| 1 | ! |
|---|
| 2 | ! $Id: fisrtilp.F90 1940 2014-01-21 14:25:10Z jghattas $ |
|---|
| 3 | ! |
|---|
| 4 | ! |
|---|
| 5 | SUBROUTINE fisrtilp(dtime,paprs,pplay,t,q,ptconv,ratqs, & |
|---|
| 6 | d_t, d_q, d_ql, rneb, radliq, rain, snow, & |
|---|
| 7 | pfrac_impa, pfrac_nucl, pfrac_1nucl, & |
|---|
| 8 | frac_impa, frac_nucl, beta, & |
|---|
| 9 | prfl, psfl, rhcl, zqta, fraca, & |
|---|
| 10 | ztv, zpspsk, ztla, zthl, iflag_cldcon) |
|---|
| 11 | |
|---|
| 12 | ! |
|---|
| 13 | USE dimphy |
|---|
| 14 | IMPLICIT none |
|---|
| 15 | !====================================================================== |
|---|
| 16 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) |
|---|
| 17 | ! Date: le 20 mars 1995 |
|---|
| 18 | ! Objet: condensation et precipitation stratiforme. |
|---|
| 19 | ! schema de nuage |
|---|
| 20 | !====================================================================== |
|---|
| 21 | !====================================================================== |
|---|
| 22 | !ym include "dimensions.h" |
|---|
| 23 | !ym include "dimphy.h" |
|---|
| 24 | include "YOMCST.h" |
|---|
| 25 | include "tracstoke.h" |
|---|
| 26 | include "fisrtilp.h" |
|---|
| 27 | include "iniprint.h" |
|---|
| 28 | |
|---|
| 29 | ! |
|---|
| 30 | ! Arguments: |
|---|
| 31 | ! |
|---|
| 32 | REAL dtime ! intervalle du temps (s) |
|---|
| 33 | REAL paprs(klon,klev+1) ! pression a inter-couche |
|---|
| 34 | REAL pplay(klon,klev) ! pression au milieu de couche |
|---|
| 35 | REAL t(klon,klev) ! temperature (K) |
|---|
| 36 | REAL q(klon,klev) ! humidite specifique (kg/kg) |
|---|
| 37 | REAL d_t(klon,klev) ! incrementation de la temperature (K) |
|---|
| 38 | REAL d_q(klon,klev) ! incrementation de la vapeur d'eau |
|---|
| 39 | REAL d_ql(klon,klev) ! incrementation de l'eau liquide |
|---|
| 40 | REAL rneb(klon,klev) ! fraction nuageuse |
|---|
| 41 | REAL radliq(klon,klev) ! eau liquide utilisee dans rayonnements |
|---|
| 42 | REAL rhcl(klon,klev) ! humidite relative en ciel clair |
|---|
| 43 | REAL rain(klon) ! pluies (mm/s) |
|---|
| 44 | REAL snow(klon) ! neige (mm/s) |
|---|
| 45 | REAL prfl(klon,klev+1) ! flux d'eau precipitante aux interfaces (kg/m2/s) |
|---|
| 46 | REAL psfl(klon,klev+1) ! flux d'eau precipitante aux interfaces (kg/m2/s) |
|---|
| 47 | REAL ztv(klon,klev) |
|---|
| 48 | REAL zqta(klon,klev),fraca(klon,klev) |
|---|
| 49 | REAL sigma1(klon,klev),sigma2(klon,klev) |
|---|
| 50 | REAL qltot(klon,klev),ctot(klon,klev) |
|---|
| 51 | REAL zpspsk(klon,klev),ztla(klon,klev) |
|---|
| 52 | REAL zthl(klon,klev) |
|---|
| 53 | |
|---|
| 54 | logical lognormale(klon) |
|---|
| 55 | |
|---|
| 56 | !AA |
|---|
| 57 | ! Coeffients de fraction lessivee : pour OFF-LINE |
|---|
| 58 | ! |
|---|
| 59 | REAL pfrac_nucl(klon,klev) |
|---|
| 60 | REAL pfrac_1nucl(klon,klev) |
|---|
| 61 | REAL pfrac_impa(klon,klev) |
|---|
| 62 | ! |
|---|
| 63 | ! Fraction d'aerosols lessivee par impaction et par nucleation |
|---|
| 64 | ! POur ON-LINE |
|---|
| 65 | ! |
|---|
| 66 | REAL frac_impa(klon,klev) |
|---|
| 67 | REAL frac_nucl(klon,klev) |
|---|
| 68 | real zct ,zcl |
|---|
| 69 | !AA |
|---|
| 70 | ! |
|---|
| 71 | ! Options du programme: |
|---|
| 72 | ! |
|---|
| 73 | REAL seuil_neb ! un nuage existe vraiment au-dela |
|---|
| 74 | PARAMETER (seuil_neb=0.001) |
|---|
| 75 | |
|---|
| 76 | INTEGER ninter ! sous-intervals pour la precipitation |
|---|
| 77 | INTEGER ncoreczq |
|---|
| 78 | INTEGER iflag_cldcon |
|---|
| 79 | PARAMETER (ninter=5) |
|---|
| 80 | LOGICAL evap_prec ! evaporation de la pluie |
|---|
| 81 | PARAMETER (evap_prec=.TRUE.) |
|---|
| 82 | REAL ratqs(klon,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur |
|---|
| 83 | logical ptconv(klon,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur |
|---|
| 84 | |
|---|
| 85 | real zpdf_sig(klon),zpdf_k(klon),zpdf_delta(klon) |
|---|
| 86 | real Zpdf_a(klon),zpdf_b(klon),zpdf_e1(klon),zpdf_e2(klon) |
|---|
| 87 | real erf |
|---|
| 88 | REAL qcloud(klon) |
|---|
| 89 | ! |
|---|
| 90 | LOGICAL cpartiel ! condensation partielle |
|---|
| 91 | PARAMETER (cpartiel=.TRUE.) |
|---|
| 92 | REAL t_coup |
|---|
| 93 | PARAMETER (t_coup=234.0) |
|---|
| 94 | ! |
|---|
| 95 | ! Variables locales: |
|---|
| 96 | ! |
|---|
| 97 | INTEGER i, k, n, kk |
|---|
| 98 | REAL zqs(klon), zdqs(klon), zdelta, zcor, zcvm5 |
|---|
| 99 | REAL zrfl(klon), zrfln(klon), zqev, zqevt |
|---|
| 100 | REAL zoliq(klon), zcond(klon), zq(klon), zqn(klon), zdelq |
|---|
| 101 | REAL ztglace, zt(klon) |
|---|
| 102 | INTEGER nexpo ! exponentiel pour glace/eau |
|---|
| 103 | REAL zdz(klon),zrho(klon),ztot , zrhol(klon) |
|---|
| 104 | REAL zchau ,zfroi ,zfice(klon),zneb(klon) |
|---|
| 105 | ! |
|---|
| 106 | LOGICAL appel1er |
|---|
| 107 | SAVE appel1er |
|---|
| 108 | !$OMP THREADPRIVATE(appel1er) |
|---|
| 109 | ! |
|---|
| 110 | !--------------------------------------------------------------- |
|---|
| 111 | ! |
|---|
| 112 | !AA Variables traceurs: |
|---|
| 113 | !AA Provisoire !!! Parametres alpha du lessivage |
|---|
| 114 | !AA A priori on a 4 scavenging # possibles |
|---|
| 115 | ! |
|---|
| 116 | REAL a_tr_sca(4) |
|---|
| 117 | save a_tr_sca |
|---|
| 118 | !$OMP THREADPRIVATE(a_tr_sca) |
|---|
| 119 | ! |
|---|
| 120 | ! Variables intermediaires |
|---|
| 121 | ! |
|---|
| 122 | REAL zalpha_tr |
|---|
| 123 | REAL zfrac_lessi |
|---|
| 124 | REAL zprec_cond(klon) |
|---|
| 125 | !AA |
|---|
| 126 | ! RomP >>> 15 nov 2012 |
|---|
| 127 | REAL beta(klon,klev) ! taux de conversion de l'eau cond |
|---|
| 128 | ! RomP <<< |
|---|
| 129 | REAL zmair, zcpair, zcpeau |
|---|
| 130 | ! Pour la conversion eau-neige |
|---|
| 131 | REAL zlh_solid(klon), zm_solid |
|---|
| 132 | !IM |
|---|
| 133 | !ym INTEGER klevm1 |
|---|
| 134 | !--------------------------------------------------------------- |
|---|
| 135 | ! |
|---|
| 136 | ! Fonctions en ligne: |
|---|
| 137 | ! |
|---|
| 138 | REAL fallvs,fallvc ! vitesse de chute pour crystaux de glace |
|---|
| 139 | REAL zzz |
|---|
| 140 | include "YOETHF.h" |
|---|
| 141 | include "FCTTRE.h" |
|---|
| 142 | fallvc (zzz) = 3.29/2.0 * ((zzz)**0.16) * ffallv_con |
|---|
| 143 | fallvs (zzz) = 3.29/2.0 * ((zzz)**0.16) * ffallv_lsc |
|---|
| 144 | ! |
|---|
| 145 | DATA appel1er /.TRUE./ |
|---|
| 146 | !ym |
|---|
| 147 | zdelq=0.0 |
|---|
| 148 | |
|---|
| 149 | if (prt_level>9)write(lunout,*)'NUAGES4 A. JAM' |
|---|
| 150 | IF (appel1er) THEN |
|---|
| 151 | ! |
|---|
| 152 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, ninter:', ninter |
|---|
| 153 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, evap_prec:', evap_prec |
|---|
| 154 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, cpartiel:', cpartiel |
|---|
| 155 | IF (ABS(dtime/REAL(ninter)-360.0).GT.0.001) THEN |
|---|
| 156 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp: Ce n est pas prevu, voir Z.X.Li', dtime |
|---|
| 157 | WRITE(lunout,*) 'Je prefere un sous-intervalle de 6 minutes' |
|---|
| 158 | ! CALL abort |
|---|
| 159 | ENDIF |
|---|
| 160 | appel1er = .FALSE. |
|---|
| 161 | ! |
|---|
| 162 | !AA initialiation provisoire |
|---|
| 163 | a_tr_sca(1) = -0.5 |
|---|
| 164 | a_tr_sca(2) = -0.5 |
|---|
| 165 | a_tr_sca(3) = -0.5 |
|---|
| 166 | a_tr_sca(4) = -0.5 |
|---|
| 167 | ! |
|---|
| 168 | !AA Initialisation a 1 des coefs des fractions lessivees |
|---|
| 169 | ! |
|---|
| 170 | !cdir collapse |
|---|
| 171 | DO k = 1, klev |
|---|
| 172 | DO i = 1, klon |
|---|
| 173 | pfrac_nucl(i,k)=1. |
|---|
| 174 | pfrac_1nucl(i,k)=1. |
|---|
| 175 | pfrac_impa(i,k)=1. |
|---|
| 176 | beta(i,k)=0. !RomP initialisation |
|---|
| 177 | ENDDO |
|---|
| 178 | ENDDO |
|---|
| 179 | |
|---|
| 180 | ENDIF ! test sur appel1er |
|---|
| 181 | ! |
|---|
| 182 | !MAf Initialisation a 0 de zoliq |
|---|
| 183 | ! DO i = 1, klon |
|---|
| 184 | ! zoliq(i)=0. |
|---|
| 185 | ! ENDDO |
|---|
| 186 | ! Determiner les nuages froids par leur temperature |
|---|
| 187 | ! nexpo regle la raideur de la transition eau liquide / eau glace. |
|---|
| 188 | ! |
|---|
| 189 | ztglace = RTT - 15.0 |
|---|
| 190 | nexpo = 6 |
|---|
| 191 | !cc nexpo = 1 |
|---|
| 192 | ! |
|---|
| 193 | ! Initialiser les sorties: |
|---|
| 194 | ! |
|---|
| 195 | !cdir collapse |
|---|
| 196 | DO k = 1, klev+1 |
|---|
| 197 | DO i = 1, klon |
|---|
| 198 | prfl(i,k) = 0.0 |
|---|
| 199 | psfl(i,k) = 0.0 |
|---|
| 200 | ENDDO |
|---|
| 201 | ENDDO |
|---|
| 202 | |
|---|
| 203 | !cdir collapse |
|---|
| 204 | DO k = 1, klev |
|---|
| 205 | DO i = 1, klon |
|---|
| 206 | d_t(i,k) = 0.0 |
|---|
| 207 | d_q(i,k) = 0.0 |
|---|
| 208 | d_ql(i,k) = 0.0 |
|---|
| 209 | rneb(i,k) = 0.0 |
|---|
| 210 | radliq(i,k) = 0.0 |
|---|
| 211 | frac_nucl(i,k) = 1. |
|---|
| 212 | frac_impa(i,k) = 1. |
|---|
| 213 | ENDDO |
|---|
| 214 | ENDDO |
|---|
| 215 | DO i = 1, klon |
|---|
| 216 | rain(i) = 0.0 |
|---|
| 217 | snow(i) = 0.0 |
|---|
| 218 | zoliq(i)=0. |
|---|
| 219 | ! ENDDO |
|---|
| 220 | ! |
|---|
| 221 | ! Initialiser le flux de precipitation a zero |
|---|
| 222 | ! |
|---|
| 223 | ! DO i = 1, klon |
|---|
| 224 | zrfl(i) = 0.0 |
|---|
| 225 | zneb(i) = seuil_neb |
|---|
| 226 | ENDDO |
|---|
| 227 | ! |
|---|
| 228 | ! |
|---|
| 229 | !AA Pour plus de securite |
|---|
| 230 | |
|---|
| 231 | zalpha_tr = 0. |
|---|
| 232 | zfrac_lessi = 0. |
|---|
| 233 | |
|---|
| 234 | !AA---------------------------------------------------------- |
|---|
| 235 | ! |
|---|
| 236 | ncoreczq=0 |
|---|
| 237 | ! Boucle verticale (du haut vers le bas) |
|---|
| 238 | ! |
|---|
| 239 | !IM : klevm1 |
|---|
| 240 | !ym klevm1=klev-1 |
|---|
| 241 | DO k = klev, 1, -1 |
|---|
| 242 | ! |
|---|
| 243 | !AA---------------------------------------------------------- |
|---|
| 244 | ! |
|---|
| 245 | DO i = 1, klon |
|---|
| 246 | zt(i)=t(i,k) |
|---|
| 247 | zq(i)=q(i,k) |
|---|
| 248 | ENDDO |
|---|
| 249 | ! |
|---|
| 250 | ! Calculer la varition de temp. de l'air du a la chaleur sensible |
|---|
| 251 | ! transporter par la pluie. |
|---|
| 252 | ! Il resterait a rajouter cet effet de la chaleur sensible sur les |
|---|
| 253 | ! flux de surface, du a la diff. de temp. entre le 1er niveau et la |
|---|
| 254 | ! surface. |
|---|
| 255 | ! |
|---|
| 256 | IF(k.LE.klevm1) THEN |
|---|
| 257 | DO i = 1, klon |
|---|
| 258 | !IM |
|---|
| 259 | zmair=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG |
|---|
| 260 | zcpair=RCPD*(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
|---|
| 261 | zcpeau=RCPD*RVTMP2 |
|---|
| 262 | zt(i) = ( (t(i,k+1)+d_t(i,k+1))*zrfl(i)*dtime*zcpeau & |
|---|
| 263 | + zmair*zcpair*zt(i) ) & |
|---|
| 264 | / (zmair*zcpair + zrfl(i)*dtime*zcpeau) |
|---|
| 265 | ! C WRITE (6,*) 'cppluie ', zt(i)-(t(i,k+1)+d_t(i,k+1)) |
|---|
| 266 | ENDDO |
|---|
| 267 | ENDIF |
|---|
| 268 | ! |
|---|
| 269 | ! |
|---|
| 270 | ! Calculer l'evaporation de la precipitation |
|---|
| 271 | ! |
|---|
| 272 | |
|---|
| 273 | |
|---|
| 274 | IF (evap_prec) THEN |
|---|
| 275 | DO i = 1, klon |
|---|
| 276 | IF (zrfl(i) .GT.0.) THEN |
|---|
| 277 | IF (thermcep) THEN |
|---|
| 278 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt(i))) |
|---|
| 279 | zqs(i)= R2ES*FOEEW(zt(i),zdelta)/pplay(i,k) |
|---|
| 280 | zqs(i)=MIN(0.5,zqs(i)) |
|---|
| 281 | zcor=1./(1.-RETV*zqs(i)) |
|---|
| 282 | zqs(i)=zqs(i)*zcor |
|---|
| 283 | ELSE |
|---|
| 284 | IF (zt(i) .LT. t_coup) THEN |
|---|
| 285 | zqs(i) = qsats(zt(i)) / pplay(i,k) |
|---|
| 286 | ELSE |
|---|
| 287 | zqs(i) = qsatl(zt(i)) / pplay(i,k) |
|---|
| 288 | ENDIF |
|---|
| 289 | ENDIF |
|---|
| 290 | zqev = MAX (0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i) ) |
|---|
| 291 | zqevt = coef_eva * (1.0-zq(i)/zqs(i)) * SQRT(zrfl(i)) & |
|---|
| 292 | * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)*zt(i)*RD/RG |
|---|
| 293 | zqevt = MAX(0.0,MIN(zqevt,zrfl(i))) & |
|---|
| 294 | * RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) |
|---|
| 295 | zqev = MIN (zqev, zqevt) |
|---|
| 296 | zrfln(i) = zrfl(i) - zqev*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
|---|
| 297 | /RG/dtime |
|---|
| 298 | |
|---|
| 299 | ! pour la glace, on ré-évapore toute la précip dans la |
|---|
| 300 | ! couche du dessous |
|---|
| 301 | ! la glace venant de la couche du dessus est simplement |
|---|
| 302 | ! dans la couche du dessous. |
|---|
| 303 | |
|---|
| 304 | IF (zt(i) .LT. t_coup.and.reevap_ice) zrfln(i)=0. |
|---|
| 305 | |
|---|
| 306 | zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)-zrfl(i)) & |
|---|
| 307 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime |
|---|
| 308 | zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i)) & |
|---|
| 309 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime & |
|---|
| 310 | * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
|---|
| 311 | zrfl(i) = zrfln(i) |
|---|
| 312 | ENDIF |
|---|
| 313 | ENDDO |
|---|
| 314 | ENDIF |
|---|
| 315 | ! |
|---|
| 316 | ! Calculer Qs et L/Cp*dQs/dT: |
|---|
| 317 | ! |
|---|
| 318 | IF (thermcep) THEN |
|---|
| 319 | DO i = 1, klon |
|---|
| 320 | zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt(i))) |
|---|
| 321 | zcvm5 = R5LES*RLVTT*(1.-zdelta) + R5IES*RLSTT*zdelta |
|---|
| 322 | zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
|---|
| 323 | zqs(i) = R2ES*FOEEW(zt(i),zdelta)/pplay(i,k) |
|---|
| 324 | zqs(i) = MIN(0.5,zqs(i)) |
|---|
| 325 | zcor = 1./(1.-RETV*zqs(i)) |
|---|
| 326 | zqs(i) = zqs(i)*zcor |
|---|
| 327 | zdqs(i) = FOEDE(zt(i),zdelta,zcvm5,zqs(i),zcor) |
|---|
| 328 | ENDDO |
|---|
| 329 | ELSE |
|---|
| 330 | DO i = 1, klon |
|---|
| 331 | IF (zt(i).LT.t_coup) THEN |
|---|
| 332 | zqs(i) = qsats(zt(i))/pplay(i,k) |
|---|
| 333 | zdqs(i) = dqsats(zt(i),zqs(i)) |
|---|
| 334 | ELSE |
|---|
| 335 | zqs(i) = qsatl(zt(i))/pplay(i,k) |
|---|
| 336 | zdqs(i) = dqsatl(zt(i),zqs(i)) |
|---|
| 337 | ENDIF |
|---|
| 338 | ENDDO |
|---|
| 339 | ENDIF |
|---|
| 340 | ! |
|---|
| 341 | ! Determiner la condensation partielle et calculer la quantite |
|---|
| 342 | ! de l'eau condensee: |
|---|
| 343 | ! |
|---|
| 344 | |
|---|
| 345 | IF (cpartiel) THEN |
|---|
| 346 | |
|---|
| 347 | ! print*,'Dans partiel k=',k |
|---|
| 348 | ! |
|---|
| 349 | ! Calcul de l'eau condensee et de la fraction nuageuse et de l'eau |
|---|
| 350 | ! nuageuse a partir des PDF de Sandrine Bony. |
|---|
| 351 | ! rneb : fraction nuageuse |
|---|
| 352 | ! zqn : eau totale dans le nuage |
|---|
| 353 | ! zcond : eau condensee moyenne dans la maille. |
|---|
| 354 | ! on prend en compte le réchauffement qui diminue la partie |
|---|
| 355 | ! condensee |
|---|
| 356 | ! |
|---|
| 357 | ! Version avec les raqts |
|---|
| 358 | |
|---|
| 359 | if (iflag_pdf.eq.0) then |
|---|
| 360 | |
|---|
| 361 | do i=1,klon |
|---|
| 362 | zdelq = min(ratqs(i,k),0.99) * zq(i) |
|---|
| 363 | rneb(i,k) = (zq(i)+zdelq-zqs(i)) / (2.0*zdelq) |
|---|
| 364 | zqn(i) = (zq(i)+zdelq+zqs(i))/2.0 |
|---|
| 365 | enddo |
|---|
| 366 | |
|---|
| 367 | else |
|---|
| 368 | ! |
|---|
| 369 | ! Version avec les nouvelles PDFs. |
|---|
| 370 | do i=1,klon |
|---|
| 371 | if(zq(i).lt.1.e-15) then |
|---|
| 372 | ncoreczq=ncoreczq+1 |
|---|
| 373 | zq(i)=1.e-15 |
|---|
| 374 | endif |
|---|
| 375 | enddo |
|---|
| 376 | |
|---|
| 377 | if (iflag_cldcon>=5) then |
|---|
| 378 | |
|---|
| 379 | call cloudth(klon,klev,k,ztv, & |
|---|
| 380 | zq,zqta,fraca, & |
|---|
| 381 | qcloud,ctot,zpspsk,paprs,ztla,zthl, & |
|---|
| 382 | ratqs,zqs,t) |
|---|
| 383 | |
|---|
| 384 | do i=1,klon |
|---|
| 385 | rneb(i,k)=ctot(i,k) |
|---|
| 386 | zqn(i)=qcloud(i) |
|---|
| 387 | enddo |
|---|
| 388 | |
|---|
| 389 | endif |
|---|
| 390 | |
|---|
| 391 | if (iflag_cldcon <= 4) then |
|---|
| 392 | lognormale = .true. |
|---|
| 393 | elseif (iflag_cldcon >= 6) then |
|---|
| 394 | ! lognormale en l'absence des thermiques |
|---|
| 395 | lognormale = fraca(:,k) < 1e-10 |
|---|
| 396 | else |
|---|
| 397 | ! Dans le cas iflag_cldcon=5, on prend systématiquement la |
|---|
| 398 | ! bi-gaussienne |
|---|
| 399 | lognormale = .false. |
|---|
| 400 | end if |
|---|
| 401 | |
|---|
| 402 | do i=1,klon |
|---|
| 403 | if (lognormale(i)) then |
|---|
| 404 | zpdf_sig(i)=ratqs(i,k)*zq(i) |
|---|
| 405 | zpdf_k(i)=-sqrt(log(1.+(zpdf_sig(i)/zq(i))**2)) |
|---|
| 406 | zpdf_delta(i)=log(zq(i)/zqs(i)) |
|---|
| 407 | zpdf_a(i)=zpdf_delta(i)/(zpdf_k(i)*sqrt(2.)) |
|---|
| 408 | zpdf_b(i)=zpdf_k(i)/(2.*sqrt(2.)) |
|---|
| 409 | zpdf_e1(i)=zpdf_a(i)-zpdf_b(i) |
|---|
| 410 | zpdf_e1(i)=sign(min(abs(zpdf_e1(i)),5.),zpdf_e1(i)) |
|---|
| 411 | zpdf_e1(i)=1.-erf(zpdf_e1(i)) |
|---|
| 412 | zpdf_e2(i)=zpdf_a(i)+zpdf_b(i) |
|---|
| 413 | zpdf_e2(i)=sign(min(abs(zpdf_e2(i)),5.),zpdf_e2(i)) |
|---|
| 414 | zpdf_e2(i)=1.-erf(zpdf_e2(i)) |
|---|
| 415 | endif |
|---|
| 416 | enddo |
|---|
| 417 | |
|---|
| 418 | do i=1,klon |
|---|
| 419 | if (lognormale(i)) then |
|---|
| 420 | if (zpdf_e1(i).lt.1.e-10) then |
|---|
| 421 | rneb(i,k)=0. |
|---|
| 422 | zqn(i)=zqs(i) |
|---|
| 423 | else |
|---|
| 424 | rneb(i,k)=0.5*zpdf_e1(i) |
|---|
| 425 | zqn(i)=zq(i)*zpdf_e2(i)/zpdf_e1(i) |
|---|
| 426 | endif |
|---|
| 427 | endif |
|---|
| 428 | |
|---|
| 429 | enddo |
|---|
| 430 | |
|---|
| 431 | |
|---|
| 432 | endif ! iflag_pdf |
|---|
| 433 | |
|---|
| 434 | DO i=1,klon |
|---|
| 435 | IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) THEN |
|---|
| 436 | zqn(i) = 0.0 |
|---|
| 437 | rneb(i,k) = 0.0 |
|---|
| 438 | zcond(i) = 0.0 |
|---|
| 439 | rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i) |
|---|
| 440 | ELSE IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) THEN |
|---|
| 441 | zqn(i) = zq(i) |
|---|
| 442 | rneb(i,k) = 1.0 |
|---|
| 443 | zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i)) |
|---|
| 444 | rhcl(i,k)=1.0 |
|---|
| 445 | ELSE |
|---|
| 446 | zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k) |
|---|
| 447 | rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i) |
|---|
| 448 | ENDIF |
|---|
| 449 | ENDDO |
|---|
| 450 | ! do i=1,klon |
|---|
| 451 | ! IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) zqn(i) = 0.0 |
|---|
| 452 | ! IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) zqn(i) = zq(i) |
|---|
| 453 | ! rneb(i,k) = MAX(0.0,MIN(1.0,rneb(i,k))) |
|---|
| 454 | !c zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k)/(1.+zdqs(i)) |
|---|
| 455 | !c On ne divise pas par 1+zdqs pour forcer a avoir l'eau predite par |
|---|
| 456 | !c la convection. |
|---|
| 457 | !c ATTENTION !!! Il va falloir verifier tout ca. |
|---|
| 458 | ! zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k) |
|---|
| 459 | !c print*,'ZDQS ',zdqs(i) |
|---|
| 460 | !c--Olivier |
|---|
| 461 | ! rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i) |
|---|
| 462 | ! IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i) |
|---|
| 463 | ! IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) rhcl(i,k)=1.0 |
|---|
| 464 | !c--fin |
|---|
| 465 | ! ENDDO |
|---|
| 466 | ELSE |
|---|
| 467 | DO i = 1, klon |
|---|
| 468 | IF (zq(i).GT.zqs(i)) THEN |
|---|
| 469 | rneb(i,k) = 1.0 |
|---|
| 470 | ELSE |
|---|
| 471 | rneb(i,k) = 0.0 |
|---|
| 472 | ENDIF |
|---|
| 473 | zcond(i) = MAX(0.0,zq(i)-zqs(i))/(1.+zdqs(i)) |
|---|
| 474 | ENDDO |
|---|
| 475 | ENDIF |
|---|
| 476 | ! |
|---|
| 477 | DO i = 1, klon |
|---|
| 478 | zq(i) = zq(i) - zcond(i) |
|---|
| 479 | ! zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD |
|---|
| 480 | zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
|---|
| 481 | ENDDO |
|---|
| 482 | ! |
|---|
| 483 | ! Partager l'eau condensee en precipitation et eau liquide nuageuse |
|---|
| 484 | ! |
|---|
| 485 | DO i = 1, klon |
|---|
| 486 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
|---|
| 487 | zoliq(i) = zcond(i) |
|---|
| 488 | zrho(i) = pplay(i,k) / zt(i) / RD |
|---|
| 489 | zdz(i) = (paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) / (zrho(i)*RG) |
|---|
| 490 | zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-ztglace) / (273.13-ztglace) |
|---|
| 491 | zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0) |
|---|
| 492 | zfice(i) = zfice(i)**nexpo |
|---|
| 493 | zneb(i) = MAX(rneb(i,k), seuil_neb) |
|---|
| 494 | radliq(i,k) = zoliq(i)/REAL(ninter+1) |
|---|
| 495 | ENDIF |
|---|
| 496 | ENDDO |
|---|
| 497 | ! |
|---|
| 498 | DO n = 1, ninter |
|---|
| 499 | DO i = 1, klon |
|---|
| 500 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
|---|
| 501 | zrhol(i) = zrho(i) * zoliq(i) / zneb(i) |
|---|
| 502 | |
|---|
| 503 | IF (zneb(i).EQ.seuil_neb) THEN |
|---|
| 504 | ztot = 0.0 |
|---|
| 505 | ELSE |
|---|
| 506 | ! quantite d'eau a eliminer: zchau |
|---|
| 507 | ! meme chose pour la glace: zfroi |
|---|
| 508 | if (ptconv(i,k)) then |
|---|
| 509 | zcl =cld_lc_con |
|---|
| 510 | zct =1./cld_tau_con |
|---|
| 511 | zfroi = dtime/REAL(ninter)/zdz(i)*zoliq(i) & |
|---|
| 512 | *fallvc(zrhol(i)) * zfice(i) |
|---|
| 513 | else |
|---|
| 514 | zcl =cld_lc_lsc |
|---|
| 515 | zct =1./cld_tau_lsc |
|---|
| 516 | zfroi = dtime/REAL(ninter)/zdz(i)*zoliq(i) & |
|---|
| 517 | *fallvs(zrhol(i)) * zfice(i) |
|---|
| 518 | endif |
|---|
| 519 | zchau = zct *dtime/REAL(ninter) * zoliq(i) & |
|---|
| 520 | *(1.0-EXP(-(zoliq(i)/zneb(i)/zcl )**2)) *(1.-zfice(i)) |
|---|
| 521 | ztot = zchau + zfroi |
|---|
| 522 | ztot = MAX(ztot ,0.0) |
|---|
| 523 | ENDIF |
|---|
| 524 | ztot = MIN(ztot,zoliq(i)) |
|---|
| 525 | zoliq(i) = MAX(zoliq(i)-ztot , 0.0) |
|---|
| 526 | radliq(i,k) = radliq(i,k) + zoliq(i)/REAL(ninter+1) |
|---|
| 527 | ENDIF |
|---|
| 528 | ENDDO |
|---|
| 529 | ENDDO |
|---|
| 530 | ! |
|---|
| 531 | DO i = 1, klon |
|---|
| 532 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
|---|
| 533 | d_ql(i,k) = zoliq(i) |
|---|
| 534 | zrfl(i) = zrfl(i)+ MAX(zcond(i)-zoliq(i),0.0) & |
|---|
| 535 | * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
|---|
| 536 | ENDIF |
|---|
| 537 | IF (zt(i).LT.RTT) THEN |
|---|
| 538 | psfl(i,k)=zrfl(i) |
|---|
| 539 | ELSE |
|---|
| 540 | prfl(i,k)=zrfl(i) |
|---|
| 541 | ENDIF |
|---|
| 542 | ENDDO |
|---|
| 543 | ! |
|---|
| 544 | ! Calculer les tendances de q et de t: |
|---|
| 545 | ! |
|---|
| 546 | DO i = 1, klon |
|---|
| 547 | d_q(i,k) = zq(i) - q(i,k) |
|---|
| 548 | d_t(i,k) = zt(i) - t(i,k) |
|---|
| 549 | ENDDO |
|---|
| 550 | ! |
|---|
| 551 | !AA--------------- Calcul du lessivage stratiforme ------------- |
|---|
| 552 | |
|---|
| 553 | DO i = 1,klon |
|---|
| 554 | ! |
|---|
| 555 | if(zcond(i).gt.zoliq(i)+1.e-10) then |
|---|
| 556 | beta(i,k) = (zcond(i)-zoliq(i))/zcond(i)/dtime |
|---|
| 557 | else |
|---|
| 558 | beta(i,k) = 0. |
|---|
| 559 | endif |
|---|
| 560 | zprec_cond(i) = MAX(zcond(i)-zoliq(i),0.0) & |
|---|
| 561 | * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG |
|---|
| 562 | IF (rneb(i,k).GT.0.0.and.zprec_cond(i).gt.0.) THEN |
|---|
| 563 | !AA lessivage nucleation LMD5 dans la couche elle-meme |
|---|
| 564 | if (t(i,k) .GE. ztglace) THEN |
|---|
| 565 | zalpha_tr = a_tr_sca(3) |
|---|
| 566 | else |
|---|
| 567 | zalpha_tr = a_tr_sca(4) |
|---|
| 568 | endif |
|---|
| 569 | zfrac_lessi = 1. - EXP(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i)) |
|---|
| 570 | pfrac_nucl(i,k)=pfrac_nucl(i,k)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi) |
|---|
| 571 | frac_nucl(i,k)= 1.-zneb(i)*zfrac_lessi |
|---|
| 572 | ! |
|---|
| 573 | ! nucleation avec un facteur -1 au lieu de -0.5 |
|---|
| 574 | zfrac_lessi = 1. - EXP(-zprec_cond(i)/zneb(i)) |
|---|
| 575 | pfrac_1nucl(i,k)=pfrac_1nucl(i,k)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi) |
|---|
| 576 | ENDIF |
|---|
| 577 | ! |
|---|
| 578 | ENDDO ! boucle sur i |
|---|
| 579 | ! |
|---|
| 580 | !AA Lessivage par impaction dans les couches en-dessous |
|---|
| 581 | DO kk = k-1, 1, -1 |
|---|
| 582 | DO i = 1, klon |
|---|
| 583 | IF (rneb(i,k).GT.0.0.and.zprec_cond(i).gt.0.) THEN |
|---|
| 584 | if (t(i,kk) .GE. ztglace) THEN |
|---|
| 585 | zalpha_tr = a_tr_sca(1) |
|---|
| 586 | else |
|---|
| 587 | zalpha_tr = a_tr_sca(2) |
|---|
| 588 | endif |
|---|
| 589 | zfrac_lessi = 1. - EXP(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i)) |
|---|
| 590 | pfrac_impa(i,kk)=pfrac_impa(i,kk)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi) |
|---|
| 591 | frac_impa(i,kk)= 1.-zneb(i)*zfrac_lessi |
|---|
| 592 | ENDIF |
|---|
| 593 | ENDDO |
|---|
| 594 | ENDDO |
|---|
| 595 | ! |
|---|
| 596 | !AA---------------------------------------------------------- |
|---|
| 597 | ! FIN DE BOUCLE SUR K |
|---|
| 598 | end DO |
|---|
| 599 | ! |
|---|
| 600 | !AA----------------------------------------------------------- |
|---|
| 601 | ! |
|---|
| 602 | ! Pluie ou neige au sol selon la temperature de la 1ere couche |
|---|
| 603 | ! |
|---|
| 604 | DO i = 1, klon |
|---|
| 605 | IF ((t(i,1)+d_t(i,1)) .LT. RTT) THEN |
|---|
| 606 | snow(i) = zrfl(i) |
|---|
| 607 | zlh_solid(i) = RLSTT-RLVTT |
|---|
| 608 | ELSE |
|---|
| 609 | rain(i) = zrfl(i) |
|---|
| 610 | zlh_solid(i) = 0. |
|---|
| 611 | ENDIF |
|---|
| 612 | ENDDO |
|---|
| 613 | ! |
|---|
| 614 | ! For energy conservation : when snow is present, the solification |
|---|
| 615 | ! latent heat is considered. |
|---|
| 616 | DO k = 1, klev |
|---|
| 617 | DO i = 1, klon |
|---|
| 618 | zcpair=RCPD*(1.0+RVTMP2*(q(i,k)+d_q(i,k))) |
|---|
| 619 | zmair=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG |
|---|
| 620 | zm_solid = (prfl(i,k)-prfl(i,k+1)+psfl(i,k)-psfl(i,k+1))*dtime |
|---|
| 621 | d_t(i,k) = d_t(i,k) + zlh_solid(i) *zm_solid / (zcpair*zmair) |
|---|
| 622 | END DO |
|---|
| 623 | END DO |
|---|
| 624 | ! |
|---|
| 625 | |
|---|
| 626 | if (ncoreczq>0) then |
|---|
| 627 | WRITE(lunout,*)'WARNING : ZQ dans fisrtilp ',ncoreczq,' val < 1.e-15.' |
|---|
| 628 | endif |
|---|
| 629 | |
|---|
| 630 | END SUBROUTINE fisrtilp |
|---|
