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3
4subroutine hanna_short(z)
5  !                       i
6  !*****************************************************************************
7  !                                                                            *
8  !   Computation of \sigma_i and \tau_L based on the scheme of Hanna (1982)   *
9  !                                                                            *
10  !   Author: A. Stohl                                                         *
11  !                                                                            *
12  !   4 December 1997                                                          *
13  !                                                                            *
14  !*****************************************************************************
15  !                                                                            *
16  ! Variables:                                                                 *
17  ! dsigwdz [1/s]     vertical gradient of sigw                                *
18  ! ol [m]            Obukhov length                                           *
19  ! sigu, sigv, sigw  standard deviations of turbulent velocity fluctuations   *
20  ! tlu [s]           Lagrangian time scale for the along wind component.      *
21  ! tlv [s]           Lagrangian time scale for the cross wind component.      *
22  ! tlw [s]           Lagrangian time scale for the vertical wind component.   *
23  ! ust, ustar [m/s]  friction velocity                                        *
24  ! wst, wstar [m/s]  convective velocity scale                                *
25  !                                                                            *
26  !*****************************************************************************
27
28  use par_mod
29  use com_mod
30  use hanna_mod
31
32  implicit none
33
34  real :: z
35
36
37
38  !**********************
39  ! 1. Neutral conditions
40  !**********************
41
42  if (h/abs(ol).lt.1.) then
43    ust=max(1.e-4,ust)
44    sigw=1.3*exp(-2.e-4*z/ust)
45    dsigwdz=-2.e-4*sigw
46    sigw=sigw*ust+1.e-2
47    tlw=0.5*z/sigw/(1.+1.5e-3*z/ust)
48
49
50  !***********************
51  ! 2. Unstable conditions
52  !***********************
53
54  else if (ol.lt.0.) then
55
56
57  ! Determine sigmas
58  !*****************
59
60    sigw=sqrt(1.2*wst**2*(1.-.9*zeta)*zeta**0.66666+ &
61         (1.8-1.4*zeta)*ust**2)+1.e-2
62    dsigwdz=0.5/sigw/h*(-1.4*ust**2+wst**2* &
63         (0.8*max(zeta,1.e-3)**(-.33333)-1.8*zeta**0.66666))
64
65
66  ! Determine average Lagrangian time scale
67  !****************************************
68
69    if (z.lt.abs(ol)) then
70      tlw=0.1*z/(sigw*(0.55-0.38*abs(z/ol)))
71    else if (zeta.lt.0.1) then
72      tlw=0.59*z/sigw
73    else
74      tlw=0.15*h/sigw*(1.-exp(-5*zeta))
75    endif
76
77
78  !*********************
79  ! 3. Stable conditions
80  !*********************
81
82  else
83    sigw=1.e-2+1.3*ust*(1.-zeta)
84    dsigwdz=-1.3*ust/h
85    tlw=0.1*h/sigw*zeta**0.8
86  endif
87
88
89  tlu=max(10.,tlu)
90  tlv=max(10.,tlv)
91  tlw=max(30.,tlw)
92  if (dsigwdz.eq.0.) dsigwdz=1.e-10
93
94end subroutine hanna_short
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