| 1 | ! |
|---|
| 2 | ! $Header$ |
|---|
| 3 | ! |
|---|
| 4 | SUBROUTINE conema3 (dtime,paprs,pplay,t,q,u,v,tra,ntra, |
|---|
| 5 | . work1,work2,d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra, |
|---|
| 6 | . rain, snow, kbas, ktop, |
|---|
| 7 | . upwd,dnwd,dnwdbis,bas,top,Ma,cape,tvp,rflag, |
|---|
| 8 | . pbase,bbase,dtvpdt1,dtvpdq1,dplcldt,dplcldr, |
|---|
| 9 | . qcond_incld) |
|---|
| 10 | |
|---|
| 11 | IMPLICIT none |
|---|
| 12 | c====================================================================== |
|---|
| 13 | c Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818 |
|---|
| 14 | c Objet: schema de convection de Emanuel (1991) interface |
|---|
| 15 | c Mai 1998: Interface modifiee pour implementation dans LMDZ |
|---|
| 16 | c====================================================================== |
|---|
| 17 | c Arguments: |
|---|
| 18 | c dtime---input-R-pas d'integration (s) |
|---|
| 19 | c paprs---input-R-pression inter-couches (Pa) |
|---|
| 20 | c pplay---input-R-pression au milieu des couches (Pa) |
|---|
| 21 | c t-------input-R-temperature (K) |
|---|
| 22 | c q-------input-R-humidite specifique (kg/kg) |
|---|
| 23 | c u-------input-R-vitesse du vent zonal (m/s) |
|---|
| 24 | c v-------input-R-vitesse duvent meridien (m/s) |
|---|
| 25 | c tra-----input-R-tableau de rapport de melange des traceurs |
|---|
| 26 | c work*: input et output: deux variables de travail, |
|---|
| 27 | c on peut les mettre a 0 au debut |
|---|
| 28 | c |
|---|
| 29 | C d_t-----output-R-increment de la temperature |
|---|
| 30 | c d_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau |
|---|
| 31 | c d_u-----output-R-increment de la vitesse zonale |
|---|
| 32 | c d_v-----output-R-increment de la vitesse meridienne |
|---|
| 33 | c d_tra---output-R-increment du contenu en traceurs |
|---|
| 34 | c rain----output-R-la pluie (mm/s) |
|---|
| 35 | c snow----output-R-la neige (mm/s) |
|---|
| 36 | c kbas----output-R-bas du nuage (integer) |
|---|
| 37 | c ktop----output-R-haut du nuage (integer) |
|---|
| 38 | c upwd----output-R-saturated updraft mass flux (kg/m**2/s) |
|---|
| 39 | c dnwd----output-R-saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s) |
|---|
| 40 | c dnwdbis-output-R-unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s) |
|---|
| 41 | c bas-----output-R-bas du nuage (real) |
|---|
| 42 | c top-----output-R-haut du nuage (real) |
|---|
| 43 | c Ma------output-R-flux ascendant non dilue (kg/m**2/s) |
|---|
| 44 | c cape----output-R-CAPE |
|---|
| 45 | c tvp-----output-R-virtual temperature of the lifted parcel |
|---|
| 46 | c rflag---output-R-flag sur le fonctionnement de convect |
|---|
| 47 | c pbase---output-R-pression a la base du nuage (Pa) |
|---|
| 48 | c bbase---output-R-buoyancy a la base du nuage (K) |
|---|
| 49 | c dtvpdt1-output-R-derivative of parcel virtual temp wrt T1 |
|---|
| 50 | c dtvpdq1-output-R-derivative of parcel virtual temp wrt Q1 |
|---|
| 51 | c dplcldt-output-R-derivative of the PCP pressure wrt T1 |
|---|
| 52 | c dplcldr-output-R-derivative of the PCP pressure wrt Q1 |
|---|
| 53 | c====================================================================== |
|---|
| 54 | c |
|---|
| 55 | #include "dimensions.h" |
|---|
| 56 | #include "dimphy.h" |
|---|
| 57 | #include "conema3.h" |
|---|
| 58 | INTEGER i, l,m,itra |
|---|
| 59 | INTEGER ntra,ntrac !number of tracers; if no tracer transport |
|---|
| 60 | ! is needed, set ntra = 1 (or 0) |
|---|
| 61 | PARAMETER (ntrac=nqmx-2) |
|---|
| 62 | REAL dtime |
|---|
| 63 | c |
|---|
| 64 | REAL d_t2(klon,klev), d_q2(klon,klev) ! sbl |
|---|
| 65 | REAL d_u2(klon,klev), d_v2(klon,klev) ! sbl |
|---|
| 66 | REAL em_d_t2(klev), em_d_q2(klev) ! sbl |
|---|
| 67 | REAL em_d_u2(klev), em_d_v2(klev) ! sbl |
|---|
| 68 | c |
|---|
| 69 | REAL paprs(klon,klev+1), pplay(klon,klev) |
|---|
| 70 | REAL t(klon,klev), q(klon,klev), d_t(klon,klev), d_q(klon,klev) |
|---|
| 71 | REAL u(klon,klev), v(klon,klev), tra(klon,klev,ntra) |
|---|
| 72 | REAL d_u(klon,klev), d_v(klon,klev), d_tra(klon,klev,ntra) |
|---|
| 73 | REAL work1(klon,klev), work2(klon,klev) |
|---|
| 74 | REAL upwd(klon,klev), dnwd(klon,klev), dnwdbis(klon,klev) |
|---|
| 75 | REAL rain(klon) |
|---|
| 76 | REAL snow(klon) |
|---|
| 77 | REAL cape(klon), tvp(klon,klev), rflag(klon) |
|---|
| 78 | REAL pbase(klon), bbase(klon) |
|---|
| 79 | REAL dtvpdt1(klon,klev), dtvpdq1(klon,klev) |
|---|
| 80 | REAL dplcldt(klon), dplcldr(klon) |
|---|
| 81 | INTEGER kbas(klon), ktop(klon) |
|---|
| 82 | |
|---|
| 83 | REAL wd(klon) |
|---|
| 84 | REAL qcond_incld(klon,klev) |
|---|
| 85 | c |
|---|
| 86 | REAL em_t(klev) |
|---|
| 87 | REAL em_q(klev) |
|---|
| 88 | REAL em_qs(klev) |
|---|
| 89 | REAL em_u(klev), em_v(klev), em_tra(klev,ntrac) |
|---|
| 90 | REAL em_ph(klev+1), em_p(klev) |
|---|
| 91 | REAL em_work1(klev), em_work2(klev) |
|---|
| 92 | REAL em_precip, em_d_t(klev), em_d_q(klev) |
|---|
| 93 | REAL em_d_u(klev), em_d_v(klev), em_d_tra(klev,ntrac) |
|---|
| 94 | REAL em_upwd(klev), em_dnwd(klev), em_dnwdbis(klev) |
|---|
| 95 | REAL em_dtvpdt1(klev), em_dtvpdq1(klev) |
|---|
| 96 | REAL em_dplcldt, em_dplcldr |
|---|
| 97 | SAVE em_t,em_q, em_qs, em_ph, em_p, em_work1, em_work2 |
|---|
| 98 | SAVE em_u,em_v, em_tra |
|---|
| 99 | SAVE em_d_u,em_d_v, em_d_tra |
|---|
| 100 | SAVE em_precip, em_d_t, em_d_q, em_upwd, em_dnwd, em_dnwdbis |
|---|
| 101 | INTEGER em_bas, em_top |
|---|
| 102 | SAVE em_bas, em_top |
|---|
| 103 | |
|---|
| 104 | REAL em_wd |
|---|
| 105 | REAL em_qcond(klev) |
|---|
| 106 | REAL em_qcondc(klev) |
|---|
| 107 | c |
|---|
| 108 | REAL zx_t, zx_qs, zdelta, zcor |
|---|
| 109 | INTEGER iflag |
|---|
| 110 | REAL sigsum |
|---|
| 111 | ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
|---|
| 112 | c VARIABLES A SORTIR |
|---|
| 113 | cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | REAL emmip(klev) !variation de flux ascnon dilue i et i+1 |
|---|
| 116 | SAVE emmip |
|---|
| 117 | real emMke(klev) |
|---|
| 118 | save emMke |
|---|
| 119 | real top |
|---|
| 120 | real bas |
|---|
| 121 | real emMa(klev) |
|---|
| 122 | save emMa |
|---|
| 123 | real Ma(klon,klev) |
|---|
| 124 | real Ment(klev,klev) |
|---|
| 125 | real Qent(klev,klev) |
|---|
| 126 | real TPS(klev),TLS(klev) |
|---|
| 127 | real SIJ(klev,klev) |
|---|
| 128 | real em_CAPE, em_TVP(klev) |
|---|
| 129 | real em_pbase, em_bbase |
|---|
| 130 | integer iw,j,k,ix,iy |
|---|
| 131 | |
|---|
| 132 | c -- sb: pour schema nuages: |
|---|
| 133 | |
|---|
| 134 | integer iflagcon |
|---|
| 135 | integer em_ifc(klev) |
|---|
| 136 | |
|---|
| 137 | real em_pradj |
|---|
| 138 | real em_cldf(klev), em_cldq(klev) |
|---|
| 139 | real em_ftadj(klev), em_fradj(klev) |
|---|
| 140 | |
|---|
| 141 | integer ifc(klon,klev) |
|---|
| 142 | real pradj(klon) |
|---|
| 143 | real cldf(klon,klev), cldq(klon,klev) |
|---|
| 144 | real ftadj(klon,klev), fqadj(klon,klev) |
|---|
| 145 | |
|---|
| 146 | c sb -- |
|---|
| 147 | |
|---|
| 148 | ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
|---|
| 149 | c |
|---|
| 150 | #include "YOMCST.h" |
|---|
| 151 | #include "YOETHF.h" |
|---|
| 152 | #include "FCTTRE.h" |
|---|
| 153 | |
|---|
| 154 | qcond_incld(:,:) = 0. |
|---|
| 155 | c |
|---|
| 156 | c$$$ print*,'debut conema' |
|---|
| 157 | |
|---|
| 158 | DO 999 i = 1, klon |
|---|
| 159 | DO l = 1, klev+1 |
|---|
| 160 | em_ph(l) = paprs(i,l) / 100.0 |
|---|
| 161 | ENDDO |
|---|
| 162 | c |
|---|
| 163 | DO l = 1, klev |
|---|
| 164 | em_p(l) = pplay(i,l) / 100.0 |
|---|
| 165 | em_t(l) = t(i,l) |
|---|
| 166 | em_q(l) = q(i,l) |
|---|
| 167 | em_u(l) = u(i,l) |
|---|
| 168 | em_v(l) = v(i,l) |
|---|
| 169 | do itra = 1, ntra |
|---|
| 170 | em_tra(l,itra) = tra(i,l,itra) |
|---|
| 171 | enddo |
|---|
| 172 | c$$$ print*,'em_t',em_t |
|---|
| 173 | c$$$ print*,'em_q',em_q |
|---|
| 174 | c$$$ print*,'em_qs',em_qs |
|---|
| 175 | c$$$ print*,'em_u',em_u |
|---|
| 176 | c$$$ print*,'em_v',em_v |
|---|
| 177 | c$$$ print*,'em_tra',em_tra |
|---|
| 178 | c$$$ print*,'em_p',em_p |
|---|
| 179 | |
|---|
| 180 | |
|---|
| 181 | c |
|---|
| 182 | zx_t = em_t(l) |
|---|
| 183 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t)) |
|---|
| 184 | zx_qs= r2es * FOEEW(zx_t,zdelta)/em_p(l)/100.0 |
|---|
| 185 | zx_qs=MIN(0.5,zx_qs) |
|---|
| 186 | c$$$ print*,'zx_qs',zx_qs |
|---|
| 187 | zcor=1./(1.-retv*zx_qs) |
|---|
| 188 | zx_qs=zx_qs*zcor |
|---|
| 189 | em_qs(l) = zx_qs |
|---|
| 190 | c$$$ print*,'em_qs',em_qs |
|---|
| 191 | c |
|---|
| 192 | em_work1(l) = work1(i,l) |
|---|
| 193 | em_work2(l) = work2(i,l) |
|---|
| 194 | emMke(l)=0 |
|---|
| 195 | c emMa(l)=0 |
|---|
| 196 | c Ma(i,l)=0 |
|---|
| 197 | |
|---|
| 198 | em_dtvpdt1(l) = 0. |
|---|
| 199 | em_dtvpdq1(l) = 0. |
|---|
| 200 | dtvpdt1(i,l) = 0. |
|---|
| 201 | dtvpdq1(i,l) = 0. |
|---|
| 202 | ENDDO |
|---|
| 203 | c |
|---|
| 204 | em_dplcldt = 0. |
|---|
| 205 | em_dplcldr = 0. |
|---|
| 206 | rain(i) = 0.0 |
|---|
| 207 | snow(i) = 0.0 |
|---|
| 208 | kbas(i) = 1 |
|---|
| 209 | ktop(i) = 1 |
|---|
| 210 | c ajout SB: |
|---|
| 211 | bas = 1 |
|---|
| 212 | top = 1 |
|---|
| 213 | |
|---|
| 214 | |
|---|
| 215 | c sb3d write(*,1792) (em_work1(m),m=1,klev) |
|---|
| 216 | 1792 format('sig avant convect ',/,10(1X,E13.5)) |
|---|
| 217 | c |
|---|
| 218 | c sb d write(*,1793) (em_work2(m),m=1,klev) |
|---|
| 219 | 1793 format('w avant convect ',/,10(1X,E13.5)) |
|---|
| 220 | |
|---|
| 221 | c$$$ print*,'avant convect' |
|---|
| 222 | ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
|---|
| 223 | c |
|---|
| 224 | |
|---|
| 225 | c print*,'avant convect i=',i |
|---|
| 226 | CALL convect3(dtime,epmax,ok_adj_ema, |
|---|
| 227 | . em_t, em_q, em_qs,em_u ,em_v , |
|---|
| 228 | . em_tra, em_p, em_ph, |
|---|
| 229 | . klev, klev+1, klev-1,ntra, dtime, iflag, |
|---|
| 230 | . em_d_t, em_d_q,em_d_u,em_d_v, |
|---|
| 231 | . em_d_tra, em_precip, |
|---|
| 232 | . em_bas, em_top,em_upwd, em_dnwd, em_dnwdbis, |
|---|
| 233 | . em_work1, em_work2,emmip,emMke,emMa,Ment, |
|---|
| 234 | . Qent,TPS,TLS,SIJ,em_CAPE,em_TVP,em_pbase,em_bbase, |
|---|
| 235 | . em_dtvpdt1,em_dtvpdq1,em_dplcldt,em_dplcldr, ! sbl |
|---|
| 236 | . em_d_t2,em_d_q2,em_d_u2,em_d_v2,em_wd,em_qcond,em_qcondc)!sbl |
|---|
| 237 | c print*,'apres convect ' |
|---|
| 238 | c |
|---|
| 239 | ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
|---|
| 240 | c |
|---|
| 241 | c -- sb: Appel schema statistique de nuages couple a la convection |
|---|
| 242 | c (Bony et Emanuel 2001): |
|---|
| 243 | |
|---|
| 244 | c -- creer cvthermo.h qui contiendra les cstes thermo de LMDZ: |
|---|
| 245 | |
|---|
| 246 | iflagcon = 3 |
|---|
| 247 | c CALL cv_thermo(iflagcon) |
|---|
| 248 | |
|---|
| 249 | c -- appel schema de nuages: |
|---|
| 250 | |
|---|
| 251 | c CALL CLOUDS_SUB_LS(klev,em_q,em_qs,em_t |
|---|
| 252 | c i ,em_p,em_ph,dtime,em_qcondc |
|---|
| 253 | c o ,em_cldf,em_cldq,em_pradj,em_ftadj,em_fradj,em_ifc) |
|---|
| 254 | |
|---|
| 255 | do k = 1, klev |
|---|
| 256 | cldf(i,k) = em_cldf(k) ! cloud fraction (0-1) |
|---|
| 257 | cldq(i,k) = em_cldq(k) ! in-cloud water content (kg/kg) |
|---|
| 258 | ftadj(i,k) = em_ftadj(k) ! (dT/dt)_{LS adj} (K/s) |
|---|
| 259 | fqadj(i,k) = em_fradj(k) ! (dq/dt)_{LS adj} (kg/kg/s) |
|---|
| 260 | ifc(i,k) = em_ifc(k) ! flag convergence clouds_gno (1 ou 2) |
|---|
| 261 | enddo |
|---|
| 262 | pradj(i) = em_pradj ! precip from LS supersat adj (mm/day) |
|---|
| 263 | |
|---|
| 264 | c sb -- |
|---|
| 265 | c |
|---|
| 266 | c SB: |
|---|
| 267 | if (iflag.ne.1 .and. iflag.ne.4) then |
|---|
| 268 | em_CAPE = 0. |
|---|
| 269 | do l = 1, klev |
|---|
| 270 | em_upwd(l) = 0. |
|---|
| 271 | em_dnwd(l) = 0. |
|---|
| 272 | em_dnwdbis(l) = 0. |
|---|
| 273 | emMa(l) = 0. |
|---|
| 274 | em_TVP(l) = 0. |
|---|
| 275 | enddo |
|---|
| 276 | endif |
|---|
| 277 | c fin SB |
|---|
| 278 | c |
|---|
| 279 | c If sig has been set to zero, then set Ma to zero |
|---|
| 280 | c |
|---|
| 281 | sigsum = 0. |
|---|
| 282 | do k = 1,klev |
|---|
| 283 | sigsum = sigsum + em_work1(k) |
|---|
| 284 | enddo |
|---|
| 285 | if (sigsum .eq. 0.0) then |
|---|
| 286 | do k = 1,klev |
|---|
| 287 | emMa(k) = 0. |
|---|
| 288 | enddo |
|---|
| 289 | endif |
|---|
| 290 | c |
|---|
| 291 | c sb3d print*,'i, iflag=',i,iflag |
|---|
| 292 | c |
|---|
| 293 | ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
|---|
| 294 | c |
|---|
| 295 | c SORTIE DES ICB ET INB |
|---|
| 296 | c en fait inb et icb correspondent au niveau ou se trouve |
|---|
| 297 | c le nuage,le numero d'interface |
|---|
| 298 | cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
|---|
| 299 | |
|---|
| 300 | c modif SB: |
|---|
| 301 | if (iflag.EQ.1 .or. iflag.EQ.4) then |
|---|
| 302 | top=em_top |
|---|
| 303 | bas=em_bas |
|---|
| 304 | kbas(i) = em_bas |
|---|
| 305 | ktop(i) = em_top |
|---|
| 306 | endif |
|---|
| 307 | |
|---|
| 308 | pbase(i) = em_pbase |
|---|
| 309 | bbase(i) = em_bbase |
|---|
| 310 | rain(i) = em_precip/ 86400.0 |
|---|
| 311 | snow(i) = 0.0 |
|---|
| 312 | cape(i) = em_CAPE |
|---|
| 313 | wd(i) = em_wd |
|---|
| 314 | rflag(i) = float(iflag) |
|---|
| 315 | c SB kbas(i) = em_bas |
|---|
| 316 | c SB ktop(i) = em_top |
|---|
| 317 | dplcldt(i) = em_dplcldt |
|---|
| 318 | dplcldr(i) = em_dplcldr |
|---|
| 319 | DO l = 1, klev |
|---|
| 320 | d_t2(i,l) = dtime * em_d_t2(l) |
|---|
| 321 | d_q2(i,l) = dtime * em_d_q2(l) |
|---|
| 322 | d_u2(i,l) = dtime * em_d_u2(l) |
|---|
| 323 | d_v2(i,l) = dtime * em_d_v2(l) |
|---|
| 324 | |
|---|
| 325 | d_t(i,l) = dtime * em_d_t(l) |
|---|
| 326 | d_q(i,l) = dtime * em_d_q(l) |
|---|
| 327 | d_u(i,l) = dtime * em_d_u(l) |
|---|
| 328 | d_v(i,l) = dtime * em_d_v(l) |
|---|
| 329 | do itra = 1, ntra |
|---|
| 330 | d_tra(i,l,itra) = dtime * em_d_tra(l,itra) |
|---|
| 331 | enddo |
|---|
| 332 | upwd(i,l) = em_upwd(l) |
|---|
| 333 | dnwd(i,l) = em_dnwd(l) |
|---|
| 334 | dnwdbis(i,l) = em_dnwdbis(l) |
|---|
| 335 | work1(i,l) = em_work1(l) |
|---|
| 336 | work2(i,l) = em_work2(l) |
|---|
| 337 | Ma(i,l)=emMa(l) |
|---|
| 338 | tvp(i,l)=em_TVP(l) |
|---|
| 339 | dtvpdt1(i,l) = em_dtvpdt1(l) |
|---|
| 340 | dtvpdq1(i,l) = em_dtvpdq1(l) |
|---|
| 341 | |
|---|
| 342 | if (iflag_clw.eq.0) then |
|---|
| 343 | qcond_incld(i,l) = em_qcondc(l) |
|---|
| 344 | else if (iflag_clw.eq.1) then |
|---|
| 345 | qcond_incld(i,l) = em_qcond(l) |
|---|
| 346 | endif |
|---|
| 347 | ENDDO |
|---|
| 348 | 999 CONTINUE |
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| 349 | |
|---|
| 350 | c On calcule une eau liquide diagnostique en fonction de la |
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| 351 | c precip. |
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| 352 | if ( iflag_clw.eq.2 ) then |
|---|
| 353 | do l=1,klev |
|---|
| 354 | do i=1,klon |
|---|
| 355 | if (ktop(i)-kbas(i).gt.0.and. |
|---|
| 356 | s l.ge.kbas(i).and.l.le.ktop(i)) then |
|---|
| 357 | qcond_incld(i,l)=rain(i)*8.e4 |
|---|
| 358 | c s *(pplay(i,l )-paprs(i,ktop(i)+1)) |
|---|
| 359 | s /(pplay(i,kbas(i))-pplay(i,ktop(i))) |
|---|
| 360 | c s **2 |
|---|
| 361 | else |
|---|
| 362 | qcond_incld(i,l)=0. |
|---|
| 363 | endif |
|---|
| 364 | enddo |
|---|
| 365 | print*,'l=',l,', qcond_incld=',qcond_incld(1,l) |
|---|
| 366 | enddo |
|---|
| 367 | endif |
|---|
| 368 | |
|---|
| 369 | |
|---|
| 370 | RETURN |
|---|
| 371 | END |
|---|
| 372 | |
|---|
