1 | ! |
---|
2 | ! $Id: thermcell_main.F90 1494 2011-03-09 10:05:02Z jghattas $ |
---|
3 | ! |
---|
4 | SUBROUTINE thermcell_main(itap,ngrid,nlay,ptimestep & |
---|
5 | & ,pplay,pplev,pphi,debut & |
---|
6 | & ,pu,pv,pt,po & |
---|
7 | & ,pduadj,pdvadj,pdtadj,pdoadj & |
---|
8 | & ,fm0,entr0,detr0,zqta,zqla,lmax & |
---|
9 | & ,ratqscth,ratqsdiff,zqsatth & |
---|
10 | & ,r_aspect,l_mix,tau_thermals,iflag_thermals_ed & |
---|
11 | & ,Ale_bl,Alp_bl,lalim_conv,wght_th & |
---|
12 | & ,zmax0, f0,zw2,fraca,ztv & |
---|
13 | & ,zpspsk,ztla,zthl) |
---|
14 | |
---|
15 | USE dimphy |
---|
16 | USE comgeomphy , ONLY:rlond,rlatd |
---|
17 | IMPLICIT NONE |
---|
18 | |
---|
19 | !======================================================================= |
---|
20 | ! Auteurs: Frederic Hourdin, Catherine Rio, Anne Mathieu |
---|
21 | ! Version du 09.02.07 |
---|
22 | ! Calcul du transport vertical dans la couche limite en presence |
---|
23 | ! de "thermiques" explicitement representes avec processus nuageux |
---|
24 | ! |
---|
25 | ! Reecriture a partir d'un listing papier a Habas, le 14/02/00 |
---|
26 | ! |
---|
27 | ! le thermique est suppose homogene et dissipe par melange avec |
---|
28 | ! son environnement. la longueur l_mix controle l'efficacite du |
---|
29 | ! melange |
---|
30 | ! |
---|
31 | ! Le calcul du transport des differentes especes se fait en prenant |
---|
32 | ! en compte: |
---|
33 | ! 1. un flux de masse montant |
---|
34 | ! 2. un flux de masse descendant |
---|
35 | ! 3. un entrainement |
---|
36 | ! 4. un detrainement |
---|
37 | ! |
---|
38 | !======================================================================= |
---|
39 | |
---|
40 | !----------------------------------------------------------------------- |
---|
41 | ! declarations: |
---|
42 | ! ------------- |
---|
43 | |
---|
44 | #include "dimensions.h" |
---|
45 | #include "YOMCST.h" |
---|
46 | #include "YOETHF.h" |
---|
47 | #include "FCTTRE.h" |
---|
48 | #include "iniprint.h" |
---|
49 | |
---|
50 | ! arguments: |
---|
51 | ! ---------- |
---|
52 | |
---|
53 | !IM 140508 |
---|
54 | INTEGER itap |
---|
55 | |
---|
56 | INTEGER ngrid,nlay,w2di |
---|
57 | real tau_thermals |
---|
58 | integer iflag_thermals_ed |
---|
59 | real ptimestep,l_mix,r_aspect |
---|
60 | REAL pt(ngrid,nlay),pdtadj(ngrid,nlay) |
---|
61 | REAL pu(ngrid,nlay),pduadj(ngrid,nlay) |
---|
62 | REAL pv(ngrid,nlay),pdvadj(ngrid,nlay) |
---|
63 | REAL po(ngrid,nlay),pdoadj(ngrid,nlay) |
---|
64 | REAL pplay(ngrid,nlay),pplev(ngrid,nlay+1) |
---|
65 | real pphi(ngrid,nlay) |
---|
66 | |
---|
67 | ! local: |
---|
68 | ! ------ |
---|
69 | |
---|
70 | integer icount |
---|
71 | data icount/0/ |
---|
72 | save icount |
---|
73 | !$OMP THREADPRIVATE(icount) |
---|
74 | |
---|
75 | integer,save :: igout=1 |
---|
76 | !$OMP THREADPRIVATE(igout) |
---|
77 | integer,save :: lunout1=6 |
---|
78 | !$OMP THREADPRIVATE(lunout1) |
---|
79 | integer,save :: lev_out=10 |
---|
80 | !$OMP THREADPRIVATE(lev_out) |
---|
81 | |
---|
82 | INTEGER ig,k,l,ll,ierr |
---|
83 | real zsortie1d(klon) |
---|
84 | INTEGER lmax(klon),lmin(klon),lalim(klon) |
---|
85 | INTEGER lmix(klon) |
---|
86 | INTEGER lmix_bis(klon) |
---|
87 | real linter(klon) |
---|
88 | real zmix(klon) |
---|
89 | real zmax(klon),zw2(klon,klev+1),ztva(klon,klev),zw_est(klon,klev+1),ztva_est(klon,klev) |
---|
90 | ! real fraca(klon,klev) |
---|
91 | |
---|
92 | real zmax_sec(klon) |
---|
93 | !on garde le zmax du pas de temps precedent |
---|
94 | real zmax0(klon) |
---|
95 | !FH/IM save zmax0 |
---|
96 | |
---|
97 | real lambda |
---|
98 | |
---|
99 | real zlev(klon,klev+1),zlay(klon,klev) |
---|
100 | real deltaz(klon,klev) |
---|
101 | REAL zh(klon,klev) |
---|
102 | real zthl(klon,klev),zdthladj(klon,klev) |
---|
103 | REAL ztv(klon,klev) |
---|
104 | real zu(klon,klev),zv(klon,klev),zo(klon,klev) |
---|
105 | real zl(klon,klev) |
---|
106 | real zsortie(klon,klev) |
---|
107 | real zva(klon,klev) |
---|
108 | real zua(klon,klev) |
---|
109 | real zoa(klon,klev) |
---|
110 | |
---|
111 | real zta(klon,klev) |
---|
112 | real zha(klon,klev) |
---|
113 | real fraca(klon,klev+1) |
---|
114 | real zf,zf2 |
---|
115 | real thetath2(klon,klev),wth2(klon,klev),wth3(klon,klev) |
---|
116 | real q2(klon,klev) |
---|
117 | ! FH probleme de dimensionnement avec l'allocation dynamique |
---|
118 | ! common/comtherm/thetath2,wth2 |
---|
119 | real wq(klon,klev) |
---|
120 | real wthl(klon,klev) |
---|
121 | real wthv(klon,klev) |
---|
122 | |
---|
123 | real ratqscth(klon,klev) |
---|
124 | real var |
---|
125 | real vardiff |
---|
126 | real ratqsdiff(klon,klev) |
---|
127 | |
---|
128 | logical sorties |
---|
129 | real rho(klon,klev),rhobarz(klon,klev),masse(klon,klev) |
---|
130 | real zpspsk(klon,klev) |
---|
131 | |
---|
132 | real wmax(klon) |
---|
133 | real wmax_tmp(klon) |
---|
134 | real wmax_sec(klon) |
---|
135 | real fm0(klon,klev+1),entr0(klon,klev),detr0(klon,klev) |
---|
136 | real fm(klon,klev+1),entr(klon,klev),detr(klon,klev) |
---|
137 | |
---|
138 | real ztla(klon,klev),zqla(klon,klev),zqta(klon,klev) |
---|
139 | !niveau de condensation |
---|
140 | integer nivcon(klon) |
---|
141 | real zcon(klon) |
---|
142 | REAL CHI |
---|
143 | real zcon2(klon) |
---|
144 | real pcon(klon) |
---|
145 | real zqsat(klon,klev) |
---|
146 | real zqsatth(klon,klev) |
---|
147 | |
---|
148 | real f_star(klon,klev+1),entr_star(klon,klev) |
---|
149 | real detr_star(klon,klev) |
---|
150 | real alim_star_tot(klon) |
---|
151 | real alim_star(klon,klev) |
---|
152 | real alim_star_clos(klon,klev) |
---|
153 | real f(klon), f0(klon) |
---|
154 | !FH/IM save f0 |
---|
155 | real zlevinter(klon) |
---|
156 | logical debut |
---|
157 | real seuil |
---|
158 | real csc(klon,klev) |
---|
159 | |
---|
160 | ! |
---|
161 | !nouvelles variables pour la convection |
---|
162 | real Ale_bl(klon) |
---|
163 | real Alp_bl(klon) |
---|
164 | real alp_int(klon) |
---|
165 | real ale_int(klon) |
---|
166 | integer n_int(klon) |
---|
167 | real fm_tot(klon) |
---|
168 | real wght_th(klon,klev) |
---|
169 | integer lalim_conv(klon) |
---|
170 | !v1d logical therm |
---|
171 | !v1d save therm |
---|
172 | |
---|
173 | character*2 str2 |
---|
174 | character*10 str10 |
---|
175 | |
---|
176 | character (len=20) :: modname='thermcell_main' |
---|
177 | character (len=80) :: abort_message |
---|
178 | |
---|
179 | EXTERNAL SCOPY |
---|
180 | ! |
---|
181 | |
---|
182 | !----------------------------------------------------------------------- |
---|
183 | ! initialisation: |
---|
184 | ! --------------- |
---|
185 | ! |
---|
186 | |
---|
187 | seuil=0.25 |
---|
188 | |
---|
189 | if (debut) then |
---|
190 | fm0=0. |
---|
191 | entr0=0. |
---|
192 | detr0=0. |
---|
193 | |
---|
194 | |
---|
195 | #undef wrgrads_thermcell |
---|
196 | #ifdef wrgrads_thermcell |
---|
197 | ! Initialisation des sorties grads pour les thermiques. |
---|
198 | ! Pour l'instant en 1D sur le point igout. |
---|
199 | ! Utilise par thermcell_out3d.h |
---|
200 | str10='therm' |
---|
201 | call inigrads(1,1,rlond(igout),1.,-180.,180.,jjm, & |
---|
202 | & rlatd(igout),-90.,90.,1.,llm,pplay(igout,:),1., & |
---|
203 | & ptimestep,str10,'therm ') |
---|
204 | #endif |
---|
205 | |
---|
206 | |
---|
207 | |
---|
208 | endif |
---|
209 | |
---|
210 | fm=0. ; entr=0. ; detr=0. |
---|
211 | |
---|
212 | |
---|
213 | icount=icount+1 |
---|
214 | |
---|
215 | !IM 090508 beg |
---|
216 | !print*,'=====================================================================' |
---|
217 | !print*,'=====================================================================' |
---|
218 | !print*,' PAS ',icount,' PAS ',icount,' PAS ',icount,' PAS ',icount |
---|
219 | !print*,'=====================================================================' |
---|
220 | !print*,'=====================================================================' |
---|
221 | !IM 090508 end |
---|
222 | |
---|
223 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main V4' |
---|
224 | |
---|
225 | sorties=.true. |
---|
226 | IF(ngrid.NE.klon) THEN |
---|
227 | PRINT* |
---|
228 | PRINT*,'STOP dans convadj' |
---|
229 | PRINT*,'ngrid =',ngrid |
---|
230 | PRINT*,'klon =',klon |
---|
231 | ENDIF |
---|
232 | ! |
---|
233 | ! write(lunout,*)'WARNING thermcell_main f0=max(f0,1.e-2)' |
---|
234 | do ig=1,klon |
---|
235 | f0(ig)=max(f0(ig),1.e-2) |
---|
236 | zmax0(ig)=max(zmax0(ig),40.) |
---|
237 | !IMmarche pas ?! if (f0(ig)<1.e-2) f0(ig)=1.e-2 |
---|
238 | enddo |
---|
239 | |
---|
240 | if (prt_level.ge.20) then |
---|
241 | do ig=1,ngrid |
---|
242 | print*,'th_main ig f0',ig,f0(ig) |
---|
243 | enddo |
---|
244 | endif |
---|
245 | !----------------------------------------------------------------------- |
---|
246 | ! Calcul de T,q,ql a partir de Tl et qT dans l environnement |
---|
247 | ! -------------------------------------------------------------------- |
---|
248 | ! |
---|
249 | CALL thermcell_env(ngrid,nlay,po,pt,pu,pv,pplay, & |
---|
250 | & pplev,zo,zh,zl,ztv,zthl,zu,zv,zpspsk,zqsat,lev_out) |
---|
251 | |
---|
252 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_env' |
---|
253 | |
---|
254 | !------------------------------------------------------------------------ |
---|
255 | ! -------------------- |
---|
256 | ! |
---|
257 | ! |
---|
258 | ! + + + + + + + + + + + |
---|
259 | ! |
---|
260 | ! |
---|
261 | ! wa, fraca, wd, fracd -------------------- zlev(2), rhobarz |
---|
262 | ! wh,wt,wo ... |
---|
263 | ! |
---|
264 | ! + + + + + + + + + + + zh,zu,zv,zo,rho |
---|
265 | ! |
---|
266 | ! |
---|
267 | ! -------------------- zlev(1) |
---|
268 | ! \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ |
---|
269 | ! |
---|
270 | ! |
---|
271 | |
---|
272 | !----------------------------------------------------------------------- |
---|
273 | ! Calcul des altitudes des couches |
---|
274 | !----------------------------------------------------------------------- |
---|
275 | |
---|
276 | do l=2,nlay |
---|
277 | zlev(:,l)=0.5*(pphi(:,l)+pphi(:,l-1))/RG |
---|
278 | enddo |
---|
279 | zlev(:,1)=0. |
---|
280 | zlev(:,nlay+1)=(2.*pphi(:,klev)-pphi(:,klev-1))/RG |
---|
281 | do l=1,nlay |
---|
282 | zlay(:,l)=pphi(:,l)/RG |
---|
283 | enddo |
---|
284 | !calcul de l epaisseur des couches |
---|
285 | do l=1,nlay |
---|
286 | deltaz(:,l)=zlev(:,l+1)-zlev(:,l) |
---|
287 | enddo |
---|
288 | |
---|
289 | ! print*,'2 OK convect8' |
---|
290 | !----------------------------------------------------------------------- |
---|
291 | ! Calcul des densites |
---|
292 | !----------------------------------------------------------------------- |
---|
293 | |
---|
294 | rho(:,:)=pplay(:,:)/(zpspsk(:,:)*RD*ztv(:,:)) |
---|
295 | |
---|
296 | if (prt_level.ge.10)write(lunout,*) & |
---|
297 | & 'WARNING thermcell_main rhobarz(:,1)=rho(:,1)' |
---|
298 | rhobarz(:,1)=rho(:,1) |
---|
299 | |
---|
300 | do l=2,nlay |
---|
301 | rhobarz(:,l)=0.5*(rho(:,l)+rho(:,l-1)) |
---|
302 | enddo |
---|
303 | |
---|
304 | !calcul de la masse |
---|
305 | do l=1,nlay |
---|
306 | masse(:,l)=(pplev(:,l)-pplev(:,l+1))/RG |
---|
307 | enddo |
---|
308 | |
---|
309 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres initialisation' |
---|
310 | |
---|
311 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
312 | ! |
---|
313 | ! /|\ |
---|
314 | ! -------- | F_k+1 ------- |
---|
315 | ! ----> D_k |
---|
316 | ! /|\ <---- E_k , A_k |
---|
317 | ! -------- | F_k --------- |
---|
318 | ! ----> D_k-1 |
---|
319 | ! <---- E_k-1 , A_k-1 |
---|
320 | ! |
---|
321 | ! |
---|
322 | ! |
---|
323 | ! |
---|
324 | ! |
---|
325 | ! --------------------------- |
---|
326 | ! |
---|
327 | ! ----- F_lmax+1=0 ---------- \ |
---|
328 | ! lmax (zmax) | |
---|
329 | ! --------------------------- | |
---|
330 | ! | |
---|
331 | ! --------------------------- | |
---|
332 | ! | |
---|
333 | ! --------------------------- | |
---|
334 | ! | |
---|
335 | ! --------------------------- | |
---|
336 | ! | |
---|
337 | ! --------------------------- | |
---|
338 | ! | E |
---|
339 | ! --------------------------- | D |
---|
340 | ! | |
---|
341 | ! --------------------------- | |
---|
342 | ! | |
---|
343 | ! --------------------------- \ | |
---|
344 | ! lalim | | |
---|
345 | ! --------------------------- | | |
---|
346 | ! | | |
---|
347 | ! --------------------------- | | |
---|
348 | ! | A | |
---|
349 | ! --------------------------- | | |
---|
350 | ! | | |
---|
351 | ! --------------------------- | | |
---|
352 | ! lmin (=1 pour le moment) | | |
---|
353 | ! ----- F_lmin=0 ------------ / / |
---|
354 | ! |
---|
355 | ! --------------------------- |
---|
356 | ! ////////////////////////// |
---|
357 | ! |
---|
358 | ! |
---|
359 | !============================================================================= |
---|
360 | ! Calculs initiaux ne faisant pas intervenir les changements de phase |
---|
361 | !============================================================================= |
---|
362 | |
---|
363 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
364 | ! 1. alim_star est le profil vertical de l'alimentation a la base du |
---|
365 | ! panache thermique, calcule a partir de la flotabilite de l'air sec |
---|
366 | ! 2. lmin et lalim sont les indices inferieurs et superieurs de alim_star |
---|
367 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
368 | ! |
---|
369 | entr_star=0. ; detr_star=0. ; alim_star=0. ; alim_star_tot=0. |
---|
370 | lmin=1 |
---|
371 | |
---|
372 | !----------------------------------------------------------------------------- |
---|
373 | ! 3. wmax_sec et zmax_sec sont les vitesses et altitudes maximum d'un |
---|
374 | ! panache sec conservatif (e=d=0) alimente selon alim_star |
---|
375 | ! Il s'agit d'un calcul de type CAPE |
---|
376 | ! zmax_sec est utilise pour determiner la geometrie du thermique. |
---|
377 | !------------------------------------------------------------------------------ |
---|
378 | !--------------------------------------------------------------------------------- |
---|
379 | !calcul du melange et des variables dans le thermique |
---|
380 | !-------------------------------------------------------------------------------- |
---|
381 | ! |
---|
382 | if (prt_level.ge.1) print*,'avant thermcell_plume ',lev_out |
---|
383 | !IM 140508 CALL thermcell_plume(ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz, & |
---|
384 | |
---|
385 | ! Gestion temporaire de plusieurs appels à thermcell_plume au travers |
---|
386 | ! de la variable iflag_thermals |
---|
387 | |
---|
388 | ! print*,'THERM thermcell_main iflag_thermals_ed=',iflag_thermals_ed |
---|
389 | if (iflag_thermals_ed<=9) then |
---|
390 | ! print*,'THERM NOUVELLE/NOUVELLE Arnaud' |
---|
391 | CALL thermcell_plume(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,& |
---|
392 | & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & |
---|
393 | & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & |
---|
394 | & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,zw_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & |
---|
395 | & ,lev_out,lunout1,igout) |
---|
396 | |
---|
397 | elseif (iflag_thermals_ed>9) then |
---|
398 | ! print*,'THERM RIO et al 2010, version d Arnaud' |
---|
399 | CALL thermcellV1_plume(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,& |
---|
400 | & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & |
---|
401 | & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & |
---|
402 | & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,zw_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & |
---|
403 | & ,lev_out,lunout1,igout) |
---|
404 | |
---|
405 | endif |
---|
406 | |
---|
407 | if (prt_level.ge.1) print*,'apres thermcell_plume ',lev_out |
---|
408 | |
---|
409 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_plum lalim ') |
---|
410 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmix ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_plum lmix ') |
---|
411 | |
---|
412 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_plume' |
---|
413 | if (prt_level.ge.10) then |
---|
414 | write(lunout1,*) 'Dans thermcell_main 2' |
---|
415 | write(lunout1,*) 'lmin ',lmin(igout) |
---|
416 | write(lunout1,*) 'lalim ',lalim(igout) |
---|
417 | write(lunout1,*) ' ig l alim_star entr_star detr_star f_star ' |
---|
418 | write(lunout1,'(i6,i4,4e15.5)') (igout,l,alim_star(igout,l),entr_star(igout,l),detr_star(igout,l) & |
---|
419 | & ,f_star(igout,l+1),l=1,nint(linter(igout))+5) |
---|
420 | endif |
---|
421 | |
---|
422 | !------------------------------------------------------------------------------- |
---|
423 | ! Calcul des caracteristiques du thermique:zmax,zmix,wmax |
---|
424 | !------------------------------------------------------------------------------- |
---|
425 | ! |
---|
426 | CALL thermcell_height(ngrid,nlay,lalim,lmin,linter,lmix,zw2, & |
---|
427 | & zlev,lmax,zmax,zmax0,zmix,wmax,lev_out) |
---|
428 | ! Attention, w2 est transforme en sa racine carree dans cette routine |
---|
429 | ! Le probleme vient du fait que linter et lmix sont souvent égaux à 1. |
---|
430 | wmax_tmp=0. |
---|
431 | do l=1,nlay |
---|
432 | wmax_tmp(:)=max(wmax_tmp(:),zw2(:,l)) |
---|
433 | enddo |
---|
434 | ! print*,"ZMAX ",lalim,lmin,linter,lmix,lmax,zmax,zmax0,zmix,wmax |
---|
435 | |
---|
436 | |
---|
437 | |
---|
438 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lalim ') |
---|
439 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmin ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmin ') |
---|
440 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmix ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmix ') |
---|
441 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmax ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmax ') |
---|
442 | |
---|
443 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_height' |
---|
444 | |
---|
445 | !------------------------------------------------------------------------------- |
---|
446 | ! Fermeture,determination de f |
---|
447 | !------------------------------------------------------------------------------- |
---|
448 | ! |
---|
449 | ! |
---|
450 | !! write(lunout,*)'THERM NOUVEAU XXXXX' |
---|
451 | CALL thermcell_dry(ngrid,nlay,zlev,pphi,ztv,alim_star, & |
---|
452 | & lalim,lmin,zmax_sec,wmax_sec,lev_out) |
---|
453 | |
---|
454 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmin,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_dry lmin ') |
---|
455 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_dry lalim ') |
---|
456 | |
---|
457 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_dry' |
---|
458 | if (prt_level.ge.10) then |
---|
459 | write(lunout1,*) 'Dans thermcell_main 1b' |
---|
460 | write(lunout1,*) 'lmin ',lmin(igout) |
---|
461 | write(lunout1,*) 'lalim ',lalim(igout) |
---|
462 | write(lunout1,*) ' ig l alim_star entr_star detr_star f_star ' |
---|
463 | write(lunout1,'(i6,i4,e15.5)') (igout,l,alim_star(igout,l) & |
---|
464 | & ,l=1,lalim(igout)+4) |
---|
465 | endif |
---|
466 | |
---|
467 | |
---|
468 | |
---|
469 | |
---|
470 | ! Choix de la fonction d'alimentation utilisee pour la fermeture. |
---|
471 | ! Apparemment sans importance |
---|
472 | alim_star_clos(:,:)=alim_star(:,:) |
---|
473 | alim_star_clos(:,:)=entr_star(:,:)+alim_star(:,:) |
---|
474 | |
---|
475 | ! Appel avec la version seche |
---|
476 | CALL thermcell_closure(ngrid,nlay,r_aspect,ptimestep,rho, & |
---|
477 | & zlev,lalim,alim_star_clos,f_star,zmax_sec,wmax_sec,f,lev_out) |
---|
478 | |
---|
479 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
480 | ! Appel avec les zmax et wmax tenant compte de la condensation |
---|
481 | ! Semble moins bien marcher |
---|
482 | ! CALL thermcell_closure(ngrid,nlay,r_aspect,ptimestep,rho, & |
---|
483 | ! & zlev,lalim,alim_star,f_star,zmax,wmax,f,lev_out) |
---|
484 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
485 | |
---|
486 | if(prt_level.ge.1)print*,'thermcell_closure apres thermcell_closure' |
---|
487 | |
---|
488 | if (tau_thermals>1.) then |
---|
489 | lambda=exp(-ptimestep/tau_thermals) |
---|
490 | f0=(1.-lambda)*f+lambda*f0 |
---|
491 | else |
---|
492 | f0=f |
---|
493 | endif |
---|
494 | |
---|
495 | ! Test valable seulement en 1D mais pas genant |
---|
496 | if (.not. (f0(1).ge.0.) ) then |
---|
497 | abort_message = '.not. (f0(1).ge.0.)' |
---|
498 | CALL abort_gcm (modname,abort_message,1) |
---|
499 | endif |
---|
500 | |
---|
501 | !------------------------------------------------------------------------------- |
---|
502 | !deduction des flux |
---|
503 | !------------------------------------------------------------------------------- |
---|
504 | |
---|
505 | CALL thermcell_flux2(ngrid,nlay,ptimestep,masse, & |
---|
506 | & lalim,lmax,alim_star, & |
---|
507 | & entr_star,detr_star,f,rhobarz,zlev,zw2,fm,entr, & |
---|
508 | & detr,zqla,lev_out,lunout1,igout) |
---|
509 | !IM 060508 & detr,zqla,zmax,lev_out,lunout,igout) |
---|
510 | |
---|
511 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_flux' |
---|
512 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_flux lalim ') |
---|
513 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmax ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_flux lmax ') |
---|
514 | |
---|
515 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
516 | ! On ne prend pas directement les profils issus des calculs precedents |
---|
517 | ! mais on s'autorise genereusement une relaxation vers ceci avec |
---|
518 | ! une constante de temps tau_thermals (typiquement 1800s). |
---|
519 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
520 | |
---|
521 | if (tau_thermals>1.) then |
---|
522 | lambda=exp(-ptimestep/tau_thermals) |
---|
523 | fm0=(1.-lambda)*fm+lambda*fm0 |
---|
524 | entr0=(1.-lambda)*entr+lambda*entr0 |
---|
525 | detr0=(1.-lambda)*detr+lambda*detr0 |
---|
526 | else |
---|
527 | fm0=fm |
---|
528 | entr0=entr |
---|
529 | detr0=detr |
---|
530 | endif |
---|
531 | |
---|
532 | !c------------------------------------------------------------------ |
---|
533 | ! calcul du transport vertical |
---|
534 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
535 | |
---|
536 | call thermcell_dq(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse, & |
---|
537 | & zthl,zdthladj,zta,lev_out) |
---|
538 | call thermcell_dq(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse, & |
---|
539 | & po,pdoadj,zoa,lev_out) |
---|
540 | |
---|
541 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
542 | ! Calcul de la fraction de l'ascendance |
---|
543 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
544 | do ig=1,klon |
---|
545 | fraca(ig,1)=0. |
---|
546 | fraca(ig,nlay+1)=0. |
---|
547 | enddo |
---|
548 | do l=2,nlay |
---|
549 | do ig=1,klon |
---|
550 | if (zw2(ig,l).gt.1.e-10) then |
---|
551 | fraca(ig,l)=fm(ig,l)/(rhobarz(ig,l)*zw2(ig,l)) |
---|
552 | else |
---|
553 | fraca(ig,l)=0. |
---|
554 | endif |
---|
555 | enddo |
---|
556 | enddo |
---|
557 | |
---|
558 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
559 | ! calcul du transport vertical du moment horizontal |
---|
560 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
561 | |
---|
562 | !IM 090508 |
---|
563 | if (1.eq.1) then |
---|
564 | !IM 070508 vers. _dq |
---|
565 | ! if (1.eq.0) then |
---|
566 | |
---|
567 | |
---|
568 | ! Calcul du transport de V tenant compte d'echange par gradient |
---|
569 | ! de pression horizontal avec l'environnement |
---|
570 | |
---|
571 | call thermcell_dv2(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse & |
---|
572 | & ,fraca,zmax & |
---|
573 | & ,zu,zv,pduadj,pdvadj,zua,zva,lev_out) |
---|
574 | |
---|
575 | else |
---|
576 | |
---|
577 | ! calcul purement conservatif pour le transport de V |
---|
578 | call thermcell_dq(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse & |
---|
579 | & ,zu,pduadj,zua,lev_out) |
---|
580 | call thermcell_dq(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse & |
---|
581 | & ,zv,pdvadj,zva,lev_out) |
---|
582 | endif |
---|
583 | |
---|
584 | ! print*,'13 OK convect8' |
---|
585 | do l=1,nlay |
---|
586 | do ig=1,ngrid |
---|
587 | pdtadj(ig,l)=zdthladj(ig,l)*zpspsk(ig,l) |
---|
588 | enddo |
---|
589 | enddo |
---|
590 | |
---|
591 | if (prt_level.ge.1) print*,'14 OK convect8' |
---|
592 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
593 | ! Calculs de diagnostiques pour les sorties |
---|
594 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
595 | !calcul de fraca pour les sorties |
---|
596 | |
---|
597 | if (sorties) then |
---|
598 | if (prt_level.ge.1) print*,'14a OK convect8' |
---|
599 | ! calcul du niveau de condensation |
---|
600 | ! initialisation |
---|
601 | do ig=1,ngrid |
---|
602 | nivcon(ig)=0 |
---|
603 | zcon(ig)=0. |
---|
604 | enddo |
---|
605 | !nouveau calcul |
---|
606 | do ig=1,ngrid |
---|
607 | CHI=zh(ig,1)/(1669.0-122.0*zo(ig,1)/zqsat(ig,1)-zh(ig,1)) |
---|
608 | pcon(ig)=pplay(ig,1)*(zo(ig,1)/zqsat(ig,1))**CHI |
---|
609 | enddo |
---|
610 | !IM do k=1,nlay |
---|
611 | do k=1,nlay-1 |
---|
612 | do ig=1,ngrid |
---|
613 | if ((pcon(ig).le.pplay(ig,k)) & |
---|
614 | & .and.(pcon(ig).gt.pplay(ig,k+1))) then |
---|
615 | zcon2(ig)=zlay(ig,k)-(pcon(ig)-pplay(ig,k))/(RG*rho(ig,k))/100. |
---|
616 | endif |
---|
617 | enddo |
---|
618 | enddo |
---|
619 | !IM |
---|
620 | ierr=0 |
---|
621 | do ig=1,ngrid |
---|
622 | if (pcon(ig).le.pplay(ig,nlay)) then |
---|
623 | zcon2(ig)=zlay(ig,nlay)-(pcon(ig)-pplay(ig,nlay))/(RG*rho(ig,nlay))/100. |
---|
624 | ierr=1 |
---|
625 | endif |
---|
626 | enddo |
---|
627 | if (ierr==1) then |
---|
628 | abort_message = 'thermcellV0_main: les thermiques vont trop haut ' |
---|
629 | CALL abort_gcm (modname,abort_message,1) |
---|
630 | endif |
---|
631 | |
---|
632 | if (prt_level.ge.1) print*,'14b OK convect8' |
---|
633 | do k=nlay,1,-1 |
---|
634 | do ig=1,ngrid |
---|
635 | if (zqla(ig,k).gt.1e-10) then |
---|
636 | nivcon(ig)=k |
---|
637 | zcon(ig)=zlev(ig,k) |
---|
638 | endif |
---|
639 | enddo |
---|
640 | enddo |
---|
641 | if (prt_level.ge.1) print*,'14c OK convect8' |
---|
642 | !calcul des moments |
---|
643 | !initialisation |
---|
644 | do l=1,nlay |
---|
645 | do ig=1,ngrid |
---|
646 | q2(ig,l)=0. |
---|
647 | wth2(ig,l)=0. |
---|
648 | wth3(ig,l)=0. |
---|
649 | ratqscth(ig,l)=0. |
---|
650 | ratqsdiff(ig,l)=0. |
---|
651 | enddo |
---|
652 | enddo |
---|
653 | if (prt_level.ge.1) print*,'14d OK convect8' |
---|
654 | if (prt_level.ge.10)write(lunout,*) & |
---|
655 | & 'WARNING thermcell_main wth2=0. si zw2 > 1.e-10' |
---|
656 | do l=1,nlay |
---|
657 | do ig=1,ngrid |
---|
658 | zf=fraca(ig,l) |
---|
659 | zf2=zf/(1.-zf) |
---|
660 | ! |
---|
661 | thetath2(ig,l)=zf2*(ztla(ig,l)-zthl(ig,l))**2 |
---|
662 | if(zw2(ig,l).gt.1.e-10) then |
---|
663 | wth2(ig,l)=zf2*(zw2(ig,l))**2 |
---|
664 | else |
---|
665 | wth2(ig,l)=0. |
---|
666 | endif |
---|
667 | wth3(ig,l)=zf2*(1-2.*fraca(ig,l))/(1-fraca(ig,l)) & |
---|
668 | & *zw2(ig,l)*zw2(ig,l)*zw2(ig,l) |
---|
669 | q2(ig,l)=zf2*(zqta(ig,l)*1000.-po(ig,l)*1000.)**2 |
---|
670 | !test: on calcul q2/po=ratqsc |
---|
671 | ratqscth(ig,l)=sqrt(max(q2(ig,l),1.e-6)/(po(ig,l)*1000.)) |
---|
672 | enddo |
---|
673 | enddo |
---|
674 | !calcul des flux: q, thetal et thetav |
---|
675 | do l=1,nlay |
---|
676 | do ig=1,ngrid |
---|
677 | wq(ig,l)=fraca(ig,l)*zw2(ig,l)*(zqta(ig,l)*1000.-po(ig,l)*1000.) |
---|
678 | wthl(ig,l)=fraca(ig,l)*zw2(ig,l)*(ztla(ig,l)-zthl(ig,l)) |
---|
679 | wthv(ig,l)=fraca(ig,l)*zw2(ig,l)*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l)) |
---|
680 | enddo |
---|
681 | enddo |
---|
682 | ! |
---|
683 | if (prt_level.ge.10) then |
---|
684 | ig=igout |
---|
685 | do l=1,nlay |
---|
686 | print*,'14f OK convect8 ig,l,zha zh zpspsk ',ig,l,zha(ig,l),zh(ig,l),zpspsk(ig,l) |
---|
687 | print*,'14g OK convect8 ig,l,po',ig,l,po(ig,l) |
---|
688 | enddo |
---|
689 | endif |
---|
690 | |
---|
691 | ! print*,'avant calcul ale et alp' |
---|
692 | !calcul de ALE et ALP pour la convection |
---|
693 | Alp_bl(:)=0. |
---|
694 | Ale_bl(:)=0. |
---|
695 | ! print*,'ALE,ALP ,l,zw2(ig,l),Ale_bl(ig),Alp_bl(ig)' |
---|
696 | do l=1,nlay |
---|
697 | do ig=1,ngrid |
---|
698 | Alp_bl(ig)=max(Alp_bl(ig),0.5*rhobarz(ig,l)*wth3(ig,l) ) |
---|
699 | Ale_bl(ig)=max(Ale_bl(ig),0.5*zw2(ig,l)**2) |
---|
700 | ! print*,'ALE,ALP',l,zw2(ig,l),Ale_bl(ig),Alp_bl(ig) |
---|
701 | enddo |
---|
702 | enddo |
---|
703 | |
---|
704 | ! print*,'AAAAAAA ',Alp_bl,Ale_bl,lmix |
---|
705 | |
---|
706 | |
---|
707 | ! TEST. IL FAUT REECRIRE LES ALE et ALP |
---|
708 | ! Ale_bl(:)=0.5*wmax(:)*wmax(:) |
---|
709 | ! Alp_bl(:)=0.1*wmax(:)*wmax(:)*wmax(:) |
---|
710 | |
---|
711 | !test:calcul de la ponderation des couches pour KE |
---|
712 | !initialisations |
---|
713 | ! print*,'ponderation' |
---|
714 | |
---|
715 | fm_tot(:)=0. |
---|
716 | wght_th(:,:)=1. |
---|
717 | lalim_conv(:)=lalim(:) |
---|
718 | |
---|
719 | do k=1,klev |
---|
720 | do ig=1,ngrid |
---|
721 | if (k<=lalim_conv(ig)) fm_tot(ig)=fm_tot(ig)+fm(ig,k) |
---|
722 | enddo |
---|
723 | enddo |
---|
724 | |
---|
725 | ! assez bizarre car, si on est dans la couche d'alim et que alim_star et |
---|
726 | ! plus petit que 1.e-10, on prend wght_th=1. |
---|
727 | do k=1,klev |
---|
728 | do ig=1,ngrid |
---|
729 | if (k<=lalim_conv(ig).and.alim_star(ig,k)>1.e-10) then |
---|
730 | wght_th(ig,k)=alim_star(ig,k) |
---|
731 | endif |
---|
732 | enddo |
---|
733 | enddo |
---|
734 | |
---|
735 | ! print*,'apres wght_th' |
---|
736 | !test pour prolonger la convection |
---|
737 | do ig=1,ngrid |
---|
738 | !v1d if ((alim_star(ig,1).lt.1.e-10).and.(therm)) then |
---|
739 | if ((alim_star(ig,1).lt.1.e-10)) then |
---|
740 | lalim_conv(ig)=1 |
---|
741 | wght_th(ig,1)=1. |
---|
742 | ! print*,'lalim_conv ok',lalim_conv(ig),wght_th(ig,1) |
---|
743 | endif |
---|
744 | enddo |
---|
745 | |
---|
746 | |
---|
747 | !calcul du ratqscdiff |
---|
748 | if (prt_level.ge.1) print*,'14e OK convect8' |
---|
749 | var=0. |
---|
750 | vardiff=0. |
---|
751 | ratqsdiff(:,:)=0. |
---|
752 | |
---|
753 | do l=1,klev |
---|
754 | do ig=1,ngrid |
---|
755 | if (l<=lalim(ig)) then |
---|
756 | var=var+alim_star(ig,l)*zqta(ig,l)*1000. |
---|
757 | endif |
---|
758 | enddo |
---|
759 | enddo |
---|
760 | |
---|
761 | if (prt_level.ge.1) print*,'14f OK convect8' |
---|
762 | |
---|
763 | do l=1,klev |
---|
764 | do ig=1,ngrid |
---|
765 | if (l<=lalim(ig)) then |
---|
766 | zf=fraca(ig,l) |
---|
767 | zf2=zf/(1.-zf) |
---|
768 | vardiff=vardiff+alim_star(ig,l)*(zqta(ig,l)*1000.-var)**2 |
---|
769 | endif |
---|
770 | enddo |
---|
771 | enddo |
---|
772 | |
---|
773 | if (prt_level.ge.1) print*,'14g OK convect8' |
---|
774 | do l=1,nlay |
---|
775 | do ig=1,ngrid |
---|
776 | ratqsdiff(ig,l)=sqrt(vardiff)/(po(ig,l)*1000.) |
---|
777 | ! write(11,*)'ratqsdiff=',ratqsdiff(ig,l) |
---|
778 | enddo |
---|
779 | enddo |
---|
780 | !-------------------------------------------------------------------- |
---|
781 | ! |
---|
782 | !ecriture des fichiers sortie |
---|
783 | ! print*,'15 OK convect8 CCCCCCCCCCCCCCCCCCc' |
---|
784 | |
---|
785 | #ifdef wrgrads_thermcell |
---|
786 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main sorties 3D' |
---|
787 | #include "thermcell_out3d.h" |
---|
788 | #endif |
---|
789 | |
---|
790 | endif |
---|
791 | |
---|
792 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main FIN OK' |
---|
793 | |
---|
794 | return |
---|
795 | end |
---|
796 | |
---|
797 | !----------------------------------------------------------------------------- |
---|
798 | |
---|
799 | subroutine test_ltherm(klon,klev,pplev,pplay,long,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,comment) |
---|
800 | IMPLICIT NONE |
---|
801 | #include "iniprint.h" |
---|
802 | |
---|
803 | integer i, k, klon,klev |
---|
804 | real pplev(klon,klev+1),pplay(klon,klev) |
---|
805 | real ztv(klon,klev) |
---|
806 | real po(klon,klev) |
---|
807 | real ztva(klon,klev) |
---|
808 | real zqla(klon,klev) |
---|
809 | real f_star(klon,klev) |
---|
810 | real zw2(klon,klev) |
---|
811 | integer long(klon) |
---|
812 | real seuil |
---|
813 | character*21 comment |
---|
814 | |
---|
815 | if (prt_level.ge.1) THEN |
---|
816 | print*,'WARNING !!! TEST ',comment |
---|
817 | endif |
---|
818 | return |
---|
819 | |
---|
820 | ! test sur la hauteur des thermiques ... |
---|
821 | do i=1,klon |
---|
822 | !IMtemp if (pplay(i,long(i)).lt.seuil*pplev(i,1)) then |
---|
823 | if (prt_level.ge.10) then |
---|
824 | print*,'WARNING ',comment,' au point ',i,' K= ',long(i) |
---|
825 | print*,' K P(MB) THV(K) Qenv(g/kg)THVA QLA(g/kg) F* W2' |
---|
826 | do k=1,klev |
---|
827 | write(6,'(i3,7f10.3)') k,pplay(i,k),ztv(i,k),1000*po(i,k),ztva(i,k),1000*zqla(i,k),f_star(i,k),zw2(i,k) |
---|
828 | enddo |
---|
829 | endif |
---|
830 | enddo |
---|
831 | |
---|
832 | |
---|
833 | return |
---|
834 | end |
---|
835 | |
---|