1 | |
---|
2 | ! $Id: vlspltqs.F90 5159 2024-08-02 19:58:25Z abarral $ |
---|
3 | |
---|
4 | SUBROUTINE vlspltqs(q, pente_max, masse, w, pbaru, pbarv, pdt, & |
---|
5 | p, pk, teta, iq) |
---|
6 | USE infotrac, ONLY: nqtot, tracers |
---|
7 | |
---|
8 | ! Auteurs: P.Le Van, F.Hourdin, F.Forget, F.Codron |
---|
9 | |
---|
10 | ! ******************************************************************** |
---|
11 | ! Shema d'advection " pseudo amont " . |
---|
12 | ! + test sur humidite specifique: Q advecte< Qsat aval |
---|
13 | ! (F. Codron, 10/99) |
---|
14 | ! ******************************************************************** |
---|
15 | ! q,pbaru,pbarv,w sont des arguments d'entree pour le s-pg .... |
---|
16 | |
---|
17 | ! pente_max facteur de limitation des pentes: 2 en general |
---|
18 | !0 pour un schema amont |
---|
19 | ! pbaru,pbarv,w flux de masse en u ,v ,w |
---|
20 | ! pdt pas de temps |
---|
21 | |
---|
22 | ! teta temperature potentielle, p pression aux interfaces, |
---|
23 | ! pk exner au milieu des couches necessaire pour calculer Qsat |
---|
24 | ! -------------------------------------------------------------------- |
---|
25 | |
---|
26 | USE comconst_mod, ONLY: cpp |
---|
27 | USE logic_mod, ONLY: adv_qsat_liq |
---|
28 | USE lmdz_ssum_scopy, ONLY: scopy |
---|
29 | USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm |
---|
30 | USE lmdz_paramet |
---|
31 | IMPLICIT NONE |
---|
32 | ! |
---|
33 | |
---|
34 | |
---|
35 | |
---|
36 | |
---|
37 | ! Arguments: |
---|
38 | ! ---------- |
---|
39 | REAL :: masse(ip1jmp1, llm), pente_max |
---|
40 | REAL :: pbaru(ip1jmp1, llm), pbarv(ip1jm, llm) |
---|
41 | REAL :: q(ip1jmp1, llm, nqtot) |
---|
42 | REAL :: w(ip1jmp1, llm), pdt |
---|
43 | REAL :: p(ip1jmp1, llmp1), teta(ip1jmp1, llm), pk(ip1jmp1, llm) |
---|
44 | INTEGER :: iq ! CRisi |
---|
45 | |
---|
46 | ! Local |
---|
47 | ! --------- |
---|
48 | |
---|
49 | INTEGER :: i, ij, l, j, ii |
---|
50 | INTEGER :: ifils, iq2 ! CRisi |
---|
51 | |
---|
52 | REAL :: qsat(ip1jmp1, llm) |
---|
53 | REAL :: zm(ip1jmp1, llm, nqtot) |
---|
54 | REAL :: mu(ip1jmp1, llm) |
---|
55 | REAL :: mv(ip1jm, llm) |
---|
56 | REAL :: mw(ip1jmp1, llm + 1) |
---|
57 | REAL :: zq(ip1jmp1, llm, nqtot) |
---|
58 | REAL :: temps1, temps2, temps3 |
---|
59 | REAL :: zzpbar, zzw |
---|
60 | SAVE temps1, temps2, temps3 |
---|
61 | |
---|
62 | REAL :: qmin, qmax |
---|
63 | DATA qmin, qmax/0., 1.e33/ |
---|
64 | DATA temps1, temps2, temps3/0., 0., 0./ |
---|
65 | |
---|
66 | !--pour rapport de melange saturant-- |
---|
67 | |
---|
68 | REAL :: rtt, retv, r2es, r3les, r3ies, r4les, r4ies, play |
---|
69 | REAL :: ptarg, pdelarg, foeew, zdelta |
---|
70 | REAL :: tempe(ip1jmp1) |
---|
71 | |
---|
72 | ! fonction psat(T) |
---|
73 | |
---|
74 | FOEEW (PTARG, PDELARG) = EXP (& |
---|
75 | (R3LES * (1. - PDELARG) + R3IES * PDELARG) * (PTARG - RTT) & |
---|
76 | / (PTARG - (R4LES * (1. - PDELARG) + R4IES * PDELARG))) |
---|
77 | |
---|
78 | r2es = 380.11733 |
---|
79 | r3les = 17.269 |
---|
80 | r3ies = 21.875 |
---|
81 | r4les = 35.86 |
---|
82 | r4ies = 7.66 |
---|
83 | retv = 0.6077667 |
---|
84 | rtt = 273.16 |
---|
85 | |
---|
86 | !-- Calcul de Qsat en chaque point |
---|
87 | !-- approximation: au milieu des couches play(l)=(p(l)+p(l+1))/2 |
---|
88 | ! pour eviter une exponentielle. |
---|
89 | DO l = 1, llm |
---|
90 | DO ij = 1, ip1jmp1 |
---|
91 | tempe(ij) = teta(ij, l) * pk(ij, l) / cpp |
---|
92 | ENDDO |
---|
93 | DO ij = 1, ip1jmp1 |
---|
94 | IF (adv_qsat_liq) THEN |
---|
95 | zdelta = 0. |
---|
96 | ELSE |
---|
97 | zdelta = MAX(0., SIGN(1., rtt - tempe(ij))) |
---|
98 | ENDIF |
---|
99 | play = 0.5 * (p(ij, l) + p(ij, l + 1)) |
---|
100 | qsat(ij, l) = MIN(0.5, r2es * FOEEW(tempe(ij), zdelta) / play) |
---|
101 | qsat(ij, l) = qsat(ij, l) / (1. - retv * qsat(ij, l)) |
---|
102 | ENDDO |
---|
103 | ENDDO |
---|
104 | |
---|
105 | ! PRINT*,'Debut vlsplt version debug sans vlyqs' |
---|
106 | |
---|
107 | zzpbar = 0.5 * pdt |
---|
108 | zzw = pdt |
---|
109 | DO l = 1, llm |
---|
110 | DO ij = iip2, ip1jm |
---|
111 | mu(ij, l) = pbaru(ij, l) * zzpbar |
---|
112 | ENDDO |
---|
113 | DO ij = 1, ip1jm |
---|
114 | mv(ij, l) = pbarv(ij, l) * zzpbar |
---|
115 | ENDDO |
---|
116 | DO ij = 1, ip1jmp1 |
---|
117 | mw(ij, l) = w(ij, l) * zzw |
---|
118 | ENDDO |
---|
119 | ENDDO |
---|
120 | |
---|
121 | DO ij = 1, ip1jmp1 |
---|
122 | mw(ij, llm + 1) = 0. |
---|
123 | ENDDO |
---|
124 | |
---|
125 | CALL SCOPY(ijp1llm, q(1, 1, iq), 1, zq(1, 1, iq), 1) |
---|
126 | CALL SCOPY(ijp1llm, masse, 1, zm(1, 1, iq), 1) |
---|
127 | DO ifils = 1, tracers(iq)%nqDescen |
---|
128 | iq2 = tracers(iq)%iqDescen(ifils) |
---|
129 | CALL SCOPY(ijp1llm, q(1, 1, iq2), 1, zq(1, 1, iq2), 1) |
---|
130 | enddo |
---|
131 | |
---|
132 | ! CALL minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlxqs ') |
---|
133 | CALL vlxqs(zq, pente_max, zm, mu, qsat, iq) |
---|
134 | |
---|
135 | ! CALL minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlyqs ') |
---|
136 | |
---|
137 | CALL vlyqs(zq, pente_max, zm, mv, qsat, iq) |
---|
138 | |
---|
139 | ! CALL minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlz ') |
---|
140 | |
---|
141 | CALL vlz(zq, pente_max, zm, mw, iq) |
---|
142 | |
---|
143 | ! CALL minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlyqs ') |
---|
144 | ! CALL minmaxq(zm,qmin,qmax,'M avant vlyqs ') |
---|
145 | |
---|
146 | CALL vlyqs(zq, pente_max, zm, mv, qsat, iq) |
---|
147 | |
---|
148 | ! CALL minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlxqs ') |
---|
149 | ! CALL minmaxq(zm,qmin,qmax,'M avant vlxqs ') |
---|
150 | |
---|
151 | CALL vlxqs(zq, pente_max, zm, mu, qsat, iq) |
---|
152 | |
---|
153 | ! CALL minmaxq(zq,qmin,qmax,'apres vlxqs ') |
---|
154 | ! CALL minmaxq(zm,qmin,qmax,'M apres vlxqs ') |
---|
155 | |
---|
156 | DO l = 1, llm |
---|
157 | DO ij = 1, ip1jmp1 |
---|
158 | q(ij, l, iq) = zq(ij, l, iq) |
---|
159 | ENDDO |
---|
160 | DO ij = 1, ip1jm + 1, iip1 |
---|
161 | q(ij + iim, l, iq) = q(ij, l, iq) |
---|
162 | ENDDO |
---|
163 | ENDDO |
---|
164 | ! CRisi: aussi pour les fils |
---|
165 | DO ifils = 1, tracers(iq)%nqDescen |
---|
166 | iq2 = tracers(iq)%iqDescen(ifils) |
---|
167 | DO l = 1, llm |
---|
168 | DO ij = 1, ip1jmp1 |
---|
169 | q(ij, l, iq2) = zq(ij, l, iq2) |
---|
170 | ENDDO |
---|
171 | DO ij = 1, ip1jm + 1, iip1 |
---|
172 | q(ij + iim, l, iq2) = q(ij, l, iq2) |
---|
173 | ENDDO |
---|
174 | ENDDO |
---|
175 | enddo |
---|
176 | !WRITE(*,*) 'vlspltqs 183: fin de la routine' |
---|
177 | |
---|
178 | END SUBROUTINE vlspltqs |
---|
179 | SUBROUTINE vlxqs(q, pente_max, masse, u_m, qsat, iq) |
---|
180 | USE infotrac, ONLY: nqtot, tracers ! CRisi |
---|
181 | |
---|
182 | |
---|
183 | ! Auteurs: P.Le Van, F.Hourdin, F.Forget |
---|
184 | |
---|
185 | ! ******************************************************************** |
---|
186 | ! Shema d'advection " pseudo amont " . |
---|
187 | ! ******************************************************************** |
---|
188 | |
---|
189 | ! -------------------------------------------------------------------- |
---|
190 | USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm |
---|
191 | USE lmdz_paramet |
---|
192 | IMPLICIT NONE |
---|
193 | ! |
---|
194 | |
---|
195 | |
---|
196 | |
---|
197 | |
---|
198 | ! Arguments: |
---|
199 | ! ---------- |
---|
200 | REAL :: masse(ip1jmp1, llm, nqtot), pente_max |
---|
201 | REAL :: u_m(ip1jmp1, llm) |
---|
202 | REAL :: q(ip1jmp1, llm, nqtot) |
---|
203 | REAL :: qsat(ip1jmp1, llm) |
---|
204 | INTEGER :: iq ! CRisi |
---|
205 | |
---|
206 | ! Local |
---|
207 | ! --------- |
---|
208 | |
---|
209 | INTEGER :: ij, l, j, i, iju, ijq, indu(ip1jmp1), niju |
---|
210 | INTEGER :: n0, iadvplus(ip1jmp1, llm), nl(llm) |
---|
211 | |
---|
212 | REAL :: new_m, zu_m, zdum(ip1jmp1, llm) |
---|
213 | REAL :: dxq(ip1jmp1, llm), dxqu(ip1jmp1) |
---|
214 | REAL :: zz(ip1jmp1) |
---|
215 | REAL :: adxqu(ip1jmp1), dxqmax(ip1jmp1, llm) |
---|
216 | REAL :: u_mq(ip1jmp1, llm) |
---|
217 | |
---|
218 | ! CRisi |
---|
219 | REAL :: masseq(ip1jmp1, llm, nqtot), Ratio(ip1jmp1, llm, nqtot) |
---|
220 | INTEGER :: ifils, iq2 ! CRisi |
---|
221 | |
---|
222 | Logical :: first |
---|
223 | SAVE first |
---|
224 | |
---|
225 | REAL :: temps0, temps1, temps2, temps3, temps4, temps5 |
---|
226 | SAVE temps0, temps1, temps2, temps3, temps4, temps5 |
---|
227 | |
---|
228 | DATA first/.TRUE./ |
---|
229 | |
---|
230 | IF(first) THEN |
---|
231 | temps1 = 0. |
---|
232 | temps2 = 0. |
---|
233 | temps3 = 0. |
---|
234 | temps4 = 0. |
---|
235 | temps5 = 0. |
---|
236 | first = .FALSE. |
---|
237 | ENDIF |
---|
238 | |
---|
239 | ! calcul de la pente a droite et a gauche de la maille |
---|
240 | |
---|
241 | IF (pente_max>-1.e-5) THEN |
---|
242 | ! IF (pente_max.gt.10) THEN |
---|
243 | |
---|
244 | ! calcul des pentes avec limitation, Van Leer scheme I: |
---|
245 | ! ----------------------------------------------------- |
---|
246 | |
---|
247 | ! calcul de la pente aux points u |
---|
248 | DO l = 1, llm |
---|
249 | DO ij = iip2, ip1jm - 1 |
---|
250 | dxqu(ij) = q(ij + 1, l, iq) - q(ij, l, iq) |
---|
251 | ENDDO |
---|
252 | DO ij = iip1 + iip1, ip1jm, iip1 |
---|
253 | dxqu(ij) = dxqu(ij - iim) |
---|
254 | ! sigu(ij)=sigu(ij-iim) |
---|
255 | ENDDO |
---|
256 | |
---|
257 | DO ij = iip2, ip1jm |
---|
258 | adxqu(ij) = abs(dxqu(ij)) |
---|
259 | ENDDO |
---|
260 | |
---|
261 | ! calcul de la pente maximum dans la maille en valeur absolue |
---|
262 | |
---|
263 | DO ij = iip2 + 1, ip1jm |
---|
264 | dxqmax(ij, l) = pente_max * & |
---|
265 | min(adxqu(ij - 1), adxqu(ij)) |
---|
266 | ! limitation subtile |
---|
267 | ! , min(adxqu(ij-1)/sigu(ij-1),adxqu(ij)/(1.-sigu(ij))) |
---|
268 | |
---|
269 | ENDDO |
---|
270 | |
---|
271 | DO ij = iip1 + iip1, ip1jm, iip1 |
---|
272 | dxqmax(ij - iim, l) = dxqmax(ij, l) |
---|
273 | ENDDO |
---|
274 | |
---|
275 | DO ij = iip2 + 1, ip1jm |
---|
276 | IF(dxqu(ij - 1) * dxqu(ij)>0) THEN |
---|
277 | dxq(ij, l) = dxqu(ij - 1) + dxqu(ij) |
---|
278 | ELSE |
---|
279 | ! extremum local |
---|
280 | dxq(ij, l) = 0. |
---|
281 | ENDIF |
---|
282 | dxq(ij, l) = 0.5 * dxq(ij, l) |
---|
283 | dxq(ij, l) = & |
---|
284 | sign(min(abs(dxq(ij, l)), dxqmax(ij, l)), dxq(ij, l)) |
---|
285 | ENDDO |
---|
286 | |
---|
287 | ENDDO ! l=1,llm |
---|
288 | |
---|
289 | ELSE ! (pente_max.lt.-1.e-5) |
---|
290 | |
---|
291 | ! Pentes produits: |
---|
292 | ! ---------------- |
---|
293 | |
---|
294 | DO l = 1, llm |
---|
295 | DO ij = iip2, ip1jm - 1 |
---|
296 | dxqu(ij) = q(ij + 1, l, iq) - q(ij, l, iq) |
---|
297 | ENDDO |
---|
298 | DO ij = iip1 + iip1, ip1jm, iip1 |
---|
299 | dxqu(ij) = dxqu(ij - iim) |
---|
300 | ENDDO |
---|
301 | |
---|
302 | DO ij = iip2 + 1, ip1jm |
---|
303 | zz(ij) = dxqu(ij - 1) * dxqu(ij) |
---|
304 | zz(ij) = zz(ij) + zz(ij) |
---|
305 | IF(zz(ij)>0) THEN |
---|
306 | dxq(ij, l) = zz(ij) / (dxqu(ij - 1) + dxqu(ij)) |
---|
307 | ELSE |
---|
308 | ! extremum local |
---|
309 | dxq(ij, l) = 0. |
---|
310 | ENDIF |
---|
311 | ENDDO |
---|
312 | |
---|
313 | ENDDO |
---|
314 | |
---|
315 | ENDIF ! (pente_max.lt.-1.e-5) |
---|
316 | |
---|
317 | ! bouclage de la pente en iip1: |
---|
318 | ! ----------------------------- |
---|
319 | |
---|
320 | DO l = 1, llm |
---|
321 | DO ij = iip1 + iip1, ip1jm, iip1 |
---|
322 | dxq(ij - iim, l) = dxq(ij, l) |
---|
323 | ENDDO |
---|
324 | |
---|
325 | DO ij = 1, ip1jmp1 |
---|
326 | iadvplus(ij, l) = 0 |
---|
327 | ENDDO |
---|
328 | |
---|
329 | ENDDO |
---|
330 | |
---|
331 | |
---|
332 | ! calcul des flux a gauche et a droite |
---|
333 | |
---|
334 | ! on cumule le flux correspondant a toutes les mailles dont la masse |
---|
335 | ! au travers de la paroi pENDant le pas de temps. |
---|
336 | ! le rapport de melange de l'air advecte est min(q_vanleer, Qsat_downwind) |
---|
337 | DO l = 1, llm |
---|
338 | DO ij = iip2, ip1jm - 1 |
---|
339 | IF (u_m(ij, l)>0.) THEN |
---|
340 | zdum(ij, l) = 1. - u_m(ij, l) / masse(ij, l, iq) |
---|
341 | u_mq(ij, l) = u_m(ij, l) * & |
---|
342 | min(q(ij, l, iq) + 0.5 * zdum(ij, l) * dxq(ij, l), qsat(ij + 1, l)) |
---|
343 | ELSE |
---|
344 | zdum(ij, l) = 1. + u_m(ij, l) / masse(ij + 1, l, iq) |
---|
345 | u_mq(ij, l) = u_m(ij, l) * & |
---|
346 | min(q(ij + 1, l, iq) - 0.5 * zdum(ij, l) * dxq(ij + 1, l), qsat(ij, l)) |
---|
347 | ENDIF |
---|
348 | ENDDO |
---|
349 | ENDDO |
---|
350 | |
---|
351 | |
---|
352 | ! detection des points ou on advecte plus que la masse de la |
---|
353 | ! maille |
---|
354 | DO l = 1, llm |
---|
355 | DO ij = iip2, ip1jm - 1 |
---|
356 | IF(zdum(ij, l)<0) THEN |
---|
357 | iadvplus(ij, l) = 1 |
---|
358 | u_mq(ij, l) = 0. |
---|
359 | ENDIF |
---|
360 | ENDDO |
---|
361 | ENDDO |
---|
362 | DO l = 1, llm |
---|
363 | DO ij = iip1 + iip1, ip1jm, iip1 |
---|
364 | iadvplus(ij, l) = iadvplus(ij - iim, l) |
---|
365 | ENDDO |
---|
366 | ENDDO |
---|
367 | |
---|
368 | |
---|
369 | |
---|
370 | ! traitement special pour le cas ou on advecte en longitude plus que le |
---|
371 | ! contenu de la maille. |
---|
372 | ! cette partie est mal vectorisee. |
---|
373 | |
---|
374 | ! pas d'influence de la pression saturante (pour l'instant) |
---|
375 | |
---|
376 | ! calcul du nombre de maille sur lequel on advecte plus que la maille. |
---|
377 | |
---|
378 | n0 = 0 |
---|
379 | DO l = 1, llm |
---|
380 | nl(l) = 0 |
---|
381 | DO ij = iip2, ip1jm |
---|
382 | nl(l) = nl(l) + iadvplus(ij, l) |
---|
383 | ENDDO |
---|
384 | n0 = n0 + nl(l) |
---|
385 | ENDDO |
---|
386 | |
---|
387 | IF(n0>0) THEN |
---|
388 | !cc PRINT*,'Nombre de points pour lesquels on advect plus que le' |
---|
389 | !cc & ,'contenu de la maille : ',n0 |
---|
390 | |
---|
391 | DO l = 1, llm |
---|
392 | IF(nl(l)>0) THEN |
---|
393 | iju = 0 |
---|
394 | ! indicage des mailles concernees par le traitement special |
---|
395 | DO ij = iip2, ip1jm |
---|
396 | IF(iadvplus(ij, l)==1.AND.mod(ij, iip1)/=0) THEN |
---|
397 | iju = iju + 1 |
---|
398 | indu(iju) = ij |
---|
399 | ENDIF |
---|
400 | ENDDO |
---|
401 | niju = iju |
---|
402 | ! PRINT*,'niju,nl',niju,nl(l) |
---|
403 | |
---|
404 | ! traitement des mailles |
---|
405 | DO iju = 1, niju |
---|
406 | ij = indu(iju) |
---|
407 | j = (ij - 1) / iip1 + 1 |
---|
408 | zu_m = u_m(ij, l) |
---|
409 | u_mq(ij, l) = 0. |
---|
410 | IF(zu_m>0.) THEN |
---|
411 | ijq = ij |
---|
412 | i = ijq - (j - 1) * iip1 |
---|
413 | ! accumulation pour les mailles completements advectees |
---|
414 | DO while(zu_m>masse(ijq, l, iq)) |
---|
415 | u_mq(ij, l) = u_mq(ij, l) + q(ijq, l, iq) & |
---|
416 | * masse(ijq, l, iq) |
---|
417 | zu_m = zu_m - masse(ijq, l, iq) |
---|
418 | i = mod(i - 2 + iim, iim) + 1 |
---|
419 | ijq = (j - 1) * iip1 + i |
---|
420 | ENDDO |
---|
421 | ! ajout de la maille non completement advectee |
---|
422 | u_mq(ij, l) = u_mq(ij, l) + zu_m * & |
---|
423 | (q(ijq, l, iq) + 0.5 * (1. - zu_m / masse(ijq, l, iq)) & |
---|
424 | * dxq(ijq, l)) |
---|
425 | ELSE |
---|
426 | ijq = ij + 1 |
---|
427 | i = ijq - (j - 1) * iip1 |
---|
428 | ! accumulation pour les mailles completements advectees |
---|
429 | DO while(-zu_m>masse(ijq, l, iq)) |
---|
430 | u_mq(ij, l) = u_mq(ij, l) - q(ijq, l, iq) & |
---|
431 | * masse(ijq, l, iq) |
---|
432 | zu_m = zu_m + masse(ijq, l, iq) |
---|
433 | i = mod(i, iim) + 1 |
---|
434 | ijq = (j - 1) * iip1 + i |
---|
435 | ENDDO |
---|
436 | ! ajout de la maille non completement advectee |
---|
437 | u_mq(ij, l) = u_mq(ij, l) + zu_m * (q(ijq, l, iq) - & |
---|
438 | 0.5 * (1. + zu_m / masse(ijq, l, iq)) * dxq(ijq, l)) |
---|
439 | ENDIF |
---|
440 | ENDDO |
---|
441 | ENDIF |
---|
442 | ENDDO |
---|
443 | ENDIF ! n0.gt.0 |
---|
444 | |
---|
445 | |
---|
446 | |
---|
447 | ! bouclage en latitude |
---|
448 | |
---|
449 | DO l = 1, llm |
---|
450 | DO ij = iip1 + iip1, ip1jm, iip1 |
---|
451 | u_mq(ij, l) = u_mq(ij - iim, l) |
---|
452 | ENDDO |
---|
453 | ENDDO |
---|
454 | |
---|
455 | ! CRisi: appel récursif de l'advection sur les fils. |
---|
456 | ! Il faut faire ça avant d'avoir mis à jour q et masse |
---|
457 | !WRITE(*,*) 'vlspltqs 326: iq,nqChildren(iq)=',iq, |
---|
458 | ! & tracers(iq)%nqChildren |
---|
459 | |
---|
460 | DO ifils = 1, tracers(iq)%nqDescen |
---|
461 | iq2 = tracers(iq)%iqDescen(ifils) |
---|
462 | DO l = 1, llm |
---|
463 | DO ij = iip2, ip1jm |
---|
464 | ! On a besoin de q et masse seulement entre iip2 et ip1jm |
---|
465 | masseq(ij, l, iq2) = masse(ij, l, iq) * q(ij, l, iq) |
---|
466 | Ratio(ij, l, iq2) = q(ij, l, iq2) / q(ij, l, iq) |
---|
467 | enddo |
---|
468 | enddo |
---|
469 | enddo |
---|
470 | DO ifils = 1, tracers(iq)%nqChildren |
---|
471 | iq2 = tracers(iq)%iqDescen(ifils) |
---|
472 | CALL vlx(Ratio, pente_max, masseq, u_mq, iq2) |
---|
473 | enddo |
---|
474 | ! end CRisi |
---|
475 | |
---|
476 | ! calcul des tendances |
---|
477 | |
---|
478 | DO l = 1, llm |
---|
479 | DO ij = iip2 + 1, ip1jm |
---|
480 | new_m = masse(ij, l, iq) + u_m(ij - 1, l) - u_m(ij, l) |
---|
481 | q(ij, l, iq) = (q(ij, l, iq) * masse(ij, l, iq) + & |
---|
482 | u_mq(ij - 1, l) - u_mq(ij, l)) & |
---|
483 | / new_m |
---|
484 | masse(ij, l, iq) = new_m |
---|
485 | ENDDO |
---|
486 | ! Modif Fred 22 03 96 correction d'un bug (les scopy ci-dessous) |
---|
487 | DO ij = iip1 + iip1, ip1jm, iip1 |
---|
488 | q(ij - iim, l, iq) = q(ij, l, iq) |
---|
489 | masse(ij - iim, l, iq) = masse(ij, l, iq) |
---|
490 | ENDDO |
---|
491 | ENDDO |
---|
492 | |
---|
493 | ! retablir les fils en rapport de melange par rapport a l'air: |
---|
494 | ! On calcule q entre iip2+1,ip1jm -> on fait pareil pour ratio |
---|
495 | ! puis on boucle en longitude |
---|
496 | DO ifils = 1, tracers(iq)%nqDescen |
---|
497 | iq2 = tracers(iq)%iqDescen(ifils) |
---|
498 | DO l = 1, llm |
---|
499 | DO ij = iip2 + 1, ip1jm |
---|
500 | q(ij, l, iq2) = q(ij, l, iq) * Ratio(ij, l, iq2) |
---|
501 | enddo |
---|
502 | DO ij = iip1 + iip1, ip1jm, iip1 |
---|
503 | q(ij - iim, l, iq2) = q(ij, l, iq2) |
---|
504 | enddo |
---|
505 | enddo |
---|
506 | enddo |
---|
507 | |
---|
508 | ! CALL SCOPY((jjm-1)*llm,q(iip1+iip1,1),iip1,q(iip2,1),iip1) |
---|
509 | ! CALL SCOPY((jjm-1)*llm,masse(iip1+iip1,1),iip1,masse(iip2,1),iip1) |
---|
510 | |
---|
511 | END SUBROUTINE vlxqs |
---|
512 | SUBROUTINE vlyqs(q, pente_max, masse, masse_adv_v, qsat, iq) |
---|
513 | USE infotrac, ONLY: nqtot, tracers ! CRisi |
---|
514 | |
---|
515 | ! Auteurs: P.Le Van, F.Hourdin, F.Forget |
---|
516 | |
---|
517 | ! ******************************************************************** |
---|
518 | ! Shema d'advection " pseudo amont " . |
---|
519 | ! ******************************************************************** |
---|
520 | ! q,masse_adv_v,w sont des arguments d'entree pour le s-pg .... |
---|
521 | ! qsat est un argument de sortie pour le s-pg .... |
---|
522 | |
---|
523 | |
---|
524 | ! -------------------------------------------------------------------- |
---|
525 | |
---|
526 | USE comconst_mod, ONLY: pi |
---|
527 | USE lmdz_ssum_scopy, ONLY: ssum |
---|
528 | USE lmdz_comgeom |
---|
529 | |
---|
530 | USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm |
---|
531 | USE lmdz_paramet |
---|
532 | IMPLICIT NONE |
---|
533 | ! |
---|
534 | |
---|
535 | |
---|
536 | |
---|
537 | ! Arguments: |
---|
538 | ! ---------- |
---|
539 | REAL :: masse(ip1jmp1, llm, nqtot), pente_max |
---|
540 | REAL :: masse_adv_v(ip1jm, llm) |
---|
541 | REAL :: q(ip1jmp1, llm, nqtot) |
---|
542 | REAL :: qsat(ip1jmp1, llm) |
---|
543 | INTEGER :: iq ! CRisi |
---|
544 | |
---|
545 | ! Local |
---|
546 | ! --------- |
---|
547 | |
---|
548 | INTEGER :: i, ij, l |
---|
549 | |
---|
550 | REAL :: airej2, airejjm, airescb(iim), airesch(iim) |
---|
551 | REAL :: dyq(ip1jmp1, llm), dyqv(ip1jm) |
---|
552 | REAL :: adyqv(ip1jm), dyqmax(ip1jmp1) |
---|
553 | REAL :: qbyv(ip1jm, llm) |
---|
554 | |
---|
555 | REAL :: qpns, qpsn, dyn1, dys1, dyn2, dys2, newmasse, fn, fs |
---|
556 | ! REAL newq,oldmasse |
---|
557 | Logical :: first |
---|
558 | REAL :: temps0, temps1, temps2, temps3, temps4, temps5 |
---|
559 | SAVE temps0, temps1, temps2, temps3, temps4, temps5 |
---|
560 | SAVE first |
---|
561 | |
---|
562 | REAL :: convpn, convps, convmpn, convmps |
---|
563 | REAL :: sinlon(iip1), sinlondlon(iip1) |
---|
564 | REAL :: coslon(iip1), coslondlon(iip1) |
---|
565 | SAVE sinlon, coslon, sinlondlon, coslondlon |
---|
566 | SAVE airej2, airejjm |
---|
567 | |
---|
568 | REAL :: masseq(ip1jmp1, llm, nqtot), Ratio(ip1jmp1, llm, nqtot) ! CRisi |
---|
569 | INTEGER :: ifils, iq2 ! CRisi |
---|
570 | |
---|
571 | DATA first/.TRUE./ |
---|
572 | DATA temps0, temps1, temps2, temps3, temps4, temps5/0., 0., 0., 0., 0., 0./ |
---|
573 | |
---|
574 | IF(first) THEN |
---|
575 | PRINT*, 'Shema Amont nouveau appele dans Vanleer ' |
---|
576 | first = .FALSE. |
---|
577 | DO i = 2, iip1 |
---|
578 | coslon(i) = cos(rlonv(i)) |
---|
579 | sinlon(i) = sin(rlonv(i)) |
---|
580 | coslondlon(i) = coslon(i) * (rlonu(i) - rlonu(i - 1)) / pi |
---|
581 | sinlondlon(i) = sinlon(i) * (rlonu(i) - rlonu(i - 1)) / pi |
---|
582 | ENDDO |
---|
583 | coslon(1) = coslon(iip1) |
---|
584 | coslondlon(1) = coslondlon(iip1) |
---|
585 | sinlon(1) = sinlon(iip1) |
---|
586 | sinlondlon(1) = sinlondlon(iip1) |
---|
587 | airej2 = SSUM(iim, aire(iip2), 1) |
---|
588 | airejjm = SSUM(iim, aire(ip1jm - iim), 1) |
---|
589 | ENDIF |
---|
590 | |
---|
591 | ! |
---|
592 | |
---|
593 | DO l = 1, llm |
---|
594 | |
---|
595 | ! -------------------------------- |
---|
596 | ! CALCUL EN LATITUDE |
---|
597 | ! -------------------------------- |
---|
598 | |
---|
599 | ! On commence par calculer la valeur du traceur moyenne sur le premier cercle |
---|
600 | ! de latitude autour du pole (qpns pour le pole nord et qpsn pour |
---|
601 | ! le pole nord) qui sera utilisee pour evaluer les pentes au pole. |
---|
602 | |
---|
603 | DO i = 1, iim |
---|
604 | airescb(i) = aire(i + iip1) * q(i + iip1, l, iq) |
---|
605 | airesch(i) = aire(i + ip1jm - iip1) * q(i + ip1jm - iip1, l, iq) |
---|
606 | ENDDO |
---|
607 | qpns = SSUM(iim, airescb, 1) / airej2 |
---|
608 | qpsn = SSUM(iim, airesch, 1) / airejjm |
---|
609 | |
---|
610 | ! calcul des pentes aux points v |
---|
611 | |
---|
612 | DO ij = 1, ip1jm |
---|
613 | dyqv(ij) = q(ij, l, iq) - q(ij + iip1, l, iq) |
---|
614 | adyqv(ij) = abs(dyqv(ij)) |
---|
615 | ENDDO |
---|
616 | |
---|
617 | ! calcul des pentes aux points scalaires |
---|
618 | |
---|
619 | DO ij = iip2, ip1jm |
---|
620 | dyq(ij, l) = .5 * (dyqv(ij - iip1) + dyqv(ij)) |
---|
621 | dyqmax(ij) = min(adyqv(ij - iip1), adyqv(ij)) |
---|
622 | dyqmax(ij) = pente_max * dyqmax(ij) |
---|
623 | ENDDO |
---|
624 | |
---|
625 | ! calcul des pentes aux poles |
---|
626 | |
---|
627 | DO ij = 1, iip1 |
---|
628 | dyq(ij, l) = qpns - q(ij + iip1, l, iq) |
---|
629 | dyq(ip1jm + ij, l) = q(ip1jm + ij - iip1, l, iq) - qpsn |
---|
630 | ENDDO |
---|
631 | |
---|
632 | ! filtrage de la derivee |
---|
633 | dyn1 = 0. |
---|
634 | dys1 = 0. |
---|
635 | dyn2 = 0. |
---|
636 | dys2 = 0. |
---|
637 | DO ij = 1, iim |
---|
638 | dyn1 = dyn1 + sinlondlon(ij) * dyq(ij, l) |
---|
639 | dys1 = dys1 + sinlondlon(ij) * dyq(ip1jm + ij, l) |
---|
640 | dyn2 = dyn2 + coslondlon(ij) * dyq(ij, l) |
---|
641 | dys2 = dys2 + coslondlon(ij) * dyq(ip1jm + ij, l) |
---|
642 | ENDDO |
---|
643 | DO ij = 1, iip1 |
---|
644 | dyq(ij, l) = dyn1 * sinlon(ij) + dyn2 * coslon(ij) |
---|
645 | dyq(ip1jm + ij, l) = dys1 * sinlon(ij) + dys2 * coslon(ij) |
---|
646 | ENDDO |
---|
647 | |
---|
648 | ! calcul des pentes limites aux poles |
---|
649 | |
---|
650 | fn = 1. |
---|
651 | fs = 1. |
---|
652 | DO ij = 1, iim |
---|
653 | IF(pente_max * adyqv(ij)<abs(dyq(ij, l))) THEN |
---|
654 | fn = min(pente_max * adyqv(ij) / abs(dyq(ij, l)), fn) |
---|
655 | ENDIF |
---|
656 | IF(pente_max * adyqv(ij + ip1jm - iip1)<abs(dyq(ij + ip1jm, l))) THEN |
---|
657 | fs = min(pente_max * adyqv(ij + ip1jm - iip1) / abs(dyq(ij + ip1jm, l)), fs) |
---|
658 | ENDIF |
---|
659 | ENDDO |
---|
660 | DO ij = 1, iip1 |
---|
661 | dyq(ij, l) = fn * dyq(ij, l) |
---|
662 | dyq(ip1jm + ij, l) = fs * dyq(ip1jm + ij, l) |
---|
663 | ENDDO |
---|
664 | |
---|
665 | !CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC |
---|
666 | ! En memoire de dIFferents tests sur la |
---|
667 | ! limitation des pentes aux poles. |
---|
668 | !CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC |
---|
669 | ! PRINT*,dyq(1) |
---|
670 | ! PRINT*,dyqv(iip1+1) |
---|
671 | ! appn=abs(dyq(1)/dyqv(iip1+1)) |
---|
672 | ! PRINT*,dyq(ip1jm+1) |
---|
673 | ! PRINT*,dyqv(ip1jm-iip1+1) |
---|
674 | ! apps=abs(dyq(ip1jm+1)/dyqv(ip1jm-iip1+1)) |
---|
675 | ! DO ij=2,iim |
---|
676 | ! appn=amax1(abs(dyq(ij)/dyqv(ij)),appn) |
---|
677 | ! apps=amax1(abs(dyq(ip1jm+ij)/dyqv(ip1jm-iip1+ij)),apps) |
---|
678 | ! ENDDO |
---|
679 | ! appn=min(pente_max/appn,1.) |
---|
680 | ! apps=min(pente_max/apps,1.) |
---|
681 | |
---|
682 | |
---|
683 | ! cas ou on a un extremum au pole |
---|
684 | |
---|
685 | ! IF(dyqv(ismin(iim,dyqv,1))*dyqv(ismax(iim,dyqv,1)).le.0.) |
---|
686 | ! & appn=0. |
---|
687 | ! IF(dyqv(ismax(iim,dyqv(ip1jm-iip1+1),1)+ip1jm-iip1+1)* |
---|
688 | ! & dyqv(ismin(iim,dyqv(ip1jm-iip1+1),1)+ip1jm-iip1+1).le.0.) |
---|
689 | ! & apps=0. |
---|
690 | |
---|
691 | ! limitation des pentes aux poles |
---|
692 | ! DO ij=1,iip1 |
---|
693 | ! dyq(ij)=appn*dyq(ij) |
---|
694 | ! dyq(ip1jm+ij)=apps*dyq(ip1jm+ij) |
---|
695 | ! ENDDO |
---|
696 | |
---|
697 | ! test |
---|
698 | ! DO ij=1,iip1 |
---|
699 | ! dyq(iip1+ij)=0. |
---|
700 | ! dyq(ip1jm+ij-iip1)=0. |
---|
701 | ! ENDDO |
---|
702 | ! DO ij=1,ip1jmp1 |
---|
703 | ! dyq(ij)=dyq(ij)*cos(rlatu((ij-1)/iip1+1)) |
---|
704 | ! ENDDO |
---|
705 | |
---|
706 | ! changement 10 07 96 |
---|
707 | ! IF(dyqv(ismin(iim,dyqv,1))*dyqv(ismax(iim,dyqv,1)).le.0.) |
---|
708 | ! & THEN |
---|
709 | ! DO ij=1,iip1 |
---|
710 | ! dyqmax(ij)=0. |
---|
711 | ! ENDDO |
---|
712 | ! ELSE |
---|
713 | ! DO ij=1,iip1 |
---|
714 | ! dyqmax(ij)=pente_max*abs(dyqv(ij)) |
---|
715 | ! ENDDO |
---|
716 | ! ENDIF |
---|
717 | |
---|
718 | ! IF(dyqv(ismax(iim,dyqv(ip1jm-iip1+1),1)+ip1jm-iip1+1)* |
---|
719 | ! & dyqv(ismin(iim,dyqv(ip1jm-iip1+1),1)+ip1jm-iip1+1).le.0.) |
---|
720 | ! &THEN |
---|
721 | ! DO ij=ip1jm+1,ip1jmp1 |
---|
722 | ! dyqmax(ij)=0. |
---|
723 | ! ENDDO |
---|
724 | ! ELSE |
---|
725 | ! DO ij=ip1jm+1,ip1jmp1 |
---|
726 | ! dyqmax(ij)=pente_max*abs(dyqv(ij-iip1)) |
---|
727 | ! ENDDO |
---|
728 | ! ENDIF |
---|
729 | ! fin changement 10 07 96 |
---|
730 | !CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC |
---|
731 | |
---|
732 | ! calcul des pentes limitees |
---|
733 | |
---|
734 | DO ij = iip2, ip1jm |
---|
735 | IF(dyqv(ij) * dyqv(ij - iip1)>0.) THEN |
---|
736 | dyq(ij, l) = sign(min(abs(dyq(ij, l)), dyqmax(ij)), dyq(ij, l)) |
---|
737 | ELSE |
---|
738 | dyq(ij, l) = 0. |
---|
739 | ENDIF |
---|
740 | ENDDO |
---|
741 | |
---|
742 | ENDDO |
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743 | |
---|
744 | DO l = 1, llm |
---|
745 | DO ij = 1, ip1jm |
---|
746 | IF(masse_adv_v(ij, l)>0.) THEN |
---|
747 | qbyv(ij, l) = MIN(qsat(ij + iip1, l), q(ij + iip1, l, iq) + & |
---|
748 | dyq(ij + iip1, l) * 0.5 * (1. - masse_adv_v(ij, l) & |
---|
749 | / masse(ij + iip1, l, iq))) |
---|
750 | ELSE |
---|
751 | qbyv(ij, l) = MIN(qsat(ij, l), q(ij, l, iq) - dyq(ij, l) * & |
---|
752 | 0.5 * (1. + masse_adv_v(ij, l) / masse(ij, l, iq))) |
---|
753 | ENDIF |
---|
754 | qbyv(ij, l) = masse_adv_v(ij, l) * qbyv(ij, l) |
---|
755 | ENDDO |
---|
756 | ENDDO |
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757 | |
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758 | |
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759 | ! CRisi: appel récursif de l'advection sur les fils. |
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760 | ! Il faut faire ça avant d'avoir mis à jour q et masse |
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761 | !WRITE(*,*) 'vlyqs 689: iq,nqChildren(iq)=',iq, |
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762 | ! & tracers(iq)%nqChildren |
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763 | |
---|
764 | DO ifils = 1, tracers(iq)%nqDescen |
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765 | iq2 = tracers(iq)%iqDescen(ifils) |
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766 | DO l = 1, llm |
---|
767 | DO ij = 1, ip1jmp1 |
---|
768 | masseq(ij, l, iq2) = masse(ij, l, iq) * q(ij, l, iq) |
---|
769 | Ratio(ij, l, iq2) = q(ij, l, iq2) / q(ij, l, iq) |
---|
770 | enddo |
---|
771 | enddo |
---|
772 | enddo |
---|
773 | DO ifils = 1, tracers(iq)%nqChildren |
---|
774 | iq2 = tracers(iq)%iqDescen(ifils) |
---|
775 | ! !WRITE(*,*) 'vlyqs 783: appel rec de vly, iq2=',iq2 |
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776 | CALL vly(Ratio, pente_max, masseq, qbyv, iq2) |
---|
777 | enddo |
---|
778 | |
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779 | DO l = 1, llm |
---|
780 | DO ij = iip2, ip1jm |
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781 | newmasse = masse(ij, l, iq) & |
---|
782 | + masse_adv_v(ij, l) - masse_adv_v(ij - iip1, l) |
---|
783 | q(ij, l, iq) = (q(ij, l, iq) * masse(ij, l, iq) + qbyv(ij, l) & |
---|
784 | - qbyv(ij - iip1, l)) / newmasse |
---|
785 | masse(ij, l, iq) = newmasse |
---|
786 | ENDDO |
---|
787 | !.-. ancienne version |
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788 | convpn = SSUM(iim, qbyv(1, l), 1) / apoln |
---|
789 | convmpn = ssum(iim, masse_adv_v(1, l), 1) / apoln |
---|
790 | DO ij = 1, iip1 |
---|
791 | newmasse = masse(ij, l, iq) + convmpn * aire(ij) |
---|
792 | q(ij, l, iq) = (q(ij, l, iq) * masse(ij, l, iq) + convpn * aire(ij)) / & |
---|
793 | newmasse |
---|
794 | masse(ij, l, iq) = newmasse |
---|
795 | ENDDO |
---|
796 | convps = -SSUM(iim, qbyv(ip1jm - iim, l), 1) / apols |
---|
797 | convmps = -SSUM(iim, masse_adv_v(ip1jm - iim, l), 1) / apols |
---|
798 | DO ij = ip1jm + 1, ip1jmp1 |
---|
799 | newmasse = masse(ij, l, iq) + convmps * aire(ij) |
---|
800 | q(ij, l, iq) = (q(ij, l, iq) * masse(ij, l, iq) + convps * aire(ij)) / & |
---|
801 | newmasse |
---|
802 | masse(ij, l, iq) = newmasse |
---|
803 | ENDDO |
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804 | !.-. fin ancienne version |
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805 | |
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806 | !._. nouvelle version |
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807 | ! convpn=SSUM(iim,qbyv(1,l),1) |
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808 | ! convmpn=ssum(iim,masse_adv_v(1,l),1) |
---|
809 | ! oldmasse=ssum(iim,masse(1,l),1) |
---|
810 | ! newmasse=oldmasse+convmpn |
---|
811 | ! newq=(q(1,l)*oldmasse+convpn)/newmasse |
---|
812 | ! newmasse=newmasse/apoln |
---|
813 | ! DO ij = 1,iip1 |
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814 | ! q(ij,l)=newq |
---|
815 | ! masse(ij,l,iq)=newmasse*aire(ij) |
---|
816 | ! ENDDO |
---|
817 | ! convps=-SSUM(iim,qbyv(ip1jm-iim,l),1) |
---|
818 | ! convmps=-ssum(iim,masse_adv_v(ip1jm-iim,l),1) |
---|
819 | ! oldmasse=ssum(iim,masse(ip1jm-iim,l),1) |
---|
820 | ! newmasse=oldmasse+convmps |
---|
821 | ! newq=(q(ip1jmp1,l)*oldmasse+convps)/newmasse |
---|
822 | ! newmasse=newmasse/apols |
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823 | ! DO ij = ip1jm+1,ip1jmp1 |
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824 | ! q(ij,l)=newq |
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825 | ! masse(ij,l,iq)=newmasse*aire(ij) |
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826 | ! ENDDO |
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827 | !._. fin nouvelle version |
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828 | ENDDO |
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829 | |
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830 | ! !WRITE(*,*) 'vly 866' |
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831 | |
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832 | ! retablir les fils en rapport de melange par rapport a l'air: |
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833 | DO ifils = 1, tracers(iq)%nqDescen |
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834 | iq2 = tracers(iq)%iqDescen(ifils) |
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835 | DO l = 1, llm |
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836 | DO ij = 1, ip1jmp1 |
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837 | q(ij, l, iq2) = q(ij, l, iq) * Ratio(ij, l, iq2) |
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838 | enddo |
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839 | enddo |
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840 | enddo |
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841 | ! !WRITE(*,*) 'vly 879' |
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842 | |
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843 | END SUBROUTINE vlyqs |
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