source: LMDZ5/branches/IPSLCM6.0.8/libf/phylmd/flxtr.F90 @ 3046

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    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
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  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 6.6 KB
Line 
1
2! $Header$
3
4SUBROUTINE flxtr(pdtime, pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, pt, pplay, &
5    paprs, kcbot, kctop, kdtop, x, dx)
6  USE dimphy
7  IMPLICIT NONE
8  ! =====================================================================
9  ! Objet : Melange convectif de traceurs a partir des flux de masse
10  ! Date : 13/12/1996 -- 13/01/97
11  ! Auteur: O. Boucher (LOA) sur inspiration de Z. X. Li (LMD),
12  ! Brinkop et Sausen (1996) et Boucher et al. (1996).
13  ! ATTENTION : meme si cette routine se veut la plus generale possible,
14  ! elle a herite de certaines notations et conventions du
15  ! schema de Tiedtke (1993).
16  ! --En particulier, les couches sont numerotees de haut en bas !!!
17  ! Ceci est valable pour les flux, kcbot, kctop et kdtop
18  ! mais pas pour les entrees x, pplay, paprs !!!!
19  ! --Un schema amont est choisi pour calculer les flux pour s'assurer
20  ! de la positivite des valeurs de traceurs, cela implique des eqs
21  ! differentes pour les flux de traceurs montants et descendants.
22  ! --pmfu est positif, pmfd est negatif
23  ! --Tous les flux d'entrainements et de detrainements sont positifs
24  ! contrairement au schema de Tiedtke d'ou les changements de signe!!!!
25  ! =====================================================================
26
27  include "YOMCST.h"
28  include "YOECUMF.h"
29
30  REAL pdtime
31  ! --les flux sont definis au 1/2 niveaux
32  ! --pmfu(klev+1) et pmfd(klev+1) sont implicitement nuls
33  REAL pmfu(klon, klev) ! flux de masse dans le panache montant
34  REAL pmfd(klon, klev) ! flux de masse dans le panache descendant
35  REAL pen_u(klon, klev) ! flux entraine dans le panache montant
36  REAL pde_u(klon, klev) ! flux detraine dans le panache montant
37  REAL pen_d(klon, klev) ! flux entraine dans le panache descendant
38  REAL pde_d(klon, klev) ! flux detraine dans le panache descendant
39  ! --idem mais en variables locales
40  REAL zpen_u(klon, klev)
41  REAL zpde_u(klon, klev)
42  REAL zpen_d(klon, klev)
43  REAL zpde_d(klon, klev)
44
45  REAL pplay(klon, klev) ! pression aux couches (bas en haut)
46  REAL pap(klon, klev) ! pression aux couches (haut en bas)
47  REAL pt(klon, klev) ! temperature aux couches (bas en haut)
48  REAL zt(klon, klev) ! temperature aux couches (haut en bas)
49  REAL paprs(klon, klev+1) ! pression aux 1/2 couches (bas en haut)
50  REAL paph(klon, klev+1) ! pression aux 1/2 couches (haut en bas)
51  INTEGER kcbot(klon) ! niveau de base de la convection
52  INTEGER kctop(klon) ! niveau du sommet de la convection +1
53  INTEGER kdtop(klon) ! niveau de sommet du panache descendant
54  REAL x(klon, klev) ! q de traceur (bas en haut)
55  REAL zx(klon, klev) ! q de traceur (haut en bas)
56  REAL dx(klon, klev) ! tendance de traceur  (bas en haut)
57
58  ! --variables locales
59  ! --les flux de x sont definis aux 1/2 niveaux
60  ! --xu et xd sont definis aux niveaux complets
61  REAL xu(klon, klev) ! q de traceurs dans le panache montant
62  REAL xd(klon, klev) ! q de traceurs dans le panache descendant
63  REAL xe(klon, klev) ! q de traceurs dans l'environnement
64  REAL zmfux(klon, klev+1) ! flux de x dans le panache montant
65  REAL zmfdx(klon, klev+1) ! flux de x dans le panache descendant
66  REAL zmfex(klon, klev+1) ! flux de x dans l'environnement
67  INTEGER i, k
68  REAL zmfmin
69  PARAMETER (zmfmin=1.E-10)
70
71  ! On remet les taux d'entrainement et de detrainement dans le panache
72  ! descendant a des valeurs positives.
73  ! On ajuste les valeurs de pen_u, pen_d pde_u et pde_d pour que la
74  ! conservation de la masse soit realisee a chaque niveau dans les 2
75  ! panaches.
76  DO k = 1, klev
77    DO i = 1, klon
78      zpen_u(i, k) = pen_u(i, k)
79      zpde_u(i, k) = pde_u(i, k)
80    END DO
81  END DO
82
83  DO k = 1, klev - 1
84    DO i = 1, klon
85      zpen_d(i, k) = -pen_d(i, k+1)
86      zpde_d(i, k) = -pde_d(i, k+1)
87    END DO
88  END DO
89
90  DO i = 1, klon
91    zpen_d(i, klev) = 0.0
92    zpde_d(i, klev) = -pmfd(i, klev)
93    ! Correction 03 11 97
94    ! zpen_d(i,kdtop(i)-1) = pmfd(i,kdtop(i)-1)-pmfd(i,kdtop(i))
95    IF (kdtop(i)==klev+1) THEN
96      zpen_d(i, kdtop(i)-1) = pmfd(i, kdtop(i)-1)
97    ELSE
98      zpen_d(i, kdtop(i)-1) = pmfd(i, kdtop(i)-1) - pmfd(i, kdtop(i))
99    END IF
100
101    zpde_u(i, kctop(i)-2) = pmfu(i, kctop(i)-1)
102    zpen_u(i, klev) = pmfu(i, klev)
103  END DO
104
105  DO i = 1, klon
106    DO k = kcbot(i), klev - 1
107      zpen_u(i, k) = pmfu(i, k) - pmfu(i, k+1)
108    END DO
109  END DO
110
111  ! conversion des sens de notations bas-haut et haut-bas
112
113  DO k = 1, klev + 1
114    DO i = 1, klon
115      paph(i, klev+2-k) = paprs(i, k)
116    END DO
117  END DO
118
119  DO i = 1, klon
120    DO k = 1, klev
121      pap(i, klev+1-k) = pplay(i, k)
122      zt(i, klev+1-k) = pt(i, k)
123      zx(i, klev+1-k) = x(i, k)
124    END DO
125  END DO
126
127  ! --initialisations des flux de traceurs aux extremites de la colonne
128
129  DO i = 1, klon
130    zmfux(i, klev+1) = 0.0
131    zmfdx(i, 1) = 0.0
132    zmfex(i, 1) = 0.0
133  END DO
134
135  ! --calcul des flux dans le panache montant
136
137  DO k = klev, 1, -1
138    DO i = 1, klon
139      IF (k>=kcbot(i)) THEN
140        xu(i, k) = zx(i, k)
141        zmfux(i, k) = pmfu(i, k)*xu(i, k)
142      ELSE
143        zmfux(i, k) = (zmfux(i,k+1)+zpen_u(i,k)*zx(i,k))/ &
144          (1.+zpde_u(i,k)/max(zmfmin,pmfu(i,k)))
145        xu(i, k) = zmfux(i, k)/max(zmfmin, pmfu(i,k))
146      END IF
147    END DO
148  END DO
149
150  ! --calcul des flux dans le panache descendant
151
152  DO k = 1, klev - 1
153    DO i = 1, klon
154      IF (k<=kdtop(i)-1) THEN
155        xd(i, k) = (zx(i,k)+xu(i,k))/2.
156        zmfdx(i, k+1) = pmfd(i, k+1)*xd(i, k)
157      ELSE
158        zmfdx(i, k+1) = (zmfdx(i,k)-zpen_d(i,k)*zx(i,k))/ &
159          (1.-zpde_d(i,k)/min(-zmfmin,pmfd(i,k+1)))
160        xd(i, k) = zmfdx(i, k+1)/min(-zmfmin, pmfd(i,k+1))
161      END IF
162    END DO
163  END DO
164  DO i = 1, klon
165    zmfdx(i, klev+1) = 0.0
166    xd(i, klev) = (zpen_d(i,klev)*zx(i,klev)-zmfdx(i,klev))/ &
167      max(zmfmin, zpde_d(i,klev))
168  END DO
169
170  ! --introduction du flux de retour dans l'environnement
171
172  DO k = 1, klev - 1
173    DO i = 1, klon
174      IF (k<=kctop(i)-3) THEN
175        xe(i, k) = zx(i, k)
176        zmfex(i, k+1) = -(pmfu(i,k+1)+pmfd(i,k+1))*xe(i, k)
177      ELSE
178        zmfex(i, k+1) = (zmfex(i,k)-(zpde_u(i,k)*xu(i,k)+zpde_d(i,k)*xd(i, &
179          k)))/(1.-(zpen_d(i,k)+zpen_u(i,k))/min(-zmfmin,-pmfu(i,k+1)-pmfd(i, &
180          k+1)))
181        xe(i, k) = zmfex(i, k+1)/min(-zmfmin, -pmfu(i,k+1)-pmfd(i,k+1))
182      END IF
183    END DO
184  END DO
185  DO i = 1, klon
186    zmfex(i, klev+1) = 0.0
187    xe(i, klev) = (zpde_u(i,klev)*xu(i,klev)+zpde_d(i,klev)*xd(i,klev)-zmfex( &
188      i,klev))/max(zmfmin, zpen_u(i,klev)+zpen_d(i,klev))
189  END DO
190
191  ! --calcul final des tendances
192
193  DO k = 1, klev
194    DO i = 1, klon
195      dx(i, klev+1-k) = rg/(paph(i,k+1)-paph(i,k))*pdtime* &
196        (zmfux(i,k+1)-zmfux(i,k)+zmfdx(i,k+1)-zmfdx(i,k)+zmfex(i,k+1)- &
197        zmfex(i,k))
198    END DO
199  END DO
200
201  RETURN
202END SUBROUTINE flxtr
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.