| 1 | MODULE cloudth_mod |
|---|
| 2 | |
|---|
| 3 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 4 | |
|---|
| 5 | CONTAINS |
|---|
| 6 | |
|---|
| 7 | SUBROUTINE cloudth(ngrid,klev,ind2, & |
|---|
| 8 | & ztv,po,zqta,fraca, & |
|---|
| 9 | & qcloud,ctot,zpspsk,paprs,ztla,zthl, & |
|---|
| 10 | & ratqs,zqs,t) |
|---|
| 11 | |
|---|
| 12 | |
|---|
| 13 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 14 | |
|---|
| 15 | |
|---|
| 16 | !=========================================================================== |
|---|
| 17 | ! Auteur : Arnaud Octavio Jam (LMD/CNRS) |
|---|
| 18 | ! Date : 25 Mai 2010 |
|---|
| 19 | ! Objet : calcule les valeurs de qc et rneb dans les thermiques |
|---|
| 20 | !=========================================================================== |
|---|
| 21 | |
|---|
| 22 | |
|---|
| 23 | #include "YOMCST.h" |
|---|
| 24 | #include "YOETHF.h" |
|---|
| 25 | #include "FCTTRE.h" |
|---|
| 26 | #include "thermcell.h" |
|---|
| 27 | #include "nuage.h" |
|---|
| 28 | |
|---|
| 29 | INTEGER itap,ind1,ind2 |
|---|
| 30 | INTEGER ngrid,klev,klon,l,ig |
|---|
| 31 | |
|---|
| 32 | REAL ztv(ngrid,klev) |
|---|
| 33 | REAL po(ngrid) |
|---|
| 34 | REAL zqenv(ngrid) |
|---|
| 35 | REAL zqta(ngrid,klev) |
|---|
| 36 | |
|---|
| 37 | REAL fraca(ngrid,klev+1) |
|---|
| 38 | REAL zpspsk(ngrid,klev) |
|---|
| 39 | REAL paprs(ngrid,klev+1) |
|---|
| 40 | REAL ztla(ngrid,klev) |
|---|
| 41 | REAL zthl(ngrid,klev) |
|---|
| 42 | |
|---|
| 43 | REAL zqsatth(ngrid,klev) |
|---|
| 44 | REAL zqsatenv(ngrid,klev) |
|---|
| 45 | |
|---|
| 46 | |
|---|
| 47 | REAL sigma1(ngrid,klev) |
|---|
| 48 | REAL sigma2(ngrid,klev) |
|---|
| 49 | REAL qlth(ngrid,klev) |
|---|
| 50 | REAL qlenv(ngrid,klev) |
|---|
| 51 | REAL qltot(ngrid,klev) |
|---|
| 52 | REAL cth(ngrid,klev) |
|---|
| 53 | REAL cenv(ngrid,klev) |
|---|
| 54 | REAL ctot(ngrid,klev) |
|---|
| 55 | REAL rneb(ngrid,klev) |
|---|
| 56 | REAL t(ngrid,klev) |
|---|
| 57 | REAL qsatmmussig1,qsatmmussig2,sqrt2pi,pi |
|---|
| 58 | REAL rdd,cppd,Lv |
|---|
| 59 | REAL alth,alenv,ath,aenv |
|---|
| 60 | REAL sth,senv,sigma1s,sigma2s,xth,xenv |
|---|
| 61 | REAL Tbef,zdelta,qsatbef,zcor |
|---|
| 62 | REAL qlbef |
|---|
| 63 | REAL ratqs(ngrid,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur |
|---|
| 64 | |
|---|
| 65 | REAL zpdf_sig(ngrid),zpdf_k(ngrid),zpdf_delta(ngrid) |
|---|
| 66 | REAL zpdf_a(ngrid),zpdf_b(ngrid),zpdf_e1(ngrid),zpdf_e2(ngrid) |
|---|
| 67 | REAL zqs(ngrid), qcloud(ngrid) |
|---|
| 68 | REAL erf |
|---|
| 69 | |
|---|
| 70 | |
|---|
| 71 | |
|---|
| 72 | |
|---|
| 73 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 74 | ! Gestion de deux versions de cloudth |
|---|
| 75 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 76 | |
|---|
| 77 | IF (iflag_cloudth_vert.GE.1) THEN |
|---|
| 78 | CALL cloudth_vert(ngrid,klev,ind2, & |
|---|
| 79 | & ztv,po,zqta,fraca, & |
|---|
| 80 | & qcloud,ctot,zpspsk,paprs,ztla,zthl, & |
|---|
| 81 | & ratqs,zqs,t) |
|---|
| 82 | RETURN |
|---|
| 83 | ENDIF |
|---|
| 84 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 85 | |
|---|
| 86 | |
|---|
| 87 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 88 | ! Initialisation des variables r?elles |
|---|
| 89 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 90 | sigma1(:,:)=0. |
|---|
| 91 | sigma2(:,:)=0. |
|---|
| 92 | qlth(:,:)=0. |
|---|
| 93 | qlenv(:,:)=0. |
|---|
| 94 | qltot(:,:)=0. |
|---|
| 95 | rneb(:,:)=0. |
|---|
| 96 | qcloud(:)=0. |
|---|
| 97 | cth(:,:)=0. |
|---|
| 98 | cenv(:,:)=0. |
|---|
| 99 | ctot(:,:)=0. |
|---|
| 100 | qsatmmussig1=0. |
|---|
| 101 | qsatmmussig2=0. |
|---|
| 102 | rdd=287.04 |
|---|
| 103 | cppd=1005.7 |
|---|
| 104 | pi=3.14159 |
|---|
| 105 | Lv=2.5e6 |
|---|
| 106 | sqrt2pi=sqrt(2.*pi) |
|---|
| 107 | |
|---|
| 108 | |
|---|
| 109 | |
|---|
| 110 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 111 | ! Calcul de la fraction du thermique et des ?cart-types des distributions |
|---|
| 112 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 113 | do ind1=1,ngrid |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | if ((ztv(ind1,1).gt.ztv(ind1,2)).and.(fraca(ind1,ind2).gt.1.e-10)) then |
|---|
| 116 | |
|---|
| 117 | zqenv(ind1)=(po(ind1)-fraca(ind1,ind2)*zqta(ind1,ind2))/(1.-fraca(ind1,ind2)) |
|---|
| 118 | |
|---|
| 119 | |
|---|
| 120 | ! zqenv(ind1)=po(ind1) |
|---|
| 121 | Tbef=zthl(ind1,ind2)*zpspsk(ind1,ind2) |
|---|
| 122 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 123 | qsatbef= R2ES * FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 124 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 125 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 126 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 127 | zqsatenv(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 128 | |
|---|
| 129 | |
|---|
| 130 | |
|---|
| 131 | |
|---|
| 132 | alenv=(0.622*Lv*zqsatenv(ind1,ind2))/(rdd*zthl(ind1,ind2)**2) |
|---|
| 133 | aenv=1./(1.+(alenv*Lv/cppd)) |
|---|
| 134 | senv=aenv*(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 135 | |
|---|
| 136 | |
|---|
| 137 | |
|---|
| 138 | |
|---|
| 139 | Tbef=ztla(ind1,ind2)*zpspsk(ind1,ind2) |
|---|
| 140 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 141 | qsatbef= R2ES * FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 142 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 143 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 144 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 145 | zqsatth(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 146 | |
|---|
| 147 | alth=(0.622*Lv*zqsatth(ind1,ind2))/(rdd*ztla(ind1,ind2)**2) |
|---|
| 148 | ath=1./(1.+(alth*Lv/cppd)) |
|---|
| 149 | sth=ath*(zqta(ind1,ind2)-zqsatth(ind1,ind2)) |
|---|
| 150 | |
|---|
| 151 | |
|---|
| 152 | |
|---|
| 153 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 154 | ! Calcul des ?cart-types pour s |
|---|
| 155 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 156 | |
|---|
| 157 | ! sigma1s=(1.1**0.5)*(fraca(ind1,ind2)**0.6)/(1-fraca(ind1,ind2))*((sth-senv)**2)**0.5+ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 158 | ! sigma2s=0.11*((sth-senv)**2)**0.5/(fraca(ind1,ind2)+0.02)**0.4+0.002*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 159 | ! if (paprs(ind1,ind2).gt.90000) then |
|---|
| 160 | ! ratqs(ind1,ind2)=0.002 |
|---|
| 161 | ! else |
|---|
| 162 | ! ratqs(ind1,ind2)=0.002+0.0*(90000-paprs(ind1,ind2))/20000 |
|---|
| 163 | ! endif |
|---|
| 164 | sigma1s=(1.1**0.5)*(fraca(ind1,ind2)**0.6)/(1-fraca(ind1,ind2))*((sth-senv)**2)**0.5+0.002*po(ind1) |
|---|
| 165 | sigma2s=0.11*((sth-senv)**2)**0.5/(fraca(ind1,ind2)+0.01)**0.4+0.002*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 166 | ! sigma1s=ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 167 | ! sigma2s=0.11*((sth-senv)**2)**0.5/(fraca(ind1,ind2)+0.02)**0.4+0.00003 |
|---|
| 168 | |
|---|
| 169 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 170 | ! Calcul de l'eau condens?e et de la couverture nuageuse |
|---|
| 171 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 172 | sqrt2pi=sqrt(2.*pi) |
|---|
| 173 | xth=sth/(sqrt(2.)*sigma2s) |
|---|
| 174 | xenv=senv/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 175 | cth(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xth)) |
|---|
| 176 | cenv(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xenv)) |
|---|
| 177 | ctot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*cth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*cenv(ind1,ind2) |
|---|
| 178 | |
|---|
| 179 | qlth(ind1,ind2)=sigma2s*((exp(-1.*xth**2)/sqrt2pi)+xth*sqrt(2.)*cth(ind1,ind2)) |
|---|
| 180 | qlenv(ind1,ind2)=sigma1s*((exp(-1.*xenv**2)/sqrt2pi)+xenv*sqrt(2.)*cenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 181 | qltot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*qlth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*qlenv(ind1,ind2) |
|---|
| 182 | |
|---|
| 183 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 184 | if (ctot(ind1,ind2).lt.1.e-10) then |
|---|
| 185 | ctot(ind1,ind2)=0. |
|---|
| 186 | qcloud(ind1)=zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 187 | |
|---|
| 188 | else |
|---|
| 189 | |
|---|
| 190 | ctot(ind1,ind2)=ctot(ind1,ind2) |
|---|
| 191 | qcloud(ind1)=qltot(ind1,ind2)/ctot(ind1,ind2)+zqs(ind1) |
|---|
| 192 | |
|---|
| 193 | endif |
|---|
| 194 | |
|---|
| 195 | |
|---|
| 196 | ! print*,sth,sigma2s,qlth(ind1,ind2),ctot(ind1,ind2),qltot(ind1,ind2),'verif' |
|---|
| 197 | |
|---|
| 198 | |
|---|
| 199 | else ! gaussienne environnement seule |
|---|
| 200 | |
|---|
| 201 | zqenv(ind1)=po(ind1) |
|---|
| 202 | Tbef=t(ind1,ind2) |
|---|
| 203 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 204 | qsatbef= R2ES * FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 205 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 206 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 207 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 208 | zqsatenv(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 209 | |
|---|
| 210 | |
|---|
| 211 | ! qlbef=Max(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2),0.) |
|---|
| 212 | zthl(ind1,ind2)=t(ind1,ind2)*(101325/paprs(ind1,ind2))**(rdd/cppd) |
|---|
| 213 | alenv=(0.622*Lv*zqsatenv(ind1,ind2))/(rdd*zthl(ind1,ind2)**2) |
|---|
| 214 | aenv=1./(1.+(alenv*Lv/cppd)) |
|---|
| 215 | senv=aenv*(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 216 | |
|---|
| 217 | |
|---|
| 218 | sigma1s=ratqs(ind1,ind2)*zqenv(ind1) |
|---|
| 219 | |
|---|
| 220 | sqrt2pi=sqrt(2.*pi) |
|---|
| 221 | xenv=senv/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 222 | ctot(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xenv)) |
|---|
| 223 | qltot(ind1,ind2)=sigma1s*((exp(-1.*xenv**2)/sqrt2pi)+xenv*sqrt(2.)*cenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 224 | |
|---|
| 225 | if (ctot(ind1,ind2).lt.1.e-3) then |
|---|
| 226 | ctot(ind1,ind2)=0. |
|---|
| 227 | qcloud(ind1)=zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 228 | |
|---|
| 229 | else |
|---|
| 230 | |
|---|
| 231 | ctot(ind1,ind2)=ctot(ind1,ind2) |
|---|
| 232 | qcloud(ind1)=qltot(ind1,ind2)/ctot(ind1,ind2)+zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 233 | |
|---|
| 234 | endif |
|---|
| 235 | |
|---|
| 236 | |
|---|
| 237 | |
|---|
| 238 | |
|---|
| 239 | |
|---|
| 240 | |
|---|
| 241 | endif |
|---|
| 242 | enddo |
|---|
| 243 | |
|---|
| 244 | return |
|---|
| 245 | ! end |
|---|
| 246 | END SUBROUTINE cloudth |
|---|
| 247 | |
|---|
| 248 | |
|---|
| 249 | |
|---|
| 250 | !=========================================================================== |
|---|
| 251 | SUBROUTINE cloudth_vert(ngrid,klev,ind2, & |
|---|
| 252 | & ztv,po,zqta,fraca, & |
|---|
| 253 | & qcloud,ctot,zpspsk,paprs,ztla,zthl, & |
|---|
| 254 | & ratqs,zqs,t) |
|---|
| 255 | |
|---|
| 256 | !=========================================================================== |
|---|
| 257 | ! Auteur : Arnaud Octavio Jam (LMD/CNRS) |
|---|
| 258 | ! Date : 25 Mai 2010 |
|---|
| 259 | ! Objet : calcule les valeurs de qc et rneb dans les thermiques |
|---|
| 260 | !=========================================================================== |
|---|
| 261 | |
|---|
| 262 | |
|---|
| 263 | USE ioipsl_getin_p_mod, ONLY : getin_p |
|---|
| 264 | |
|---|
| 265 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 266 | |
|---|
| 267 | #include "YOMCST.h" |
|---|
| 268 | #include "YOETHF.h" |
|---|
| 269 | #include "FCTTRE.h" |
|---|
| 270 | #include "thermcell.h" |
|---|
| 271 | #include "nuage.h" |
|---|
| 272 | |
|---|
| 273 | INTEGER itap,ind1,ind2 |
|---|
| 274 | INTEGER ngrid,klev,klon,l,ig |
|---|
| 275 | |
|---|
| 276 | REAL ztv(ngrid,klev) |
|---|
| 277 | REAL po(ngrid) |
|---|
| 278 | REAL zqenv(ngrid) |
|---|
| 279 | REAL zqta(ngrid,klev) |
|---|
| 280 | |
|---|
| 281 | REAL fraca(ngrid,klev+1) |
|---|
| 282 | REAL zpspsk(ngrid,klev) |
|---|
| 283 | REAL paprs(ngrid,klev+1) |
|---|
| 284 | REAL ztla(ngrid,klev) |
|---|
| 285 | REAL zthl(ngrid,klev) |
|---|
| 286 | |
|---|
| 287 | REAL zqsatth(ngrid,klev) |
|---|
| 288 | REAL zqsatenv(ngrid,klev) |
|---|
| 289 | |
|---|
| 290 | |
|---|
| 291 | REAL sigma1(ngrid,klev) |
|---|
| 292 | REAL sigma2(ngrid,klev) |
|---|
| 293 | REAL qlth(ngrid,klev) |
|---|
| 294 | REAL qlenv(ngrid,klev) |
|---|
| 295 | REAL qltot(ngrid,klev) |
|---|
| 296 | REAL cth(ngrid,klev) |
|---|
| 297 | REAL cenv(ngrid,klev) |
|---|
| 298 | REAL ctot(ngrid,klev) |
|---|
| 299 | REAL rneb(ngrid,klev) |
|---|
| 300 | REAL t(ngrid,klev) |
|---|
| 301 | REAL qsatmmussig1,qsatmmussig2,sqrt2pi,pi |
|---|
| 302 | REAL rdd,cppd,Lv,sqrt2,sqrtpi |
|---|
| 303 | REAL alth,alenv,ath,aenv |
|---|
| 304 | REAL sth,senv,sigma1s,sigma2s,xth,xenv |
|---|
| 305 | REAL xth1,xth2,xenv1,xenv2,deltasth, deltasenv |
|---|
| 306 | REAL IntJ,IntI1,IntI2,IntI3,coeffqlenv,coeffqlth |
|---|
| 307 | REAL Tbef,zdelta,qsatbef,zcor |
|---|
| 308 | REAL qlbef |
|---|
| 309 | REAL ratqs(ngrid,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur |
|---|
| 310 | ! Change the width of the PDF used for vertical subgrid scale heterogeneity |
|---|
| 311 | ! (J Jouhaud, JL Dufresne, JB Madeleine) |
|---|
| 312 | REAL,SAVE :: vert_alpha |
|---|
| 313 | !$OMP THREADPRIVATE(vert_alpha) |
|---|
| 314 | LOGICAL, SAVE :: firstcall = .TRUE. |
|---|
| 315 | !$OMP THREADPRIVATE(firstcall) |
|---|
| 316 | |
|---|
| 317 | REAL zpdf_sig(ngrid),zpdf_k(ngrid),zpdf_delta(ngrid) |
|---|
| 318 | REAL zpdf_a(ngrid),zpdf_b(ngrid),zpdf_e1(ngrid),zpdf_e2(ngrid) |
|---|
| 319 | REAL zqs(ngrid), qcloud(ngrid) |
|---|
| 320 | REAL erf |
|---|
| 321 | |
|---|
| 322 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 323 | ! Initialisation des variables r?elles |
|---|
| 324 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 325 | sigma1(:,:)=0. |
|---|
| 326 | sigma2(:,:)=0. |
|---|
| 327 | qlth(:,:)=0. |
|---|
| 328 | qlenv(:,:)=0. |
|---|
| 329 | qltot(:,:)=0. |
|---|
| 330 | rneb(:,:)=0. |
|---|
| 331 | qcloud(:)=0. |
|---|
| 332 | cth(:,:)=0. |
|---|
| 333 | cenv(:,:)=0. |
|---|
| 334 | ctot(:,:)=0. |
|---|
| 335 | qsatmmussig1=0. |
|---|
| 336 | qsatmmussig2=0. |
|---|
| 337 | rdd=287.04 |
|---|
| 338 | cppd=1005.7 |
|---|
| 339 | pi=3.14159 |
|---|
| 340 | Lv=2.5e6 |
|---|
| 341 | sqrt2pi=sqrt(2.*pi) |
|---|
| 342 | sqrt2=sqrt(2.) |
|---|
| 343 | sqrtpi=sqrt(pi) |
|---|
| 344 | |
|---|
| 345 | IF (firstcall) THEN |
|---|
| 346 | vert_alpha=0.5 |
|---|
| 347 | CALL getin_p('cloudth_vert_alpha',vert_alpha) |
|---|
| 348 | WRITE(*,*) 'cloudth_vert_alpha = ', vert_alpha |
|---|
| 349 | firstcall=.FALSE. |
|---|
| 350 | ENDIF |
|---|
| 351 | |
|---|
| 352 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 353 | ! Calcul de la fraction du thermique et des ?cart-types des distributions |
|---|
| 354 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 355 | do ind1=1,ngrid |
|---|
| 356 | |
|---|
| 357 | if ((ztv(ind1,1).gt.ztv(ind1,2)).and.(fraca(ind1,ind2).gt.1.e-10)) then |
|---|
| 358 | |
|---|
| 359 | zqenv(ind1)=(po(ind1)-fraca(ind1,ind2)*zqta(ind1,ind2))/(1.-fraca(ind1,ind2)) |
|---|
| 360 | |
|---|
| 361 | |
|---|
| 362 | ! zqenv(ind1)=po(ind1) |
|---|
| 363 | Tbef=zthl(ind1,ind2)*zpspsk(ind1,ind2) |
|---|
| 364 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 365 | qsatbef= R2ES * FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 366 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 367 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 368 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 369 | zqsatenv(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 370 | |
|---|
| 371 | |
|---|
| 372 | |
|---|
| 373 | |
|---|
| 374 | alenv=(0.622*Lv*zqsatenv(ind1,ind2))/(rdd*zthl(ind1,ind2)**2) |
|---|
| 375 | aenv=1./(1.+(alenv*Lv/cppd)) |
|---|
| 376 | senv=aenv*(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 377 | |
|---|
| 378 | |
|---|
| 379 | |
|---|
| 380 | |
|---|
| 381 | Tbef=ztla(ind1,ind2)*zpspsk(ind1,ind2) |
|---|
| 382 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 383 | qsatbef= R2ES * FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 384 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 385 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 386 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 387 | zqsatth(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 388 | |
|---|
| 389 | alth=(0.622*Lv*zqsatth(ind1,ind2))/(rdd*ztla(ind1,ind2)**2) |
|---|
| 390 | ath=1./(1.+(alth*Lv/cppd)) |
|---|
| 391 | sth=ath*(zqta(ind1,ind2)-zqsatth(ind1,ind2)) |
|---|
| 392 | |
|---|
| 393 | |
|---|
| 394 | |
|---|
| 395 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 396 | ! Calcul des ?cart-types pour s |
|---|
| 397 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 398 | |
|---|
| 399 | sigma1s=(0.92**0.5)*(fraca(ind1,ind2)**0.5)/(1-fraca(ind1,ind2))*((sth-senv)**2)**0.5+ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 400 | sigma2s=0.09*((sth-senv)**2)**0.5/(fraca(ind1,ind2)+0.02)**0.5+0.002*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 401 | ! if (paprs(ind1,ind2).gt.90000) then |
|---|
| 402 | ! ratqs(ind1,ind2)=0.002 |
|---|
| 403 | ! else |
|---|
| 404 | ! ratqs(ind1,ind2)=0.002+0.0*(90000-paprs(ind1,ind2))/20000 |
|---|
| 405 | ! endif |
|---|
| 406 | ! sigma1s=(1.1**0.5)*(fraca(ind1,ind2)**0.6)/(1-fraca(ind1,ind2))*((sth-senv)**2)**0.5+0.002*po(ind1) |
|---|
| 407 | ! sigma2s=0.11*((sth-senv)**2)**0.5/(fraca(ind1,ind2)+0.01)**0.4+0.002*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 408 | ! sigma1s=ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 409 | ! sigma2s=0.11*((sth-senv)**2)**0.5/(fraca(ind1,ind2)+0.02)**0.4+0.00003 |
|---|
| 410 | |
|---|
| 411 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 412 | ! Calcul de l'eau condens?e et de la couverture nuageuse |
|---|
| 413 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 414 | sqrt2pi=sqrt(2.*pi) |
|---|
| 415 | xth=sth/(sqrt(2.)*sigma2s) |
|---|
| 416 | xenv=senv/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 417 | cth(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xth)) |
|---|
| 418 | cenv(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xenv)) |
|---|
| 419 | ctot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*cth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*cenv(ind1,ind2) |
|---|
| 420 | |
|---|
| 421 | qlth(ind1,ind2)=sigma2s*((exp(-1.*xth**2)/sqrt2pi)+xth*sqrt(2.)*cth(ind1,ind2)) |
|---|
| 422 | qlenv(ind1,ind2)=sigma1s*((exp(-1.*xenv**2)/sqrt2pi)+xenv*sqrt(2.)*cenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 423 | qltot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*qlth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*qlenv(ind1,ind2) |
|---|
| 424 | |
|---|
| 425 | IF (iflag_cloudth_vert == 1) THEN |
|---|
| 426 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 427 | ! Version 2: Modification selon J.-Louis. On condense ?? partir de qsat-ratqs |
|---|
| 428 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 429 | ! deltasenv=aenv*ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 430 | ! deltasth=ath*ratqs(ind1,ind2)*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 431 | deltasenv=aenv*ratqs(ind1,ind2)*zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 432 | deltasth=ath*ratqs(ind1,ind2)*zqsatth(ind1,ind2) |
|---|
| 433 | ! deltasenv=aenv*0.01*po(ind1) |
|---|
| 434 | ! deltasth=ath*0.01*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 435 | xenv1=(senv-deltasenv)/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 436 | xenv2=(senv+deltasenv)/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 437 | xth1=(sth-deltasth)/(sqrt(2.)*sigma2s) |
|---|
| 438 | xth2=(sth+deltasth)/(sqrt(2.)*sigma2s) |
|---|
| 439 | coeffqlenv=(sigma1s)**2/(2*sqrtpi*deltasenv) |
|---|
| 440 | coeffqlth=(sigma2s)**2/(2*sqrtpi*deltasth) |
|---|
| 441 | |
|---|
| 442 | cth(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xth2)) |
|---|
| 443 | cenv(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xenv2)) |
|---|
| 444 | ctot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*cth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*cenv(ind1,ind2) |
|---|
| 445 | |
|---|
| 446 | IntJ=sigma1s*(exp(-1.*xenv1**2)/sqrt2pi)+0.5*senv*(1+erf(xenv1)) |
|---|
| 447 | IntI1=coeffqlenv*0.5*(0.5*sqrtpi*(erf(xenv2)-erf(xenv1))+xenv1*exp(-1.*xenv1**2)-xenv2*exp(-1.*xenv2**2)) |
|---|
| 448 | IntI2=coeffqlenv*xenv2*(exp(-1.*xenv2**2)-exp(-1.*xenv1**2)) |
|---|
| 449 | IntI3=coeffqlenv*0.5*sqrtpi*xenv2**2*(erf(xenv2)-erf(xenv1)) |
|---|
| 450 | |
|---|
| 451 | qlenv(ind1,ind2)=IntJ+IntI1+IntI2+IntI3 |
|---|
| 452 | ! qlenv(ind1,ind2)=IntJ |
|---|
| 453 | ! print*, qlenv(ind1,ind2),'VERIF EAU' |
|---|
| 454 | |
|---|
| 455 | |
|---|
| 456 | IntJ=sigma2s*(exp(-1.*xth1**2)/sqrt2pi)+0.5*sth*(1+erf(xth1)) |
|---|
| 457 | ! IntI1=coeffqlth*((0.5*xth1-xth2)*exp(-1.*xth1**2)+0.5*xth2*exp(-1.*xth2**2)) |
|---|
| 458 | ! IntI2=coeffqlth*0.5*sqrtpi*(0.5+xth2**2)*(erf(xth2)-erf(xth1)) |
|---|
| 459 | IntI1=coeffqlth*0.5*(0.5*sqrtpi*(erf(xth2)-erf(xth1))+xth1*exp(-1.*xth1**2)-xth2*exp(-1.*xth2**2)) |
|---|
| 460 | IntI2=coeffqlth*xth2*(exp(-1.*xth2**2)-exp(-1.*xth1**2)) |
|---|
| 461 | IntI3=coeffqlth*0.5*sqrtpi*xth2**2*(erf(xth2)-erf(xth1)) |
|---|
| 462 | qlth(ind1,ind2)=IntJ+IntI1+IntI2+IntI3 |
|---|
| 463 | ! qlth(ind1,ind2)=IntJ |
|---|
| 464 | ! print*, IntJ,IntI1,IntI2,IntI3,qlth(ind1,ind2),'VERIF EAU2' |
|---|
| 465 | qltot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*qlth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*qlenv(ind1,ind2) |
|---|
| 466 | |
|---|
| 467 | ELSE IF (iflag_cloudth_vert == 2) THEN |
|---|
| 468 | |
|---|
| 469 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 470 | ! Version 3: Modification Jean Jouhaud. On condense a partir de -delta s |
|---|
| 471 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 472 | ! deltasenv=aenv*ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 473 | ! deltasth=ath*ratqs(ind1,ind2)*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 474 | ! deltasenv=aenv*ratqs(ind1,ind2)*zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 475 | ! deltasth=ath*ratqs(ind1,ind2)*zqsatth(ind1,ind2) |
|---|
| 476 | deltasenv=aenv*vert_alpha*sigma1s |
|---|
| 477 | deltasth=ath*vert_alpha*sigma2s |
|---|
| 478 | |
|---|
| 479 | xenv1=-(senv+deltasenv)/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 480 | xenv2=-(senv-deltasenv)/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 481 | xth1=-(sth+deltasth)/(sqrt(2.)*sigma2s) |
|---|
| 482 | xth2=-(sth-deltasth)/(sqrt(2.)*sigma2s) |
|---|
| 483 | ! coeffqlenv=(sigma1s)**2/(2*sqrtpi*deltasenv) |
|---|
| 484 | ! coeffqlth=(sigma2s)**2/(2*sqrtpi*deltasth) |
|---|
| 485 | |
|---|
| 486 | cth(ind1,ind2)=0.5*(1.-1.*erf(xth1)) |
|---|
| 487 | cenv(ind1,ind2)=0.5*(1.-1.*erf(xenv1)) |
|---|
| 488 | ctot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*cth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*cenv(ind1,ind2) |
|---|
| 489 | |
|---|
| 490 | IntJ=0.5*senv*(1-erf(xenv2))+(sigma1s/sqrt2pi)*exp(-1.*xenv2**2) |
|---|
| 491 | IntI1=(((senv+deltasenv)**2+(sigma1s)**2)/(8*deltasenv))*(erf(xenv2)-erf(xenv1)) |
|---|
| 492 | IntI2=(sigma1s**2/(4*deltasenv*sqrtpi))*(xenv1*exp(-1.*xenv1**2)-xenv2*exp(-1.*xenv2**2)) |
|---|
| 493 | IntI3=((sqrt2*sigma1s*(senv+deltasenv))/(4*sqrtpi*deltasenv))*(exp(-1.*xenv1**2)-exp(-1.*xenv2**2)) |
|---|
| 494 | |
|---|
| 495 | ! IntI1=0.5*(0.5*sqrtpi*(erf(xenv2)-erf(xenv1))+xenv1*exp(-1.*xenv1**2)-xenv2*exp(-1.*xenv2**2)) |
|---|
| 496 | ! IntI2=xenv2*(exp(-1.*xenv2**2)-exp(-1.*xenv1**2)) |
|---|
| 497 | ! IntI3=0.5*sqrtpi*xenv2**2*(erf(xenv2)-erf(xenv1)) |
|---|
| 498 | |
|---|
| 499 | qlenv(ind1,ind2)=IntJ+IntI1+IntI2+IntI3 |
|---|
| 500 | ! qlenv(ind1,ind2)=IntJ |
|---|
| 501 | ! print*, qlenv(ind1,ind2),'VERIF EAU' |
|---|
| 502 | |
|---|
| 503 | IntJ=0.5*sth*(1-erf(xth2))+(sigma2s/sqrt2pi)*exp(-1.*xth2**2) |
|---|
| 504 | IntI1=(((sth+deltasth)**2+(sigma2s)**2)/(8*deltasth))*(erf(xth2)-erf(xth1)) |
|---|
| 505 | IntI2=(sigma2s**2/(4*deltasth*sqrtpi))*(xth1*exp(-1.*xth1**2)-xth2*exp(-1.*xth2**2)) |
|---|
| 506 | IntI3=((sqrt2*sigma2s*(sth+deltasth))/(4*sqrtpi*deltasth))*(exp(-1.*xth1**2)-exp(-1.*xth2**2)) |
|---|
| 507 | |
|---|
| 508 | qlth(ind1,ind2)=IntJ+IntI1+IntI2+IntI3 |
|---|
| 509 | ! qlth(ind1,ind2)=IntJ |
|---|
| 510 | ! print*, IntJ,IntI1,IntI2,IntI3,qlth(ind1,ind2),'VERIF EAU2' |
|---|
| 511 | qltot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*qlth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*qlenv(ind1,ind2) |
|---|
| 512 | |
|---|
| 513 | |
|---|
| 514 | |
|---|
| 515 | |
|---|
| 516 | ENDIF ! of if (iflag_cloudth_vert==1 or 2) |
|---|
| 517 | |
|---|
| 518 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 519 | |
|---|
| 520 | if (cenv(ind1,ind2).lt.1.e-10.or.cth(ind1,ind2).lt.1.e-10) then |
|---|
| 521 | ctot(ind1,ind2)=0. |
|---|
| 522 | qcloud(ind1)=zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 523 | |
|---|
| 524 | else |
|---|
| 525 | |
|---|
| 526 | ctot(ind1,ind2)=ctot(ind1,ind2) |
|---|
| 527 | qcloud(ind1)=qltot(ind1,ind2)/ctot(ind1,ind2)+zqs(ind1) |
|---|
| 528 | ! qcloud(ind1)=fraca(ind1,ind2)*qlth(ind1,ind2)/cth(ind1,ind2) & |
|---|
| 529 | ! & +(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*qlenv(ind1,ind2)/cenv(ind1,ind2)+zqs(ind1) |
|---|
| 530 | |
|---|
| 531 | endif |
|---|
| 532 | |
|---|
| 533 | |
|---|
| 534 | |
|---|
| 535 | ! print*,sth,sigma2s,qlth(ind1,ind2),ctot(ind1,ind2),qltot(ind1,ind2),'verif' |
|---|
| 536 | |
|---|
| 537 | |
|---|
| 538 | else ! gaussienne environnement seule |
|---|
| 539 | |
|---|
| 540 | zqenv(ind1)=po(ind1) |
|---|
| 541 | Tbef=t(ind1,ind2) |
|---|
| 542 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 543 | qsatbef= R2ES * FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 544 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 545 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 546 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 547 | zqsatenv(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 548 | |
|---|
| 549 | |
|---|
| 550 | ! qlbef=Max(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2),0.) |
|---|
| 551 | zthl(ind1,ind2)=t(ind1,ind2)*(101325/paprs(ind1,ind2))**(rdd/cppd) |
|---|
| 552 | alenv=(0.622*Lv*zqsatenv(ind1,ind2))/(rdd*zthl(ind1,ind2)**2) |
|---|
| 553 | aenv=1./(1.+(alenv*Lv/cppd)) |
|---|
| 554 | senv=aenv*(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 555 | |
|---|
| 556 | |
|---|
| 557 | sigma1s=ratqs(ind1,ind2)*zqenv(ind1) |
|---|
| 558 | |
|---|
| 559 | sqrt2pi=sqrt(2.*pi) |
|---|
| 560 | xenv=senv/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 561 | ctot(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xenv)) |
|---|
| 562 | qltot(ind1,ind2)=sigma1s*((exp(-1.*xenv**2)/sqrt2pi)+xenv*sqrt(2.)*cenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 563 | |
|---|
| 564 | if (ctot(ind1,ind2).lt.1.e-3) then |
|---|
| 565 | ctot(ind1,ind2)=0. |
|---|
| 566 | qcloud(ind1)=zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 567 | |
|---|
| 568 | else |
|---|
| 569 | |
|---|
| 570 | ctot(ind1,ind2)=ctot(ind1,ind2) |
|---|
| 571 | qcloud(ind1)=qltot(ind1,ind2)/ctot(ind1,ind2)+zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 572 | |
|---|
| 573 | endif |
|---|
| 574 | |
|---|
| 575 | |
|---|
| 576 | |
|---|
| 577 | |
|---|
| 578 | |
|---|
| 579 | |
|---|
| 580 | endif |
|---|
| 581 | enddo |
|---|
| 582 | |
|---|
| 583 | return |
|---|
| 584 | ! end |
|---|
| 585 | END SUBROUTINE cloudth_vert |
|---|
| 586 | |
|---|
| 587 | SUBROUTINE cloudth_v3(ngrid,klev,ind2, & |
|---|
| 588 | & ztv,po,zqta,fraca, & |
|---|
| 589 | & qcloud,ctot,ctot_vol,zpspsk,paprs,ztla,zthl, & |
|---|
| 590 | & ratqs,zqs,t) |
|---|
| 591 | |
|---|
| 592 | |
|---|
| 593 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 594 | |
|---|
| 595 | |
|---|
| 596 | !=========================================================================== |
|---|
| 597 | ! Author : Arnaud Octavio Jam (LMD/CNRS) |
|---|
| 598 | ! Date : 25 Mai 2010 |
|---|
| 599 | ! Objet : calcule les valeurs de qc et rneb dans les thermiques |
|---|
| 600 | !=========================================================================== |
|---|
| 601 | |
|---|
| 602 | |
|---|
| 603 | #include "YOMCST.h" |
|---|
| 604 | #include "YOETHF.h" |
|---|
| 605 | #include "FCTTRE.h" |
|---|
| 606 | #include "thermcell.h" |
|---|
| 607 | #include "nuage.h" |
|---|
| 608 | |
|---|
| 609 | INTEGER itap,ind1,ind2 |
|---|
| 610 | INTEGER ngrid,klev,klon,l,ig |
|---|
| 611 | |
|---|
| 612 | REAL ztv(ngrid,klev) |
|---|
| 613 | REAL po(ngrid) |
|---|
| 614 | REAL zqenv(ngrid) |
|---|
| 615 | REAL zqta(ngrid,klev) |
|---|
| 616 | |
|---|
| 617 | REAL fraca(ngrid,klev+1) |
|---|
| 618 | REAL zpspsk(ngrid,klev) |
|---|
| 619 | REAL paprs(ngrid,klev+1) |
|---|
| 620 | REAL ztla(ngrid,klev) |
|---|
| 621 | REAL zthl(ngrid,klev) |
|---|
| 622 | |
|---|
| 623 | REAL zqsatth(ngrid,klev) |
|---|
| 624 | REAL zqsatenv(ngrid,klev) |
|---|
| 625 | |
|---|
| 626 | REAL sigma1(ngrid,klev) |
|---|
| 627 | REAL sigma2(ngrid,klev) |
|---|
| 628 | REAL qlth(ngrid,klev) |
|---|
| 629 | REAL qlenv(ngrid,klev) |
|---|
| 630 | REAL qltot(ngrid,klev) |
|---|
| 631 | REAL cth(ngrid,klev) |
|---|
| 632 | REAL cenv(ngrid,klev) |
|---|
| 633 | REAL ctot(ngrid,klev) |
|---|
| 634 | REAL cth_vol(ngrid,klev) |
|---|
| 635 | REAL cenv_vol(ngrid,klev) |
|---|
| 636 | REAL ctot_vol(ngrid,klev) |
|---|
| 637 | REAL rneb(ngrid,klev) |
|---|
| 638 | REAL t(ngrid,klev) |
|---|
| 639 | REAL qsatmmussig1,qsatmmussig2,sqrt2pi,sqrt2,sqrtpi,pi |
|---|
| 640 | REAL rdd,cppd,Lv |
|---|
| 641 | REAL alth,alenv,ath,aenv |
|---|
| 642 | REAL sth,senv,sigma1s,sigma2s,xth,xenv, exp_xenv1, exp_xenv2,exp_xth1,exp_xth2 |
|---|
| 643 | REAL Tbef,zdelta,qsatbef,zcor |
|---|
| 644 | REAL qlbef |
|---|
| 645 | REAL ratqs(ngrid,klev) ! Determine the width of the vapour distribution |
|---|
| 646 | REAL zpdf_sig(ngrid),zpdf_k(ngrid),zpdf_delta(ngrid) |
|---|
| 647 | REAL zpdf_a(ngrid),zpdf_b(ngrid),zpdf_e1(ngrid),zpdf_e2(ngrid) |
|---|
| 648 | REAL zqs(ngrid), qcloud(ngrid) |
|---|
| 649 | REAL erf |
|---|
| 650 | |
|---|
| 651 | |
|---|
| 652 | |
|---|
| 653 | IF (iflag_cloudth_vert.GE.1) THEN |
|---|
| 654 | CALL cloudth_vert_v3(ngrid,klev,ind2, & |
|---|
| 655 | & ztv,po,zqta,fraca, & |
|---|
| 656 | & qcloud,ctot,ctot_vol,zpspsk,paprs,ztla,zthl, & |
|---|
| 657 | & ratqs,zqs,t) |
|---|
| 658 | RETURN |
|---|
| 659 | ENDIF |
|---|
| 660 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 661 | |
|---|
| 662 | |
|---|
| 663 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 664 | ! Initialisation des variables r?elles |
|---|
| 665 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 666 | sigma1(:,:)=0. |
|---|
| 667 | sigma2(:,:)=0. |
|---|
| 668 | qlth(:,:)=0. |
|---|
| 669 | qlenv(:,:)=0. |
|---|
| 670 | qltot(:,:)=0. |
|---|
| 671 | rneb(:,:)=0. |
|---|
| 672 | qcloud(:)=0. |
|---|
| 673 | cth(:,:)=0. |
|---|
| 674 | cenv(:,:)=0. |
|---|
| 675 | ctot(:,:)=0. |
|---|
| 676 | cth_vol(:,:)=0. |
|---|
| 677 | cenv_vol(:,:)=0. |
|---|
| 678 | ctot_vol(:,:)=0. |
|---|
| 679 | qsatmmussig1=0. |
|---|
| 680 | qsatmmussig2=0. |
|---|
| 681 | rdd=287.04 |
|---|
| 682 | cppd=1005.7 |
|---|
| 683 | pi=3.14159 |
|---|
| 684 | Lv=2.5e6 |
|---|
| 685 | sqrt2pi=sqrt(2.*pi) |
|---|
| 686 | sqrt2=sqrt(2.) |
|---|
| 687 | sqrtpi=sqrt(pi) |
|---|
| 688 | |
|---|
| 689 | |
|---|
| 690 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 691 | ! Cloud fraction in the thermals and standard deviation of the PDFs |
|---|
| 692 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 693 | do ind1=1,ngrid |
|---|
| 694 | |
|---|
| 695 | if ((ztv(ind1,1).gt.ztv(ind1,2)).and.(fraca(ind1,ind2).gt.1.e-10)) then |
|---|
| 696 | |
|---|
| 697 | zqenv(ind1)=(po(ind1)-fraca(ind1,ind2)*zqta(ind1,ind2))/(1.-fraca(ind1,ind2)) |
|---|
| 698 | |
|---|
| 699 | Tbef=zthl(ind1,ind2)*zpspsk(ind1,ind2) |
|---|
| 700 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 701 | qsatbef= R2ES*FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 702 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 703 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 704 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 705 | zqsatenv(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 706 | |
|---|
| 707 | |
|---|
| 708 | alenv=(0.622*Lv*zqsatenv(ind1,ind2))/(rdd*zthl(ind1,ind2)**2) !qsl, p84 |
|---|
| 709 | aenv=1./(1.+(alenv*Lv/cppd)) !al, p84 |
|---|
| 710 | senv=aenv*(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2)) !s, p84 |
|---|
| 711 | |
|---|
| 712 | !po = qt de l'environnement ET des thermique |
|---|
| 713 | !zqenv = qt environnement |
|---|
| 714 | !zqsatenv = qsat environnement |
|---|
| 715 | !zthl = Tl environnement |
|---|
| 716 | |
|---|
| 717 | |
|---|
| 718 | Tbef=ztla(ind1,ind2)*zpspsk(ind1,ind2) |
|---|
| 719 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 720 | qsatbef= R2ES * FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 721 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 722 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 723 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 724 | zqsatth(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 725 | |
|---|
| 726 | alth=(0.622*Lv*zqsatth(ind1,ind2))/(rdd*ztla(ind1,ind2)**2) !qsl, p84 |
|---|
| 727 | ath=1./(1.+(alth*Lv/cppd)) !al, p84 |
|---|
| 728 | sth=ath*(zqta(ind1,ind2)-zqsatth(ind1,ind2)) !s, p84 |
|---|
| 729 | |
|---|
| 730 | !zqta = qt thermals |
|---|
| 731 | !zqsatth = qsat thermals |
|---|
| 732 | !ztla = Tl thermals |
|---|
| 733 | |
|---|
| 734 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 735 | ! s standard deviations |
|---|
| 736 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 737 | |
|---|
| 738 | ! tests |
|---|
| 739 | ! sigma1s=(1.1**0.5)*(fraca(ind1,ind2)**0.6)/(1-fraca(ind1,ind2))*((sth-senv)**2)**0.5+0.002*po(ind1) |
|---|
| 740 | ! sigma1s=(0.92*(fraca(ind1,ind2)**0.5)/(1-fraca(ind1,ind2))*(((sth-senv)**2)**0.5))+ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 741 | ! sigma2s=(0.09*(((sth-senv)**2)**0.5)/((fraca(ind1,ind2)+0.02)**0.5))+0.002*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 742 | ! final option |
|---|
| 743 | sigma1s=(1.1**0.5)*(fraca(ind1,ind2)**0.6)/(1-fraca(ind1,ind2))*((sth-senv)**2)**0.5+ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 744 | sigma2s=0.11*((sth-senv)**2)**0.5/(fraca(ind1,ind2)+0.01)**0.4+0.002*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 745 | |
|---|
| 746 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 747 | ! Condensed water and cloud cover |
|---|
| 748 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 749 | xth=sth/(sqrt2*sigma2s) |
|---|
| 750 | xenv=senv/(sqrt2*sigma1s) |
|---|
| 751 | cth(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xth)) !4.18 p 111, l.7 p115 & 4.20 p 119 thesis Arnaud Jam |
|---|
| 752 | cenv(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xenv)) !4.18 p 111, l.7 p115 & 4.20 p 119 thesis Arnaud Jam |
|---|
| 753 | ctot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*cth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*cenv(ind1,ind2) |
|---|
| 754 | ctot_vol(ind1,ind2)=ctot(ind1,ind2) |
|---|
| 755 | |
|---|
| 756 | qlth(ind1,ind2)=sigma2s*((exp(-1.*xth**2)/sqrt2pi)+xth*sqrt2*cth(ind1,ind2)) |
|---|
| 757 | qlenv(ind1,ind2)=sigma1s*((exp(-1.*xenv**2)/sqrt2pi)+xenv*sqrt2*cenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 758 | qltot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*qlth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*qlenv(ind1,ind2) |
|---|
| 759 | |
|---|
| 760 | if (ctot(ind1,ind2).lt.1.e-10) then |
|---|
| 761 | ctot(ind1,ind2)=0. |
|---|
| 762 | qcloud(ind1)=zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 763 | else |
|---|
| 764 | qcloud(ind1)=qltot(ind1,ind2)/ctot(ind1,ind2)+zqs(ind1) |
|---|
| 765 | endif |
|---|
| 766 | |
|---|
| 767 | else ! Environnement only, follow the if l.110 |
|---|
| 768 | |
|---|
| 769 | zqenv(ind1)=po(ind1) |
|---|
| 770 | Tbef=t(ind1,ind2) |
|---|
| 771 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 772 | qsatbef= R2ES * FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 773 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 774 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 775 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 776 | zqsatenv(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 777 | |
|---|
| 778 | ! qlbef=Max(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2),0.) |
|---|
| 779 | zthl(ind1,ind2)=t(ind1,ind2)*(101325/paprs(ind1,ind2))**(rdd/cppd) |
|---|
| 780 | alenv=(0.622*Lv*zqsatenv(ind1,ind2))/(rdd*zthl(ind1,ind2)**2) |
|---|
| 781 | aenv=1./(1.+(alenv*Lv/cppd)) |
|---|
| 782 | senv=aenv*(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 783 | |
|---|
| 784 | sigma1s=ratqs(ind1,ind2)*zqenv(ind1) |
|---|
| 785 | |
|---|
| 786 | xenv=senv/(sqrt2*sigma1s) |
|---|
| 787 | ctot(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xenv)) |
|---|
| 788 | ctot_vol(ind1,ind2)=ctot(ind1,ind2) |
|---|
| 789 | qltot(ind1,ind2)=sigma1s*((exp(-1.*xenv**2)/sqrt2pi)+xenv*sqrt2*cenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 790 | |
|---|
| 791 | if (ctot(ind1,ind2).lt.1.e-3) then |
|---|
| 792 | ctot(ind1,ind2)=0. |
|---|
| 793 | qcloud(ind1)=zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 794 | else |
|---|
| 795 | qcloud(ind1)=qltot(ind1,ind2)/ctot(ind1,ind2)+zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 796 | endif |
|---|
| 797 | |
|---|
| 798 | |
|---|
| 799 | endif ! From the separation (thermal/envrionnement) et (environnement) only, l.110 et l.183 |
|---|
| 800 | enddo ! from the loop on ngrid l.108 |
|---|
| 801 | return |
|---|
| 802 | ! end |
|---|
| 803 | END SUBROUTINE cloudth_v3 |
|---|
| 804 | |
|---|
| 805 | |
|---|
| 806 | |
|---|
| 807 | !=========================================================================== |
|---|
| 808 | SUBROUTINE cloudth_vert_v3(ngrid,klev,ind2, & |
|---|
| 809 | & ztv,po,zqta,fraca, & |
|---|
| 810 | & qcloud,ctot,ctot_vol,zpspsk,paprs,ztla,zthl, & |
|---|
| 811 | & ratqs,zqs,t) |
|---|
| 812 | |
|---|
| 813 | !=========================================================================== |
|---|
| 814 | ! Auteur : Arnaud Octavio Jam (LMD/CNRS) |
|---|
| 815 | ! Date : 25 Mai 2010 |
|---|
| 816 | ! Objet : calcule les valeurs de qc et rneb dans les thermiques |
|---|
| 817 | !=========================================================================== |
|---|
| 818 | |
|---|
| 819 | |
|---|
| 820 | USE ioipsl_getin_p_mod, ONLY : getin_p |
|---|
| 821 | |
|---|
| 822 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 823 | |
|---|
| 824 | #include "YOMCST.h" |
|---|
| 825 | #include "YOETHF.h" |
|---|
| 826 | #include "FCTTRE.h" |
|---|
| 827 | #include "thermcell.h" |
|---|
| 828 | #include "nuage.h" |
|---|
| 829 | |
|---|
| 830 | INTEGER itap,ind1,ind2 |
|---|
| 831 | INTEGER ngrid,klev,klon,l,ig |
|---|
| 832 | |
|---|
| 833 | REAL ztv(ngrid,klev) |
|---|
| 834 | REAL po(ngrid) |
|---|
| 835 | REAL zqenv(ngrid) |
|---|
| 836 | REAL zqta(ngrid,klev) |
|---|
| 837 | |
|---|
| 838 | REAL fraca(ngrid,klev+1) |
|---|
| 839 | REAL zpspsk(ngrid,klev) |
|---|
| 840 | REAL paprs(ngrid,klev+1) |
|---|
| 841 | REAL ztla(ngrid,klev) |
|---|
| 842 | REAL zthl(ngrid,klev) |
|---|
| 843 | |
|---|
| 844 | REAL zqsatth(ngrid,klev) |
|---|
| 845 | REAL zqsatenv(ngrid,klev) |
|---|
| 846 | |
|---|
| 847 | REAL sigma1(ngrid,klev) |
|---|
| 848 | REAL sigma2(ngrid,klev) |
|---|
| 849 | REAL qlth(ngrid,klev) |
|---|
| 850 | REAL qlenv(ngrid,klev) |
|---|
| 851 | REAL qltot(ngrid,klev) |
|---|
| 852 | REAL cth(ngrid,klev) |
|---|
| 853 | REAL cenv(ngrid,klev) |
|---|
| 854 | REAL ctot(ngrid,klev) |
|---|
| 855 | REAL cth_vol(ngrid,klev) |
|---|
| 856 | REAL cenv_vol(ngrid,klev) |
|---|
| 857 | REAL ctot_vol(ngrid,klev) |
|---|
| 858 | REAL rneb(ngrid,klev) |
|---|
| 859 | REAL t(ngrid,klev) |
|---|
| 860 | REAL qsatmmussig1,qsatmmussig2,sqrtpi,sqrt2,sqrt2pi,pi |
|---|
| 861 | REAL rdd,cppd,Lv |
|---|
| 862 | REAL alth,alenv,ath,aenv |
|---|
| 863 | REAL sth,senv,sigma1s,sigma2s,sigma1s_fraca,sigma1s_ratqs |
|---|
| 864 | REAL xth,xenv,exp_xenv1,exp_xenv2,exp_xth1,exp_xth2 |
|---|
| 865 | REAL xth1,xth2,xenv1,xenv2,deltasth, deltasenv |
|---|
| 866 | REAL IntJ,IntI1,IntI2,IntI3,IntJ_CF,IntI1_CF,IntI3_CF,coeffqlenv,coeffqlth |
|---|
| 867 | REAL Tbef,zdelta,qsatbef,zcor |
|---|
| 868 | REAL qlbef |
|---|
| 869 | REAL ratqs(ngrid,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur |
|---|
| 870 | ! Change the width of the PDF used for vertical subgrid scale heterogeneity |
|---|
| 871 | ! (J Jouhaud, JL Dufresne, JB Madeleine) |
|---|
| 872 | REAL,SAVE :: vert_alpha, vert_alpha_th |
|---|
| 873 | !$OMP THREADPRIVATE(vert_alpha, vert_alpha_th) |
|---|
| 874 | REAL,SAVE :: sigma1s_factor=1.1 |
|---|
| 875 | REAL,SAVE :: sigma1s_power=0.6 |
|---|
| 876 | !$OMP THREADPRIVATE(sigma1s_factor,sigma1s_power) |
|---|
| 877 | INTEGER, SAVE :: iflag_cloudth_vert_noratqs=0 |
|---|
| 878 | !$OMP THREADPRIVATE(iflag_cloudth_vert_noratqs) |
|---|
| 879 | |
|---|
| 880 | LOGICAL, SAVE :: firstcall = .TRUE. |
|---|
| 881 | !$OMP THREADPRIVATE(firstcall) |
|---|
| 882 | |
|---|
| 883 | REAL zpdf_sig(ngrid),zpdf_k(ngrid),zpdf_delta(ngrid) |
|---|
| 884 | REAL zpdf_a(ngrid),zpdf_b(ngrid),zpdf_e1(ngrid),zpdf_e2(ngrid) |
|---|
| 885 | REAL zqs(ngrid), qcloud(ngrid) |
|---|
| 886 | REAL erf |
|---|
| 887 | |
|---|
| 888 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 889 | ! Initialize |
|---|
| 890 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 891 | sigma1(:,:)=0. |
|---|
| 892 | sigma2(:,:)=0. |
|---|
| 893 | qlth(:,:)=0. |
|---|
| 894 | qlenv(:,:)=0. |
|---|
| 895 | qltot(:,:)=0. |
|---|
| 896 | rneb(:,:)=0. |
|---|
| 897 | qcloud(:)=0. |
|---|
| 898 | cth(:,:)=0. |
|---|
| 899 | cenv(:,:)=0. |
|---|
| 900 | ctot(:,:)=0. |
|---|
| 901 | cth_vol(:,:)=0. |
|---|
| 902 | cenv_vol(:,:)=0. |
|---|
| 903 | ctot_vol(:,:)=0. |
|---|
| 904 | qsatmmussig1=0. |
|---|
| 905 | qsatmmussig2=0. |
|---|
| 906 | rdd=287.04 |
|---|
| 907 | cppd=1005.7 |
|---|
| 908 | pi=3.14159 |
|---|
| 909 | Lv=2.5e6 |
|---|
| 910 | sqrt2pi=sqrt(2.*pi) |
|---|
| 911 | sqrt2=sqrt(2.) |
|---|
| 912 | sqrtpi=sqrt(pi) |
|---|
| 913 | |
|---|
| 914 | IF (firstcall) THEN |
|---|
| 915 | vert_alpha=0.5 |
|---|
| 916 | CALL getin_p('cloudth_vert_alpha',vert_alpha) |
|---|
| 917 | WRITE(*,*) 'cloudth_vert_alpha = ', vert_alpha |
|---|
| 918 | ! The factor used for the thermal is equal to that of the environment |
|---|
| 919 | ! if nothing is explicitly specified in the def file |
|---|
| 920 | vert_alpha_th=vert_alpha |
|---|
| 921 | CALL getin_p('cloudth_vert_alpha_th',vert_alpha_th) |
|---|
| 922 | WRITE(*,*) 'cloudth_vert_alpha_th = ', vert_alpha_th |
|---|
| 923 | ! Factor used in the calculation of sigma1s |
|---|
| 924 | CALL getin_p('cloudth_sigma1s_factor',sigma1s_factor) |
|---|
| 925 | WRITE(*,*) 'cloudth_sigma1s_factor = ', sigma1s_factor |
|---|
| 926 | ! Power used in the calculation of sigma1s |
|---|
| 927 | CALL getin_p('cloudth_sigma1s_power',sigma1s_power) |
|---|
| 928 | WRITE(*,*) 'cloudth_sigma1s_power = ', sigma1s_power |
|---|
| 929 | ! Remove the dependency to ratqs from the variance of the vertical PDF |
|---|
| 930 | CALL getin_p('iflag_cloudth_vert_noratqs',iflag_cloudth_vert_noratqs) |
|---|
| 931 | WRITE(*,*) 'iflag_cloudth_vert_noratqs = ', iflag_cloudth_vert_noratqs |
|---|
| 932 | |
|---|
| 933 | firstcall=.FALSE. |
|---|
| 934 | ENDIF |
|---|
| 935 | |
|---|
| 936 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 937 | ! Calcul de la fraction du thermique et des ecart-types des distributions |
|---|
| 938 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 939 | do ind1=1,ngrid |
|---|
| 940 | |
|---|
| 941 | if ((ztv(ind1,1).gt.ztv(ind1,2)).and.(fraca(ind1,ind2).gt.1.e-10)) then !Thermal and environnement |
|---|
| 942 | |
|---|
| 943 | zqenv(ind1)=(po(ind1)-fraca(ind1,ind2)*zqta(ind1,ind2))/(1.-fraca(ind1,ind2)) !qt = a*qtth + (1-a)*qtenv |
|---|
| 944 | |
|---|
| 945 | |
|---|
| 946 | Tbef=zthl(ind1,ind2)*zpspsk(ind1,ind2) |
|---|
| 947 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 948 | qsatbef= R2ES*FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 949 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 950 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 951 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 952 | zqsatenv(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 953 | |
|---|
| 954 | |
|---|
| 955 | alenv=(0.622*Lv*zqsatenv(ind1,ind2))/(rdd*zthl(ind1,ind2)**2) !qsl, p84 |
|---|
| 956 | aenv=1./(1.+(alenv*Lv/cppd)) !al, p84 |
|---|
| 957 | senv=aenv*(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2)) !s, p84 |
|---|
| 958 | |
|---|
| 959 | !zqenv = qt environnement |
|---|
| 960 | !zqsatenv = qsat environnement |
|---|
| 961 | !zthl = Tl environnement |
|---|
| 962 | |
|---|
| 963 | |
|---|
| 964 | Tbef=ztla(ind1,ind2)*zpspsk(ind1,ind2) |
|---|
| 965 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 966 | qsatbef= R2ES * FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 967 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 968 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 969 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 970 | zqsatth(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 971 | |
|---|
| 972 | alth=(0.622*Lv*zqsatth(ind1,ind2))/(rdd*ztla(ind1,ind2)**2) !qsl, p84 |
|---|
| 973 | ath=1./(1.+(alth*Lv/cppd)) !al, p84 |
|---|
| 974 | sth=ath*(zqta(ind1,ind2)-zqsatth(ind1,ind2)) !s, p84 |
|---|
| 975 | |
|---|
| 976 | |
|---|
| 977 | !zqta = qt thermals |
|---|
| 978 | !zqsatth = qsat thermals |
|---|
| 979 | !ztla = Tl thermals |
|---|
| 980 | |
|---|
| 981 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 982 | ! s standard deviation |
|---|
| 983 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 984 | |
|---|
| 985 | sigma1s_fraca = (sigma1s_factor**0.5)*(fraca(ind1,ind2)**sigma1s_power) / & |
|---|
| 986 | & (1-fraca(ind1,ind2))*((sth-senv)**2)**0.5 |
|---|
| 987 | ! sigma1s_fraca = (1.1**0.5)*(fraca(ind1,ind2)**0.6)/(1-fraca(ind1,ind2))*((sth-senv)**2)**0.5 |
|---|
| 988 | sigma1s_ratqs = ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 989 | sigma1s = sigma1s_fraca + sigma1s_ratqs |
|---|
| 990 | sigma2s=(0.09*(((sth-senv)**2)**0.5)/((fraca(ind1,ind2)+0.02)**0.5))+0.002*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 991 | ! tests |
|---|
| 992 | ! sigma1s=(0.92**0.5)*(fraca(ind1,ind2)**0.5)/(1-fraca(ind1,ind2))*((sth-senv)**2)**0.5+ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 993 | ! sigma1s=(0.92*(fraca(ind1,ind2)**0.5)/(1-fraca(ind1,ind2))*(((sth-senv)**2)**0.5))+0.002*zqenv(ind1) |
|---|
| 994 | ! sigma2s=0.09*((sth-senv)**2)**0.5/(fraca(ind1,ind2)+0.02)**0.5+0.002*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 995 | ! sigma2s=(0.09*(((sth-senv)**2)**0.5)/((fraca(ind1,ind2)+0.02)**0.5))+ratqs(ind1,ind2)*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 996 | ! if (paprs(ind1,ind2).gt.90000) then |
|---|
| 997 | ! ratqs(ind1,ind2)=0.002 |
|---|
| 998 | ! else |
|---|
| 999 | ! ratqs(ind1,ind2)=0.002+0.0*(90000-paprs(ind1,ind2))/20000 |
|---|
| 1000 | ! endif |
|---|
| 1001 | ! sigma1s=(1.1**0.5)*(fraca(ind1,ind2)**0.6)/(1-fraca(ind1,ind2))*((sth-senv)**2)**0.5+0.002*po(ind1) |
|---|
| 1002 | ! sigma2s=0.11*((sth-senv)**2)**0.5/(fraca(ind1,ind2)+0.01)**0.4+0.002*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 1003 | ! sigma1s=ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 1004 | ! sigma2s=0.11*((sth-senv)**2)**0.5/(fraca(ind1,ind2)+0.02)**0.4+0.00003 |
|---|
| 1005 | |
|---|
| 1006 | IF (iflag_cloudth_vert == 1) THEN |
|---|
| 1007 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 1008 | ! Version 2: Modification from Arnaud Jam according to JL Dufrense. Condensate from qsat-ratqs |
|---|
| 1009 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 1010 | |
|---|
| 1011 | deltasenv=aenv*ratqs(ind1,ind2)*zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 1012 | deltasth=ath*ratqs(ind1,ind2)*zqsatth(ind1,ind2) |
|---|
| 1013 | |
|---|
| 1014 | xenv1=(senv-deltasenv)/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 1015 | xenv2=(senv+deltasenv)/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 1016 | xth1=(sth-deltasth)/(sqrt(2.)*sigma2s) |
|---|
| 1017 | xth2=(sth+deltasth)/(sqrt(2.)*sigma2s) |
|---|
| 1018 | coeffqlenv=(sigma1s)**2/(2*sqrtpi*deltasenv) |
|---|
| 1019 | coeffqlth=(sigma2s)**2/(2*sqrtpi*deltasth) |
|---|
| 1020 | |
|---|
| 1021 | cth(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xth2)) |
|---|
| 1022 | cenv(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xenv2)) |
|---|
| 1023 | ctot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*cth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*cenv(ind1,ind2) |
|---|
| 1024 | |
|---|
| 1025 | ! Environment |
|---|
| 1026 | IntJ=sigma1s*(exp(-1.*xenv1**2)/sqrt2pi)+0.5*senv*(1+erf(xenv1)) |
|---|
| 1027 | IntI1=coeffqlenv*0.5*(0.5*sqrtpi*(erf(xenv2)-erf(xenv1))+xenv1*exp(-1.*xenv1**2)-xenv2*exp(-1.*xenv2**2)) |
|---|
| 1028 | IntI2=coeffqlenv*xenv2*(exp(-1.*xenv2**2)-exp(-1.*xenv1**2)) |
|---|
| 1029 | IntI3=coeffqlenv*0.5*sqrtpi*xenv2**2*(erf(xenv2)-erf(xenv1)) |
|---|
| 1030 | |
|---|
| 1031 | qlenv(ind1,ind2)=IntJ+IntI1+IntI2+IntI3 |
|---|
| 1032 | |
|---|
| 1033 | ! Thermal |
|---|
| 1034 | IntJ=sigma2s*(exp(-1.*xth1**2)/sqrt2pi)+0.5*sth*(1+erf(xth1)) |
|---|
| 1035 | IntI1=coeffqlth*0.5*(0.5*sqrtpi*(erf(xth2)-erf(xth1))+xth1*exp(-1.*xth1**2)-xth2*exp(-1.*xth2**2)) |
|---|
| 1036 | IntI2=coeffqlth*xth2*(exp(-1.*xth2**2)-exp(-1.*xth1**2)) |
|---|
| 1037 | IntI3=coeffqlth*0.5*sqrtpi*xth2**2*(erf(xth2)-erf(xth1)) |
|---|
| 1038 | qlth(ind1,ind2)=IntJ+IntI1+IntI2+IntI3 |
|---|
| 1039 | qltot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*qlth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*qlenv(ind1,ind2) |
|---|
| 1040 | |
|---|
| 1041 | ELSE IF (iflag_cloudth_vert >= 3) THEN |
|---|
| 1042 | |
|---|
| 1043 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 1044 | ! Version 3: Changes by J. Jouhaud; condensation for q > -delta s |
|---|
| 1045 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 1046 | ! deltasenv=aenv*ratqs(ind1,ind2)*po(ind1) |
|---|
| 1047 | ! deltasth=ath*ratqs(ind1,ind2)*zqta(ind1,ind2) |
|---|
| 1048 | ! deltasenv=aenv*ratqs(ind1,ind2)*zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 1049 | ! deltasth=ath*ratqs(ind1,ind2)*zqsatth(ind1,ind2) |
|---|
| 1050 | IF (iflag_cloudth_vert == 3) THEN |
|---|
| 1051 | deltasenv=aenv*vert_alpha*sigma1s |
|---|
| 1052 | deltasth=ath*vert_alpha_th*sigma2s |
|---|
| 1053 | ELSE IF (iflag_cloudth_vert == 4) THEN |
|---|
| 1054 | IF (iflag_cloudth_vert_noratqs == 1) THEN |
|---|
| 1055 | deltasenv=vert_alpha*sigma1s_fraca |
|---|
| 1056 | deltasth=vert_alpha_th*sigma2s |
|---|
| 1057 | ELSE |
|---|
| 1058 | deltasenv=vert_alpha*sigma1s |
|---|
| 1059 | deltasth=vert_alpha_th*sigma2s |
|---|
| 1060 | ENDIF |
|---|
| 1061 | ENDIF |
|---|
| 1062 | |
|---|
| 1063 | xenv1=-(senv+deltasenv)/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 1064 | xenv2=-(senv-deltasenv)/(sqrt(2.)*sigma1s) |
|---|
| 1065 | exp_xenv1 = exp(-1.*xenv1**2) |
|---|
| 1066 | exp_xenv2 = exp(-1.*xenv2**2) |
|---|
| 1067 | xth1=-(sth+deltasth)/(sqrt(2.)*sigma2s) |
|---|
| 1068 | xth2=-(sth-deltasth)/(sqrt(2.)*sigma2s) |
|---|
| 1069 | exp_xth1 = exp(-1.*xth1**2) |
|---|
| 1070 | exp_xth2 = exp(-1.*xth2**2) |
|---|
| 1071 | |
|---|
| 1072 | !CF_surfacique |
|---|
| 1073 | cth(ind1,ind2)=0.5*(1.-1.*erf(xth1)) |
|---|
| 1074 | cenv(ind1,ind2)=0.5*(1.-1.*erf(xenv1)) |
|---|
| 1075 | ctot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*cth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*cenv(ind1,ind2) |
|---|
| 1076 | |
|---|
| 1077 | |
|---|
| 1078 | !CF_volumique & eau condense |
|---|
| 1079 | !environnement |
|---|
| 1080 | IntJ=0.5*senv*(1-erf(xenv2))+(sigma1s/sqrt2pi)*exp_xenv2 |
|---|
| 1081 | IntJ_CF=0.5*(1.-1.*erf(xenv2)) |
|---|
| 1082 | if (deltasenv .lt. 1.e-10) then |
|---|
| 1083 | qlenv(ind1,ind2)=IntJ |
|---|
| 1084 | cenv_vol(ind1,ind2)=IntJ_CF |
|---|
| 1085 | else |
|---|
| 1086 | IntI1=(((senv+deltasenv)**2+(sigma1s)**2)/(8*deltasenv))*(erf(xenv2)-erf(xenv1)) |
|---|
| 1087 | IntI2=(sigma1s**2/(4*deltasenv*sqrtpi))*(xenv1*exp_xenv1-xenv2*exp_xenv2) |
|---|
| 1088 | IntI3=((sqrt2*sigma1s*(senv+deltasenv))/(4*sqrtpi*deltasenv))*(exp_xenv1-exp_xenv2) |
|---|
| 1089 | IntI1_CF=((senv+deltasenv)*(erf(xenv2)-erf(xenv1)))/(4*deltasenv) |
|---|
| 1090 | IntI3_CF=(sqrt2*sigma1s*(exp_xenv1-exp_xenv2))/(4*sqrtpi*deltasenv) |
|---|
| 1091 | qlenv(ind1,ind2)=IntJ+IntI1+IntI2+IntI3 |
|---|
| 1092 | cenv_vol(ind1,ind2)=IntJ_CF+IntI1_CF+IntI3_CF |
|---|
| 1093 | endif |
|---|
| 1094 | |
|---|
| 1095 | !thermique |
|---|
| 1096 | IntJ=0.5*sth*(1-erf(xth2))+(sigma2s/sqrt2pi)*exp_xth2 |
|---|
| 1097 | IntJ_CF=0.5*(1.-1.*erf(xth2)) |
|---|
| 1098 | if (deltasth .lt. 1.e-10) then |
|---|
| 1099 | qlth(ind1,ind2)=IntJ |
|---|
| 1100 | cth_vol(ind1,ind2)=IntJ_CF |
|---|
| 1101 | else |
|---|
| 1102 | IntI1=(((sth+deltasth)**2+(sigma2s)**2)/(8*deltasth))*(erf(xth2)-erf(xth1)) |
|---|
| 1103 | IntI2=(sigma2s**2/(4*deltasth*sqrtpi))*(xth1*exp_xth1-xth2*exp_xth2) |
|---|
| 1104 | IntI3=((sqrt2*sigma2s*(sth+deltasth))/(4*sqrtpi*deltasth))*(exp_xth1-exp_xth2) |
|---|
| 1105 | IntI1_CF=((sth+deltasth)*(erf(xth2)-erf(xth1)))/(4*deltasth) |
|---|
| 1106 | IntI3_CF=(sqrt2*sigma2s*(exp_xth1-exp_xth2))/(4*sqrtpi*deltasth) |
|---|
| 1107 | qlth(ind1,ind2)=IntJ+IntI1+IntI2+IntI3 |
|---|
| 1108 | cth_vol(ind1,ind2)=IntJ_CF+IntI1_CF+IntI3_CF |
|---|
| 1109 | endif |
|---|
| 1110 | |
|---|
| 1111 | |
|---|
| 1112 | qltot(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*qlth(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*qlenv(ind1,ind2) |
|---|
| 1113 | ctot_vol(ind1,ind2)=fraca(ind1,ind2)*cth_vol(ind1,ind2)+(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*cenv_vol(ind1,ind2) |
|---|
| 1114 | |
|---|
| 1115 | ENDIF ! of if (iflag_cloudth_vert==1 or 3 or 4) |
|---|
| 1116 | |
|---|
| 1117 | |
|---|
| 1118 | if (cenv(ind1,ind2).lt.1.e-10.or.cth(ind1,ind2).lt.1.e-10) then |
|---|
| 1119 | ctot(ind1,ind2)=0. |
|---|
| 1120 | ctot_vol(ind1,ind2)=0. |
|---|
| 1121 | qcloud(ind1)=zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 1122 | |
|---|
| 1123 | else |
|---|
| 1124 | |
|---|
| 1125 | qcloud(ind1)=qltot(ind1,ind2)/ctot(ind1,ind2)+zqs(ind1) |
|---|
| 1126 | ! qcloud(ind1)=fraca(ind1,ind2)*qlth(ind1,ind2)/cth(ind1,ind2) & |
|---|
| 1127 | ! & +(1.-1.*fraca(ind1,ind2))*qlenv(ind1,ind2)/cenv(ind1,ind2)+zqs(ind1) |
|---|
| 1128 | |
|---|
| 1129 | endif |
|---|
| 1130 | |
|---|
| 1131 | else ! Environment only |
|---|
| 1132 | |
|---|
| 1133 | zqenv(ind1)=po(ind1) |
|---|
| 1134 | Tbef=t(ind1,ind2) |
|---|
| 1135 | zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef)) |
|---|
| 1136 | qsatbef= R2ES * FOEEW(Tbef,zdelta)/paprs(ind1,ind2) |
|---|
| 1137 | qsatbef=MIN(0.5,qsatbef) |
|---|
| 1138 | zcor=1./(1.-retv*qsatbef) |
|---|
| 1139 | qsatbef=qsatbef*zcor |
|---|
| 1140 | zqsatenv(ind1,ind2)=qsatbef |
|---|
| 1141 | |
|---|
| 1142 | |
|---|
| 1143 | ! qlbef=Max(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2),0.) |
|---|
| 1144 | zthl(ind1,ind2)=t(ind1,ind2)*(101325/paprs(ind1,ind2))**(rdd/cppd) |
|---|
| 1145 | alenv=(0.622*Lv*zqsatenv(ind1,ind2))/(rdd*zthl(ind1,ind2)**2) |
|---|
| 1146 | aenv=1./(1.+(alenv*Lv/cppd)) |
|---|
| 1147 | senv=aenv*(po(ind1)-zqsatenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 1148 | |
|---|
| 1149 | |
|---|
| 1150 | sigma1s=ratqs(ind1,ind2)*zqenv(ind1) |
|---|
| 1151 | |
|---|
| 1152 | xenv=senv/(sqrt2*sigma1s) |
|---|
| 1153 | ctot(ind1,ind2)=0.5*(1.+1.*erf(xenv)) |
|---|
| 1154 | ctot_vol(ind1,ind2)=ctot(ind1,ind2) |
|---|
| 1155 | qltot(ind1,ind2)=sigma1s*((exp(-1.*xenv**2)/sqrt2pi)+xenv*sqrt2*cenv(ind1,ind2)) |
|---|
| 1156 | |
|---|
| 1157 | if (ctot(ind1,ind2).lt.1.e-3) then |
|---|
| 1158 | ctot(ind1,ind2)=0. |
|---|
| 1159 | qcloud(ind1)=zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 1160 | |
|---|
| 1161 | else |
|---|
| 1162 | |
|---|
| 1163 | qcloud(ind1)=qltot(ind1,ind2)/ctot(ind1,ind2)+zqsatenv(ind1,ind2) |
|---|
| 1164 | |
|---|
| 1165 | endif |
|---|
| 1166 | |
|---|
| 1167 | endif ! From the separation (thermal/envrionnement) et (environnement) only, l.335 et l.492 |
|---|
| 1168 | enddo ! from the loop on ngrid l.333 |
|---|
| 1169 | |
|---|
| 1170 | return |
|---|
| 1171 | ! end |
|---|
| 1172 | END SUBROUTINE cloudth_vert_v3 |
|---|
| 1173 | ! |
|---|
| 1174 | END MODULE cloudth_mod |
|---|
