| Class | phy_lscond |
| In: |
physics/phy_lscond.f90
|
Note that Japanese and English are described in parallel.
大規模凝結過程によって温度と比湿を調節します. 飽和比湿の計算には Nakajima et al. (1992) を用いています. 詳しくは phy_saturate_nha92 を参照してください.
Adjust temperature and specific humidity by a large scale condensation process. Nakajima et al. (1992) is used for calculation of saturation specific humidity. For details, see "phy_saturate_nha92".
| Create : | PHYLSC 型変数の初期設定 |
| LScaleCond : | 温度と比湿の調節 |
| Close : | PHYLSC 型変数の終了処理 |
| PutLine : | PHYLSC 型変数に格納されている情報の印字 |
| initialized : | PHYLSC 型変数が初期設定されているか否か |
| ———— : | ———— |
| Create : | Constructor of "PHYLSC" |
| LScaleCond : | Adjust temperature and specific humidity |
| Close : | Deconstructor of "PHYLSC" |
| PutLine : | Print information of "PHYLSC" |
| initialized : | Check initialization of "PHYLSC" |
始めに, PHYLSC 型の変数を定義し, Create で初期設定を行います. LScaleCond を用いて温度と湿度の調節を行います. PHYLSC 型の変数の終了処理には Close を用いてください.
First, initialize "PHYLSC" by "Create". In order to adjust temperature and specific humidity, use "LScaleCond". In order to terminate "PHYLSC", use "Close".
| Subroutine : | |||
| phy_lsc : | type(PHYLSC), intent(inout) | ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
PHYLSC 型の変数の終了処理を行います. なお, 与えられた phy_lsc 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 "PHYLSC". Note that if phy_lsc is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhyLSCondClose
| Subroutine : | |||
| phy_lsc : | type(PHYLSC), intent(inout) | ||
| imax : | integer, intent(in)
| ||
| jmax : | integer, intent(in)
| ||
| kmax : | integer, intent(in)
| ||
| Grav : | real(DP), intent(in)
| ||
| Cp : | real(DP), intent(in)
| ||
| EL : | real(DP), intent(in)
| ||
| RVap : | real(DP), intent(in)
| ||
| EpsV : | real(DP), intent(in)
| ||
| ES0 : | real(DP), intent(in)
| ||
| DelTime : | real(DP), intent(in)
| ||
| nmlfile : | character(*), intent(in), optional
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
PHYLSC 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 PHYLSC 型の変数を初期設定してください.
なお, 与えられた phy_lsc 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_lscond_nml を参照してください.
Constructor of "PHYLSC". Initialize phy_lsc by this subroutine, before other procedures are used,
Note that if phy_lsc is already initialized by this procedure, error is occurred.
In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to argument nmlfile. See "NAMELIST#phy_lscond_nml" for details about a NAMELIST group.
Alias for PhyLSCondCreate
| Subroutine : | |||
| phy_lsc : | type(PHYLSC), intent(inout) | ||
| xyz_Temp(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1) : | real(DP), intent(inout)
| ||
| xyz_QVap(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1) : | real(DP), intent(inout)
| ||
| xyz_Press(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyr_Press(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_Rain(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyz_DTempDt(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyz_DQVapDt(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
対流調節スキームにより, 温度と比湿を調節します.
なお, 与えられた phy_lsc 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.
Adjust temperature and specific humidity by convective adjustment scheme.
If phy_lsc is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
Alias for PhyLSCondLScaleCond
| Derived Type : | |||
| initialized = .false. : | logical
| ||
| imax : | integer
| ||
| jmax : | integer
| ||
| kmax : | integer
| ||
| Grav : | real(DP)
| ||
| Cp : | real(DP)
| ||
| DelTime : | real(DP)
| ||
| CrtlRH : | real(DP)
| ||
| IterationMax : | integer
| ||
| dummy0 : | integer
| ||
| EL : | real(DP)
| ||
| RVap : | real(DP)
| ||
| EpsV : | real(DP)
| ||
| ES0 : | real(DP)
| ||
| RUniv = 8.314_DP : | real(DP)
| ||
| LatHeat = 43655_DP : | real(DP)
| ||
| P0 = 1.4e+11_DP : | real(DP)
|
まず, Create で "PHYLSC" 型の変数を初期設定して下さい. 初期設定された "PHYLSC" 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 "PHYLSC" variable by "Create" before usage. If you reuse "PHYLSC" variable again for another application, terminate by "Close".
| Subroutine : | |||
| phy_lsc : | type(PHYLSC), intent(in) | ||
| unit : | integer, intent(in), optional
| ||
| indent : | character(*), intent(in), optional
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
引数 phy_lsc 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_lsc. By default messages are output to standard output. Unit number for output can be changed by unit argument.
Alias for PhyLSCondPutLine
| Function : | |
| result : | logical |
| phy_lsc : | type(PHYLSC), intent(in) |
phy_lsc 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_lsc is initialized, .true. is returned. If phy_lsc is not initialized, .false. is returned.
Alias for PhyLSCondInitialized
| 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 PhyLSCondNmlRead
| Subroutine : | |||
| phy_lsc : | type(PHYLSC), intent(inout) | ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
PHYLSC 型の変数の終了処理を行います. なお, 与えられた phy_lsc 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 "PHYLSC". Note that if phy_lsc is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhyLSCondClose( phy_lsc, err )
!
! PHYLSC 型の変数の終了処理を行います.
! なお, 与えられた *phy_lsc* 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 "PHYLSC".
! Note that if *phy_lsc* 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(PHYLSC), intent(inout):: phy_lsc
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 = 'PhyLSCondClose'
continue
call BeginSub( subname )
stat = DC_NOERR
cause_c = ''
!-----------------------------------------------------------------
! 初期設定のチェック
! Check initialization
!-----------------------------------------------------------------
if ( .not. phy_lsc % initialized ) then
stat = DC_ENOTINIT
cause_c = 'PHYLSC'
goto 999
end if
!-----------------------------------------------------------------
! "PHYLSC" の設定の消去
! Clear the settings for "PHYLSC"
!-----------------------------------------------------------------
!!$ !-----------------------------------------------------------------
!!$ ! 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_lsc % phy_sat, & ! (inout)
!!$ & err = err ) ! (out)
!-----------------------------------------------------------------
! 終了処理, 例外処理
! Termination and Exception handling
!-----------------------------------------------------------------
phy_lsc % initialized = .false.
999 continue
call StoreError( stat, subname, err, cause_c )
call EndSub( subname )
end subroutine PhyLSCondClose
| Subroutine : | |||
| phy_lsc : | type(PHYLSC), intent(inout) | ||
| imax : | integer, intent(in)
| ||
| jmax : | integer, intent(in)
| ||
| kmax : | integer, intent(in)
| ||
| Grav : | real(DP), intent(in)
| ||
| Cp : | real(DP), intent(in)
| ||
| EL : | real(DP), intent(in)
| ||
| RVap : | real(DP), intent(in)
| ||
| EpsV : | real(DP), intent(in)
| ||
| ES0 : | real(DP), intent(in)
| ||
| DelTime : | real(DP), intent(in)
| ||
| nmlfile : | character(*), intent(in), optional
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
PHYLSC 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 PHYLSC 型の変数を初期設定してください.
なお, 与えられた phy_lsc 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_lscond_nml を参照してください.
Constructor of "PHYLSC". Initialize phy_lsc by this subroutine, before other procedures are used,
Note that if phy_lsc is already initialized by this procedure, error is occurred.
In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to argument nmlfile. See "NAMELIST#phy_lscond_nml" for details about a NAMELIST group.
subroutine PhyLSCondCreate( phy_lsc, imax, jmax, kmax, Grav, Cp, EL, RVap, EpsV, ES0, DelTime, nmlfile, err )
!
! PHYLSC 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
! PHYLSC 型の変数を初期設定してください.
!
! なお, 与えられた *phy_lsc* 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_lscond_nml を参照してください.
!
! Constructor of "PHYLSC".
! Initialize *phy_lsc* by this subroutine,
! before other procedures are used,
!
! Note that if *phy_lsc* is already initialized
! by this procedure, error is occurred.
!
! In order to use NAMELIST, specify a NAMELIST filename to
! argument *nmlfile*. See "NAMELIST#phy_lscond_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(PHYLSC), intent(inout):: phy_lsc
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):: 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. Saturation vapor pressure at 0 degrees C
real(DP), intent(in):: DelTime ! $ \Delta t $ . タイムステップ. Time step
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_lscond_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_lscond_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 = 'PhyLSCondCreate'
continue
call BeginSub( subname, version )
stat = DC_NOERR
cause_c = ''
!-----------------------------------------------------------------
! 初期設定のチェック
! Check initialization
!-----------------------------------------------------------------
if ( phy_lsc % initialized ) then
stat = DC_EALREADYINIT
cause_c = 'PHYLSC'
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
if (DelTime < 0.0_DP) then
stat = DC_ENEGATIVE
cause_c = 'DelTime'
goto 999
end if
!-----------------------------------------------------------------
! "PHYLSC" の設定
! Configure the settings for "PHYLSC"
!-----------------------------------------------------------------
phy_lsc % imax = imax
phy_lsc % jmax = jmax
phy_lsc % kmax = kmax
phy_lsc % Grav = Grav
phy_lsc % Cp = Cp
phy_lsc % EL = EL
phy_lsc % RVap = RVap
phy_lsc % EpsV = EpsV
phy_lsc % ES0 = ES0
phy_lsc % DelTime = DelTime
!-------------------------
! デフォルト値
! Default values
!!$ phy_lsc % param_r = 0.0_DP
!!$ phy_lsc % param_c = 'hogehoge'
!-------------------------
! オプショナル引数からの値
! Values from optional arguments
!!$ phy_lsc % param_i = param_i
!!$ if ( present(param_r) ) phy_lsc % param_r = param_r
!!$ if ( present(param_c) ) phy_lsc % 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_lsc % param_i, & ! (inout)
!!$ & param_r = phy_lsc % param_r, & ! (inout)
!!$ & param_c_ = phy_lsc % 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
!-----------------------------------------------------------------
! 臨界相対湿度や不安定の許容誤差の設定
! Configure critical relative humidity and admissible error of unstability
!-----------------------------------------------------------------
phy_lsc % CrtlRH = 1.0_DP
phy_lsc % IterationMax = 3
!-----------------------------------------------------------------
! 設定値の正当性のチェック
! Validate setting values
!-----------------------------------------------------------------
!!$ if ( phy_lsc % 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_lsc % phy_sat, & ! (out)
!!$ & imax = imax, jmax = jmax, kmax = kmax, & ! (in)
!!$ & EpsV = EpsV, & ! (in)
!!$ & err = err ) ! (out)
!-----------------------------------------------------------------
! 終了処理, 例外処理
! Termination and Exception handling
!-----------------------------------------------------------------
phy_lsc % initialized = .true.
999 continue
call StoreError( stat, subname, err, cause_c )
call EndSub( subname )
end subroutine PhyLSCondCreate
| Function : | |
| result : | logical |
| phy_lsc : | type(PHYLSC), intent(in) |
phy_lsc 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_lsc is initialized, .true. is returned. If phy_lsc is not initialized, .false. is returned.
logical function PhyLSCondInitialized( phy_lsc ) result(result)
!
! *phy_lsc* 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_lsc* is initialized, .true. is returned.
! If *phy_lsc* is not initialized, .false. is returned.
!
implicit none
type(PHYLSC), intent(in):: phy_lsc
continue
result = phy_lsc % initialized
end function PhyLSCondInitialized
| Subroutine : | |||
| phy_lsc : | type(PHYLSC), intent(inout) | ||
| xyz_Temp(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1) : | real(DP), intent(inout)
| ||
| xyz_QVap(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1) : | real(DP), intent(inout)
| ||
| xyz_Press(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xyr_Press(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax) : | real(DP), intent(in)
| ||
| xy_Rain(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyz_DTempDt(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| xyz_DQVapDt(0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1) : | real(DP), intent(out)
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
対流調節スキームにより, 温度と比湿を調節します.
なお, 与えられた phy_lsc 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.
Adjust temperature and specific humidity by convective adjustment scheme.
If phy_lsc is not initialized by "Create" yet, error is occurred.
subroutine PhyLSCondLScaleCond( phy_lsc, xyz_Temp, xyz_QVap, xyz_Press, xyr_Press, xy_Rain, xyz_DTempDt, xyz_DQVapDt, err )
!
! 対流調節スキームにより, 温度と比湿を調節します.
!
! なお, 与えられた *phy_lsc* 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.
!
! Adjust temperature and specific humidity by
! convective adjustment scheme.
!
! If *phy_lsc* 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(PHYLSC), intent(inout):: phy_lsc
real(DP), intent(inout):: xyz_Temp (0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1)
! $ T $ . 温度. Temperature
real(DP), intent(inout):: xyz_QVap (0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1)
! $ q $ . 比湿. Specific humidity
real(DP), intent(in):: xyz_Press (0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%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_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax)
! $ p_s $ . 地表面気圧 (半整数レベル).
! Surface pressure (half level)
real(DP), intent(out):: xy_Rain (0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1)
! 積雲スキームによる降水量.
! Precipitation by cumulus scheme
real(DP), intent(out):: xyz_DTempDt (0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1)
! 積雲スキームによる温度変化率.
! Temperature tendency by cumulus scheme
real(DP), intent(out):: xyz_DQVapDt (0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1)
! 積雲スキームによる比湿変化率.
! Specific humidity tendency by cumulus scheme
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
integer:: kmax ! 鉛直層数.
! Number of vertical level
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):: DelTime ! $ \Delta t $ . タイムステップ. Time step
real(DP):: CrtlRH
! 臨界相対湿度.
! Critical relative humidity
integer:: IterationMax
! イテレーション回数.
! Number of iteration
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. Saturation vapor pressure at 0 degrees C
real(DP):: RUniv
! $ R $ [J mol-1 K-1].
! 普遍気体定数. Universal gas constant
real(DP):: LatHeat
! $ l $ [J mol-1].
! 水の凝結の潜熱. Latent heat of condensation of water vapor
real(DP):: P0
! $ p_0^{*} $ [Pa].
! 水蒸気飽和曲線の定数. constant for water vapor saturation curve
real(DP):: xyz_QVapB (0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1)
! 調節前の比湿.
! Specific humidity before adjust.
real(DP):: xyz_TempB (0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1)
! 調節前の温度.
! Temperature before adjust.
!!$ real(DP):: xyz_QVapSat (0:phy_lsc%imax-1, 0:phy_lsc%jmax-1, 0:phy_lsc%kmax-1)
!!$ ! 飽和比湿.
!!$ ! Saturation specific humidity.
real(DP):: QVapSat
! 飽和比湿.
! Saturation specific humidity.
real(DP):: DelQVap
! 調節による比湿の変化量.
! Specific humidity variation by adjustment
real(DP):: DelTemp
! 調節による温度変化量.
! Temperature variation by adjustment
real(DP):: DQVapSatDTemp
! $ \DD{q_{\rm{sat}}}{T} $
integer:: Iteration
integer:: i, j, k ! DO ループ用作業変数
! Work variables for DO loop
integer:: stat
character(STRING):: cause_c
character(*), parameter:: subname = 'PhyLSCondLScaleCond'
continue
call BeginSub( subname )
stat = DC_NOERR
cause_c = ''
!-----------------------------------------------------------------
! 初期設定のチェック
! Check initialization
!-----------------------------------------------------------------
if ( .not. phy_lsc % initialized ) then
stat = DC_ENOTINIT
cause_c = 'PHYLSC'
goto 999
end if
!-----------------------------------------------------------------
! *phy_lsc* に格納されている設定値の取り出し
! Fetch setting values stored in *phy_lsc*
!-----------------------------------------------------------------
imax = phy_lsc % imax
jmax = phy_lsc % jmax
kmax = phy_lsc % kmax
Grav = phy_lsc % Grav
Cp = phy_lsc % Cp
DelTime = phy_lsc % DelTime
CrtlRH = phy_lsc % CrtlRH
IterationMax = phy_lsc % IterationMax
EL = phy_lsc % EL
RVap = phy_lsc % RVap
EpsV = phy_lsc % EpsV
ES0 = phy_lsc % ES0
RUniv = phy_lsc % RUniv
LatHeat = phy_lsc % LatHeat
P0 = phy_lsc % P0
!-----------------------------------------------------------------
! 調節前 "QVap", "Temp" の保存
! Store "QVap", "Temp" before adjustment
!-----------------------------------------------------------------
xyz_QVapB = xyz_QVap
xyz_TempB = xyz_Temp
!-----------------------------------------------------------------
! 調節
! Adjustment
!-----------------------------------------------------------------
do k = kmax-1, 0, -1
do i = 0, imax-1
do j = 0, jmax-1
!-------------------------
! 飽和比湿計算
! Calculate saturation specific humidity
QVapSat = EpsV * ( P0 / xyz_Press(i,j,k) ) * exp ( - LatHeat / ( RUniv * xyz_Temp(i,j,k) ) )
!!$ call CalcQVapSat( phy_lsc % phy_sat, & ! (in)
!!$ & Temp = xyz_Temp(i,j,k), & ! (in)
!!$ & Press = xyz_Press(i,j,k), & ! (in)
!!$ & QVapSat = QVapSat ) ! (out)
!!$
!!$ QVapSat = &
!!$ & EpsV * ES0 &
!!$ & * exp( EL / RVap &
!!$ & * ( 1.0_DP / 273.0_DP - 1.0_DP / xyz_Temp(i,j,k) ) ) &
!!$ & / xyz_Press(i,j,k)
!-------------------------
! 飽和していたら, 温度と比湿の変化を計算
! Calculate tendency of temperature and humidity
! if moist is saturation.
if ( ( xyz_QVap(i,j,k) / QVapSat ) >= CrtlRH ) then
do Iteration = 1, IterationMax
!-------------------------
! 飽和比湿計算
! Calculate saturation specific humidity
QVapSat = EpsV * ( P0 / xyz_Press(i,j,k) ) * exp ( - LatHeat / ( RUniv * xyz_Temp(i,j,k) ) )
DQVapSatDTemp = QVapSat * ( LatHeat / ( RUniv * xyz_Temp(i,j,k)**2 ) )
!!$ call CalcQVapSat( phy_lsc % phy_sat, & ! (in)
!!$ & Temp = xyz_Temp(i,j,k), & ! (in)
!!$ & Press = xyz_Press(i,j,k), & ! (in)
!!$ & QVapSat = QVapSat ) ! (out)
!!$
!!$ call CalcDQVapSatDTemp( phy_lsc % phy_sat, & ! (in)
!!$ & Temp = xyz_Temp(i,j,k), & ! (in)
!!$ & Press = xyz_Press(i,j,k), & ! (in)
!!$ & DQVapSatDTemp = DQVapSatDTemp ) ! (out)
!!$
!!$ QVapSat = &
!!$ & EpsV * ES0 &
!!$ & * exp( EL / RVap &
!!$ & * ( 1.0_DP / 273.0_DP - 1.0_DP / xyz_Temp(i,j,k) ) ) &
!!$ & / xyz_Press(i,j,k)
!!$
!!$ DQVapSatDTemp = &
!!$ & EL * QVapSat / ( RVap * xyz_Temp(i,j,k) * xyz_Temp(i,j,k) )
!-------------------------
! 温度と比湿の変化分をニュートン法で求める
! Calculate variation of temperature and specific humidity
! with Newton method
DelTemp = EL / Cp * ( xyz_QVap(i,j,k) - QVapSat ) / ( 1.0_DP + EL / Cp * DQVapSatDTemp )
DelQVap = DQVapSatDTemp * DelTemp
!-------------------------
! 温度と比湿の調節
! Adjust temperature and specific humidity
xyz_Temp(i,j,k) = xyz_Temp(i,j,k) + DelTemp
xyz_QVap(i,j,k) = QVapSat + DelQVap
end do
end if
end do
end do
end do
!-----------------------------------------------------------------
! 比湿変化率, 温度変化率, 降水量の算出
! Calculate specific humidity tendency, temperature tendency,
! precipitation
!-----------------------------------------------------------------
xy_Rain = 0.0_DP
xyz_DTempDt = 0.0_DP
xyz_DQvapDt = 0.0_DP
xyz_DQVapDt = xyz_DQVapDt + ( xyz_QVap - xyz_QVapB ) / ( 2.0_DP * DelTime )
xyz_DTempDt = xyz_DTempDt + ( xyz_Temp - xyz_TempB ) / ( 2.0_DP * DelTime )
do k = kmax-1, 0, -1
xy_Rain = xy_Rain + ( xyz_Temp(:,:,k) - xyz_TempB(:,:,k) ) * Cp / ( 2.0_DP * DelTime ) * ( xyr_Press(:,:,k) - xyr_Press(:,:,k+1) ) / Grav
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 PhyLSCondLScaleCond
| 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 PhyLSCondNmlRead( 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_lscond_nml/ &
!!$ & param_i, param_r, param_c
! phy_lscond モジュール用
! NAMELIST 変数群名.
!
! phy_lscond#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_lscond" module.
!
! If a NAMELIST filename is specified to
! an optional argument *nmlfile*
! when "phy_lscond#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 = 'PhyLSCondNmlRead'
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_lscond_nml, iostat = iostat_nml ) ! (out)
!!$ if ( iostat_nml == 0 ) then
!!$ call MessageNotify( 'M', subname, &
!!$ & 'NAMELIST group "%c" is loaded from "%c".', &
!!$ & c1 = 'phy_lscond_nml', c2 = trim(nmlfile) )
!!$ write(STDOUT, nml = phy_lscond_nml)
!!$ else
!!$ call MessageNotify( 'W', subname, &
!!$ & 'NAMELIST group "%c" is not found in "%c" (iostat=%d).', &
!!$ & c1 = 'phy_lscond_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 PhyLSCondNmlRead
| Subroutine : | |||
| phy_lsc : | type(PHYLSC), intent(in) | ||
| unit : | integer, intent(in), optional
| ||
| indent : | character(*), intent(in), optional
| ||
| err : | logical, intent(out), optional
|
引数 phy_lsc 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_lsc. By default messages are output to standard output. Unit number for output can be changed by unit argument.
subroutine PhyLSCondPutLine( phy_lsc, unit, indent, err )
!
! 引数 *phy_lsc* 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_lsc*.
! 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(PHYLSC), intent(in):: phy_lsc
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 = 'PhyLSCondPutLine'
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
!-----------------------------------------------------------------
! "PHYLSC" の設定の印字
! Print the settings for "PHYLSC"
!-----------------------------------------------------------------
if ( phy_lsc % initialized ) then
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '#<PHYLSC:: @initialized=%y', l = (/phy_lsc % initialized/) )
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @imax=%d @jmax=%d @kmax=%d', i = (/phy_lsc % imax, phy_lsc % jmax, phy_lsc % kmax/) )
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @Grav=%f @Cp=%f', d = (/ phy_lsc % Grav, phy_lsc % Cp/) )
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @EL=%f @RVap=%f @EpsV=%f @ES0=%f', d = (/ phy_lsc % EL, phy_lsc % RVap, phy_lsc % EpsV, phy_lsc % ES0/) )
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @DelTime=%f', d = (/phy_lsc % DelTime/) )
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // ' @CrtlRH=%f @IterationMax=%d', d = (/ phy_lsc % CrtlRH/), i = (/ phy_lsc % IterationMax/) )
call Printf( unit = out_unit, fmt = indent_str(1:indent_len) // ' @RUniv=%f @LatHeat=%f @P0=%f', d = (/phy_lsc % RUniv, phy_lsc % LatHeat, phy_lsc % P0/) ) ! (in)
!!$ call Printf( out_unit, &
!!$ & indent_str(1:indent_len) // ' @phy_sat=' )
!!$ call PhySatNhaPutLine( &
!!$ & phy_sat_nha = phy_lsc % phy_sat, & ! (in)
!!$ & unit = out_unit, & ! (in)
!!$ & indent = indent_str(1:indent_len) // ' ', & ! (in)
!!$ & err = err ) ! (out)
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '>' )
else
call Printf( out_unit, indent_str(1:indent_len) // '#<PHYLSC:: @initialized=%y>', l = (/phy_lsc % 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 PhyLSCondPutLine
| Constant : | |
| version = ’$Name: dcpam4-20080624-1 $’ // ’$Id: phy_lscond.f90,v 1.10 2008-06-14 11:44:15 morikawa Exp $’ : | character(*), parameter |