source: LMDZ5/trunk/libf/phylmd/cv3_vertmix.F90 @ 2654

Last change on this file since 2654 was 2041, checked in by fhourdin, 11 years ago

Corrections associees a la conservation de l'eau par la convection
(Jean-Yves Grandpeix)

Les difficultés sont liées aux niveaux de condensation très bas.

Finalement, j'ai opté pour une valeur minimale du delta_P menant à la
condensation (j'ai pris 1 hPa, soit 10m de soulèvement). Ça évite les
divisions par zero. Et comme les calculs sont faux, de toute façon, si le
niveau de condensation est dans la premiere couche, ce n'est pas trop
grave.

Avec ce cv3_vertmix et dans le cas twpice, j'ai à nouveau conservation

(si ok_conserv_q=y) avec la version svn 2029 (sauf une petite violation par
les thermiques, due vraisemblablement à la valeur de dqimpl (= -1 par
defaut pour les flags distribués avec les cas 1D)).

Corrections associated with numerical conservation of water in the convection.

  • Property copyright set to
    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
    See the license file in the root directory
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 6.3 KB
Line 
1SUBROUTINE cv3_vertmix(len, nd, iflag, plim1, plim2, p, ph, &
2                       t, q, u, v, w, &
3                       wi, nk, tmix, thmix, qmix, qsmix, umix, vmix, plcl)
4  ! **************************************************************
5  ! *
6  ! CV3_VERTMIX   Brassage adiabatique d'une couche d'epaisseur *
7  ! arbitraire.                                   *
8  ! *
9  ! written by   : Grandpeix Jean-Yves, 28/12/2001, 13.14.24    *
10  ! modified by :  Filiberti M-A 06/2005 vectorisation          *
11  ! **************************************************************
12
13  IMPLICIT NONE
14  ! ==============================================================
15
16  ! vertmix : determines theta, t, q, qs, u and v of the mixture generated by
17  ! adiabatic mixing of air between plim1 and plim2 with weighting w.
18  ! If plim1 and plim2 fall within the same model layer, then theta, ... v
19  ! are those of that layer.
20  ! A minimum value (dpmin) is imposed upon plim1-plim2
21
22  ! ===============================================================
23
24  include "cvthermo.h"
25  include "YOETHF.h"
26  include "YOMCST.h"
27  include "FCTTRE.h"
28!inputs:
29  INTEGER, INTENT (IN)                      ::  nd, len
30  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (IN)     ::  nk
31  REAL, DIMENSION (nd), INTENT (IN)        ::  w
32  REAL, DIMENSION (len), INTENT (IN)        :: plim1, plim2
33  REAL, DIMENSION (len,nd), INTENT (IN)     :: t, q
34  REAL, DIMENSION (len,nd), INTENT (IN)     :: u, v
35  REAL, DIMENSION (len,nd), INTENT (IN)     :: p
36  REAL, DIMENSION (len,nd+1), INTENT (IN)   :: ph
37!input/output:
38  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (INOUT)  ::  iflag
39!outputs:
40  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)       :: tmix, thmix, qmix
41  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)       :: umix, vmix
42  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)       :: qsmix
43  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)       :: plcl
44  REAL, DIMENSION (len,nd), INTENT (OUT)    :: wi
45!internal variables :
46  INTEGER i, j
47  INTEGER niflag7
48  INTEGER, DIMENSION(len)                   :: j1, j2
49  REAL                                      :: a, b
50  REAL                                      :: cpn
51  REAL                                      :: x, y, p0, p0m1, zdelta, zcor
52  REAL                                      :: dpmin=1.
53!$OMP THREADPRIVATE(dpmin)
54  REAL, DIMENSION(len)                      :: plim2p  ! = min(plim2(:),plim1(:)-dpmin)
55  REAL, DIMENSION(len)                      :: ahm, dpw, coef
56  REAL, DIMENSION(len)                      :: rdcp, a2, b2, pnk
57  REAL, DIMENSION(len)                      :: rh, chi
58  REAL, DIMENSION(len)                      :: eqwght
59  REAL, DIMENSION(len,nd)                   :: p1, p2
60
61
62!!  print *,' ->cv3_vertmix, plim1,plim2 ', plim1,plim2   !jyg
63  plim2p(:) = min(plim2(:),plim1(:)-dpmin)
64  j1(:)=nd
65  j2(:) = 0
66  DO j = 1, nd
67    DO i = 1, len
68      IF (plim1(i)<=ph(i,j)) j1(i) = j
69!!!      IF (plim2p(i)>=ph(i,j+1) .AND. plim2p(i)<ph(i,j)) j2(i) = j
70      IF (plim2p(i)< ph(i,j)) j2(i) = j
71    END DO
72  END DO
73
74  DO j = 1, nd
75    DO i = 1, len
76      wi(i, j) = 0.
77    END DO
78  END DO
79  DO i = 1, len
80    ahm(i) = 0.
81    qmix(i) = 0.
82    umix(i) = 0.
83    vmix(i) = 0.
84    dpw(i) = 0.
85    a2(i) = 0.0
86    b2(i) = 0.
87    pnk(i) = p(i, nk(i))
88  END DO
89  eqwght(:) = 0.
90
91  p0 = 1000.
92  p0m1 = 1./p0
93
94  DO i = 1, len
95    IF (j2(i) < j1(i)) THEN
96      coef(i) = 1.
97      eqwght(i) = 1.
98    ELSE
99      coef(i) = 1./(plim1(i)-plim2p(i))
100    ENDIF
101  END DO
102
103!!  print *,'cv3_vertmix, j1,j2,coef ', j1,j2,coef  !jyg
104
105  DO j = 1, nd
106    DO i = 1, len
107      IF (j>=j1(i) .AND. j<=j2(i)) THEN
108        p1(i, j) = min(ph(i,j), plim1(i))
109        p2(i, j) = max(ph(i,j+1), plim2p(i))
110        ! CRtest:couplage thermiques: deja normalise
111        ! wi(i,j) = w(j)
112        ! print*,'wi',wi(i,j)
113        wi(i, j) = w(j)*(p1(i,j)-p2(i,j))*coef(i)+eqwght(i)
114        dpw(i) = dpw(i) + wi(i, j)
115
116!!  print *,'cv3_vertmix, j, wi(1,j),dpw ', j, wi(1,j),dpw  !jyg
117
118      END IF
119    END DO
120  END DO
121
122  ! CR:print
123  ! do i=1,len
124  ! print*,'plim',plim1(i),plim2p(i)
125  ! enddo
126  DO j = 1, nd
127    DO i = 1, len
128      IF (j>=j1(i) .AND. j<=j2(i)) THEN
129        wi(i, j) = wi(i, j)/dpw(i)
130        ahm(i) = ahm(i) + (cpd*(1.-q(i,j))+q(i,j)*cpv)*t(i, j)*wi(i, j)
131        qmix(i) = qmix(i) + q(i, j)*wi(i, j)
132        umix(i) = umix(i) + u(i, j)*wi(i, j)
133        vmix(i) = vmix(i) + v(i, j)*wi(i, j)
134      END IF
135    END DO
136  END DO
137
138  DO i = 1, len
139    rdcp(i) = (rrd*(1.-qmix(i))+qmix(i)*rrv)/(cpd*(1.-qmix(i))+qmix(i)*cpv)
140  END DO
141
142
143!!  print *,'cv3_vertmix, rdcp ', rdcp  !jyg
144
145
146
147  DO j = 1, nd
148    DO i = 1, len
149      IF (j>=j1(i) .AND. j<=j2(i)) THEN
150        ! c            x=(.5*(p1(i,j)+p2(i,j))*p0m1)**rdcp(i)
151        y = (.5*(p1(i,j)+p2(i,j))/pnk(i))**rdcp(i)
152        ! c            a2(i)=a2(i)+(cpd*(1.-qmix(i))+qmix(i)*cpv)*x*wi(i,j)
153        b2(i) = b2(i) + (cpd*(1.-qmix(i))+qmix(i)*cpv)*y*wi(i, j)
154      END IF
155    END DO
156  END DO
157
158  DO i = 1, len
159    tmix(i) = ahm(i)/b2(i)
160    thmix(i) = tmix(i)*(p0/pnk(i))**rdcp(i)
161    ! print*,'thmix ahm',ahm(i),b2(i)
162    ! print*,'thmix t',tmix(i),p0
163    ! print*,'thmix p',pnk(i),rdcp(i)
164    ! print*,'thmix',thmix(i)
165    ! c         thmix(i) = ahm(i)/a2(i)
166    ! c         tmix(i)= thmix(i)*(pnk(i)*p0m1)**rdcp(i)
167    zdelta = max(0., sign(1.,rtt-tmix(i)))
168    qsmix(i) = r2es*foeew(tmix(i), zdelta)/(pnk(i)*100.)
169    qsmix(i) = min(0.5, qsmix(i))
170    zcor = 1./(1.-retv*qsmix(i))
171    qsmix(i) = qsmix(i)*zcor
172  END DO
173
174  ! -------------------------------------------------------------------
175  ! --- Calculate lifted condensation level of air at parcel origin level
176  ! --- (Within 0.2% of formula of Bolton, MON. WEA. REV.,1980)
177  ! -------------------------------------------------------------------
178
179  a = 1669.0 ! convect3
180  b = 122.0 ! convect3
181
182
183  niflag7 = 0
184  DO i = 1, len
185
186    IF (iflag(i)/=7) THEN ! modif sb Jun7th 2002
187
188      rh(i) = qmix(i)/qsmix(i)
189      chi(i) = tmix(i)/(a-b*rh(i)-tmix(i)) ! convect3
190      ! ATTENTION, la LIGNE DESSOUS A ETE RAJOUTEE ARBITRAIREMENT ET
191      ! MASQUE UN PB POTENTIEL
192      chi(i) = max(chi(i), 0.)
193      rh(i) = max(rh(i), 0.)
194      plcl(i) = pnk(i)*(rh(i)**chi(i))
195      IF (((plcl(i)<200.0) .OR. (plcl(i)>=2000.0)) .AND. (iflag(i)==0)) &
196          iflag(i) = 8
197
198    ELSE
199
200      niflag7 = niflag7 + 1
201      plcl(i) = plim2p(i)
202
203    END IF ! iflag=7
204
205    ! print*,'NIFLAG7  =',niflag7
206
207  END DO
208
209!!  print *,' cv3_vertmix->'  !jyg
210
211
212  RETURN
213END SUBROUTINE cv3_vertmix
214
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.