source: LMDZ5/trunk/libf/phylmd/thermcell_plume.F90 @ 2306

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Modification du modèle du thermique pour diminuer entre autres la
sensibilité au pas de temps. Convergence numérique si iflag_thermals_ed=7.
Ne concerne que la version iflag_thermals_ed=8

Premier essaie de prise en compte d'une variabilité verticale sous maille
de l'eau pour accroître la converture nuageuse.
Sous la clé iflag_coudth_vert=1 (1 par défaut)

Modification of the thermal plume model in case iflag_thermals_ed=8
Modification of the bigaussian scheme for clouds associated with

thermals. Activated if iflag_cloudth_vert=1

  • Property copyright set to
    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
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  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 41.5 KB
Line 
1!
2! $Id: thermcell_plume.F90 2267 2015-04-23 00:07:44Z jyg $
3!
4      SUBROUTINE thermcell_plume(itap,ngrid,klev,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,  &
5     &           zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot,  &
6     &           lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva,  &
7     &           ztla,zqla,zqta,zha,zw2,w_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter &
8    &           ,lev_out,lunout1,igout)
9!     &           ,lev_out,lunout1,igout,zbuoy,zbuoyjam)
10!--------------------------------------------------------------------------
11!thermcell_plume: calcule les valeurs de qt, thetal et w dans l ascendance
12!--------------------------------------------------------------------------
13USE IOIPSL, ONLY : getin
14
15       IMPLICIT NONE
16
17#include "YOMCST.h"
18#include "YOETHF.h"
19#include "FCTTRE.h"
20#include "iniprint.h"
21#include "thermcell.h"
22
23      INTEGER itap
24      INTEGER lunout1,igout
25      INTEGER ngrid,klev
26      REAL ptimestep
27      REAL ztv(ngrid,klev)
28      REAL zthl(ngrid,klev)
29      REAL po(ngrid,klev)
30      REAL zl(ngrid,klev)
31      REAL rhobarz(ngrid,klev)
32      REAL zlev(ngrid,klev+1)
33      REAL pplev(ngrid,klev+1)
34      REAL pphi(ngrid,klev)
35      REAL zpspsk(ngrid,klev)
36      REAL alim_star(ngrid,klev)
37      REAL f0(ngrid)
38      INTEGER lalim(ngrid)
39      integer lev_out                           ! niveau pour les print
40      integer nbpb
41   
42      real alim_star_tot(ngrid)
43
44      REAL ztva(ngrid,klev)
45      REAL ztla(ngrid,klev)
46      REAL zqla(ngrid,klev)
47      REAL zqta(ngrid,klev)
48      REAL zha(ngrid,klev)
49
50      REAL detr_star(ngrid,klev)
51      REAL coefc
52      REAL entr_star(ngrid,klev)
53      REAL detr(ngrid,klev)
54      REAL entr(ngrid,klev)
55
56      REAL csc(ngrid,klev)
57
58      REAL zw2(ngrid,klev+1)
59      REAL w_est(ngrid,klev+1)
60      REAL f_star(ngrid,klev+1)
61      REAL wa_moy(ngrid,klev+1)
62
63      REAL ztva_est(ngrid,klev)
64      REAL ztv_est(ngrid,klev)
65      REAL zqla_est(ngrid,klev)
66      REAL zqsatth(ngrid,klev)
67      REAL zta_est(ngrid,klev)
68      REAL ztemp(ngrid),zqsat(ngrid)
69      REAL zdw2,zdw2bis
70      REAL zw2modif
71      REAL zw2fact,zw2factbis
72      REAL zeps(ngrid,klev)
73
74      REAL linter(ngrid)
75      INTEGER lmix(ngrid)
76      INTEGER lmix_bis(ngrid)
77      REAL    wmaxa(ngrid)
78
79      INTEGER ig,l,k,lt,it,lm
80
81      real zdz,zbuoy(ngrid,klev),zalpha,gamma(ngrid,klev),zdqt(ngrid,klev),zw2m
82      real zbuoyjam(ngrid,klev),zdqtjam(ngrid,klev)
83      real zbuoybis,zdz2,zdz3,lmel,entrbis,zdzbis
84      real ztv1,ztv2,factinv,zinv,zlmel
85      real zlmelup,zlmeldwn,zlt,zltdwn,zltup
86      real atv1,atv2,btv1,btv2
87      real ztv_est1,ztv_est2
88      real zcor,zdelta,zcvm5,qlbef
89      real zbetalpha, coefzlmel
90      real eps
91      REAL REPS,RLvCp,DDT0
92      PARAMETER (DDT0=.01)
93      logical Zsat
94      LOGICAL active(ngrid),activetmp(ngrid)
95      REAL fact_gamma,fact_gamma2,fact_epsilon2
96
97      REAL, SAVE :: fact_epsilon, fact_epsilon_omp=0.002
98      REAL, SAVE :: betalpha, betalpha_omp=0.9
99      REAL, SAVE :: afact, afact_omp=2./3.
100      REAL, SAVE :: fact_shell, fact_shell_omp=1.
101      REAL,SAVE :: detr_min,detr_min_omp=1.e-5
102      REAL,SAVE :: entr_min,entr_min_omp=1.e-5
103      REAL,SAVE :: detr_q_coef,detr_q_coef_omp=0.012
104      REAL,SAVE :: detr_q_power,detr_q_power_omp=0.5
105      REAL,SAVE :: mix0,mix0_omp=0.
106
107      LOGICAL, SAVE :: first=.true.
108
109      REAL c2(ngrid,klev)
110
111      if (ngrid==1) print*,'THERMCELL PLUME MODIFIE 2014/07/11'
112      Zsat=.false.
113! Initialisation
114
115      RLvCp = RLVTT/RCPD
116      IF (first) THEN
117     !$OMP MASTER
118! FH : if ok_sync=.true. , the time axis is written at each time step
119! in the output files. Only at the end in the opposite case
120     CALL getin('thermals_fact_epsilon',fact_epsilon_omp)
121     CALL getin('thermals_betalpha',betalpha_omp)
122     CALL getin('thermals_afact',afact_omp)
123     CALL getin('thermals_fact_shell',fact_shell_omp)
124     CALL getin('thermals_detr_min',detr_min_omp)
125     CALL getin('thermals_entr_min',entr_min_omp)
126     CALL getin('thermals_detr_q_coef',detr_q_coef_omp)
127     CALL getin('thermals_detr_q_power',detr_q_power_omp)
128     CALL getin('thermals_mix0',mix0_omp)
129!    CALL getin('thermals_X',X_omp)
130!    X=X_omp
131     !$OMP END MASTER
132     !$OMP BARRIER
133     fact_epsilon=fact_epsilon_omp
134     betalpha=betalpha_omp
135     afact=afact_omp
136     fact_shell=fact_shell_omp
137     detr_min=detr_min_omp
138     entr_min=entr_min_omp
139     detr_q_coef=detr_q_coef_omp
140     detr_q_power=detr_q_power_omp
141     mix0=mix0_omp
142      first=.false.
143      ENDIF
144
145      zbetalpha=betalpha/(1.+betalpha)
146
147
148! Initialisations des variables r?elles
149if (1==1) then
150      ztva(:,:)=ztv(:,:)
151      ztva_est(:,:)=ztva(:,:)
152      ztv_est(:,:)=ztv(:,:)
153      ztla(:,:)=zthl(:,:)
154      zqta(:,:)=po(:,:)
155      zqla(:,:)=0.
156      zha(:,:) = ztva(:,:)
157else
158      ztva(:,:)=0.
159      ztv_est(:,:)=0.
160      ztva_est(:,:)=0.
161      ztla(:,:)=0.
162      zqta(:,:)=0.
163      zha(:,:) =0.
164endif
165
166      zqla_est(:,:)=0.
167      zqsatth(:,:)=0.
168      zqla(:,:)=0.
169      detr_star(:,:)=0.
170      entr_star(:,:)=0.
171      alim_star(:,:)=0.
172      alim_star_tot(:)=0.
173      csc(:,:)=0.
174      detr(:,:)=0.
175      entr(:,:)=0.
176      zw2(:,:)=0.
177      zbuoy(:,:)=0.
178      zbuoyjam(:,:)=0.
179      gamma(:,:)=0.
180      zeps(:,:)=0.
181      w_est(:,:)=0.
182      f_star(:,:)=0.
183      wa_moy(:,:)=0.
184      linter(:)=1.
185!     linter(:)=1.
186! Initialisation des variables entieres
187      lmix(:)=1
188      lmix_bis(:)=2
189      wmaxa(:)=0.
190      lalim(:)=1
191
192
193!-------------------------------------------------------------------------
194! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres
195! couches sont instables.
196!-------------------------------------------------------------------------
197      active(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2)
198
199!-------------------------------------------------------------------------
200! Definition de l'alimentation a l'origine dans thermcell_init
201!-------------------------------------------------------------------------
202      do l=1,klev-1
203         do ig=1,ngrid
204            if (ztv(ig,l)> ztv(ig,l+1) .and. ztv(ig,1)>=ztv(ig,l) ) then
205               alim_star(ig,l)=MAX((ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1)),0.)  &
206     &                       *sqrt(zlev(ig,l+1))
207               lalim(ig)=l+1
208               alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l)
209!               print*,'alim2',l,ztv(ig,l),ztv(ig,l+1),alim_star(ig,l)
210            endif
211         enddo
212      enddo
213      do l=1,klev
214         do ig=1,ngrid
215            if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then
216               alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig)
217            endif
218         enddo
219      enddo
220      alim_star_tot(:)=1.
221
222
223
224
225!------------------------------------------------------------------------------
226! Calcul dans la premiere couche
227! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere
228! couche est instable.
229! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se d??clencher
230! dans une couche l>1
231!------------------------------------------------------------------------------
232do ig=1,ngrid
233! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu
234! dans cette couche.
235    if (active(ig)) then
236    ztla(ig,1)=zthl(ig,1)
237    zqta(ig,1)=po(ig,1)
238    zqla(ig,1)=zl(ig,1)
239!cr: attention, prise en compte de f*(1)=1
240    f_star(ig,2)=alim_star(ig,1)
241    zw2(ig,2)=2.*RG*(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2)  &
242&                     *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1))  &
243&                     *0.4*pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1))
244    w_est(ig,2)=zw2(ig,2)
245    endif
246enddo
247!
248
249!==============================================================================
250!boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique
251!==============================================================================
252do l=2,klev-1
253!==============================================================================
254
255
256! On decide si le thermique est encore actif ou non
257! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test
258    do ig=1,ngrid
259       active(ig)=active(ig) &
260&                 .and. zw2(ig,l)>1.e-10 &
261&                 .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10
262    enddo
263
264
265
266!---------------------------------------------------------------------------
267! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l
268! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette
269! couche
270! C'est a dire qu'on suppose
271! ztla(l)=ztla(l-1) et zqta(l)=zqta(l-1)
272! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer
273! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre
274!---------------------------------------------------------------------------
275
276   ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l-1)
277   call thermcell_qsat(ngrid,active,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l-1),zqsat(:))
278    do ig=1,ngrid
279!       print*,'active',active(ig),ig,l
280        if(active(ig)) then
281        zqla_est(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l-1)-zqsat(ig))
282        ztva_est(ig,l) = ztla(ig,l-1)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla_est(ig,l)
283        zta_est(ig,l)=ztva_est(ig,l)
284        ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)/zpspsk(ig,l)
285        ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l-1)  &
286     &      -zqla_est(ig,l))-zqla_est(ig,l))
287 
288
289!Modif AJAM
290
291        zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
292        zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)         
293        lmel=fact_thermals_ed_dz*zlev(ig,l)
294!        lmel=0.09*zlev(ig,l)
295        zlmel=zlev(ig,l)+lmel
296        zlmelup=zlmel+(zdz/2)
297        zlmeldwn=zlmel-(zdz/2)
298
299        lt=l+1
300        zlt=zlev(ig,lt)
301        zdz3=zlev(ig,lt+1)-zlt
302        zltdwn=zlt-zdz3/2
303        zltup=zlt+zdz3/2
304         
305!=========================================================================
306! 3. Calcul de la flotabilite modifie par melange avec l'air au dessus
307!=========================================================================
308
309!--------------------------------------------------
310        if (iflag_thermals_ed.lt.8) then
311!--------------------------------------------------
312!AJ052014: J'ai remplac?? la boucle do par un do while
313! afin de faire moins de calcul dans la boucle
314!--------------------------------------------------
315            do while (zlmelup.gt.zltup)
316               lt=lt+1
317               zlt=zlev(ig,lt)
318               zdz3=zlev(ig,lt+1)-zlt
319               zltdwn=zlt-zdz3/2
320               zltup=zlt+zdz3/2       
321            enddo
322!--------------------------------------------------
323!AJ052014: Si iflag_thermals_ed<8 (par ex 6), alors
324! on cherche o?? se trouve l'altitude d'inversion
325! en calculant ztv1 (interpolation de la valeur de
326! theta au niveau lt en utilisant les niveaux lt-1 et
327! lt-2) et ztv2 (interpolation avec les niveaux lt+1
328! et lt+2). Si theta r??ellement calcul??e au niveau lt
329! comprise entre ztv1 et ztv2, alors il y a inversion
330! et on calcule son altitude zinv en supposant que ztv(lt)
331! est une combinaison lineaire de ztv1 et ztv2.
332! Ensuite, on calcule la flottabilite en comparant
333! la temperature de la couche l a celle de l'air situe
334! l+lmel plus haut, ce qui necessite de savoir quel fraction
335! de cet air est au-dessus ou en-dessous de l'inversion   
336!--------------------------------------------------
337            atv1=(ztv(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-2))/(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2))
338            btv1=(ztv(ig,lt-2)*zlev(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-1)*zlev(ig,lt-2)) &
339    &          /(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2))
340            atv2=(ztv(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+1))/(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1))
341            btv2=(ztv(ig,lt+1)*zlev(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+2)*zlev(ig,lt+1)) &
342    &          /(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1))
343
344             ztv1=atv1*zlt+btv1
345             ztv2=atv2*zlt+btv2
346
347             if (ztv(ig,lt).gt.ztv1.and.ztv(ig,lt).lt.ztv2) then 
348
349!--------------------------------------------------
350!AJ052014: D??calage de zinv qui est entre le haut
351!          et le bas de la couche lt
352!--------------------------------------------------
353                factinv=(ztv2-ztv(ig,lt))/(ztv2-ztv1)
354                zinv=zltdwn+zdz3*factinv
355
356         
357                if (zlmeldwn.ge.zinv) then
358                   ztv_est(ig,l)=atv2*zlmel+btv2
359                   zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(ztva_est(ig,l)-ztv_est(ig,l))/ztv_est(ig,l) &
360    &                    +(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l)
361                elseif (zlmelup.ge.zinv) then
362                 ztv_est2=atv2*0.5*(zlmelup+zinv)+btv2
363                   ztv_est1=atv1*0.5*(zinv+zlmeldwn)+btv1
364                   ztv_est(ig,l)=((zlmelup-zinv)/zdz)*ztv_est2+((zinv-zlmeldwn)/zdz)*ztv_est1
365
366                   zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(((zlmelup-zinv)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- &
367    &            ztv_est2)/ztv_est2+((zinv-zlmeldwn)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- &
368    &            ztv_est1)/ztv_est1)+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l)
369
370                else
371                   ztv_est(ig,l)=atv1*zlmel+btv1
372                   zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(ztva_est(ig,l)-ztv_est(ig,l))/ztv_est(ig,l) &
373    &                           +(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l)
374                endif
375
376             else ! if (ztv(ig,lt).gt.ztv1.and.ztv(ig,lt).lt.ztv2) then
377
378                if (zlmeldwn.gt.zltdwn) then
379                   zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*((ztva_est(ig,l)- &
380    &                ztv(ig,lt))/ztv(ig,lt))+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l)
381                else
382                   zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(((zlmelup-zltdwn)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- &
383    &                ztv(ig,lt))/ztv(ig,lt)+((zltdwn-zlmeldwn)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- &
384    &                ztv(ig,lt-1))/ztv(ig,lt-1))+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l)
385
386                endif
387
388!          zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(((zlmelup-zltdwn)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- &
389!    &          ztv1)/ztv1+((zltdwn-zlmeldwn)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- &
390!    &          ztv(ig,lt-1))/ztv(ig,lt-1))+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l)
391!         zdqt(ig,l)=Max(0.,((lmel+zdz3-zdz2)/zdz3)*(zqta(ig,l-1)- &
392!    &          po(ig,lt))/po(ig,lt)+((zdz2-lmel)/zdz3)*(zqta(ig,l-1)- &
393!     &          po(ig,lt-1))/po(ig,lt-1))
394          endif ! if (ztv(ig,lt).gt.ztv1.and.ztv(ig,lt).lt.ztv2) then
395
396        else  !   if (iflag_thermals_ed.lt.8) then
397           lt=l+1
398           zlt=zlev(ig,lt)
399           zdz2=zlev(ig,lt)-zlev(ig,l)
400
401           do while (lmel.gt.zdz2)
402             lt=lt+1
403             zlt=zlev(ig,lt)
404             zdz2=zlt-zlev(ig,l)
405           enddo
406           zdz3=zlev(ig,lt+1)-zlt
407           zltdwn=zlev(ig,lt)-zdz3/2
408           zlmelup=zlmel+(zdz/2)
409           coefzlmel=Min(1.,(zlmelup-zltdwn)/zdz)
410           zbuoyjam(ig,l)=1.*RG*(coefzlmel*(ztva_est(ig,l)- &
411    &          ztv(ig,lt))/ztv(ig,lt)+(1.-coefzlmel)*(ztva_est(ig,l)- &
412    &          ztv(ig,lt-1))/ztv(ig,lt-1))+0.*zbuoy(ig,l)
413        endif !   if (iflag_thermals_ed.lt.8) then
414
415!------------------------------------------------
416!AJAM:nouveau calcul de w? 
417!------------------------------------------------
418              zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)
419              zdzbis=zlev(ig,l)-zlev(ig,l-1)
420              zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
421
422              zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha)
423              zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha)
424              zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/fact_epsilon
425              zdw2bis=afact*zbuoy(ig,l-1)/fact_epsilon
426!              zdw2bis=0.5*(zdw2+zdw2bis)
427              lm=Max(1,l-2)
428!              zdw2=(afact/fact_epsilon)*((zdz/zdzbis)*zbuoy(ig,l) &
429!    &              +((zdzbis-zdz)/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1))
430!              zdw2bis=(afact/fact_epsilon)*((zdz/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1) &
431!    &              +((zdzbis-zdz)/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1))
432!             w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)
433!             w_est(ig,l+1)=(zdz/zdzbis)*Max(0.0001,exp(-zw2fact)* &
434!    &                     (w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* &
435!    &                     Max(0.0001,exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)
436!              w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(1-exp(-zw2fact))*zdw2+w_est(ig,l)*exp(-zw2fact))
437
438!--------------------------------------------------
439!AJ052014: J'ai remplac? w_est(ig,l) par zw2(ig,l)
440!--------------------------------------------------
441         if (iflag_thermals_ed==8) then
442! Ancienne version
443!             w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* &
444!    &                     (w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* &
445!    &                     (exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2))
446
447            w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)
448
449! Nouvelle version Arnaud
450         else
451!             w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* &
452!    &                     (w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* &
453!    &                     (exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2))
454
455            w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2bis)+zdw2)
456
457!             w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/(zdzbis+zdz))*(exp(-zw2fact)* &
458!    &                     (w_est(ig,l)-zdw2bis)+zdw2)+(zdzbis/(zdzbis+zdz))* &
459!    &                     (exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2bis))
460
461
462
463!            w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(w_est(ig,l)+zdw2bis*zw2fact)*exp(-zw2fact))
464
465!             w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(zw2(ig,l)+zdw2*zw2fact)*exp(-zw2fact)+ &
466!    &                      (zdzbis-zdz)/zdzbis*(zw2(ig,l-1)+zdw2bis*zw2factbis)*exp(-zw2factbis))
467
468!             w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)
469
470         endif
471
472
473         if (iflag_thermals_ed<6) then
474             zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l)
475!              fact_epsilon=0.0005/(zalpha+0.025)**0.5
476!              fact_epsilon=Min(0.003,0.0004/(zalpha)**0.5)
477              fact_epsilon=0.0002/(zalpha+0.1)
478              zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha)
479              zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha)
480              zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/fact_epsilon
481              zdw2bis=afact*zbuoy(ig,l-1)/fact_epsilon
482!              w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zw2(ig,l)+zdw2*zw2fact)*exp(-zw2fact))
483
484!              w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* &
485!    &                     (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* &
486!    &                     (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2))
487
488            w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2bis)+zdw2)
489
490
491         endif
492!--------------------------------------------------
493!AJ052014: J'ai comment? ce if plus n?cessaire puisqu'
494!on fait max(0.0001,.....)
495!--------------------------------------------------         
496
497!             if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then
498!               w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l)
499!                w_est(ig,l+1)=0.0001
500!             endif
501
502       endif
503    enddo
504
505
506!-------------------------------------------------
507!calcul des taux d'entrainement et de detrainement
508!-------------------------------------------------
509
510     do ig=1,ngrid
511        if (active(ig)) then
512
513!          zw2m=max(0.5*(w_est(ig,l)+w_est(ig,l+1)),0.1)
514          zw2m=w_est(ig,l+1)
515!          zw2m=zw2(ig,l)
516          zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)
517          zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
518!          zbuoybis=zbuoy(ig,l)+RG*0.1/300.
519          zbuoybis=zbuoy(ig,l)
520          zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l)
521          zdqt(ig,l)=max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l)
522
523         
524!          entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha*MAX(0.,  &
525!    &     afact*zbuoybis/zw2m - fact_epsilon )
526
527!          entr_star(ig,l)=MAX(0.,f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha*  &
528!    &     afact*zbuoybis/zw2m - fact_epsilon )
529
530
531
532!          zbuoyjam(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
533
534!=========================================================================
535! 4. Calcul de l'entrainement et du detrainement
536!=========================================================================
537
538!          entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha*MAX(0.,  &
539!    &     afact*zbuoyjam(ig,l)/zw2m - fact_epsilon )
540!          entrbis=entr_star(ig,l)
541
542          if (iflag_thermals_ed.lt.6) then
543          fact_epsilon=0.0002/(zalpha+0.1)
544          endif
545         
546
547
548          detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz             &
549    &     *( mix0 * 0.1 / (zalpha+0.001)               &
550    &     + MAX(detr_min, -afact*zbetalpha*zbuoyjam(ig,l)/zw2m   &
551    &     + detr_q_coef*(zdqt(ig,l)/zw2m)**detr_q_power))
552
553!         detr_star(ig,l)=(zdz/zdzbis)*detr_star(ig,l)+ &
554!    &                    ((zdzbis-zdz)/zdzbis)*detr_star(ig,l-1)
555
556          zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
557
558          entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz* (         &
559    &       mix0 * 0.1 / (zalpha+0.001)               &
560    &     + zbetalpha*MAX(entr_min,                   &
561    &     afact*zbuoyjam(ig,l)/zw2m - fact_epsilon))
562
563
564!          entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz* (         &
565!    &       mix0 * 0.1 / (zalpha+0.001)               &
566!    &     + MAX(entr_min,                   &
567!    &     zbetalpha*afact*zbuoyjam(ig,l)/zw2m - fact_epsilon +  &
568!    &     detr_q_coef*(zdqt(ig,l)/zw2m)**detr_q_power))
569
570
571!         entr_star(ig,l)=(zdz/zdzbis)*entr_star(ig,l)+ &
572!    &                    ((zdzbis-zdz)/zdzbis)*entr_star(ig,l-1)
573
574!          entr_star(ig,l)=Max(0.,f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha*  &     
575!    &     afact*zbuoy(ig,l)/zw2m &
576!    &     - 1.*fact_epsilon)
577
578         
579! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour
580! alim_star et 0 sinon
581        if (l.lt.lalim(ig)) then
582          alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l))
583          entr_star(ig,l)=0.
584        endif
585!        if (l.lt.lalim(ig).and.alim_star(ig,l)>alim_star(ig,l-1)) then
586!          alim_star(ig,l)=entrbis
587!        endif
588
589!        print*,'alim0',zlev(ig,l),entr_star(ig,l),detr_star(ig,l),zw2m,zbuoy(ig,l),f_star(ig,l)
590! Calcul du flux montant normalise
591      f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l)  &
592     &              -detr_star(ig,l)
593
594      endif
595   enddo
596
597
598!============================================================================
599! 5. calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique
600!===========================================================================
601
602   activetmp(:)=active(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10
603   do ig=1,ngrid
604       if (activetmp(ig)) then
605           Zsat=.false.
606           ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+  &
607     &            (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*zthl(ig,l))  &
608     &            /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l))
609           zqta(ig,l)=(f_star(ig,l)*zqta(ig,l-1)+  &
610     &            (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*po(ig,l))  &
611     &            /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l))
612
613        endif
614    enddo
615
616   ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l)
617   call thermcell_qsat(ngrid,activetmp,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l),zqsatth(:,l))
618   do ig=1,ngrid
619      if (activetmp(ig)) then
620! on ecrit de maniere conservative (sat ou non)
621!          T = Tl +Lv/Cp ql
622           zqla(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l)-zqsatth(ig,l))
623           ztva(ig,l) = ztla(ig,l)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla(ig,l)
624           ztva(ig,l) = ztva(ig,l)/zpspsk(ig,l)
625!on rajoute le calcul de zha pour diagnostiques (temp potentielle)
626           zha(ig,l) = ztva(ig,l)
627           ztva(ig,l) = ztva(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l)  &
628     &              -zqla(ig,l))-zqla(ig,l))
629           zbuoy(ig,l)=RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
630           zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)
631           zdzbis=zlev(ig,l)-zlev(ig,l-1)
632           zeps(ig,l)=(entr_star(ig,l)+alim_star(ig,l))/(f_star(ig,l)*zdz)
633!!!!!!!          fact_epsilon=0.002
634            zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha)
635            zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha)
636            zdw2= afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon)
637            zdw2bis= afact*zbuoy(ig,l-1)/(fact_epsilon)
638!              zdw2=(afact/fact_epsilon)*((zdz/zdzbis)*zbuoy(ig,l) &
639!    &              +((zdzbis-zdz)/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1))
640!              lm=Max(1,l-2)
641!              zdw2bis=(afact/fact_epsilon)*((zdz/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1) &
642!    &              +((zdzbis-zdz)/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1))
643!            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2bis)+zdw2)
644!            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(zw2(ig,l)+zdw2*zw2fact)*exp(-zw2fact)+ &
645!     &                   (zdzbis-zdz)/zdzbis*(zw2(ig,l-1)+zdw2bis*zw2factbis)*exp(-zw2factbis))
646!            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zw2(ig,l)+zdw2*zw2fact)*exp(-zw2fact))
647!            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* &
648!    &                     (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* &
649!    &                     (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2))
650            if (iflag_thermals_ed==8) then
651            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)
652            else
653            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2bis)+zdw2)
654            endif
655!            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/(zdz+zdzbis))*(exp(-zw2fact)* &
656!    &                     (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2bis)+(zdzbis/(zdz+zdzbis))* &
657!    &                     (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2bis))
658
659
660           if (iflag_thermals_ed.lt.6) then
661           zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(zw2(ig,l+1))/rhobarz(ig,l)
662!           fact_epsilon=0.0005/(zalpha+0.025)**0.5
663!           fact_epsilon=Min(0.003,0.0004/(zalpha)**0.5)
664           fact_epsilon=0.0002/(zalpha+0.1)**1
665            zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha)
666            zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha)
667            zdw2= afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon)
668            zdw2bis= afact*zbuoy(ig,l-1)/(fact_epsilon)
669
670!            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* &
671!    &                     (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* &
672!    &                     (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2))
673!            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zw2(ig,l)+zdw2*zw2fact)*exp(-zw2fact))
674            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2bis)+zdw2)
675
676           endif
677
678
679      endif
680   enddo
681
682        if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 460: ig, l',ig, l
683!
684!===========================================================================
685! 6. initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max
686!===========================================================================
687
688   nbpb=0
689   do ig=1,ngrid
690            if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then
691!               stop'On tombe sur le cas particulier de thermcell_dry'
692!               print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume'
693                nbpb=nbpb+1
694                zw2(ig,l+1)=0.
695                linter(ig)=l+1
696            endif
697
698        if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then
699           linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l))  &
700     &               -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l))
701           zw2(ig,l+1)=0.
702!+CR:04/05/12:correction calcul linter pour calcul de zmax continu
703        elseif (f_star(ig,l+1).lt.0.) then
704           linter(ig)=(l*(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l))  &
705     &               -f_star(ig,l))/(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l))
706           zw2(ig,l+1)=0.
707!fin CR:04/05/12
708        endif
709
710           wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1))
711
712        if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then
713!   lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum
714!on rajoute le calcul de lmix_bis
715            if (zqla(ig,l).lt.1.e-10) then
716               lmix_bis(ig)=l+1
717            endif
718            lmix(ig)=l+1
719            wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1)
720        endif
721   enddo
722
723   if (nbpb>0) then
724   print*,'WARNING on tombe ',nbpb,' x sur un pb pour l=',l,' dans thermcell_plume'
725   endif
726
727!=========================================================================
728! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE
729      enddo
730!=========================================================================
731
732!on recalcule alim_star_tot
733       do ig=1,ngrid
734          alim_star_tot(ig)=0.
735       enddo
736       do ig=1,ngrid
737          do l=1,lalim(ig)-1
738          alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l)
739          enddo
740       enddo
741       
742
743        if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 470: ig, l', ig, l
744
745#undef wrgrads_thermcell
746#ifdef wrgrads_thermcell
747         call wrgradsfi(1,klev,entr_star(igout,1:klev),'esta      ','esta      ')
748         call wrgradsfi(1,klev,detr_star(igout,1:klev),'dsta      ','dsta      ')
749         call wrgradsfi(1,klev,zbuoy(igout,1:klev),'buoy      ','buoy      ')
750         call wrgradsfi(1,klev,zdqt(igout,1:klev),'dqt      ','dqt      ')
751         call wrgradsfi(1,klev,w_est(igout,1:klev),'w_est     ','w_est     ')
752         call wrgradsfi(1,klev,w_est(igout,2:klev+1),'w_es2     ','w_es2     ')
753         call wrgradsfi(1,klev,zw2(igout,1:klev),'zw2A      ','zw2A      ')
754#endif
755
756
757     return
758     end
759
760
761
762
763
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767
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796!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
797!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
798!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
799!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
800 SUBROUTINE thermcellV1_plume(itap,ngrid,klev,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,  &
801&           zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot,  &
802&           lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva,  &
803&           ztla,zqla,zqta,zha,zw2,w_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter &
804&           ,lev_out,lunout1,igout)
805!&           ,lev_out,lunout1,igout,zbuoy,zbuoyjam)
806
807!--------------------------------------------------------------------------
808!thermcell_plume: calcule les valeurs de qt, thetal et w dans l ascendance
809! Version conforme a l'article de Rio et al. 2010.
810! Code ecrit par Catherine Rio, Arnaud Jam et Frederic Hourdin
811!--------------------------------------------------------------------------
812
813      IMPLICIT NONE
814
815#include "YOMCST.h"
816#include "YOETHF.h"
817#include "FCTTRE.h"
818#include "iniprint.h"
819#include "thermcell.h"
820
821      INTEGER itap
822      INTEGER lunout1,igout
823      INTEGER ngrid,klev
824      REAL ptimestep
825      REAL ztv(ngrid,klev)
826      REAL zthl(ngrid,klev)
827      REAL po(ngrid,klev)
828      REAL zl(ngrid,klev)
829      REAL rhobarz(ngrid,klev)
830      REAL zlev(ngrid,klev+1)
831      REAL pplev(ngrid,klev+1)
832      REAL pphi(ngrid,klev)
833      REAL zpspsk(ngrid,klev)
834      REAL alim_star(ngrid,klev)
835      REAL f0(ngrid)
836      INTEGER lalim(ngrid)
837      integer lev_out                           ! niveau pour les print
838      integer nbpb
839   
840      real alim_star_tot(ngrid)
841
842      REAL ztva(ngrid,klev)
843      REAL ztla(ngrid,klev)
844      REAL zqla(ngrid,klev)
845      REAL zqta(ngrid,klev)
846      REAL zha(ngrid,klev)
847
848      REAL detr_star(ngrid,klev)
849      REAL coefc
850      REAL entr_star(ngrid,klev)
851      REAL detr(ngrid,klev)
852      REAL entr(ngrid,klev)
853
854      REAL csc(ngrid,klev)
855
856      REAL zw2(ngrid,klev+1)
857      REAL w_est(ngrid,klev+1)
858      REAL f_star(ngrid,klev+1)
859      REAL wa_moy(ngrid,klev+1)
860
861      REAL ztva_est(ngrid,klev)
862      REAL zqla_est(ngrid,klev)
863      REAL zqsatth(ngrid,klev)
864      REAL zta_est(ngrid,klev)
865      REAL zbuoyjam(ngrid,klev)
866      REAL ztemp(ngrid),zqsat(ngrid)
867      REAL zdw2
868      REAL zw2modif
869      REAL zw2fact
870      REAL zeps(ngrid,klev)
871
872      REAL linter(ngrid)
873      INTEGER lmix(ngrid)
874      INTEGER lmix_bis(ngrid)
875      REAL    wmaxa(ngrid)
876
877      INTEGER ig,l,k
878
879      real zdz,zbuoy(ngrid,klev),zalpha,gamma(ngrid,klev),zdqt(ngrid,klev),zw2m
880      real zbuoybis
881      real zcor,zdelta,zcvm5,qlbef,zdz2
882      real betalpha,zbetalpha
883      real eps, afact
884      REAL REPS,RLvCp,DDT0
885      PARAMETER (DDT0=.01)
886      logical Zsat
887      LOGICAL active(ngrid),activetmp(ngrid)
888      REAL fact_gamma,fact_epsilon,fact_gamma2,fact_epsilon2
889      REAL c2(ngrid,klev)
890      Zsat=.false.
891! Initialisation
892
893      RLvCp = RLVTT/RCPD
894      fact_epsilon=0.002
895      betalpha=0.9
896      afact=2./3.           
897
898      zbetalpha=betalpha/(1.+betalpha)
899
900
901! Initialisations des variables reeles
902if (1==1) then
903      ztva(:,:)=ztv(:,:)
904      ztva_est(:,:)=ztva(:,:)
905      ztla(:,:)=zthl(:,:)
906      zqta(:,:)=po(:,:)
907      zha(:,:) = ztva(:,:)
908else
909      ztva(:,:)=0.
910      ztva_est(:,:)=0.
911      ztla(:,:)=0.
912      zqta(:,:)=0.
913      zha(:,:) =0.
914endif
915
916      zqla_est(:,:)=0.
917      zqsatth(:,:)=0.
918      zqla(:,:)=0.
919      detr_star(:,:)=0.
920      entr_star(:,:)=0.
921      alim_star(:,:)=0.
922      alim_star_tot(:)=0.
923      csc(:,:)=0.
924      detr(:,:)=0.
925      entr(:,:)=0.
926      zw2(:,:)=0.
927      zbuoy(:,:)=0.
928      zbuoyjam(:,:)=0.
929      gamma(:,:)=0.
930      zeps(:,:)=0.
931      w_est(:,:)=0.
932      f_star(:,:)=0.
933      wa_moy(:,:)=0.
934      linter(:)=1.
935!     linter(:)=1.
936! Initialisation des variables entieres
937      lmix(:)=1
938      lmix_bis(:)=2
939      wmaxa(:)=0.
940      lalim(:)=1
941
942
943!-------------------------------------------------------------------------
944! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres
945! couches sont instables.
946!-------------------------------------------------------------------------
947      active(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2)
948
949!-------------------------------------------------------------------------
950! Definition de l'alimentation a l'origine dans thermcell_init
951!-------------------------------------------------------------------------
952      do l=1,klev-1
953         do ig=1,ngrid
954            if (ztv(ig,l)> ztv(ig,l+1) .and. ztv(ig,1)>=ztv(ig,l) ) then
955               alim_star(ig,l)=MAX((ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1)),0.)  &
956     &                       *sqrt(zlev(ig,l+1))
957               lalim(ig)=l+1
958               alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l)
959            endif
960         enddo
961      enddo
962      do l=1,klev
963         do ig=1,ngrid
964            if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then
965               alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig)
966            endif
967         enddo
968      enddo
969      alim_star_tot(:)=1.
970
971
972
973!------------------------------------------------------------------------------
974! Calcul dans la premiere couche
975! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere
976! couche est instable.
977! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se d??clencher
978! dans une couche l>1
979!------------------------------------------------------------------------------
980do ig=1,ngrid
981! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu
982! dans cette couche.
983    if (active(ig)) then
984    ztla(ig,1)=zthl(ig,1)
985    zqta(ig,1)=po(ig,1)
986    zqla(ig,1)=zl(ig,1)
987!cr: attention, prise en compte de f*(1)=1
988    f_star(ig,2)=alim_star(ig,1)
989    zw2(ig,2)=2.*RG*(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2)  &
990&                     *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1))  &
991&                     *0.4*pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1))
992    w_est(ig,2)=zw2(ig,2)
993    endif
994enddo
995!
996
997!==============================================================================
998!boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique
999!==============================================================================
1000do l=2,klev-1
1001!==============================================================================
1002
1003
1004! On decide si le thermique est encore actif ou non
1005! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test
1006    do ig=1,ngrid
1007       active(ig)=active(ig) &
1008&                 .and. zw2(ig,l)>1.e-10 &
1009&                 .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10
1010    enddo
1011
1012
1013
1014!---------------------------------------------------------------------------
1015! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l
1016! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette
1017! couche
1018! C'est a dire qu'on suppose
1019! ztla(l)=ztla(l-1) et zqta(l)=zqta(l-1)
1020! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer
1021! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre
1022!---------------------------------------------------------------------------
1023
1024   ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l-1)
1025   call thermcell_qsat(ngrid,active,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l-1),zqsat(:))
1026
1027    do ig=1,ngrid
1028!       print*,'active',active(ig),ig,l
1029        if(active(ig)) then
1030        zqla_est(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l-1)-zqsat(ig))
1031        ztva_est(ig,l) = ztla(ig,l-1)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla_est(ig,l)
1032        zta_est(ig,l)=ztva_est(ig,l)
1033        ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)/zpspsk(ig,l)
1034        ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l-1)  &
1035     &      -zqla_est(ig,l))-zqla_est(ig,l))
1036
1037!------------------------------------------------
1038!AJAM:nouveau calcul de w? 
1039!------------------------------------------------
1040              zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)
1041              zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
1042
1043              zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha)
1044              zdw2=(afact)*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon)
1045              w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)
1046 
1047
1048             if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then
1049                w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l)
1050             endif
1051       endif
1052    enddo
1053
1054
1055!-------------------------------------------------
1056!calcul des taux d'entrainement et de detrainement
1057!-------------------------------------------------
1058
1059     do ig=1,ngrid
1060        if (active(ig)) then
1061
1062          zw2m=max(0.5*(w_est(ig,l)+w_est(ig,l+1)),0.1)
1063          zw2m=w_est(ig,l+1)
1064          zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)
1065          zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
1066!          zbuoybis=zbuoy(ig,l)+RG*0.1/300.
1067          zbuoybis=zbuoy(ig,l)
1068          zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l)
1069          zdqt(ig,l)=max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l)
1070
1071         
1072          entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz*  zbetalpha*MAX(0.,  &
1073    &     afact*zbuoybis/zw2m - fact_epsilon )
1074
1075
1076          detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz                        &
1077    &     *MAX(1.e-3, -afact*zbetalpha*zbuoy(ig,l)/zw2m          &
1078    &     + 0.012*(zdqt(ig,l)/zw2m)**0.5 )
1079         
1080! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour
1081! alim_star et 0 sinon
1082        if (l.lt.lalim(ig)) then
1083          alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l))
1084          entr_star(ig,l)=0.
1085        endif
1086
1087! Calcul du flux montant normalise
1088      f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l)  &
1089     &              -detr_star(ig,l)
1090
1091      endif
1092   enddo
1093
1094
1095!----------------------------------------------------------------------------
1096!calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique
1097!---------------------------------------------------------------------------
1098   activetmp(:)=active(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10
1099   do ig=1,ngrid
1100       if (activetmp(ig)) then
1101           Zsat=.false.
1102           ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+  &
1103     &            (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*zthl(ig,l))  &
1104     &            /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l))
1105           zqta(ig,l)=(f_star(ig,l)*zqta(ig,l-1)+  &
1106     &            (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*po(ig,l))  &
1107     &            /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l))
1108
1109        endif
1110    enddo
1111
1112   ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l)
1113   call thermcell_qsat(ngrid,activetmp,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l),zqsatth(:,l))
1114
1115   do ig=1,ngrid
1116      if (activetmp(ig)) then
1117! on ecrit de maniere conservative (sat ou non)
1118!          T = Tl +Lv/Cp ql
1119           zqla(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l)-zqsatth(ig,l))
1120           ztva(ig,l) = ztla(ig,l)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla(ig,l)
1121           ztva(ig,l) = ztva(ig,l)/zpspsk(ig,l)
1122!on rajoute le calcul de zha pour diagnostiques (temp potentielle)
1123           zha(ig,l) = ztva(ig,l)
1124           ztva(ig,l) = ztva(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l)  &
1125     &              -zqla(ig,l))-zqla(ig,l))
1126           zbuoy(ig,l)=RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
1127           zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)
1128           zeps(ig,l)=(entr_star(ig,l)+alim_star(ig,l))/(f_star(ig,l)*zdz)
1129
1130            zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha)
1131            zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon)
1132            zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)
1133      endif
1134   enddo
1135
1136        if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 460: ig, l',ig, l
1137!
1138!---------------------------------------------------------------------------
1139!initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max
1140!---------------------------------------------------------------------------
1141
1142   nbpb=0
1143   do ig=1,ngrid
1144            if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then
1145!               stop'On tombe sur le cas particulier de thermcell_dry'
1146!               print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume'
1147                nbpb=nbpb+1
1148                zw2(ig,l+1)=0.
1149                linter(ig)=l+1
1150            endif
1151
1152        if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then
1153           linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l))  &
1154     &               -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l))
1155           zw2(ig,l+1)=0.
1156        elseif (f_star(ig,l+1).lt.0.) then
1157           linter(ig)=(l*(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l))  &
1158     &               -f_star(ig,l))/(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l))
1159!           print*,"linter plume", linter(ig)
1160           zw2(ig,l+1)=0.
1161        endif
1162
1163           wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1))
1164
1165        if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then
1166!   lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum
1167!on rajoute le calcul de lmix_bis
1168            if (zqla(ig,l).lt.1.e-10) then
1169               lmix_bis(ig)=l+1
1170            endif
1171            lmix(ig)=l+1
1172            wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1)
1173        endif
1174   enddo
1175
1176   if (nbpb>0) then
1177   print*,'WARNING on tombe ',nbpb,' x sur un pb pour l=',l,' dans thermcell_plume'
1178   endif
1179
1180!=========================================================================
1181! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE
1182      enddo
1183!=========================================================================
1184
1185!on recalcule alim_star_tot
1186       do ig=1,ngrid
1187          alim_star_tot(ig)=0.
1188       enddo
1189       do ig=1,ngrid
1190          do l=1,lalim(ig)-1
1191          alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l)
1192          enddo
1193       enddo
1194       
1195
1196        if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 470: ig, l', ig, l
1197
1198#undef wrgrads_thermcell
1199#ifdef wrgrads_thermcell
1200         call wrgradsfi(1,klev,entr_star(igout,1:klev),'esta      ','esta      ')
1201         call wrgradsfi(1,klev,detr_star(igout,1:klev),'dsta      ','dsta      ')
1202         call wrgradsfi(1,klev,zbuoy(igout,1:klev),'buoy      ','buoy      ')
1203         call wrgradsfi(1,klev,zdqt(igout,1:klev),'dqt      ','dqt      ')
1204         call wrgradsfi(1,klev,w_est(igout,1:klev),'w_est     ','w_est     ')
1205         call wrgradsfi(1,klev,w_est(igout,2:klev+1),'w_es2     ','w_es2     ')
1206         call wrgradsfi(1,klev,zw2(igout,1:klev),'zw2A      ','zw2A      ')
1207#endif
1208
1209
1210     return
1211     end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.