 ----- character(STRING), parameter:: subname = "physics_radiation_main" ! do ループ用作業変数 (東西 i*、南北 j*、鉛直 k*、波数 l*用) integer(INTKIND) :: k real(DBKIND) :: & & xyr_TauQvap(im,jm,km+1) , & !" 光学的厚さ：水 & xyr_TauDryAir(im,jm,km+1) , & !" 光学的厚さ：空気 & xy_InAngle(im,jm) !" sec(入射角) ! (2007-5-20 石渡) この設定は時間の単位も指定して ! できるようにしないといけない. !real(DBKIND), parameter :: RadLDelTime = 3.0 !real(DBKIND), parameter :: RadSDelTime = 1.0 real(DBKIND), parameter :: RadLDelTime = 0.0 real(DBKIND), parameter :: RadSDelTime = 0.0 real(DBKIND),allocatable,save :: xy_TempOld(:,:) real(DBKIND),allocatable,save :: xyr_RadLFluxOld(:,:,:) real(DBKIND),allocatable,save :: xyr_RadSFluxOld(:,:,:) real(DBKIND),allocatable,save :: xyro_DelRadLFluxOld(:,:,:,:) real(DBKIND),save :: RadLTime, RadSTime continue !---------------------------------------------------------------- ! 開始処理 !---------------------------------------------------------------- call BeginSub(subname) !---------------------------------------------------------------- ! 放射計算 !---------------------------------------------------------------- ! 本当は, 放射計算の間隔を外から与えられるようにしないといけない. ! AGCM5 では, 短波は 1 時間, 長波は 3 時間間隔. if ( CurrentLoop .EQ. 1 ) then RadLTime = -999.0d0 * 60*60 RadSTime = -999.0d0 * 60*60 allocate( & & xy_TempOld(im,jm), & & xyr_RadLFluxOld(im,jm,km+1), & & xyr_RadSFluxOld(im,jm,km+1), & & xyro_DelRadLFluxOld(im,jm,km+1,0:1) & & ) end if ! ---- 1. τ の計算 ---- xyr_TauQvap = 0.0d0 xyr_TauDryAir = 0.0d0 do k = km , 1, -1 xyr_TauQvap(:,:,k) = xyr_TauQvap(:,:,k+1) & & + xyz_Qvap(:,:,k) & & * ( xyr_Press(:,:,k) - xyr_Press(:,:,k+1) ) / Grav xyr_TauDryAir(:,:,k) = xyr_TauDryAir(:,:,k+1) & & + ( xyr_Press(:,:,k) - xyr_Press(:,:,k+1) ) / Grav end do ! ---- 2. 長波フラックスの算出 ---- ! (2007-5-4 石渡) ! * ここは論理変数を用意して見てパッとわかるようにできないかな? if ( (CurrentTime - RadLTime) .GE. (RadLDelTime*60*60) ) then RadLTime = CurrentTime call physics_radiation_long( & & xyr_RadLFlux , & ! (out) 長波フラックス & xyro_DelRadLFlux , & ! (out) 長波地表温度変化 & xyz_Temp , & ! (in) 温度 (整数) & xyr_Temp , & ! (in) 温度 (半整数) & xy_SurfTemp , & ! (in) 地表面温度 & xyr_TauQvap , & ! (in) 光学的厚さ：水 & xyr_TauDryAir ) ! (in) 光学的厚さ：空気 ! ---- 2*. 長波フラックスを計算しない場合 ---- else xyr_RadLFlux = xyr_RadLFluxOld xyro_DelRadLFlux = xyro_DelRadLFluxOld do k = 1, km+1 xyr_RadLFlux(:,:,k) = xyr_RadLFlux(:,:,k) & & + xyro_DelRadLFlux(:,:,k,1) & & * (xyz_Temp(:,:,1) - xy_TempOld(:,:) ) xyro_DelRadLFlux(:,:,k,1) = xyro_DelRadLFlux(:,:,k,1) & & / (xy_TempOld(:,:)**3) * (xyz_Temp(:,:,1)**3) end do end if ! ---- 3. 長波陰解用行列 ---- xyo_SurfRadLMatrix(:,:,0) = xyro_DelRadLFlux(:,:,1,0) xyo_SurfRadLMatrix(:,:,1) = xyro_DelRadLFlux(:,:,1,1) xyo_SurfRadLMatrix(:,:,-1) = 0.0d0 if ( (CurrentTime - RadSTime) .GE. (RadSDelTime*60*60) ) then ! ---- 4. 短波入射 ---- call physics_radiation_incoming( & & xyr_RadSFlux(:,:,km+1) , & ! (out) 短波フラックス & xy_InAngle , & ! (out) sec(入射角) & x_Lon , & !(in) 経度 & y_Lat ) !(in) 緯度 ! ---- 5. 短波フラックス ---- call physics_radiation_short( & & xyr_RadSFlux , & ! (inout) 短波フラックス & xyr_TauQvap , & ! (in) 光学的厚さ：水 & xyr_TauDryAir , & ! (in) 光学的厚さ：空気 & xy_InAngle , & ! (in) sec(入射角) & xy_SurfAlbedo ) ! (in) 地表アルベド else xyr_RadSFlux = xyr_RadSFluxOld end if ! ---- 古い値の保存 ---- xy_TempOld = xyz_Temp(:,:,1) xyr_RadLFluxOld = xyr_RadLFlux xyr_RadSFluxOld = xyr_RadSFlux xyro_DelRadLFluxOld = xyro_DelRadLFlux !---------------------------------------------------------------- ! 終了処理 !---------------------------------------------------------------- call EndSub(subname) end subroutine physics_radiation_main subroutine physics_radiation_deltemp( & & xyz_DRadLTempDt, xyz_DRadSTempDt, & !(out) & xyr_RadLFlux, xyr_RadSFlux, xyr_Press & !(in) & ) ! !== 放射加熱率の計算 ! ! 短波放射, 長波放射それぞれの加熱率を計算する. ! use type_mod, only: REKIND, DBKIND, INTKIND, TOKEN, STRING use grid_3d_mod, only: im, jm, km use constants_mod, only: Cp ,& ! 大気定圧比熱 & Grav ! 重力加速度 use dc_trace, only: SetDebug, BeginSub, EndSub, DbgMessage, DataDump implicit none real(DBKIND), intent(out) :: xyz_DRadLTempDt(im,jm,km) ! 長波加熱率 real(DBKIND), intent(out) :: xyz_DRadSTempDt(im,jm,km) ! 短波加熱率 real(DBKIND), intent(in) :: xyr_RadLFlux(im,jm,km+1) ! 長波フラックス real(DBKIND), intent(in) :: xyr_RadSFlux(im,jm,km+1) ! 短波フラックス real(DBKIND), intent(in) :: xyr_Press(im,jm,km+1) ! 圧力 (半整数) character(STRING), parameter:: subname = "physics_radiation_deltemp" ! 作業用内部変数 integer(INTKIND) :: k ! do ループ用作業変数 (東西 i*、南北 j*、鉛直 k*、波数 l*用) continue !---------------------------------------------------------------- ! 開始処理 !---------------------------------------------------------------- call BeginSub(subname) !---------------------------------------------------------------- ! 放射冷却率の演算 (加熱率では?) !---------------------------------------------------------------- do k = 1, km xyz_DRadLTempDt(:,:,k) =( xyr_RadLFlux(:,:,k) - xyr_RadLFlux(:,:,k+1) ) & & / (xyr_Press(:,:,k) - xyr_Press(:,:,k+1) ) / Cp * Grav xyz_DRadSTempDt(:,:,k) =( xyr_RadSFlux(:,:,k) - xyr_RadSFlux(:,:,k+1) ) & & / (xyr_Press(:,:,k) - xyr_Press(:,:,k+1) ) / Cp * Grav end do !---------------------------------------------------------------- ! 終了処理 !---------------------------------------------------------------- call EndSub(subname) end subroutine physics_radiation_deltemp end module physics_radiation_main_mod