Class | phy_surface_flux |
In: |
physics/phy_surface_flux.f90
|
Note that Japanese and English are described in parallel.
地表面フラックスを計算します.
Surface fluxes are calculated.
Create : | PHYSURFFLX 型変数の初期設定 |
Close : | PHYSURFFLX 型変数の終了処理 |
PutLine : | PHYSURFFLX 型変数に格納されている情報の印字 |
initialized : | PHYSURFFLX 型変数が初期設定されているか否か |
SurfaceFlux : | 地表面フラックスの計算 |
———— : | ———— |
Create : | Constructor of "PHYSURFFLX" |
Close : | Deconstructor of "PHYSURFFLX" |
PutLine : | Print information of "PHYSURFFLX" |
initialized : | Check initialization of "PHYSURFFLX" |
SurfaceFlux : | Surface fluxes are calculated |
始めに, PHYSURFFLX 型の変数を定義し, Create で初期設定を行います. SurfaceFlux を用いて地表面フラックスを計算します. PHYSURFFLX 型の変数の終了処理には Close を用いてください.
First, initialize "PHYSURFFLX" by "Create". Calculate surface flux by "SurfaceFlux". In order to terminate "PHYSURFFLX", use "Close".
Subroutine : | |||
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(inout) | ||
err : | logical, intent(out), optional
|
PHYSURFFLX 型の変数の終了処理を行います. なお, 与えられた phy_surfflx が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Deconstructor of "PHYSURFFLX". Note that if phy_surfflx is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhySurfFluxClose
Subroutine : | |||
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(inout) | ||
imax : | integer, intent(in)
| ||
jmax : | integer, intent(in)
| ||
kmax : | integer, intent(in)
| ||
RAir : | real(DP), intent(in)
| ||
Cp : | real(DP), intent(in)
| ||
Grav : | real(DP), intent(in)
| ||
EL : | real(DP), intent(in)
| ||
ES0 : | real(DP), intent(in)
| ||
RVap : | real(DP), intent(in)
| ||
EpsV : | real(DP), intent(in)
| ||
FKarm : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfTemp(0:imax-1, 0:jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfHumidCoeff(0:imax-1, 0:jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfRoughLength(0:imax-1, 0:jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfCondition(0:imax-1, 0:jmax-1) : | integer, intent(in)
| ||
nmlfile : | character(*), intent(in), optional
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
PHYSURFFLX 型の変数の初期設定を行います. 他のサブルーチンを使用する前に必ずこのサブルーチンによって PHYSURFFLX 型の変数を初期設定してください.
なお, 与えられた phy_surfflx が既に初期設定されている場合, プログラムはエラーを発生させます.
NAMELIST を利用する場合には引数 nmlfile に NAMELIST ファイル名 を与えてください. NAMELIST 変数群の詳細に関しては NAMELIST#phy_surface_flux_nml を参照してください.
Constructor of "PHYSURFFLX". Initialize phy_surfflx by this subroutine, before other procedures are used,
Note that if phy_surfflx is already initialized by this procedure, error is occurred.
In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to argument nmlfile. See "NAMELIST#phy_surface_flux_nml" for details about a NAMELIST group.
Alias for PhySurfFluxCreate
Derived Type : | |||
initialized = .false. : | logical
| ||
imax : | integer
| ||
jmax : | integer
| ||
kmax : | integer
| ||
Grav : | real(DP)
| ||
Cp : | real(DP)
| ||
RAir : | real(DP)
| ||
EL : | real(DP)
| ||
RVap : | real(DP)
| ||
EpsV : | real(DP)
| ||
ES0 : | real(DP)
| ||
FKarm : | real(DP)
| ||
xy_SurfTemp(:,:) =>null() : | real(DP), pointer
| ||
xy_SurfHumidCoeff(:,:) =>null() : | real(DP), pointer
| ||
xy_SurfRoughLength(:,:) =>null() : | real(DP), pointer
| ||
xy_SurfCondition(:,:) =>null() : | integer, pointer
| ||
phy_sat : | type(PHYSATNHA) |
まず, Create で "PHYSURFFLX" 型の変数を初期設定して下さい. 初期設定された "PHYSURFFLX" 型の変数を再度利用する際には, Close によって終了処理を行ってください.
Initialize "PHYSURFFLX" variable by "Create" before usage. If you reuse "PHYSURFFLX" variable again for another application, terminate by "Close".
Subroutine : | |||
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(in) | ||
unit : | integer, intent(in), optional
| ||
indent : | character(*), intent(in), optional
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
引数 phy_surfflx に設定されている情報を印字します. デフォルトではメッセージは標準出力に出力されます. unit に装置番号を指定することで, 出力先を変更することが可能です.
Print information of phy_surfflx. By default messages are output to standard output. Unit number for output can be changed by unit argument.
Alias for PhySurfFluxPutLine
Subroutine : | |||
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(inout) | ||
xyz_U(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_V(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_Temp(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyr_Temp(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_QVap(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_Press(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyr_Press(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_GeoPot(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyr_UFlux(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(inout)
| ||
xyr_VFlux(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(inout)
| ||
xyr_TempFlux(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(inout)
| ||
xyr_QVapFlux(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(inout)
| ||
xy_SurfUVMatrix(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
xyaa_SurfTempMatrix(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:1, -1:1) : | real(DP), intent(out) | ||
xyaa_SurfQVapMatrix(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:1, -1:1) : | real(DP), intent(out)
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
地表面フラックスを計算します.
なお, 与えられた phy_surfflx が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Surface fluxes are calculated.
If phy_surfflx is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhySurfFluxSurfaceFlux
Function : | |
result : | logical |
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(in) |
phy_surfflx が初期設定されている場合には .true. が, 初期設定されていない場合には .false. が返ります.
If phy_surfflx is initialized, .true. is returned. If phy_surfflx is not initialized, .false. is returned.
Alias for PhySurfFluxInitialized
Subroutine : | |||
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(inout) | ||
xy_SurfBulkRiNum(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfVelRoughLength(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfTempRoughLength(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfGeoPot(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfVelBulkCoeff(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
xy_SurfTempBulkCoeff(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
xy_SurfQVapBulkCoeff(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
バルク係数を算出します.
なお, 与えられた phy_surfflx が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Bulk coefficients are calculated.
If phy_surfflx is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhySurfFluxBulkCoeff
Subroutine : | |||||||||||
nmlfile : | character(*), intent(in)
| ||||||||||
err : | logical, intent(out), optional
|
NAMELIST ファイル nmlfile から値を入力するための 内部サブルーチンです. Create 内で呼び出されることを 想定しています.
値が NAMELIST ファイル内で指定されていない場合には, 入力された値がそのまま返ります.
なお, nmlfile に空文字が与えられた場合, または 与えられた nmlfile を読み込むことができない場合, プログラムはエラーを発生させます.
This is an internal subroutine to input values from NAMELIST file nmlfile. This subroutine is expected to be called by "Create".
A value not specified in NAMELIST file is returned without change.
If nmlfile is empty, or nmlfile can not be read, error is occurred.
Alias for PhySurfFluxNmlRead
Subroutine : | |||
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(inout) | ||
xy_SurfBulkRiNum(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfVelRoughLength(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfTempRoughLength(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfGeoPot(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfVelBulkCoeff(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
xy_SurfTempBulkCoeff(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
xy_SurfQVapBulkCoeff(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
バルク係数を算出します.
なお, 与えられた phy_surfflx が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Bulk coefficients are calculated.
If phy_surfflx is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhySurfFluxBulkCoeff( phy_surfflx, xy_SurfBulkRiNum, xy_SurfVelRoughLength, xy_SurfTempRoughLength, xy_SurfGeoPot, xy_SurfVelBulkCoeff, xy_SurfTempBulkCoeff, xy_SurfQVapBulkCoeff, err ) ! ! バルク係数を算出します. ! ! なお, 与えられた *phy_surfflx* が Create によって初期設定 ! されていない場合, プログラムはエラーを発生させます. ! ! Bulk coefficients are calculated. ! ! If *phy_surfflx* is not initialized by "Create" yet, ! error is occurred. ! use dc_trace, only: BeginSub, EndSub use dc_string, only: PutLine, Printf use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOTINIT implicit none type(PHYSURFFLX), intent(inout):: phy_surfflx real(DP), intent(in):: xy_SurfBulkRiNum (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! バルク $ R_i $ 数. ! Bulk $ R_i $ number !!$ real(DP), intent(in):: xy_SurfVelAbs (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) !!$ ! 風速絶対値. !!$ ! Absolute velocity real(DP), intent(in):: xy_SurfVelRoughLength (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 地表粗度長 (運動量). ! Surface rough length (momentum) real(DP), intent(in):: xy_SurfTempRoughLength (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 地表粗度長 (熱). ! Surface rough length (thermal) real(DP), intent(in):: xy_SurfGeoPot (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! $ \phi $ . ジオポテンシャル (地表面). ! Geo-potential (on surface) real(DP), intent(out):: xy_SurfVelBulkCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! バルク係数:運動量. ! Bulk coefficient: temperature real(DP), intent(out):: xy_SurfTempBulkCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! バルク係数:温度. ! Bulk coefficient: temperature real(DP), intent(out):: xy_SurfQVapBulkCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! バルク係数:比湿. ! Bulk coefficient: specific humidity logical, intent(out), optional:: err ! 例外処理用フラグ. ! デフォルトでは, この手続き内でエラーが ! 生じた場合, プログラムは強制終了します. ! 引数 *err* が与えられる場合, ! プログラムは強制終了せず, 代わりに ! *err* に .true. が代入されます. ! ! Exception handling flag. ! By default, when error occur in ! this procedure, the program aborts. ! If this *err* argument is given, ! .true. is substituted to *err* and ! the program does not abort. !----------------------------------- ! 作業変数 ! Work variables integer:: imax ! 経度格子点数. ! Number of grid points in longitude integer:: jmax ! 緯度格子点数. ! Number of grid points in latitude real(DP):: FKarm ! $ k $ . カルマン定数. Karman constant logical:: Neutral = .false. ! 中立であるか否か. ! Whether it was neutral or not? real(DP), parameter:: ConstBulkCoeff = -1.0_DP ! バルク係数一定値. ! Steady value of bulk coefficient real(DP), parameter:: VelBulkCoeffMin = 0.0_DP ! $ u $ バルク係数最小値. ! Minimum value of $ u $ bulk coefficient real(DP), parameter:: TempBulkCoeffMin = 0.0_DP ! $ T $ バルク係数最小値. ! Minimum value of $ T $ bulk coefficient real(DP), parameter:: QVapBulkCoeffMin = 0.0_DP ! $ q $ バルク係数最小値. ! Minimum value of $ q $ bulk coefficient real(DP), parameter:: VelBulkCoeffMax = 1.0_DP ! $ u $ バルク係数最大値. ! Maximum value of $ u $ bulk coefficient real(DP), parameter:: TempBulkCoeffMax = 1.0_DP ! $ T $ バルク係数最大値. ! Maximum value of $ T $ bulk coefficient real(DP), parameter:: QVapBulkCoeffMax = 1.0_DP ! $ q $ バルク係数最大値. ! Maximum value of $ q $ bulk coefficient integer:: i, j ! DO ループ用作業変数 ! Work variables for DO loop integer:: stat character(STRING):: cause_c character(*), parameter:: subname = 'PhySurfFluxBulkCoeff' continue call BeginSub( subname ) stat = DC_NOERR cause_c = '' !----------------------------------------------------------------- ! 初期設定のチェック ! Check initialization !----------------------------------------------------------------- if ( .not. phy_surfflx % initialized ) then stat = DC_ENOTINIT cause_c = 'PHYSURFFLX' goto 999 end if !----------------------------------------------------------------- ! *phy_surfflx* に格納されている設定値の取り出し ! Fetch setting values stored in *phy_surfflx* !----------------------------------------------------------------- imax = phy_surfflx % imax jmax = phy_surfflx % jmax FKarm = phy_surfflx % FKarm !----------------------------------------------------------------- ! 中立バルク係数の計算 ! Calculate neutral bulk coefficients !----------------------------------------------------------------- if ( ConstBulkCoeff < 0.0_DP ) then xy_SurfVelBulkCoeff = ( FKarm / log ( xy_SurfGeoPot / xy_SurfVelRoughLength ) )**2 xy_SurfTempBulkCoeff = ( FKarm / log ( xy_SurfGeoPot / xy_SurfTempRoughLength ) )**2 xy_SurfQVapBulkCoeff = xy_SurfTempBulkCoeff else xy_SurfVelBulkCoeff = ConstBulkCoeff xy_SurfTempBulkCoeff = ConstBulkCoeff xy_SurfQVapBulkCoeff = ConstBulkCoeff end if !----------------------------------------------------------------- ! 非中立バルク係数の計算 ! Calculate non-neutral bulk coefficients !----------------------------------------------------------------- if ( .not. Neutral ) then do i = 0, imax-1 do j = 0, jmax-1 if ( xy_SurfBulkRiNum(i,j) > 0.0_DP ) then xy_SurfVelBulkCoeff(i,j) = xy_SurfVelBulkCoeff(i,j) / ( 1.0_DP + 10.0_DP * xy_SurfBulkRiNum(i,j) / sqrt( 1.0_DP + 5.0_DP * xy_SurfBulkRiNum(i,j) ) ) xy_SurfTempBulkCoeff(i,j) = xy_SurfTempBulkCoeff(i,j) / ( 1.0_DP + 15.0_DP * xy_SurfBulkRiNum(i,j) / sqrt( 1.0_DP + 5.0_DP * xy_SurfBulkRiNum(i,j) ) ) xy_SurfQVapBulkCoeff(i,j) = xy_SurfTempBulkCoeff(i,j) else xy_SurfVelBulkCoeff(i,j) = xy_SurfVelBulkCoeff(i,j) * ( 1.0_DP - 10.0_DP * xy_SurfBulkRiNum(i,j) / ( 1.0_DP + 75.0_DP * xy_SurfVelBulkCoeff(i,j) * sqrt( - xy_SurfGeoPot(i,j) / xy_SurfVelRoughLength(i,j) * xy_SurfBulkRiNum(i,j) ) ) ) xy_SurfTempBulkCoeff(i,j) = xy_SurfTempBulkCoeff(i,j) * ( 1.0_DP - 15.0_DP * xy_SurfBulkRiNum(i,j) / ( 1.0_DP + 75.0_DP * xy_SurfTempBulkCoeff(i,j) * sqrt( - xy_SurfGeoPot(i,j) / xy_SurfTempRoughLength(i,j) * xy_SurfBulkRiNum(i,j) ) ) ) xy_SurfQVapBulkCoeff(i,j) = xy_SurfTempBulkCoeff(i,j) end if end do end do end if !----------------------------------------------------------------- ! 最大/最小 判定 ! Measure maximum/minimum !----------------------------------------------------------------- do i = 0, imax-1 do j = 0, jmax-1 xy_SurfVelBulkCoeff(i,j) = max( min( xy_SurfVelBulkCoeff(i,j), VelBulkCoeffMax ), VelBulkCoeffMin ) xy_SurfTempBulkCoeff(i,j) = max( min( xy_SurfTempBulkCoeff(i,j), TempBulkCoeffMax ), TempBulkCoeffMin ) xy_SurfQVapBulkCoeff(i,j) = max( min( xy_SurfQVapBulkCoeff(i,j), QVapBulkCoeffMax ), QVapBulkCoeffMin ) end do end do !----------------------------------------------------------------- ! 終了処理, 例外処理 ! Termination and Exception handling !----------------------------------------------------------------- 999 continue call StoreError( stat, subname, err, cause_c ) call EndSub( subname ) end subroutine PhySurfFluxBulkCoeff
Subroutine : | |||
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(inout) | ||
err : | logical, intent(out), optional
|
PHYSURFFLX 型の変数の終了処理を行います. なお, 与えられた phy_surfflx が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Deconstructor of "PHYSURFFLX". Note that if phy_surfflx is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhySurfFluxClose( phy_surfflx, err ) ! ! PHYSURFFLX 型の変数の終了処理を行います. ! なお, 与えられた *phy_surfflx* が Create によって初期設定 ! されていない場合, プログラムはエラーを発生させます. ! ! Deconstructor of "PHYSURFFLX". ! Note that if *phy_surfflx* is not initialized by "Create" yet, ! error is occurred. ! use dc_trace, only: BeginSub, EndSub use dc_string, only: PutLine, Printf use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOTINIT use phy_saturate_nha92, only: PhySatNhaClose implicit none type(PHYSURFFLX), intent(inout):: phy_surfflx logical, intent(out), optional:: err ! 例外処理用フラグ. ! デフォルトでは, この手続き内でエラーが ! 生じた場合, プログラムは強制終了します. ! 引数 *err* が与えられる場合, ! プログラムは強制終了せず, 代わりに ! *err* に .true. が代入されます. ! ! Exception handling flag. ! By default, when error occur in ! this procedure, the program aborts. ! If this *err* argument is given, ! .true. is substituted to *err* and ! the program does not abort. !----------------------------------- ! 作業変数 ! Work variables integer:: stat character(STRING):: cause_c character(*), parameter:: subname = 'PhySurfFluxClose' continue call BeginSub( subname ) stat = DC_NOERR cause_c = '' !----------------------------------------------------------------- ! 初期設定のチェック ! Check initialization !----------------------------------------------------------------- if ( .not. phy_surfflx % initialized ) then stat = DC_ENOTINIT cause_c = 'PHYSURFFLX' goto 999 end if !----------------------------------------------------------------- ! "PHYSURFFLX" の設定の消去 ! Clear the settings for "PHYSURFFLX" !----------------------------------------------------------------- deallocate( phy_surfflx % xy_SurfTemp ) deallocate( phy_surfflx % xy_SurfHumidCoeff ) deallocate( phy_surfflx % xy_SurfRoughLength ) deallocate( phy_surfflx % xy_SurfCondition ) !----------------------------------------------------------------- ! 飽和比湿計算用オブジェクトの終了処理 ! Terminate object for calculation of saturation specific humidity !----------------------------------------------------------------- call PhySatNhaClose( phy_sat_nha = phy_surfflx % phy_sat, err = err ) ! (out) !----------------------------------------------------------------- ! 終了処理, 例外処理 ! Termination and Exception handling !----------------------------------------------------------------- phy_surfflx % initialized = .false. 999 continue call StoreError( stat, subname, err, cause_c ) call EndSub( subname ) end subroutine PhySurfFluxClose
Subroutine : | |||
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(inout) | ||
imax : | integer, intent(in)
| ||
jmax : | integer, intent(in)
| ||
kmax : | integer, intent(in)
| ||
RAir : | real(DP), intent(in)
| ||
Cp : | real(DP), intent(in)
| ||
Grav : | real(DP), intent(in)
| ||
EL : | real(DP), intent(in)
| ||
ES0 : | real(DP), intent(in)
| ||
RVap : | real(DP), intent(in)
| ||
EpsV : | real(DP), intent(in)
| ||
FKarm : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfTemp(0:imax-1, 0:jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfHumidCoeff(0:imax-1, 0:jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfRoughLength(0:imax-1, 0:jmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xy_SurfCondition(0:imax-1, 0:jmax-1) : | integer, intent(in)
| ||
nmlfile : | character(*), intent(in), optional
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
PHYSURFFLX 型の変数の初期設定を行います. 他のサブルーチンを使用する前に必ずこのサブルーチンによって PHYSURFFLX 型の変数を初期設定してください.
なお, 与えられた phy_surfflx が既に初期設定されている場合, プログラムはエラーを発生させます.
NAMELIST を利用する場合には引数 nmlfile に NAMELIST ファイル名 を与えてください. NAMELIST 変数群の詳細に関しては NAMELIST#phy_surface_flux_nml を参照してください.
Constructor of "PHYSURFFLX". Initialize phy_surfflx by this subroutine, before other procedures are used,
Note that if phy_surfflx is already initialized by this procedure, error is occurred.
In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to argument nmlfile. See "NAMELIST#phy_surface_flux_nml" for details about a NAMELIST group.
subroutine PhySurfFluxCreate( phy_surfflx, imax, jmax, kmax, RAir, Cp, Grav, EL, ES0, RVap, EpsV, FKarm, xy_SurfTemp, xy_SurfHumidCoeff, xy_SurfRoughLength, xy_SurfCondition, nmlfile, err ) ! ! PHYSURFFLX 型の変数の初期設定を行います. ! 他のサブルーチンを使用する前に必ずこのサブルーチンによって ! PHYSURFFLX 型の変数を初期設定してください. ! ! なお, 与えられた *phy_surfflx* が既に初期設定されている場合, ! プログラムはエラーを発生させます. ! ! NAMELIST を利用する場合には引数 *nmlfile* に NAMELIST ファイル名 ! を与えてください. NAMELIST 変数群の詳細に関しては ! NAMELIST#phy_surface_flux_nml を参照してください. ! ! Constructor of "PHYSURFFLX". ! Initialize *phy_surfflx* by this subroutine, ! before other procedures are used, ! ! Note that if *phy_surfflx* is already initialized ! by this procedure, error is occurred. ! ! In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to ! argument *nmlfile*. See "NAMELIST#phy_surface_flux_nml" ! for details about a NAMELIST group. ! use dc_trace, only: BeginSub, EndSub use dc_string, only: PutLine, Printf use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT use dc_present, only: present_and_not_empty, present_and_true use dc_message, only: MessageNotify use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_EALREADYINIT, DC_EARGLACK, DC_ENEGATIVE, DC_ENOFILEREAD use phy_saturate_nha92, only: PhySatNhaCreate implicit none type(PHYSURFFLX), intent(inout):: phy_surfflx integer, intent(in):: imax ! 経度格子点数. ! Number of grid points in longitude integer, intent(in):: jmax ! 緯度格子点数. ! Number of grid points in latitude integer, intent(in):: kmax ! 鉛直層数. ! Number of vertical level real(DP), intent(in):: Grav ! $ g $ . 重力加速度. Gravitational acceleration real(DP), intent(in):: Cp ! $ C_p $ . 大気定圧比熱. Specific heat of air at constant pressure real(DP), intent(in):: RAir ! $ R $ . 大気気体定数. Gas constant of air real(DP), intent(in):: EL ! $ L $ . 水の凝結の潜熱. Latent heat of condensation of water vapor real(DP), intent(in):: RVap ! $ R_v $ . 水蒸気気体定数. Gas constant of water vapor real(DP), intent(in):: EpsV ! $ \epsilon_v $ . 水蒸気分子量比. Molecular weight ratio of water vapor real(DP), intent(in):: ES0 ! $ e^{*} $ (273K) . 0 ℃での飽和蒸気圧. Saturated vapor pressure at 0 degrees C real(DP), intent(in):: FKarm ! $ k $ . カルマン定数. Karman constant real(DP), intent(in):: xy_SurfTemp (0:imax-1, 0:jmax-1) ! 地表面温度. ! Surface temperature real(DP), intent(in):: xy_SurfHumidCoeff (0:imax-1, 0:jmax-1) ! 地表湿潤度. ! Surface humidity coefficient real(DP), intent(in):: xy_SurfRoughLength (0:imax-1, 0:jmax-1) ! 地表粗度長. ! Surface rough length integer, intent(in):: xy_SurfCondition (0:imax-1, 0:jmax-1) ! 地表状態. ! Surface condition character(*), intent(in), optional:: nmlfile ! NAMELIST ファイルの名称. ! この引数に空文字以外を与えた場合, ! 指定されたファイルから ! NAMELIST 変数群を読み込みます. ! ファイルを読み込めない場合にはエラーを ! 生じます. ! ! NAMELIST 変数群の詳細に関しては ! NAMELIST#phy_surface_flux_nml ! を参照してください. ! ! NAMELIST file name. ! If nonnull character is specified to ! this argument, ! NAMELIST group name is loaded from the ! file. ! If the file can not be read, ! an error occurs. ! ! See "NAMELIST#phy_surface_flux_nml" ! for details about a NAMELIST group. ! logical, intent(out), optional:: err ! 例外処理用フラグ. ! デフォルトでは, この手続き内でエラーが ! 生じた場合, プログラムは強制終了します. ! 引数 *err* が与えられる場合, ! プログラムは強制終了せず, 代わりに ! *err* に .true. が代入されます. ! ! Exception handling flag. ! By default, when error occur in ! this procedure, the program aborts. ! If this *err* argument is given, ! .true. is substituted to *err* and ! the program does not abort. !----------------------------------- ! 作業変数 ! Work variables integer:: stat character(STRING):: cause_c character(*), parameter:: subname = 'PhySurfFluxCreate' continue call BeginSub( subname, version ) stat = DC_NOERR cause_c = '' !----------------------------------------------------------------- ! 初期設定のチェック ! Check initialization !----------------------------------------------------------------- if ( phy_surfflx % initialized ) then stat = DC_EALREADYINIT cause_c = 'PHYSURFFLX' goto 999 end if !----------------------------------------------------------------- ! 引数の正当性のチェック ! Validate arguments !----------------------------------------------------------------- if (imax < 1) then stat = DC_ENEGATIVE cause_c = 'imax' goto 999 end if if (jmax < 1) then stat = DC_ENEGATIVE cause_c = 'jmax' goto 999 end if if (kmax < 1) then stat = DC_ENEGATIVE cause_c = 'kmax' goto 999 end if !----------------------------------------------------------------- ! "PHYSURFFLX" の設定 ! Configure the settings for "PHYSURFFLX" !----------------------------------------------------------------- phy_surfflx % imax = imax phy_surfflx % jmax = jmax phy_surfflx % kmax = kmax phy_surfflx % RAir = RAir phy_surfflx % Cp = Cp phy_surfflx % Grav = Grav phy_surfflx % EL = EL phy_surfflx % ES0 = ES0 phy_surfflx % RVap = RVap phy_surfflx % EpsV = EpsV phy_surfflx % FKarm = FKarm allocate( phy_surfflx % xy_SurfTemp (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ) allocate( phy_surfflx % xy_SurfHumidCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ) allocate( phy_surfflx % xy_SurfRoughLength (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ) allocate( phy_surfflx % xy_SurfCondition (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ) phy_surfflx % xy_SurfTemp = xy_SurfTemp phy_surfflx % xy_SurfHumidCoeff = xy_SurfHumidCoeff phy_surfflx % xy_SurfRoughLength = xy_SurfRoughLength phy_surfflx % xy_SurfCondition = xy_SurfCondition !------------------------- ! デフォルト値 ! Default values !!$ phy_surfflx % param_r = 0.0_DP !!$ phy_surfflx % param_c = 'hogehoge' !------------------------- ! オプショナル引数からの値 ! Values from optional arguments !!$ phy_surfflx % param_i = param_i !!$ if ( present(param_r) ) phy_surfflx % param_r = param_r !!$ if ( present(param_c) ) phy_surfflx % param_c = param_c !------------------------- ! NAMELIST からの値 ! Values from NAMELIST !!$ if ( present_and_not_empty(nmlfile) ) then !!$ call MessageNotify( 'M', subname, & !!$ & 'Loading NAMELIST file "%c" ...', & !!$ & c1 = trim(nmlfile) ) !!$ call NmlRead ( nmlfile = nmlfile, & ! (in) !!$ & param_i = phy_surfflx % param_i, & ! (inout) !!$ & param_r = phy_surfflx % param_r, & ! (inout) !!$ & param_c_ = phy_surfflx % param_c, & ! (inout) !!$ & err = err ) ! (out) !!$ if ( present_and_true(err) ) then !!$ call MessageNotify( 'W', subname, & !!$ & '"%c" can not be read.', & !!$ & c1 = trim(nmlfile) ) !!$ stat = DC_ENOFILEREAD !!$ cause_c = nmlfile !!$ goto 999 !!$ end if !!$ end if !----------------------------------------------------------------- ! 設定値の正当性のチェック ! Validate setting values !----------------------------------------------------------------- !!$ if ( phy_surfflx % param_i < 0 ) then !!$ stat = DC_ENEGATIVE !!$ cause_c = 'param_i' !!$ goto 999 !!$ end if !----------------------------------------------------------------- ! 飽和比湿計算用オブジェクトの初期化 ! Initialize object for calculation of saturation specific humidity !----------------------------------------------------------------- call PhySatNhaCreate( phy_sat_nha = phy_surfflx % phy_sat, imax = imax, jmax = jmax, kmax = kmax, EpsV = EpsV, err = err ) ! (out) !----------------------------------------------------------------- ! 終了処理, 例外処理 ! Termination and Exception handling !----------------------------------------------------------------- phy_surfflx % initialized = .true. 999 continue call StoreError( stat, subname, err, cause_c ) call EndSub( subname ) end subroutine PhySurfFluxCreate
Function : | |
result : | logical |
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(in) |
phy_surfflx が初期設定されている場合には .true. が, 初期設定されていない場合には .false. が返ります.
If phy_surfflx is initialized, .true. is returned. If phy_surfflx is not initialized, .false. is returned.
logical function PhySurfFluxInitialized( phy_surfflx ) result(result) ! ! *phy_surfflx* が初期設定されている場合には .true. が, ! 初期設定されていない場合には .false. が返ります. ! ! If *phy_surfflx* is initialized, .true. is returned. ! If *phy_surfflx* is not initialized, .false. is returned. ! implicit none type(PHYSURFFLX), intent(in):: phy_surfflx continue result = phy_surfflx % initialized end function PhySurfFluxInitialized
Subroutine : | |||||||||||
nmlfile : | character(*), intent(in)
| ||||||||||
err : | logical, intent(out), optional
|
NAMELIST ファイル nmlfile から値を入力するための 内部サブルーチンです. Create 内で呼び出されることを 想定しています.
値が NAMELIST ファイル内で指定されていない場合には, 入力された値がそのまま返ります.
なお, nmlfile に空文字が与えられた場合, または 与えられた nmlfile を読み込むことができない場合, プログラムはエラーを発生させます.
This is an internal subroutine to input values from NAMELIST file nmlfile. This subroutine is expected to be called by "Create".
A value not specified in NAMELIST file is returned without change.
If nmlfile is empty, or nmlfile can not be read, error is occurred.
subroutine PhySurfFluxNmlRead( nmlfile, err ) ! ! NAMELIST ファイル *nmlfile* から値を入力するための ! 内部サブルーチンです. Create 内で呼び出されることを ! 想定しています. ! ! 値が NAMELIST ファイル内で指定されていない場合には, ! 入力された値がそのまま返ります. ! ! なお, *nmlfile* に空文字が与えられた場合, または ! 与えられた *nmlfile* を読み込むことができない場合, ! プログラムはエラーを発生させます. ! ! This is an internal subroutine to input values from ! NAMELIST file *nmlfile*. This subroutine is expected to be ! called by "Create". ! ! A value not specified in NAMELIST file is returned ! without change. ! ! If *nmlfile* is empty, or *nmlfile* can not be read, ! error is occurred. ! use dc_trace, only: BeginSub, EndSub use dc_string, only: PutLine, Printf use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT use dc_iounit, only: FileOpen use dc_message, only: MessageNotify use dc_present, only: present_and_true use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOFILEREAD implicit none character(*), intent(in):: nmlfile ! NAMELIST ファイルの名称. ! NAMELIST file name !!$ integer, intent(inout):: param_i !!$ real(DP), intent(inout):: param_r !!$ character(*), intent(inout):: param_c_ !!$ character(TOKEN):: param_c logical, intent(out), optional:: err ! 例外処理用フラグ. ! デフォルトでは, この手続き内でエラーが ! 生じた場合, プログラムは強制終了します. ! 引数 *err* が与えられる場合, ! プログラムは強制終了せず, 代わりに ! *err* に .true. が代入されます. ! ! Exception handling flag. ! By default, when error occur in ! this procedure, the program aborts. ! If this *err* argument is given, ! .true. is substituted to *err* and ! the program does not abort. !!$ namelist /phy_surface_flux_nml/ & !!$ & param_i, param_r, param_c ! phy_surface_flux モジュール用 ! NAMELIST 変数群名. ! ! phy_surface_flux#Create を使用する際に, ! オプショナル引数 *nmlfile* へ NAMELIST ! ファイル名を指定することで, そのファイルから ! この NAMELIST 変数群を読み込みます. ! ! NAMELIST group name for ! "phy_surface_flux" module. ! ! If a NAMELIST filename is specified to ! an optional argument *nmlfile* ! when "phy_surface_flux#Create" is used, ! this NAMELIST group is loaded from ! the file. !----------------------------------- ! 作業変数 ! Work variables integer:: stat character(STRING):: cause_c integer:: unit_nml ! NAMELIST ファイルオープン用装置番号. ! Unit number for NAMELIST file open !!$ integer:: iostat_nml ! NAMELIST 読み込み時の IOSTAT. !!$ ! IOSTAT of NAMELIST read character(*), parameter:: subname = 'PhySurfFluxNmlRead' continue call BeginSub( subname ) stat = DC_NOERR cause_c = '' !----------------------------------------------------------------- ! 文字型引数を NAMELIST 変数群へ代入 ! Substitute character arguments to NAMELIST group !----------------------------------------------------------------- !!$ param_c = param_c_ !---------------------------------------------------------------- ! NAMELIST ファイルのオープン ! Open NAMELIST file !---------------------------------------------------------------- call FileOpen( unit = unit_nml, file = nmlfile, mode = 'r', err = err ) ! (out) if ( present_and_true(err) ) then stat = DC_ENOFILEREAD cause_c = nmlfile goto 999 end if !----------------------------------------------------------------- ! NAMELIST 変数群の取得 ! Get NAMELIST group !----------------------------------------------------------------- !!$ read( unit = unit_nml, & ! (in) !!$ & nml = phy_surface_flux_nml, iostat = iostat_nml ) ! (out) !!$ if ( iostat_nml == 0 ) then !!$ call MessageNotify( 'M', subname, & !!$ & 'NAMELIST group "%c" is loaded from "%c".', & !!$ & c1 = 'phy_surface_flux_nml', c2 = trim(nmlfile) ) !!$ write(STDOUT, nml = phy_surface_flux_nml) !!$ else !!$ call MessageNotify( 'W', subname, & !!$ & 'NAMELIST group "%c" is not found in "%c" (iostat=%d).', & !!$ & c1 = 'phy_surface_flux_nml', c2 = trim(nmlfile), & !!$ & i = (/iostat_nml/) ) !!$ end if close( unit_nml ) !----------------------------------------------------------------- ! NAMELIST 変数群を文字型引数へ代入 ! Substitute NAMELIST group to character arguments !----------------------------------------------------------------- !!$ param_c_ = param_c !----------------------------------------------------------------- ! 終了処理, 例外処理 ! Termination and Exception handling !----------------------------------------------------------------- 999 continue call StoreError( stat, subname, err, cause_c ) call EndSub( subname ) end subroutine PhySurfFluxNmlRead
Subroutine : | |||
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(in) | ||
unit : | integer, intent(in), optional
| ||
indent : | character(*), intent(in), optional
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
引数 phy_surfflx に設定されている情報を印字します. デフォルトではメッセージは標準出力に出力されます. unit に装置番号を指定することで, 出力先を変更することが可能です.
Print information of phy_surfflx. By default messages are output to standard output. Unit number for output can be changed by unit argument.
subroutine PhySurfFluxPutLine( phy_surfflx, unit, indent, err ) ! ! 引数 *phy_surfflx* に設定されている情報を印字します. ! デフォルトではメッセージは標準出力に出力されます. ! *unit* に装置番号を指定することで, 出力先を変更することが可能です. ! ! Print information of *phy_surfflx*. ! By default messages are output to standard output. ! Unit number for output can be changed by *unit* argument. ! use dc_trace, only: BeginSub, EndSub use dc_string, only: PutLine, Printf use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOTINIT use phy_saturate_nha92, only: PhySatNhaPutLine implicit none type(PHYSURFFLX), intent(in):: phy_surfflx integer, intent(in), optional:: unit ! 出力先の装置番号. ! デフォルトの出力先は標準出力. ! ! Unit number for output. ! Default value is standard output. character(*), intent(in), optional:: indent ! 表示されるメッセージの字下げ. ! ! Indent of displayed messages. logical, intent(out), optional:: err ! 例外処理用フラグ. ! デフォルトでは, この手続き内でエラーが ! 生じた場合, プログラムは強制終了します. ! 引数 *err* が与えられる場合, ! プログラムは強制終了せず, 代わりに ! *err* に .true. が代入されます. ! ! Exception handling flag. ! By default, when error occur in ! this procedure, the program aborts. ! If this *err* argument is given, ! .true. is substituted to *err* and ! the program does not abort. !----------------------------------- ! 作業変数 ! Work variables integer:: stat character(STRING):: cause_c integer:: out_unit integer:: indent_len character(STRING):: indent_str character(*), parameter:: subname = 'PhySurfFluxPutLine' continue call BeginSub( subname ) stat = DC_NOERR cause_c = '' !----------------------------------------------------------------- ! 初期設定のチェック ! Check initialization !----------------------------------------------------------------- if ( present(unit) ) then out_unit = unit else out_unit = STDOUT end if indent_len = 0 indent_str = '' if ( present(indent) ) then if ( len(indent) /= 0 ) then indent_len = len(indent) indent_str(1:indent_len) = indent end if end if !----------------------------------------------------------------- ! "PHYSURFFLX" の設定の印字 ! Print the settings for "PHYSURFFLX" !----------------------------------------------------------------- if ( phy_surfflx % initialized ) then call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '#<PHYSURFFLX:: @initialized=%y', l = (/phy_surfflx % initialized/) ) call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @imax=%d @jmax=%d @kmax=%d', i = (/phy_surfflx % imax, phy_surfflx % jmax, phy_surfflx % kmax/) ) call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @Grav=%f @Cp=%f @RAir=%f', d = (/ phy_surfflx % Grav, phy_surfflx % Cp, phy_surfflx % RAir /) ) call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @EL=%f @RVap=%f @EpsV=%f', d = (/ phy_surfflx % EL, phy_surfflx % RVap, phy_surfflx % EpsV /) ) call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @ES0=%f @FKarm=%f', d = (/ phy_surfflx % ES0, phy_surfflx % FKarm /) ) call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @phy_sat=' ) call PhySatNhaPutLine( phy_sat_nha = phy_surfflx % phy_sat, unit = out_unit, indent = indent_str(1:indent_len) // ' ', err = err ) ! (out) call PutLine( phy_surfflx % xy_SurfTemp, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_surfflx % xy_SurfTemp), ubounds = ubound(phy_surfflx % xy_SurfTemp), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @xy_SurfTemp=' ) call PutLine( phy_surfflx % xy_SurfHumidCoeff, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_surfflx % xy_SurfHumidCoeff), ubounds = ubound(phy_surfflx % xy_SurfHumidCoeff), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @xy_SurfHumidCoeff=' ) call PutLine( phy_surfflx % xy_SurfRoughLength, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_surfflx % xy_SurfRoughLength), ubounds = ubound(phy_surfflx % xy_SurfRoughLength), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @xy_SurfRoughLength=' ) call PutLine( phy_surfflx % xy_SurfCondition, unit = out_unit, lbounds = lbound(phy_surfflx % xy_SurfCondition), ubounds = ubound(phy_surfflx % xy_SurfCondition), indent = indent_str(1:indent_len) // ' @xy_SurfCondition=' ) call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '>' ) else call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '#<PHYSURFFLX:: @initialized=%y>', l = (/phy_surfflx % initialized/) ) end if !----------------------------------------------------------------- ! 終了処理, 例外処理 ! Termination and Exception handling !----------------------------------------------------------------- 999 continue call StoreError( stat, subname, err, cause_c ) call EndSub( subname ) end subroutine PhySurfFluxPutLine
Subroutine : | |||
phy_surfflx : | type(PHYSURFFLX), intent(inout) | ||
xyz_U(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_V(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_Temp(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyr_Temp(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_QVap(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_Press(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyr_Press(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyz_GeoPot(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
xyr_UFlux(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(inout)
| ||
xyr_VFlux(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(inout)
| ||
xyr_TempFlux(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(inout)
| ||
xyr_QVapFlux(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) : | real(DP), intent(inout)
| ||
xy_SurfUVMatrix(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
xyaa_SurfTempMatrix(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:1, -1:1) : | real(DP), intent(out) | ||
xyaa_SurfQVapMatrix(0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:1, -1:1) : | real(DP), intent(out)
| ||
err : | logical, intent(out), optional
|
地表面フラックスを計算します.
なお, 与えられた phy_surfflx が Create によって初期設定 されていない場合, プログラムはエラーを発生させます.
Surface fluxes are calculated.
If phy_surfflx is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhySurfFluxSurfaceFlux( phy_surfflx, xyz_U, xyz_V, xyz_Temp, xyr_Temp, xyz_QVap, xyz_Press, xyr_Press, xyz_GeoPot, xyr_UFlux, xyr_VFlux, xyr_TempFlux, xyr_QVapFlux, xy_SurfUVMatrix, xyaa_SurfTempMatrix, xyaa_SurfQVapMatrix, err ) ! ! 地表面フラックスを計算します. ! ! なお, 与えられた *phy_surfflx* が Create によって初期設定 ! されていない場合, プログラムはエラーを発生させます. ! ! Surface fluxes are calculated. ! ! If *phy_surfflx* is not initialized by "Create" yet, ! error is occurred. ! use dc_trace, only: BeginSub, EndSub use dc_string, only: PutLine, Printf use dc_types, only: DP, STRING, TOKEN, STDOUT use dc_error, only: StoreError, DC_NOERR, DC_ENOTINIT use phy_saturate_nha92, only: CalcQVapSat, CalcDQVapSatDTemp implicit none type(PHYSURFFLX), intent(inout):: phy_surfflx real(DP), intent(in):: xyz_U (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) ! $ u $ . 東西風速. Zonal wind real(DP), intent(in):: xyz_V (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) ! $ v $ . 南北風速. Meridional wind real(DP), intent(in):: xyz_Temp (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) ! $ T $ . 温度 (整数レベル). ! Temperature (full level) real(DP), intent(in):: xyr_Temp (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) ! $ T $ . 温度 (半整数レベル). ! Temperature (half level) real(DP), intent(in):: xyz_QVap (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) ! $ q $ . 比湿. Specific humidity real(DP), intent(in):: xyz_Press (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) ! $ p_s $ . 地表面気圧 (整数レベル). ! Surface pressure (full level) real(DP), intent(in):: xyr_Press (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) ! $ p_s $ . 地表面気圧 (半整数レベル). ! Surface pressure (half level) real(DP), intent(in):: xyz_GeoPot (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax-1) ! $ \phi $ . ジオポテンシャル (整数レベル). ! Geo-potential (full level) real(DP), intent(inout):: xyr_UFlux (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) ! 東西風速フラックス. ! Zonal wind flux real(DP), intent(inout):: xyr_VFlux (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) ! 南北風速フラックス. ! Meridional wind flux real(DP), intent(inout):: xyr_TempFlux (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) ! 温度フラックス. ! Temperature flux real(DP), intent(inout):: xyr_QVapFlux (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:phy_surfflx%kmax) ! 比湿フラックス. ! Specific humidity flux real(DP), intent(out):: xy_SurfUVMatrix (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 速度陰解行列: 地表. ! Implicit matrix about velocity: surface real(DP), intent(out):: xyaa_SurfTempMatrix (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:1, -1:1) ! 温度陰解行列: 地表. ! Implicit matrix about temperature: surface real(DP), intent(out):: xyaa_SurfQVapMatrix (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1, 0:1, -1:1) ! 比湿陰解行列: 地表. ! Implicit matrix about specific humidity: surface logical, intent(out), optional:: err ! 例外処理用フラグ. ! デフォルトでは, この手続き内でエラーが ! 生じた場合, プログラムは強制終了します. ! 引数 *err* が与えられる場合, ! プログラムは強制終了せず, 代わりに ! *err* に .true. が代入されます. ! ! Exception handling flag. ! By default, when error occur in ! this procedure, the program aborts. ! If this *err* argument is given, ! .true. is substituted to *err* and ! the program does not abort. !----------------------------------- ! 作業変数 ! Work variables integer:: imax ! 経度格子点数. ! Number of grid points in longitude integer:: jmax ! 緯度格子点数. ! Number of grid points in latitude real(DP):: Grav ! $ g $ . 重力加速度. Gravitational acceleration real(DP):: Cp ! $ C_p $ . 大気定圧比熱. Specific heat of air at constant pressure real(DP):: RAir ! $ R $ . 大気気体定数. Gas constant of air real(DP):: EL ! $ L $ . 水の凝結の潜熱. Latent heat of condensation of water vapor real(DP):: RVap ! $ R_v $ . 水蒸気気体定数. Gas constant of water vapor real(DP):: EpsV ! $ \epsilon_v $ . 水蒸気分子量比. Molecular weight ratio of water vapor real(DP):: ES0 ! $ e^{*} $ (273K) . 0 ℃での飽和蒸気圧. Saturated vapor pressure at 0 degrees C real(DP):: xy_SurfTemp (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 地表面温度. ! Surface temperature real(DP):: xy_SurfHumidCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 地表湿潤度. ! Surface humidity coefficient real(DP):: xy_SurfRoughLength (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 地表粗度長. ! Surface rough length integer:: xy_SurfCondition (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 地表状態. ! Surface condition real(DP), parameter:: BasePotTemp = 300.0_DP ! 基本温位. ! Basic potential temperature real(DP), parameter:: VelMinForRi = 0.01_DP ! $ R_i $ 数用風最小値. ! Minimum value of velocity for $ R_i $ number real(DP), parameter:: VelMinForVel = 0.01_DP ! 運動量用風最小値. ! Minimum value of velocity for momentum real(DP), parameter:: VelMinForTemp = 0.01_DP ! 熱用風最小値. ! Minimum value of velocity for thermal real(DP), parameter:: VelMinForQVap = 0.01_DP ! 水蒸気用風最小値. ! Minimum value of velocity for vapor real(DP), parameter:: VelMaxForVel = 1000.0_DP ! 運動量用風最大値. ! Maximum value of velocity for momentum real(DP), parameter:: VelMaxForTemp = 1000.0_DP ! 熱用風最大値. ! Maximum value of velocity for thermal real(DP), parameter:: VelMaxForQVap = 1000.0_DP ! 水蒸気用風最大値. ! Maximum value of velocity for vapor real(DP):: xy_SurfBulkRiNum (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! バルク $ R_i $ 数. ! Bulk $ R_i $ number real(DP):: xy_SurfTempTransCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 輸送係数:温度. ! Transfer coefficient: temperature real(DP):: xy_SurfQVapTransCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 輸送係数:比湿. ! Transfer coefficient: specific humidity real(DP):: xy_SurfVelTransCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 輸送係数:運動量. ! Diffusion coefficient: velocity real(DP):: xy_SurfTempBulkCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! バルク係数:温度. ! Bulk coefficient: temperature real(DP):: xy_SurfQVapBulkCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! バルク係数:比湿. ! Bulk coefficient: specific humidity real(DP):: xy_SurfVelBulkCoeff (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! バルク係数:運動量. ! Bulk coefficient: temperature real(DP):: xy_SurfExner (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! Exner 関数. ! Exner function real(DP):: xy_SurfVelAbs (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 風速絶対値. ! Absolute velocity real(DP):: xy_SurfQVapSat (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 地表飽和比湿. ! Saturated specific humidity on surface real(DP):: xy_SurfDQVapSatDTemp (0:phy_surfflx%imax-1, 0:phy_surfflx%jmax-1) ! 地表飽和比湿変化. ! Saturated specific humidity tendency on surface integer:: i, j ! DO ループ用作業変数 ! Work variables for DO loop integer:: stat character(STRING):: cause_c character(*), parameter:: subname = 'PhySurfFluxSurfaceFlux' continue call BeginSub( subname ) stat = DC_NOERR cause_c = '' !----------------------------------------------------------------- ! 初期設定のチェック ! Check initialization !----------------------------------------------------------------- if ( .not. phy_surfflx % initialized ) then stat = DC_ENOTINIT cause_c = 'PHYSURFFLX' goto 999 end if !----------------------------------------------------------------- ! *phy_surfflx* に格納されている設定値の取り出し ! Fetch setting values stored in *phy_surfflx* !----------------------------------------------------------------- imax = phy_surfflx % imax jmax = phy_surfflx % jmax RAir = phy_surfflx % RAir Cp = phy_surfflx % Cp Grav = phy_surfflx % Grav EL = phy_surfflx % EL ES0 = phy_surfflx % ES0 RVap = phy_surfflx % RVap EpsV = phy_surfflx % EpsV xy_SurfTemp = phy_surfflx % xy_SurfTemp xy_SurfHumidCoeff = phy_surfflx % xy_SurfHumidCoeff xy_SurfRoughLength = phy_surfflx % xy_SurfRoughLength xy_SurfCondition = phy_surfflx % xy_SurfCondition !----------------------------------------------------------------- ! Exner 関数算出 ! Calculate Exner functions !----------------------------------------------------------------- xy_SurfExner = ( xyz_Press(:,:,0) / xyr_Press(:,:,0) )**( RAir / Cp ) !----------------------------------------------------------------- ! バルク $ R_i $ 数算出 ! Calculate bulk $ R_i $ !----------------------------------------------------------------- do i = 0, imax-1 do j = 0, jmax-1 xy_SurfVelAbs(i,j) = sqrt ( xyz_U(i,j,0)**2 + xyz_V(i,j,0)**2 ) xy_SurfBulkRiNum(i,j) = Grav / BasePotTemp * ( xyz_Temp(i,j,0) / xy_SurfExner(i,j) - xy_SurfTemp(i,j) ) / max( xy_SurfVelAbs(i,j), VelMinForRi )**2 * xyz_GeoPot(i,j,0) end do end do !----------------------------------------------------------------- ! バルク係数算出 ! Calculate bulk coefficients !----------------------------------------------------------------- call BulkCoeff( phy_surfflx = phy_surfflx, xy_SurfBulkRiNum = xy_SurfBulkRiNum, xy_SurfVelRoughLength = xy_SurfRoughLength, xy_SurfTempRoughLength = xy_SurfRoughLength, xy_SurfGeoPot = xyz_GeoPot(:,:,0), xy_SurfVelBulkCoeff = xy_SurfVelBulkCoeff, xy_SurfTempBulkCoeff = xy_SurfTempBulkCoeff, xy_SurfQVapBulkCoeff = xy_SurfQVapBulkCoeff ) ! (out) !----------------------------------------------------------------- ! 輸送係数の計算 ! Calculate transfer coefficient !----------------------------------------------------------------- do i = 0, imax-1 do j = 0, jmax-1 xy_SurfVelTransCoeff(i,j) = xy_SurfVelBulkCoeff(i,j) * xyr_Press(i,j,0) / ( RAir * xyr_Temp(i,j,0) ) * min( max( xy_SurfVelAbs(i,j), VelMinForVel ), VelMaxForVel ) xy_SurfTempTransCoeff(i,j) = xy_SurfTempBulkCoeff(i,j) * xyr_Press(i,j,0) / ( RAir * xyr_Temp(i,j,0) ) * min( max( xy_SurfVelAbs(i,j), VelMinForTemp ), VelMaxForTemp ) xy_SurfQVapTransCoeff(i,j) = xy_SurfQVapBulkCoeff(i,j) * xyr_Press(i,j,0) / ( RAir * xyr_Temp(i,j,0) ) * min( max( xy_SurfVelAbs(i,j), VelMinForQVap ), VelMaxForQVap ) end do end do !----------------------------------------------------------------- ! 飽和比湿の計算 ! Calculate saturated specific humidity !----------------------------------------------------------------- call CalcQVapSat( phy_sat_nha = phy_surfflx % phy_sat, xy_Temp = xy_SurfTemp, xy_Press = xyr_Press(:,:,0), xy_QVapSat = xy_SurfQVapSat, err = err ) ! (out) call CalcDQVapSatDTemp( phy_sat_nha = phy_surfflx % phy_sat, xy_Temp = xy_SurfTemp, xy_Press = xyr_Press(:,:,0), xy_DQVapSatDTemp = xy_SurfDQVapSatDTemp, err = err ) ! (out) !!$ xy_SurfQVapSat = & !!$ & EpsV * ES0 & !!$ & * exp( EL / RVap * ( 1.0_DP / 273.0_DP - 1.0_DP / xy_SurfTemp ) ) & !!$ & / xyr_Press(:,:,0) !!$ !!$ xy_SurfDQVapSatDTemp = & !!$ & EL * xy_SurfQVapSat & !!$ & / ( RVap * xy_SurfTemp * xy_SurfTemp ) !----------------------------------------------------------------- ! フラックスの計算 ! Calculate fluxes !----------------------------------------------------------------- xyr_UFlux(:,:,0) = xyr_UFlux(:,:,0) - xy_SurfVelTransCoeff * xyz_U(:,:,0) xyr_VFlux(:,:,0) = xyr_VFlux(:,:,0) - xy_SurfVelTransCoeff * xyz_V(:,:,0) xyr_TempFlux(:,:,0) = xyr_TempFlux(:,:,0) + Cp * xy_SurfTempTransCoeff * ( xy_SurfTemp - xyz_Temp(:,:,0) / xy_SurfExner ) xyr_QVapFlux(:,:,0) = xyr_QVapFlux(:,:,0) + EL * xy_SurfQVapTransCoeff * xy_SurfHumidCoeff * ( xy_SurfQVapSat - xyz_QVap(:,:,0) ) !----------------------------------------------------------------- ! 陰解行列の計算 ! Calculate implicit matrices !----------------------------------------------------------------- xyaa_SurfTempMatrix = 0.0_DP xyaa_SurfQVapMatrix = 0.0_DP xy_SurfUVMatrix = xy_SurfVelTransCoeff xyaa_SurfTempMatrix(:,:,1,0) = Cp * xy_SurfTempTransCoeff / xy_SurfExner xyaa_SurfTempMatrix(:,:,0,1) = - Cp * xy_SurfTempTransCoeff / xy_SurfExner xyaa_SurfQVapMatrix(:,:,1,0) = Cp * xy_SurfQVapTransCoeff * xy_SurfHumidCoeff xyaa_SurfQVapMatrix(:,:,0,1) = - Cp * xy_SurfQVapTransCoeff * xy_SurfHumidCoeff do i = 0, imax-1 do j = 0, jmax-1 if ( xy_SurfCondition(i,j) >= 1 ) then xyaa_SurfTempMatrix(i,j,1,-1) = - Cp * xy_SurfTempTransCoeff(i,j) xyaa_SurfTempMatrix(i,j,0,0) = Cp * xy_SurfTempTransCoeff(i,j) xyaa_SurfQVapMatrix(i,j,1,-1) = - EL * xy_SurfQVapTransCoeff(i,j) * xy_SurfHumidCoeff(i,j) * xy_SurfDQVapSatDTemp(i,j) xyaa_SurfQVapMatrix(i,j,0,0) = EL * xy_SurfQVapTransCoeff(i,j) * xy_SurfHumidCoeff(i,j) * xy_SurfDQVapSatDTemp(i,j) end if end do end do !----------------------------------------------------------------- ! 終了処理, 例外処理 ! Termination and Exception handling !----------------------------------------------------------------- 999 continue call StoreError( stat, subname, err, cause_c ) call EndSub( subname ) end subroutine PhySurfFluxSurfaceFlux
Constant : | |
version = ’$Name: dcpam4-20080624-1 $’ // ’$Id: phy_surface_flux.f90,v 1.8 2008-06-14 11:44:14 morikawa Exp $’ : | character(*), parameter |