source: LMDZ6/branches/Ocean_skin/libf/phylmd/cv3p_mixing.F90 @ 3605

Last change on this file since 3605 was 3605, checked in by lguez, 5 years ago

Merge revisions 3427:3600 of trunk into branch Ocean_skin

  • 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
    See the license file in the root directory
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 25.3 KB
Line 
1SUBROUTINE cv3p_mixing(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, nk, inb, &
2                       ph, t, rr, rs, u, v, tra, h, lv, lf, frac, qta, &
3                       unk, vnk, hp, tv, tvp, ep, clw, sig, &
4                       Ment, Qent, hent, uent, vent, nent, &
5                       Sigij, elij, supmax, Ments, Qents, traent)
6! **************************************************************
7! *
8! CV3P_MIXING : compute mixed draught properties and,         *
9! within a scaling factor, mixed draught        *
10! mass fluxes.                                  *
11! written by  : VTJ Philips,JY Grandpeix, 21/05/2003, 09.14.15*
12! modified by :                                               *
13! **************************************************************
14
15  USE print_control_mod, ONLY: mydebug=>debug , lunout, prt_level
16  USE ioipsl_getin_p_mod, ONLY: getin_p
17  USE add_phys_tend_mod, ONLY: fl_cor_ebil
18
19  IMPLICIT NONE
20
21  include "cvthermo.h"
22  include "cv3param.h"
23  include "YOMCST2.h"
24  include "cvflag.h"
25
26!inputs:
27  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na
28  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ntra, nloc
29  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb, nk
30  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: sig
31  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: unk, vnk
32  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: qta
33  REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
34  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, rs
35  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: u, v
36  REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: tra ! input of convect3
37  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lv
38  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf
39  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: frac !ice fraction in condensate
40  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: h  !liquid water static energy of environment
41  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: hp !liquid water static energy of air shed from adiab. asc.
42  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: tv, tvp
43  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: ep, clw
44
45!outputs:
46  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)       :: Ment, Qent
47  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)       :: uent, vent
48  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)       :: Sigij, elij
49  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: supmax           ! Highest mixing fraction of mixed
50                                                                         ! updraughts with the sign of (h-hp)
51  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd, ntra), INTENT (OUT) :: traent
52  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd), INTENT (OUT)       :: Ments, Qents
53  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd), INTENT (OUT)       :: hent
54  INTEGER, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)        :: nent
55
56!local variables:
57  INTEGER i, j, k, il, im, jm
58  INTEGER num1, num2
59  REAL                               :: rti, bf2, anum, denom, dei, altem, cwat, stemp
60  REAL                               :: alt, delp, delm
61  REAL, DIMENSION (nloc)             :: Qmixmax, Rmixmax, sqmrmax
62  REAL, DIMENSION (nloc)             :: Qmixmin, Rmixmin, sqmrmin
63  REAL, DIMENSION (nloc)             :: signhpmh
64  REAL, DIMENSION (nloc)             :: Sx
65  REAL                               :: Scrit2
66  REAL, DIMENSION (nloc)             :: Smid, Sjmin, Sjmax
67  REAL, DIMENSION (nloc)             :: Sbef, sup, smin
68  REAL, DIMENSION (nloc)             :: ASij, ASij_inv, smax, Scrit
69  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd)     :: Sij
70  REAL, DIMENSION (nloc, nd)         :: csum
71  REAL                               :: awat
72  REAL                               :: cpm        !Mixed draught heat capacity
73  REAL                               :: Tm         !Mixed draught temperature
74  LOGICAL, DIMENSION (nloc)          :: lwork
75
76  REAL amxupcrit, df, ff
77  INTEGER nstep
78
79  INTEGER,SAVE                                       :: igout=1
80!$OMP THREADPRIVATE(igout)
81
82! --   Mixing probability distribution functions
83
84  REAL Qcoef1, Qcoef2, QFF, QFFF, Qmix, Rmix, Qmix1, Rmix1, Qmix2, Rmix2, F
85
86  Qcoef1(F) = tanh(F/gammas)
87  Qcoef2(F) = (tanh(F/gammas)+gammas*log(cosh((1.-F)/gammas)/cosh(F/gammas)))
88  QFF(F) = max(min(F,1.), 0.)
89  QFFf(F) = min(QFF(F), scut)
90  Qmix1(F) = (tanh((QFF(F)-Fmax)/gammas)+Qcoef1max)/Qcoef2max
91  Rmix1(F) = (gammas*log(cosh((QFF(F)-Fmax)/gammas))+QFF(F)*Qcoef1max)/Qcoef2max
92  Qmix2(F) = -log(1.-QFFf(F))/scut
93  Rmix2(F) = (QFFf(F)+(1.-QFF(F))*log(1.-QFFf(F)))/scut
94  Qmix(F) = qqa1*Qmix1(F) + qqa2*Qmix2(F)
95  Rmix(F) = qqa1*Rmix1(F) + qqa2*Rmix2(F)
96
97  INTEGER, SAVE :: ifrst
98  DATA ifrst/0/
99!$OMP THREADPRIVATE(ifrst)
100
101
102! =====================================================================
103! --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS USED IN THE COMPUTATIONS
104! =====================================================================
105
106! -- Initialize mixing PDF coefficients
107  IF (ifrst==0) THEN
108    ifrst = 1
109    Qcoef1max = Qcoef1(Fmax)
110    Qcoef2max = Qcoef2(Fmax)
111!<jyg
112   print*, 'fmax, gammas, qqa1, qqa2, Qcoef1max, Qcoef2max ', &
113            fmax, gammas, qqa1, qqa2, Qcoef1max, Qcoef2max
114!>jyg
115!
116  END IF
117
118
119! ori        do 360 i=1,ncum*nlp
120  DO j = 1, nl
121    DO i = 1, ncum
122      nent(i, j) = 0
123! in convect3, m is computed in cv3_closure
124! ori          m(i,1)=0.0
125    END DO
126  END DO
127
128! ori      do 400 k=1,nlp
129! ori       do 390 j=1,nlp
130  DO j = 1, nl
131    DO k = 1, nl
132      DO i = 1, ncum
133        Qent(i, k, j) = rr(i, j)
134        uent(i, k, j) = u(i, j)
135        vent(i, k, j) = v(i, j)
136        elij(i, k, j) = 0.0
137        hent(i, k, j) = 0.0
138!AC!            Ment(i,k,j)=0.0
139!AC!            Sij(i,k,j)=0.0
140      END DO
141    END DO
142  END DO
143
144!AC!
145  Ment(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
146  Sij(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
147!AC!
148!ym
149  Sigij(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
150!ym
151
152!jyg!  DO k = 1, ntra
153!jyg!    DO j = 1, nd ! instead nlp
154!jyg!      DO i = 1, nd ! instead nlp
155!jyg!        DO il = 1, ncum
156!jyg!          traent(il, i, j, k) = tra(il, j, k)
157!jyg!        END DO
158!jyg!      END DO
159!jyg!    END DO
160!jyg!  END DO
161
162! =====================================================================
163! --- CALCULATE ENTRAINED AIR MASS FLUX (Ment), TOTAL WATER MIXING
164! --- RATIO (QENT), TOTAL CONDENSED WATER (elij), AND MIXING
165! --- FRACTION (Sij)
166! =====================================================================
167
168  DO i = minorig + 1, nl
169
170    IF (ok_entrain) THEN
171      DO j = minorig, nl
172        DO il = 1, ncum
173          IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (j>=(icb(il)-1)) &
174                           .AND. (j<=inb(il))) THEN
175
176!!            rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
177            rti = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
178            bf2 = 1. + lv(il, j)*lv(il, j)*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
179!jyg(from aj)<
180            IF (cvflag_ice) THEN
181! print*,cvflag_ice,'cvflag_ice dans do 700'
182              IF (t(il,j)<=263.15) THEN
183                bf2 = 1. + (lf(il,j)+lv(il,j))*(lv(il,j)+frac(il,j)* &
184                     lf(il,j))*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
185              END IF
186            END IF
187!>jyg
188            anum = h(il, j) - hp(il, i) + (cpv-cpd)*t(il, j)*(rti-rr(il,j))
189            denom = h(il, i) - hp(il, i) + (cpd-cpv)*(rr(il,i)-rti)*t(il, j)
190            dei = denom
191            IF (abs(dei)<0.01) dei = 0.01
192            Sij(il, i, j) = anum/dei
193            Sij(il, i, i) = 1.0
194            altem = Sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-Sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
195            altem = altem/bf2
196            cwat = clw(il, j)*(1.-ep(il,j))
197            stemp = Sij(il, i, j)
198            IF ((stemp<0.0 .OR. stemp>1.0 .OR. altem>cwat) .AND. j>i) THEN
199!jyg(from aj)<
200              IF (cvflag_ice) THEN
201                anum = anum - (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
202                denom = denom + (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rr(il,i)-rti)
203              ELSE
204                anum = anum - lv(il, j)*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
205                denom = denom + lv(il, j)*(rr(il,i)-rti)
206              END IF
207!>jyg
208              IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
209              Sij(il, i, j) = anum/denom
210              altem = Sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-Sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
211              altem = altem - (bf2-1.)*cwat
212            END IF
213            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
214!!!                 Ment(il,i,j)=m(il,i)
215              Ment(il, i, j) = 1.
216              elij(il, i, j) = altem
217              elij(il, i, j) = amax1(0.0, elij(il,i,j))
218              nent(il, i) = nent(il, i) + 1
219            END IF
220
221            Sij(il, i, j) = amax1(0.0, Sij(il,i,j))
222            Sij(il, i, j) = amin1(1.0, Sij(il,i,j))
223          ELSE IF (j > i) THEN
224            IF (prt_level >= 10) THEN
225              print *,'cv3p_mixing i, j, Sij given by the no-precip eq. ', i, j, Sij(il,i,j)
226            ENDIF
227          END IF ! new
228        END DO
229      END DO
230    ELSE  ! (ok_entrain)
231      DO il = 1,ncum
232        nent(il,i) = 0
233      ENDDO
234    ENDIF ! (ok_entrain)
235
236!jygdebug<
237    IF (prt_level >= 10) THEN
238      print *,'cv3p_mixing i, nent(i), icb, inb ',i, nent(igout,i), icb(igout), inb(igout)
239      IF (nent(igout,i) .gt. 0) THEN
240        print *,'i,(j,Sij(i,j),j=icb-1,inb) ',i,(j,Sij(igout,i,j),j=icb(igout)-1,inb(igout))
241      ENDIF
242    ENDIF
243!>jygdebug
244
245! ***   if no air can entrain at level i assume that updraft detrains  ***
246! ***   at that level and calculate detrained air flux and properties  ***
247
248
249! @      do 170 i=icb(il),inb(il)
250
251    DO il = 1, ncum
252      IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (nent(il,i)==0)) THEN
253! @      if(nent(il,i).eq.0)then
254!!!       Ment(il,i,i)=m(il,i)
255        Ment(il, i, i) = 1.
256!!        Qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
257        Qent(il, i, i) = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
258        uent(il, i, i) = unk(il)
259        vent(il, i, i) = vnk(il)
260        IF (fl_cor_ebil .GE. 2) THEN
261          hent(il, i, i) = hp(il,i)
262        ENDIF
263        elij(il, i, i) = clw(il, i)*(1.-ep(il,i))
264        Sij(il, i, i) = 0.0
265      END IF
266    END DO
267  END DO ! i = minorig + 1, nl
268
269!jyg!  DO j = 1, ntra
270!jyg!    DO i = minorig + 1, nl
271!jyg!      DO il = 1, ncum
272!jyg!        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. nent(il,i)==0) THEN
273!jyg!          traent(il, i, i, j) = tra(il, nk(il), j)
274!jyg!        END IF
275!jyg!      END DO
276!jyg!    END DO
277!jyg!  END DO
278
279  DO j = minorig, nl
280    DO i = minorig, nl
281      DO il = 1, ncum
282        IF ((j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. &
283            (i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il))) THEN
284          Sigij(il, i, j) = Sij(il, i, j)
285        END IF
286      END DO
287    END DO
288  END DO
289! @      enddo
290
291! @170   continue
292
293! =====================================================================
294! ---  NORMALIZE ENTRAINED AIR MASS FLUXES
295! ---  TO REPRESENT EQUAL PROBABILITIES OF MIXING
296! =====================================================================
297
298  CALL zilch(csum, nloc*nd)
299
300  DO il = 1, ncum
301    lwork(il) = .FALSE.
302  END DO
303
304! ---------------------------------------------------------------
305  DO i = minorig + 1, nl      !Loop on origin level "i"
306! ---------------------------------------------------------------
307
308    num1 = 0
309    DO il = 1, ncum
310      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) num1 = num1 + 1
311    END DO
312    IF (num1<=0) GO TO 789
313
314
315!JYG1    Find maximum of SIJ for J>I, if any.
316
317    Sx(:) = 0.
318
319    DO il = 1, ncum
320      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
321        signhpmh(il) = sign(1., hp(il,i)-h(il,i))
322        Sbef(il) = max(0., signhpmh(il))
323      END IF
324    END DO
325
326    DO j = i + 1, nl
327      DO il = 1, ncum
328        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. j<=inb(il)) THEN
329          IF (Sbef(il)<Sij(il,i,j)) THEN
330            Sx(il) = max(Sij(il,i,j), Sx(il))
331          END IF
332          Sbef(il) = Sij(il, i, j)
333        END IF
334      END DO
335    END DO
336
337
338    DO il = 1, ncum
339      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
340        lwork(il) = (nent(il,i)/=0)
341!!        rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
342        rti = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
343!jyg<
344        IF (cvflag_ice) THEN
345
346          anum = h(il, i) - hp(il, i) - (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
347                       (rti-rs(il,i)) + (cpv-cpd)*t(il, i)*(rti-rr(il,i))
348          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
349                       (rr(il,i)-rti) + (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-rti)
350        ELSE
351
352          anum = h(il, i) - hp(il, i) - lv(il, i)*(rti-rs(il,i)) + &
353                       (cpv-cpd)*t(il, i)*(rti-rr(il,i))
354          denom = h(il, i) - hp(il, i) + lv(il, i)*(rr(il,i)-rti) + &
355                       (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-rti)
356        END IF
357!>jyg
358        IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
359        Scrit(il) = min(anum/denom, 1.)
360        alt = rti - rs(il, i) + Scrit(il)*(rr(il,i)-rti)
361
362!JYG1    Find new critical value Scrit2
363!         such that : Sij > Scrit2  => mixed draught will detrain at J<I
364!                     Sij < Scrit2  => mixed draught will detrain at J>I
365
366        Scrit2 = min(Scrit(il), Sx(il))*max(0., -signhpmh(il)) + &
367                 Scrit(il)*max(0., signhpmh(il))
368
369        Scrit(il) = Scrit2
370
371!JYG    Correction pour la nouvelle logique; la correction pour ALT
372! est un peu au hazard
373        IF (Scrit(il)<=0.0) Scrit(il) = 0.0
374        IF (alt<=0.0) Scrit(il) = 1.0
375
376        smax(il) = 0.0
377        ASij(il) = 0.0
378        sup(il) = 0.      ! upper S-value reached by descending draughts
379      END IF
380    END DO
381
382! ---------------------------------------------------------------
383    DO j = minorig, nl         !Loop on destination level "j"
384! ---------------------------------------------------------------
385
386      num2 = 0
387      DO il = 1, ncum
388        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
389            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
390            lwork(il)) num2 = num2 + 1
391      END DO
392      IF (num2<=0) GO TO 175
393
394! -----------------------------------------------
395      IF (j>i) THEN
396! -----------------------------------------------
397        DO il = 1, ncum
398          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
399              j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
400              lwork(il)) THEN
401            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
402              Smid(il) = min(Sij(il,i,j), Scrit(il))
403              Sjmax(il) = Smid(il)
404              Sjmin(il) = Smid(il)
405              IF (Smid(il)<smin(il) .AND. Sij(il,i,j+1)<Smid(il)) THEN
406                smin(il) = Smid(il)
407                Sjmax(il) = min((Sij(il,i,j+1)+Sij(il,i,j))/2., Sij(il,i,j), Scrit(il))
408                Sjmin(il) = max((Sbef(il)+Sij(il,i,j))/2., Sij(il,i,j))
409                Sjmin(il) = min(Sjmin(il), Scrit(il))
410                Sbef(il) = Sij(il, i, j)
411              END IF
412            END IF
413          END IF
414        END DO
415! -----------------------------------------------
416      ELSE IF (j==i) THEN
417! -----------------------------------------------
418        DO il = 1, ncum
419          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
420              j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
421              lwork(il)) THEN
422            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
423              Smid(il) = 1.
424              Sjmin(il) = max((Sij(il,i,j-1)+Smid(il))/2., Scrit(il))*max(0., -signhpmh(il)) + &
425                          min((Sij(il,i,j+1)+Smid(il))/2., Scrit(il))*max(0., signhpmh(il))
426              Sjmin(il) = max(Sjmin(il), sup(il))
427              Sjmax(il) = 1.
428
429! -             preparation des variables Scrit, Smin et Sbef pour la partie j>i
430              Scrit(il) = min(Sjmin(il), Sjmax(il), Scrit(il))
431
432              smin(il) = 1.
433              Sbef(il) = max(0., signhpmh(il))
434              supmax(il, i) = sign(Scrit(il), -signhpmh(il))
435            END IF
436          END IF
437        END DO
438! -----------------------------------------------
439      ELSE IF (j<i) THEN
440! -----------------------------------------------
441        DO il = 1, ncum
442          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
443              j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
444              lwork(il)) THEN
445            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
446              Smid(il) = max(Sij(il,i,j), Scrit(il))
447              Sjmax(il) = Smid(il)
448              Sjmin(il) = Smid(il)
449              IF (Smid(il)>smax(il) .AND. Sij(il,i,j+1)>Smid(il)) THEN
450                smax(il) = Smid(il)
451                Sjmax(il) = max((Sij(il,i,j+1)+Sij(il,i,j))/2., Sij(il,i,j))
452                Sjmax(il) = max(Sjmax(il), Scrit(il))
453                Sjmin(il) = min((Sbef(il)+Sij(il,i,j))/2., Sij(il,i,j))
454                Sjmin(il) = max(Sjmin(il), Scrit(il))
455                Sbef(il) = Sij(il, i, j)
456              END IF
457              IF (abs(Sjmin(il)-Sjmax(il))>1.E-10) &
458                             sup(il) = max(Sjmin(il), Sjmax(il), sup(il))
459            END IF
460          END IF
461        END DO
462! -----------------------------------------------
463      END IF
464! -----------------------------------------------
465
466
467      DO il = 1, ncum
468        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
469            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
470            lwork(il)) THEN
471          IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
472!!            rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
473            rti = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
474            Qmixmax(il) = Qmix(Sjmax(il))
475            Qmixmin(il) = Qmix(Sjmin(il))
476            Rmixmax(il) = Rmix(Sjmax(il))
477            Rmixmin(il) = Rmix(Sjmin(il))
478            sqmrmax(il) = Sjmax(il)*Qmix(Sjmax(il)) - Rmix(Sjmax(il))
479            sqmrmin(il) = Sjmin(il)*Qmix(Sjmin(il)) - Rmix(Sjmin(il))
480
481            Ment(il, i, j) = abs(Qmixmax(il)-Qmixmin(il))*Ment(il, i, j)
482
483! Sigij(i,j) is the 'true' mixing fraction of mixture Ment(i,j)
484            IF (abs(Qmixmax(il)-Qmixmin(il))>1.E-10) THEN
485              Sigij(il, i, j) = (sqmrmax(il)-sqmrmin(il))/(Qmixmax(il)-Qmixmin(il))
486            ELSE
487              Sigij(il, i, j) = 0.
488            END IF
489
490! --    Compute Qent, uent, vent according to the true mixing fraction
491            Qent(il, i, j) = (1.-Sigij(il,i,j))*rti     + Sigij(il, i, j)*rr(il, i)
492            uent(il, i, j) = (1.-Sigij(il,i,j))*unk(il) + Sigij(il, i, j)*u(il, i)
493            vent(il, i, j) = (1.-Sigij(il,i,j))*vnk(il) + Sigij(il, i, j)*v(il, i)
494
495! --     Compute liquid water static energy of mixed draughts
496!    IF (j .GT. i) THEN
497!      awat=elij(il,i,j)-(1.-ep(il,j))*clw(il,j)
498!      awat=amax1(awat,0.0)
499!    ELSE
500!      awat = 0.
501!    ENDIF
502!    Hent(il,i,j) = (1.-Sigij(il,i,j))*HP(il,i)
503!    :         + Sigij(il,i,j)*H(il,i)
504!    :         + (LV(il,j)+(cpd-cpv)*t(il,j))*awat
505!IM 301008 beg
506            hent(il, i, j) = (1.-Sigij(il,i,j))*hp(il, i) + Sigij(il, i, j)*h(il, i)
507
508!jyg<
509!            elij(il, i, j) = Qent(il, i, j) - rs(il, j)
510!            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) + &
511!                             ((h(il,j)-hent(il,i,j))*rs(il,j)*lv(il,j) / &
512!                              ((cpd*(1.-Qent(il,i,j))+Qent(il,i,j)*cpv)*rrv*t(il,j)*t(il,j)))
513!            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) / &
514!                             (1.+lv(il,j)*lv(il,j)*rs(il,j) / &
515!                              ((cpd*(1.-Qent(il,i,j))+Qent(il,i,j)*cpv)*rrv*t(il,j)*t(il,j)))
516!
517!       Computation of condensate amount Elij, taking into account the ice fraction frac
518!       Warning : the same saturation humidity rs is used over both liquid water and ice; this
519!                 should be corrected.
520!
521!  Heat capacity of mixed draught
522    cpm = cpd+Qent(il,i,j)*(cpv-cpd)
523!
524    IF (cvflag_ice .and. frac(il,j) .gt. 0.) THEN
525            elij(il, i, j) = Qent(il, i, j) - rs(il, j)
526            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) + &
527                             (h(il,j)-hent(il,i,j)+(cpv-cpd)*(Qent(il,i,j)-rr(il,j))*t(il,j))* &
528                             rs(il,j)*lv(il,j) / (cpm*rrv*t(il,j)*t(il,j))
529            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) / &
530                             (1.+(lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*lv(il,j)*rs(il,j) / &
531                              (cpm*rrv*t(il,j)*t(il,j)))
532    ELSE
533            elij(il, i, j) = Qent(il, i, j) - rs(il, j)
534            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) + &
535                             (h(il,j)-hent(il,i,j)+(cpv-cpd)*(Qent(il,i,j)-rr(il,j))*t(il,j))* &
536                             rs(il,j)*lv(il,j) / (cpm*rrv*t(il,j)*t(il,j))
537            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) / &
538                             (1.+lv(il,j)*lv(il,j)*rs(il,j) / &
539                              (cpm*rrv*t(il,j)*t(il,j)))
540    ENDIF
541!>jyg
542            elij(il, i, j) = max(elij(il,i,j), 0.)
543
544            elij(il, i, j) = min(elij(il,i,j), Qent(il,i,j))
545
546            IF (j>i) THEN
547              awat = elij(il, i, j) - (1.-ep(il,j))*clw(il, j)
548              awat = amax1(awat, 0.0)
549            ELSE
550              awat = 0.
551            END IF
552
553! print *,h(il,j)-hent(il,i,j),LV(il,j)*rs(il,j)/(cpd*rrv*t(il,j)*
554! :         t(il,j))
555
556!jyg<
557!            hent(il, i, j) = hent(il, i, j) + (lv(il,j)+(cpd-cpv)*t(il,j))*awat
558! Mixed draught temperature at level j
559    IF (cvflag_ice .and. frac(il,j) .gt. 0.) THEN
560          Tm = t(il,j) + (Qent(il,i,j)-elij(il,i,j)-rs(il,j))*rrv*t(il,j)*t(il,j)/(lv(il,j)*rs(il,j))
561          hent(il, i, j) = hent(il, i, j) + (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j)+(cpd-cpv)*Tm)*awat
562    ELSE
563          Tm = t(il,j) + (Qent(il,i,j)-elij(il,i,j)-rs(il,j))*rrv*t(il,j)*t(il,j)/(lv(il,j)*rs(il,j))
564          hent(il, i, j) = hent(il, i, j) + (lv(il,j)+(cpd-cpv)*Tm)*awat
565    ENDIF
566!>jyg
567
568!IM 301008 end
569
570! print *,'mix : i,j,hent(il,i,j),Sigij(il,i,j) ',
571! :               i,j,hent(il,i,j),Sigij(il,i,j)
572
573! --      ASij is the integral of P(F) over the relevant F interval
574            ASij(il) = ASij(il) + abs(Qmixmax(il)*(1.-Sjmax(il))+Rmixmax(il) - &
575                                      Qmixmin(il)*(1.-Sjmin(il))-Rmixmin(il))
576
577          END IF
578        END IF
579      END DO
580!jyg!      DO k = 1, ntra
581!jyg!        DO il = 1, ncum
582!jyg!          IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. &
583!jyg!              (j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. &
584!jyg!              lwork(il)) THEN
585!jyg!            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
586!jyg!              traent(il, i, j, k) = Sigij(il, i, j)*tra(il, i, k) + &
587!jyg!                                    (1.-Sigij(il,i,j))*tra(il, nk(il), k)
588!jyg!            END IF
589!jyg!          END IF
590!jyg!        END DO
591!jyg!      END DO
592
593! --    If I=J (detrainement and entrainement at the same level), then only the
594! --    adiabatic ascent part of the mixture is considered
595      IF (i==j) THEN
596        DO il = 1, ncum
597          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
598              j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
599              lwork(il)) THEN
600            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
601!!              rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
602              rti = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
603!!!             Ment(il,i,i) = m(il,i)*abs(Qmixmax(il)*(1.-Sjmax(il))
604              Ment(il, i, i) = abs(Qmixmax(il)*(1.-Sjmax(il))+Rmixmax(il) - &
605                                   Qmixmin(il)*(1.-Sjmin(il))-Rmixmin(il))
606              Qent(il, i, i) = rti
607              uent(il, i, i) = unk(il)
608              vent(il, i, i) = vnk(il)
609              hent(il, i, i) = hp(il, i)
610              elij(il, i, i) = clw(il, i)*(1.-ep(il,i))
611              Sigij(il, i, i) = 0.
612            END IF
613          END IF
614        END DO
615!jyg!        DO k = 1, ntra
616!jyg!          DO il = 1, ncum
617!jyg!            IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. &
618!jyg!                (j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. &
619!jyg!                lwork(il)) THEN
620!jyg!              IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
621!jyg!                traent(il, i, i, k) = tra(il, nk(il), k)
622!jyg!              END IF
623!jyg!            END IF
624!jyg!          END DO
625!jyg!        END DO
626
627      END IF
628
629! ---------------------------------------------------------------
630175 END DO        ! End loop on destination level "j"
631! ---------------------------------------------------------------
632
633    DO il = 1, ncum
634      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
635        ASij(il) = amax1(1.0E-16, ASij(il))
636!jyg+lluis<
637!!        ASij(il) = 1.0/ASij(il)
638        ASij_inv(il) = 1.0/ASij(il)
639!   IF the F-interval spanned by possible mixtures is less than 0.01, no mixing occurs
640        IF (ASij_inv(il) > 100.)  ASij_inv(il) = 0.
641!>jyg+lluis
642        csum(il, i) = 0.0
643      END IF
644    END DO
645
646    DO j = minorig, nl
647      DO il = 1, ncum
648        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
649            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
650!jyg          Ment(il, i, j) = Ment(il, i, j)*ASij(il)
651          Ment(il, i, j) = Ment(il, i, j)*ASij_inv(il)
652        END IF
653      END DO
654    END DO
655
656    DO j = minorig, nl
657      DO il = 1, ncum
658        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
659            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
660          csum(il, i) = csum(il, i) + Ment(il, i, j)
661        END IF
662      END DO
663    END DO
664
665    DO il = 1, ncum
666      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. csum(il,i)<1.) THEN
667! cc     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
668        nent(il, i) = 0
669! cc        Ment(il,i,i)=m(il,i)
670        Ment(il, i, i) = 1.
671!!        Qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
672        Qent(il, i, i) = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
673        uent(il, i, i) = unk(il)
674        vent(il, i, i) = vnk(il)
675        elij(il, i, i) = clw(il, i)*(1.-ep(il,i))
676        IF (fl_cor_ebil .GE. 2) THEN
677          hent(il, i, i) = hp(il,i)
678          Sigij(il, i, i) = 0.0
679        ELSE
680          Sij(il, i, i) = 0.0
681        ENDIF
682      END IF
683    END DO ! il
684
685!jyg!    DO j = 1, ntra
686!jyg!      DO il = 1, ncum
687!jyg!        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. csum(il,i)<1.) THEN
688!jyg!! cc     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
689!jyg!          traent(il, i, i, j) = tra(il, nk(il), j)
690!jyg!        END IF
691!jyg!      END DO
692!jyg!    END DO
693
694! ---------------------------------------------------------------
695789 END DO              ! End loop on origin level "i"
696! ---------------------------------------------------------------
697
698
699  RETURN
700END SUBROUTINE cv3p_mixing
701
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.