1 | |
---|
2 | ! $Header$ |
---|
3 | |
---|
4 | SUBROUTINE yamada4(ngrid, dt, g, rconst, plev, temp, zlev, zlay, u, v, teta, & |
---|
5 | cd, q2, km, kn, kq, ustar, iflag_pbl) |
---|
6 | USE dimphy |
---|
7 | USE print_control_mod, ONLY: prt_level |
---|
8 | IMPLICIT NONE |
---|
9 | ! ....................................................................... |
---|
10 | ! ym#include "dimensions.h" |
---|
11 | ! ym#include "dimphy.h" |
---|
12 | ! ....................................................................... |
---|
13 | |
---|
14 | ! dt : pas de temps |
---|
15 | ! g : g |
---|
16 | ! zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche |
---|
17 | ! de meme indice) |
---|
18 | ! zlay : altitude au centre de chaque couche |
---|
19 | ! u,v : vitesse au centre de chaque couche |
---|
20 | ! (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
21 | ! teta : temperature potentielle au centre de chaque couche |
---|
22 | ! (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
23 | ! cd : cdrag |
---|
24 | ! (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
25 | ! q2 : $q^2$ au bas de chaque couche |
---|
26 | ! (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
27 | ! (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
---|
28 | ! km : diffusivite turbulente de quantite de mouvement (au bas de chaque |
---|
29 | ! couche) |
---|
30 | ! (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
---|
31 | ! kn : diffusivite turbulente des scalaires (au bas de chaque couche) |
---|
32 | ! (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
---|
33 | |
---|
34 | ! iflag_pbl doit valoir entre 6 et 9 |
---|
35 | ! l=6, on prend systematiquement une longueur d'equilibre |
---|
36 | ! iflag_pbl=6 : MY 2.0 |
---|
37 | ! iflag_pbl=7 : MY 2.0.Fournier |
---|
38 | ! iflag_pbl=8/9 : MY 2.5 |
---|
39 | ! iflag_pbl=8 with special obsolete treatments for convergence |
---|
40 | ! with Cmpi5 NPv3.1 simulations |
---|
41 | ! iflag_pbl=10/11 : New scheme M2 and N2 explicit and dissiptation exact |
---|
42 | ! iflag_pbl=12 = 11 with vertical diffusion off q2 |
---|
43 | |
---|
44 | ! 2013/04/01 (FH hourdin@lmd.jussieu.fr) |
---|
45 | ! Correction for very stable PBLs (iflag_pbl=10 and 11) |
---|
46 | ! iflag_pbl=8 converges numerically with NPv3.1 |
---|
47 | ! iflag_pbl=11 -> the model starts with NP from start files created by ce0l |
---|
48 | ! -> the model can run with longer time-steps. |
---|
49 | ! ....................................................................... |
---|
50 | |
---|
51 | REAL dt, g, rconst |
---|
52 | REAL plev(klon, klev+1), temp(klon, klev) |
---|
53 | REAL ustar(klon) |
---|
54 | REAL kmin, qmin, pblhmin(klon), coriol(klon) |
---|
55 | REAL zlev(klon, klev+1) |
---|
56 | REAL zlay(klon, klev) |
---|
57 | REAL u(klon, klev) |
---|
58 | REAL v(klon, klev) |
---|
59 | REAL teta(klon, klev) |
---|
60 | REAL cd(klon) |
---|
61 | REAL q2(klon, klev+1), qpre |
---|
62 | REAL unsdz(klon, klev) |
---|
63 | REAL unsdzdec(klon, klev+1) |
---|
64 | |
---|
65 | REAL km(klon, klev+1) |
---|
66 | REAL kmpre(klon, klev+1), tmp2 |
---|
67 | REAL mpre(klon, klev+1) |
---|
68 | REAL kn(klon, klev+1) |
---|
69 | REAL kq(klon, klev+1) |
---|
70 | REAL ff(klon, klev+1), delta(klon, klev+1) |
---|
71 | REAL aa(klon, klev+1), aa0, aa1 |
---|
72 | INTEGER iflag_pbl, ngrid |
---|
73 | INTEGER nlay, nlev |
---|
74 | |
---|
75 | LOGICAL first |
---|
76 | INTEGER ipas |
---|
77 | SAVE first, ipas |
---|
78 | ! FH/IM data first,ipas/.true.,0/ |
---|
79 | DATA first, ipas/.FALSE., 0/ |
---|
80 | !$OMP THREADPRIVATE( first,ipas) |
---|
81 | |
---|
82 | INTEGER ig, k |
---|
83 | |
---|
84 | |
---|
85 | REAL ri, zrif, zalpha, zsm, zsn |
---|
86 | REAL rif(klon, klev+1), sm(klon, klev+1), alpha(klon, klev) |
---|
87 | |
---|
88 | REAL m2(klon, klev+1), dz(klon, klev+1), zq, n2(klon, klev+1) |
---|
89 | REAL dtetadz(klon, klev+1) |
---|
90 | REAL m2cstat, mcstat, kmcstat |
---|
91 | REAL l(klon, klev+1) |
---|
92 | REAL, ALLOCATABLE, SAVE :: l0(:) |
---|
93 | !$OMP THREADPRIVATE(l0) |
---|
94 | REAL sq(klon), sqz(klon), zz(klon, klev+1) |
---|
95 | INTEGER iter |
---|
96 | |
---|
97 | REAL ric, rifc, b1, kap |
---|
98 | SAVE ric, rifc, b1, kap |
---|
99 | DATA ric, rifc, b1, kap/0.195, 0.191, 16.6, 0.4/ |
---|
100 | !$OMP THREADPRIVATE(ric,rifc,b1,kap) |
---|
101 | REAL frif, falpha, fsm |
---|
102 | REAL fl, zzz, zl0, zq2, zn2 |
---|
103 | |
---|
104 | REAL rino(klon, klev+1), smyam(klon, klev), styam(klon, klev), & |
---|
105 | lyam(klon, klev), knyam(klon, klev), w2yam(klon, klev), t2yam(klon, klev) |
---|
106 | LOGICAL, SAVE :: firstcall = .TRUE. |
---|
107 | !$OMP THREADPRIVATE(firstcall) |
---|
108 | frif(ri) = 0.6588*(ri+0.1776-sqrt(ri*ri-0.3221*ri+0.03156)) |
---|
109 | falpha(ri) = 1.318*(0.2231-ri)/(0.2341-ri) |
---|
110 | fsm(ri) = 1.96*(0.1912-ri)*(0.2341-ri)/((1.-ri)*(0.2231-ri)) |
---|
111 | fl(zzz, zl0, zq2, zn2) = max(min(l0(ig)*kap*zlev(ig, & |
---|
112 | k)/(kap*zlev(ig,k)+l0(ig)),0.5*sqrt(q2(ig,k))/sqrt( & |
---|
113 | max(n2(ig,k),1.E-10))), 1.) |
---|
114 | |
---|
115 | |
---|
116 | nlay = klev |
---|
117 | nlev = klev + 1 |
---|
118 | |
---|
119 | IF (firstcall) THEN |
---|
120 | ALLOCATE (l0(klon)) |
---|
121 | firstcall = .FALSE. |
---|
122 | END IF |
---|
123 | |
---|
124 | |
---|
125 | IF (.NOT. (iflag_pbl>=6 .AND. iflag_pbl<=12)) THEN |
---|
126 | STOP 'probleme de coherence dans appel a MY' |
---|
127 | END IF |
---|
128 | |
---|
129 | ipas = ipas + 1 |
---|
130 | |
---|
131 | |
---|
132 | ! ....................................................................... |
---|
133 | ! les increments verticaux |
---|
134 | ! ....................................................................... |
---|
135 | |
---|
136 | ! !!!!! allerte !!!!!c |
---|
137 | ! !!!!! zlev n'est pas declare a nlev !!!!!c |
---|
138 | ! !!!!! ----> |
---|
139 | DO ig = 1, ngrid |
---|
140 | zlev(ig, nlev) = zlay(ig, nlay) + (zlay(ig,nlay)-zlev(ig,nlev-1)) |
---|
141 | END DO |
---|
142 | ! !!!!! <---- |
---|
143 | ! !!!!! allerte !!!!!c |
---|
144 | |
---|
145 | DO k = 1, nlay |
---|
146 | DO ig = 1, ngrid |
---|
147 | unsdz(ig, k) = 1.E+0/(zlev(ig,k+1)-zlev(ig,k)) |
---|
148 | END DO |
---|
149 | END DO |
---|
150 | DO ig = 1, ngrid |
---|
151 | unsdzdec(ig, 1) = 1.E+0/(zlay(ig,1)-zlev(ig,1)) |
---|
152 | END DO |
---|
153 | DO k = 2, nlay |
---|
154 | DO ig = 1, ngrid |
---|
155 | unsdzdec(ig, k) = 1.E+0/(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
---|
156 | END DO |
---|
157 | END DO |
---|
158 | DO ig = 1, ngrid |
---|
159 | unsdzdec(ig, nlay+1) = 1.E+0/(zlev(ig,nlay+1)-zlay(ig,nlay)) |
---|
160 | END DO |
---|
161 | |
---|
162 | ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
163 | ! Computing M^2, N^2, Richardson numbers, stability functions |
---|
164 | ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
165 | ! initialize arrays: |
---|
166 | m2(:, :) = 0.0 |
---|
167 | sm(:, :) = 0.0 |
---|
168 | rif(:, :) = 0.0 |
---|
169 | |
---|
170 | DO k = 2, klev |
---|
171 | DO ig = 1, ngrid |
---|
172 | dz(ig, k) = zlay(ig, k) - zlay(ig, k-1) |
---|
173 | m2(ig, k) = ((u(ig,k)-u(ig,k-1))**2+(v(ig,k)-v(ig, & |
---|
174 | k-1))**2)/(dz(ig,k)*dz(ig,k)) |
---|
175 | dtetadz(ig, k) = (teta(ig,k)-teta(ig,k-1))/dz(ig, k) |
---|
176 | n2(ig, k) = g*2.*dtetadz(ig, k)/(teta(ig,k-1)+teta(ig,k)) |
---|
177 | ! n2(ig,k)=0. |
---|
178 | ri = n2(ig, k)/max(m2(ig,k), 1.E-10) |
---|
179 | IF (ri<ric) THEN |
---|
180 | rif(ig, k) = frif(ri) |
---|
181 | ELSE |
---|
182 | rif(ig, k) = rifc |
---|
183 | END IF |
---|
184 | IF (rif(ig,k)<0.16) THEN |
---|
185 | alpha(ig, k) = falpha(rif(ig,k)) |
---|
186 | sm(ig, k) = fsm(rif(ig,k)) |
---|
187 | ELSE |
---|
188 | alpha(ig, k) = 1.12 |
---|
189 | sm(ig, k) = 0.085 |
---|
190 | END IF |
---|
191 | zz(ig, k) = b1*m2(ig, k)*(1.-rif(ig,k))*sm(ig, k) |
---|
192 | END DO |
---|
193 | END DO |
---|
194 | |
---|
195 | |
---|
196 | ! ==================================================================== |
---|
197 | ! Computing the mixing length |
---|
198 | ! ==================================================================== |
---|
199 | |
---|
200 | ! Mise a jour de l0 |
---|
201 | IF (iflag_pbl==8 .OR. iflag_pbl==10) THEN |
---|
202 | |
---|
203 | ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
204 | ! Iterative computation of l0 |
---|
205 | ! This version is kept for iflag_pbl only for convergence |
---|
206 | ! with NPv3.1 Cmip5 simulations |
---|
207 | ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
208 | |
---|
209 | DO ig = 1, ngrid |
---|
210 | sq(ig) = 1.E-10 |
---|
211 | sqz(ig) = 1.E-10 |
---|
212 | END DO |
---|
213 | DO k = 2, klev - 1 |
---|
214 | DO ig = 1, ngrid |
---|
215 | zq = sqrt(q2(ig,k)) |
---|
216 | sqz(ig) = sqz(ig) + zq*zlev(ig, k)*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
---|
217 | sq(ig) = sq(ig) + zq*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
---|
218 | END DO |
---|
219 | END DO |
---|
220 | DO ig = 1, ngrid |
---|
221 | l0(ig) = 0.2*sqz(ig)/sq(ig) |
---|
222 | END DO |
---|
223 | DO k = 2, klev |
---|
224 | DO ig = 1, ngrid |
---|
225 | l(ig, k) = fl(zlev(ig,k), l0(ig), q2(ig,k), n2(ig,k)) |
---|
226 | END DO |
---|
227 | END DO |
---|
228 | ! print*,'L0 cas 8 ou 10 ',l0 |
---|
229 | |
---|
230 | ELSE |
---|
231 | |
---|
232 | ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
233 | ! In all other case, the assymptotic mixing length l0 is imposed (100m) |
---|
234 | ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
235 | |
---|
236 | l0(:) = 150. |
---|
237 | DO k = 2, klev |
---|
238 | DO ig = 1, ngrid |
---|
239 | l(ig, k) = fl(zlev(ig,k), l0(ig), q2(ig,k), n2(ig,k)) |
---|
240 | END DO |
---|
241 | END DO |
---|
242 | ! print*,'L0 cas autres ',l0 |
---|
243 | |
---|
244 | END IF |
---|
245 | |
---|
246 | |
---|
247 | ! ==================================================================== |
---|
248 | ! Yamada 2.0 |
---|
249 | ! ==================================================================== |
---|
250 | IF (iflag_pbl==6) THEN |
---|
251 | |
---|
252 | DO k = 2, klev |
---|
253 | q2(:, k) = l(:, k)**2*zz(:, k) |
---|
254 | END DO |
---|
255 | |
---|
256 | |
---|
257 | ELSE IF (iflag_pbl==7) THEN |
---|
258 | ! ==================================================================== |
---|
259 | ! Yamada 2.Fournier |
---|
260 | ! ==================================================================== |
---|
261 | |
---|
262 | ! Calcul de l, km, au pas precedent |
---|
263 | DO k = 2, klev |
---|
264 | DO ig = 1, ngrid |
---|
265 | ! print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k) |
---|
266 | delta(ig, k) = q2(ig, k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k)) |
---|
267 | kmpre(ig, k) = l(ig, k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig, k) |
---|
268 | mpre(ig, k) = sqrt(m2(ig,k)) |
---|
269 | ! print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k) |
---|
270 | END DO |
---|
271 | END DO |
---|
272 | |
---|
273 | DO k = 2, klev - 1 |
---|
274 | DO ig = 1, ngrid |
---|
275 | m2cstat = max(alpha(ig,k)*n2(ig,k)+delta(ig,k)/b1, 1.E-12) |
---|
276 | mcstat = sqrt(m2cstat) |
---|
277 | |
---|
278 | ! print*,'M2 L=',k,mpre(ig,k),mcstat |
---|
279 | |
---|
280 | ! -----{puis on ecrit la valeur de q qui annule l'equation de m |
---|
281 | ! supposee en q3} |
---|
282 | |
---|
283 | IF (k==2) THEN |
---|
284 | kmcstat = 1.E+0/mcstat*(unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1)*mpre(ig,k+1)+ & |
---|
285 | unsdz(ig,k-1)*cd(ig)*(sqrt(u(ig,3)**2+v(ig,3)**2)-mcstat/unsdzdec & |
---|
286 | (ig,k)-mpre(ig,k+1)/unsdzdec(ig,k+1))**2)/(unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k & |
---|
287 | -1)) |
---|
288 | ELSE |
---|
289 | kmcstat = 1.E+0/mcstat*(unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1)*mpre(ig,k+1)+ & |
---|
290 | unsdz(ig,k-1)*kmpre(ig,k-1)*mpre(ig,k-1))/ & |
---|
291 | (unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1)) |
---|
292 | END IF |
---|
293 | ! print*,'T2 L=',k,tmp2 |
---|
294 | tmp2 = kmcstat/(sm(ig,k)/q2(ig,k))/l(ig, k) |
---|
295 | q2(ig, k) = max(tmp2, 1.E-12)**(2./3.) |
---|
296 | ! print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k) |
---|
297 | |
---|
298 | END DO |
---|
299 | END DO |
---|
300 | |
---|
301 | ELSE IF (iflag_pbl==8 .OR. iflag_pbl==9) THEN |
---|
302 | ! ==================================================================== |
---|
303 | ! Yamada 2.5 a la Didi |
---|
304 | ! ==================================================================== |
---|
305 | |
---|
306 | |
---|
307 | ! Calcul de l, km, au pas precedent |
---|
308 | DO k = 2, klev |
---|
309 | DO ig = 1, ngrid |
---|
310 | ! print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k) |
---|
311 | delta(ig, k) = q2(ig, k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k)) |
---|
312 | IF (delta(ig,k)<1.E-20) THEN |
---|
313 | ! print*,'ATTENTION L=',k,' Delta=',delta(ig,k) |
---|
314 | delta(ig, k) = 1.E-20 |
---|
315 | END IF |
---|
316 | km(ig, k) = l(ig, k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig, k) |
---|
317 | aa0 = (m2(ig,k)-alpha(ig,k)*n2(ig,k)-delta(ig,k)/b1) |
---|
318 | aa1 = (m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))-delta(ig,k)/b1) |
---|
319 | ! abder print*,'AA L=',k,aa0,aa1,aa1/max(m2(ig,k),1.e-20) |
---|
320 | aa(ig, k) = aa1*dt/(delta(ig,k)*l(ig,k)) |
---|
321 | ! print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k) |
---|
322 | qpre = sqrt(q2(ig,k)) |
---|
323 | ! if (iflag_pbl.eq.8 ) then |
---|
324 | IF (aa(ig,k)>0.) THEN |
---|
325 | q2(ig, k) = (qpre+aa(ig,k)*qpre*qpre)**2 |
---|
326 | ELSE |
---|
327 | q2(ig, k) = (qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2 |
---|
328 | END IF |
---|
329 | ! else ! iflag_pbl=9 |
---|
330 | ! if (aa(ig,k)*qpre.gt.0.9) then |
---|
331 | ! q2(ig,k)=(qpre*10.)**2 |
---|
332 | ! else |
---|
333 | ! q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2 |
---|
334 | ! endif |
---|
335 | ! endif |
---|
336 | q2(ig, k) = min(max(q2(ig,k),1.E-10), 1.E4) |
---|
337 | ! print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k),qpre*qpre |
---|
338 | END DO |
---|
339 | END DO |
---|
340 | |
---|
341 | ELSE IF (iflag_pbl>=10) THEN |
---|
342 | |
---|
343 | ! print*,'Schema mixte D' |
---|
344 | ! print*,'Longueur ',l(:,:) |
---|
345 | DO k = 2, klev - 1 |
---|
346 | DO ig = 1, ngrid |
---|
347 | l(ig, k) = max(l(ig,k), 1.) |
---|
348 | km(ig, k) = l(ig, k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig, k) |
---|
349 | q2(ig, k) = q2(ig, k) + dt*km(ig, k)*m2(ig, k)*(1.-rif(ig,k)) |
---|
350 | q2(ig, k) = min(max(q2(ig,k),1.E-10), 1.E4) |
---|
351 | q2(ig, k) = 1./(1./sqrt(q2(ig,k))+dt/(2*l(ig,k)*b1)) |
---|
352 | q2(ig, k) = q2(ig, k)*q2(ig, k) |
---|
353 | END DO |
---|
354 | END DO |
---|
355 | |
---|
356 | |
---|
357 | ELSE |
---|
358 | STOP 'Cas nom prevu dans yamada4' |
---|
359 | |
---|
360 | END IF ! Fin du cas 8 |
---|
361 | |
---|
362 | ! print*,'OK8' |
---|
363 | |
---|
364 | ! ==================================================================== |
---|
365 | ! Calcul des coefficients de m�ange |
---|
366 | ! ==================================================================== |
---|
367 | DO k = 2, klev |
---|
368 | ! print*,'k=',k |
---|
369 | DO ig = 1, ngrid |
---|
370 | ! abde print*,'KML=',l(ig,k),q2(ig,k),sm(ig,k) |
---|
371 | zq = sqrt(q2(ig,k)) |
---|
372 | km(ig, k) = l(ig, k)*zq*sm(ig, k) |
---|
373 | kn(ig, k) = km(ig, k)*alpha(ig, k) |
---|
374 | kq(ig, k) = l(ig, k)*zq*0.2 |
---|
375 | ! print*,'KML=',km(ig,k),kn(ig,k) |
---|
376 | END DO |
---|
377 | END DO |
---|
378 | ! initialize near-surface and top-layer mixing coefficients |
---|
379 | kq(1:ngrid, 1) = kq(1:ngrid, 2) ! constant (ie no gradient) near the surface |
---|
380 | kq(1:ngrid, klev+1) = 0 ! zero at the top |
---|
381 | |
---|
382 | ! Transport diffusif vertical de la TKE. |
---|
383 | IF (iflag_pbl>=12) THEN |
---|
384 | ! print*,'YAMADA VDIF' |
---|
385 | q2(:, 1) = q2(:, 2) |
---|
386 | CALL vdif_q2(dt, g, rconst, ngrid, plev, temp, kq, q2) |
---|
387 | END IF |
---|
388 | |
---|
389 | ! Traitement des cas noctrunes avec l'introduction d'une longueur |
---|
390 | ! minilale. |
---|
391 | |
---|
392 | ! ==================================================================== |
---|
393 | ! Traitement particulier pour les cas tres stables. |
---|
394 | ! D'apres Holtslag Boville. |
---|
395 | |
---|
396 | IF (prt_level>1) THEN |
---|
397 | PRINT *, 'YAMADA4 0' |
---|
398 | END IF !(prt_level>1) THEN |
---|
399 | DO ig = 1, ngrid |
---|
400 | coriol(ig) = 1.E-4 |
---|
401 | pblhmin(ig) = 0.07*ustar(ig)/max(abs(coriol(ig)), 2.546E-5) |
---|
402 | END DO |
---|
403 | |
---|
404 | ! print*,'pblhmin ',pblhmin |
---|
405 | ! Test a remettre 21 11 02 |
---|
406 | ! test abd 13 05 02 if(0.eq.1) then |
---|
407 | IF (1==1) THEN |
---|
408 | IF (iflag_pbl==8 .OR. iflag_pbl==10) THEN |
---|
409 | |
---|
410 | DO k = 2, klev |
---|
411 | DO ig = 1, ngrid |
---|
412 | IF (teta(ig,2)>teta(ig,1)) THEN |
---|
413 | qmin = ustar(ig)*(max(1.-zlev(ig,k)/pblhmin(ig),0.))**2 |
---|
414 | kmin = kap*zlev(ig, k)*qmin |
---|
415 | ELSE |
---|
416 | kmin = -1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables. |
---|
417 | END IF |
---|
418 | IF (kn(ig,k)<kmin .OR. km(ig,k)<kmin) THEN |
---|
419 | ! print*,'Seuil min Km K=',k,kmin,km(ig,k),kn(ig,k) |
---|
420 | ! s ,sqrt(q2(ig,k)),pblhmin(ig),qmin/sm(ig,k) |
---|
421 | kn(ig, k) = kmin |
---|
422 | km(ig, k) = kmin |
---|
423 | kq(ig, k) = kmin |
---|
424 | ! la longueur de melange est suposee etre l= kap z |
---|
425 | ! K=l q Sm d'ou q2=(K/l Sm)**2 |
---|
426 | q2(ig, k) = (qmin/sm(ig,k))**2 |
---|
427 | END IF |
---|
428 | END DO |
---|
429 | END DO |
---|
430 | |
---|
431 | ELSE |
---|
432 | |
---|
433 | DO k = 2, klev |
---|
434 | DO ig = 1, ngrid |
---|
435 | IF (teta(ig,2)>teta(ig,1)) THEN |
---|
436 | qmin = ustar(ig)*(max(1.-zlev(ig,k)/pblhmin(ig),0.))**2 |
---|
437 | kmin = kap*zlev(ig, k)*qmin |
---|
438 | ELSE |
---|
439 | kmin = -1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables. |
---|
440 | END IF |
---|
441 | IF (kn(ig,k)<kmin .OR. km(ig,k)<kmin) THEN |
---|
442 | ! print*,'Seuil min Km K=',k,kmin,km(ig,k),kn(ig,k) |
---|
443 | ! s ,sqrt(q2(ig,k)),pblhmin(ig),qmin/sm(ig,k) |
---|
444 | kn(ig, k) = kmin |
---|
445 | km(ig, k) = kmin |
---|
446 | kq(ig, k) = kmin |
---|
447 | ! la longueur de melange est suposee etre l= kap z |
---|
448 | ! K=l q Sm d'ou q2=(K/l Sm)**2 |
---|
449 | sm(ig, k) = 1. |
---|
450 | alpha(ig, k) = 1. |
---|
451 | q2(ig, k) = min((qmin/sm(ig,k))**2, 10.) |
---|
452 | zq = sqrt(q2(ig,k)) |
---|
453 | km(ig, k) = l(ig, k)*zq*sm(ig, k) |
---|
454 | kn(ig, k) = km(ig, k)*alpha(ig, k) |
---|
455 | kq(ig, k) = l(ig, k)*zq*0.2 |
---|
456 | END IF |
---|
457 | END DO |
---|
458 | END DO |
---|
459 | END IF |
---|
460 | |
---|
461 | END IF |
---|
462 | |
---|
463 | IF (prt_level>1) THEN |
---|
464 | PRINT *, 'YAMADA4 1' |
---|
465 | END IF !(prt_level>1) THEN |
---|
466 | ! Diagnostique pour stokage |
---|
467 | |
---|
468 | IF (1==0) THEN |
---|
469 | rino = rif |
---|
470 | smyam(1:ngrid, 1) = 0. |
---|
471 | styam(1:ngrid, 1) = 0. |
---|
472 | lyam(1:ngrid, 1) = 0. |
---|
473 | knyam(1:ngrid, 1) = 0. |
---|
474 | w2yam(1:ngrid, 1) = 0. |
---|
475 | t2yam(1:ngrid, 1) = 0. |
---|
476 | |
---|
477 | smyam(1:ngrid, 2:klev) = sm(1:ngrid, 2:klev) |
---|
478 | styam(1:ngrid, 2:klev) = sm(1:ngrid, 2:klev)*alpha(1:ngrid, 2:klev) |
---|
479 | lyam(1:ngrid, 2:klev) = l(1:ngrid, 2:klev) |
---|
480 | knyam(1:ngrid, 2:klev) = kn(1:ngrid, 2:klev) |
---|
481 | |
---|
482 | ! Estimations de w'2 et T'2 d'apres Abdela et McFarlane |
---|
483 | |
---|
484 | w2yam(1:ngrid, 2:klev) = q2(1:ngrid, 2:klev)*0.24 + & |
---|
485 | lyam(1:ngrid, 2:klev)*5.17*kn(1:ngrid, 2:klev)*n2(1:ngrid, 2:klev)/ & |
---|
486 | sqrt(q2(1:ngrid,2:klev)) |
---|
487 | |
---|
488 | t2yam(1:ngrid, 2:klev) = 9.1*kn(1:ngrid, 2:klev)* & |
---|
489 | dtetadz(1:ngrid, 2:klev)**2/sqrt(q2(1:ngrid,2:klev))* & |
---|
490 | lyam(1:ngrid, 2:klev) |
---|
491 | END IF |
---|
492 | |
---|
493 | ! print*,'OKFIN' |
---|
494 | first = .FALSE. |
---|
495 | RETURN |
---|
496 | END SUBROUTINE yamada4 |
---|
497 | SUBROUTINE vdif_q2(timestep, gravity, rconst, ngrid, plev, temp, kmy, q2) |
---|
498 | USE dimphy |
---|
499 | IMPLICIT NONE |
---|
500 | ! ....................................................................... |
---|
501 | include "dimensions.h" |
---|
502 | ! ccc#include "dimphy.h" |
---|
503 | ! ....................................................................... |
---|
504 | |
---|
505 | ! dt : pas de temps |
---|
506 | |
---|
507 | REAL plev(klon, klev+1) |
---|
508 | REAL temp(klon, klev) |
---|
509 | REAL timestep |
---|
510 | REAL gravity, rconst |
---|
511 | REAL kstar(klon, klev+1), zz |
---|
512 | REAL kmy(klon, klev+1) |
---|
513 | REAL q2(klon, klev+1) |
---|
514 | REAL deltap(klon, klev+1) |
---|
515 | REAL denom(klon, klev+1), alpha(klon, klev+1), beta(klon, klev+1) |
---|
516 | INTEGER ngrid |
---|
517 | |
---|
518 | INTEGER i, k |
---|
519 | |
---|
520 | ! print*,'RD=',rconst |
---|
521 | DO k = 1, klev |
---|
522 | DO i = 1, ngrid |
---|
523 | ! test |
---|
524 | ! print*,'i,k',i,k |
---|
525 | ! print*,'temp(i,k)=',temp(i,k) |
---|
526 | ! print*,'(plev(i,k)-plev(i,k+1))=',plev(i,k),plev(i,k+1) |
---|
527 | zz = (plev(i,k)+plev(i,k+1))*gravity/(rconst*temp(i,k)) |
---|
528 | kstar(i, k) = 0.125*(kmy(i,k+1)+kmy(i,k))*zz*zz/ & |
---|
529 | (plev(i,k)-plev(i,k+1))*timestep |
---|
530 | END DO |
---|
531 | END DO |
---|
532 | |
---|
533 | DO k = 2, klev |
---|
534 | DO i = 1, ngrid |
---|
535 | deltap(i, k) = 0.5*(plev(i,k-1)-plev(i,k+1)) |
---|
536 | END DO |
---|
537 | END DO |
---|
538 | DO i = 1, ngrid |
---|
539 | deltap(i, 1) = 0.5*(plev(i,1)-plev(i,2)) |
---|
540 | deltap(i, klev+1) = 0.5*(plev(i,klev)-plev(i,klev+1)) |
---|
541 | denom(i, klev+1) = deltap(i, klev+1) + kstar(i, klev) |
---|
542 | alpha(i, klev+1) = deltap(i, klev+1)*q2(i, klev+1)/denom(i, klev+1) |
---|
543 | beta(i, klev+1) = kstar(i, klev)/denom(i, klev+1) |
---|
544 | END DO |
---|
545 | |
---|
546 | DO k = klev, 2, -1 |
---|
547 | DO i = 1, ngrid |
---|
548 | denom(i, k) = deltap(i, k) + (1.-beta(i,k+1))*kstar(i, k) + & |
---|
549 | kstar(i, k-1) |
---|
550 | ! correction d'un bug 10 01 2001 |
---|
551 | alpha(i, k) = (q2(i,k)*deltap(i,k)+kstar(i,k)*alpha(i,k+1))/denom(i, k) |
---|
552 | beta(i, k) = kstar(i, k-1)/denom(i, k) |
---|
553 | END DO |
---|
554 | END DO |
---|
555 | |
---|
556 | ! Si on recalcule q2(1) |
---|
557 | IF (1==0) THEN |
---|
558 | DO i = 1, ngrid |
---|
559 | denom(i, 1) = deltap(i, 1) + (1-beta(i,2))*kstar(i, 1) |
---|
560 | q2(i, 1) = (q2(i,1)*deltap(i,1)+kstar(i,1)*alpha(i,2))/denom(i, 1) |
---|
561 | END DO |
---|
562 | END IF |
---|
563 | ! sinon, on peut sauter cette boucle... |
---|
564 | |
---|
565 | DO k = 2, klev + 1 |
---|
566 | DO i = 1, ngrid |
---|
567 | q2(i, k) = alpha(i, k) + beta(i, k)*q2(i, k-1) |
---|
568 | END DO |
---|
569 | END DO |
---|
570 | |
---|
571 | RETURN |
---|
572 | END SUBROUTINE vdif_q2 |
---|
573 | SUBROUTINE vdif_q2e(timestep, gravity, rconst, ngrid, plev, temp, kmy, q2) |
---|
574 | USE dimphy |
---|
575 | IMPLICIT NONE |
---|
576 | ! ....................................................................... |
---|
577 | include "dimensions.h" |
---|
578 | ! ccc#include "dimphy.h" |
---|
579 | ! ....................................................................... |
---|
580 | |
---|
581 | ! dt : pas de temps |
---|
582 | |
---|
583 | REAL plev(klon, klev+1) |
---|
584 | REAL temp(klon, klev) |
---|
585 | REAL timestep |
---|
586 | REAL gravity, rconst |
---|
587 | REAL kstar(klon, klev+1), zz |
---|
588 | REAL kmy(klon, klev+1) |
---|
589 | REAL q2(klon, klev+1) |
---|
590 | REAL deltap(klon, klev+1) |
---|
591 | REAL denom(klon, klev+1), alpha(klon, klev+1), beta(klon, klev+1) |
---|
592 | INTEGER ngrid |
---|
593 | |
---|
594 | INTEGER i, k |
---|
595 | |
---|
596 | DO k = 1, klev |
---|
597 | DO i = 1, ngrid |
---|
598 | zz = (plev(i,k)+plev(i,k+1))*gravity/(rconst*temp(i,k)) |
---|
599 | kstar(i, k) = 0.125*(kmy(i,k+1)+kmy(i,k))*zz*zz/ & |
---|
600 | (plev(i,k)-plev(i,k+1))*timestep |
---|
601 | END DO |
---|
602 | END DO |
---|
603 | |
---|
604 | DO k = 2, klev |
---|
605 | DO i = 1, ngrid |
---|
606 | deltap(i, k) = 0.5*(plev(i,k-1)-plev(i,k+1)) |
---|
607 | END DO |
---|
608 | END DO |
---|
609 | DO i = 1, ngrid |
---|
610 | deltap(i, 1) = 0.5*(plev(i,1)-plev(i,2)) |
---|
611 | deltap(i, klev+1) = 0.5*(plev(i,klev)-plev(i,klev+1)) |
---|
612 | END DO |
---|
613 | |
---|
614 | DO k = klev, 2, -1 |
---|
615 | DO i = 1, ngrid |
---|
616 | q2(i, k) = q2(i, k) + (kstar(i,k)*(q2(i,k+1)-q2(i, & |
---|
617 | k))-kstar(i,k-1)*(q2(i,k)-q2(i,k-1)))/deltap(i, k) |
---|
618 | END DO |
---|
619 | END DO |
---|
620 | |
---|
621 | DO i = 1, ngrid |
---|
622 | q2(i, 1) = q2(i, 1) + (kstar(i,1)*(q2(i,2)-q2(i,1)))/deltap(i, 1) |
---|
623 | q2(i, klev+1) = q2(i, klev+1) + (-kstar(i,klev)*(q2(i,klev+1)-q2(i, & |
---|
624 | klev)))/deltap(i, klev+1) |
---|
625 | END DO |
---|
626 | |
---|
627 | RETURN |
---|
628 | END SUBROUTINE vdif_q2e |
---|