source: LMDZ5/trunk/libf/phylmd/concvl.F @ 1690

Last change on this file since 1690 was 1650, checked in by Laurent Fairhead, 12 years ago

Inclusion de modifications pour régler le problème convection/traceurs dans la nouvelle
physique

  1. Cozic

Modifications needed to correct the convection/tracers problem with the new physics

  1. Cozic
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 16.3 KB
Line 
1      SUBROUTINE concvl (iflag_con,iflag_clos,
2     .             dtime,paprs,pplay,
3     .             t,q,t_wake,q_wake,s_wake,u,v,tra,ntra,
4     .             ALE,ALP,work1,work2,
5     .             d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,
6     .             rain, snow, kbas, ktop, sigd,
7     .             cbmf,plcl,plfc,wbeff,upwd,dnwd,dnwdbis,
8     .             Ma,mip,Vprecip,
9     .             cape,cin,tvp,Tconv,iflag,
10     .             pbase,bbase,dtvpdt1,dtvpdq1,dplcldt,dplcldr,
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*
22c
23      USE dimphy
24      USE infotrac, ONLY : nbtr
25      IMPLICIT none
26c======================================================================
27c Auteur(s): S. Bony-Lena (LMD/CNRS) date: ???
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
43c ALP-----input-R-puissance disponible pour soulevement
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)
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)
56c Cape----output-R-CAPE (J/kg)
57c Cin ----output-R-CIN  (J/kg)
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
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
64c======================================================================
65c
66#include "dimensions.h"
67c
68       INTEGER iflag_con,iflag_clos
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)
72       REAL t_wake(klon,klev),q_wake(klon,klev)
73       Real s_wake(klon)
74       REAL tra(klon,klev,nbtr)
75       INTEGER ntra
76       REAL work1(klon,klev),work2(klon,klev),ptop2(klon)
77       REAL pmflxr(klon,klev+1),pmflxs(klon,klev+1)
78       REAL ALE(klon),ALP(klon)
79c
80       REAL d_t(klon,klev),d_q(klon,klev),d_u(klon,klev),d_v(klon,klev)
81       REAL dd_t(klon,klev),dd_q(klon,klev)
82       REAL d_tra(klon,klev,nbtr)
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)
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
92       real da(klon,klev),phi(klon,klev,klev),mp(klon,klev)
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
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)
112       REAL Plim1(klon),Plim2(klon),asupmax(klon,klev)
113       REAL supmax0(klon),asupmaxmin(klon)
114c
115       REAL sigd(klon)
116       REAL zx_t,zdelta,zx_qs,zcor
117c
118!       INTEGER iflag_mix
119!       SAVE iflag_mix
120       INTEGER noff, minorig
121       INTEGER i,k,itra
122       REAL qs(klon,klev),qs_wake(klon,klev)
123       REAL cbmf(klon),plcl(klon),plfc(klon),wbeff(klon)
124cLF       SAVE cbmf
125cIM/JYG      REAL, SAVE, ALLOCATABLE :: cbmf(:)
126ccc$OMP THREADPRIVATE(cbmf)!       
127       REAL cbmflast(klon)
128       INTEGER ifrst
129       SAVE ifrst
130       DATA ifrst /0/
131c$OMP THREADPRIVATE(ifrst)
132
133c
134C     Variables supplementaires liees au bilan d'energie
135c      Real paire(klon)
136cLF      Real ql(klon,klev)
137c      Save paire
138cLF      Save ql
139cLF      Real t1(klon,klev),q1(klon,klev)
140cLF      Save t1,q1
141c      Data paire /1./
142       REAL, SAVE, ALLOCATABLE :: ql(:,:), q1(:,:), t1(:,:)
143c$OMP THREADPRIVATE(ql, q1, t1)
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
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)
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
157c$OMP THREADPRIVATE(d_h_vcol_phy)
158      REAL      zero_v(klon)
159      CHARACTER*15 ztit
160      INTEGER   ip_ebil  ! PRINT level for energy conserv. diag.
161      SAVE      ip_ebil
162      DATA      ip_ebil/2/
163c$OMP THREADPRIVATE(ip_ebil)
164      INTEGER   if_ebil ! level for energy conserv. dignostics
165      SAVE      if_ebil
166      DATA      if_ebil/2/
167c$OMP THREADPRIVATE(if_ebil)
168c+jld ec_conser
169      REAL d_t_ec(klon,klev)    ! tendance du a la conersion Ec -> E thermique
170      REAL ZRCPD
171c-jld ec_conser
172cLF
173      INTEGER nloc
174      logical, save :: first=.true.
175c$OMP THREADPRIVATE(first)
176      INTEGER, SAVE :: itap, igout
177c$OMP THREADPRIVATE(itap, igout)
178c
179#include "YOMCST.h"
180#include "YOMCST2.h"
181#include "YOETHF.h"
182#include "FCTTRE.h"
183#include "iniprint.h"
184c
185      if (first) then
186c Allocate some variables LF 04/2008
187c
188cIM/JYG allocate(cbmf(klon))
189        allocate(ql(klon,klev))
190        allocate(t1(klon,klev))
191        allocate(q1(klon,klev))
192        itap=0
193        igout=klon/2+1/klon
194      endif
195c Incrementer le compteur de la physique
196      itap   = itap + 1
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
204c
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
215cym
216      snow(:)=0
217     
218c      IF (ifrst .EQ. 0) THEN
219c         ifrst = 1
220       if (first) then
221         first=.false.
222c
223C===========================================================================
224C    READ IN PARAMETERS FOR THE CLOSURE AND THE MIXING DISTRIBUTION
225C===========================================================================
226C
227      if (iflag_con.eq.3) then
228c     CALL cv3_inicp()
229      CALL cv3_inip()
230      endif
231c
232C===========================================================================
233C    READ IN PARAMETERS FOR CONVECTIVE INHIBITION BY TROPOS. DRYNESS
234C===========================================================================
235C
236cc$$$         open (56,file='supcrit.data')
237cc$$$         read (56,*) Supcrit1, Supcrit2
238cc$$$         close (56)
239c
240         IF (prt_level .ge. 10)
241     &       WRITE(lunout,*) 'supcrit1, supcrit2' ,supcrit1, supcrit2
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
248         DO i = 1, klon
249          cbmf(i) = 0.
250          plcl(i) = 0.
251          sigd(i) = 0.
252         ENDDO
253      ENDIF   !(ifrst .EQ. 0)
254
255c Initialisation a chaque pas de temps
256      plfc(:)  = 0.
257      wbeff(:) = 100.
258
259      DO k = 1, klev+1
260         DO i=1,klon
261         em_ph(i,k) = paprs(i,k) / 100.0
262         pmflxr(i,k)=0.
263         pmflxs(i,k)=0.
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
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
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
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
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
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
328      ENDDO
329      endif ! iflag_con
330c
331C------------------------------------------------------------------
332
333C Main driver for convection:
334C               iflag_con=3 -> nvlle version de KE (JYG)
335C               iflag_con = 30  -> equivalent to convect3
336C               iflag_con = 4  -> equivalent to convect1/2
337c
338c
339      if (iflag_con.eq.30) then
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,
345!!     $              pmflxr,cbmf,work1,work2,           !jyg
346     $              Vprecip,cbmf,work1,work2,            !jyg
347     $              kbas,ktop,
348     $              dtime,Ma,upwd,dnwd,dnwdbis,qcondc,wd,cape,
349     $              da,phi,mp)
350c
351      DO i = 1,klon
352        cbmf(i) = Ma(i,kbas(i))
353      ENDDO
354c
355      else
356
357cLF   necessary for gathered fields
358      nloc=klon
359      CALL cva_driver(klon,klev,klev+1,ntra,nloc,
360     $              iflag_con,iflag_mix,iflag_clos,dtime,
361     :              t,q,qs,t_wake,q_wake,qs_wake,s_wake,u,v,tra,
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,
366     $              cbmf,plcl,plfc,wbeff,work1,work2,ptop2,sigd,
367     $              Ma,mip,Vprecip,upwd,dnwd,dnwdbis,qcondc,wd,
368     $              cape,cin,tvp,
369     $              dd_t,dd_q,Plim1,Plim2,asupmax,supmax0,
370     $              asupmaxmin,lalim_conv,
371!AC!
372     $              da,phi)
373!AC!
374      endif 
375C------------------------------------------------------------------
376      IF (prt_level .ge. 10)
377     .   WRITE(lunout,*) ' cva_driver -> cbmf,plcl,plfc,wbeff ',
378     .                     cbmf(1),plcl(1),plfc(1),wbeff(1)
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
393c
394       if (iflag_con.eq.30) then
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
401       ENDDO
402       endif
403
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
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
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
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
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
457c     print*, 'concvl->: dd_t,dd_q ',dd_t(1,1),dd_q(1,1)
458
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
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
496      RETURN
497      END
498 
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.