source: LMDZ4/trunk/libf/phylmd/concvl.F @ 1292

Last change on this file since 1292 was 1146, checked in by Laurent Fairhead, 16 years ago

Réintegration dans le tronc des modifications issues de la branche LMDZ-dev
comprises entre la révision 1074 et 1145
Validation: une simulation de 1 jour en séquentiel sur PC donne les mêmes
résultats entre la trunk et la dev
LF

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 14.8 KB
RevLine 
[940]1
[524]2!
3! $Header$
4!
[879]5      SUBROUTINE concvl (iflag_con,iflag_clos,
6     .             dtime,paprs,pplay,
[1146]7     .             t,q,t_wake,q_wake,s_wake,u,v,tra,ntra,
[879]8     .             ALE,ALP,work1,work2,
9     .             d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,
10     .             rain, snow, kbas, ktop, sigd,
11     .             upwd,dnwd,dnwdbis,Ma,mip,Vprecip,
12     .             cape,cin,tvp,Tconv,iflag,
[524]13     .             pbase,bbase,dtvpdt1,dtvpdq1,dplcldt,dplcldr,
[879]14     .             qcondc,wd,pmflxr,pmflxs,
15     .             da,phi,mp,dd_t,dd_q,lalim_conv,wght_th)
16***************************************************************
17*                                                             *
18* CONCVL                                                      *
19*                                                             *
20*                                                             *
21* written by   : Sandrine Bony-Lena, 17/05/2003, 11.16.04    *
22* modified by :                                               *
23***************************************************************
24*
[524]25c
[940]26      USE dimphy
[1146]27      USE infotrac, ONLY : nbtr
[524]28      IMPLICIT none
29c======================================================================
[879]30c Auteur(s): S. Bony-Lena (LMD/CNRS) date: ???
[524]31c Objet: schema de convection de Emanuel (1991) interface
32c======================================================================
33c Arguments:
34c dtime--input-R-pas d'integration (s)
35c s-------input-R-la valeur "s" pour chaque couche
36c sigs----input-R-la valeur "sigma" de chaque couche
37c sig-----input-R-la valeur de "sigma" pour chaque niveau
38c psolpa--input-R-la pression au sol (en Pa)
39C pskapa--input-R-exponentiel kappa de psolpa
40c h-------input-R-enthalpie potentielle (Cp*T/P**kappa)
41c q-------input-R-vapeur d'eau (en kg/kg)
42c
43c work*: input et output: deux variables de travail,
44c                            on peut les mettre a 0 au debut
45c ALE-----input-R-energie disponible pour soulevement
[879]46c ALP-----input-R-puissance disponible pour soulevement
[524]47c
48C d_h-----output-R-increment de l'enthalpie potentielle (h)
49c d_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau
50c rain----output-R-la pluie (mm/s)
51c snow----output-R-la neige (mm/s)
52c upwd----output-R-saturated updraft mass flux (kg/m**2/s)
53c dnwd----output-R-saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
54c dnwd0---output-R-unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
[879]55c Ma------output-R-adiabatic ascent mass flux (kg/m2/s)
56c mip-----output-R-mass flux shed by adiabatic ascent (kg/m2/s)
57c Vprecip-output-R-vertical profile of precipitations (kg/m2/s)
58c Tconv---output-R-environment temperature seen by convective scheme (K)
[524]59c Cape----output-R-CAPE (J/kg)
[879]60c Cin ----output-R-CIN  (J/kg)
[524]61c Tvp-----output-R-Temperature virtuelle d'une parcelle soulevee
62c                  adiabatiquement a partir du niveau 1 (K)
63c deltapb-output-R-distance entre LCL et base de la colonne (<0 ; Pa)
64c Ice_flag-input-L-TRUE->prise en compte de la thermodynamique de la glace
[879]65c dd_t-----output-R-increment de la temperature du aux descentes precipitantes
66c dd_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau du aux desc precip
[524]67c======================================================================
68c
69#include "dimensions.h"
70c
[879]71       INTEGER iflag_con,iflag_clos
[524]72c
73       REAL dtime, paprs(klon,klev+1),pplay(klon,klev)
74       REAL t(klon,klev),q(klon,klev),u(klon,klev),v(klon,klev)
[879]75       REAL t_wake(klon,klev),q_wake(klon,klev)
[1146]76       Real s_wake(klon)
77       REAL tra(klon,klev,nbtr)
[524]78       INTEGER ntra
[879]79       REAL work1(klon,klev),work2(klon,klev),ptop2(klon)
[619]80       REAL pmflxr(klon,klev+1),pmflxs(klon,klev+1)
[879]81       REAL ALE(klon),ALP(klon)
[524]82c
83       REAL d_t(klon,klev),d_q(klon,klev),d_u(klon,klev),d_v(klon,klev)
[879]84       REAL dd_t(klon,klev),dd_q(klon,klev)
[1146]85       REAL d_tra(klon,klev,nbtr)
[524]86       REAL rain(klon),snow(klon)
87c
88       INTEGER kbas(klon),ktop(klon)
89       REAL em_ph(klon,klev+1),em_p(klon,klev)
90       REAL upwd(klon,klev),dnwd(klon,klev),dnwdbis(klon,klev)
[879]91       REAL Ma(klon,klev), mip(klon,klev),Vprecip(klon,klev)
[619]92       real da(klon,klev),phi(klon,klev,klev),mp(klon,klev)
[879]93       REAL cape(klon),cin(klon),tvp(klon,klev)
94       REAL Tconv(klon,klev)
95c
96cCR:test: on passe lentr et alim_star des thermiques
97       INTEGER lalim_conv(klon)
98       REAL wght_th(klon,klev)
99       REAL em_sig1feed ! sigma at lower bound of feeding layer
100       REAL em_sig2feed ! sigma at upper bound of feeding layer
101       REAL em_wght(klev) ! weight density determining the feeding mixture
102con enleve le save
103c       SAVE em_sig1feed,em_sig2feed,em_wght
104c
[524]105       INTEGER iflag(klon)
106       REAL rflag(klon)
107       REAL pbase(klon),bbase(klon)
108       REAL dtvpdt1(klon,klev),dtvpdq1(klon,klev)
109       REAL dplcldt(klon),dplcldr(klon)
110       REAL qcondc(klon,klev)
111       REAL wd(klon)
[879]112       REAL Plim1(klon),Plim2(klon),asupmax(klon,klev)
113       REAL supmax0(klon),asupmaxmin(klon)
[524]114c
[879]115       REAL sigd(klon)
[524]116       REAL zx_t,zdelta,zx_qs,zcor
117c
[963]118!       INTEGER iflag_mix
119!       SAVE iflag_mix
[524]120       INTEGER noff, minorig
121       INTEGER i,k,itra
[879]122       REAL qs(klon,klev),qs_wake(klon,klev)
[940]123cLF       REAL cbmf(klon)
124cLF       SAVE cbmf
125       REAL, SAVE, ALLOCATABLE :: cbmf(:)
126c$OMP THREADPRIVATE(cbmf)!       
127       REAL cbmflast(klon)
[524]128       INTEGER ifrst
129       SAVE ifrst
130       DATA ifrst /0/
[766]131c$OMP THREADPRIVATE(ifrst)
132
[879]133c
134C     Variables supplementaires liees au bilan d'energie
135c      Real paire(klon)
[940]136cLF      Real ql(klon,klev)
[879]137c      Save paire
[940]138cLF      Save ql
139cLF      Real t1(klon,klev),q1(klon,klev)
140cLF      Save t1,q1
[879]141c      Data paire /1./
[940]142       REAL, SAVE, ALLOCATABLE :: ql(:,:), q1(:,:), t1(:,:)
143c$OMP THREADPRIVATE(ql, q1, t1)
[879]144c
145C     Variables liees au bilan d'energie et d'enthalpi
146      REAL ztsol(klon)
147      REAL      h_vcol_tot, h_dair_tot, h_qw_tot, h_ql_tot
148     $        , h_qs_tot, qw_tot, ql_tot, qs_tot , ec_tot
149      SAVE      h_vcol_tot, h_dair_tot, h_qw_tot, h_ql_tot
150     $        , h_qs_tot, qw_tot, ql_tot, qs_tot , ec_tot
[987]151c$OMP THREADPRIVATE(h_vcol_tot, h_dair_tot, h_qw_tot, h_ql_tot)
152c$OMP THREADPRIVATE(h_qs_tot, qw_tot, ql_tot, qs_tot , ec_tot)
[879]153      REAL      d_h_vcol, d_h_dair, d_qt, d_qw, d_ql, d_qs, d_ec
154      REAL      d_h_vcol_phy
155      REAL      fs_bound, fq_bound
156      SAVE      d_h_vcol_phy
[987]157c$OMP THREADPRIVATE(d_h_vcol_phy)
[879]158      REAL      zero_v(klon)
159      CHARACTER*15 ztit
160      INTEGER   ip_ebil  ! PRINT level for energy conserv. diag.
161      SAVE      ip_ebil
162      DATA      ip_ebil/2/
[987]163c$OMP THREADPRIVATE(ip_ebil)
[879]164      INTEGER   if_ebil ! level for energy conserv. dignostics
165      SAVE      if_ebil
166      DATA      if_ebil/2/
[987]167c$OMP THREADPRIVATE(if_ebil)
[879]168c+jld ec_conser
169      REAL d_t_ec(klon,klev)    ! tendance du a la conersion Ec -> E thermique
170      REAL ZRCPD
171c-jld ec_conser
[940]172cLF
[973]173      INTEGER nloc
[940]174      logical, save :: first=.true.
[987]175c$OMP THREADPRIVATE(first)
176      INTEGER, SAVE :: itap, igout
177c$OMP THREADPRIVATE(itap, igout)
[879]178c
[524]179#include "YOMCST.h"
[879]180#include "YOMCST2.h"
[524]181#include "YOETHF.h"
182#include "FCTTRE.h"
[973]183#include "iniprint.h"
[524]184c
[940]185      if (first) then
186c Allocate some variables LF 04/2008
187c
188        allocate(cbmf(klon))
189        allocate(ql(klon,klev))
190        allocate(t1(klon,klev))
191        allocate(q1(klon,klev))
[973]192        itap=0
193        igout=klon/2+1/klon
[940]194      endif
[973]195c Incrementer le compteur de la physique
196      itap   = itap + 1
[879]197
198c    Copy T into Tconv
199      DO k = 1,klev
200        DO i = 1,klon
201          Tconv(i,k) = T(i,k)
202        ENDDO
203      ENDDO
[524]204c
[879]205      IF (if_ebil.ge.1) THEN
206        DO i=1,klon
207          ztsol(i) = t(i,1)
208          zero_v(i)=0.
209          Do k = 1,klev
210            ql(i,k) = 0.
211          ENDDO
212        END DO
213      END IF
214c
[559]215cym
216      snow(:)=0
217     
[940]218c      IF (ifrst .EQ. 0) THEN
219c         ifrst = 1
220       if (first) then
221         first=.false.
[879]222c
223C===========================================================================
224C    READ IN PARAMETERS FOR THE CLOSURE AND THE MIXING DISTRIBUTION
225C===========================================================================
226C
227      if (iflag_con.eq.3) then
[963]228c     CALL cv3_inicp()
229      CALL cv3_inip()
[879]230      endif
231c
232C===========================================================================
233C    READ IN PARAMETERS FOR CONVECTIVE INHIBITION BY TROPOS. DRYNESS
234C===========================================================================
235C
[987]236cc$$$         open (56,file='supcrit.data')
237cc$$$         read (56,*) Supcrit1, Supcrit2
238cc$$$         close (56)
[879]239c
240         print*, 'supcrit1, supcrit2' ,supcrit1, supcrit2
241C
242C===========================================================================
243C      Initialisation pour les bilans d'eau et d'energie
244C===========================================================================
245         IF (if_ebil.ge.1) d_h_vcol_phy=0.
246c
[524]247         DO i = 1, klon
248          cbmf(i) = 0.
[973]249          sigd(i) = 0.
[524]250         ENDDO
[879]251      ENDIF   !(ifrst .EQ. 0)
[524]252
253      DO k = 1, klev+1
254         DO i=1,klon
255         em_ph(i,k) = paprs(i,k) / 100.0
[619]256         pmflxs(i,k)=0.
[524]257      ENDDO
258      ENDDO
259c
260      DO k = 1, klev
261         DO i=1,klon
262         em_p(i,k) = pplay(i,k) / 100.0
263      ENDDO
264      ENDDO
[879]265c
266!
267!  Feeding layer
268!
269      em_sig1feed = 1.
270      em_sig2feed = 0.97
271c      em_sig2feed = 0.8
272! Relative Weight densities
273       do k=1,klev
274         em_wght(k)=1.
275       end do
276cCRtest: couche alim des tehrmiques ponderee par a*
277c       DO i = 1, klon
278c         do k=1,lalim_conv(i)
279c         em_wght(k)=wght_th(i,k)
280c         print*,'em_wght=',em_wght(k),wght_th(i,k)
281c       end do
282c      END DO
[524]283
284      if (iflag_con .eq. 4) then
285      DO k = 1, klev
286        DO i = 1, klon
287         zx_t = t(i,k)
288         zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t))
289         zx_qs= MIN(0.5 , r2es * FOEEW(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0)
290         zcor=1./(1.-retv*zx_qs)
291         qs(i,k)=zx_qs*zcor
292        ENDDO
[879]293        DO i = 1, klon
294         zx_t = t_wake(i,k)
295         zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t))
296         zx_qs= MIN(0.5 , r2es * FOEEW(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0)
297         zcor=1./(1.-retv*zx_qs)
298         qs_wake(i,k)=zx_qs*zcor
299        ENDDO
[524]300      ENDDO
301      else ! iflag_con=3 (modif de puristes qui fait la diffce pour la convergence numerique)
302      DO k = 1, klev
303        DO i = 1, klon
304         zx_t = t(i,k)
305         zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t))
306         zx_qs= r2es * FOEEW(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0
307         zx_qs= MIN(0.5,zx_qs)
308         zcor=1./(1.-retv*zx_qs)
309         zx_qs=zx_qs*zcor
310         qs(i,k)=zx_qs
311        ENDDO
[879]312        DO i = 1, klon
313         zx_t = t_wake(i,k)
314         zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t))
315         zx_qs= r2es * FOEEW(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0
316         zx_qs= MIN(0.5,zx_qs)
317         zcor=1./(1.-retv*zx_qs)
318         zx_qs=zx_qs*zcor
319         qs_wake(i,k)=zx_qs
320        ENDDO
[524]321      ENDDO
322      endif ! iflag_con
323c
324C------------------------------------------------------------------
325
326C Main driver for convection:
[879]327C               iflag_con=3 -> nvlle version de KE (JYG)
328C               iflag_con = 30  -> equivalent to convect3
[524]329C               iflag_con = 4  -> equivalent to convect1/2
[879]330c
331c
332      if (iflag_con.eq.30) then
[524]333
334      CALL cv_driver(klon,klev,klev+1,ntra,iflag_con,
335     :              t,q,qs,u,v,tra,
336     $              em_p,em_ph,iflag,
337     $              d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,rain,
[619]338     $              pmflxr,cbmf,work1,work2,
339     $              kbas,ktop,
340     $              dtime,Ma,upwd,dnwd,dnwdbis,qcondc,wd,cape,
341     $              da,phi,mp)
[879]342     
343      else
[524]344
[940]345cLF   necessary for gathered fields
346      nloc=klon
347      CALL cva_driver(klon,klev,klev+1,ntra,nloc,
[879]348     $              iflag_con,iflag_mix,iflag_clos,dtime,
[1146]349     :              t,q,qs,t_wake,q_wake,qs_wake,s_wake,u,v,tra,
[879]350     $              em_p,em_ph,
351     .              ALE,ALP,
352     .              em_sig1feed,em_sig2feed,em_wght,
353     .              iflag,d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,rain,kbas,ktop,
354     $              cbmf,work1,work2,ptop2,sigd,
355     $              Ma,mip,Vprecip,upwd,dnwd,dnwdbis,qcondc,wd,
356     $              cape,cin,tvp,
357     $              dd_t,dd_q,Plim1,Plim2,asupmax,supmax0,
358     $              asupmaxmin,lalim_conv)
359      endif 
[524]360C------------------------------------------------------------------
361
362      DO i = 1,klon
363        rain(i) = rain(i)/86400.
364        rflag(i)=iflag(i)
365      ENDDO
366
367      DO k = 1, klev
368        DO i = 1, klon
369           d_t(i,k) = dtime*d_t(i,k)
370           d_q(i,k) = dtime*d_q(i,k)
371           d_u(i,k) = dtime*d_u(i,k)
372           d_v(i,k) = dtime*d_v(i,k)
373        ENDDO
374      ENDDO
[879]375c
376       if (iflag_con.eq.30) then
[619]377       DO itra = 1,ntra
378        DO k = 1, klev
379         DO i = 1, klon
380            d_tra(i,k,itra) =dtime*d_tra(i,k,itra)
381         ENDDO
382        ENDDO
[879]383       ENDDO
384       endif
385
386      DO k = 1, klev
387        DO i = 1, klon
388          t1(i,k) = t(i,k)+ d_t(i,k)
389          q1(i,k) = q(i,k)+ d_q(i,k)
390        ENDDO
391      ENDDO
392c
393cc      IF (if_ebil.ge.2) THEN
394cc        ztit='after convect'
395cc        CALL diagetpq(paire,ztit,ip_ebil,2,2,dtime
396cc     e      , t1,q1,ql,qs,u,v,paprs,pplay
397cc     s      , d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_qs, d_ec)
398cc         call diagphy(paire,ztit,ip_ebil
399cc     e      , zero_v, zero_v, zero_v, zero_v, zero_v
400cc     e      , zero_v, rain, zero_v, ztsol
401cc     e      , d_h_vcol, d_qt, d_ec
402cc     s      , fs_bound, fq_bound )
403cc      END IF
404C
405c
[524]406c les traceurs ne sont pas mis dans cette version de convect4:
407      if (iflag_con.eq.4) then
408       DO itra = 1,ntra
409        DO k = 1, klev
410         DO i = 1, klon
411            d_tra(i,k,itra) = 0.
412         ENDDO
413        ENDDO
414       ENDDO
415      endif
[938]416c     print*, 'concvl->: dd_t,dd_q ',dd_t(1,1),dd_q(1,1)
[879]417
[970]418        DO k = 1, klev
419         DO i = 1, klon
420            dtvpdt1(i,k) = 0.
421            dtvpdq1(i,k) = 0.
422         ENDDO
423        ENDDO
424        DO i = 1, klon
425           dplcldt(i) = 0.
426           dplcldr(i) = 0.
427        ENDDO
[973]428c
429       if(prt_level.GE.20) THEN
430       DO k=1,klev
431!       print*,'physiq apres_add_con i k it d_u d_v d_t d_q qdl0',igout
432!    .,k,itap,d_u_con(igout,k) ,d_v_con(igout,k), d_t_con(igout,k),
433!    .d_q_con(igout,k),dql0(igout,k)
434!      print*,'phys apres_add_con itap Ma cin ALE ALP wak t q undi t q'
435!    .,itap,Ma(igout,k),cin(igout),ALE(igout), ALP(igout),
436!    . t_wake(igout,k),q_wake(igout,k),t_undi(igout,k),q_undi(igout,k)
437!      print*,'phy apres_add_con itap CON rain snow EMA wk1 wk2 Vpp mip'
438!    .,itap,rain_con(igout),snow_con(igout),ema_work1(igout,k),
439!    .ema_work2(igout,k),Vprecip(igout,k), mip(igout,k)
440!      print*,'phy apres_add_con itap upwd dnwd dnwd0 cape tvp Tconv '
441!    .,itap,upwd(igout,k),dnwd(igout,k),dnwd0(igout,k),cape(igout),
442!    .tvp(igout,k),Tconv(igout,k)
443!      print*,'phy apres_add_con itap dtvpdt dtvdq dplcl dplcldr qcondc'
444!    .,itap,dtvpdt1(igout,k),dtvpdq1(igout,k),dplcldt(igout),
445!    .dplcldr(igout),qcondc(igout,k)
446!      print*,'phy apres_add_con itap wd pmflxr Kpmflxr Kp1 Kpmflxs Kp1'
447!    .,itap,wd(igout),pmflxr(igout,k),pmflxr(igout,k+1),pmflxs(igout,k)
448!    .,pmflxs(igout,k+1)
449!      print*,'phy apres_add_con itap da phi mp ftd fqd lalim wgth',
450!    .itap,da(igout,k),phi(igout,k,k),mp(igout,k),ftd(igout,k),
451!    . fqd(igout,k),lalim_conv(igout),wght_th(igout,k)
452      ENDDO
453      endif !(prt_level.EQ.20) THEN
454c
[524]455      RETURN
456      END
457 
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.