source: LMDZ5/branches/testing/libf/phylmd/concvl.F @ 1669

Last change on this file since 1669 was 1669, checked in by Laurent Fairhead, 12 years ago

Version testing basée sur la r1668

http://lmdz.lmd.jussieu.fr/utilisateurs/distribution-du-modele/versions-intermediaires


Testing release based on r1668

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 16.3 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,
[1518]7     .             cbmf,plcl,plfc,wbeff,upwd,dnwd,dnwdbis,
8     .             Ma,mip,Vprecip,
[879]9     .             cape,cin,tvp,Tconv,iflag,
[524]10     .             pbase,bbase,dtvpdt1,dtvpdq1,dplcldt,dplcldr,
[879]11     .             qcondc,wd,pmflxr,pmflxs,
12     .             da,phi,mp,dd_t,dd_q,lalim_conv,wght_th)
13***************************************************************
14*                                                             *
15* CONCVL                                                      *
16*                                                             *
17*                                                             *
18* written by   : Sandrine Bony-Lena, 17/05/2003, 11.16.04    *
19* modified by :                                               *
20***************************************************************
21*
[524]22c
[940]23      USE dimphy
[1146]24      USE infotrac, ONLY : nbtr
[524]25      IMPLICIT none
26c======================================================================
[879]27c Auteur(s): S. Bony-Lena (LMD/CNRS) date: ???
[524]28c Objet: schema de convection de Emanuel (1991) interface
29c======================================================================
30c Arguments:
31c dtime--input-R-pas d'integration (s)
32c s-------input-R-la valeur "s" pour chaque couche
33c sigs----input-R-la valeur "sigma" de chaque couche
34c sig-----input-R-la valeur de "sigma" pour chaque niveau
35c psolpa--input-R-la pression au sol (en Pa)
36C pskapa--input-R-exponentiel kappa de psolpa
37c h-------input-R-enthalpie potentielle (Cp*T/P**kappa)
38c q-------input-R-vapeur d'eau (en kg/kg)
39c
40c work*: input et output: deux variables de travail,
41c                            on peut les mettre a 0 au debut
42c ALE-----input-R-energie disponible pour soulevement
[879]43c ALP-----input-R-puissance disponible pour soulevement
[524]44c
45C d_h-----output-R-increment de l'enthalpie potentielle (h)
46c d_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau
47c rain----output-R-la pluie (mm/s)
48c snow----output-R-la neige (mm/s)
49c upwd----output-R-saturated updraft mass flux (kg/m**2/s)
50c dnwd----output-R-saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
51c dnwd0---output-R-unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
[879]52c Ma------output-R-adiabatic ascent mass flux (kg/m2/s)
53c mip-----output-R-mass flux shed by adiabatic ascent (kg/m2/s)
54c Vprecip-output-R-vertical profile of precipitations (kg/m2/s)
55c Tconv---output-R-environment temperature seen by convective scheme (K)
[524]56c Cape----output-R-CAPE (J/kg)
[879]57c Cin ----output-R-CIN  (J/kg)
[524]58c Tvp-----output-R-Temperature virtuelle d'une parcelle soulevee
59c                  adiabatiquement a partir du niveau 1 (K)
60c deltapb-output-R-distance entre LCL et base de la colonne (<0 ; Pa)
61c Ice_flag-input-L-TRUE->prise en compte de la thermodynamique de la glace
[879]62c dd_t-----output-R-increment de la temperature du aux descentes precipitantes
63c dd_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau du aux desc precip
[524]64c======================================================================
65c
66#include "dimensions.h"
67c
[879]68       INTEGER iflag_con,iflag_clos
[524]69c
70       REAL dtime, paprs(klon,klev+1),pplay(klon,klev)
71       REAL t(klon,klev),q(klon,klev),u(klon,klev),v(klon,klev)
[879]72       REAL t_wake(klon,klev),q_wake(klon,klev)
[1146]73       Real s_wake(klon)
74       REAL tra(klon,klev,nbtr)
[524]75       INTEGER ntra
[879]76       REAL work1(klon,klev),work2(klon,klev),ptop2(klon)
[619]77       REAL pmflxr(klon,klev+1),pmflxs(klon,klev+1)
[879]78       REAL ALE(klon),ALP(klon)
[524]79c
80       REAL d_t(klon,klev),d_q(klon,klev),d_u(klon,klev),d_v(klon,klev)
[879]81       REAL dd_t(klon,klev),dd_q(klon,klev)
[1146]82       REAL d_tra(klon,klev,nbtr)
[524]83       REAL rain(klon),snow(klon)
84c
85       INTEGER kbas(klon),ktop(klon)
86       REAL em_ph(klon,klev+1),em_p(klon,klev)
87       REAL upwd(klon,klev),dnwd(klon,klev),dnwdbis(klon,klev)
[1334]88
89!!       REAL Ma(klon,klev), mip(klon,klev),Vprecip(klon,klev)     !jyg
90       REAL Ma(klon,klev), mip(klon,klev),Vprecip(klon,klev+1)     !jyg
91
[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)
[1518]123       REAL cbmf(klon),plcl(klon),plfc(klon),wbeff(klon)
[940]124cLF       SAVE cbmf
[1398]125cIM/JYG      REAL, SAVE, ALLOCATABLE :: cbmf(:)
126ccc$OMP THREADPRIVATE(cbmf)!       
[940]127       REAL cbmflast(klon)
[524]128       INTEGER ifrst
129       SAVE ifrst
130       DATA ifrst /0/
[766]131c$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
[1398]188cIM/JYG allocate(cbmf(klon))
[940]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
[1664]240         IF (prt_level .ge. 10)
241     &       WRITE(lunout,*) 'supcrit1, supcrit2' ,supcrit1, supcrit2
[879]242C
243C===========================================================================
244C      Initialisation pour les bilans d'eau et d'energie
245C===========================================================================
246         IF (if_ebil.ge.1) d_h_vcol_phy=0.
247c
[524]248         DO i = 1, klon
249          cbmf(i) = 0.
[1669]250          plcl(i) = 0.
[973]251          sigd(i) = 0.
[524]252         ENDDO
[879]253      ENDIF   !(ifrst .EQ. 0)
[524]254
[1664]255c Initialisation a chaque pas de temps
256      plfc(:)  = 0.
257      wbeff(:) = 100.
258
[524]259      DO k = 1, klev+1
260         DO i=1,klon
261         em_ph(i,k) = paprs(i,k) / 100.0
[1334]262         pmflxr(i,k)=0.
[619]263         pmflxs(i,k)=0.
[524]264      ENDDO
265      ENDDO
266c
267      DO k = 1, klev
268         DO i=1,klon
269         em_p(i,k) = pplay(i,k) / 100.0
270      ENDDO
271      ENDDO
[879]272c
273!
274!  Feeding layer
275!
276      em_sig1feed = 1.
277      em_sig2feed = 0.97
278c      em_sig2feed = 0.8
279! Relative Weight densities
280       do k=1,klev
281         em_wght(k)=1.
282       end do
283cCRtest: couche alim des tehrmiques ponderee par a*
284c       DO i = 1, klon
285c         do k=1,lalim_conv(i)
286c         em_wght(k)=wght_th(i,k)
287c         print*,'em_wght=',em_wght(k),wght_th(i,k)
288c       end do
289c      END DO
[524]290
291      if (iflag_con .eq. 4) then
292      DO k = 1, klev
293        DO i = 1, klon
294         zx_t = t(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(i,k)=zx_qs*zcor
299        ENDDO
[879]300        DO i = 1, klon
301         zx_t = t_wake(i,k)
302         zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t))
303         zx_qs= MIN(0.5 , r2es * FOEEW(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0)
304         zcor=1./(1.-retv*zx_qs)
305         qs_wake(i,k)=zx_qs*zcor
306        ENDDO
[524]307      ENDDO
308      else ! iflag_con=3 (modif de puristes qui fait la diffce pour la convergence numerique)
309      DO k = 1, klev
310        DO i = 1, klon
311         zx_t = t(i,k)
312         zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t))
313         zx_qs= r2es * FOEEW(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0
314         zx_qs= MIN(0.5,zx_qs)
315         zcor=1./(1.-retv*zx_qs)
316         zx_qs=zx_qs*zcor
317         qs(i,k)=zx_qs
318        ENDDO
[879]319        DO i = 1, klon
320         zx_t = t_wake(i,k)
321         zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t))
322         zx_qs= r2es * FOEEW(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0
323         zx_qs= MIN(0.5,zx_qs)
324         zcor=1./(1.-retv*zx_qs)
325         zx_qs=zx_qs*zcor
326         qs_wake(i,k)=zx_qs
327        ENDDO
[524]328      ENDDO
329      endif ! iflag_con
330c
331C------------------------------------------------------------------
332
333C Main driver for convection:
[879]334C               iflag_con=3 -> nvlle version de KE (JYG)
335C               iflag_con = 30  -> equivalent to convect3
[524]336C               iflag_con = 4  -> equivalent to convect1/2
[879]337c
338c
339      if (iflag_con.eq.30) then
[524]340
341      CALL cv_driver(klon,klev,klev+1,ntra,iflag_con,
342     :              t,q,qs,u,v,tra,
343     $              em_p,em_ph,iflag,
344     $              d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,rain,
[1334]345!!     $              pmflxr,cbmf,work1,work2,           !jyg
346     $              Vprecip,cbmf,work1,work2,            !jyg
[619]347     $              kbas,ktop,
348     $              dtime,Ma,upwd,dnwd,dnwdbis,qcondc,wd,cape,
349     $              da,phi,mp)
[1398]350c
351      DO i = 1,klon
352        cbmf(i) = Ma(i,kbas(i))
353      ENDDO
354c
[879]355      else
[524]356
[940]357cLF   necessary for gathered fields
358      nloc=klon
359      CALL cva_driver(klon,klev,klev+1,ntra,nloc,
[879]360     $              iflag_con,iflag_mix,iflag_clos,dtime,
[1146]361     :              t,q,qs,t_wake,q_wake,qs_wake,s_wake,u,v,tra,
[879]362     $              em_p,em_ph,
363     .              ALE,ALP,
364     .              em_sig1feed,em_sig2feed,em_wght,
365     .              iflag,d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,rain,kbas,ktop,
[1518]366     $              cbmf,plcl,plfc,wbeff,work1,work2,ptop2,sigd,
[879]367     $              Ma,mip,Vprecip,upwd,dnwd,dnwdbis,qcondc,wd,
368     $              cape,cin,tvp,
369     $              dd_t,dd_q,Plim1,Plim2,asupmax,supmax0,
[1669]370     $              asupmaxmin,lalim_conv,
371!AC!
372     $              da,phi)
373!AC!
[879]374      endif 
[524]375C------------------------------------------------------------------
[1664]376      IF (prt_level .ge. 10)
377     .   WRITE(lunout,*) ' cva_driver -> cbmf,plcl,plfc,wbeff ',
378     .                     cbmf(1),plcl(1),plfc(1),wbeff(1)
[524]379
380      DO i = 1,klon
381        rain(i) = rain(i)/86400.
382        rflag(i)=iflag(i)
383      ENDDO
384
385      DO k = 1, klev
386        DO i = 1, klon
387           d_t(i,k) = dtime*d_t(i,k)
388           d_q(i,k) = dtime*d_q(i,k)
389           d_u(i,k) = dtime*d_u(i,k)
390           d_v(i,k) = dtime*d_v(i,k)
391        ENDDO
392      ENDDO
[879]393c
394       if (iflag_con.eq.30) then
[619]395       DO itra = 1,ntra
396        DO k = 1, klev
397         DO i = 1, klon
398            d_tra(i,k,itra) =dtime*d_tra(i,k,itra)
399         ENDDO
400        ENDDO
[879]401       ENDDO
402       endif
403
[1669]404c!AC!
405       if (iflag_con.eq.3) then
406       DO itra = 1,ntra
407        DO k = 1, klev
408         DO i = 1, klon
409            d_tra(i,k,itra) =dtime*d_tra(i,k,itra)
410         ENDDO
411        ENDDO
412       ENDDO
413       endif
414c!AC!
415
[879]416      DO k = 1, klev
417        DO i = 1, klon
418          t1(i,k) = t(i,k)+ d_t(i,k)
419          q1(i,k) = q(i,k)+ d_q(i,k)
420        ENDDO
421      ENDDO
[1334]422c                                                  !jyg
423c--Separation neige/pluie (pour diagnostics)       !jyg
424      DO k = 1, klev                               !jyg
425      DO i = 1, klon                               !jyg
426       IF (t1(i,k).LT.RTT) THEN                    !jyg
427         pmflxs(i,k)=Vprecip(i,k)                  !jyg
428       ELSE                                        !jyg
429         pmflxr(i,k)=Vprecip(i,k)                  !jyg
430       ENDIF                                       !jyg
431      ENDDO                                        !jyg
432      ENDDO                                        !jyg
[879]433c
434cc      IF (if_ebil.ge.2) THEN
435cc        ztit='after convect'
436cc        CALL diagetpq(paire,ztit,ip_ebil,2,2,dtime
437cc     e      , t1,q1,ql,qs,u,v,paprs,pplay
438cc     s      , d_h_vcol, d_qt, d_qw, d_ql, d_qs, d_ec)
439cc         call diagphy(paire,ztit,ip_ebil
440cc     e      , zero_v, zero_v, zero_v, zero_v, zero_v
441cc     e      , zero_v, rain, zero_v, ztsol
442cc     e      , d_h_vcol, d_qt, d_ec
443cc     s      , fs_bound, fq_bound )
444cc      END IF
445C
446c
[524]447c les traceurs ne sont pas mis dans cette version de convect4:
448      if (iflag_con.eq.4) then
449       DO itra = 1,ntra
450        DO k = 1, klev
451         DO i = 1, klon
452            d_tra(i,k,itra) = 0.
453         ENDDO
454        ENDDO
455       ENDDO
456      endif
[938]457c     print*, 'concvl->: dd_t,dd_q ',dd_t(1,1),dd_q(1,1)
[879]458
[970]459        DO k = 1, klev
460         DO i = 1, klon
461            dtvpdt1(i,k) = 0.
462            dtvpdq1(i,k) = 0.
463         ENDDO
464        ENDDO
465        DO i = 1, klon
466           dplcldt(i) = 0.
467           dplcldr(i) = 0.
468        ENDDO
[973]469c
470       if(prt_level.GE.20) THEN
471       DO k=1,klev
472!       print*,'physiq apres_add_con i k it d_u d_v d_t d_q qdl0',igout
473!    .,k,itap,d_u_con(igout,k) ,d_v_con(igout,k), d_t_con(igout,k),
474!    .d_q_con(igout,k),dql0(igout,k)
475!      print*,'phys apres_add_con itap Ma cin ALE ALP wak t q undi t q'
476!    .,itap,Ma(igout,k),cin(igout),ALE(igout), ALP(igout),
477!    . t_wake(igout,k),q_wake(igout,k),t_undi(igout,k),q_undi(igout,k)
478!      print*,'phy apres_add_con itap CON rain snow EMA wk1 wk2 Vpp mip'
479!    .,itap,rain_con(igout),snow_con(igout),ema_work1(igout,k),
480!    .ema_work2(igout,k),Vprecip(igout,k), mip(igout,k)
481!      print*,'phy apres_add_con itap upwd dnwd dnwd0 cape tvp Tconv '
482!    .,itap,upwd(igout,k),dnwd(igout,k),dnwd0(igout,k),cape(igout),
483!    .tvp(igout,k),Tconv(igout,k)
484!      print*,'phy apres_add_con itap dtvpdt dtvdq dplcl dplcldr qcondc'
485!    .,itap,dtvpdt1(igout,k),dtvpdq1(igout,k),dplcldt(igout),
486!    .dplcldr(igout),qcondc(igout,k)
487!      print*,'phy apres_add_con itap wd pmflxr Kpmflxr Kp1 Kpmflxs Kp1'
488!    .,itap,wd(igout),pmflxr(igout,k),pmflxr(igout,k+1),pmflxs(igout,k)
489!    .,pmflxs(igout,k+1)
490!      print*,'phy apres_add_con itap da phi mp ftd fqd lalim wgth',
491!    .itap,da(igout,k),phi(igout,k,k),mp(igout,k),ftd(igout,k),
492!    . fqd(igout,k),lalim_conv(igout),wght_th(igout,k)
493      ENDDO
494      endif !(prt_level.EQ.20) THEN
495c
[524]496      RETURN
497      END
498 
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.