[868] | 1 | ! |
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| 2 | ! $Header$ |
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| 3 | ! |
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| 4 | SUBROUTINE flxtr(pdtime,pmfu,pmfd,pen_u,pde_u,pen_d,pde_d, |
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| 5 | . pt,pplay,paprs,kcbot,kctop,kdtop,x,dx) |
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| 6 | USE dimphy |
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| 7 | IMPLICIT NONE |
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| 8 | c===================================================================== |
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| 9 | c Objet : Melange convectif de traceurs a partir des flux de masse |
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| 10 | c Date : 13/12/1996 -- 13/01/97 |
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| 11 | c Auteur: O. Boucher (LOA) sur inspiration de Z. X. Li (LMD), |
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| 12 | c Brinkop et Sausen (1996) et Boucher et al. (1996). |
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| 13 | c ATTENTION : meme si cette routine se veut la plus generale possible, |
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| 14 | c elle a herite de certaines notations et conventions du |
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| 15 | c schema de Tiedtke (1993). |
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| 16 | c --En particulier, les couches sont numerotees de haut en bas !!! |
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| 17 | c Ceci est valable pour les flux, kcbot, kctop et kdtop |
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| 18 | c mais pas pour les entrees x, pplay, paprs !!!! |
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| 19 | c --Un schema amont est choisi pour calculer les flux pour s'assurer |
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| 20 | c de la positivite des valeurs de traceurs, cela implique des eqs |
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| 21 | c differentes pour les flux de traceurs montants et descendants. |
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| 22 | c --pmfu est positif, pmfd est negatif |
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| 23 | c --Tous les flux d'entrainements et de detrainements sont positifs |
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| 24 | c contrairement au schema de Tiedtke d'ou les changements de signe!!!! |
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| 25 | c===================================================================== |
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| 26 | c |
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| 27 | cym#include "dimensions.h" |
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| 28 | cym#include "dimphy.h" |
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| 29 | #include "YOMCST.h" |
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| 30 | #include "YOECUMF.h" |
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| 31 | c |
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| 32 | REAL pdtime |
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| 33 | c--les flux sont definis au 1/2 niveaux |
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| 34 | c--pmfu(klev+1) et pmfd(klev+1) sont implicitement nuls |
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| 35 | REAL pmfu(klon,klev) ! flux de masse dans le panache montant |
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| 36 | REAL pmfd(klon,klev) ! flux de masse dans le panache descendant |
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| 37 | REAL pen_u(klon,klev) ! flux entraine dans le panache montant |
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| 38 | REAL pde_u(klon,klev) ! flux detraine dans le panache montant |
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| 39 | REAL pen_d(klon,klev) ! flux entraine dans le panache descendant |
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| 40 | REAL pde_d(klon,klev) ! flux detraine dans le panache descendant |
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| 41 | c--idem mais en variables locales |
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| 42 | REAL zpen_u(klon,klev) |
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| 43 | REAL zpde_u(klon,klev) |
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| 44 | REAL zpen_d(klon,klev) |
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| 45 | REAL zpde_d(klon,klev) |
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| 46 | c |
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| 47 | REAL pplay(klon,klev) ! pression aux couches (bas en haut) |
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| 48 | REAL pap(klon,klev) ! pression aux couches (haut en bas) |
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| 49 | REAL pt(klon,klev) ! temperature aux couches (bas en haut) |
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| 50 | REAL zt(klon,klev) ! temperature aux couches (haut en bas) |
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| 51 | REAL paprs(klon,klev+1) ! pression aux 1/2 couches (bas en haut) |
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| 52 | REAL paph(klon,klev+1) ! pression aux 1/2 couches (haut en bas) |
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| 53 | INTEGER kcbot(klon) ! niveau de base de la convection |
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| 54 | INTEGER kctop(klon) ! niveau du sommet de la convection +1 |
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| 55 | INTEGER kdtop(klon) ! niveau de sommet du panache descendant |
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| 56 | REAL x(klon,klev) ! q de traceur (bas en haut) |
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| 57 | REAL zx(klon,klev) ! q de traceur (haut en bas) |
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| 58 | REAL dx(klon,klev) ! tendance de traceur (bas en haut) |
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| 59 | c |
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| 60 | c--variables locales |
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| 61 | c--les flux de x sont definis aux 1/2 niveaux |
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| 62 | c--xu et xd sont definis aux niveaux complets |
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| 63 | REAL xu(klon,klev) ! q de traceurs dans le panache montant |
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| 64 | REAL xd(klon,klev) ! q de traceurs dans le panache descendant |
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| 65 | REAL xe(klon,klev) ! q de traceurs dans l'environnement |
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| 66 | REAL zmfux(klon,klev+1) ! flux de x dans le panache montant |
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| 67 | REAL zmfdx(klon,klev+1) ! flux de x dans le panache descendant |
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| 68 | REAL zmfex(klon,klev+1) ! flux de x dans l'environnement |
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| 69 | INTEGER i, k |
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| 70 | REAL zmfmin |
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| 71 | PARAMETER (zmfmin=1.E-10) |
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| 72 | c |
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| 73 | c On remet les taux d'entrainement et de detrainement dans le panache |
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| 74 | c descendant a des valeurs positives. |
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| 75 | c On ajuste les valeurs de pen_u, pen_d pde_u et pde_d pour que la |
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| 76 | c conservation de la masse soit realisee a chaque niveau dans les 2 |
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| 77 | c panaches. |
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| 78 | DO k=1, klev |
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| 79 | DO i=1, klon |
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| 80 | zpen_u(i,k)= pen_u(i,k) |
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| 81 | zpde_u(i,k)= pde_u(i,k) |
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| 82 | ENDDO |
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| 83 | ENDDO |
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| 84 | c |
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| 85 | DO k=1, klev-1 |
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| 86 | DO i=1, klon |
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| 87 | zpen_d(i,k)=-pen_d(i,k+1) |
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| 88 | zpde_d(i,k)=-pde_d(i,k+1) |
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| 89 | ENDDO |
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| 90 | ENDDO |
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| 91 | c |
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| 92 | DO i=1, klon |
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| 93 | zpen_d(i,klev) = 0.0 |
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| 94 | zpde_d(i,klev) = -pmfd(i,klev) |
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| 95 | c Correction 03 11 97 |
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| 96 | c zpen_d(i,kdtop(i)-1) = pmfd(i,kdtop(i)-1)-pmfd(i,kdtop(i)) |
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| 97 | IF (kdtop(i).EQ.klev+1) THEN |
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| 98 | zpen_d(i,kdtop(i)-1) = pmfd(i,kdtop(i)-1) |
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| 99 | ELSE |
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| 100 | zpen_d(i,kdtop(i)-1) = pmfd(i,kdtop(i)-1)-pmfd(i,kdtop(i)) |
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| 101 | ENDIF |
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| 102 | |
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| 103 | zpde_u(i,kctop(i)-2) = pmfu(i,kctop(i)-1) |
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| 104 | zpen_u(i,klev) = pmfu(i,klev) |
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| 105 | ENDDO |
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| 106 | c |
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| 107 | DO i=1, klon |
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| 108 | DO k=kcbot(i), klev-1 |
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| 109 | zpen_u(i,k) = pmfu(i,k) - pmfu(i,k+1) |
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| 110 | ENDDO |
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| 111 | ENDDO |
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| 112 | c |
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| 113 | c conversion des sens de notations bas-haut et haut-bas |
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| 114 | c |
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| 115 | DO k=1, klev+1 |
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| 116 | DO i=1, klon |
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| 117 | paph(i,klev+2-k)=paprs(i,k) |
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| 118 | ENDDO |
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| 119 | ENDDO |
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| 120 | c |
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| 121 | DO i=1, klon |
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| 122 | DO k=1, klev |
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| 123 | pap(i,klev+1-k)=pplay(i,k) |
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| 124 | zt(i,klev+1-k) =pt(i,k) |
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| 125 | zx(i,klev+1-k) =x(i,k) |
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| 126 | ENDDO |
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| 127 | ENDDO |
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| 128 | c |
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| 129 | c--initialisations des flux de traceurs aux extremites de la colonne |
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| 130 | c |
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| 131 | DO i=1, klon |
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| 132 | zmfux(i,klev+1) = 0.0 |
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| 133 | zmfdx(i,1) = 0.0 |
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| 134 | zmfex(i,1) = 0.0 |
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| 135 | ENDDO |
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| 136 | c |
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| 137 | c--calcul des flux dans le panache montant |
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| 138 | c |
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| 139 | DO k=klev, 1, -1 |
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| 140 | DO i=1, klon |
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| 141 | IF (k.GE.kcbot(i)) THEN |
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| 142 | xu(i,k)=zx(i,k) |
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| 143 | zmfux(i,k)=pmfu(i,k)*xu(i,k) |
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| 144 | ELSE |
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| 145 | zmfux(i,k)= (zmfux(i,k+1) + zpen_u(i,k)*zx(i,k) ) / |
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| 146 | . (1.+zpde_u(i,k)/MAX(zmfmin,pmfu(i,k))) |
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| 147 | xu(i,k)=zmfux(i,k)/MAX(zmfmin,pmfu(i,k)) |
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| 148 | ENDIF |
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| 149 | ENDDO |
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| 150 | ENDDO |
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| 151 | c |
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| 152 | c--calcul des flux dans le panache descendant |
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| 153 | c |
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| 154 | DO k=1, klev-1 |
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| 155 | DO i=1, klon |
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| 156 | IF (k.LE.kdtop(i)-1) THEN |
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| 157 | xd(i,k)=( zx(i,k)+xu(i,k) ) / 2. |
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| 158 | zmfdx(i,k+1)=pmfd(i,k+1)*xd(i,k) |
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| 159 | ELSE |
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| 160 | zmfdx(i,k+1)= (zmfdx(i,k) - zpen_d(i,k)*zx(i,k) ) / |
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| 161 | . (1.-zpde_d(i,k)/MIN(-zmfmin,pmfd(i,k+1))) |
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| 162 | xd(i,k)=zmfdx(i,k+1)/MIN(-zmfmin,pmfd(i,k+1)) |
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| 163 | ENDIF |
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| 164 | ENDDO |
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| 165 | ENDDO |
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| 166 | DO i=1, klon |
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| 167 | zmfdx(i,klev+1) = 0.0 |
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| 168 | xd(i,klev) = (zpen_d(i,klev)*zx(i,klev) - zmfdx(i,klev)) / |
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| 169 | . MAX(zmfmin,zpde_d(i,klev)) |
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| 170 | ENDDO |
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| 171 | c |
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| 172 | c--introduction du flux de retour dans l'environnement |
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| 173 | c |
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| 174 | DO k=1, klev-1 |
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| 175 | DO i=1, klon |
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| 176 | IF (k.LE.kctop(i)-3) THEN |
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| 177 | xe(i,k)= zx(i,k) |
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| 178 | zmfex(i,k+1)=-(pmfu(i,k+1)+pmfd(i,k+1))*xe(i,k) |
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| 179 | ELSE |
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| 180 | zmfex(i,k+1)= (zmfex(i,k) - |
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| 181 | . (zpde_u(i,k)*xu(i,k)+zpde_d(i,k)*xd(i,k))) / |
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| 182 | . (1.-(zpen_d(i,k)+zpen_u(i,k))/ |
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| 183 | . MIN(-zmfmin,-pmfu(i,k+1)-pmfd(i,k+1)) ) |
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| 184 | xe(i,k)=zmfex(i,k+1)/MIN(-zmfmin,-pmfu(i,k+1)-pmfd(i,k+1)) |
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| 185 | ENDIF |
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| 186 | ENDDO |
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| 187 | ENDDO |
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| 188 | DO i=1, klon |
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| 189 | zmfex(i,klev+1) = 0.0 |
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| 190 | xe(i,klev) = (zpde_u(i,klev)*xu(i,klev) + |
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| 191 | . zpde_d(i,klev)*xd(i,klev) -zmfex(i,klev)) / |
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| 192 | . MAX(zmfmin,zpen_u(i,klev)+zpen_d(i,klev)) |
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| 193 | ENDDO |
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| 194 | c |
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| 195 | c--calcul final des tendances |
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| 196 | c |
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| 197 | DO k=1 , klev |
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| 198 | DO i=1, klon |
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| 199 | dx(i,klev+1-k) = RG/(paph(i,k+1)-paph(i,k))*pdtime* |
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| 200 | . ( zmfux(i,k+1) - zmfux(i,k) + |
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| 201 | . zmfdx(i,k+1) - zmfdx(i,k) + |
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| 202 | . zmfex(i,k+1) - zmfex(i,k) ) |
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| 203 | ENDDO |
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| 204 | ENDDO |
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| 205 | c |
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| 206 | RETURN |
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| 207 | END |
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