1 | ! |
---|
2 | ! $Id: fisrtilp.F90 2500 2016-04-28 14:58:11Z jbmadeleine $ |
---|
3 | ! |
---|
4 | ! |
---|
5 | SUBROUTINE fisrtilp(dtime,paprs,pplay,t,q,ptconv,ratqs, & |
---|
6 | d_t, d_q, d_ql, d_qi, 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_cld_th, & |
---|
11 | iflag_ice_thermo) |
---|
12 | |
---|
13 | ! |
---|
14 | USE dimphy |
---|
15 | USE icefrac_lsc_mod ! compute ice fraction (JBM 3/14) |
---|
16 | USE print_control_mod, ONLY: prt_level, lunout |
---|
17 | IMPLICIT none |
---|
18 | !====================================================================== |
---|
19 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) |
---|
20 | ! Date: le 20 mars 1995 |
---|
21 | ! Objet: condensation et precipitation stratiforme. |
---|
22 | ! schema de nuage |
---|
23 | ! Fusion de fisrt (physique sursaturation, P. LeVan K. Laval) |
---|
24 | ! et ilp (il pleut, L. Li) |
---|
25 | ! Principales parties: |
---|
26 | ! P1> Evaporation de la precipitation (qui vient du niveau k+1) |
---|
27 | ! P2> Formation du nuage (en k) |
---|
28 | ! P3> Formation de la precipitation (en k) |
---|
29 | !====================================================================== |
---|
30 | !====================================================================== |
---|
31 | include "YOMCST.h" |
---|
32 | include "fisrtilp.h" |
---|
33 | include "nuage.h" ! JBM (3/14) |
---|
34 | |
---|
35 | ! |
---|
36 | ! Principaux inputs: |
---|
37 | ! |
---|
38 | REAL dtime ! intervalle du temps (s) |
---|
39 | REAL paprs(klon,klev+1) ! pression a inter-couche |
---|
40 | REAL pplay(klon,klev) ! pression au milieu de couche |
---|
41 | REAL t(klon,klev) ! temperature (K) |
---|
42 | REAL q(klon,klev) ! humidite specifique (kg/kg) |
---|
43 | ! |
---|
44 | ! Principaux outputs: |
---|
45 | ! |
---|
46 | REAL d_t(klon,klev) ! incrementation de la temperature (K) |
---|
47 | REAL d_q(klon,klev) ! incrementation de la vapeur d'eau |
---|
48 | REAL d_ql(klon,klev) ! incrementation de l'eau liquide |
---|
49 | REAL d_qi(klon,klev) ! incrementation de l'eau glace |
---|
50 | REAL rneb(klon,klev) ! fraction nuageuse |
---|
51 | REAL radliq(klon,klev) ! eau liquide utilisee dans rayonnements |
---|
52 | REAL rhcl(klon,klev) ! humidite relative en ciel clair |
---|
53 | REAL rain(klon) ! pluies (mm/s) |
---|
54 | REAL snow(klon) ! neige (mm/s) |
---|
55 | REAL prfl(klon,klev+1) ! flux d'eau precipitante aux interfaces (kg/m2/s) |
---|
56 | REAL psfl(klon,klev+1) ! flux d'eau precipitante aux interfaces (kg/m2/s) |
---|
57 | ! |
---|
58 | ! Autres arguments |
---|
59 | ! |
---|
60 | REAL ztv(klon,klev) |
---|
61 | REAL zqta(klon,klev),fraca(klon,klev) |
---|
62 | REAL sigma1(klon,klev),sigma2(klon,klev) |
---|
63 | REAL qltot(klon,klev),ctot(klon,klev) |
---|
64 | REAL zpspsk(klon,klev),ztla(klon,klev) |
---|
65 | REAL zthl(klon,klev) |
---|
66 | REAL ztfondue, qsl, qsi |
---|
67 | |
---|
68 | logical lognormale(klon) |
---|
69 | logical ice_thermo |
---|
70 | |
---|
71 | !AA |
---|
72 | ! Coeffients de fraction lessivee : pour OFF-LINE |
---|
73 | ! |
---|
74 | REAL pfrac_nucl(klon,klev) |
---|
75 | REAL pfrac_1nucl(klon,klev) |
---|
76 | REAL pfrac_impa(klon,klev) |
---|
77 | ! |
---|
78 | ! Fraction d'aerosols lessivee par impaction et par nucleation |
---|
79 | ! POur ON-LINE |
---|
80 | ! |
---|
81 | REAL frac_impa(klon,klev) |
---|
82 | REAL frac_nucl(klon,klev) |
---|
83 | real zct ,zcl |
---|
84 | !AA |
---|
85 | ! |
---|
86 | ! Options du programme: |
---|
87 | ! |
---|
88 | REAL seuil_neb ! un nuage existe vraiment au-dela |
---|
89 | PARAMETER (seuil_neb=0.001) |
---|
90 | |
---|
91 | INTEGER ninter ! sous-intervals pour la precipitation |
---|
92 | INTEGER ncoreczq |
---|
93 | INTEGER iflag_cld_th |
---|
94 | INTEGER iflag_ice_thermo |
---|
95 | PARAMETER (ninter=5) |
---|
96 | LOGICAL evap_prec ! evaporation de la pluie |
---|
97 | PARAMETER (evap_prec=.TRUE.) |
---|
98 | REAL ratqs(klon,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur |
---|
99 | logical ptconv(klon,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur |
---|
100 | |
---|
101 | real zpdf_sig(klon),zpdf_k(klon),zpdf_delta(klon) |
---|
102 | real Zpdf_a(klon),zpdf_b(klon),zpdf_e1(klon),zpdf_e2(klon) |
---|
103 | real erf |
---|
104 | REAL qcloud(klon) |
---|
105 | ! |
---|
106 | LOGICAL cpartiel ! condensation partielle |
---|
107 | PARAMETER (cpartiel=.TRUE.) |
---|
108 | REAL t_coup |
---|
109 | PARAMETER (t_coup=234.0) |
---|
110 | ! |
---|
111 | ! Variables locales: |
---|
112 | ! |
---|
113 | INTEGER i, k, n, kk |
---|
114 | REAL zqs(klon), zdqs(klon), zdelta, zcor, zcvm5 |
---|
115 | REAL Tbef(klon),qlbef(klon),DT(klon),num,denom |
---|
116 | LOGICAL convergence(klon) |
---|
117 | REAL DDT0 |
---|
118 | PARAMETER (DDT0=.01) |
---|
119 | INTEGER n_i(klon), iter |
---|
120 | REAL cste |
---|
121 | |
---|
122 | REAL zrfl(klon), zrfln(klon), zqev, zqevt |
---|
123 | REAL zifl(klon), zifln(klon), zqev0,zqevi, zqevti |
---|
124 | REAL zoliq(klon), zcond(klon), zq(klon), zqn(klon), zdelq |
---|
125 | REAL zoliqp(klon), zoliqi(klon) |
---|
126 | REAL zt(klon) |
---|
127 | ! JBM (3/14) nexpo is replaced by exposant_glace |
---|
128 | ! REAL nexpo ! exponentiel pour glace/eau |
---|
129 | ! INTEGER, PARAMETER :: nexpo=6 |
---|
130 | INTEGER exposant_glace_old |
---|
131 | REAL t_glace_min_old |
---|
132 | REAL zdz(klon),zrho(klon),ztot , zrhol(klon) |
---|
133 | REAL zchau ,zfroi ,zfice(klon),zneb(klon) |
---|
134 | REAL zmelt, zpluie, zice, zcondold |
---|
135 | PARAMETER (ztfondue=278.15) |
---|
136 | REAL dzfice(klon) |
---|
137 | REAL zsolid |
---|
138 | !!!! |
---|
139 | ! Variables pour Bergeron |
---|
140 | REAL zcp, coef1, DeltaT |
---|
141 | REAL zqpreci(klon), zqprecl(klon) |
---|
142 | ! |
---|
143 | LOGICAL appel1er |
---|
144 | SAVE appel1er |
---|
145 | !$OMP THREADPRIVATE(appel1er) |
---|
146 | ! |
---|
147 | !--------------------------------------------------------------- |
---|
148 | ! |
---|
149 | !AA Variables traceurs: |
---|
150 | !AA Provisoire !!! Parametres alpha du lessivage |
---|
151 | !AA A priori on a 4 scavenging # possibles |
---|
152 | ! |
---|
153 | REAL a_tr_sca(4) |
---|
154 | save a_tr_sca |
---|
155 | !$OMP THREADPRIVATE(a_tr_sca) |
---|
156 | ! |
---|
157 | ! Variables intermediaires |
---|
158 | ! |
---|
159 | REAL zalpha_tr |
---|
160 | REAL zfrac_lessi |
---|
161 | REAL zprec_cond(klon) |
---|
162 | !AA |
---|
163 | ! RomP >>> 15 nov 2012 |
---|
164 | REAL beta(klon,klev) ! taux de conversion de l'eau cond |
---|
165 | ! RomP <<< |
---|
166 | REAL zmair, zcpair, zcpeau |
---|
167 | ! Pour la conversion eau-neige |
---|
168 | REAL zlh_solid(klon), zm_solid |
---|
169 | !--------------------------------------------------------------- |
---|
170 | ! |
---|
171 | ! Fonctions en ligne: |
---|
172 | ! |
---|
173 | REAL fallvs,fallvc ! Vitesse de chute pour cristaux de glace |
---|
174 | ! (Heymsfield & Donner, 1990) |
---|
175 | REAL zzz |
---|
176 | include "YOETHF.h" |
---|
177 | include "FCTTRE.h" |
---|
178 | fallvc (zzz) = 3.29/2.0 * ((zzz)**0.16) * ffallv_con |
---|
179 | fallvs (zzz) = 3.29/2.0 * ((zzz)**0.16) * ffallv_lsc |
---|
180 | ! |
---|
181 | DATA appel1er /.TRUE./ |
---|
182 | !ym |
---|
183 | !CR: pour iflag_ice_thermo=2, on active que la convection |
---|
184 | ! ice_thermo = iflag_ice_thermo .GE. 1 |
---|
185 | ice_thermo = (iflag_ice_thermo .EQ. 1).OR.(iflag_ice_thermo .GE. 3) |
---|
186 | zdelq=0.0 |
---|
187 | |
---|
188 | if (prt_level>9)write(lunout,*)'NUAGES4 A. JAM' |
---|
189 | IF (appel1er) THEN |
---|
190 | ! |
---|
191 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, ninter:', ninter |
---|
192 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, evap_prec:', evap_prec |
---|
193 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, cpartiel:', cpartiel |
---|
194 | IF (ABS(dtime/REAL(ninter)-360.0).GT.0.001) THEN |
---|
195 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp: Ce n est pas prevu, voir Z.X.Li', dtime |
---|
196 | WRITE(lunout,*) 'Je prefere un sous-intervalle de 6 minutes' |
---|
197 | ! CALL abort |
---|
198 | ENDIF |
---|
199 | appel1er = .FALSE. |
---|
200 | ! |
---|
201 | !AA initialiation provisoire |
---|
202 | a_tr_sca(1) = -0.5 |
---|
203 | a_tr_sca(2) = -0.5 |
---|
204 | a_tr_sca(3) = -0.5 |
---|
205 | a_tr_sca(4) = -0.5 |
---|
206 | ! |
---|
207 | !AA Initialisation a 1 des coefs des fractions lessivees |
---|
208 | ! |
---|
209 | !cdir collapse |
---|
210 | DO k = 1, klev |
---|
211 | DO i = 1, klon |
---|
212 | pfrac_nucl(i,k)=1. |
---|
213 | pfrac_1nucl(i,k)=1. |
---|
214 | pfrac_impa(i,k)=1. |
---|
215 | beta(i,k)=0. !RomP initialisation |
---|
216 | ENDDO |
---|
217 | ENDDO |
---|
218 | |
---|
219 | ENDIF ! test sur appel1er |
---|
220 | ! |
---|
221 | !MAf Initialisation a 0 de zoliq |
---|
222 | ! DO i = 1, klon |
---|
223 | ! zoliq(i)=0. |
---|
224 | ! ENDDO |
---|
225 | ! Determiner les nuages froids par leur temperature |
---|
226 | ! nexpo regle la raideur de la transition eau liquide / eau glace. |
---|
227 | ! |
---|
228 | !CR: on est oblige de definir des valeurs fisrt car les valeurs de newmicro ne sont pas les memes par defaut |
---|
229 | IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN |
---|
230 | ! ztglace = RTT - 15.0 |
---|
231 | t_glace_min_old = RTT - 15.0 |
---|
232 | !AJ< |
---|
233 | IF (ice_thermo) THEN |
---|
234 | ! nexpo = 2 |
---|
235 | exposant_glace_old = 2 |
---|
236 | ELSE |
---|
237 | ! nexpo = 6 |
---|
238 | exposant_glace_old = 6 |
---|
239 | ENDIF |
---|
240 | |
---|
241 | ENDIF |
---|
242 | |
---|
243 | !! RLVTT = 2.501e6 ! pas de redefinition des constantes physiques (jyg) |
---|
244 | !! RLSTT = 2.834e6 ! pas de redefinition des constantes physiques (jyg) |
---|
245 | !>AJ |
---|
246 | !cc nexpo = 1 |
---|
247 | ! |
---|
248 | ! Initialiser les sorties: |
---|
249 | ! |
---|
250 | !cdir collapse |
---|
251 | DO k = 1, klev+1 |
---|
252 | DO i = 1, klon |
---|
253 | prfl(i,k) = 0.0 |
---|
254 | psfl(i,k) = 0.0 |
---|
255 | ENDDO |
---|
256 | ENDDO |
---|
257 | |
---|
258 | !cdir collapse |
---|
259 | DO k = 1, klev |
---|
260 | DO i = 1, klon |
---|
261 | d_t(i,k) = 0.0 |
---|
262 | d_q(i,k) = 0.0 |
---|
263 | d_ql(i,k) = 0.0 |
---|
264 | d_qi(i,k) = 0.0 |
---|
265 | rneb(i,k) = 0.0 |
---|
266 | radliq(i,k) = 0.0 |
---|
267 | frac_nucl(i,k) = 1. |
---|
268 | frac_impa(i,k) = 1. |
---|
269 | ENDDO |
---|
270 | ENDDO |
---|
271 | DO i = 1, klon |
---|
272 | rain(i) = 0.0 |
---|
273 | snow(i) = 0.0 |
---|
274 | zoliq(i)=0. |
---|
275 | ! ENDDO |
---|
276 | ! |
---|
277 | ! Initialiser le flux de precipitation a zero |
---|
278 | ! |
---|
279 | ! DO i = 1, klon |
---|
280 | zrfl(i) = 0.0 |
---|
281 | zifl(i) = 0.0 |
---|
282 | zneb(i) = seuil_neb |
---|
283 | ENDDO |
---|
284 | ! |
---|
285 | ! |
---|
286 | !AA Pour plus de securite |
---|
287 | |
---|
288 | zalpha_tr = 0. |
---|
289 | zfrac_lessi = 0. |
---|
290 | |
---|
291 | !AA================================================================== |
---|
292 | ! |
---|
293 | ncoreczq=0 |
---|
294 | ! BOUCLE VERTICALE (DU HAUT VERS LE BAS) |
---|
295 | ! |
---|
296 | DO k = klev, 1, -1 |
---|
297 | ! |
---|
298 | !AA=============================================================== |
---|
299 | ! |
---|
300 | ! Initialisation temperature et vapeur |
---|
301 | DO i = 1, klon |
---|
302 | zt(i)=t(i,k) |
---|
303 | zq(i)=q(i,k) |
---|
304 | ENDDO |
---|
305 | ! |
---|
306 | ! Calculer la varition de temp. de l'air du a la chaleur sensible |
---|
307 | ! transporter par la pluie. |
---|
308 | ! Il resterait a rajouter cet effet de la chaleur sensible sur les |
---|
309 | ! flux de surface, du a la diff. de temp. entre le 1er niveau et la |
---|
310 | ! surface. |
---|
311 | ! |
---|
312 | IF(k.LE.klevm1) THEN |
---|
313 | DO i = 1, klon |
---|
314 | !IM |
---|
315 | zmair=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG |
---|
316 | zcpair=RCPD*(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
317 | zcpeau=RCPD*RVTMP2 |
---|
318 | zt(i) = ( (t(i,k+1)+d_t(i,k+1))*zrfl(i)*dtime*zcpeau & |
---|
319 | + zmair*zcpair*zt(i) ) & |
---|
320 | / (zmair*zcpair + zrfl(i)*dtime*zcpeau) |
---|
321 | ! C WRITE (6,*) 'cppluie ', zt(i)-(t(i,k+1)+d_t(i,k+1)) |
---|
322 | ENDDO |
---|
323 | ENDIF |
---|
324 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
325 | ! P1> Debut evaporation de la precipitation |
---|
326 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
327 | IF (evap_prec) THEN |
---|
328 | DO i = 1, klon |
---|
329 | !AJ< |
---|
330 | !! IF (zrfl(i) .GT.0.) THEN |
---|
331 | IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN |
---|
332 | !>AJ |
---|
333 | ! Calcul du qsat |
---|
334 | IF (thermcep) THEN |
---|
335 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt(i))) |
---|
336 | zqs(i)= R2ES*FOEEW(zt(i),zdelta)/pplay(i,k) |
---|
337 | zqs(i)=MIN(0.5,zqs(i)) |
---|
338 | zcor=1./(1.-RETV*zqs(i)) |
---|
339 | zqs(i)=zqs(i)*zcor |
---|
340 | ELSE |
---|
341 | IF (zt(i) .LT. t_coup) THEN |
---|
342 | zqs(i) = qsats(zt(i)) / pplay(i,k) |
---|
343 | ELSE |
---|
344 | zqs(i) = qsatl(zt(i)) / pplay(i,k) |
---|
345 | ENDIF |
---|
346 | ENDIF |
---|
347 | ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) |
---|
348 | ENDDO |
---|
349 | !AJ< |
---|
350 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
351 | DO i = 1, klon |
---|
352 | !AJ< |
---|
353 | !! IF (zrfl(i) .GT.0.) THEN |
---|
354 | IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN |
---|
355 | !>AJ |
---|
356 | ! Evap max pour ne pas saturer la fraction sous le nuage |
---|
357 | zqev = MAX (0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i) ) |
---|
358 | ! Calcul de l'evaporation du flux de precip herite |
---|
359 | ! d'au-dessus |
---|
360 | zqevt = coef_eva * (1.0-zq(i)/zqs(i)) * SQRT(zrfl(i)) & |
---|
361 | * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)*zt(i)*RD/RG |
---|
362 | zqevt = MAX(0.0,MIN(zqevt,zrfl(i))) & |
---|
363 | * RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) |
---|
364 | ! Seuil pour ne pas saturer la fraction sous le nuage |
---|
365 | zqev = MIN (zqev, zqevt) |
---|
366 | ! Nouveau flux de precip |
---|
367 | zrfln(i) = zrfl(i) - zqev*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
368 | /RG/dtime |
---|
369 | ! Aucun flux liquide pour T < t_coup |
---|
370 | IF (zt(i) .LT. t_coup.and.reevap_ice) zrfln(i)=0. |
---|
371 | ! Nouvelle vapeur |
---|
372 | zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)-zrfl(i)) & |
---|
373 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime |
---|
374 | ! Nouvelle temperature (chaleur latente) |
---|
375 | zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i)) & |
---|
376 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime & |
---|
377 | * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
378 | zrfl(i) = zrfln(i) |
---|
379 | zifl(i) = 0. |
---|
380 | ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) |
---|
381 | ENDDO |
---|
382 | ! |
---|
383 | ELSE ! (.NOT. ice_thermo) |
---|
384 | ! |
---|
385 | DO i = 1, klon |
---|
386 | !AJ< |
---|
387 | !! IF (zrfl(i) .GT.0.) THEN |
---|
388 | IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN |
---|
389 | !>AJ |
---|
390 | !JAM !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
391 | ! Modification de l'evaporation avec la glace |
---|
392 | ! Differentiation entre precipitation liquide et solide |
---|
393 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
394 | |
---|
395 | ! Evap max pour ne pas saturer la fraction sous le nuage |
---|
396 | zqev0 = MAX (0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i) ) |
---|
397 | ! zqev0 = MAX (0.0, zqs(i)-zq(i) ) |
---|
398 | |
---|
399 | !JAM !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
400 | ! On differencie qsat pour l'eau et la glace |
---|
401 | ! Si zdelta=1. --> glace |
---|
402 | ! Si zdelta=0. --> eau liquide |
---|
403 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
404 | |
---|
405 | ! Calcul du qsat par rapport a l'eau liquide |
---|
406 | qsl= R2ES*FOEEW(zt(i),0.)/pplay(i,k) |
---|
407 | qsl= MIN(0.5,qsl) |
---|
408 | zcor= 1./(1.-RETV*qsl) |
---|
409 | qsl= qsl*zcor |
---|
410 | |
---|
411 | ! Calcul de l'evaporation du flux de precip herite |
---|
412 | ! d'au-dessus |
---|
413 | ! Formulation en racine du flux de precip |
---|
414 | ! (Klemp & Wilhelmson, 1978; Sundqvist, 1988) |
---|
415 | zqevt = 1.*coef_eva*(1.0-zq(i)/qsl)*SQRT(zrfl(i)) & |
---|
416 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)*zt(i)*RD/RG |
---|
417 | zqevt = MAX(0.0,MIN(zqevt,zrfl(i))) & |
---|
418 | *RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) |
---|
419 | |
---|
420 | |
---|
421 | ! Calcul du qsat par rapport a la glace |
---|
422 | qsi= R2ES*FOEEW(zt(i),1.)/pplay(i,k) |
---|
423 | qsi= MIN(0.5,qsi) |
---|
424 | zcor= 1./(1.-RETV*qsi) |
---|
425 | qsi= qsi*zcor |
---|
426 | |
---|
427 | ! Calcul de la sublimation du flux de precip solide herite |
---|
428 | ! d'au-dessus |
---|
429 | zqevti = 1.*coef_eva*(1.0-zq(i)/qsi)*SQRT(zifl(i)) & |
---|
430 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)*zt(i)*RD/RG |
---|
431 | zqevti = MAX(0.0,MIN(zqevti,zifl(i))) & |
---|
432 | *RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) |
---|
433 | |
---|
434 | |
---|
435 | !JAM!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
436 | ! Verification sur l'evaporation |
---|
437 | ! On s'assure qu'on ne sature pas |
---|
438 | ! la fraction sous le nuage sinon on |
---|
439 | ! repartit zqev0 en gardant la proportion |
---|
440 | ! liquide / glace |
---|
441 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
442 | |
---|
443 | IF (zqevt+zqevti.GT.zqev0) THEN |
---|
444 | zqev=zqev0*zqevt/(zqevt+zqevti) |
---|
445 | zqevi=zqev0*zqevti/(zqevt+zqevti) |
---|
446 | |
---|
447 | ELSE |
---|
448 | IF (zqevt+zqevti.GT.0.) THEN |
---|
449 | zqev=MIN(zqev0*zqevt/(zqevt+zqevti),zqevt) |
---|
450 | zqevi=MIN(zqev0*zqevti/(zqevt+zqevti),zqevti) |
---|
451 | ELSE |
---|
452 | zqev=0. |
---|
453 | zqevi=0. |
---|
454 | ENDIF |
---|
455 | ENDIF |
---|
456 | ! Nouveaux flux de precip liquide et solide |
---|
457 | zrfln(i) = Max(0.,zrfl(i) - zqev*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
458 | /RG/dtime) |
---|
459 | zifln(i) = Max(0.,zifl(i) - zqevi*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
460 | /RG/dtime) |
---|
461 | |
---|
462 | ! Mise a jour de la vapeur, temperature et flux de precip |
---|
463 | zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)+zifln(i)-zrfl(i)-zifl(i)) & |
---|
464 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime |
---|
465 | zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i)) & |
---|
466 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime & |
---|
467 | * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) & |
---|
468 | + (zifln(i)-zifl(i)) & |
---|
469 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime & |
---|
470 | * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
471 | |
---|
472 | zrfl(i) = zrfln(i) |
---|
473 | zifl(i) = zifln(i) |
---|
474 | |
---|
475 | !CR ATTENTION: deplacement de la fonte de la glace |
---|
476 | !jyg : Bug !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! jyg |
---|
477 | !!! zmelt = ((zt(i)-273.15)/(ztfondue-273.15))**2 !!!!!!!!! jyg |
---|
478 | !jyg : Bug !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! jyg |
---|
479 | zmelt = ((zt(i)-273.15)/(ztfondue-273.15)) ! jyg |
---|
480 | zmelt = MIN(MAX(zmelt,0.),1.) |
---|
481 | ! Fusion de la glace |
---|
482 | zrfl(i)=zrfl(i)+zmelt*zifl(i) |
---|
483 | zifl(i)=zifl(i)*(1.-zmelt) |
---|
484 | ! print*,zt(i),'octavio1' |
---|
485 | ! Chaleur latente de fusion |
---|
486 | zt(i)=zt(i)-zifl(i)*zmelt*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
487 | *RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
488 | ! print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),zmelt,'octavio2' |
---|
489 | !fin CR |
---|
490 | |
---|
491 | |
---|
492 | |
---|
493 | ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) |
---|
494 | ENDDO |
---|
495 | |
---|
496 | ENDIF ! (.NOT. ice_thermo) |
---|
497 | |
---|
498 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
499 | ! Fin evaporation de la precipitation |
---|
500 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
501 | ENDIF ! (evap_prec) |
---|
502 | ! |
---|
503 | ! Calculer Qs et L/Cp*dQs/dT: |
---|
504 | ! |
---|
505 | IF (thermcep) THEN |
---|
506 | DO i = 1, klon |
---|
507 | zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt(i))) |
---|
508 | zcvm5 = R5LES*RLVTT*(1.-zdelta) + R5IES*RLSTT*zdelta |
---|
509 | zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
510 | zqs(i) = R2ES*FOEEW(zt(i),zdelta)/pplay(i,k) |
---|
511 | zqs(i) = MIN(0.5,zqs(i)) |
---|
512 | zcor = 1./(1.-RETV*zqs(i)) |
---|
513 | zqs(i) = zqs(i)*zcor |
---|
514 | zdqs(i) = FOEDE(zt(i),zdelta,zcvm5,zqs(i),zcor) |
---|
515 | ENDDO |
---|
516 | ELSE |
---|
517 | DO i = 1, klon |
---|
518 | IF (zt(i).LT.t_coup) THEN |
---|
519 | zqs(i) = qsats(zt(i))/pplay(i,k) |
---|
520 | zdqs(i) = dqsats(zt(i),zqs(i)) |
---|
521 | ELSE |
---|
522 | zqs(i) = qsatl(zt(i))/pplay(i,k) |
---|
523 | zdqs(i) = dqsatl(zt(i),zqs(i)) |
---|
524 | ENDIF |
---|
525 | ENDDO |
---|
526 | ENDIF |
---|
527 | ! |
---|
528 | ! Determiner la condensation partielle et calculer la quantite |
---|
529 | ! de l'eau condensee: |
---|
530 | ! |
---|
531 | !verification de la valeur de iflag_fisrtilp_qsat pour iflag_ice_thermo=1 |
---|
532 | ! if ((iflag_ice_thermo.eq.1).and.(iflag_fisrtilp_qsat.ne.0)) then |
---|
533 | ! write(*,*) " iflag_ice_thermo==1 requires iflag_fisrtilp_qsat==0", & |
---|
534 | ! " but iflag_fisrtilp_qsat=",iflag_fisrtilp_qsat, ". Might as well stop here." |
---|
535 | ! stop |
---|
536 | ! endif |
---|
537 | |
---|
538 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
539 | ! P2> Formation du nuage |
---|
540 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
541 | IF (cpartiel) THEN |
---|
542 | |
---|
543 | ! print*,'Dans partiel k=',k |
---|
544 | ! |
---|
545 | ! Calcul de l'eau condensee et de la fraction nuageuse et de l'eau |
---|
546 | ! nuageuse a partir des PDF de Sandrine Bony. |
---|
547 | ! rneb : fraction nuageuse |
---|
548 | ! zqn : eau totale dans le nuage |
---|
549 | ! zcond : eau condensee moyenne dans la maille. |
---|
550 | ! on prend en compte le réchauffement qui diminue la partie |
---|
551 | ! condensee |
---|
552 | ! |
---|
553 | ! Version avec les raqts |
---|
554 | |
---|
555 | if (iflag_pdf.eq.0) then |
---|
556 | |
---|
557 | ! version creneau de (Li, 1998) |
---|
558 | do i=1,klon |
---|
559 | zdelq = min(ratqs(i,k),0.99) * zq(i) |
---|
560 | rneb(i,k) = (zq(i)+zdelq-zqs(i)) / (2.0*zdelq) |
---|
561 | zqn(i) = (zq(i)+zdelq+zqs(i))/2.0 |
---|
562 | enddo |
---|
563 | |
---|
564 | else |
---|
565 | ! |
---|
566 | ! Version avec les nouvelles PDFs. |
---|
567 | do i=1,klon |
---|
568 | if(zq(i).lt.1.e-15) then |
---|
569 | ncoreczq=ncoreczq+1 |
---|
570 | zq(i)=1.e-15 |
---|
571 | endif |
---|
572 | enddo |
---|
573 | |
---|
574 | if (iflag_cld_th>=5) then |
---|
575 | |
---|
576 | call cloudth(klon,klev,k,ztv, & |
---|
577 | zq,zqta,fraca, & |
---|
578 | qcloud,ctot,zpspsk,paprs,ztla,zthl, & |
---|
579 | ratqs,zqs,t) |
---|
580 | |
---|
581 | do i=1,klon |
---|
582 | rneb(i,k)=ctot(i,k) |
---|
583 | zqn(i)=qcloud(i) |
---|
584 | enddo |
---|
585 | |
---|
586 | endif |
---|
587 | |
---|
588 | if (iflag_cld_th <= 4) then |
---|
589 | lognormale = .true. |
---|
590 | elseif (iflag_cld_th >= 6) then |
---|
591 | ! lognormale en l'absence des thermiques |
---|
592 | lognormale = fraca(:,k) < 1e-10 |
---|
593 | else |
---|
594 | ! Dans le cas iflag_cld_th=5, on prend systématiquement la |
---|
595 | ! bi-gaussienne |
---|
596 | lognormale = .false. |
---|
597 | end if |
---|
598 | |
---|
599 | !CR: variation de qsat avec T en presence de glace ou non |
---|
600 | !initialisations |
---|
601 | do i=1,klon |
---|
602 | DT(i) = 0. |
---|
603 | n_i(i)=0 |
---|
604 | Tbef(i)=zt(i) |
---|
605 | qlbef(i)=0. |
---|
606 | enddo |
---|
607 | |
---|
608 | |
---|
609 | !Boucle iterative: ATTENTION, l'option -1 n'est plus activable ici |
---|
610 | if (iflag_fisrtilp_qsat.ge.0) then |
---|
611 | ! Iteration pour condensation avec variation de qsat(T) |
---|
612 | ! ----------------------------------------------------- |
---|
613 | do iter=1,iflag_fisrtilp_qsat+1 |
---|
614 | |
---|
615 | do i=1,klon |
---|
616 | ! do while ((abs(DT(i)).gt.DDT0).or.(n_i(i).eq.0)) |
---|
617 | convergence(i)=abs(DT(i)).gt.DDT0 |
---|
618 | if ((convergence(i).or.(n_i(i).eq.0)).and.lognormale(i)) then |
---|
619 | Tbef(i)=Tbef(i)+DT(i) |
---|
620 | if (.not.ice_thermo) then |
---|
621 | zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef(i))) |
---|
622 | else |
---|
623 | if (iflag_t_glace.eq.0) then |
---|
624 | zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,t_glace_min_old-Tbef(i))) |
---|
625 | else if (iflag_t_glace.eq.1) then |
---|
626 | zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,t_glace_min-Tbef(i))) |
---|
627 | endif |
---|
628 | endif |
---|
629 | ! Calcul des PDF lognormales |
---|
630 | zcvm5 = R5LES*RLVTT*(1.-zdelta) + R5IES*RLSTT*zdelta |
---|
631 | zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
632 | zqs(i) = R2ES*FOEEW(Tbef(i),zdelta)/pplay(i,k) |
---|
633 | zqs(i) = MIN(0.5,zqs(i)) |
---|
634 | zcor = 1./(1.-RETV*zqs(i)) |
---|
635 | zqs(i) = zqs(i)*zcor |
---|
636 | zdqs(i) = FOEDE(Tbef(i),zdelta,zcvm5,zqs(i),zcor) |
---|
637 | zpdf_sig(i)=ratqs(i,k)*zq(i) |
---|
638 | zpdf_k(i)=-sqrt(log(1.+(zpdf_sig(i)/zq(i))**2)) |
---|
639 | zpdf_delta(i)=log(zq(i)/zqs(i)) |
---|
640 | zpdf_a(i)=zpdf_delta(i)/(zpdf_k(i)*sqrt(2.)) |
---|
641 | zpdf_b(i)=zpdf_k(i)/(2.*sqrt(2.)) |
---|
642 | zpdf_e1(i)=zpdf_a(i)-zpdf_b(i) |
---|
643 | zpdf_e1(i)=sign(min(abs(zpdf_e1(i)),5.),zpdf_e1(i)) |
---|
644 | zpdf_e1(i)=1.-erf(zpdf_e1(i)) |
---|
645 | zpdf_e2(i)=zpdf_a(i)+zpdf_b(i) |
---|
646 | zpdf_e2(i)=sign(min(abs(zpdf_e2(i)),5.),zpdf_e2(i)) |
---|
647 | zpdf_e2(i)=1.-erf(zpdf_e2(i)) |
---|
648 | |
---|
649 | if (zpdf_e1(i).lt.1.e-10) then |
---|
650 | rneb(i,k)=0. |
---|
651 | zqn(i)=zqs(i) |
---|
652 | else |
---|
653 | rneb(i,k)=0.5*zpdf_e1(i) |
---|
654 | zqn(i)=zq(i)*zpdf_e2(i)/zpdf_e1(i) |
---|
655 | endif |
---|
656 | |
---|
657 | endif !convergence |
---|
658 | enddo ! boucle en i |
---|
659 | |
---|
660 | if (.not. ice_thermo) then |
---|
661 | |
---|
662 | do i=1,klon |
---|
663 | if ((convergence(i).or.(n_i(i).eq.0)).and.lognormale(i)) then |
---|
664 | |
---|
665 | qlbef(i)=max(0.,zqn(i)-zqs(i)) |
---|
666 | num=-Tbef(i)+zt(i)+rneb(i,k)*RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))*qlbef(i) |
---|
667 | denom=1.+rneb(i,k)*zdqs(i) |
---|
668 | DT(i)=num/denom |
---|
669 | n_i(i)=n_i(i)+1 |
---|
670 | endif |
---|
671 | enddo |
---|
672 | |
---|
673 | else |
---|
674 | ! Iteration pour convergence avec qsat(T) |
---|
675 | if (iflag_t_glace.eq.1) then |
---|
676 | CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1),zfice(:)) |
---|
677 | endif |
---|
678 | |
---|
679 | do i=1,klon |
---|
680 | if ((convergence(i).or.(n_i(i).eq.0)).and.lognormale(i)) then |
---|
681 | |
---|
682 | if (iflag_t_glace.eq.0) then |
---|
683 | zfice(i) = 1.0 - (Tbef(i)-t_glace_min_old) / (RTT-t_glace_min_old) |
---|
684 | zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0) |
---|
685 | zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old |
---|
686 | dzfice(i)= exposant_glace_old * zfice(i)**(exposant_glace_old-1) / (t_glace_min_old - RTT) |
---|
687 | endif |
---|
688 | |
---|
689 | if (iflag_t_glace.eq.1) then |
---|
690 | dzfice(i)= exposant_glace * zfice(i)**(exposant_glace-1) / (t_glace_min - t_glace_max) |
---|
691 | endif |
---|
692 | |
---|
693 | if ((zfice(i).eq.0).or.(zfice(i).eq.1)) then |
---|
694 | dzfice(i)=0. |
---|
695 | endif |
---|
696 | |
---|
697 | if (zfice(i).lt.1) then |
---|
698 | cste=RLVTT |
---|
699 | else |
---|
700 | cste=RLSTT |
---|
701 | endif |
---|
702 | |
---|
703 | qlbef(i)=max(0.,zqn(i)-zqs(i)) |
---|
704 | num=-Tbef(i)+zt(i)+rneb(i,k)*((1-zfice(i))*RLVTT+zfice(i)*RLSTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))*qlbef(i) |
---|
705 | denom=1.+rneb(i,k)*((1-zfice(i))*RLVTT+zfice(i)*RLSTT)/cste*zdqs(i) & |
---|
706 | -(RLSTT-RLVTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))*rneb(i,k)*qlbef(i)*dzfice(i) |
---|
707 | DT(i)=num/denom |
---|
708 | n_i(i)=n_i(i)+1 |
---|
709 | |
---|
710 | endif ! fin convergence |
---|
711 | enddo ! fin boucle i |
---|
712 | |
---|
713 | endif !ice_thermo |
---|
714 | |
---|
715 | ! endif |
---|
716 | ! enddo |
---|
717 | |
---|
718 | |
---|
719 | enddo ! iter=1,iflag_fisrtilp_qsat+1 |
---|
720 | ! Fin d'iteration pour condensation avec variation de qsat(T) |
---|
721 | ! ----------------------------------------------------------- |
---|
722 | endif |
---|
723 | |
---|
724 | |
---|
725 | endif ! iflag_pdf |
---|
726 | |
---|
727 | |
---|
728 | ! if (iflag_fisrtilp_qsat.eq.-1) then |
---|
729 | !------------------------------------------ |
---|
730 | !CR: ATTENTION option fausse mais a existe: |
---|
731 | ! pour la re-activer, prendre iflag_fisrtilp_qsat=0 et |
---|
732 | ! activer les lignes suivantes: |
---|
733 | IF (1.eq.0) THEN |
---|
734 | DO i=1,klon |
---|
735 | IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) THEN |
---|
736 | zqn(i) = 0.0 |
---|
737 | rneb(i,k) = 0.0 |
---|
738 | zcond(i) = 0.0 |
---|
739 | rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i) |
---|
740 | ELSE IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) THEN |
---|
741 | zqn(i) = zq(i) |
---|
742 | rneb(i,k) = 1.0 |
---|
743 | zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))/(1+zdqs(i)) |
---|
744 | rhcl(i,k)=1.0 |
---|
745 | ELSE |
---|
746 | zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k)/(1+zdqs(i)) |
---|
747 | rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i) |
---|
748 | ENDIF |
---|
749 | ENDDO |
---|
750 | ENDIF |
---|
751 | !------------------------------------------ |
---|
752 | |
---|
753 | ! ELSE |
---|
754 | |
---|
755 | ! Calcul de l'eau in-cloud (zqn), |
---|
756 | ! moyenne dans la maille (zcond), |
---|
757 | ! fraction nuageuse (rneb) et |
---|
758 | ! humidite relative ciel-clair (rhcl) |
---|
759 | DO i=1,klon |
---|
760 | IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) THEN |
---|
761 | zqn(i) = 0.0 |
---|
762 | rneb(i,k) = 0.0 |
---|
763 | zcond(i) = 0.0 |
---|
764 | rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i) |
---|
765 | ELSE IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) THEN |
---|
766 | zqn(i) = zq(i) |
---|
767 | rneb(i,k) = 1.0 |
---|
768 | zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i)) |
---|
769 | rhcl(i,k)=1.0 |
---|
770 | ELSE |
---|
771 | zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k) |
---|
772 | rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i) |
---|
773 | ENDIF |
---|
774 | ENDDO |
---|
775 | |
---|
776 | |
---|
777 | ! ENDIF |
---|
778 | |
---|
779 | ELSE ! de IF (cpartiel) |
---|
780 | ! Cas "tout ou rien" |
---|
781 | DO i = 1, klon |
---|
782 | IF (zq(i).GT.zqs(i)) THEN |
---|
783 | rneb(i,k) = 1.0 |
---|
784 | ELSE |
---|
785 | rneb(i,k) = 0.0 |
---|
786 | ENDIF |
---|
787 | zcond(i) = MAX(0.0,zq(i)-zqs(i))/(1.+zdqs(i)) |
---|
788 | ENDDO |
---|
789 | ENDIF |
---|
790 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
791 | ! Fin de formation du nuage |
---|
792 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
793 | ! |
---|
794 | ! Mise a jour vapeur d'eau |
---|
795 | DO i = 1, klon |
---|
796 | zq(i) = zq(i) - zcond(i) |
---|
797 | ! zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD |
---|
798 | ENDDO |
---|
799 | !AJ< |
---|
800 | ! Chaleur latente apres formation nuage |
---|
801 | ! ------------------------------------- |
---|
802 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
803 | if (iflag_fisrtilp_qsat.lt.1) then |
---|
804 | DO i = 1, klon |
---|
805 | zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
806 | ENDDO |
---|
807 | else if (iflag_fisrtilp_qsat.gt.0) then |
---|
808 | DO i= 1, klon |
---|
809 | zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) |
---|
810 | ENDDO |
---|
811 | endif |
---|
812 | ELSE |
---|
813 | if (iflag_t_glace.eq.1) then |
---|
814 | CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1),zfice(:)) |
---|
815 | endif |
---|
816 | if (iflag_fisrtilp_qsat.lt.1) then |
---|
817 | DO i = 1, klon |
---|
818 | ! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in icefrac_lsc_mod |
---|
819 | ! zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, & |
---|
820 | ! t_glace_max, exposant_glace) |
---|
821 | if (iflag_t_glace.eq.0) then |
---|
822 | zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (RTT-t_glace_min_old) |
---|
823 | zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0) |
---|
824 | zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old |
---|
825 | endif |
---|
826 | zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))*zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) & |
---|
827 | +zfice(i)*zcond(i) * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
828 | ENDDO |
---|
829 | else |
---|
830 | DO i=1, klon |
---|
831 | ! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in icefrac_lsc_mod |
---|
832 | ! zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, & |
---|
833 | ! t_glace_max, exposant_glace) |
---|
834 | if (iflag_t_glace.eq.0) then |
---|
835 | zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (RTT-t_glace_min_old) |
---|
836 | zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0) |
---|
837 | zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old |
---|
838 | endif |
---|
839 | zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))*zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) & |
---|
840 | +zfice(i)*zcond(i) * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) |
---|
841 | ENDDO |
---|
842 | endif |
---|
843 | ! print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),'temp1' |
---|
844 | ENDIF |
---|
845 | !>AJ |
---|
846 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
847 | ! P3> Formation des precipitations |
---|
848 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
849 | ! |
---|
850 | ! Partager l'eau condensee en precipitation et eau liquide nuageuse |
---|
851 | ! |
---|
852 | |
---|
853 | ! Initialisation de zoliq (eau condensee moyenne dans la maille) |
---|
854 | DO i = 1, klon |
---|
855 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
856 | zoliq(i) = zcond(i) |
---|
857 | zrho(i) = pplay(i,k) / zt(i) / RD |
---|
858 | zdz(i) = (paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) / (zrho(i)*RG) |
---|
859 | ENDIF |
---|
860 | ENDDO |
---|
861 | !AJ< |
---|
862 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
863 | IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN |
---|
864 | DO i = 1, klon |
---|
865 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
866 | zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (273.13-t_glace_min_old) |
---|
867 | zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0) |
---|
868 | zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old |
---|
869 | ! zfice(i) = zfice(i)**nexpo |
---|
870 | !! zfice(i)=0. |
---|
871 | ENDIF |
---|
872 | ENDDO |
---|
873 | ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0) |
---|
874 | CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1),zfice(:)) |
---|
875 | ! DO i = 1, klon |
---|
876 | ! IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
877 | ! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in icefrac_lsc_mod |
---|
878 | ! zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, & |
---|
879 | ! t_glace_max, exposant_glace) |
---|
880 | ! ENDIF |
---|
881 | ! ENDDO |
---|
882 | ENDIF |
---|
883 | ENDIF |
---|
884 | |
---|
885 | ! Calcul de radliq (eau condensee pour le rayonnement) |
---|
886 | ! Iteration pour realiser une moyenne de l'eau nuageuse lors de la precip |
---|
887 | ! Remarque: ce n'est donc pas l'eau restante en fin de precip mais une |
---|
888 | ! eau moyenne restante dans le nuage sur la duree du pas de temps qui est |
---|
889 | ! transmise au rayonnement; |
---|
890 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
891 | DO i = 1, klon |
---|
892 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
893 | zneb(i) = MAX(rneb(i,k), seuil_neb) |
---|
894 | ! zt(i) = zt(i)+zcond(i)*zfice(i)*RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
895 | ! print*,zt(i),'fractionglace' |
---|
896 | !>AJ |
---|
897 | radliq(i,k) = zoliq(i)/REAL(ninter+1) |
---|
898 | ENDIF |
---|
899 | ENDDO |
---|
900 | ! |
---|
901 | DO n = 1, ninter |
---|
902 | DO i = 1, klon |
---|
903 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
904 | zrhol(i) = zrho(i) * zoliq(i) / zneb(i) |
---|
905 | ! Initialization of zpluie and zice: |
---|
906 | zpluie=0 |
---|
907 | zice=0 |
---|
908 | IF (zneb(i).EQ.seuil_neb) THEN |
---|
909 | ztot = 0.0 |
---|
910 | ELSE |
---|
911 | ! quantite d'eau a eliminer: zchau (Sundqvist, 1978) |
---|
912 | ! meme chose pour la glace: zfroi (Zender & Kiehl, 1997) |
---|
913 | if (ptconv(i,k)) then |
---|
914 | zcl =cld_lc_con |
---|
915 | zct =1./cld_tau_con |
---|
916 | zfroi = dtime/REAL(ninter)/zdz(i)*zoliq(i) & |
---|
917 | *fallvc(zrhol(i)) * zfice(i) |
---|
918 | else |
---|
919 | zcl =cld_lc_lsc |
---|
920 | zct =1./cld_tau_lsc |
---|
921 | zfroi = dtime/REAL(ninter)/zdz(i)*zoliq(i) & |
---|
922 | *fallvs(zrhol(i)) * zfice(i) |
---|
923 | endif |
---|
924 | zchau = zct *dtime/REAL(ninter) * zoliq(i) & |
---|
925 | *(1.0-EXP(-(zoliq(i)/zneb(i)/zcl )**2)) *(1.-zfice(i)) |
---|
926 | !AJ< |
---|
927 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
928 | ztot = zchau + zfroi |
---|
929 | ELSE |
---|
930 | zpluie = MIN(MAX(zchau,0.0),zoliq(i)*(1.-zfice(i))) |
---|
931 | zice = MIN(MAX(zfroi,0.0),zoliq(i)*zfice(i)) |
---|
932 | ztot = zpluie + zice |
---|
933 | ENDIF |
---|
934 | !>AJ |
---|
935 | ztot = MAX(ztot ,0.0) |
---|
936 | ENDIF |
---|
937 | ztot = MIN(ztot,zoliq(i)) |
---|
938 | !AJ< |
---|
939 | ! zoliqp = MAX(zoliq(i)*(1.-zfice(i))-1.*zpluie , 0.0) |
---|
940 | ! zoliqi = MAX(zoliq(i)*zfice(i)-1.*zice , 0.0) |
---|
941 | zoliqp(i) = MAX(zoliq(i)*(1.-zfice(i))-1.*zpluie , 0.0) |
---|
942 | zoliqi(i) = MAX(zoliq(i)*zfice(i)-1.*zice , 0.0) |
---|
943 | zoliq(i) = MAX(zoliq(i)-ztot , 0.0) |
---|
944 | !>AJ |
---|
945 | radliq(i,k) = radliq(i,k) + zoliq(i)/REAL(ninter+1) |
---|
946 | ENDIF |
---|
947 | ENDDO ! i = 1,klon |
---|
948 | ENDDO ! n = 1,ninter |
---|
949 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
950 | ! |
---|
951 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
952 | DO i = 1, klon |
---|
953 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
954 | d_ql(i,k) = zoliq(i) |
---|
955 | zrfl(i) = zrfl(i)+ MAX(zcond(i)-zoliq(i),0.0) & |
---|
956 | * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
957 | ENDIF |
---|
958 | ENDDO |
---|
959 | ELSE |
---|
960 | ! |
---|
961 | !CR&JYG< |
---|
962 | ! On prend en compte l'effet Bergeron dans les flux de precipitation : |
---|
963 | ! Si T < 0 C, alors les precipitations liquides sont converties en glace, ce qui |
---|
964 | ! provoque un accroissement de temperature DeltaT. L'effet de DeltaT sur le condensat |
---|
965 | ! et les precipitations est grossierement pris en compte en linearisant les equations |
---|
966 | ! et en approximant le processus de precipitation liquide par un processus a seuil. |
---|
967 | ! On fait l'hypothese que le condensat nuageux n'est pas modifié dans cette opération. |
---|
968 | ! Le condensat precipitant liquide est supprime (dans la limite DeltaT<273-T). |
---|
969 | ! Le condensat precipitant solide est augmente. |
---|
970 | ! La vapeur d'eau est augmentee. |
---|
971 | ! |
---|
972 | IF ((iflag_bergeron .EQ. 2)) THEN |
---|
973 | DO i = 1, klon |
---|
974 | IF (rneb(i,k) .GT. 0.0) THEN |
---|
975 | zqpreci(i)=(zcond(i)-zoliq(i))*zfice(i) |
---|
976 | zqprecl(i)=(zcond(i)-zoliq(i))*(1.-zfice(i)) |
---|
977 | zcp=RCPD*(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) |
---|
978 | coef1 = RLMLT*zdqs(i)/RLVTT |
---|
979 | DeltaT = max( min( RTT-zt(i), RLMLT*zqprecl(i)/zcp/(1.+coef1) ) , 0.) |
---|
980 | zqpreci(i) = zqpreci(i) + zcp/RLMLT*DeltaT |
---|
981 | zqprecl(i) = max( zqprecl(i) - zcp/RLMLT*(1.+coef1)*DeltaT, 0. ) |
---|
982 | zcond(i) = max( zcond(i) - zcp/RLVTT*zdqs(i)*DeltaT, 0. ) |
---|
983 | zq(i) = zq(i) + zcp/RLVTT*zdqs(i)*DeltaT |
---|
984 | zt(i) = zt(i) + DeltaT |
---|
985 | ENDIF ! rneb(i,k) .GT. 0.0 |
---|
986 | ENDDO |
---|
987 | DO i = 1, klon |
---|
988 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
989 | d_ql(i,k) = (1-zfice(i))*zoliq(i) |
---|
990 | d_qi(i,k) = zfice(i)*zoliq(i) |
---|
991 | zrfl(i) = zrfl(i)+ zqprecl(i) & |
---|
992 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
993 | zifl(i) = zifl(i)+ zqpreci(i) & |
---|
994 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
995 | ENDIF |
---|
996 | ENDDO |
---|
997 | !! |
---|
998 | ELSE ! iflag_bergeron |
---|
999 | !>CR&JYG |
---|
1000 | !! |
---|
1001 | DO i = 1, klon |
---|
1002 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
1003 | !CR on prend en compte la phase glace |
---|
1004 | if (.not.ice_thermo) then |
---|
1005 | d_ql(i,k) = zoliq(i) |
---|
1006 | d_qi(i,k) = 0. |
---|
1007 | else |
---|
1008 | d_ql(i,k) = (1-zfice(i))*zoliq(i) |
---|
1009 | d_qi(i,k) = zfice(i)*zoliq(i) |
---|
1010 | endif |
---|
1011 | !AJ< |
---|
1012 | zrfl(i) = zrfl(i)+ MAX(zcond(i)*(1.-zfice(i))-zoliqp(i),0.0) & |
---|
1013 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
1014 | zifl(i) = zifl(i)+ MAX(zcond(i)*zfice(i)-zoliqi(i),0.0) & |
---|
1015 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
1016 | ! zrfl(i) = zrfl(i)+ zpluie & |
---|
1017 | ! *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
1018 | ! zifl(i) = zifl(i)+ zice & |
---|
1019 | ! *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
1020 | |
---|
1021 | !CR : on prend en compte l'effet Bergeron dans les flux de precipitation |
---|
1022 | IF ((iflag_bergeron .EQ. 1) .AND. (zt(i) .LT. 273.15)) THEN |
---|
1023 | zsolid = zrfl(i) |
---|
1024 | zifl(i) = zifl(i)+zrfl(i) |
---|
1025 | zrfl(i) = 0. |
---|
1026 | zt(i)=zt(i)+zsolid*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
1027 | *(RLSTT-RLVTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
1028 | ENDIF ! (iflag_bergeron .EQ. 1) .AND. (zt(i) .LT. 273.15) |
---|
1029 | !RC |
---|
1030 | |
---|
1031 | ENDIF ! rneb(i,k).GT.0.0 |
---|
1032 | ENDDO |
---|
1033 | |
---|
1034 | ENDIF ! iflag_bergeron .EQ. 2 |
---|
1035 | ENDIF ! .NOT. ice_thermo |
---|
1036 | |
---|
1037 | !CR: la fonte est faite au debut |
---|
1038 | ! IF (ice_thermo) THEN |
---|
1039 | ! DO i = 1, klon |
---|
1040 | ! zmelt = ((zt(i)-273.15)/(ztfondue-273.15))**2 |
---|
1041 | ! zmelt = MIN(MAX(zmelt,0.),1.) |
---|
1042 | ! zrfl(i)=zrfl(i)+zmelt*zifl(i) |
---|
1043 | ! zifl(i)=zifl(i)*(1.-zmelt) |
---|
1044 | ! print*,zt(i),'octavio1' |
---|
1045 | ! zt(i)=zt(i)-zifl(i)*zmelt*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
1046 | ! *RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
1047 | ! print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),zmelt,'octavio2' |
---|
1048 | ! ENDDO |
---|
1049 | ! ENDIF |
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1050 | |
---|
1051 | |
---|
1052 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
1053 | DO i = 1, klon |
---|
1054 | IF (zt(i).LT.RTT) THEN |
---|
1055 | psfl(i,k)=zrfl(i) |
---|
1056 | ELSE |
---|
1057 | prfl(i,k)=zrfl(i) |
---|
1058 | ENDIF |
---|
1059 | ENDDO |
---|
1060 | ELSE |
---|
1061 | ! JAM************************************************* |
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1062 | ! Revoir partie ci-dessous: a quoi servent psfl et prfl? |
---|
1063 | ! ***************************************************** |
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1064 | |
---|
1065 | DO i = 1, klon |
---|
1066 | ! IF (zt(i).LT.RTT) THEN |
---|
1067 | psfl(i,k)=zifl(i) |
---|
1068 | ! ELSE |
---|
1069 | prfl(i,k)=zrfl(i) |
---|
1070 | ! ENDIF |
---|
1071 | !>AJ |
---|
1072 | ENDDO |
---|
1073 | ENDIF |
---|
1074 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
1075 | ! Fin de formation des precipitations |
---|
1076 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
1077 | ! |
---|
1078 | ! |
---|
1079 | ! Calculer les tendances de q et de t: |
---|
1080 | ! |
---|
1081 | DO i = 1, klon |
---|
1082 | d_q(i,k) = zq(i) - q(i,k) |
---|
1083 | d_t(i,k) = zt(i) - t(i,k) |
---|
1084 | ENDDO |
---|
1085 | ! |
---|
1086 | !AA--------------- Calcul du lessivage stratiforme ------------- |
---|
1087 | |
---|
1088 | DO i = 1,klon |
---|
1089 | ! |
---|
1090 | if(zcond(i).gt.zoliq(i)+1.e-10) then |
---|
1091 | beta(i,k) = (zcond(i)-zoliq(i))/zcond(i)/dtime |
---|
1092 | else |
---|
1093 | beta(i,k) = 0. |
---|
1094 | endif |
---|
1095 | zprec_cond(i) = MAX(zcond(i)-zoliq(i),0.0) & |
---|
1096 | * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG |
---|
1097 | IF (rneb(i,k).GT.0.0.and.zprec_cond(i).gt.0.) THEN |
---|
1098 | !AA lessivage nucleation LMD5 dans la couche elle-meme |
---|
1099 | IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN |
---|
1100 | if (t(i,k) .GE. t_glace_min_old) THEN |
---|
1101 | zalpha_tr = a_tr_sca(3) |
---|
1102 | else |
---|
1103 | zalpha_tr = a_tr_sca(4) |
---|
1104 | endif |
---|
1105 | ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0) |
---|
1106 | if (t(i,k) .GE. t_glace_min) THEN |
---|
1107 | zalpha_tr = a_tr_sca(3) |
---|
1108 | else |
---|
1109 | zalpha_tr = a_tr_sca(4) |
---|
1110 | endif |
---|
1111 | ENDIF |
---|
1112 | zfrac_lessi = 1. - EXP(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i)) |
---|
1113 | pfrac_nucl(i,k)=pfrac_nucl(i,k)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi) |
---|
1114 | frac_nucl(i,k)= 1.-zneb(i)*zfrac_lessi |
---|
1115 | ! |
---|
1116 | ! nucleation avec un facteur -1 au lieu de -0.5 |
---|
1117 | zfrac_lessi = 1. - EXP(-zprec_cond(i)/zneb(i)) |
---|
1118 | pfrac_1nucl(i,k)=pfrac_1nucl(i,k)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi) |
---|
1119 | ENDIF |
---|
1120 | ! |
---|
1121 | ENDDO ! boucle sur i |
---|
1122 | ! |
---|
1123 | !AA Lessivage par impaction dans les couches en-dessous |
---|
1124 | DO kk = k-1, 1, -1 |
---|
1125 | DO i = 1, klon |
---|
1126 | IF (rneb(i,k).GT.0.0.and.zprec_cond(i).gt.0.) THEN |
---|
1127 | IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN |
---|
1128 | if (t(i,kk) .GE. t_glace_min_old) THEN |
---|
1129 | zalpha_tr = a_tr_sca(1) |
---|
1130 | else |
---|
1131 | zalpha_tr = a_tr_sca(2) |
---|
1132 | endif |
---|
1133 | ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0) |
---|
1134 | if (t(i,kk) .GE. t_glace_min) THEN |
---|
1135 | zalpha_tr = a_tr_sca(1) |
---|
1136 | else |
---|
1137 | zalpha_tr = a_tr_sca(2) |
---|
1138 | endif |
---|
1139 | ENDIF |
---|
1140 | zfrac_lessi = 1. - EXP(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i)) |
---|
1141 | pfrac_impa(i,kk)=pfrac_impa(i,kk)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi) |
---|
1142 | frac_impa(i,kk)= 1.-zneb(i)*zfrac_lessi |
---|
1143 | ENDIF |
---|
1144 | ENDDO |
---|
1145 | ENDDO |
---|
1146 | ! |
---|
1147 | !AA=============================================================== |
---|
1148 | ! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE |
---|
1149 | end DO |
---|
1150 | ! |
---|
1151 | !AA================================================================== |
---|
1152 | ! |
---|
1153 | ! Pluie ou neige au sol selon la temperature de la 1ere couche |
---|
1154 | ! |
---|
1155 | !CR: si la thermo de la glace est active, on calcule zifl directement |
---|
1156 | IF (.NOT.ice_thermo) THEN |
---|
1157 | DO i = 1, klon |
---|
1158 | IF ((t(i,1)+d_t(i,1)) .LT. RTT) THEN |
---|
1159 | !AJ< |
---|
1160 | ! snow(i) = zrfl(i) |
---|
1161 | snow(i) = zrfl(i)+zifl(i) |
---|
1162 | !>AJ |
---|
1163 | zlh_solid(i) = RLSTT-RLVTT |
---|
1164 | ELSE |
---|
1165 | rain(i) = zrfl(i) |
---|
1166 | zlh_solid(i) = 0. |
---|
1167 | ENDIF |
---|
1168 | ENDDO |
---|
1169 | |
---|
1170 | ELSE |
---|
1171 | DO i = 1, klon |
---|
1172 | snow(i) = zifl(i) |
---|
1173 | rain(i) = zrfl(i) |
---|
1174 | ENDDO |
---|
1175 | |
---|
1176 | ENDIF |
---|
1177 | ! |
---|
1178 | ! For energy conservation : when snow is present, the solification |
---|
1179 | ! latent heat is considered. |
---|
1180 | !CR: si thermo de la glace, neige deja prise en compte |
---|
1181 | IF (.not.ice_thermo) THEN |
---|
1182 | DO k = 1, klev |
---|
1183 | DO i = 1, klon |
---|
1184 | zcpair=RCPD*(1.0+RVTMP2*(q(i,k)+d_q(i,k))) |
---|
1185 | zmair=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG |
---|
1186 | zm_solid = (prfl(i,k)-prfl(i,k+1)+psfl(i,k)-psfl(i,k+1))*dtime |
---|
1187 | d_t(i,k) = d_t(i,k) + zlh_solid(i) *zm_solid / (zcpair*zmair) |
---|
1188 | END DO |
---|
1189 | END DO |
---|
1190 | ENDIF |
---|
1191 | ! |
---|
1192 | |
---|
1193 | if (ncoreczq>0) then |
---|
1194 | WRITE(lunout,*)'WARNING : ZQ dans fisrtilp ',ncoreczq,' val < 1.e-15.' |
---|
1195 | endif |
---|
1196 | |
---|
1197 | END SUBROUTINE fisrtilp |
---|