1 | ! |
---|
2 | ! $Header$ |
---|
3 | ! |
---|
4 | SUBROUTINE yamada4(ngrid,dt,g,rconst,plev,temp |
---|
5 | s ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2,km,kn,kq,ustar |
---|
6 | s ,iflag_pbl) |
---|
7 | use dimphy |
---|
8 | IMPLICIT NONE |
---|
9 | #include "iniprint.h" |
---|
10 | c....................................................................... |
---|
11 | cym#include "dimensions.h" |
---|
12 | cym#include "dimphy.h" |
---|
13 | c....................................................................... |
---|
14 | c |
---|
15 | c dt : pas de temps |
---|
16 | c g : g |
---|
17 | c zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche |
---|
18 | c de meme indice) |
---|
19 | c zlay : altitude au centre de chaque couche |
---|
20 | c u,v : vitesse au centre de chaque couche |
---|
21 | c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
22 | c teta : temperature potentielle au centre de chaque couche |
---|
23 | c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
24 | c cd : cdrag |
---|
25 | c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
26 | c q2 : $q^2$ au bas de chaque couche |
---|
27 | c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
28 | c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
---|
29 | c km : diffusivite turbulente de quantite de mouvement (au bas de chaque |
---|
30 | c couche) |
---|
31 | c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
---|
32 | c kn : diffusivite turbulente des scalaires (au bas de chaque couche) |
---|
33 | c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
---|
34 | c |
---|
35 | c iflag_pbl doit valoir entre 6 et 9 |
---|
36 | c l=6, on prend systematiquement une longueur d'equilibre |
---|
37 | c iflag_pbl=6 : MY 2.0 |
---|
38 | c iflag_pbl=7 : MY 2.0.Fournier |
---|
39 | c iflag_pbl=8/9 : MY 2.5 |
---|
40 | c iflag_pbl=8 with special obsolete treatments for convergence |
---|
41 | c with Cmpi5 NPv3.1 simulations |
---|
42 | c iflag_pbl=10/11 : New scheme M2 and N2 explicit and dissiptation exact |
---|
43 | c iflag_pbl=12 = 11 with vertical diffusion off q2 |
---|
44 | c |
---|
45 | c 2013/04/01 (FH hourdin@lmd.jussieu.fr) |
---|
46 | c Correction for very stable PBLs (iflag_pbl=10 and 11) |
---|
47 | c iflag_pbl=8 converges numerically with NPv3.1 |
---|
48 | c iflag_pbl=11 -> the model starts with NP from start files created by ce0l |
---|
49 | c -> the model can run with longer time-steps. |
---|
50 | c....................................................................... |
---|
51 | |
---|
52 | REAL dt,g,rconst |
---|
53 | real plev(klon,klev+1),temp(klon,klev) |
---|
54 | real ustar(klon) |
---|
55 | real kmin,qmin,pblhmin(klon),coriol(klon) |
---|
56 | REAL zlev(klon,klev+1) |
---|
57 | REAL zlay(klon,klev) |
---|
58 | REAL u(klon,klev) |
---|
59 | REAL v(klon,klev) |
---|
60 | REAL teta(klon,klev) |
---|
61 | REAL cd(klon) |
---|
62 | REAL q2(klon,klev+1),qpre |
---|
63 | REAL unsdz(klon,klev) |
---|
64 | REAL unsdzdec(klon,klev+1) |
---|
65 | |
---|
66 | REAL km(klon,klev+1) |
---|
67 | REAL kmpre(klon,klev+1),tmp2 |
---|
68 | REAL mpre(klon,klev+1) |
---|
69 | REAL kn(klon,klev+1) |
---|
70 | REAL kq(klon,klev+1) |
---|
71 | real ff(klon,klev+1),delta(klon,klev+1) |
---|
72 | real aa(klon,klev+1),aa0,aa1 |
---|
73 | integer iflag_pbl,ngrid |
---|
74 | integer nlay,nlev |
---|
75 | |
---|
76 | logical first |
---|
77 | integer ipas |
---|
78 | save first,ipas |
---|
79 | cFH/IM data first,ipas/.true.,0/ |
---|
80 | data first,ipas/.false.,0/ |
---|
81 | c$OMP THREADPRIVATE( first,ipas) |
---|
82 | |
---|
83 | integer ig,k |
---|
84 | |
---|
85 | |
---|
86 | real ri,zrif,zalpha,zsm,zsn |
---|
87 | real rif(klon,klev+1),sm(klon,klev+1),alpha(klon,klev) |
---|
88 | |
---|
89 | real m2(klon,klev+1),dz(klon,klev+1),zq,n2(klon,klev+1) |
---|
90 | real dtetadz(klon,klev+1) |
---|
91 | real m2cstat,mcstat,kmcstat |
---|
92 | real l(klon,klev+1) |
---|
93 | real,allocatable,save :: l0(:) |
---|
94 | c$OMP THREADPRIVATE(l0) |
---|
95 | real sq(klon),sqz(klon),zz(klon,klev+1) |
---|
96 | integer iter |
---|
97 | |
---|
98 | real ric,rifc,b1,kap |
---|
99 | save ric,rifc,b1,kap |
---|
100 | data ric,rifc,b1,kap/0.195,0.191,16.6,0.4/ |
---|
101 | c$OMP THREADPRIVATE(ric,rifc,b1,kap) |
---|
102 | real frif,falpha,fsm |
---|
103 | real fl,zzz,zl0,zq2,zn2 |
---|
104 | |
---|
105 | real rino(klon,klev+1),smyam(klon,klev),styam(klon,klev) |
---|
106 | s ,lyam(klon,klev),knyam(klon,klev) |
---|
107 | s ,w2yam(klon,klev),t2yam(klon,klev) |
---|
108 | logical,save :: firstcall=.true. |
---|
109 | c$OMP THREADPRIVATE(firstcall) |
---|
110 | frif(ri)=0.6588*(ri+0.1776-sqrt(ri*ri-0.3221*ri+0.03156)) |
---|
111 | falpha(ri)=1.318*(0.2231-ri)/(0.2341-ri) |
---|
112 | fsm(ri)=1.96*(0.1912-ri)*(0.2341-ri)/((1.-ri)*(0.2231-ri)) |
---|
113 | fl(zzz,zl0,zq2,zn2)= |
---|
114 | s max(min(l0(ig)*kap*zlev(ig,k)/(kap*zlev(ig,k)+l0(ig)) |
---|
115 | s ,0.5*sqrt(q2(ig,k))/sqrt(max(n2(ig,k),1.e-10))) ,1.) |
---|
116 | |
---|
117 | |
---|
118 | nlay=klev |
---|
119 | nlev=klev+1 |
---|
120 | |
---|
121 | if (firstcall) then |
---|
122 | allocate(l0(klon)) |
---|
123 | firstcall=.false. |
---|
124 | endif |
---|
125 | |
---|
126 | |
---|
127 | if (.not.(iflag_pbl.ge.6.and.iflag_pbl.le.12)) then |
---|
128 | stop'probleme de coherence dans appel a MY' |
---|
129 | endif |
---|
130 | |
---|
131 | ipas=ipas+1 |
---|
132 | |
---|
133 | |
---|
134 | c....................................................................... |
---|
135 | c les increments verticaux |
---|
136 | c....................................................................... |
---|
137 | c |
---|
138 | c!!!!! allerte !!!!!c |
---|
139 | c!!!!! zlev n'est pas declare a nlev !!!!!c |
---|
140 | c!!!!! ----> |
---|
141 | DO ig=1,ngrid |
---|
142 | zlev(ig,nlev)=zlay(ig,nlay) |
---|
143 | & +( zlay(ig,nlay) - zlev(ig,nlev-1) ) |
---|
144 | ENDDO |
---|
145 | c!!!!! <---- |
---|
146 | c!!!!! allerte !!!!!c |
---|
147 | c |
---|
148 | DO k=1,nlay |
---|
149 | DO ig=1,ngrid |
---|
150 | unsdz(ig,k)=1.E+0/(zlev(ig,k+1)-zlev(ig,k)) |
---|
151 | ENDDO |
---|
152 | ENDDO |
---|
153 | DO ig=1,ngrid |
---|
154 | unsdzdec(ig,1)=1.E+0/(zlay(ig,1)-zlev(ig,1)) |
---|
155 | ENDDO |
---|
156 | DO k=2,nlay |
---|
157 | DO ig=1,ngrid |
---|
158 | unsdzdec(ig,k)=1.E+0/(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
---|
159 | ENDDO |
---|
160 | ENDDO |
---|
161 | DO ig=1,ngrid |
---|
162 | unsdzdec(ig,nlay+1)=1.E+0/(zlev(ig,nlay+1)-zlay(ig,nlay)) |
---|
163 | ENDDO |
---|
164 | c |
---|
165 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
166 | ! Computing M^2, N^2, Richardson numbers, stability functions |
---|
167 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
168 | ! initialize arrays: |
---|
169 | m2(:,:)=0.0 |
---|
170 | sm(:,:)=0.0 |
---|
171 | rif(:,:)=0.0 |
---|
172 | |
---|
173 | do k=2,klev |
---|
174 | do ig=1,ngrid |
---|
175 | dz(ig,k)=zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1) |
---|
176 | m2(ig,k)=((u(ig,k)-u(ig,k-1))**2+(v(ig,k)-v(ig,k-1))**2) |
---|
177 | s /(dz(ig,k)*dz(ig,k)) |
---|
178 | dtetadz(ig,k)=(teta(ig,k)-teta(ig,k-1))/dz(ig,k) |
---|
179 | n2(ig,k)=g*2.*dtetadz(ig,k)/(teta(ig,k-1)+teta(ig,k)) |
---|
180 | c n2(ig,k)=0. |
---|
181 | ri=n2(ig,k)/max(m2(ig,k),1.e-10) |
---|
182 | if (ri.lt.ric) then |
---|
183 | rif(ig,k)=frif(ri) |
---|
184 | else |
---|
185 | rif(ig,k)=rifc |
---|
186 | endif |
---|
187 | if(rif(ig,k).lt.0.16) then |
---|
188 | alpha(ig,k)=falpha(rif(ig,k)) |
---|
189 | sm(ig,k)=fsm(rif(ig,k)) |
---|
190 | else |
---|
191 | alpha(ig,k)=1.12 |
---|
192 | sm(ig,k)=0.085 |
---|
193 | endif |
---|
194 | zz(ig,k)=b1*m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))*sm(ig,k) |
---|
195 | enddo |
---|
196 | enddo |
---|
197 | |
---|
198 | |
---|
199 | c==================================================================== |
---|
200 | c Computing the mixing length |
---|
201 | c==================================================================== |
---|
202 | |
---|
203 | c Mise a jour de l0 |
---|
204 | if (iflag_pbl==8.or.iflag_pbl==10) then |
---|
205 | |
---|
206 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
207 | ! Iterative computation of l0 |
---|
208 | ! This version is kept for iflag_pbl only for convergence |
---|
209 | ! with NPv3.1 Cmip5 simulations |
---|
210 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
211 | |
---|
212 | do ig=1,ngrid |
---|
213 | sq(ig)=1.e-10 |
---|
214 | sqz(ig)=1.e-10 |
---|
215 | enddo |
---|
216 | do k=2,klev-1 |
---|
217 | do ig=1,ngrid |
---|
218 | zq=sqrt(q2(ig,k)) |
---|
219 | sqz(ig)=sqz(ig)+zq*zlev(ig,k)*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
---|
220 | sq(ig)=sq(ig)+zq*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
---|
221 | enddo |
---|
222 | enddo |
---|
223 | do ig=1,ngrid |
---|
224 | l0(ig)=0.2*sqz(ig)/sq(ig) |
---|
225 | enddo |
---|
226 | do k=2,klev |
---|
227 | do ig=1,ngrid |
---|
228 | l(ig,k)=fl(zlev(ig,k),l0(ig),q2(ig,k),n2(ig,k)) |
---|
229 | enddo |
---|
230 | enddo |
---|
231 | ! print*,'L0 cas 8 ou 10 ',l0 |
---|
232 | |
---|
233 | else |
---|
234 | |
---|
235 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
236 | ! In all other case, the assymptotic mixing length l0 is imposed (100m) |
---|
237 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
238 | |
---|
239 | l0(:)=150. |
---|
240 | do k=2,klev |
---|
241 | do ig=1,ngrid |
---|
242 | l(ig,k)=fl(zlev(ig,k),l0(ig),q2(ig,k),n2(ig,k)) |
---|
243 | enddo |
---|
244 | enddo |
---|
245 | ! print*,'L0 cas autres ',l0 |
---|
246 | |
---|
247 | endif |
---|
248 | |
---|
249 | |
---|
250 | c==================================================================== |
---|
251 | c Yamada 2.0 |
---|
252 | c==================================================================== |
---|
253 | if (iflag_pbl.eq.6) then |
---|
254 | |
---|
255 | do k=2,klev |
---|
256 | q2(:,k)=l(:,k)**2*zz(:,k) |
---|
257 | enddo |
---|
258 | |
---|
259 | |
---|
260 | else if (iflag_pbl.eq.7) then |
---|
261 | c==================================================================== |
---|
262 | c Yamada 2.Fournier |
---|
263 | c==================================================================== |
---|
264 | |
---|
265 | c Calcul de l, km, au pas precedent |
---|
266 | do k=2,klev |
---|
267 | do ig=1,ngrid |
---|
268 | c print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k) |
---|
269 | delta(ig,k)=q2(ig,k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k)) |
---|
270 | kmpre(ig,k)=l(ig,k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig,k) |
---|
271 | mpre(ig,k)=sqrt(m2(ig,k)) |
---|
272 | c print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k) |
---|
273 | enddo |
---|
274 | enddo |
---|
275 | |
---|
276 | do k=2,klev-1 |
---|
277 | do ig=1,ngrid |
---|
278 | m2cstat=max(alpha(ig,k)*n2(ig,k)+delta(ig,k)/b1,1.e-12) |
---|
279 | mcstat=sqrt(m2cstat) |
---|
280 | |
---|
281 | c print*,'M2 L=',k,mpre(ig,k),mcstat |
---|
282 | c |
---|
283 | c -----{puis on ecrit la valeur de q qui annule l'equation de m |
---|
284 | c supposee en q3} |
---|
285 | c |
---|
286 | IF (k.eq.2) THEN |
---|
287 | kmcstat=1.E+0 / mcstat |
---|
288 | & *( unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1) |
---|
289 | & *mpre(ig,k+1) |
---|
290 | & +unsdz(ig,k-1) |
---|
291 | & *cd(ig) |
---|
292 | & *( sqrt(u(ig,3)**2+v(ig,3)**2) |
---|
293 | & -mcstat/unsdzdec(ig,k) |
---|
294 | & -mpre(ig,k+1)/unsdzdec(ig,k+1) )**2) |
---|
295 | & /( unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1) ) |
---|
296 | ELSE |
---|
297 | kmcstat=1.E+0 / mcstat |
---|
298 | & *( unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1) |
---|
299 | & *mpre(ig,k+1) |
---|
300 | & +unsdz(ig,k-1)*kmpre(ig,k-1) |
---|
301 | & *mpre(ig,k-1) ) |
---|
302 | & /( unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1) ) |
---|
303 | ENDIF |
---|
304 | c print*,'T2 L=',k,tmp2 |
---|
305 | tmp2=kmcstat |
---|
306 | & /( sm(ig,k)/q2(ig,k) ) |
---|
307 | & /l(ig,k) |
---|
308 | q2(ig,k)=max(tmp2,1.e-12)**(2./3.) |
---|
309 | c print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k) |
---|
310 | c |
---|
311 | enddo |
---|
312 | enddo |
---|
313 | |
---|
314 | else if (iflag_pbl==8.or.iflag_pbl==9) then |
---|
315 | c==================================================================== |
---|
316 | c Yamada 2.5 a la Didi |
---|
317 | c==================================================================== |
---|
318 | |
---|
319 | |
---|
320 | c Calcul de l, km, au pas precedent |
---|
321 | do k=2,klev |
---|
322 | do ig=1,ngrid |
---|
323 | c print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k) |
---|
324 | delta(ig,k)=q2(ig,k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k)) |
---|
325 | if (delta(ig,k).lt.1.e-20) then |
---|
326 | c print*,'ATTENTION L=',k,' Delta=',delta(ig,k) |
---|
327 | delta(ig,k)=1.e-20 |
---|
328 | endif |
---|
329 | km(ig,k)=l(ig,k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig,k) |
---|
330 | aa0= |
---|
331 | s (m2(ig,k)-alpha(ig,k)*n2(ig,k)-delta(ig,k)/b1) |
---|
332 | aa1= |
---|
333 | s (m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))-delta(ig,k)/b1) |
---|
334 | c abder print*,'AA L=',k,aa0,aa1,aa1/max(m2(ig,k),1.e-20) |
---|
335 | aa(ig,k)=aa1*dt/(delta(ig,k)*l(ig,k)) |
---|
336 | c print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k) |
---|
337 | qpre=sqrt(q2(ig,k)) |
---|
338 | ! if (iflag_pbl.eq.8 ) then |
---|
339 | if (aa(ig,k).gt.0.) then |
---|
340 | q2(ig,k)=(qpre+aa(ig,k)*qpre*qpre)**2 |
---|
341 | else |
---|
342 | q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2 |
---|
343 | endif |
---|
344 | ! else ! iflag_pbl=9 |
---|
345 | ! if (aa(ig,k)*qpre.gt.0.9) then |
---|
346 | ! q2(ig,k)=(qpre*10.)**2 |
---|
347 | ! else |
---|
348 | ! q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2 |
---|
349 | ! endif |
---|
350 | ! endif |
---|
351 | q2(ig,k)=min(max(q2(ig,k),1.e-10),1.e4) |
---|
352 | c print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k),qpre*qpre |
---|
353 | enddo |
---|
354 | enddo |
---|
355 | |
---|
356 | else if (iflag_pbl>=10) then |
---|
357 | |
---|
358 | ! print*,'Schema mixte D' |
---|
359 | ! print*,'Longueur ',l(:,:) |
---|
360 | do k=2,klev-1 |
---|
361 | l(:,k)=max(l(:,k),1.) |
---|
362 | km(:,k)=l(:,k)*sqrt(q2(:,k))*sm(:,k) |
---|
363 | q2(:,k)=q2(:,k)+dt*km(:,k)*m2(:,k)*(1.-rif(:,k)) |
---|
364 | q2(:,k)=min(max(q2(:,k),1.e-10),1.e4) |
---|
365 | q2(:,k)=1./(1./sqrt(q2(:,k))+dt/(2*l(:,k)*b1)) |
---|
366 | q2(:,k)=q2(:,k)*q2(:,k) |
---|
367 | enddo |
---|
368 | |
---|
369 | |
---|
370 | else |
---|
371 | stop'Cas nom prevu dans yamada4' |
---|
372 | |
---|
373 | endif ! Fin du cas 8 |
---|
374 | |
---|
375 | c print*,'OK8' |
---|
376 | |
---|
377 | c==================================================================== |
---|
378 | c Calcul des coefficients de m�ange |
---|
379 | c==================================================================== |
---|
380 | do k=2,klev |
---|
381 | c print*,'k=',k |
---|
382 | do ig=1,ngrid |
---|
383 | cabde print*,'KML=',l(ig,k),q2(ig,k),sm(ig,k) |
---|
384 | zq=sqrt(q2(ig,k)) |
---|
385 | km(ig,k)=l(ig,k)*zq*sm(ig,k) |
---|
386 | kn(ig,k)=km(ig,k)*alpha(ig,k) |
---|
387 | kq(ig,k)=l(ig,k)*zq*0.2 |
---|
388 | c print*,'KML=',km(ig,k),kn(ig,k) |
---|
389 | enddo |
---|
390 | enddo |
---|
391 | ! initialize near-surface and top-layer mixing coefficients |
---|
392 | kq(1:ngrid,1)=kq(1:ngrid,2) ! constant (ie no gradient) near the surface |
---|
393 | kq(1:ngrid,klev+1)=0 ! zero at the top |
---|
394 | |
---|
395 | ! Transport diffusif vertical de la TKE. |
---|
396 | if (iflag_pbl.ge.12) then |
---|
397 | ! print*,'YAMADA VDIF' |
---|
398 | q2(:,1)=q2(:,2) |
---|
399 | call vdif_q2(dt,g,rconst,ngrid,plev,temp,kq,q2) |
---|
400 | endif |
---|
401 | |
---|
402 | c Traitement des cas noctrunes avec l'introduction d'une longueur |
---|
403 | c minilale. |
---|
404 | |
---|
405 | c==================================================================== |
---|
406 | c Traitement particulier pour les cas tres stables. |
---|
407 | c D'apres Holtslag Boville. |
---|
408 | |
---|
409 | if (prt_level>1) THEN |
---|
410 | print*,'YAMADA4 0' |
---|
411 | endif !(prt_level>1) THEN |
---|
412 | do ig=1,ngrid |
---|
413 | coriol(ig)=1.e-4 |
---|
414 | pblhmin(ig)=0.07*ustar(ig)/max(abs(coriol(ig)),2.546e-5) |
---|
415 | enddo |
---|
416 | |
---|
417 | ! print*,'pblhmin ',pblhmin |
---|
418 | CTest a remettre 21 11 02 |
---|
419 | c test abd 13 05 02 if(0.eq.1) then |
---|
420 | if(1==1) then |
---|
421 | if(iflag_pbl==8.or.iflag_pbl==10) then |
---|
422 | |
---|
423 | do k=2,klev |
---|
424 | do ig=1,ngrid |
---|
425 | if (teta(ig,2).gt.teta(ig,1)) then |
---|
426 | qmin=ustar(ig)*(max(1.-zlev(ig,k)/pblhmin(ig),0.))**2 |
---|
427 | kmin=kap*zlev(ig,k)*qmin |
---|
428 | else |
---|
429 | kmin=-1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables. |
---|
430 | endif |
---|
431 | if (kn(ig,k).lt.kmin.or.km(ig,k).lt.kmin) then |
---|
432 | c print*,'Seuil min Km K=',k,kmin,km(ig,k),kn(ig,k) |
---|
433 | c s ,sqrt(q2(ig,k)),pblhmin(ig),qmin/sm(ig,k) |
---|
434 | kn(ig,k)=kmin |
---|
435 | km(ig,k)=kmin |
---|
436 | kq(ig,k)=kmin |
---|
437 | c la longueur de melange est suposee etre l= kap z |
---|
438 | c K=l q Sm d'ou q2=(K/l Sm)**2 |
---|
439 | q2(ig,k)=(qmin/sm(ig,k))**2 |
---|
440 | endif |
---|
441 | enddo |
---|
442 | enddo |
---|
443 | |
---|
444 | else |
---|
445 | |
---|
446 | do k=2,klev |
---|
447 | do ig=1,ngrid |
---|
448 | if (teta(ig,2).gt.teta(ig,1)) then |
---|
449 | qmin=ustar(ig)*(max(1.-zlev(ig,k)/pblhmin(ig),0.))**2 |
---|
450 | kmin=kap*zlev(ig,k)*qmin |
---|
451 | else |
---|
452 | kmin=-1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables. |
---|
453 | endif |
---|
454 | if (kn(ig,k).lt.kmin.or.km(ig,k).lt.kmin) then |
---|
455 | c print*,'Seuil min Km K=',k,kmin,km(ig,k),kn(ig,k) |
---|
456 | c s ,sqrt(q2(ig,k)),pblhmin(ig),qmin/sm(ig,k) |
---|
457 | kn(ig,k)=kmin |
---|
458 | km(ig,k)=kmin |
---|
459 | kq(ig,k)=kmin |
---|
460 | c la longueur de melange est suposee etre l= kap z |
---|
461 | c K=l q Sm d'ou q2=(K/l Sm)**2 |
---|
462 | sm(ig,k)=1. |
---|
463 | alpha(ig,k)=1. |
---|
464 | q2(ig,k)=min((qmin/sm(ig,k))**2,10.) |
---|
465 | zq=sqrt(q2(ig,k)) |
---|
466 | km(ig,k)=l(ig,k)*zq*sm(ig,k) |
---|
467 | kn(ig,k)=km(ig,k)*alpha(ig,k) |
---|
468 | kq(ig,k)=l(ig,k)*zq*0.2 |
---|
469 | endif |
---|
470 | enddo |
---|
471 | enddo |
---|
472 | endif |
---|
473 | |
---|
474 | endif |
---|
475 | |
---|
476 | if (prt_level>1) THEN |
---|
477 | print*,'YAMADA4 1' |
---|
478 | endif !(prt_level>1) THEN |
---|
479 | c Diagnostique pour stokage |
---|
480 | |
---|
481 | if(1.eq.0)then |
---|
482 | rino=rif |
---|
483 | smyam(1:ngrid,1)=0. |
---|
484 | styam(1:ngrid,1)=0. |
---|
485 | lyam(1:ngrid,1)=0. |
---|
486 | knyam(1:ngrid,1)=0. |
---|
487 | w2yam(1:ngrid,1)=0. |
---|
488 | t2yam(1:ngrid,1)=0. |
---|
489 | |
---|
490 | smyam(1:ngrid,2:klev)=sm(1:ngrid,2:klev) |
---|
491 | styam(1:ngrid,2:klev)=sm(1:ngrid,2:klev)*alpha(1:ngrid,2:klev) |
---|
492 | lyam(1:ngrid,2:klev)=l(1:ngrid,2:klev) |
---|
493 | knyam(1:ngrid,2:klev)=kn(1:ngrid,2:klev) |
---|
494 | |
---|
495 | c Estimations de w'2 et T'2 d'apres Abdela et McFarlane |
---|
496 | |
---|
497 | w2yam(1:ngrid,2:klev)=q2(1:ngrid,2:klev)*0.24 |
---|
498 | s +lyam(1:ngrid,2:klev)*5.17*kn(1:ngrid,2:klev) |
---|
499 | s *n2(1:ngrid,2:klev)/sqrt(q2(1:ngrid,2:klev)) |
---|
500 | |
---|
501 | t2yam(1:ngrid,2:klev)=9.1*kn(1:ngrid,2:klev) |
---|
502 | s *dtetadz(1:ngrid,2:klev)**2 |
---|
503 | s /sqrt(q2(1:ngrid,2:klev))*lyam(1:ngrid,2:klev) |
---|
504 | endif |
---|
505 | |
---|
506 | c print*,'OKFIN' |
---|
507 | first=.false. |
---|
508 | return |
---|
509 | end |
---|
510 | SUBROUTINE vdif_q2(timestep,gravity,rconst,ngrid,plev,temp, |
---|
511 | & kmy,q2) |
---|
512 | use dimphy |
---|
513 | IMPLICIT NONE |
---|
514 | c....................................................................... |
---|
515 | #include "dimensions.h" |
---|
516 | cccc#include "dimphy.h" |
---|
517 | c....................................................................... |
---|
518 | c |
---|
519 | c dt : pas de temps |
---|
520 | |
---|
521 | real plev(klon,klev+1) |
---|
522 | real temp(klon,klev) |
---|
523 | real timestep |
---|
524 | real gravity,rconst |
---|
525 | real kstar(klon,klev+1),zz |
---|
526 | real kmy(klon,klev+1) |
---|
527 | real q2(klon,klev+1) |
---|
528 | real deltap(klon,klev+1) |
---|
529 | real denom(klon,klev+1),alpha(klon,klev+1),beta(klon,klev+1) |
---|
530 | integer ngrid |
---|
531 | |
---|
532 | integer i,k |
---|
533 | |
---|
534 | ! print*,'RD=',rconst |
---|
535 | do k=1,klev |
---|
536 | do i=1,ngrid |
---|
537 | c test |
---|
538 | ! print*,'i,k',i,k |
---|
539 | ! print*,'temp(i,k)=',temp(i,k) |
---|
540 | ! print*,'(plev(i,k)-plev(i,k+1))=',plev(i,k),plev(i,k+1) |
---|
541 | zz=(plev(i,k)+plev(i,k+1))*gravity/(rconst*temp(i,k)) |
---|
542 | kstar(i,k)=0.125*(kmy(i,k+1)+kmy(i,k))*zz*zz |
---|
543 | s /(plev(i,k)-plev(i,k+1))*timestep |
---|
544 | enddo |
---|
545 | enddo |
---|
546 | |
---|
547 | do k=2,klev |
---|
548 | do i=1,ngrid |
---|
549 | deltap(i,k)=0.5*(plev(i,k-1)-plev(i,k+1)) |
---|
550 | enddo |
---|
551 | enddo |
---|
552 | do i=1,ngrid |
---|
553 | deltap(i,1)=0.5*(plev(i,1)-plev(i,2)) |
---|
554 | deltap(i,klev+1)=0.5*(plev(i,klev)-plev(i,klev+1)) |
---|
555 | denom(i,klev+1)=deltap(i,klev+1)+kstar(i,klev) |
---|
556 | alpha(i,klev+1)=deltap(i,klev+1)*q2(i,klev+1)/denom(i,klev+1) |
---|
557 | beta(i,klev+1)=kstar(i,klev)/denom(i,klev+1) |
---|
558 | enddo |
---|
559 | |
---|
560 | do k=klev,2,-1 |
---|
561 | do i=1,ngrid |
---|
562 | denom(i,k)=deltap(i,k)+(1.-beta(i,k+1))* |
---|
563 | s kstar(i,k)+kstar(i,k-1) |
---|
564 | c correction d'un bug 10 01 2001 |
---|
565 | alpha(i,k)=(q2(i,k)*deltap(i,k) |
---|
566 | s +kstar(i,k)*alpha(i,k+1))/denom(i,k) |
---|
567 | beta(i,k)=kstar(i,k-1)/denom(i,k) |
---|
568 | enddo |
---|
569 | enddo |
---|
570 | |
---|
571 | c Si on recalcule q2(1) |
---|
572 | if(1.eq.0) then |
---|
573 | do i=1,ngrid |
---|
574 | denom(i,1)=deltap(i,1)+(1-beta(i,2))*kstar(i,1) |
---|
575 | q2(i,1)=(q2(i,1)*deltap(i,1) |
---|
576 | s +kstar(i,1)*alpha(i,2))/denom(i,1) |
---|
577 | enddo |
---|
578 | endif |
---|
579 | c sinon, on peut sauter cette boucle... |
---|
580 | |
---|
581 | do k=2,klev+1 |
---|
582 | do i=1,ngrid |
---|
583 | q2(i,k)=alpha(i,k)+beta(i,k)*q2(i,k-1) |
---|
584 | enddo |
---|
585 | enddo |
---|
586 | |
---|
587 | return |
---|
588 | end |
---|
589 | SUBROUTINE vdif_q2e(timestep,gravity,rconst,ngrid, |
---|
590 | & plev,temp,kmy,q2) |
---|
591 | use dimphy |
---|
592 | IMPLICIT NONE |
---|
593 | c....................................................................... |
---|
594 | #include "dimensions.h" |
---|
595 | cccc#include "dimphy.h" |
---|
596 | c....................................................................... |
---|
597 | c |
---|
598 | c dt : pas de temps |
---|
599 | |
---|
600 | real plev(klon,klev+1) |
---|
601 | real temp(klon,klev) |
---|
602 | real timestep |
---|
603 | real gravity,rconst |
---|
604 | real kstar(klon,klev+1),zz |
---|
605 | real kmy(klon,klev+1) |
---|
606 | real q2(klon,klev+1) |
---|
607 | real deltap(klon,klev+1) |
---|
608 | real denom(klon,klev+1),alpha(klon,klev+1),beta(klon,klev+1) |
---|
609 | integer ngrid |
---|
610 | |
---|
611 | integer i,k |
---|
612 | |
---|
613 | do k=1,klev |
---|
614 | do i=1,ngrid |
---|
615 | zz=(plev(i,k)+plev(i,k+1))*gravity/(rconst*temp(i,k)) |
---|
616 | kstar(i,k)=0.125*(kmy(i,k+1)+kmy(i,k))*zz*zz |
---|
617 | s /(plev(i,k)-plev(i,k+1))*timestep |
---|
618 | enddo |
---|
619 | enddo |
---|
620 | |
---|
621 | do k=2,klev |
---|
622 | do i=1,ngrid |
---|
623 | deltap(i,k)=0.5*(plev(i,k-1)-plev(i,k+1)) |
---|
624 | enddo |
---|
625 | enddo |
---|
626 | do i=1,ngrid |
---|
627 | deltap(i,1)=0.5*(plev(i,1)-plev(i,2)) |
---|
628 | deltap(i,klev+1)=0.5*(plev(i,klev)-plev(i,klev+1)) |
---|
629 | enddo |
---|
630 | |
---|
631 | do k=klev,2,-1 |
---|
632 | do i=1,ngrid |
---|
633 | q2(i,k)=q2(i,k)+ |
---|
634 | s ( kstar(i,k)*(q2(i,k+1)-q2(i,k)) |
---|
635 | s -kstar(i,k-1)*(q2(i,k)-q2(i,k-1)) ) |
---|
636 | s /deltap(i,k) |
---|
637 | enddo |
---|
638 | enddo |
---|
639 | |
---|
640 | do i=1,ngrid |
---|
641 | q2(i,1)=q2(i,1)+ |
---|
642 | s ( kstar(i,1)*(q2(i,2)-q2(i,1)) |
---|
643 | s ) |
---|
644 | s /deltap(i,1) |
---|
645 | q2(i,klev+1)=q2(i,klev+1)+ |
---|
646 | s ( |
---|
647 | s -kstar(i,klev)*(q2(i,klev+1)-q2(i,klev)) ) |
---|
648 | s /deltap(i,klev+1) |
---|
649 | enddo |
---|
650 | |
---|
651 | return |
---|
652 | end |
---|