source: LMDZ4/branches/LMDZ4-dev-20091210/libf/phylmd/thermcell_main.F90 @ 5071

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Portage vers Vargas

Y.M + E.M

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Line 
1!
2! $Header$
3!
4      SUBROUTINE thermcell_main(itap,ngrid,nlay,ptimestep  &
5     &                  ,pplay,pplev,pphi,debut  &
6     &                  ,pu,pv,pt,po  &
7     &                  ,pduadj,pdvadj,pdtadj,pdoadj  &
8     &                  ,fm0,entr0,detr0,zqta,zqla,lmax  &
9     &                  ,ratqscth,ratqsdiff,zqsatth  &
10     &                  ,r_aspect,l_mix,tau_thermals &
11     &                  ,Ale_bl,Alp_bl,lalim_conv,wght_th &
12     &                  ,zmax0, f0,zw2,fraca)
13
14      USE dimphy
15      USE comgeomphy , ONLY:rlond,rlatd
16      IMPLICIT NONE
17
18!=======================================================================
19!   Auteurs: Frederic Hourdin, Catherine Rio, Anne Mathieu
20!   Version du 09.02.07
21!   Calcul du transport vertical dans la couche limite en presence
22!   de "thermiques" explicitement representes avec processus nuageux
23!
24!   Réécriture à partir d'un listing papier à Habas, le 14/02/00
25!
26!   le thermique est supposé homogène et dissipé par mélange avec
27!   son environnement. la longueur l_mix contrôle l'efficacité du
28!   mélange
29!
30!   Le calcul du transport des différentes espèces se fait en prenant
31!   en compte:
32!     1. un flux de masse montant
33!     2. un flux de masse descendant
34!     3. un entrainement
35!     4. un detrainement
36!
37!=======================================================================
38
39!-----------------------------------------------------------------------
40!   declarations:
41!   -------------
42
43#include "dimensions.h"
44#include "YOMCST.h"
45#include "YOETHF.h"
46#include "FCTTRE.h"
47#include "iniprint.h"
48
49!   arguments:
50!   ----------
51
52!IM 140508
53      INTEGER itap
54
55      INTEGER ngrid,nlay,w2di
56      real tau_thermals
57      real ptimestep,l_mix,r_aspect
58      REAL pt(ngrid,nlay),pdtadj(ngrid,nlay)
59      REAL pu(ngrid,nlay),pduadj(ngrid,nlay)
60      REAL pv(ngrid,nlay),pdvadj(ngrid,nlay)
61      REAL po(ngrid,nlay),pdoadj(ngrid,nlay)
62      REAL pplay(ngrid,nlay),pplev(ngrid,nlay+1)
63      real pphi(ngrid,nlay)
64
65!   local:
66!   ------
67
68      integer icount
69      data icount/0/
70      save icount
71!$OMP THREADPRIVATE(icount)
72
73      integer,save :: igout=1
74!$OMP THREADPRIVATE(igout)
75      integer,save :: lunout1=6
76!$OMP THREADPRIVATE(lunout1)
77      integer,save :: lev_out=10
78!$OMP THREADPRIVATE(lev_out)
79
80      INTEGER ig,k,l,ll
81      real zsortie1d(klon)
82      INTEGER lmax(klon),lmin(klon),lalim(klon)
83      INTEGER lmix(klon)
84      INTEGER lmix_bis(klon)
85      real linter(klon)
86      real zmix(klon)
87      real zmax(klon),zw2(klon,klev+1),ztva(klon,klev),zw_est(klon,klev+1)
88!      real fraca(klon,klev)
89
90      real zmax_sec(klon)
91!on garde le zmax du pas de temps precedent
92      real zmax0(klon)
93!FH/IM     save zmax0
94
95      real lambda
96
97      real zlev(klon,klev+1),zlay(klon,klev)
98      real deltaz(klon,klev)
99      REAL zh(klon,klev)
100      real zthl(klon,klev),zdthladj(klon,klev)
101      REAL ztv(klon,klev)
102      real zu(klon,klev),zv(klon,klev),zo(klon,klev)
103      real zl(klon,klev)
104      real zsortie(klon,klev)
105      real zva(klon,klev)
106      real zua(klon,klev)
107      real zoa(klon,klev)
108
109      real zta(klon,klev)
110      real zha(klon,klev)
111      real fraca(klon,klev+1)
112      real zf,zf2
113      real thetath2(klon,klev),wth2(klon,klev),wth3(klon,klev)
114      real q2(klon,klev)
115! FH probleme de dimensionnement avec l'allocation dynamique
116!     common/comtherm/thetath2,wth2
117   
118      real ratqscth(klon,klev)
119      real var
120      real vardiff
121      real ratqsdiff(klon,klev)
122
123      logical sorties
124      real rho(klon,klev),rhobarz(klon,klev),masse(klon,klev)
125      real zpspsk(klon,klev)
126
127      real wmax(klon)
128      real wmax_sec(klon)
129      real fm0(klon,klev+1),entr0(klon,klev),detr0(klon,klev)
130      real fm(klon,klev+1),entr(klon,klev),detr(klon,klev)
131
132      real ztla(klon,klev),zqla(klon,klev),zqta(klon,klev)
133!niveau de condensation
134      integer nivcon(klon)
135      real zcon(klon)
136      REAL CHI
137      real zcon2(klon)
138      real pcon(klon)
139      real zqsat(klon,klev)
140      real zqsatth(klon,klev)
141
142      real f_star(klon,klev+1),entr_star(klon,klev)
143      real detr_star(klon,klev)
144      real alim_star_tot(klon),alim_star2(klon)
145      real alim_star(klon,klev)
146      real f(klon), f0(klon)
147!FH/IM     save f0
148      real zlevinter(klon)
149      logical debut
150       real seuil
151
152!
153      !nouvelles variables pour la convection
154      real Ale_bl(klon)
155      real Alp_bl(klon)
156      real alp_int(klon)
157      real ale_int(klon)
158      integer n_int(klon)
159      real fm_tot(klon)
160      real wght_th(klon,klev)
161      integer lalim_conv(klon)
162!v1d     logical therm
163!v1d     save therm
164
165      character*2 str2
166      character*10 str10
167
168      EXTERNAL SCOPY
169!
170
171!-----------------------------------------------------------------------
172!   initialisation:
173!   ---------------
174!
175
176      seuil=0.25
177
178      if (debut)  then
179         fm0=0.
180         entr0=0.
181         detr0=0.
182
183
184! #define wrgrads_thermcell
185#undef wrgrads_thermcell
186#ifdef wrgrads_thermcell
187! Initialisation des sorties grads pour les thermiques.
188! Pour l'instant en 1D sur le point igout.
189! Utilise par thermcell_out3d.h
190         str10='therm'
191         call inigrads(1,1,rlond(igout),1.,-180.,180.,jjm, &
192     &   rlatd(igout),-90.,90.,1.,llm,pplay(igout,:),1.,   &
193     &   ptimestep,str10,'therm ')
194#endif
195
196
197
198      endif
199
200      fm=0. ; entr=0. ; detr=0.
201
202      icount=icount+1
203
204!IM 090508 beg
205!print*,'====================================================================='
206!print*,'====================================================================='
207!print*,' PAS ',icount,' PAS ',icount,' PAS ',icount,' PAS ',icount
208!print*,'====================================================================='
209!print*,'====================================================================='
210!IM 090508 end
211
212      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main V4'
213
214       sorties=.true.
215      IF(ngrid.NE.klon) THEN
216         PRINT*
217         PRINT*,'STOP dans convadj'
218         PRINT*,'ngrid    =',ngrid
219         PRINT*,'klon  =',klon
220      ENDIF
221!
222!Initialisation
223!
224!    IF (1.eq.0) THEN
225!     do ig=1,klon     
226!FH/IM 130308     if ((debut).or.((.not.debut).and.(f0(ig).lt.1.e-10))) then
227!     if ((.not.debut).and.(f0(ig).lt.1.e-10)) then
228!           f0(ig)=1.e-5
229!           zmax0(ig)=40.
230!v1d        therm=.false.
231!     endif
232!     enddo
233!    ENDIF !(1.eq.0) THEN
234     if (prt_level.ge.10)write(lunout,*)                                &
235    &     'WARNING thermcell_main f0=max(f0,1.e-2)'
236     do ig=1,klon
237      if (prt_level.ge.20) then
238       print*,'th_main ig f0',ig,f0(ig)
239      endif
240         f0(ig)=max(f0(ig),1.e-2)
241!IMmarche pas ?!       if (f0(ig)<1.e-2) f0(ig)=1.e-2
242     enddo
243
244!-----------------------------------------------------------------------
245! Calcul de T,q,ql a partir de Tl et qT dans l environnement
246!   --------------------------------------------------------------------
247!
248      CALL thermcell_env(ngrid,nlay,po,pt,pu,pv,pplay,  &
249     &           pplev,zo,zh,zl,ztv,zthl,zu,zv,zpspsk,zqsat,lev_out)
250       
251      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_env'
252
253!------------------------------------------------------------------------
254!                       --------------------
255!
256!
257!                       + + + + + + + + + + +
258!
259!
260!  wa, fraca, wd, fracd --------------------   zlev(2), rhobarz
261!  wh,wt,wo ...
262!
263!                       + + + + + + + + + + +  zh,zu,zv,zo,rho
264!
265!
266!                       --------------------   zlev(1)
267!                       \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
268!
269!
270
271!-----------------------------------------------------------------------
272!   Calcul des altitudes des couches
273!-----------------------------------------------------------------------
274
275      do l=2,nlay
276         zlev(:,l)=0.5*(pphi(:,l)+pphi(:,l-1))/RG
277      enddo
278         zlev(:,1)=0.
279         zlev(:,nlay+1)=(2.*pphi(:,klev)-pphi(:,klev-1))/RG
280      do l=1,nlay
281         zlay(:,l)=pphi(:,l)/RG
282      enddo
283!calcul de l epaisseur des couches
284      do l=1,nlay
285         deltaz(:,l)=zlev(:,l+1)-zlev(:,l)
286      enddo
287
288!     print*,'2 OK convect8'
289!-----------------------------------------------------------------------
290!   Calcul des densites
291!-----------------------------------------------------------------------
292
293      do l=1,nlay
294         rho(:,l)=pplay(:,l)/(zpspsk(:,l)*RD*ztv(:,l))
295      enddo
296
297!IM
298     if (prt_level.ge.10)write(lunout,*)                                &
299    &    'WARNING thermcell_main rhobarz(:,1)=rho(:,1)'
300      rhobarz(:,1)=rho(:,1)
301
302      do l=2,nlay
303         rhobarz(:,l)=0.5*(rho(:,l)+rho(:,l-1))
304      enddo
305
306!calcul de la masse
307      do l=1,nlay
308         masse(:,l)=(pplev(:,l)-pplev(:,l+1))/RG
309      enddo
310
311      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres initialisation'
312
313!------------------------------------------------------------------
314!
315!             /|\
316!    --------  |  F_k+1 -------   
317!                              ----> D_k
318!             /|\              <---- E_k , A_k
319!    --------  |  F_k ---------
320!                              ----> D_k-1
321!                              <---- E_k-1 , A_k-1
322!
323!
324!
325!
326!
327!    ---------------------------
328!
329!    ----- F_lmax+1=0 ----------         \
330!            lmax     (zmax)              |
331!    ---------------------------          |
332!                                         |
333!    ---------------------------          |
334!                                         |
335!    ---------------------------          |
336!                                         |
337!    ---------------------------          |
338!                                         |
339!    ---------------------------          |
340!                                         |  E
341!    ---------------------------          |  D
342!                                         |
343!    ---------------------------          |
344!                                         |
345!    ---------------------------  \       |
346!            lalim                 |      |
347!    ---------------------------   |      |
348!                                  |      |
349!    ---------------------------   |      |
350!                                  | A    |
351!    ---------------------------   |      |
352!                                  |      |
353!    ---------------------------   |      |
354!    lmin  (=1 pour le moment)     |      |
355!    ----- F_lmin=0 ------------  /      /
356!
357!    ---------------------------
358!    //////////////////////////
359!
360!
361!=============================================================================
362!  Calculs initiaux ne faisant pas intervenir les changements de phase
363!=============================================================================
364
365!------------------------------------------------------------------
366!  1. alim_star est le profil vertical de l'alimentation à la base du
367!     panache thermique, calculé à partir de la flotabilité de l'air sec
368!  2. lmin et lalim sont les indices inferieurs et superieurs de alim_star
369!------------------------------------------------------------------
370!
371      entr_star=0. ; detr_star=0. ; alim_star=0. ; alim_star_tot=0.
372      CALL thermcell_init(ngrid,nlay,ztv,zlay,zlev,  &
373     &                    lalim,lmin,alim_star,alim_star_tot,lev_out)
374
375call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmin,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_init lmin  ')
376call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_init lalim ')
377
378
379      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_init'
380      if (prt_level.ge.10) then
381         write(lunout1,*) 'Dans thermcell_main 1'
382         write(lunout1,*) 'lmin ',lmin(igout)
383         write(lunout1,*) 'lalim ',lalim(igout)
384         write(lunout1,*) ' ig l alim_star thetav'
385         write(lunout1,'(i6,i4,2e15.5)') (igout,l,alim_star(igout,l) &
386     &   ,ztv(igout,l),l=1,lalim(igout)+4)
387      endif
388
389!v1d      do ig=1,klon
390!v1d     if (alim_star(ig,1).gt.1.e-10) then
391!v1d     therm=.true.
392!v1d     endif
393!v1d      enddo
394!-----------------------------------------------------------------------------
395!  3. wmax_sec et zmax_sec sont les vitesses et altitudes maximum d'un
396!     panache sec conservatif (e=d=0) alimente selon alim_star
397!     Il s'agit d'un calcul de type CAPE
398!     zmax_sec est utilisé pour déterminer la géométrie du thermique.
399!------------------------------------------------------------------------------
400!
401      CALL thermcell_dry(ngrid,nlay,zlev,pphi,ztv,alim_star,  &
402     &                      lalim,lmin,zmax_sec,wmax_sec,lev_out)
403
404call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmin,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_dry  lmin  ')
405call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_dry  lalim ')
406
407      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_dry'
408      if (prt_level.ge.10) then
409         write(lunout1,*) 'Dans thermcell_main 1b'
410         write(lunout1,*) 'lmin ',lmin(igout)
411         write(lunout1,*) 'lalim ',lalim(igout)
412         write(lunout1,*) ' ig l alim_star entr_star detr_star f_star '
413         write(lunout1,'(i6,i4,e15.5)') (igout,l,alim_star(igout,l) &
414     &    ,l=1,lalim(igout)+4)
415      endif
416
417
418
419!---------------------------------------------------------------------------------
420!calcul du melange et des variables dans le thermique
421!--------------------------------------------------------------------------------
422!
423      if (prt_level.ge.1) print*,'avant thermcell_plume ',lev_out
424!IM 140508   CALL thermcell_plume(ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,  &
425      CALL thermcell_plume(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,  &
426     &           zlev,pplev,pphi,zpspsk,l_mix,r_aspect,alim_star,alim_star_tot,  &
427     &           lalim,zmax_sec,f0,detr_star,entr_star,f_star,ztva,  &
428     &           ztla,zqla,zqta,zha,zw2,zw_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter &
429     &            ,lev_out,lunout1,igout)
430      if (prt_level.ge.1) print*,'apres thermcell_plume ',lev_out
431
432      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_plum lalim ')
433      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmix ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_plum lmix  ')
434
435      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_plume'
436      if (prt_level.ge.10) then
437         write(lunout1,*) 'Dans thermcell_main 2'
438         write(lunout1,*) 'lmin ',lmin(igout)
439         write(lunout1,*) 'lalim ',lalim(igout)
440         write(lunout1,*) ' ig l alim_star entr_star detr_star f_star '
441         write(lunout1,'(i6,i4,4e15.5)') (igout,l,alim_star(igout,l),entr_star(igout,l),detr_star(igout,l) &
442     &    ,f_star(igout,l+1),l=1,nint(linter(igout))+5)
443      endif
444
445!-------------------------------------------------------------------------------
446! Calcul des caracteristiques du thermique:zmax,zmix,wmax
447!-------------------------------------------------------------------------------
448!
449      CALL thermcell_height(ngrid,nlay,lalim,lmin,linter,lmix,zw2,  &
450     &           zlev,lmax,zmax,zmax0,zmix,wmax,lev_out)
451
452
453      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lalim ')
454      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmin ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmin  ')
455      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmix ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmix  ')
456      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmax ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmax  ')
457
458      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_height'
459
460!-------------------------------------------------------------------------------
461! Fermeture,determination de f
462!-------------------------------------------------------------------------------
463!
464!avant closure: on redéfinit lalim, alim_star_tot et alim_star
465!       do ig=1,klon
466!       do l=2,lalim(ig)
467!       alim_star(ig,l)=entr_star(ig,l)
468!       entr_star(ig,l)=0.
469!       enddo
470!       enddo
471
472      CALL thermcell_closure(ngrid,nlay,r_aspect,ptimestep,rho,  &
473     &   zlev,lalim,alim_star,alim_star_tot,zmax_sec,wmax_sec,zmax,wmax,f,lev_out)
474
475      if(prt_level.ge.1)print*,'thermcell_closure apres thermcell_closure'
476
477      if (tau_thermals>1.) then
478         lambda=exp(-ptimestep/tau_thermals)
479         f0=(1.-lambda)*f+lambda*f0
480      else
481         f0=f
482      endif
483
484! Test valable seulement en 1D mais pas genant
485      if (.not. (f0(1).ge.0.) ) then
486           stop 'Dans thermcell_main'
487      endif
488
489!-------------------------------------------------------------------------------
490!deduction des flux
491!-------------------------------------------------------------------------------
492
493      CALL thermcell_flux2(ngrid,nlay,ptimestep,masse, &
494     &       lalim,lmax,alim_star,  &
495     &       entr_star,detr_star,f,rhobarz,zlev,zw2,fm,entr,  &
496     &       detr,zqla,lev_out,lunout1,igout)
497!IM 060508    &       detr,zqla,zmax,lev_out,lunout,igout)
498
499      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_flux'
500      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_flux lalim ')
501      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmax ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_flux lmax  ')
502
503!------------------------------------------------------------------
504!   On ne prend pas directement les profils issus des calculs precedents
505!   mais on s'autorise genereusement une relaxation vers ceci avec
506!   une constante de temps tau_thermals (typiquement 1800s).
507!------------------------------------------------------------------
508
509      if (tau_thermals>1.) then
510         lambda=exp(-ptimestep/tau_thermals)
511         fm0=(1.-lambda)*fm+lambda*fm0
512         entr0=(1.-lambda)*entr+lambda*entr0
513!        detr0=(1.-lambda)*detr+lambda*detr0
514      else
515         fm0=fm
516         entr0=entr
517         detr0=detr
518      endif
519
520!c------------------------------------------------------------------
521!   calcul du transport vertical
522!------------------------------------------------------------------
523
524      call thermcell_dq(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse,  &
525     &                    zthl,zdthladj,zta,lev_out)
526      call thermcell_dq(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse,  &
527     &                   po,pdoadj,zoa,lev_out)
528
529!------------------------------------------------------------------
530! Calcul de la fraction de l'ascendance
531!------------------------------------------------------------------
532      do ig=1,klon
533         fraca(ig,1)=0.
534         fraca(ig,nlay+1)=0.
535      enddo
536      do l=2,nlay
537         do ig=1,klon
538            if (zw2(ig,l).gt.1.e-10) then
539            fraca(ig,l)=fm(ig,l)/(rhobarz(ig,l)*zw2(ig,l))
540            else
541            fraca(ig,l)=0.
542            endif
543         enddo
544      enddo
545     
546!------------------------------------------------------------------
547!  calcul du transport vertical du moment horizontal
548!------------------------------------------------------------------
549
550!IM 090508 
551      if (1.eq.1) then
552!IM 070508 vers. _dq       
553!     if (1.eq.0) then
554
555
556! Calcul du transport de V tenant compte d'echange par gradient
557! de pression horizontal avec l'environnement
558
559         call thermcell_dv2(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse  &
560     &    ,fraca,zmax  &
561     &    ,zu,zv,pduadj,pdvadj,zua,zva,lev_out)
562!IM 050508    &    ,zu,zv,pduadj,pdvadj,zua,zva,igout,lev_out)
563      else
564
565! calcul purement conservatif pour le transport de V
566         call thermcell_dq(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse  &
567     &    ,zu,pduadj,zua,lev_out)
568         call thermcell_dq(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse  &
569     &    ,zv,pdvadj,zva,lev_out)
570      endif
571
572!     print*,'13 OK convect8'
573      do l=1,nlay
574         do ig=1,ngrid
575           pdtadj(ig,l)=zdthladj(ig,l)*zpspsk(ig,l) 
576         enddo
577      enddo
578
579      if (prt_level.ge.1) print*,'14 OK convect8'
580!------------------------------------------------------------------
581!   Calculs de diagnostiques pour les sorties
582!------------------------------------------------------------------
583!calcul de fraca pour les sorties
584     
585      if (sorties) then
586      if (prt_level.ge.1) print*,'14a OK convect8'
587! calcul du niveau de condensation
588! initialisation
589      do ig=1,ngrid
590         nivcon(ig)=0
591         zcon(ig)=0.
592      enddo
593!nouveau calcul
594      do ig=1,ngrid
595      CHI=zh(ig,1)/(1669.0-122.0*zo(ig,1)/zqsat(ig,1)-zh(ig,1))
596      pcon(ig)=pplay(ig,1)*(zo(ig,1)/zqsat(ig,1))**CHI
597      enddo
598      do k=1,nlay
599         do ig=1,ngrid
600         if ((pcon(ig).le.pplay(ig,k))  &
601     &      .and.(pcon(ig).gt.pplay(ig,k+1))) then
602            zcon2(ig)=zlay(ig,k)-(pcon(ig)-pplay(ig,k))/(RG*rho(ig,k))/100.
603         endif
604         enddo
605      enddo
606      if (prt_level.ge.1) print*,'14b OK convect8'
607      do k=nlay,1,-1
608         do ig=1,ngrid
609            if (zqla(ig,k).gt.1e-10) then
610               nivcon(ig)=k
611               zcon(ig)=zlev(ig,k)
612            endif
613         enddo
614      enddo
615      if (prt_level.ge.1) print*,'14c OK convect8'
616!calcul des moments
617!initialisation
618      do l=1,nlay
619         do ig=1,ngrid
620            q2(ig,l)=0.
621            wth2(ig,l)=0.
622            wth3(ig,l)=0.
623            ratqscth(ig,l)=0.
624            ratqsdiff(ig,l)=0.
625         enddo
626      enddo     
627      if (prt_level.ge.1) print*,'14d OK convect8'
628      if (prt_level.ge.10)write(lunout,*)                                &
629    &     'WARNING thermcell_main wth2=0. si zw2 > 1.e-10'
630      do l=1,nlay
631         do ig=1,ngrid
632            zf=fraca(ig,l)
633            zf2=zf/(1.-zf)
634!
635      if (prt_level.ge.10) print*,'14e OK convect8 ig,l,zf,zf2',ig,l,zf,zf2
636!
637      if (prt_level.ge.10) print*,'14f OK convect8 ig,l,zha zh zpspsk ',ig,l,zha(ig,l),zh(ig,l),zpspsk(ig,l)
638            thetath2(ig,l)=zf2*(zha(ig,l)-zh(ig,l)/zpspsk(ig,l))**2
639            if(zw2(ig,l).gt.1.e-10) then
640             wth2(ig,l)=zf2*(zw2(ig,l))**2
641            else
642             wth2(ig,l)=0.
643            endif
644!           print*,'wth2=',wth2(ig,l)
645            wth3(ig,l)=zf2*(1-2.*fraca(ig,l))/(1-fraca(ig,l))  &
646     &                *zw2(ig,l)*zw2(ig,l)*zw2(ig,l)
647      if (prt_level.ge.10) print*,'14g OK convect8 ig,l,po',ig,l,po(ig,l)
648            q2(ig,l)=zf2*(zqta(ig,l)*1000.-po(ig,l)*1000.)**2
649!test: on calcul q2/po=ratqsc
650            ratqscth(ig,l)=sqrt(max(q2(ig,l),1.e-6)/(po(ig,l)*1000.))
651         enddo
652      enddo
653!calcul de ale_bl et alp_bl
654!pour le calcul d'une valeur intégrée entre la surface et lmax
655      do ig=1,ngrid
656      alp_int(ig)=0.
657      ale_int(ig)=0.
658      n_int(ig)=0
659      enddo
660!
661      do l=1,nlay
662      do ig=1,ngrid
663       if(l.LE.lmax(ig)) THEN
664        alp_int(ig)=alp_int(ig)+0.5*rhobarz(ig,l)*wth3(ig,l)
665        ale_int(ig)=ale_int(ig)+0.5*zw2(ig,l)**2
666        n_int(ig)=n_int(ig)+1
667       endif
668      enddo
669      enddo
670!      print*,'avant calcul ale et alp'
671!calcul de ALE et ALP pour la convection
672      do ig=1,ngrid
673!      Alp_bl(ig)=0.5*rhobarz(ig,lmix_bis(ig))*wth3(ig,lmix(ig))
674!          Alp_bl(ig)=0.5*rhobarz(ig,nivcon(ig))*wth3(ig,nivcon(ig))
675!      Alp_bl(ig)=0.5*rhobarz(ig,lmix(ig))*wth3(ig,lmix(ig))
676!     &           *0.1
677!valeur integree de alp_bl * 0.5:
678       if (n_int(ig).gt.0) then
679       Alp_bl(ig)=0.5*alp_int(ig)/n_int(ig)
680!       if (Alp_bl(ig).lt.0.) then
681!       Alp_bl(ig)=0.
682       endif
683!       endif
684!         write(18,*),'rhobarz,wth3,Alp',rhobarz(ig,nivcon(ig)),
685!     s               wth3(ig,nivcon(ig)),Alp_bl(ig)
686!            write(18,*),'ALP_BL',Alp_bl(ig),lmix(ig)
687!      Ale_bl(ig)=0.5*zw2(ig,lmix_bis(ig))**2
688!      if (nivcon(ig).eq.1) then
689!       Ale_bl(ig)=0.
690!       else
691!valeur max de ale_bl:
692       Ale_bl(ig)=0.5*zw2(ig,lmix(ig))**2
693!     & /2.
694!     & *0.1
695!        Ale_bl(ig)=0.5*zw2(ig,lmix_bis(ig))**2
696!       if (n_int(ig).gt.0) then
697!       Ale_bl(ig)=ale_int(ig)/n_int(ig)
698!        Ale_bl(ig)=4.
699!       endif
700!       endif
701!            Ale_bl(ig)=0.5*wth2(ig,lmix_bis(ig))
702!          Ale_bl(ig)=wth2(ig,nivcon(ig))
703!          write(19,*),'wth2,ALE_BL',wth2(ig,nivcon(ig)),Ale_bl(ig)
704      enddo
705!test:calcul de la ponderation des couches pour KE
706!initialisations
707!      print*,'ponderation'
708      do ig=1,ngrid
709           fm_tot(ig)=0.
710      enddo
711       do ig=1,ngrid
712        do k=1,klev
713           wght_th(ig,k)=1.
714        enddo
715       enddo
716       do ig=1,ngrid
717!         lalim_conv(ig)=lmix_bis(ig)
718!la hauteur de la couche alim_conv = hauteur couche alim_therm
719         lalim_conv(ig)=lalim(ig)
720!         zentr(ig)=zlev(ig,lalim(ig))
721      enddo
722      do ig=1,ngrid
723        do k=1,lalim_conv(ig)
724           fm_tot(ig)=fm_tot(ig)+fm(ig,k)
725        enddo
726      enddo
727      do ig=1,ngrid
728        do k=1,lalim_conv(ig)
729           if (fm_tot(ig).gt.1.e-10) then
730!           wght_th(ig,k)=fm(ig,k)/fm_tot(ig)
731           endif
732!on pondere chaque couche par a*
733             if (alim_star(ig,k).gt.1.e-10) then
734             wght_th(ig,k)=alim_star(ig,k)
735             else
736             wght_th(ig,k)=1.
737             endif
738        enddo
739      enddo
740!      print*,'apres wght_th'
741!test pour prolonger la convection
742      do ig=1,ngrid
743!v1d  if ((alim_star(ig,1).lt.1.e-10).and.(therm)) then
744      if ((alim_star(ig,1).lt.1.e-10)) then
745      lalim_conv(ig)=1
746      wght_th(ig,1)=1.
747!      print*,'lalim_conv ok',lalim_conv(ig),wght_th(ig,1)
748      endif
749      enddo
750
751!calcul du ratqscdiff
752      if (prt_level.ge.1) print*,'14e OK convect8'
753      var=0.
754      vardiff=0.
755      ratqsdiff(:,:)=0.
756      do ig=1,ngrid
757         do l=1,lalim(ig)
758            var=var+alim_star(ig,l)*zqta(ig,l)*1000.
759         enddo
760      enddo
761      if (prt_level.ge.1) print*,'14f OK convect8'
762      do ig=1,ngrid
763          do l=1,lalim(ig)
764          zf=fraca(ig,l)
765          zf2=zf/(1.-zf)
766          vardiff=vardiff+alim_star(ig,l)  &
767     &           *(zqta(ig,l)*1000.-var)**2
768!         ratqsdiff=ratqsdiff+alim_star(ig,l)*
769!     s          (zqta(ig,l)*1000.-po(ig,l)*1000.)**2
770          enddo
771      enddo
772      if (prt_level.ge.1) print*,'14g OK convect8'
773      do l=1,nlay
774         do ig=1,ngrid
775            ratqsdiff(ig,l)=sqrt(vardiff)/(po(ig,l)*1000.)   
776!           write(11,*)'ratqsdiff=',ratqsdiff(ig,l)
777         enddo
778      enddo
779!--------------------------------------------------------------------   
780!
781!ecriture des fichiers sortie
782!     print*,'15 OK convect8'
783
784      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main sorties 3D'
785#ifdef wrgrads_thermcell
786#include "thermcell_out3d.h"
787#endif
788
789      endif
790
791      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main FIN  OK'
792
793!     if(icount.eq.501) stop'au pas 301 dans thermcell_main'
794      return
795      end
796
797!-----------------------------------------------------------------------------
798
799      subroutine test_ltherm(klon,klev,pplev,pplay,long,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,comment)
800      IMPLICIT NONE
801#include "iniprint.h"
802
803      integer i, k, klon,klev
804      real pplev(klon,klev+1),pplay(klon,klev)
805      real ztv(klon,klev)
806      real po(klon,klev)
807      real ztva(klon,klev)
808      real zqla(klon,klev)
809      real f_star(klon,klev)
810      real zw2(klon,klev)
811      integer long(klon)
812      real seuil
813      character*21 comment
814
815      if (prt_level.ge.1) THEN
816       print*,'WARNING !!! TEST ',comment
817      endif
818      return
819
820!  test sur la hauteur des thermiques ...
821         do i=1,klon
822!IMtemp           if (pplay(i,long(i)).lt.seuil*pplev(i,1)) then
823           if (prt_level.ge.10) then
824               print*,'WARNING ',comment,' au point ',i,' K= ',long(i)
825               print*,'  K  P(MB)  THV(K)     Qenv(g/kg)THVA        QLA(g/kg)   F*        W2'
826               do k=1,klev
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832
833
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836
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