1 | ! |
---|
2 | ! $Id: fisrtilp.F90 2703 2016-11-17 10:25:51Z fhourdin $ |
---|
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 | USE cloudth_mod |
---|
18 | USE ioipsl_getin_p_mod, ONLY : getin_p |
---|
19 | IMPLICIT none |
---|
20 | !====================================================================== |
---|
21 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) |
---|
22 | ! Date: le 20 mars 1995 |
---|
23 | ! Objet: condensation et precipitation stratiforme. |
---|
24 | ! schema de nuage |
---|
25 | ! Fusion de fisrt (physique sursaturation, P. LeVan K. Laval) |
---|
26 | ! et ilp (il pleut, L. Li) |
---|
27 | ! Principales parties: |
---|
28 | ! P1> Evaporation de la precipitation (qui vient du niveau k+1) |
---|
29 | ! P2> Formation du nuage (en k) |
---|
30 | ! P3> Formation de la precipitation (en k) |
---|
31 | !====================================================================== |
---|
32 | !====================================================================== |
---|
33 | include "YOMCST.h" |
---|
34 | include "fisrtilp.h" |
---|
35 | include "nuage.h" ! JBM (3/14) |
---|
36 | |
---|
37 | ! |
---|
38 | ! Principaux inputs: |
---|
39 | ! |
---|
40 | REAL dtime ! intervalle du temps (s) |
---|
41 | REAL paprs(klon,klev+1) ! pression a inter-couche |
---|
42 | REAL pplay(klon,klev) ! pression au milieu de couche |
---|
43 | REAL t(klon,klev) ! temperature (K) |
---|
44 | REAL q(klon,klev) ! humidite specifique (kg/kg) |
---|
45 | ! |
---|
46 | ! Principaux outputs: |
---|
47 | ! |
---|
48 | REAL d_t(klon,klev) ! incrementation de la temperature (K) |
---|
49 | REAL d_q(klon,klev) ! incrementation de la vapeur d'eau |
---|
50 | REAL d_ql(klon,klev) ! incrementation de l'eau liquide |
---|
51 | REAL d_qi(klon,klev) ! incrementation de l'eau glace |
---|
52 | REAL rneb(klon,klev) ! fraction nuageuse |
---|
53 | REAL radliq(klon,klev) ! eau liquide utilisee dans rayonnements |
---|
54 | REAL rhcl(klon,klev) ! humidite relative en ciel clair |
---|
55 | REAL rain(klon) ! pluies (mm/s) |
---|
56 | REAL snow(klon) ! neige (mm/s) |
---|
57 | REAL prfl(klon,klev+1) ! flux d'eau precipitante aux interfaces (kg/m2/s) |
---|
58 | REAL psfl(klon,klev+1) ! flux d'eau precipitante aux interfaces (kg/m2/s) |
---|
59 | ! |
---|
60 | ! Autres arguments |
---|
61 | ! |
---|
62 | REAL ztv(klon,klev) |
---|
63 | REAL zqta(klon,klev),fraca(klon,klev) |
---|
64 | REAL sigma1(klon,klev),sigma2(klon,klev) |
---|
65 | REAL qltot(klon,klev),ctot(klon,klev) |
---|
66 | REAL zpspsk(klon,klev),ztla(klon,klev) |
---|
67 | REAL zthl(klon,klev) |
---|
68 | REAL ztfondue, qsl, qsi |
---|
69 | |
---|
70 | logical lognormale(klon) |
---|
71 | logical ice_thermo |
---|
72 | |
---|
73 | !AA |
---|
74 | ! Coeffients de fraction lessivee : pour OFF-LINE |
---|
75 | ! |
---|
76 | REAL pfrac_nucl(klon,klev) |
---|
77 | REAL pfrac_1nucl(klon,klev) |
---|
78 | REAL pfrac_impa(klon,klev) |
---|
79 | ! |
---|
80 | ! Fraction d'aerosols lessivee par impaction et par nucleation |
---|
81 | ! POur ON-LINE |
---|
82 | ! |
---|
83 | REAL frac_impa(klon,klev) |
---|
84 | REAL frac_nucl(klon,klev) |
---|
85 | real zct ,zcl |
---|
86 | !AA |
---|
87 | ! |
---|
88 | ! Options du programme: |
---|
89 | ! |
---|
90 | REAL seuil_neb ! un nuage existe vraiment au-dela |
---|
91 | PARAMETER (seuil_neb=0.001) |
---|
92 | |
---|
93 | INTEGER ninter ! sous-intervals pour la precipitation |
---|
94 | INTEGER ncoreczq |
---|
95 | INTEGER iflag_cld_th |
---|
96 | INTEGER iflag_ice_thermo |
---|
97 | PARAMETER (ninter=5) |
---|
98 | LOGICAL evap_prec ! evaporation de la pluie |
---|
99 | PARAMETER (evap_prec=.TRUE.) |
---|
100 | REAL ratqs(klon,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur |
---|
101 | logical ptconv(klon,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur |
---|
102 | |
---|
103 | real zpdf_sig(klon),zpdf_k(klon),zpdf_delta(klon) |
---|
104 | real Zpdf_a(klon),zpdf_b(klon),zpdf_e1(klon),zpdf_e2(klon) |
---|
105 | real erf |
---|
106 | REAL qcloud(klon) |
---|
107 | ! |
---|
108 | LOGICAL cpartiel ! condensation partielle |
---|
109 | PARAMETER (cpartiel=.TRUE.) |
---|
110 | REAL t_coup |
---|
111 | PARAMETER (t_coup=234.0) |
---|
112 | ! |
---|
113 | ! Variables locales: |
---|
114 | ! |
---|
115 | INTEGER i, k, n, kk |
---|
116 | REAL zqs(klon), zdqs(klon), zdelta, zcor, zcvm5 |
---|
117 | REAL Tbef(klon),qlbef(klon),DT(klon),num,denom |
---|
118 | LOGICAL convergence(klon) |
---|
119 | REAL DDT0 |
---|
120 | PARAMETER (DDT0=.01) |
---|
121 | INTEGER n_i(klon), iter |
---|
122 | REAL cste |
---|
123 | |
---|
124 | REAL zrfl(klon), zrfln(klon), zqev, zqevt |
---|
125 | REAL zifl(klon), zifln(klon), zqev0,zqevi, zqevti |
---|
126 | REAL zoliq(klon), zcond(klon), zq(klon), zqn(klon), zdelq |
---|
127 | REAL zoliqp(klon), zoliqi(klon) |
---|
128 | REAL zt(klon) |
---|
129 | ! JBM (3/14) nexpo is replaced by exposant_glace |
---|
130 | ! REAL nexpo ! exponentiel pour glace/eau |
---|
131 | ! INTEGER, PARAMETER :: nexpo=6 |
---|
132 | INTEGER exposant_glace_old |
---|
133 | REAL t_glace_min_old |
---|
134 | REAL zdz(klon),zrho(klon),ztot , zrhol(klon) |
---|
135 | REAL zchau ,zfroi ,zfice(klon),zneb(klon) |
---|
136 | REAL zmelt, zpluie, zice, zcondold |
---|
137 | PARAMETER (ztfondue=278.15) |
---|
138 | REAL dzfice(klon) |
---|
139 | REAL zsolid |
---|
140 | !!!! |
---|
141 | ! Variables pour Bergeron |
---|
142 | REAL zcp, coef1, DeltaT |
---|
143 | REAL zqpreci(klon), zqprecl(klon) |
---|
144 | ! |
---|
145 | LOGICAL appel1er |
---|
146 | SAVE appel1er |
---|
147 | !$OMP THREADPRIVATE(appel1er) |
---|
148 | ! |
---|
149 | ! iflag_oldbug_fisrtilp=0 enleve le BUG par JYG : tglace_min -> tglace_max |
---|
150 | ! iflag_oldbug_fisrtilp=1 ajoute le BUG |
---|
151 | INTEGER,SAVE :: iflag_oldbug_fisrtilp=0 !=0 sans bug |
---|
152 | !$OMP THREADPRIVATE(iflag_oldbug_fisrtilp) |
---|
153 | !--------------------------------------------------------------- |
---|
154 | ! |
---|
155 | !AA Variables traceurs: |
---|
156 | !AA Provisoire !!! Parametres alpha du lessivage |
---|
157 | !AA A priori on a 4 scavenging # possibles |
---|
158 | ! |
---|
159 | REAL a_tr_sca(4) |
---|
160 | save a_tr_sca |
---|
161 | !$OMP THREADPRIVATE(a_tr_sca) |
---|
162 | ! |
---|
163 | ! Variables intermediaires |
---|
164 | ! |
---|
165 | REAL zalpha_tr |
---|
166 | REAL zfrac_lessi |
---|
167 | REAL zprec_cond(klon) |
---|
168 | !AA |
---|
169 | ! RomP >>> 15 nov 2012 |
---|
170 | REAL beta(klon,klev) ! taux de conversion de l'eau cond |
---|
171 | ! RomP <<< |
---|
172 | REAL zmair, zcpair, zcpeau |
---|
173 | ! Pour la conversion eau-neige |
---|
174 | REAL zlh_solid(klon), zm_solid |
---|
175 | !--------------------------------------------------------------- |
---|
176 | ! |
---|
177 | ! Fonctions en ligne: |
---|
178 | ! |
---|
179 | REAL fallvs,fallvc ! Vitesse de chute pour cristaux de glace |
---|
180 | ! (Heymsfield & Donner, 1990) |
---|
181 | REAL zzz |
---|
182 | include "YOETHF.h" |
---|
183 | include "FCTTRE.h" |
---|
184 | fallvc (zzz) = 3.29/2.0 * ((zzz)**0.16) * ffallv_con |
---|
185 | fallvs (zzz) = 3.29/2.0 * ((zzz)**0.16) * ffallv_lsc |
---|
186 | ! |
---|
187 | DATA appel1er /.TRUE./ |
---|
188 | !ym |
---|
189 | !CR: pour iflag_ice_thermo=2, on active que la convection |
---|
190 | ! ice_thermo = iflag_ice_thermo .GE. 1 |
---|
191 | ice_thermo = (iflag_ice_thermo .EQ. 1).OR.(iflag_ice_thermo .GE. 3) |
---|
192 | zdelq=0.0 |
---|
193 | |
---|
194 | if (prt_level>9)write(lunout,*)'NUAGES4 A. JAM' |
---|
195 | IF (appel1er) THEN |
---|
196 | CALL getin_p('iflag_oldbug_fisrtilp',iflag_oldbug_fisrtilp) |
---|
197 | write(lunout,*)' iflag_oldbug_fisrtilp =',iflag_oldbug_fisrtilp |
---|
198 | ! |
---|
199 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, ninter:', ninter |
---|
200 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, evap_prec:', evap_prec |
---|
201 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, cpartiel:', cpartiel |
---|
202 | IF (ABS(dtime/REAL(ninter)-360.0).GT.0.001) THEN |
---|
203 | WRITE(lunout,*) 'fisrtilp: Ce n est pas prevu, voir Z.X.Li', dtime |
---|
204 | WRITE(lunout,*) 'Je prefere un sous-intervalle de 6 minutes' |
---|
205 | ! CALL abort |
---|
206 | ENDIF |
---|
207 | appel1er = .FALSE. |
---|
208 | ! |
---|
209 | !AA initialiation provisoire |
---|
210 | a_tr_sca(1) = -0.5 |
---|
211 | a_tr_sca(2) = -0.5 |
---|
212 | a_tr_sca(3) = -0.5 |
---|
213 | a_tr_sca(4) = -0.5 |
---|
214 | ! |
---|
215 | !AA Initialisation a 1 des coefs des fractions lessivees |
---|
216 | ! |
---|
217 | !cdir collapse |
---|
218 | DO k = 1, klev |
---|
219 | DO i = 1, klon |
---|
220 | pfrac_nucl(i,k)=1. |
---|
221 | pfrac_1nucl(i,k)=1. |
---|
222 | pfrac_impa(i,k)=1. |
---|
223 | beta(i,k)=0. !RomP initialisation |
---|
224 | ENDDO |
---|
225 | ENDDO |
---|
226 | |
---|
227 | ENDIF ! test sur appel1er |
---|
228 | ! |
---|
229 | !MAf Initialisation a 0 de zoliq |
---|
230 | ! DO i = 1, klon |
---|
231 | ! zoliq(i)=0. |
---|
232 | ! ENDDO |
---|
233 | ! Determiner les nuages froids par leur temperature |
---|
234 | ! nexpo regle la raideur de la transition eau liquide / eau glace. |
---|
235 | ! |
---|
236 | !CR: on est oblige de definir des valeurs fisrt car les valeurs de newmicro ne sont pas les memes par defaut |
---|
237 | IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN |
---|
238 | ! ztglace = RTT - 15.0 |
---|
239 | t_glace_min_old = RTT - 15.0 |
---|
240 | !AJ< |
---|
241 | IF (ice_thermo) THEN |
---|
242 | ! nexpo = 2 |
---|
243 | exposant_glace_old = 2 |
---|
244 | ELSE |
---|
245 | ! nexpo = 6 |
---|
246 | exposant_glace_old = 6 |
---|
247 | ENDIF |
---|
248 | |
---|
249 | ENDIF |
---|
250 | |
---|
251 | !! RLVTT = 2.501e6 ! pas de redefinition des constantes physiques (jyg) |
---|
252 | !! RLSTT = 2.834e6 ! pas de redefinition des constantes physiques (jyg) |
---|
253 | !>AJ |
---|
254 | !cc nexpo = 1 |
---|
255 | ! |
---|
256 | ! Initialiser les sorties: |
---|
257 | ! |
---|
258 | !cdir collapse |
---|
259 | DO k = 1, klev+1 |
---|
260 | DO i = 1, klon |
---|
261 | prfl(i,k) = 0.0 |
---|
262 | psfl(i,k) = 0.0 |
---|
263 | ENDDO |
---|
264 | ENDDO |
---|
265 | |
---|
266 | !cdir collapse |
---|
267 | DO k = 1, klev |
---|
268 | DO i = 1, klon |
---|
269 | d_t(i,k) = 0.0 |
---|
270 | d_q(i,k) = 0.0 |
---|
271 | d_ql(i,k) = 0.0 |
---|
272 | d_qi(i,k) = 0.0 |
---|
273 | rneb(i,k) = 0.0 |
---|
274 | radliq(i,k) = 0.0 |
---|
275 | frac_nucl(i,k) = 1. |
---|
276 | frac_impa(i,k) = 1. |
---|
277 | ENDDO |
---|
278 | ENDDO |
---|
279 | DO i = 1, klon |
---|
280 | rain(i) = 0.0 |
---|
281 | snow(i) = 0.0 |
---|
282 | zoliq(i)=0. |
---|
283 | ! ENDDO |
---|
284 | ! |
---|
285 | ! Initialiser le flux de precipitation a zero |
---|
286 | ! |
---|
287 | ! DO i = 1, klon |
---|
288 | zrfl(i) = 0.0 |
---|
289 | zifl(i) = 0.0 |
---|
290 | zneb(i) = seuil_neb |
---|
291 | ENDDO |
---|
292 | ! |
---|
293 | ! |
---|
294 | !AA Pour plus de securite |
---|
295 | |
---|
296 | zalpha_tr = 0. |
---|
297 | zfrac_lessi = 0. |
---|
298 | |
---|
299 | !AA================================================================== |
---|
300 | ! |
---|
301 | ncoreczq=0 |
---|
302 | ! BOUCLE VERTICALE (DU HAUT VERS LE BAS) |
---|
303 | ! |
---|
304 | DO k = klev, 1, -1 |
---|
305 | ! |
---|
306 | !AA=============================================================== |
---|
307 | ! |
---|
308 | ! Initialisation temperature et vapeur |
---|
309 | DO i = 1, klon |
---|
310 | zt(i)=t(i,k) |
---|
311 | zq(i)=q(i,k) |
---|
312 | ENDDO |
---|
313 | ! |
---|
314 | ! Calculer la varition de temp. de l'air du a la chaleur sensible |
---|
315 | ! transporter par la pluie. |
---|
316 | ! Il resterait a rajouter cet effet de la chaleur sensible sur les |
---|
317 | ! flux de surface, du a la diff. de temp. entre le 1er niveau et la |
---|
318 | ! surface. |
---|
319 | ! |
---|
320 | IF(k.LE.klevm1) THEN |
---|
321 | DO i = 1, klon |
---|
322 | !IM |
---|
323 | zmair=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG |
---|
324 | zcpair=RCPD*(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
325 | zcpeau=RCPD*RVTMP2 |
---|
326 | zt(i) = ( (t(i,k+1)+d_t(i,k+1))*zrfl(i)*dtime*zcpeau & |
---|
327 | + zmair*zcpair*zt(i) ) & |
---|
328 | / (zmair*zcpair + zrfl(i)*dtime*zcpeau) |
---|
329 | ! C WRITE (6,*) 'cppluie ', zt(i)-(t(i,k+1)+d_t(i,k+1)) |
---|
330 | ENDDO |
---|
331 | ENDIF |
---|
332 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
333 | ! P1> Debut evaporation de la precipitation |
---|
334 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
335 | IF (evap_prec) THEN |
---|
336 | DO i = 1, klon |
---|
337 | !AJ< |
---|
338 | !! IF (zrfl(i) .GT.0.) THEN |
---|
339 | IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN |
---|
340 | !>AJ |
---|
341 | ! Calcul du qsat |
---|
342 | IF (thermcep) THEN |
---|
343 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt(i))) |
---|
344 | zqs(i)= R2ES*FOEEW(zt(i),zdelta)/pplay(i,k) |
---|
345 | zqs(i)=MIN(0.5,zqs(i)) |
---|
346 | zcor=1./(1.-RETV*zqs(i)) |
---|
347 | zqs(i)=zqs(i)*zcor |
---|
348 | ELSE |
---|
349 | IF (zt(i) .LT. t_coup) THEN |
---|
350 | zqs(i) = qsats(zt(i)) / pplay(i,k) |
---|
351 | ELSE |
---|
352 | zqs(i) = qsatl(zt(i)) / pplay(i,k) |
---|
353 | ENDIF |
---|
354 | ENDIF |
---|
355 | ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) |
---|
356 | ENDDO |
---|
357 | !AJ< |
---|
358 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
359 | DO i = 1, klon |
---|
360 | !AJ< |
---|
361 | !! IF (zrfl(i) .GT.0.) THEN |
---|
362 | IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN |
---|
363 | !>AJ |
---|
364 | ! Evap max pour ne pas saturer la fraction sous le nuage |
---|
365 | zqev = MAX (0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i) ) |
---|
366 | ! Calcul de l'evaporation du flux de precip herite |
---|
367 | ! d'au-dessus |
---|
368 | zqevt = coef_eva * (1.0-zq(i)/zqs(i)) * SQRT(zrfl(i)) & |
---|
369 | * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)*zt(i)*RD/RG |
---|
370 | zqevt = MAX(0.0,MIN(zqevt,zrfl(i))) & |
---|
371 | * RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) |
---|
372 | ! Seuil pour ne pas saturer la fraction sous le nuage |
---|
373 | zqev = MIN (zqev, zqevt) |
---|
374 | ! Nouveau flux de precip |
---|
375 | zrfln(i) = zrfl(i) - zqev*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
376 | /RG/dtime |
---|
377 | ! Aucun flux liquide pour T < t_coup |
---|
378 | IF (zt(i) .LT. t_coup.and.reevap_ice) zrfln(i)=0. |
---|
379 | ! Nouvelle vapeur |
---|
380 | zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)-zrfl(i)) & |
---|
381 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime |
---|
382 | ! Nouvelle temperature (chaleur latente) |
---|
383 | zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i)) & |
---|
384 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime & |
---|
385 | * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
386 | zrfl(i) = zrfln(i) |
---|
387 | zifl(i) = 0. |
---|
388 | ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) |
---|
389 | ENDDO |
---|
390 | ! |
---|
391 | ELSE ! (.NOT. ice_thermo) |
---|
392 | ! |
---|
393 | DO i = 1, klon |
---|
394 | !AJ< |
---|
395 | !! IF (zrfl(i) .GT.0.) THEN |
---|
396 | IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN |
---|
397 | !>AJ |
---|
398 | !JAM !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
399 | ! Modification de l'evaporation avec la glace |
---|
400 | ! Differentiation entre precipitation liquide et solide |
---|
401 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
402 | |
---|
403 | ! Evap max pour ne pas saturer la fraction sous le nuage |
---|
404 | zqev0 = MAX (0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i) ) |
---|
405 | ! zqev0 = MAX (0.0, zqs(i)-zq(i) ) |
---|
406 | |
---|
407 | !JAM !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
408 | ! On differencie qsat pour l'eau et la glace |
---|
409 | ! Si zdelta=1. --> glace |
---|
410 | ! Si zdelta=0. --> eau liquide |
---|
411 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
412 | |
---|
413 | ! Calcul du qsat par rapport a l'eau liquide |
---|
414 | qsl= R2ES*FOEEW(zt(i),0.)/pplay(i,k) |
---|
415 | qsl= MIN(0.5,qsl) |
---|
416 | zcor= 1./(1.-RETV*qsl) |
---|
417 | qsl= qsl*zcor |
---|
418 | |
---|
419 | ! Calcul de l'evaporation du flux de precip herite |
---|
420 | ! d'au-dessus |
---|
421 | ! Formulation en racine du flux de precip |
---|
422 | ! (Klemp & Wilhelmson, 1978; Sundqvist, 1988) |
---|
423 | zqevt = 1.*coef_eva*(1.0-zq(i)/qsl)*SQRT(zrfl(i)) & |
---|
424 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)*zt(i)*RD/RG |
---|
425 | zqevt = MAX(0.0,MIN(zqevt,zrfl(i))) & |
---|
426 | *RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) |
---|
427 | |
---|
428 | |
---|
429 | ! Calcul du qsat par rapport a la glace |
---|
430 | qsi= R2ES*FOEEW(zt(i),1.)/pplay(i,k) |
---|
431 | qsi= MIN(0.5,qsi) |
---|
432 | zcor= 1./(1.-RETV*qsi) |
---|
433 | qsi= qsi*zcor |
---|
434 | |
---|
435 | ! Calcul de la sublimation du flux de precip solide herite |
---|
436 | ! d'au-dessus |
---|
437 | zqevti = 1.*coef_eva*(1.0-zq(i)/qsi)*SQRT(zifl(i)) & |
---|
438 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)*zt(i)*RD/RG |
---|
439 | zqevti = MAX(0.0,MIN(zqevti,zifl(i))) & |
---|
440 | *RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) |
---|
441 | |
---|
442 | |
---|
443 | !JAM!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
444 | ! Verification sur l'evaporation |
---|
445 | ! On s'assure qu'on ne sature pas |
---|
446 | ! la fraction sous le nuage sinon on |
---|
447 | ! repartit zqev0 en gardant la proportion |
---|
448 | ! liquide / glace |
---|
449 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
450 | |
---|
451 | IF (zqevt+zqevti.GT.zqev0) THEN |
---|
452 | zqev=zqev0*zqevt/(zqevt+zqevti) |
---|
453 | zqevi=zqev0*zqevti/(zqevt+zqevti) |
---|
454 | |
---|
455 | ELSE |
---|
456 | IF (zqevt+zqevti.GT.0.) THEN |
---|
457 | zqev=MIN(zqev0*zqevt/(zqevt+zqevti),zqevt) |
---|
458 | zqevi=MIN(zqev0*zqevti/(zqevt+zqevti),zqevti) |
---|
459 | ELSE |
---|
460 | zqev=0. |
---|
461 | zqevi=0. |
---|
462 | ENDIF |
---|
463 | ENDIF |
---|
464 | ! Nouveaux flux de precip liquide et solide |
---|
465 | zrfln(i) = Max(0.,zrfl(i) - zqev*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
466 | /RG/dtime) |
---|
467 | zifln(i) = Max(0.,zifl(i) - zqevi*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
468 | /RG/dtime) |
---|
469 | |
---|
470 | ! Mise a jour de la vapeur, temperature et flux de precip |
---|
471 | zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)+zifln(i)-zrfl(i)-zifl(i)) & |
---|
472 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime |
---|
473 | zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i)) & |
---|
474 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime & |
---|
475 | * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) & |
---|
476 | + (zifln(i)-zifl(i)) & |
---|
477 | * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime & |
---|
478 | * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
479 | |
---|
480 | zrfl(i) = zrfln(i) |
---|
481 | zifl(i) = zifln(i) |
---|
482 | |
---|
483 | !CR ATTENTION: deplacement de la fonte de la glace |
---|
484 | !jyg : Bug !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! jyg |
---|
485 | !!! zmelt = ((zt(i)-273.15)/(ztfondue-273.15))**2 !!!!!!!!! jyg |
---|
486 | !jyg : Bug !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! jyg |
---|
487 | zmelt = ((zt(i)-273.15)/(ztfondue-273.15)) ! jyg |
---|
488 | zmelt = MIN(MAX(zmelt,0.),1.) |
---|
489 | ! Fusion de la glace |
---|
490 | zrfl(i)=zrfl(i)+zmelt*zifl(i) |
---|
491 | zifl(i)=zifl(i)*(1.-zmelt) |
---|
492 | ! print*,zt(i),'octavio1' |
---|
493 | ! Chaleur latente de fusion |
---|
494 | zt(i)=zt(i)-zifl(i)*zmelt*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
495 | *RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
496 | ! print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),zmelt,'octavio2' |
---|
497 | !fin CR |
---|
498 | |
---|
499 | |
---|
500 | |
---|
501 | ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) |
---|
502 | ENDDO |
---|
503 | |
---|
504 | ENDIF ! (.NOT. ice_thermo) |
---|
505 | |
---|
506 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
507 | ! Fin evaporation de la precipitation |
---|
508 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
509 | ENDIF ! (evap_prec) |
---|
510 | ! |
---|
511 | ! Calculer Qs et L/Cp*dQs/dT: |
---|
512 | ! |
---|
513 | IF (thermcep) THEN |
---|
514 | DO i = 1, klon |
---|
515 | zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt(i))) |
---|
516 | zcvm5 = R5LES*RLVTT*(1.-zdelta) + R5IES*RLSTT*zdelta |
---|
517 | zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
518 | zqs(i) = R2ES*FOEEW(zt(i),zdelta)/pplay(i,k) |
---|
519 | zqs(i) = MIN(0.5,zqs(i)) |
---|
520 | zcor = 1./(1.-RETV*zqs(i)) |
---|
521 | zqs(i) = zqs(i)*zcor |
---|
522 | zdqs(i) = FOEDE(zt(i),zdelta,zcvm5,zqs(i),zcor) |
---|
523 | ENDDO |
---|
524 | ELSE |
---|
525 | DO i = 1, klon |
---|
526 | IF (zt(i).LT.t_coup) THEN |
---|
527 | zqs(i) = qsats(zt(i))/pplay(i,k) |
---|
528 | zdqs(i) = dqsats(zt(i),zqs(i)) |
---|
529 | ELSE |
---|
530 | zqs(i) = qsatl(zt(i))/pplay(i,k) |
---|
531 | zdqs(i) = dqsatl(zt(i),zqs(i)) |
---|
532 | ENDIF |
---|
533 | ENDDO |
---|
534 | ENDIF |
---|
535 | ! |
---|
536 | ! Determiner la condensation partielle et calculer la quantite |
---|
537 | ! de l'eau condensee: |
---|
538 | ! |
---|
539 | !verification de la valeur de iflag_fisrtilp_qsat pour iflag_ice_thermo=1 |
---|
540 | ! if ((iflag_ice_thermo.eq.1).and.(iflag_fisrtilp_qsat.ne.0)) then |
---|
541 | ! write(*,*) " iflag_ice_thermo==1 requires iflag_fisrtilp_qsat==0", & |
---|
542 | ! " but iflag_fisrtilp_qsat=",iflag_fisrtilp_qsat, ". Might as well stop here." |
---|
543 | ! stop |
---|
544 | ! endif |
---|
545 | |
---|
546 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
547 | ! P2> Formation du nuage |
---|
548 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
549 | IF (cpartiel) THEN |
---|
550 | |
---|
551 | ! print*,'Dans partiel k=',k |
---|
552 | ! |
---|
553 | ! Calcul de l'eau condensee et de la fraction nuageuse et de l'eau |
---|
554 | ! nuageuse a partir des PDF de Sandrine Bony. |
---|
555 | ! rneb : fraction nuageuse |
---|
556 | ! zqn : eau totale dans le nuage |
---|
557 | ! zcond : eau condensee moyenne dans la maille. |
---|
558 | ! on prend en compte le réchauffement qui diminue la partie |
---|
559 | ! condensee |
---|
560 | ! |
---|
561 | ! Version avec les raqts |
---|
562 | |
---|
563 | if (iflag_pdf.eq.0) then |
---|
564 | |
---|
565 | ! version creneau de (Li, 1998) |
---|
566 | do i=1,klon |
---|
567 | zdelq = min(ratqs(i,k),0.99) * zq(i) |
---|
568 | rneb(i,k) = (zq(i)+zdelq-zqs(i)) / (2.0*zdelq) |
---|
569 | zqn(i) = (zq(i)+zdelq+zqs(i))/2.0 |
---|
570 | enddo |
---|
571 | |
---|
572 | else |
---|
573 | ! |
---|
574 | ! Version avec les nouvelles PDFs. |
---|
575 | do i=1,klon |
---|
576 | if(zq(i).lt.1.e-15) then |
---|
577 | ncoreczq=ncoreczq+1 |
---|
578 | zq(i)=1.e-15 |
---|
579 | endif |
---|
580 | enddo |
---|
581 | |
---|
582 | if (iflag_cld_th>=5) then |
---|
583 | |
---|
584 | if (iflag_cloudth_vert<=2) then |
---|
585 | call cloudth(klon,klev,k,ztv, & |
---|
586 | zq,zqta,fraca, & |
---|
587 | qcloud,ctot,zpspsk,paprs,ztla,zthl, & |
---|
588 | ratqs,zqs,t) |
---|
589 | elseif (iflag_cloudth_vert==3) then |
---|
590 | call cloudth_v3(klon,klev,k,ztv, & |
---|
591 | zq,zqta,fraca, & |
---|
592 | qcloud,ctot,zpspsk,paprs,ztla,zthl, & |
---|
593 | ratqs,zqs,t) |
---|
594 | endif |
---|
595 | do i=1,klon |
---|
596 | rneb(i,k)=ctot(i,k) |
---|
597 | zqn(i)=qcloud(i) |
---|
598 | enddo |
---|
599 | |
---|
600 | endif |
---|
601 | |
---|
602 | if (iflag_cld_th <= 4) then |
---|
603 | lognormale = .true. |
---|
604 | elseif (iflag_cld_th >= 6) then |
---|
605 | ! lognormale en l'absence des thermiques |
---|
606 | lognormale = fraca(:,k) < 1e-10 |
---|
607 | else |
---|
608 | ! Dans le cas iflag_cld_th=5, on prend systématiquement la |
---|
609 | ! bi-gaussienne |
---|
610 | lognormale = .false. |
---|
611 | end if |
---|
612 | |
---|
613 | !CR: variation de qsat avec T en presence de glace ou non |
---|
614 | !initialisations |
---|
615 | do i=1,klon |
---|
616 | DT(i) = 0. |
---|
617 | n_i(i)=0 |
---|
618 | Tbef(i)=zt(i) |
---|
619 | qlbef(i)=0. |
---|
620 | enddo |
---|
621 | |
---|
622 | |
---|
623 | !Boucle iterative: ATTENTION, l'option -1 n'est plus activable ici |
---|
624 | if (iflag_fisrtilp_qsat.ge.0) then |
---|
625 | ! Iteration pour condensation avec variation de qsat(T) |
---|
626 | ! ----------------------------------------------------- |
---|
627 | do iter=1,iflag_fisrtilp_qsat+1 |
---|
628 | |
---|
629 | do i=1,klon |
---|
630 | ! do while ((abs(DT(i)).gt.DDT0).or.(n_i(i).eq.0)) |
---|
631 | convergence(i)=abs(DT(i)).gt.DDT0 |
---|
632 | if ((convergence(i).or.(n_i(i).eq.0)).and.lognormale(i)) then |
---|
633 | Tbef(i)=Tbef(i)+DT(i) |
---|
634 | if (.not.ice_thermo) then |
---|
635 | zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef(i))) |
---|
636 | else |
---|
637 | if (iflag_t_glace.eq.0) then |
---|
638 | zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,t_glace_min_old-Tbef(i))) |
---|
639 | else if (iflag_t_glace.ge.1) then |
---|
640 | if (iflag_oldbug_fisrtilp.EQ.0) then |
---|
641 | zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,t_glace_max-Tbef(i))) |
---|
642 | else |
---|
643 | !avec bug : zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,t_glace_min-Tbef(i))) |
---|
644 | zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,t_glace_min-Tbef(i))) |
---|
645 | endif |
---|
646 | endif |
---|
647 | endif |
---|
648 | ! Calcul des PDF lognormales |
---|
649 | zcvm5 = R5LES*RLVTT*(1.-zdelta) + R5IES*RLSTT*zdelta |
---|
650 | zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
651 | zqs(i) = R2ES*FOEEW(Tbef(i),zdelta)/pplay(i,k) |
---|
652 | zqs(i) = MIN(0.5,zqs(i)) |
---|
653 | zcor = 1./(1.-RETV*zqs(i)) |
---|
654 | zqs(i) = zqs(i)*zcor |
---|
655 | zdqs(i) = FOEDE(Tbef(i),zdelta,zcvm5,zqs(i),zcor) |
---|
656 | zpdf_sig(i)=ratqs(i,k)*zq(i) |
---|
657 | zpdf_k(i)=-sqrt(log(1.+(zpdf_sig(i)/zq(i))**2)) |
---|
658 | zpdf_delta(i)=log(zq(i)/zqs(i)) |
---|
659 | zpdf_a(i)=zpdf_delta(i)/(zpdf_k(i)*sqrt(2.)) |
---|
660 | zpdf_b(i)=zpdf_k(i)/(2.*sqrt(2.)) |
---|
661 | zpdf_e1(i)=zpdf_a(i)-zpdf_b(i) |
---|
662 | zpdf_e1(i)=sign(min(abs(zpdf_e1(i)),5.),zpdf_e1(i)) |
---|
663 | zpdf_e1(i)=1.-erf(zpdf_e1(i)) |
---|
664 | zpdf_e2(i)=zpdf_a(i)+zpdf_b(i) |
---|
665 | zpdf_e2(i)=sign(min(abs(zpdf_e2(i)),5.),zpdf_e2(i)) |
---|
666 | zpdf_e2(i)=1.-erf(zpdf_e2(i)) |
---|
667 | |
---|
668 | if (zpdf_e1(i).lt.1.e-10) then |
---|
669 | rneb(i,k)=0. |
---|
670 | zqn(i)=zqs(i) |
---|
671 | else |
---|
672 | rneb(i,k)=0.5*zpdf_e1(i) |
---|
673 | zqn(i)=zq(i)*zpdf_e2(i)/zpdf_e1(i) |
---|
674 | endif |
---|
675 | |
---|
676 | endif !convergence |
---|
677 | enddo ! boucle en i |
---|
678 | |
---|
679 | if (.not. ice_thermo) then |
---|
680 | |
---|
681 | do i=1,klon |
---|
682 | if ((convergence(i).or.(n_i(i).eq.0)).and.lognormale(i)) then |
---|
683 | |
---|
684 | qlbef(i)=max(0.,zqn(i)-zqs(i)) |
---|
685 | num=-Tbef(i)+zt(i)+rneb(i,k)*RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))*qlbef(i) |
---|
686 | denom=1.+rneb(i,k)*zdqs(i) |
---|
687 | DT(i)=num/denom |
---|
688 | n_i(i)=n_i(i)+1 |
---|
689 | endif |
---|
690 | enddo |
---|
691 | |
---|
692 | else |
---|
693 | ! Iteration pour convergence avec qsat(T) |
---|
694 | if (iflag_t_glace.ge.1) then |
---|
695 | CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1),zfice(:)) |
---|
696 | endif |
---|
697 | |
---|
698 | do i=1,klon |
---|
699 | if ((convergence(i).or.(n_i(i).eq.0)).and.lognormale(i)) then |
---|
700 | |
---|
701 | if (iflag_t_glace.eq.0) then |
---|
702 | zfice(i) = 1.0 - (Tbef(i)-t_glace_min_old) / (RTT-t_glace_min_old) |
---|
703 | zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0) |
---|
704 | zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old |
---|
705 | dzfice(i)= exposant_glace_old * zfice(i)**(exposant_glace_old-1) / (t_glace_min_old - RTT) |
---|
706 | endif |
---|
707 | |
---|
708 | if (iflag_t_glace.ge.1) then |
---|
709 | dzfice(i)= exposant_glace * zfice(i)**(exposant_glace-1) / (t_glace_min - t_glace_max) |
---|
710 | endif |
---|
711 | |
---|
712 | if ((zfice(i).eq.0).or.(zfice(i).eq.1)) then |
---|
713 | dzfice(i)=0. |
---|
714 | endif |
---|
715 | |
---|
716 | if (zfice(i).lt.1) then |
---|
717 | cste=RLVTT |
---|
718 | else |
---|
719 | cste=RLSTT |
---|
720 | endif |
---|
721 | |
---|
722 | qlbef(i)=max(0.,zqn(i)-zqs(i)) |
---|
723 | num=-Tbef(i)+zt(i)+rneb(i,k)*((1-zfice(i))*RLVTT+zfice(i)*RLSTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))*qlbef(i) |
---|
724 | denom=1.+rneb(i,k)*((1-zfice(i))*RLVTT+zfice(i)*RLSTT)/cste*zdqs(i) & |
---|
725 | -(RLSTT-RLVTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))*rneb(i,k)*qlbef(i)*dzfice(i) |
---|
726 | DT(i)=num/denom |
---|
727 | n_i(i)=n_i(i)+1 |
---|
728 | |
---|
729 | endif ! fin convergence |
---|
730 | enddo ! fin boucle i |
---|
731 | |
---|
732 | endif !ice_thermo |
---|
733 | |
---|
734 | ! endif |
---|
735 | ! enddo |
---|
736 | |
---|
737 | |
---|
738 | enddo ! iter=1,iflag_fisrtilp_qsat+1 |
---|
739 | ! Fin d'iteration pour condensation avec variation de qsat(T) |
---|
740 | ! ----------------------------------------------------------- |
---|
741 | endif |
---|
742 | |
---|
743 | |
---|
744 | endif ! iflag_pdf |
---|
745 | |
---|
746 | |
---|
747 | ! if (iflag_fisrtilp_qsat.eq.-1) then |
---|
748 | !------------------------------------------ |
---|
749 | !CR: ATTENTION option fausse mais a existe: |
---|
750 | ! pour la re-activer, prendre iflag_fisrtilp_qsat=0 et |
---|
751 | ! activer les lignes suivantes: |
---|
752 | IF (1.eq.0) THEN |
---|
753 | DO i=1,klon |
---|
754 | IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) THEN |
---|
755 | zqn(i) = 0.0 |
---|
756 | rneb(i,k) = 0.0 |
---|
757 | zcond(i) = 0.0 |
---|
758 | rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i) |
---|
759 | ELSE IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) THEN |
---|
760 | zqn(i) = zq(i) |
---|
761 | rneb(i,k) = 1.0 |
---|
762 | zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))/(1+zdqs(i)) |
---|
763 | rhcl(i,k)=1.0 |
---|
764 | ELSE |
---|
765 | zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k)/(1+zdqs(i)) |
---|
766 | rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i) |
---|
767 | ENDIF |
---|
768 | ENDDO |
---|
769 | ENDIF |
---|
770 | !------------------------------------------ |
---|
771 | |
---|
772 | ! ELSE |
---|
773 | |
---|
774 | ! Calcul de l'eau in-cloud (zqn), |
---|
775 | ! moyenne dans la maille (zcond), |
---|
776 | ! fraction nuageuse (rneb) et |
---|
777 | ! humidite relative ciel-clair (rhcl) |
---|
778 | DO i=1,klon |
---|
779 | IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) THEN |
---|
780 | zqn(i) = 0.0 |
---|
781 | rneb(i,k) = 0.0 |
---|
782 | zcond(i) = 0.0 |
---|
783 | rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i) |
---|
784 | ELSE IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) THEN |
---|
785 | zqn(i) = zq(i) |
---|
786 | rneb(i,k) = 1.0 |
---|
787 | zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i)) |
---|
788 | rhcl(i,k)=1.0 |
---|
789 | ELSE |
---|
790 | zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k) |
---|
791 | rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i) |
---|
792 | ENDIF |
---|
793 | ENDDO |
---|
794 | |
---|
795 | |
---|
796 | ! ENDIF |
---|
797 | |
---|
798 | ELSE ! de IF (cpartiel) |
---|
799 | ! Cas "tout ou rien" |
---|
800 | DO i = 1, klon |
---|
801 | IF (zq(i).GT.zqs(i)) THEN |
---|
802 | rneb(i,k) = 1.0 |
---|
803 | ELSE |
---|
804 | rneb(i,k) = 0.0 |
---|
805 | ENDIF |
---|
806 | zcond(i) = MAX(0.0,zq(i)-zqs(i))/(1.+zdqs(i)) |
---|
807 | ENDDO |
---|
808 | ENDIF |
---|
809 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
810 | ! Fin de formation du nuage |
---|
811 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
812 | ! |
---|
813 | ! Mise a jour vapeur d'eau |
---|
814 | DO i = 1, klon |
---|
815 | zq(i) = zq(i) - zcond(i) |
---|
816 | ! zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD |
---|
817 | ENDDO |
---|
818 | !AJ< |
---|
819 | ! Chaleur latente apres formation nuage |
---|
820 | ! ------------------------------------- |
---|
821 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
822 | if (iflag_fisrtilp_qsat.lt.1) then |
---|
823 | DO i = 1, klon |
---|
824 | zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
825 | ENDDO |
---|
826 | else if (iflag_fisrtilp_qsat.gt.0) then |
---|
827 | DO i= 1, klon |
---|
828 | zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) |
---|
829 | ENDDO |
---|
830 | endif |
---|
831 | ELSE |
---|
832 | if (iflag_t_glace.ge.1) then |
---|
833 | CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1),zfice(:)) |
---|
834 | endif |
---|
835 | if (iflag_fisrtilp_qsat.lt.1) then |
---|
836 | DO i = 1, klon |
---|
837 | ! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in icefrac_lsc_mod |
---|
838 | ! zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, & |
---|
839 | ! t_glace_max, exposant_glace) |
---|
840 | if (iflag_t_glace.eq.0) then |
---|
841 | zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (RTT-t_glace_min_old) |
---|
842 | zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0) |
---|
843 | zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old |
---|
844 | endif |
---|
845 | zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))*zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) & |
---|
846 | +zfice(i)*zcond(i) * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
847 | ENDDO |
---|
848 | else |
---|
849 | DO i=1, klon |
---|
850 | ! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in icefrac_lsc_mod |
---|
851 | ! zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, & |
---|
852 | ! t_glace_max, exposant_glace) |
---|
853 | if (iflag_t_glace.eq.0) then |
---|
854 | zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (RTT-t_glace_min_old) |
---|
855 | zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0) |
---|
856 | zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old |
---|
857 | endif |
---|
858 | zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))*zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) & |
---|
859 | +zfice(i)*zcond(i) * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) |
---|
860 | ENDDO |
---|
861 | endif |
---|
862 | ! print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),'temp1' |
---|
863 | ENDIF |
---|
864 | !>AJ |
---|
865 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
866 | ! P3> Formation des precipitations |
---|
867 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
868 | ! |
---|
869 | ! Partager l'eau condensee en precipitation et eau liquide nuageuse |
---|
870 | ! |
---|
871 | |
---|
872 | ! Initialisation de zoliq (eau condensee moyenne dans la maille) |
---|
873 | DO i = 1, klon |
---|
874 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
875 | zoliq(i) = zcond(i) |
---|
876 | zrho(i) = pplay(i,k) / zt(i) / RD |
---|
877 | zdz(i) = (paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) / (zrho(i)*RG) |
---|
878 | ENDIF |
---|
879 | ENDDO |
---|
880 | !AJ< |
---|
881 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
882 | IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN |
---|
883 | DO i = 1, klon |
---|
884 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
885 | zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (273.13-t_glace_min_old) |
---|
886 | zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0) |
---|
887 | zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old |
---|
888 | ! zfice(i) = zfice(i)**nexpo |
---|
889 | !! zfice(i)=0. |
---|
890 | ENDIF |
---|
891 | ENDDO |
---|
892 | ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0) |
---|
893 | CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1),zfice(:)) |
---|
894 | ! DO i = 1, klon |
---|
895 | ! IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
896 | ! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in icefrac_lsc_mod |
---|
897 | ! zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, & |
---|
898 | ! t_glace_max, exposant_glace) |
---|
899 | ! ENDIF |
---|
900 | ! ENDDO |
---|
901 | ENDIF |
---|
902 | ENDIF |
---|
903 | |
---|
904 | ! Calcul de radliq (eau condensee pour le rayonnement) |
---|
905 | ! Iteration pour realiser une moyenne de l'eau nuageuse lors de la precip |
---|
906 | ! Remarque: ce n'est donc pas l'eau restante en fin de precip mais une |
---|
907 | ! eau moyenne restante dans le nuage sur la duree du pas de temps qui est |
---|
908 | ! transmise au rayonnement; |
---|
909 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
910 | DO i = 1, klon |
---|
911 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
912 | zneb(i) = MAX(rneb(i,k), seuil_neb) |
---|
913 | ! zt(i) = zt(i)+zcond(i)*zfice(i)*RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
914 | ! print*,zt(i),'fractionglace' |
---|
915 | !>AJ |
---|
916 | radliq(i,k) = zoliq(i)/REAL(ninter+1) |
---|
917 | ENDIF |
---|
918 | ENDDO |
---|
919 | ! |
---|
920 | DO n = 1, ninter |
---|
921 | DO i = 1, klon |
---|
922 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
923 | zrhol(i) = zrho(i) * zoliq(i) / zneb(i) |
---|
924 | ! Initialization of zpluie and zice: |
---|
925 | zpluie=0 |
---|
926 | zice=0 |
---|
927 | IF (zneb(i).EQ.seuil_neb) THEN |
---|
928 | ztot = 0.0 |
---|
929 | ELSE |
---|
930 | ! quantite d'eau a eliminer: zchau (Sundqvist, 1978) |
---|
931 | ! meme chose pour la glace: zfroi (Zender & Kiehl, 1997) |
---|
932 | if (ptconv(i,k)) then |
---|
933 | zcl =cld_lc_con |
---|
934 | zct =1./cld_tau_con |
---|
935 | zfroi = dtime/REAL(ninter)/zdz(i)*zoliq(i) & |
---|
936 | *fallvc(zrhol(i)) * zfice(i) |
---|
937 | else |
---|
938 | zcl =cld_lc_lsc |
---|
939 | zct =1./cld_tau_lsc |
---|
940 | zfroi = dtime/REAL(ninter)/zdz(i)*zoliq(i) & |
---|
941 | *fallvs(zrhol(i)) * zfice(i) |
---|
942 | endif |
---|
943 | zchau = zct *dtime/REAL(ninter) * zoliq(i) & |
---|
944 | *(1.0-EXP(-(zoliq(i)/zneb(i)/zcl )**2)) *(1.-zfice(i)) |
---|
945 | !AJ< |
---|
946 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
947 | ztot = zchau + zfroi |
---|
948 | ELSE |
---|
949 | zpluie = MIN(MAX(zchau,0.0),zoliq(i)*(1.-zfice(i))) |
---|
950 | zice = MIN(MAX(zfroi,0.0),zoliq(i)*zfice(i)) |
---|
951 | ztot = zpluie + zice |
---|
952 | ENDIF |
---|
953 | !>AJ |
---|
954 | ztot = MAX(ztot ,0.0) |
---|
955 | ENDIF |
---|
956 | ztot = MIN(ztot,zoliq(i)) |
---|
957 | !AJ< |
---|
958 | ! zoliqp = MAX(zoliq(i)*(1.-zfice(i))-1.*zpluie , 0.0) |
---|
959 | ! zoliqi = MAX(zoliq(i)*zfice(i)-1.*zice , 0.0) |
---|
960 | zoliqp(i) = MAX(zoliq(i)*(1.-zfice(i))-1.*zpluie , 0.0) |
---|
961 | zoliqi(i) = MAX(zoliq(i)*zfice(i)-1.*zice , 0.0) |
---|
962 | zoliq(i) = MAX(zoliq(i)-ztot , 0.0) |
---|
963 | !>AJ |
---|
964 | radliq(i,k) = radliq(i,k) + zoliq(i)/REAL(ninter+1) |
---|
965 | ENDIF |
---|
966 | ENDDO ! i = 1,klon |
---|
967 | ENDDO ! n = 1,ninter |
---|
968 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
969 | ! |
---|
970 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
971 | DO i = 1, klon |
---|
972 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
973 | d_ql(i,k) = zoliq(i) |
---|
974 | zrfl(i) = zrfl(i)+ MAX(zcond(i)-zoliq(i),0.0) & |
---|
975 | * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
976 | ENDIF |
---|
977 | ENDDO |
---|
978 | ELSE |
---|
979 | ! |
---|
980 | !CR&JYG< |
---|
981 | ! On prend en compte l'effet Bergeron dans les flux de precipitation : |
---|
982 | ! Si T < 0 C, alors les precipitations liquides sont converties en glace, ce qui |
---|
983 | ! provoque un accroissement de temperature DeltaT. L'effet de DeltaT sur le condensat |
---|
984 | ! et les precipitations est grossierement pris en compte en linearisant les equations |
---|
985 | ! et en approximant le processus de precipitation liquide par un processus a seuil. |
---|
986 | ! On fait l'hypothese que le condensat nuageux n'est pas modifié dans cette opération. |
---|
987 | ! Le condensat precipitant liquide est supprime (dans la limite DeltaT<273-T). |
---|
988 | ! Le condensat precipitant solide est augmente. |
---|
989 | ! La vapeur d'eau est augmentee. |
---|
990 | ! |
---|
991 | IF ((iflag_bergeron .EQ. 2)) THEN |
---|
992 | DO i = 1, klon |
---|
993 | IF (rneb(i,k) .GT. 0.0) THEN |
---|
994 | zqpreci(i)=(zcond(i)-zoliq(i))*zfice(i) |
---|
995 | zqprecl(i)=(zcond(i)-zoliq(i))*(1.-zfice(i)) |
---|
996 | zcp=RCPD*(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) |
---|
997 | coef1 = RLMLT*zdqs(i)/RLVTT |
---|
998 | DeltaT = max( min( RTT-zt(i), RLMLT*zqprecl(i)/zcp/(1.+coef1) ) , 0.) |
---|
999 | zqpreci(i) = zqpreci(i) + zcp/RLMLT*DeltaT |
---|
1000 | zqprecl(i) = max( zqprecl(i) - zcp/RLMLT*(1.+coef1)*DeltaT, 0. ) |
---|
1001 | zcond(i) = max( zcond(i) - zcp/RLVTT*zdqs(i)*DeltaT, 0. ) |
---|
1002 | zq(i) = zq(i) + zcp/RLVTT*zdqs(i)*DeltaT |
---|
1003 | zt(i) = zt(i) + DeltaT |
---|
1004 | ENDIF ! rneb(i,k) .GT. 0.0 |
---|
1005 | ENDDO |
---|
1006 | DO i = 1, klon |
---|
1007 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
1008 | d_ql(i,k) = (1-zfice(i))*zoliq(i) |
---|
1009 | d_qi(i,k) = zfice(i)*zoliq(i) |
---|
1010 | zrfl(i) = zrfl(i)+ zqprecl(i) & |
---|
1011 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
1012 | zifl(i) = zifl(i)+ zqpreci(i) & |
---|
1013 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
1014 | ENDIF |
---|
1015 | ENDDO |
---|
1016 | !! |
---|
1017 | ELSE ! iflag_bergeron |
---|
1018 | !>CR&JYG |
---|
1019 | !! |
---|
1020 | DO i = 1, klon |
---|
1021 | IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN |
---|
1022 | !CR on prend en compte la phase glace |
---|
1023 | if (.not.ice_thermo) then |
---|
1024 | d_ql(i,k) = zoliq(i) |
---|
1025 | d_qi(i,k) = 0. |
---|
1026 | else |
---|
1027 | d_ql(i,k) = (1-zfice(i))*zoliq(i) |
---|
1028 | d_qi(i,k) = zfice(i)*zoliq(i) |
---|
1029 | endif |
---|
1030 | !AJ< |
---|
1031 | zrfl(i) = zrfl(i)+ MAX(zcond(i)*(1.-zfice(i))-zoliqp(i),0.0) & |
---|
1032 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
1033 | zifl(i) = zifl(i)+ MAX(zcond(i)*zfice(i)-zoliqi(i),0.0) & |
---|
1034 | *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
1035 | ! zrfl(i) = zrfl(i)+ zpluie & |
---|
1036 | ! *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
1037 | ! zifl(i) = zifl(i)+ zice & |
---|
1038 | ! *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) |
---|
1039 | |
---|
1040 | !CR : on prend en compte l'effet Bergeron dans les flux de precipitation |
---|
1041 | IF ((iflag_bergeron .EQ. 1) .AND. (zt(i) .LT. 273.15)) THEN |
---|
1042 | zsolid = zrfl(i) |
---|
1043 | zifl(i) = zifl(i)+zrfl(i) |
---|
1044 | zrfl(i) = 0. |
---|
1045 | zt(i)=zt(i)+zsolid*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
1046 | *(RLSTT-RLVTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
1047 | ENDIF ! (iflag_bergeron .EQ. 1) .AND. (zt(i) .LT. 273.15) |
---|
1048 | !RC |
---|
1049 | |
---|
1050 | ENDIF ! rneb(i,k).GT.0.0 |
---|
1051 | ENDDO |
---|
1052 | |
---|
1053 | ENDIF ! iflag_bergeron .EQ. 2 |
---|
1054 | ENDIF ! .NOT. ice_thermo |
---|
1055 | |
---|
1056 | !CR: la fonte est faite au debut |
---|
1057 | ! IF (ice_thermo) THEN |
---|
1058 | ! DO i = 1, klon |
---|
1059 | ! zmelt = ((zt(i)-273.15)/(ztfondue-273.15))**2 |
---|
1060 | ! zmelt = MIN(MAX(zmelt,0.),1.) |
---|
1061 | ! zrfl(i)=zrfl(i)+zmelt*zifl(i) |
---|
1062 | ! zifl(i)=zifl(i)*(1.-zmelt) |
---|
1063 | ! print*,zt(i),'octavio1' |
---|
1064 | ! zt(i)=zt(i)-zifl(i)*zmelt*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) & |
---|
1065 | ! *RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) |
---|
1066 | ! print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),zmelt,'octavio2' |
---|
1067 | ! ENDDO |
---|
1068 | ! ENDIF |
---|
1069 | |
---|
1070 | |
---|
1071 | IF (.NOT. ice_thermo) THEN |
---|
1072 | DO i = 1, klon |
---|
1073 | IF (zt(i).LT.RTT) THEN |
---|
1074 | psfl(i,k)=zrfl(i) |
---|
1075 | ELSE |
---|
1076 | prfl(i,k)=zrfl(i) |
---|
1077 | ENDIF |
---|
1078 | ENDDO |
---|
1079 | ELSE |
---|
1080 | ! JAM************************************************* |
---|
1081 | ! Revoir partie ci-dessous: a quoi servent psfl et prfl? |
---|
1082 | ! ***************************************************** |
---|
1083 | |
---|
1084 | DO i = 1, klon |
---|
1085 | ! IF (zt(i).LT.RTT) THEN |
---|
1086 | psfl(i,k)=zifl(i) |
---|
1087 | ! ELSE |
---|
1088 | prfl(i,k)=zrfl(i) |
---|
1089 | ! ENDIF |
---|
1090 | !>AJ |
---|
1091 | ENDDO |
---|
1092 | ENDIF |
---|
1093 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
1094 | ! Fin de formation des precipitations |
---|
1095 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
1096 | ! |
---|
1097 | ! |
---|
1098 | ! Calculer les tendances de q et de t: |
---|
1099 | ! |
---|
1100 | DO i = 1, klon |
---|
1101 | d_q(i,k) = zq(i) - q(i,k) |
---|
1102 | d_t(i,k) = zt(i) - t(i,k) |
---|
1103 | ENDDO |
---|
1104 | ! |
---|
1105 | !AA--------------- Calcul du lessivage stratiforme ------------- |
---|
1106 | |
---|
1107 | DO i = 1,klon |
---|
1108 | ! |
---|
1109 | if(zcond(i).gt.zoliq(i)+1.e-10) then |
---|
1110 | beta(i,k) = (zcond(i)-zoliq(i))/zcond(i)/dtime |
---|
1111 | else |
---|
1112 | beta(i,k) = 0. |
---|
1113 | endif |
---|
1114 | zprec_cond(i) = MAX(zcond(i)-zoliq(i),0.0) & |
---|
1115 | * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG |
---|
1116 | IF (rneb(i,k).GT.0.0.and.zprec_cond(i).gt.0.) THEN |
---|
1117 | !AA lessivage nucleation LMD5 dans la couche elle-meme |
---|
1118 | IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN |
---|
1119 | if (t(i,k) .GE. t_glace_min_old) THEN |
---|
1120 | zalpha_tr = a_tr_sca(3) |
---|
1121 | else |
---|
1122 | zalpha_tr = a_tr_sca(4) |
---|
1123 | endif |
---|
1124 | ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0) |
---|
1125 | if (t(i,k) .GE. t_glace_min) THEN |
---|
1126 | zalpha_tr = a_tr_sca(3) |
---|
1127 | else |
---|
1128 | zalpha_tr = a_tr_sca(4) |
---|
1129 | endif |
---|
1130 | ENDIF |
---|
1131 | zfrac_lessi = 1. - EXP(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i)) |
---|
1132 | pfrac_nucl(i,k)=pfrac_nucl(i,k)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi) |
---|
1133 | frac_nucl(i,k)= 1.-zneb(i)*zfrac_lessi |
---|
1134 | ! |
---|
1135 | ! nucleation avec un facteur -1 au lieu de -0.5 |
---|
1136 | zfrac_lessi = 1. - EXP(-zprec_cond(i)/zneb(i)) |
---|
1137 | pfrac_1nucl(i,k)=pfrac_1nucl(i,k)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi) |
---|
1138 | ENDIF |
---|
1139 | ! |
---|
1140 | ENDDO ! boucle sur i |
---|
1141 | ! |
---|
1142 | !AA Lessivage par impaction dans les couches en-dessous |
---|
1143 | DO kk = k-1, 1, -1 |
---|
1144 | DO i = 1, klon |
---|
1145 | IF (rneb(i,k).GT.0.0.and.zprec_cond(i).gt.0.) THEN |
---|
1146 | IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN |
---|
1147 | if (t(i,kk) .GE. t_glace_min_old) THEN |
---|
1148 | zalpha_tr = a_tr_sca(1) |
---|
1149 | else |
---|
1150 | zalpha_tr = a_tr_sca(2) |
---|
1151 | endif |
---|
1152 | ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0) |
---|
1153 | if (t(i,kk) .GE. t_glace_min) THEN |
---|
1154 | zalpha_tr = a_tr_sca(1) |
---|
1155 | else |
---|
1156 | zalpha_tr = a_tr_sca(2) |
---|
1157 | endif |
---|
1158 | ENDIF |
---|
1159 | zfrac_lessi = 1. - EXP(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i)) |
---|
1160 | pfrac_impa(i,kk)=pfrac_impa(i,kk)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi) |
---|
1161 | frac_impa(i,kk)= 1.-zneb(i)*zfrac_lessi |
---|
1162 | ENDIF |
---|
1163 | ENDDO |
---|
1164 | ENDDO |
---|
1165 | ! |
---|
1166 | !AA=============================================================== |
---|
1167 | ! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE |
---|
1168 | end DO |
---|
1169 | ! |
---|
1170 | !AA================================================================== |
---|
1171 | ! |
---|
1172 | ! Pluie ou neige au sol selon la temperature de la 1ere couche |
---|
1173 | ! |
---|
1174 | !CR: si la thermo de la glace est active, on calcule zifl directement |
---|
1175 | IF (.NOT.ice_thermo) THEN |
---|
1176 | DO i = 1, klon |
---|
1177 | IF ((t(i,1)+d_t(i,1)) .LT. RTT) THEN |
---|
1178 | !AJ< |
---|
1179 | ! snow(i) = zrfl(i) |
---|
1180 | snow(i) = zrfl(i)+zifl(i) |
---|
1181 | !>AJ |
---|
1182 | zlh_solid(i) = RLSTT-RLVTT |
---|
1183 | ELSE |
---|
1184 | rain(i) = zrfl(i) |
---|
1185 | zlh_solid(i) = 0. |
---|
1186 | ENDIF |
---|
1187 | ENDDO |
---|
1188 | |
---|
1189 | ELSE |
---|
1190 | DO i = 1, klon |
---|
1191 | snow(i) = zifl(i) |
---|
1192 | rain(i) = zrfl(i) |
---|
1193 | ENDDO |
---|
1194 | |
---|
1195 | ENDIF |
---|
1196 | ! |
---|
1197 | ! For energy conservation : when snow is present, the solification |
---|
1198 | ! latent heat is considered. |
---|
1199 | !CR: si thermo de la glace, neige deja prise en compte |
---|
1200 | IF (.not.ice_thermo) THEN |
---|
1201 | DO k = 1, klev |
---|
1202 | DO i = 1, klon |
---|
1203 | zcpair=RCPD*(1.0+RVTMP2*(q(i,k)+d_q(i,k))) |
---|
1204 | zmair=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG |
---|
1205 | zm_solid = (prfl(i,k)-prfl(i,k+1)+psfl(i,k)-psfl(i,k+1))*dtime |
---|
1206 | d_t(i,k) = d_t(i,k) + zlh_solid(i) *zm_solid / (zcpair*zmair) |
---|
1207 | END DO |
---|
1208 | END DO |
---|
1209 | ENDIF |
---|
1210 | ! |
---|
1211 | |
---|
1212 | if (ncoreczq>0) then |
---|
1213 | WRITE(lunout,*)'WARNING : ZQ dans fisrtilp ',ncoreczq,' val < 1.e-15.' |
---|
1214 | endif |
---|
1215 | |
---|
1216 | END SUBROUTINE fisrtilp |
---|