1 | ! |
---|
2 | ! $Id: thermcell_plume.F90 2046 2014-05-18 13:18:19Z fhourdin $ |
---|
3 | ! |
---|
4 | SUBROUTINE thermcell_plume(itap,ngrid,klev,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz, & |
---|
5 | & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & |
---|
6 | & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & |
---|
7 | & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,w_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & |
---|
8 | & ,lev_out,lunout1,igout) |
---|
9 | !-------------------------------------------------------------------------- |
---|
10 | !thermcell_plume: calcule les valeurs de qt, thetal et w dans l ascendance |
---|
11 | !-------------------------------------------------------------------------- |
---|
12 | |
---|
13 | IMPLICIT NONE |
---|
14 | |
---|
15 | #include "YOMCST.h" |
---|
16 | #include "YOETHF.h" |
---|
17 | #include "FCTTRE.h" |
---|
18 | #include "iniprint.h" |
---|
19 | #include "thermcell.h" |
---|
20 | |
---|
21 | INTEGER itap |
---|
22 | INTEGER lunout1,igout |
---|
23 | INTEGER ngrid,klev |
---|
24 | REAL ptimestep |
---|
25 | REAL ztv(ngrid,klev) |
---|
26 | REAL zthl(ngrid,klev) |
---|
27 | REAL po(ngrid,klev) |
---|
28 | REAL zl(ngrid,klev) |
---|
29 | REAL rhobarz(ngrid,klev) |
---|
30 | REAL zlev(ngrid,klev+1) |
---|
31 | REAL pplev(ngrid,klev+1) |
---|
32 | REAL pphi(ngrid,klev) |
---|
33 | REAL zpspsk(ngrid,klev) |
---|
34 | REAL alim_star(ngrid,klev) |
---|
35 | REAL f0(ngrid) |
---|
36 | INTEGER lalim(ngrid) |
---|
37 | integer lev_out ! niveau pour les print |
---|
38 | integer nbpb |
---|
39 | |
---|
40 | real alim_star_tot(ngrid) |
---|
41 | |
---|
42 | REAL ztva(ngrid,klev) |
---|
43 | REAL ztla(ngrid,klev) |
---|
44 | REAL zqla(ngrid,klev) |
---|
45 | REAL zqta(ngrid,klev) |
---|
46 | REAL zha(ngrid,klev) |
---|
47 | |
---|
48 | REAL detr_star(ngrid,klev) |
---|
49 | REAL coefc |
---|
50 | REAL entr_star(ngrid,klev) |
---|
51 | REAL detr(ngrid,klev) |
---|
52 | REAL entr(ngrid,klev) |
---|
53 | |
---|
54 | REAL csc(ngrid,klev) |
---|
55 | |
---|
56 | REAL zw2(ngrid,klev+1) |
---|
57 | REAL w_est(ngrid,klev+1) |
---|
58 | REAL f_star(ngrid,klev+1) |
---|
59 | REAL wa_moy(ngrid,klev+1) |
---|
60 | |
---|
61 | REAL ztva_est(ngrid,klev) |
---|
62 | REAL ztv_est(ngrid,klev) |
---|
63 | REAL zqla_est(ngrid,klev) |
---|
64 | REAL zqsatth(ngrid,klev) |
---|
65 | REAL zta_est(ngrid,klev) |
---|
66 | REAL ztemp(ngrid),zqsat(ngrid) |
---|
67 | REAL zdw2,zdw2bis |
---|
68 | REAL zw2modif |
---|
69 | REAL zw2fact,zw2factbis |
---|
70 | REAL zeps(ngrid,klev) |
---|
71 | |
---|
72 | REAL linter(ngrid) |
---|
73 | INTEGER lmix(ngrid) |
---|
74 | INTEGER lmix_bis(ngrid) |
---|
75 | REAL wmaxa(ngrid) |
---|
76 | |
---|
77 | INTEGER ig,l,k,lt,it |
---|
78 | |
---|
79 | real zdz,zbuoy(ngrid,klev),zalpha,gamma(ngrid,klev),zdqt(ngrid,klev),zw2m |
---|
80 | real zbuoyjam(ngrid,klev) |
---|
81 | real zbuoybis,zdz2,zdz3,lmel,entrbis,zdzbis |
---|
82 | real fact_shell |
---|
83 | real ztv1,ztv2,factinv,zinv,zlmel |
---|
84 | real ztv_est1,ztv_est2 |
---|
85 | real zcor,zdelta,zcvm5,qlbef |
---|
86 | real betalpha,zbetalpha |
---|
87 | real eps, afact |
---|
88 | REAL REPS,RLvCp,DDT0 |
---|
89 | PARAMETER (DDT0=.01) |
---|
90 | logical Zsat |
---|
91 | LOGICAL active(ngrid),activetmp(ngrid) |
---|
92 | REAL fact_gamma,fact_epsilon,fact_gamma2,fact_epsilon2 |
---|
93 | REAL c2(ngrid,klev) |
---|
94 | Zsat=.false. |
---|
95 | ! Initialisation |
---|
96 | |
---|
97 | RLvCp = RLVTT/RCPD |
---|
98 | fact_epsilon=0.002 |
---|
99 | betalpha=0.9 |
---|
100 | afact=2./3. |
---|
101 | fact_shell=0.85 |
---|
102 | |
---|
103 | zbetalpha=betalpha/(1.+betalpha) |
---|
104 | |
---|
105 | |
---|
106 | ! Initialisations des variables r?elles |
---|
107 | if (1==1) then |
---|
108 | ztva(:,:)=ztv(:,:) |
---|
109 | ztva_est(:,:)=ztva(:,:) |
---|
110 | ztv_est(:,:)=ztv(:,:) |
---|
111 | ztla(:,:)=zthl(:,:) |
---|
112 | zqta(:,:)=po(:,:) |
---|
113 | zqla(:,:)=0. |
---|
114 | zha(:,:) = ztva(:,:) |
---|
115 | else |
---|
116 | ztva(:,:)=0. |
---|
117 | ztv_est(:,:)=0. |
---|
118 | ztva_est(:,:)=0. |
---|
119 | ztla(:,:)=0. |
---|
120 | zqta(:,:)=0. |
---|
121 | zha(:,:) =0. |
---|
122 | endif |
---|
123 | |
---|
124 | zqla_est(:,:)=0. |
---|
125 | zqsatth(:,:)=0. |
---|
126 | zqla(:,:)=0. |
---|
127 | detr_star(:,:)=0. |
---|
128 | entr_star(:,:)=0. |
---|
129 | alim_star(:,:)=0. |
---|
130 | alim_star_tot(:)=0. |
---|
131 | csc(:,:)=0. |
---|
132 | detr(:,:)=0. |
---|
133 | entr(:,:)=0. |
---|
134 | zw2(:,:)=0. |
---|
135 | zbuoy(:,:)=0. |
---|
136 | zbuoyjam(:,:)=0. |
---|
137 | gamma(:,:)=0. |
---|
138 | zeps(:,:)=0. |
---|
139 | w_est(:,:)=0. |
---|
140 | f_star(:,:)=0. |
---|
141 | wa_moy(:,:)=0. |
---|
142 | linter(:)=1. |
---|
143 | ! linter(:)=1. |
---|
144 | ! Initialisation des variables entieres |
---|
145 | lmix(:)=1 |
---|
146 | lmix_bis(:)=2 |
---|
147 | wmaxa(:)=0. |
---|
148 | lalim(:)=1 |
---|
149 | |
---|
150 | |
---|
151 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
152 | ! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres |
---|
153 | ! couches sont instables. |
---|
154 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
155 | active(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2) |
---|
156 | |
---|
157 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
158 | ! Definition de l'alimentation a l'origine dans thermcell_init |
---|
159 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
160 | do l=1,klev-1 |
---|
161 | do ig=1,ngrid |
---|
162 | if (ztv(ig,l)> ztv(ig,l+1) .and. ztv(ig,1)>=ztv(ig,l) ) then |
---|
163 | alim_star(ig,l)=MAX((ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1)),0.) & |
---|
164 | & *sqrt(zlev(ig,l+1)) |
---|
165 | lalim(ig)=l+1 |
---|
166 | alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) |
---|
167 | ! print*,'alim2',l,ztv(ig,l),ztv(ig,l+1),alim_star(ig,l) |
---|
168 | endif |
---|
169 | enddo |
---|
170 | enddo |
---|
171 | do l=1,klev |
---|
172 | do ig=1,ngrid |
---|
173 | if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then |
---|
174 | alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig) |
---|
175 | endif |
---|
176 | enddo |
---|
177 | enddo |
---|
178 | alim_star_tot(:)=1. |
---|
179 | |
---|
180 | |
---|
181 | |
---|
182 | |
---|
183 | !------------------------------------------------------------------------------ |
---|
184 | ! Calcul dans la premiere couche |
---|
185 | ! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere |
---|
186 | ! couche est instable. |
---|
187 | ! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se d??clencher |
---|
188 | ! dans une couche l>1 |
---|
189 | !------------------------------------------------------------------------------ |
---|
190 | do ig=1,ngrid |
---|
191 | ! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu |
---|
192 | ! dans cette couche. |
---|
193 | if (active(ig)) then |
---|
194 | ztla(ig,1)=zthl(ig,1) |
---|
195 | zqta(ig,1)=po(ig,1) |
---|
196 | zqla(ig,1)=zl(ig,1) |
---|
197 | !cr: attention, prise en compte de f*(1)=1 |
---|
198 | f_star(ig,2)=alim_star(ig,1) |
---|
199 | zw2(ig,2)=2.*RG*(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) & |
---|
200 | & *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1)) & |
---|
201 | & *0.4*pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1)) |
---|
202 | w_est(ig,2)=zw2(ig,2) |
---|
203 | endif |
---|
204 | enddo |
---|
205 | ! |
---|
206 | |
---|
207 | !============================================================================== |
---|
208 | !boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique |
---|
209 | !============================================================================== |
---|
210 | do l=2,klev-1 |
---|
211 | !============================================================================== |
---|
212 | |
---|
213 | |
---|
214 | ! On decide si le thermique est encore actif ou non |
---|
215 | ! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test |
---|
216 | do ig=1,ngrid |
---|
217 | active(ig)=active(ig) & |
---|
218 | & .and. zw2(ig,l)>1.e-10 & |
---|
219 | & .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10 |
---|
220 | enddo |
---|
221 | |
---|
222 | |
---|
223 | |
---|
224 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
225 | ! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l |
---|
226 | ! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette |
---|
227 | ! couche |
---|
228 | ! C'est a dire qu'on suppose |
---|
229 | ! ztla(l)=ztla(l-1) et zqta(l)=zqta(l-1) |
---|
230 | ! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer |
---|
231 | ! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre |
---|
232 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
233 | |
---|
234 | ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l-1) |
---|
235 | call thermcell_qsat(ngrid,active,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l-1),zqsat(:)) |
---|
236 | do ig=1,ngrid |
---|
237 | ! print*,'active',active(ig),ig,l |
---|
238 | if(active(ig)) then |
---|
239 | zqla_est(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l-1)-zqsat(ig)) |
---|
240 | ztva_est(ig,l) = ztla(ig,l-1)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla_est(ig,l) |
---|
241 | zta_est(ig,l)=ztva_est(ig,l) |
---|
242 | ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)/zpspsk(ig,l) |
---|
243 | ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l-1) & |
---|
244 | & -zqla_est(ig,l))-zqla_est(ig,l)) |
---|
245 | |
---|
246 | |
---|
247 | !------------------------------------------------ |
---|
248 | !AJAM:nouveau calcul de w? |
---|
249 | !------------------------------------------------ |
---|
250 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
251 | zdzbis=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l-1) |
---|
252 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
253 | |
---|
254 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
255 | zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha) |
---|
256 | zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/fact_epsilon |
---|
257 | zdw2bis=afact*zbuoy(ig,l-1)/fact_epsilon |
---|
258 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
---|
259 | ! w_est(ig,l+1)=(zdz/zdzbis)*Max(0.0001,exp(-zw2fact)* & |
---|
260 | ! & (w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
261 | ! & Max(0.0001,exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2) |
---|
262 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(1-exp(-zw2fact))*zdw2+w_est(ig,l)*exp(-zw2fact)) |
---|
263 | |
---|
264 | !-------------------------------------------------- |
---|
265 | !AJ052014: J'ai remplac? w_est(ig,l) par zw2(ig,l) |
---|
266 | !-------------------------------------------------- |
---|
267 | if (iflag_thermals_ed==8) then |
---|
268 | ! Ancienne version |
---|
269 | w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* & |
---|
270 | & (w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
271 | & (exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)) |
---|
272 | |
---|
273 | ! Nouvelle version Arnaud |
---|
274 | else |
---|
275 | w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* & |
---|
276 | & (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
277 | & (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)) |
---|
278 | endif |
---|
279 | |
---|
280 | |
---|
281 | if (iflag_thermals_ed<6) then |
---|
282 | zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l) |
---|
283 | ! fact_epsilon=0.0005/(zalpha+0.025)**0.5 |
---|
284 | ! fact_epsilon=Min(0.003,0.0004/(zalpha)**0.5) |
---|
285 | fact_epsilon=0.0002/(zalpha+0.1) |
---|
286 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
287 | zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha) |
---|
288 | zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/fact_epsilon |
---|
289 | zdw2bis=afact*zbuoy(ig,l-1)/fact_epsilon |
---|
290 | w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* & |
---|
291 | & (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
292 | & (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)) |
---|
293 | |
---|
294 | endif |
---|
295 | !-------------------------------------------------- |
---|
296 | !AJ052014: J'ai comment? ce if plus n?cessaire puisqu' |
---|
297 | !on fait max(0.0001,.....) |
---|
298 | !-------------------------------------------------- |
---|
299 | |
---|
300 | ! if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then |
---|
301 | ! w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l) |
---|
302 | ! w_est(ig,l+1)=0.0001 |
---|
303 | ! endif |
---|
304 | |
---|
305 | endif |
---|
306 | enddo |
---|
307 | |
---|
308 | |
---|
309 | !------------------------------------------------- |
---|
310 | !calcul des taux d'entrainement et de detrainement |
---|
311 | !------------------------------------------------- |
---|
312 | |
---|
313 | do ig=1,ngrid |
---|
314 | if (active(ig)) then |
---|
315 | |
---|
316 | ! zw2m=max(0.5*(w_est(ig,l)+w_est(ig,l+1)),0.1) |
---|
317 | zw2m=w_est(ig,l+1) |
---|
318 | ! zw2m=zw2(ig,l) |
---|
319 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
320 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
321 | ! zbuoybis=zbuoy(ig,l)+RG*0.1/300. |
---|
322 | zbuoybis=zbuoy(ig,l) |
---|
323 | zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l) |
---|
324 | zdqt(ig,l)=max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l) |
---|
325 | |
---|
326 | |
---|
327 | ! entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha*MAX(0., & |
---|
328 | ! & afact*zbuoybis/zw2m - fact_epsilon ) |
---|
329 | |
---|
330 | ! entr_star(ig,l)=MAX(0.,f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha* & |
---|
331 | ! & afact*zbuoybis/zw2m - fact_epsilon ) |
---|
332 | |
---|
333 | !Modif AJAM |
---|
334 | |
---|
335 | lmel=fact_thermals_ed_dz*zlev(ig,l) |
---|
336 | zlmel=zlev(ig,l)+lmel |
---|
337 | ! lmel=2.5*(zlev(ig,l)-zlev(ig,l-1)) |
---|
338 | lt=l+1 |
---|
339 | zdz2=zlev(ig,lt)-zlev(ig,l) |
---|
340 | !-------------------------------------------------- |
---|
341 | !AJ052014: J'ai remplac? la boucle do par un do while |
---|
342 | ! afin de faire moins de calcul dans la boucle |
---|
343 | !-------------------------------------------------- |
---|
344 | do while (zdz2.lt.lmel) |
---|
345 | lt=lt+1 |
---|
346 | zdz2=zlev(ig,lt)-zlev(ig,l) |
---|
347 | end do |
---|
348 | |
---|
349 | zdz3=zlev(ig,lt)-zlev(ig,lt-1) |
---|
350 | |
---|
351 | !-------------------------------------------------- |
---|
352 | !AJ052014: Si iflag_thermals_ed<8 (par ex 6), alors |
---|
353 | ! on cherche o? se trouve l'altitude d'inversion |
---|
354 | ! en calculant ztv1 (interpolation de la valeur de |
---|
355 | ! theta au niveau lt en utilisant les niveaux lt-1 et |
---|
356 | ! lt-2) et ztv2 (interpolation avec les niveaux lt+1 |
---|
357 | ! et lt+2). Si theta r?ellement calcul?e au niveau lt |
---|
358 | ! comprise entre ztv1 et ztv2, alors il y a inversion |
---|
359 | ! et on calcule son altitude zinv en supposant que ztv(lt) |
---|
360 | ! est une combinaison lin?aire de ztv1 et ztv2. |
---|
361 | ! Ensuite, on calcule la flottabilit? en comparant |
---|
362 | ! la temp?rature de la couche l ? celle de l'air situ? |
---|
363 | ! l+lmel plus haut, ce qui n?cessite de savoir quel fraction |
---|
364 | ! de cet air est au-dessus ou en-dessous de l'inversion |
---|
365 | !-------------------------------------------------- |
---|
366 | |
---|
367 | |
---|
368 | if (iflag_thermals_ed.lt.8) then |
---|
369 | |
---|
370 | ztv1=(ztv(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-2))*zlev(ig,lt)/(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2)) & |
---|
371 | & +(ztv(ig,lt-2)*zlev(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-1)*zlev(ig,lt-2)) & |
---|
372 | & /(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2)) |
---|
373 | |
---|
374 | ztv2=(ztv(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+1))*zlev(ig,lt)/(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1)) & |
---|
375 | & +(ztv(ig,lt+1)*zlev(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+2)*zlev(ig,lt+1)) & |
---|
376 | & /(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1)) |
---|
377 | |
---|
378 | if (ztv(ig,lt).gt.ztv1.and.ztv(ig,lt).lt.ztv2) then |
---|
379 | |
---|
380 | factinv=(ztv2-ztv(ig,lt))/(ztv2-ztv1) |
---|
381 | zinv=zlev(ig,lt-1)+factinv*(zlev(ig,lt)-zlev(ig,lt-1)) |
---|
382 | |
---|
383 | if (zlmel+0.5*zdz.ge.zinv) then |
---|
384 | if (zlmel-0.5*zdz.ge.zinv) then |
---|
385 | |
---|
386 | ztv_est(ig,l)=(ztv(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+1))*(zlmel-0.*zdz)/(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1)) & |
---|
387 | & +(ztv(ig,lt+1)*zlev(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+2)*zlev(ig,lt+1)) & |
---|
388 | & /(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1)) |
---|
389 | |
---|
390 | zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(ztva_est(ig,l)-ztv_est(ig,l))/ztv_est(ig,l)+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
391 | |
---|
392 | else |
---|
393 | |
---|
394 | ztv_est1=(ztv(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+1))*0.5*(zlmel+zinv+0.5*zdz)/(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1)) & |
---|
395 | & +(ztv(ig,lt+1)*zlev(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+2)*zlev(ig,lt+1)) & |
---|
396 | & /(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1)) |
---|
397 | ztv_est2=(ztv(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-2))*0.5*(zinv+zlmel-0.5*zdz)/(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2)) & |
---|
398 | & +(ztv(ig,lt-2)*zlev(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-1)*zlev(ig,lt-2)) & |
---|
399 | & /(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2)) |
---|
400 | zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(((zlmel+0.5*zdz-zinv)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
401 | & ztv_est1)/ztv_est1+((zinv-zlmel+0.5*zdz)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
402 | & ztv_est2)/ztv_est2)+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
403 | |
---|
404 | endif |
---|
405 | |
---|
406 | else |
---|
407 | |
---|
408 | ztv_est(ig,l)=(ztv(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-2))*(zlmel-0.*zdz)/(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2)) & |
---|
409 | & +(ztv(ig,lt-2)*zlev(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-1)*zlev(ig,lt-2)) & |
---|
410 | & /(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2)) |
---|
411 | |
---|
412 | zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(ztva_est(ig,l)-ztv_est(ig,l))/ztv_est(ig,l)+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
413 | ! ztv_est1=(ztv(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+1))*0.5*(zlmel+zinv+0.5*zdz)/(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1)) & |
---|
414 | ! & +(ztv(ig,lt+1)*zlev(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+2)*zlev(ig,lt+1)) & |
---|
415 | ! & /(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1)) |
---|
416 | ! ztv_est2=(ztv(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-2))*0.5*(zinv+zlmel-0.5*zdz)/(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2)) & |
---|
417 | ! & +(ztv(ig,lt-2)*zlev(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-1)*zlev(ig,lt-2)) & |
---|
418 | ! & /(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2)) |
---|
419 | ! zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(((zlmel+0.5*zdz-zinv)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
420 | ! & ztv_est1)/ztv_est1+((zinv-zlmel+0.5*zdz)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
421 | ! & ztv_est2)/ztv_est2)+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
422 | |
---|
423 | |
---|
424 | |
---|
425 | |
---|
426 | ! print*,'on est pass? par l?',l,lt,zbuoyjam(ig,l),zbuoy(ig,l) |
---|
427 | endif |
---|
428 | |
---|
429 | |
---|
430 | else |
---|
431 | |
---|
432 | ! ztv_est(ig,l)=(lmel/zdz2)*(ztv(ig,lt)-ztv(ig,l))+ztv(ig,l) |
---|
433 | ! zbuoyjam(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv_est(ig,l))/ztv_est(ig,l) |
---|
434 | |
---|
435 | zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(((lmel+zdz3-zdz2)/zdz3)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
436 | & ztv(ig,lt))/ztv(ig,lt)+((zdz2-lmel)/zdz3)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
437 | & ztv(ig,lt-1))/ztv(ig,lt-1))+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
438 | |
---|
439 | ! zdqt(ig,l)=Max(0.,((lmel+zdz3-zdz2)/zdz3)*(zqta(ig,l-1)- & |
---|
440 | ! & po(ig,lt))/po(ig,lt)+((zdz2-lmel)/zdz3)*(zqta(ig,l-1)- & |
---|
441 | ! & po(ig,lt-1))/po(ig,lt-1)) |
---|
442 | |
---|
443 | endif |
---|
444 | |
---|
445 | else |
---|
446 | |
---|
447 | zbuoyjam(ig,l)=1.*RG*(((lmel+zdz3-zdz2)/zdz3)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
448 | & ztv(ig,lt))/ztv(ig,lt)+((zdz2-lmel)/zdz3)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
449 | & ztv(ig,lt-1))/ztv(ig,lt-1))+0.*zbuoy(ig,l) |
---|
450 | |
---|
451 | endif |
---|
452 | |
---|
453 | |
---|
454 | ! zbuoyjam(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
455 | |
---|
456 | ! entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha*MAX(0., & |
---|
457 | ! & afact*zbuoyjam(ig,l)/zw2m - fact_epsilon ) |
---|
458 | |
---|
459 | ! entrbis=entr_star(ig,l) |
---|
460 | |
---|
461 | if (iflag_thermals_ed.lt.6) then |
---|
462 | fact_epsilon=0.0002/(zalpha+0.1) |
---|
463 | endif |
---|
464 | |
---|
465 | detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz & |
---|
466 | & *MAX(1.e-4, -afact*zbetalpha*zbuoyjam(ig,l)/zw2m & |
---|
467 | & + 0.012*(zdqt(ig,l)/zw2m)**0.5) |
---|
468 | |
---|
469 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
470 | |
---|
471 | entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha*MAX(0., & |
---|
472 | & afact*zbuoy(ig,l)/zw2m - fact_epsilon) |
---|
473 | |
---|
474 | ! entr_star(ig,l)=Max(0.,f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha* & |
---|
475 | ! & afact*zbuoy(ig,l)/zw2m & |
---|
476 | ! & - 1.*fact_epsilon) |
---|
477 | |
---|
478 | |
---|
479 | ! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour |
---|
480 | ! alim_star et 0 sinon |
---|
481 | if (l.lt.lalim(ig)) then |
---|
482 | alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l)) |
---|
483 | entr_star(ig,l)=0. |
---|
484 | endif |
---|
485 | ! if (l.lt.lalim(ig).and.alim_star(ig,l)>alim_star(ig,l-1)) then |
---|
486 | ! alim_star(ig,l)=entrbis |
---|
487 | ! endif |
---|
488 | |
---|
489 | ! print*,'alim0',zlev(ig,l),entr_star(ig,l),detr_star(ig,l),zw2m,zbuoy(ig,l),f_star(ig,l) |
---|
490 | ! Calcul du flux montant normalise |
---|
491 | f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) & |
---|
492 | & -detr_star(ig,l) |
---|
493 | |
---|
494 | endif |
---|
495 | enddo |
---|
496 | |
---|
497 | |
---|
498 | !---------------------------------------------------------------------------- |
---|
499 | !calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique |
---|
500 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
501 | activetmp(:)=active(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10 |
---|
502 | do ig=1,ngrid |
---|
503 | if (activetmp(ig)) then |
---|
504 | Zsat=.false. |
---|
505 | ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ & |
---|
506 | & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*zthl(ig,l)) & |
---|
507 | & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) |
---|
508 | zqta(ig,l)=(f_star(ig,l)*zqta(ig,l-1)+ & |
---|
509 | & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*po(ig,l)) & |
---|
510 | & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) |
---|
511 | |
---|
512 | endif |
---|
513 | enddo |
---|
514 | |
---|
515 | ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l) |
---|
516 | call thermcell_qsat(ngrid,activetmp,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l),zqsatth(:,l)) |
---|
517 | do ig=1,ngrid |
---|
518 | if (activetmp(ig)) then |
---|
519 | ! on ecrit de maniere conservative (sat ou non) |
---|
520 | ! T = Tl +Lv/Cp ql |
---|
521 | zqla(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l)-zqsatth(ig,l)) |
---|
522 | ztva(ig,l) = ztla(ig,l)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla(ig,l) |
---|
523 | ztva(ig,l) = ztva(ig,l)/zpspsk(ig,l) |
---|
524 | !on rajoute le calcul de zha pour diagnostiques (temp potentielle) |
---|
525 | zha(ig,l) = ztva(ig,l) |
---|
526 | ztva(ig,l) = ztva(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l) & |
---|
527 | & -zqla(ig,l))-zqla(ig,l)) |
---|
528 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
529 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
530 | zdzbis=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l-1) |
---|
531 | zeps(ig,l)=(entr_star(ig,l)+alim_star(ig,l))/(f_star(ig,l)*zdz) |
---|
532 | fact_epsilon=0.002 |
---|
533 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
534 | zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha) |
---|
535 | zdw2= afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) |
---|
536 | zdw2bis= afact*zbuoy(ig,l-1)/(fact_epsilon) |
---|
537 | ! zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
---|
538 | zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* & |
---|
539 | & (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
540 | & (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)) |
---|
541 | |
---|
542 | if (iflag_thermals_ed.lt.6) then |
---|
543 | zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(zw2(ig,l+1))/rhobarz(ig,l) |
---|
544 | ! fact_epsilon=0.0005/(zalpha+0.025)**0.5 |
---|
545 | ! fact_epsilon=Min(0.003,0.0004/(zalpha)**0.5) |
---|
546 | fact_epsilon=0.0002/(zalpha+0.1)**1 |
---|
547 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
548 | zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha) |
---|
549 | zdw2= afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) |
---|
550 | zdw2bis= afact*zbuoy(ig,l-1)/(fact_epsilon) |
---|
551 | |
---|
552 | zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* & |
---|
553 | & (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
554 | & (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)) |
---|
555 | |
---|
556 | endif |
---|
557 | |
---|
558 | |
---|
559 | endif |
---|
560 | enddo |
---|
561 | |
---|
562 | if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 460: ig, l',ig, l |
---|
563 | ! |
---|
564 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
565 | !initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max |
---|
566 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
567 | |
---|
568 | nbpb=0 |
---|
569 | do ig=1,ngrid |
---|
570 | if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then |
---|
571 | ! stop'On tombe sur le cas particulier de thermcell_dry' |
---|
572 | ! print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume' |
---|
573 | nbpb=nbpb+1 |
---|
574 | zw2(ig,l+1)=0. |
---|
575 | linter(ig)=l+1 |
---|
576 | endif |
---|
577 | |
---|
578 | if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then |
---|
579 | linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) & |
---|
580 | & -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) |
---|
581 | zw2(ig,l+1)=0. |
---|
582 | !+CR:04/05/12:correction calcul linter pour calcul de zmax continu |
---|
583 | elseif (f_star(ig,l+1).lt.0.) then |
---|
584 | linter(ig)=(l*(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l)) & |
---|
585 | & -f_star(ig,l))/(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l)) |
---|
586 | zw2(ig,l+1)=0. |
---|
587 | !fin CR:04/05/12 |
---|
588 | endif |
---|
589 | |
---|
590 | wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1)) |
---|
591 | |
---|
592 | if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then |
---|
593 | ! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum |
---|
594 | !on rajoute le calcul de lmix_bis |
---|
595 | if (zqla(ig,l).lt.1.e-10) then |
---|
596 | lmix_bis(ig)=l+1 |
---|
597 | endif |
---|
598 | lmix(ig)=l+1 |
---|
599 | wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1) |
---|
600 | endif |
---|
601 | enddo |
---|
602 | |
---|
603 | if (nbpb>0) then |
---|
604 | print*,'WARNING on tombe ',nbpb,' x sur un pb pour l=',l,' dans thermcell_plume' |
---|
605 | endif |
---|
606 | |
---|
607 | !========================================================================= |
---|
608 | ! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE |
---|
609 | enddo |
---|
610 | !========================================================================= |
---|
611 | |
---|
612 | !on recalcule alim_star_tot |
---|
613 | do ig=1,ngrid |
---|
614 | alim_star_tot(ig)=0. |
---|
615 | enddo |
---|
616 | do ig=1,ngrid |
---|
617 | do l=1,lalim(ig)-1 |
---|
618 | alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) |
---|
619 | enddo |
---|
620 | enddo |
---|
621 | |
---|
622 | |
---|
623 | if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 470: ig, l', ig, l |
---|
624 | |
---|
625 | #undef wrgrads_thermcell |
---|
626 | #ifdef wrgrads_thermcell |
---|
627 | call wrgradsfi(1,klev,entr_star(igout,1:klev),'esta ','esta ') |
---|
628 | call wrgradsfi(1,klev,detr_star(igout,1:klev),'dsta ','dsta ') |
---|
629 | call wrgradsfi(1,klev,zbuoy(igout,1:klev),'buoy ','buoy ') |
---|
630 | call wrgradsfi(1,klev,zdqt(igout,1:klev),'dqt ','dqt ') |
---|
631 | call wrgradsfi(1,klev,w_est(igout,1:klev),'w_est ','w_est ') |
---|
632 | call wrgradsfi(1,klev,w_est(igout,2:klev+1),'w_es2 ','w_es2 ') |
---|
633 | call wrgradsfi(1,klev,zw2(igout,1:klev),'zw2A ','zw2A ') |
---|
634 | #endif |
---|
635 | |
---|
636 | |
---|
637 | return |
---|
638 | end |
---|
639 | |
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640 | |
---|
641 | |
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642 | |
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643 | |
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644 | |
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645 | |
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646 | |
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647 | |
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648 | |
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649 | |
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650 | |
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651 | |
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652 | |
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653 | |
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654 | |
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655 | |
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656 | |
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657 | |
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658 | |
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659 | |
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660 | |
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661 | |
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662 | |
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663 | |
---|
664 | |
---|
665 | |
---|
666 | |
---|
667 | |
---|
668 | |
---|
669 | |
---|
670 | |
---|
671 | |
---|
672 | |
---|
673 | |
---|
674 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
675 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
676 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
677 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
678 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
679 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
680 | SUBROUTINE thermcellV1_plume(itap,ngrid,klev,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz, & |
---|
681 | & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & |
---|
682 | & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & |
---|
683 | & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,w_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & |
---|
684 | & ,lev_out,lunout1,igout) |
---|
685 | |
---|
686 | !-------------------------------------------------------------------------- |
---|
687 | !thermcell_plume: calcule les valeurs de qt, thetal et w dans l ascendance |
---|
688 | ! Version conforme a l'article de Rio et al. 2010. |
---|
689 | ! Code ecrit par Catherine Rio, Arnaud Jam et Frederic Hourdin |
---|
690 | !-------------------------------------------------------------------------- |
---|
691 | |
---|
692 | IMPLICIT NONE |
---|
693 | |
---|
694 | #include "YOMCST.h" |
---|
695 | #include "YOETHF.h" |
---|
696 | #include "FCTTRE.h" |
---|
697 | #include "iniprint.h" |
---|
698 | #include "thermcell.h" |
---|
699 | |
---|
700 | INTEGER itap |
---|
701 | INTEGER lunout1,igout |
---|
702 | INTEGER ngrid,klev |
---|
703 | REAL ptimestep |
---|
704 | REAL ztv(ngrid,klev) |
---|
705 | REAL zthl(ngrid,klev) |
---|
706 | REAL po(ngrid,klev) |
---|
707 | REAL zl(ngrid,klev) |
---|
708 | REAL rhobarz(ngrid,klev) |
---|
709 | REAL zlev(ngrid,klev+1) |
---|
710 | REAL pplev(ngrid,klev+1) |
---|
711 | REAL pphi(ngrid,klev) |
---|
712 | REAL zpspsk(ngrid,klev) |
---|
713 | REAL alim_star(ngrid,klev) |
---|
714 | REAL f0(ngrid) |
---|
715 | INTEGER lalim(ngrid) |
---|
716 | integer lev_out ! niveau pour les print |
---|
717 | integer nbpb |
---|
718 | |
---|
719 | real alim_star_tot(ngrid) |
---|
720 | |
---|
721 | REAL ztva(ngrid,klev) |
---|
722 | REAL ztla(ngrid,klev) |
---|
723 | REAL zqla(ngrid,klev) |
---|
724 | REAL zqta(ngrid,klev) |
---|
725 | REAL zha(ngrid,klev) |
---|
726 | |
---|
727 | REAL detr_star(ngrid,klev) |
---|
728 | REAL coefc |
---|
729 | REAL entr_star(ngrid,klev) |
---|
730 | REAL detr(ngrid,klev) |
---|
731 | REAL entr(ngrid,klev) |
---|
732 | |
---|
733 | REAL csc(ngrid,klev) |
---|
734 | |
---|
735 | REAL zw2(ngrid,klev+1) |
---|
736 | REAL w_est(ngrid,klev+1) |
---|
737 | REAL f_star(ngrid,klev+1) |
---|
738 | REAL wa_moy(ngrid,klev+1) |
---|
739 | |
---|
740 | REAL ztva_est(ngrid,klev) |
---|
741 | REAL zqla_est(ngrid,klev) |
---|
742 | REAL zqsatth(ngrid,klev) |
---|
743 | REAL zta_est(ngrid,klev) |
---|
744 | REAL zbuoyjam(ngrid,klev) |
---|
745 | REAL ztemp(ngrid),zqsat(ngrid) |
---|
746 | REAL zdw2 |
---|
747 | REAL zw2modif |
---|
748 | REAL zw2fact |
---|
749 | REAL zeps(ngrid,klev) |
---|
750 | |
---|
751 | REAL linter(ngrid) |
---|
752 | INTEGER lmix(ngrid) |
---|
753 | INTEGER lmix_bis(ngrid) |
---|
754 | REAL wmaxa(ngrid) |
---|
755 | |
---|
756 | INTEGER ig,l,k |
---|
757 | |
---|
758 | real zdz,zbuoy(ngrid,klev),zalpha,gamma(ngrid,klev),zdqt(ngrid,klev),zw2m |
---|
759 | real zbuoybis |
---|
760 | real zcor,zdelta,zcvm5,qlbef,zdz2 |
---|
761 | real betalpha,zbetalpha |
---|
762 | real eps, afact |
---|
763 | REAL REPS,RLvCp,DDT0 |
---|
764 | PARAMETER (DDT0=.01) |
---|
765 | logical Zsat |
---|
766 | LOGICAL active(ngrid),activetmp(ngrid) |
---|
767 | REAL fact_gamma,fact_epsilon,fact_gamma2,fact_epsilon2 |
---|
768 | REAL c2(ngrid,klev) |
---|
769 | Zsat=.false. |
---|
770 | ! Initialisation |
---|
771 | |
---|
772 | RLvCp = RLVTT/RCPD |
---|
773 | fact_epsilon=0.002 |
---|
774 | betalpha=0.9 |
---|
775 | afact=2./3. |
---|
776 | |
---|
777 | zbetalpha=betalpha/(1.+betalpha) |
---|
778 | |
---|
779 | |
---|
780 | ! Initialisations des variables reeles |
---|
781 | if (1==1) then |
---|
782 | ztva(:,:)=ztv(:,:) |
---|
783 | ztva_est(:,:)=ztva(:,:) |
---|
784 | ztla(:,:)=zthl(:,:) |
---|
785 | zqta(:,:)=po(:,:) |
---|
786 | zha(:,:) = ztva(:,:) |
---|
787 | else |
---|
788 | ztva(:,:)=0. |
---|
789 | ztva_est(:,:)=0. |
---|
790 | ztla(:,:)=0. |
---|
791 | zqta(:,:)=0. |
---|
792 | zha(:,:) =0. |
---|
793 | endif |
---|
794 | |
---|
795 | zqla_est(:,:)=0. |
---|
796 | zqsatth(:,:)=0. |
---|
797 | zqla(:,:)=0. |
---|
798 | detr_star(:,:)=0. |
---|
799 | entr_star(:,:)=0. |
---|
800 | alim_star(:,:)=0. |
---|
801 | alim_star_tot(:)=0. |
---|
802 | csc(:,:)=0. |
---|
803 | detr(:,:)=0. |
---|
804 | entr(:,:)=0. |
---|
805 | zw2(:,:)=0. |
---|
806 | zbuoy(:,:)=0. |
---|
807 | zbuoyjam(:,:)=0. |
---|
808 | gamma(:,:)=0. |
---|
809 | zeps(:,:)=0. |
---|
810 | w_est(:,:)=0. |
---|
811 | f_star(:,:)=0. |
---|
812 | wa_moy(:,:)=0. |
---|
813 | linter(:)=1. |
---|
814 | ! linter(:)=1. |
---|
815 | ! Initialisation des variables entieres |
---|
816 | lmix(:)=1 |
---|
817 | lmix_bis(:)=2 |
---|
818 | wmaxa(:)=0. |
---|
819 | lalim(:)=1 |
---|
820 | |
---|
821 | |
---|
822 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
823 | ! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres |
---|
824 | ! couches sont instables. |
---|
825 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
826 | active(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2) |
---|
827 | |
---|
828 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
829 | ! Definition de l'alimentation a l'origine dans thermcell_init |
---|
830 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
831 | do l=1,klev-1 |
---|
832 | do ig=1,ngrid |
---|
833 | if (ztv(ig,l)> ztv(ig,l+1) .and. ztv(ig,1)>=ztv(ig,l) ) then |
---|
834 | alim_star(ig,l)=MAX((ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1)),0.) & |
---|
835 | & *sqrt(zlev(ig,l+1)) |
---|
836 | lalim(ig)=l+1 |
---|
837 | alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) |
---|
838 | endif |
---|
839 | enddo |
---|
840 | enddo |
---|
841 | do l=1,klev |
---|
842 | do ig=1,ngrid |
---|
843 | if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then |
---|
844 | alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig) |
---|
845 | endif |
---|
846 | enddo |
---|
847 | enddo |
---|
848 | alim_star_tot(:)=1. |
---|
849 | |
---|
850 | |
---|
851 | |
---|
852 | !------------------------------------------------------------------------------ |
---|
853 | ! Calcul dans la premiere couche |
---|
854 | ! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere |
---|
855 | ! couche est instable. |
---|
856 | ! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se d??clencher |
---|
857 | ! dans une couche l>1 |
---|
858 | !------------------------------------------------------------------------------ |
---|
859 | do ig=1,ngrid |
---|
860 | ! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu |
---|
861 | ! dans cette couche. |
---|
862 | if (active(ig)) then |
---|
863 | ztla(ig,1)=zthl(ig,1) |
---|
864 | zqta(ig,1)=po(ig,1) |
---|
865 | zqla(ig,1)=zl(ig,1) |
---|
866 | !cr: attention, prise en compte de f*(1)=1 |
---|
867 | f_star(ig,2)=alim_star(ig,1) |
---|
868 | zw2(ig,2)=2.*RG*(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) & |
---|
869 | & *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1)) & |
---|
870 | & *0.4*pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1)) |
---|
871 | w_est(ig,2)=zw2(ig,2) |
---|
872 | endif |
---|
873 | enddo |
---|
874 | ! |
---|
875 | |
---|
876 | !============================================================================== |
---|
877 | !boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique |
---|
878 | !============================================================================== |
---|
879 | do l=2,klev-1 |
---|
880 | !============================================================================== |
---|
881 | |
---|
882 | |
---|
883 | ! On decide si le thermique est encore actif ou non |
---|
884 | ! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test |
---|
885 | do ig=1,ngrid |
---|
886 | active(ig)=active(ig) & |
---|
887 | & .and. zw2(ig,l)>1.e-10 & |
---|
888 | & .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10 |
---|
889 | enddo |
---|
890 | |
---|
891 | |
---|
892 | |
---|
893 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
894 | ! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l |
---|
895 | ! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette |
---|
896 | ! couche |
---|
897 | ! C'est a dire qu'on suppose |
---|
898 | ! ztla(l)=ztla(l-1) et zqta(l)=zqta(l-1) |
---|
899 | ! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer |
---|
900 | ! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre |
---|
901 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
902 | |
---|
903 | ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l-1) |
---|
904 | call thermcell_qsat(ngrid,active,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l-1),zqsat(:)) |
---|
905 | |
---|
906 | do ig=1,ngrid |
---|
907 | ! print*,'active',active(ig),ig,l |
---|
908 | if(active(ig)) then |
---|
909 | zqla_est(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l-1)-zqsat(ig)) |
---|
910 | ztva_est(ig,l) = ztla(ig,l-1)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla_est(ig,l) |
---|
911 | zta_est(ig,l)=ztva_est(ig,l) |
---|
912 | ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)/zpspsk(ig,l) |
---|
913 | ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l-1) & |
---|
914 | & -zqla_est(ig,l))-zqla_est(ig,l)) |
---|
915 | |
---|
916 | !------------------------------------------------ |
---|
917 | !AJAM:nouveau calcul de w? |
---|
918 | !------------------------------------------------ |
---|
919 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
920 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
921 | |
---|
922 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
923 | zdw2=(afact)*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) |
---|
924 | w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
---|
925 | |
---|
926 | |
---|
927 | if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then |
---|
928 | w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l) |
---|
929 | endif |
---|
930 | endif |
---|
931 | enddo |
---|
932 | |
---|
933 | |
---|
934 | !------------------------------------------------- |
---|
935 | !calcul des taux d'entrainement et de detrainement |
---|
936 | !------------------------------------------------- |
---|
937 | |
---|
938 | do ig=1,ngrid |
---|
939 | if (active(ig)) then |
---|
940 | |
---|
941 | zw2m=max(0.5*(w_est(ig,l)+w_est(ig,l+1)),0.1) |
---|
942 | zw2m=w_est(ig,l+1) |
---|
943 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
944 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
945 | ! zbuoybis=zbuoy(ig,l)+RG*0.1/300. |
---|
946 | zbuoybis=zbuoy(ig,l) |
---|
947 | zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l) |
---|
948 | zdqt(ig,l)=max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l) |
---|
949 | |
---|
950 | |
---|
951 | entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz* zbetalpha*MAX(0., & |
---|
952 | & afact*zbuoybis/zw2m - fact_epsilon ) |
---|
953 | |
---|
954 | |
---|
955 | detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz & |
---|
956 | & *MAX(1.e-3, -afact*zbetalpha*zbuoy(ig,l)/zw2m & |
---|
957 | & + 0.012*(zdqt(ig,l)/zw2m)**0.5 ) |
---|
958 | |
---|
959 | ! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour |
---|
960 | ! alim_star et 0 sinon |
---|
961 | if (l.lt.lalim(ig)) then |
---|
962 | alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l)) |
---|
963 | entr_star(ig,l)=0. |
---|
964 | endif |
---|
965 | |
---|
966 | ! Calcul du flux montant normalise |
---|
967 | f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) & |
---|
968 | & -detr_star(ig,l) |
---|
969 | |
---|
970 | endif |
---|
971 | enddo |
---|
972 | |
---|
973 | |
---|
974 | !---------------------------------------------------------------------------- |
---|
975 | !calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique |
---|
976 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
977 | activetmp(:)=active(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10 |
---|
978 | do ig=1,ngrid |
---|
979 | if (activetmp(ig)) then |
---|
980 | Zsat=.false. |
---|
981 | ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ & |
---|
982 | & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*zthl(ig,l)) & |
---|
983 | & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) |
---|
984 | zqta(ig,l)=(f_star(ig,l)*zqta(ig,l-1)+ & |
---|
985 | & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*po(ig,l)) & |
---|
986 | & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) |
---|
987 | |
---|
988 | endif |
---|
989 | enddo |
---|
990 | |
---|
991 | ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l) |
---|
992 | call thermcell_qsat(ngrid,activetmp,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l),zqsatth(:,l)) |
---|
993 | |
---|
994 | do ig=1,ngrid |
---|
995 | if (activetmp(ig)) then |
---|
996 | ! on ecrit de maniere conservative (sat ou non) |
---|
997 | ! T = Tl +Lv/Cp ql |
---|
998 | zqla(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l)-zqsatth(ig,l)) |
---|
999 | ztva(ig,l) = ztla(ig,l)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla(ig,l) |
---|
1000 | ztva(ig,l) = ztva(ig,l)/zpspsk(ig,l) |
---|
1001 | !on rajoute le calcul de zha pour diagnostiques (temp potentielle) |
---|
1002 | zha(ig,l) = ztva(ig,l) |
---|
1003 | ztva(ig,l) = ztva(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l) & |
---|
1004 | & -zqla(ig,l))-zqla(ig,l)) |
---|
1005 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
1006 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
1007 | zeps(ig,l)=(entr_star(ig,l)+alim_star(ig,l))/(f_star(ig,l)*zdz) |
---|
1008 | |
---|
1009 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
1010 | zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) |
---|
1011 | zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
---|
1012 | endif |
---|
1013 | enddo |
---|
1014 | |
---|
1015 | if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 460: ig, l',ig, l |
---|
1016 | ! |
---|
1017 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
1018 | !initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max |
---|
1019 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
1020 | |
---|
1021 | nbpb=0 |
---|
1022 | do ig=1,ngrid |
---|
1023 | if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then |
---|
1024 | ! stop'On tombe sur le cas particulier de thermcell_dry' |
---|
1025 | ! print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume' |
---|
1026 | nbpb=nbpb+1 |
---|
1027 | zw2(ig,l+1)=0. |
---|
1028 | linter(ig)=l+1 |
---|
1029 | endif |
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1030 | |
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1031 | if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then |
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1032 | linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) & |
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1033 | & -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) |
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1034 | zw2(ig,l+1)=0. |
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1035 | endif |
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1036 | |
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1037 | wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1)) |
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1038 | |
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1039 | if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then |
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1040 | ! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum |
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1041 | !on rajoute le calcul de lmix_bis |
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1042 | if (zqla(ig,l).lt.1.e-10) then |
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1043 | lmix_bis(ig)=l+1 |
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1044 | endif |
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1045 | lmix(ig)=l+1 |
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1046 | wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1) |
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1047 | endif |
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1048 | enddo |
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1049 | |
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1050 | if (nbpb>0) then |
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1051 | print*,'WARNING on tombe ',nbpb,' x sur un pb pour l=',l,' dans thermcell_plume' |
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1052 | endif |
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1053 | |
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1054 | !========================================================================= |
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1055 | ! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE |
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1056 | enddo |
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1057 | !========================================================================= |
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1058 | |
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1059 | !on recalcule alim_star_tot |
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1060 | do ig=1,ngrid |
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1061 | alim_star_tot(ig)=0. |
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1062 | enddo |
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1063 | do ig=1,ngrid |
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1064 | do l=1,lalim(ig)-1 |
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1065 | alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) |
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1066 | enddo |
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1067 | enddo |
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1068 | |
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1069 | |
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1070 | if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 470: ig, l', ig, l |
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1071 | |
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1072 | #undef wrgrads_thermcell |
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1073 | #ifdef wrgrads_thermcell |
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1074 | call wrgradsfi(1,klev,entr_star(igout,1:klev),'esta ','esta ') |
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1075 | call wrgradsfi(1,klev,detr_star(igout,1:klev),'dsta ','dsta ') |
---|
1076 | call wrgradsfi(1,klev,zbuoy(igout,1:klev),'buoy ','buoy ') |
---|
1077 | call wrgradsfi(1,klev,zdqt(igout,1:klev),'dqt ','dqt ') |
---|
1078 | call wrgradsfi(1,klev,w_est(igout,1:klev),'w_est ','w_est ') |
---|
1079 | call wrgradsfi(1,klev,w_est(igout,2:klev+1),'w_es2 ','w_es2 ') |
---|
1080 | call wrgradsfi(1,klev,zw2(igout,1:klev),'zw2A ','zw2A ') |
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1081 | #endif |
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1082 | |
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1083 | |
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1084 | return |
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1085 | end |
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