source: LMDZ4/trunk/libf/phylmd/concvl.F @ 4096

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Last corrections for CMIP5:

  • Add O3 at standard level files histmthNMC.nc
  • Add positive attribute "down" for vertical axes for all output files
  • Replace "inst" by "ave" for hist*NMC.nc files to have time_counter and bounds for time axis (Marie-Alice's hint)
  • Correct units for vertical axes : mb instead of hPa
  • Add mass flux at the bottom of clouds
  • Comment non initialized variables (s_capCL, s_oliqCL, s_cteiCL, s_trmb1, s_trmb2, s_trmb3) for the output files
  • Geopotential field phy850, phi700, phi500, etc are modified to "geopotential height and are called z850, z700, z500, etc
  • Meaning of specific humidity outputs - ovapinit and ovap - were interchanged
  • Fields albs, albslw become alb1, alb2 in output files
  • Correct title for rugs_* fields
  • Correct units for pbase and ptop are Pa (not mb)
  • Correct ndayrain field

FH/JLD/JYG/MAF/IM

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 15.7 KB
RevLine 
[879]1      SUBROUTINE concvl (iflag_con,iflag_clos,
2     .             dtime,paprs,pplay,
[1146]3     .             t,q,t_wake,q_wake,s_wake,u,v,tra,ntra,
[879]4     .             ALE,ALP,work1,work2,
5     .             d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,
6     .             rain, snow, kbas, ktop, sigd,
[1398]7     .             cbmf,upwd,dnwd,dnwdbis,Ma,mip,Vprecip,
[879]8     .             cape,cin,tvp,Tconv,iflag,
[524]9     .             pbase,bbase,dtvpdt1,dtvpdq1,dplcldt,dplcldr,
[879]10     .             qcondc,wd,pmflxr,pmflxs,
11     .             da,phi,mp,dd_t,dd_q,lalim_conv,wght_th)
12***************************************************************
13*                                                             *
14* CONCVL                                                      *
15*                                                             *
16*                                                             *
17* written by   : Sandrine Bony-Lena, 17/05/2003, 11.16.04    *
18* modified by :                                               *
19***************************************************************
20*
[524]21c
[940]22      USE dimphy
[1146]23      USE infotrac, ONLY : nbtr
[524]24      IMPLICIT none
25c======================================================================
[879]26c Auteur(s): S. Bony-Lena (LMD/CNRS) date: ???
[524]27c Objet: schema de convection de Emanuel (1991) interface
28c======================================================================
29c Arguments:
30c dtime--input-R-pas d'integration (s)
31c s-------input-R-la valeur "s" pour chaque couche
32c sigs----input-R-la valeur "sigma" de chaque couche
33c sig-----input-R-la valeur de "sigma" pour chaque niveau
34c psolpa--input-R-la pression au sol (en Pa)
35C pskapa--input-R-exponentiel kappa de psolpa
36c h-------input-R-enthalpie potentielle (Cp*T/P**kappa)
37c q-------input-R-vapeur d'eau (en kg/kg)
38c
39c work*: input et output: deux variables de travail,
40c                            on peut les mettre a 0 au debut
41c ALE-----input-R-energie disponible pour soulevement
[879]42c ALP-----input-R-puissance disponible pour soulevement
[524]43c
44C d_h-----output-R-increment de l'enthalpie potentielle (h)
45c d_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau
46c rain----output-R-la pluie (mm/s)
47c snow----output-R-la neige (mm/s)
48c upwd----output-R-saturated updraft mass flux (kg/m**2/s)
49c dnwd----output-R-saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
50c dnwd0---output-R-unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
[879]51c Ma------output-R-adiabatic ascent mass flux (kg/m2/s)
52c mip-----output-R-mass flux shed by adiabatic ascent (kg/m2/s)
53c Vprecip-output-R-vertical profile of precipitations (kg/m2/s)
54c Tconv---output-R-environment temperature seen by convective scheme (K)
[524]55c Cape----output-R-CAPE (J/kg)
[879]56c Cin ----output-R-CIN  (J/kg)
[524]57c Tvp-----output-R-Temperature virtuelle d'une parcelle soulevee
58c                  adiabatiquement a partir du niveau 1 (K)
59c deltapb-output-R-distance entre LCL et base de la colonne (<0 ; Pa)
60c Ice_flag-input-L-TRUE->prise en compte de la thermodynamique de la glace
[879]61c dd_t-----output-R-increment de la temperature du aux descentes precipitantes
62c dd_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau du aux desc precip
[524]63c======================================================================
64c
65#include "dimensions.h"
66c
[879]67       INTEGER iflag_con,iflag_clos
[524]68c
69       REAL dtime, paprs(klon,klev+1),pplay(klon,klev)
70       REAL t(klon,klev),q(klon,klev),u(klon,klev),v(klon,klev)
[879]71       REAL t_wake(klon,klev),q_wake(klon,klev)
[1146]72       Real s_wake(klon)
73       REAL tra(klon,klev,nbtr)
[524]74       INTEGER ntra
[879]75       REAL work1(klon,klev),work2(klon,klev),ptop2(klon)
[619]76       REAL pmflxr(klon,klev+1),pmflxs(klon,klev+1)
[879]77       REAL ALE(klon),ALP(klon)
[524]78c
79       REAL d_t(klon,klev),d_q(klon,klev),d_u(klon,klev),d_v(klon,klev)
[879]80       REAL dd_t(klon,klev),dd_q(klon,klev)
[1146]81       REAL d_tra(klon,klev,nbtr)
[524]82       REAL rain(klon),snow(klon)
83c
84       INTEGER kbas(klon),ktop(klon)
85       REAL em_ph(klon,klev+1),em_p(klon,klev)
86       REAL upwd(klon,klev),dnwd(klon,klev),dnwdbis(klon,klev)
[1334]87
88!!       REAL Ma(klon,klev), mip(klon,klev),Vprecip(klon,klev)     !jyg
89       REAL Ma(klon,klev), mip(klon,klev),Vprecip(klon,klev+1)     !jyg
90
[619]91       real da(klon,klev),phi(klon,klev,klev),mp(klon,klev)
[879]92       REAL cape(klon),cin(klon),tvp(klon,klev)
93       REAL Tconv(klon,klev)
94c
95cCR:test: on passe lentr et alim_star des thermiques
96       INTEGER lalim_conv(klon)
97       REAL wght_th(klon,klev)
98       REAL em_sig1feed ! sigma at lower bound of feeding layer
99       REAL em_sig2feed ! sigma at upper bound of feeding layer
100       REAL em_wght(klev) ! weight density determining the feeding mixture
101con enleve le save
102c       SAVE em_sig1feed,em_sig2feed,em_wght
103c
[524]104       INTEGER iflag(klon)
105       REAL rflag(klon)
106       REAL pbase(klon),bbase(klon)
107       REAL dtvpdt1(klon,klev),dtvpdq1(klon,klev)
108       REAL dplcldt(klon),dplcldr(klon)
109       REAL qcondc(klon,klev)
110       REAL wd(klon)
[879]111       REAL Plim1(klon),Plim2(klon),asupmax(klon,klev)
112       REAL supmax0(klon),asupmaxmin(klon)
[524]113c
[879]114       REAL sigd(klon)
[524]115       REAL zx_t,zdelta,zx_qs,zcor
116c
[963]117!       INTEGER iflag_mix
118!       SAVE iflag_mix
[524]119       INTEGER noff, minorig
120       INTEGER i,k,itra
[879]121       REAL qs(klon,klev),qs_wake(klon,klev)
[1398]122       REAL cbmf(klon)
[940]123cLF       SAVE cbmf
[1398]124cIM/JYG      REAL, SAVE, ALLOCATABLE :: cbmf(:)
125ccc$OMP THREADPRIVATE(cbmf)!       
[940]126       REAL cbmflast(klon)
[524]127       INTEGER ifrst
128       SAVE ifrst
129       DATA ifrst /0/
[766]130c$OMP THREADPRIVATE(ifrst)
131
[879]132c
133C     Variables supplementaires liees au bilan d'energie
134c      Real paire(klon)
[940]135cLF      Real ql(klon,klev)
[879]136c      Save paire
[940]137cLF      Save ql
138cLF      Real t1(klon,klev),q1(klon,klev)
139cLF      Save t1,q1
[879]140c      Data paire /1./
[940]141       REAL, SAVE, ALLOCATABLE :: ql(:,:), q1(:,:), t1(:,:)
142c$OMP THREADPRIVATE(ql, q1, t1)
[879]143c
144C     Variables liees au bilan d'energie et d'enthalpi
145      REAL ztsol(klon)
146      REAL      h_vcol_tot, h_dair_tot, h_qw_tot, h_ql_tot
147     $        , h_qs_tot, qw_tot, ql_tot, qs_tot , ec_tot
148      SAVE      h_vcol_tot, h_dair_tot, h_qw_tot, h_ql_tot
149     $        , h_qs_tot, qw_tot, ql_tot, qs_tot , ec_tot
[987]150c$OMP THREADPRIVATE(h_vcol_tot, h_dair_tot, h_qw_tot, h_ql_tot)
151c$OMP THREADPRIVATE(h_qs_tot, qw_tot, ql_tot, qs_tot , ec_tot)
[879]152      REAL      d_h_vcol, d_h_dair, d_qt, d_qw, d_ql, d_qs, d_ec
153      REAL      d_h_vcol_phy
154      REAL      fs_bound, fq_bound
155      SAVE      d_h_vcol_phy
[987]156c$OMP THREADPRIVATE(d_h_vcol_phy)
[879]157      REAL      zero_v(klon)
158      CHARACTER*15 ztit
159      INTEGER   ip_ebil  ! PRINT level for energy conserv. diag.
160      SAVE      ip_ebil
161      DATA      ip_ebil/2/
[987]162c$OMP THREADPRIVATE(ip_ebil)
[879]163      INTEGER   if_ebil ! level for energy conserv. dignostics
164      SAVE      if_ebil
165      DATA      if_ebil/2/
[987]166c$OMP THREADPRIVATE(if_ebil)
[879]167c+jld ec_conser
168      REAL d_t_ec(klon,klev)    ! tendance du a la conersion Ec -> E thermique
169      REAL ZRCPD
170c-jld ec_conser
[940]171cLF
[973]172      INTEGER nloc
[940]173      logical, save :: first=.true.
[987]174c$OMP THREADPRIVATE(first)
175      INTEGER, SAVE :: itap, igout
176c$OMP THREADPRIVATE(itap, igout)
[879]177c
[524]178#include "YOMCST.h"
[879]179#include "YOMCST2.h"
[524]180#include "YOETHF.h"
181#include "FCTTRE.h"
[973]182#include "iniprint.h"
[524]183c
[940]184      if (first) then
185c Allocate some variables LF 04/2008
186c
[1398]187cIM/JYG allocate(cbmf(klon))
[940]188        allocate(ql(klon,klev))
189        allocate(t1(klon,klev))
190        allocate(q1(klon,klev))
[973]191        itap=0
192        igout=klon/2+1/klon
[940]193      endif
[973]194c Incrementer le compteur de la physique
195      itap   = itap + 1
[879]196
197c    Copy T into Tconv
198      DO k = 1,klev
199        DO i = 1,klon
200          Tconv(i,k) = T(i,k)
201        ENDDO
202      ENDDO
[524]203c
[879]204      IF (if_ebil.ge.1) THEN
205        DO i=1,klon
206          ztsol(i) = t(i,1)
207          zero_v(i)=0.
208          Do k = 1,klev
209            ql(i,k) = 0.
210          ENDDO
211        END DO
212      END IF
213c
[559]214cym
215      snow(:)=0
216     
[940]217c      IF (ifrst .EQ. 0) THEN
218c         ifrst = 1
219       if (first) then
220         first=.false.
[879]221c
222C===========================================================================
223C    READ IN PARAMETERS FOR THE CLOSURE AND THE MIXING DISTRIBUTION
224C===========================================================================
225C
226      if (iflag_con.eq.3) then
[963]227c     CALL cv3_inicp()
228      CALL cv3_inip()
[879]229      endif
230c
231C===========================================================================
232C    READ IN PARAMETERS FOR CONVECTIVE INHIBITION BY TROPOS. DRYNESS
233C===========================================================================
234C
[987]235cc$$$         open (56,file='supcrit.data')
236cc$$$         read (56,*) Supcrit1, Supcrit2
237cc$$$         close (56)
[879]238c
239         print*, 'supcrit1, supcrit2' ,supcrit1, supcrit2
240C
241C===========================================================================
242C      Initialisation pour les bilans d'eau et d'energie
243C===========================================================================
244         IF (if_ebil.ge.1) d_h_vcol_phy=0.
245c
[524]246         DO i = 1, klon
247          cbmf(i) = 0.
[973]248          sigd(i) = 0.
[524]249         ENDDO
[879]250      ENDIF   !(ifrst .EQ. 0)
[524]251
252      DO k = 1, klev+1
253         DO i=1,klon
254         em_ph(i,k) = paprs(i,k) / 100.0
[1334]255         pmflxr(i,k)=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,
[1334]338!!     $              pmflxr,cbmf,work1,work2,           !jyg
339     $              Vprecip,cbmf,work1,work2,            !jyg
[619]340     $              kbas,ktop,
341     $              dtime,Ma,upwd,dnwd,dnwdbis,qcondc,wd,cape,
342     $              da,phi,mp)
[1398]343c
344      DO i = 1,klon
345        cbmf(i) = Ma(i,kbas(i))
346      ENDDO
347c
[879]348      else
[524]349
[940]350cLF   necessary for gathered fields
351      nloc=klon
352      CALL cva_driver(klon,klev,klev+1,ntra,nloc,
[879]353     $              iflag_con,iflag_mix,iflag_clos,dtime,
[1146]354     :              t,q,qs,t_wake,q_wake,qs_wake,s_wake,u,v,tra,
[879]355     $              em_p,em_ph,
356     .              ALE,ALP,
357     .              em_sig1feed,em_sig2feed,em_wght,
358     .              iflag,d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,rain,kbas,ktop,
359     $              cbmf,work1,work2,ptop2,sigd,
360     $              Ma,mip,Vprecip,upwd,dnwd,dnwdbis,qcondc,wd,
361     $              cape,cin,tvp,
362     $              dd_t,dd_q,Plim1,Plim2,asupmax,supmax0,
363     $              asupmaxmin,lalim_conv)
364      endif 
[524]365C------------------------------------------------------------------
366
367      DO i = 1,klon
368        rain(i) = rain(i)/86400.
369        rflag(i)=iflag(i)
370      ENDDO
371
372      DO k = 1, klev
373        DO i = 1, klon
374           d_t(i,k) = dtime*d_t(i,k)
375           d_q(i,k) = dtime*d_q(i,k)
376           d_u(i,k) = dtime*d_u(i,k)
377           d_v(i,k) = dtime*d_v(i,k)
378        ENDDO
379      ENDDO
[879]380c
381       if (iflag_con.eq.30) then
[619]382       DO itra = 1,ntra
383        DO k = 1, klev
384         DO i = 1, klon
385            d_tra(i,k,itra) =dtime*d_tra(i,k,itra)
386         ENDDO
387        ENDDO
[879]388       ENDDO
389       endif
390
391      DO k = 1, klev
392        DO i = 1, klon
393          t1(i,k) = t(i,k)+ d_t(i,k)
394          q1(i,k) = q(i,k)+ d_q(i,k)
395        ENDDO
396      ENDDO
[1334]397c                                                  !jyg
398c--Separation neige/pluie (pour diagnostics)       !jyg
399      DO k = 1, klev                               !jyg
400      DO i = 1, klon                               !jyg
401       IF (t1(i,k).LT.RTT) THEN                    !jyg
402         pmflxs(i,k)=Vprecip(i,k)                  !jyg
403       ELSE                                        !jyg
404         pmflxr(i,k)=Vprecip(i,k)                  !jyg
405       ENDIF                                       !jyg
406      ENDDO                                        !jyg
407      ENDDO                                        !jyg
[879]408c
409cc      IF (if_ebil.ge.2) THEN
410cc        ztit='after convect'
411cc        CALL diagetpq(paire,ztit,ip_ebil,2,2,dtime
412cc     e      , t1,q1,ql,qs,u,v,paprs,pplay
413cc     s      , d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_qs, d_ec)
414cc         call diagphy(paire,ztit,ip_ebil
415cc     e      , zero_v, zero_v, zero_v, zero_v, zero_v
416cc     e      , zero_v, rain, zero_v, ztsol
417cc     e      , d_h_vcol, d_qt, d_ec
418cc     s      , fs_bound, fq_bound )
419cc      END IF
420C
421c
[524]422c les traceurs ne sont pas mis dans cette version de convect4:
423      if (iflag_con.eq.4) then
424       DO itra = 1,ntra
425        DO k = 1, klev
426         DO i = 1, klon
427            d_tra(i,k,itra) = 0.
428         ENDDO
429        ENDDO
430       ENDDO
431      endif
[938]432c     print*, 'concvl->: dd_t,dd_q ',dd_t(1,1),dd_q(1,1)
[879]433
[970]434        DO k = 1, klev
435         DO i = 1, klon
436            dtvpdt1(i,k) = 0.
437            dtvpdq1(i,k) = 0.
438         ENDDO
439        ENDDO
440        DO i = 1, klon
441           dplcldt(i) = 0.
442           dplcldr(i) = 0.
443        ENDDO
[973]444c
445       if(prt_level.GE.20) THEN
446       DO k=1,klev
447!       print*,'physiq apres_add_con i k it d_u d_v d_t d_q qdl0',igout
448!    .,k,itap,d_u_con(igout,k) ,d_v_con(igout,k), d_t_con(igout,k),
449!    .d_q_con(igout,k),dql0(igout,k)
450!      print*,'phys apres_add_con itap Ma cin ALE ALP wak t q undi t q'
451!    .,itap,Ma(igout,k),cin(igout),ALE(igout), ALP(igout),
452!    . t_wake(igout,k),q_wake(igout,k),t_undi(igout,k),q_undi(igout,k)
453!      print*,'phy apres_add_con itap CON rain snow EMA wk1 wk2 Vpp mip'
454!    .,itap,rain_con(igout),snow_con(igout),ema_work1(igout,k),
455!    .ema_work2(igout,k),Vprecip(igout,k), mip(igout,k)
456!      print*,'phy apres_add_con itap upwd dnwd dnwd0 cape tvp Tconv '
457!    .,itap,upwd(igout,k),dnwd(igout,k),dnwd0(igout,k),cape(igout),
458!    .tvp(igout,k),Tconv(igout,k)
459!      print*,'phy apres_add_con itap dtvpdt dtvdq dplcl dplcldr qcondc'
460!    .,itap,dtvpdt1(igout,k),dtvpdq1(igout,k),dplcldt(igout),
461!    .dplcldr(igout),qcondc(igout,k)
462!      print*,'phy apres_add_con itap wd pmflxr Kpmflxr Kp1 Kpmflxs Kp1'
463!    .,itap,wd(igout),pmflxr(igout,k),pmflxr(igout,k+1),pmflxs(igout,k)
464!    .,pmflxs(igout,k+1)
465!      print*,'phy apres_add_con itap da phi mp ftd fqd lalim wgth',
466!    .itap,da(igout,k),phi(igout,k,k),mp(igout,k),ftd(igout,k),
467!    . fqd(igout,k),lalim_conv(igout),wght_th(igout,k)
468      ENDDO
469      endif !(prt_level.EQ.20) THEN
470c
[524]471      RETURN
472      END
473 
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.