[524] | 1 | ! $Header$ |
---|
[1992] | 2 | |
---|
| 3 | SUBROUTINE conlmd(dtime, paprs, pplay, t, q, conv_q, d_t, d_q, rain, snow, & |
---|
[5143] | 4 | ibas, itop) |
---|
[1992] | 5 | USE dimphy |
---|
[5144] | 6 | USE lmdz_yoethf |
---|
| 7 | USE lmdz_yomcst |
---|
[5143] | 8 | |
---|
[1992] | 9 | IMPLICIT NONE |
---|
| 10 | ! ====================================================================== |
---|
| 11 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818 |
---|
| 12 | ! Objet: Schema de convection utilis'e dans le modele du LMD |
---|
| 13 | ! Ajustement humide (Manabe) + Ajustement convectif (Kuo) |
---|
| 14 | ! ====================================================================== |
---|
| 15 | |
---|
| 16 | ! Arguments: |
---|
| 17 | |
---|
| 18 | REAL dtime ! pas d'integration (s) |
---|
[5143] | 19 | REAL paprs(klon, klev + 1) ! pression inter-couche (Pa) |
---|
[1992] | 20 | REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa) |
---|
| 21 | REAL t(klon, klev) ! temperature (K) |
---|
| 22 | REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg/kg) |
---|
| 23 | REAL conv_q(klon, klev) ! taux de convergence humidite (g/g/s) |
---|
| 24 | |
---|
| 25 | REAL d_t(klon, klev) ! incrementation temperature |
---|
| 26 | REAL d_q(klon, klev) ! incrementation humidite |
---|
| 27 | REAL rain(klon) ! pluies (mm/s) |
---|
| 28 | REAL snow(klon) ! neige (mm/s) |
---|
| 29 | INTEGER ibas(klon) ! niveau du bas |
---|
| 30 | INTEGER itop(klon) ! niveau du haut |
---|
| 31 | |
---|
| 32 | LOGICAL usekuo ! utiliser convection profonde (schema Kuo) |
---|
[5143] | 33 | PARAMETER (usekuo = .TRUE.) |
---|
[1992] | 34 | |
---|
| 35 | REAL d_t_bis(klon, klev) |
---|
| 36 | REAL d_q_bis(klon, klev) |
---|
| 37 | REAL rain_bis(klon) |
---|
| 38 | REAL snow_bis(klon) |
---|
| 39 | INTEGER ibas_bis(klon) |
---|
| 40 | INTEGER itop_bis(klon) |
---|
| 41 | REAL d_ql(klon, klev), d_ql_bis(klon, klev) |
---|
| 42 | REAL rneb(klon, klev), rneb_bis(klon, klev) |
---|
| 43 | |
---|
| 44 | INTEGER i, k |
---|
| 45 | REAL zlvdcp, zlsdcp, zdelta, zz, za, zb |
---|
| 46 | |
---|
| 47 | ! cc CALL fiajh ! ancienne version de Convection Manabe |
---|
| 48 | CALL conman & ! nouvelle version de Convection |
---|
[5143] | 49 | ! Manabe |
---|
| 50 | (dtime, paprs, pplay, t, q, d_t, d_q, d_ql, rneb, rain, snow, ibas, itop) |
---|
[1992] | 51 | |
---|
| 52 | IF (usekuo) THEN |
---|
| 53 | ! cc CALL fiajc ! ancienne version de Convection Kuo |
---|
| 54 | CALL conkuo & ! nouvelle version de Convection |
---|
[5143] | 55 | ! Kuo |
---|
| 56 | (dtime, paprs, pplay, t, q, conv_q, d_t_bis, d_q_bis, d_ql_bis, & |
---|
| 57 | rneb_bis, rain_bis, snow_bis, ibas_bis, itop_bis) |
---|
[1992] | 58 | DO k = 1, klev |
---|
[524] | 59 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 60 | d_t(i, k) = d_t(i, k) + d_t_bis(i, k) |
---|
| 61 | d_q(i, k) = d_q(i, k) + d_q_bis(i, k) |
---|
| 62 | d_ql(i, k) = d_ql(i, k) + d_ql_bis(i, k) |
---|
| 63 | END DO |
---|
| 64 | END DO |
---|
| 65 | DO i = 1, klon |
---|
| 66 | rain(i) = rain(i) + rain_bis(i) |
---|
| 67 | snow(i) = snow(i) + snow_bis(i) |
---|
| 68 | ibas(i) = min(ibas(i), ibas_bis(i)) |
---|
| 69 | itop(i) = max(itop(i), itop_bis(i)) |
---|
| 70 | END DO |
---|
| 71 | END IF |
---|
| 72 | |
---|
| 73 | ! L'eau liquide convective est dispersee dans l'air: |
---|
| 74 | |
---|
| 75 | DO k = 1, klev |
---|
| 76 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 77 | zlvdcp = rlvtt / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * q(i, k)) |
---|
| 78 | zlsdcp = rlstt / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * q(i, k)) |
---|
| 79 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - t(i, k))) |
---|
[1992] | 80 | zz = d_ql(i, k) ! re-evap. de l'eau liquide |
---|
| 81 | zb = max(0.0, zz) |
---|
[5143] | 82 | za = -max(0.0, zz) * (zlvdcp * (1. - zdelta) + zlsdcp * zdelta) |
---|
[1992] | 83 | d_t(i, k) = d_t(i, k) + za |
---|
| 84 | d_q(i, k) = d_q(i, k) + zb |
---|
| 85 | END DO |
---|
| 86 | END DO |
---|
| 87 | |
---|
| 88 | END SUBROUTINE conlmd |
---|
| 89 | SUBROUTINE conman(dtime, paprs, pplay, t, q, d_t, d_q, d_ql, rneb, rain, & |
---|
[5143] | 90 | snow, ibas, itop) |
---|
[1992] | 91 | USE dimphy |
---|
[5144] | 92 | USE lmdz_yoethf |
---|
[5153] | 93 | |
---|
[5144] | 94 | USE lmdz_yomcst |
---|
[5143] | 95 | |
---|
[1992] | 96 | IMPLICIT NONE |
---|
[5153] | 97 | INCLUDE "FCTTRE.h" |
---|
[1992] | 98 | ! ====================================================================== |
---|
| 99 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19970324 |
---|
| 100 | ! Objet: ajustement humide convectif avec la possibilite de faire |
---|
| 101 | ! l'ajustement sur une fraction de la maille. |
---|
| 102 | ! Methode: On impose une distribution uniforme pour la vapeur d'eau |
---|
| 103 | ! au sein d'une maille. On applique la procedure d'ajustement |
---|
| 104 | ! successivement a la totalite, 75%, 50%, 25% et 5% de la maille |
---|
| 105 | ! jusqu'a ce que l'ajustement a lieu. J'espere que ceci augmente |
---|
| 106 | ! les activites convectives et corrige le biais "trop froid et sec" |
---|
| 107 | ! du modele. |
---|
| 108 | ! ====================================================================== |
---|
| 109 | |
---|
| 110 | REAL dtime ! pas d'integration (s) |
---|
| 111 | REAL t(klon, klev) ! temperature (K) |
---|
| 112 | REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg/kg) |
---|
[5143] | 113 | REAL paprs(klon, klev + 1) ! pression inter-couche (Pa) |
---|
[1992] | 114 | REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa) |
---|
| 115 | |
---|
| 116 | REAL d_t(klon, klev) ! incrementation temperature |
---|
| 117 | REAL d_q(klon, klev) ! incrementation humidite |
---|
| 118 | REAL d_ql(klon, klev) ! incrementation eau liquide |
---|
| 119 | REAL rneb(klon, klev) ! nebulosite |
---|
| 120 | REAL rain(klon) ! pluies (mm/s) |
---|
| 121 | REAL snow(klon) ! neige (mm/s) |
---|
| 122 | INTEGER ibas(klon) ! niveau du bas |
---|
| 123 | INTEGER itop(klon) ! niveau du haut |
---|
| 124 | |
---|
| 125 | LOGICAL afaire(klon) ! .TRUE. implique l'ajustement |
---|
| 126 | LOGICAL accompli(klon) ! .TRUE. si l'ajustement est effectif |
---|
| 127 | |
---|
| 128 | INTEGER nb ! nombre de sous-fractions a considere |
---|
[5143] | 129 | PARAMETER (nb = 1) |
---|
[1992] | 130 | ! cc PARAMETER (nb=3) |
---|
| 131 | |
---|
| 132 | REAL ratqs ! largeur de la distribution pour vapeur d'eau |
---|
[5143] | 133 | PARAMETER (ratqs = 0.05) |
---|
[1992] | 134 | |
---|
| 135 | REAL w_q(klon, klev) |
---|
| 136 | REAL w_d_t(klon, klev), w_d_q(klon, klev), w_d_ql(klon, klev) |
---|
| 137 | REAL w_rneb(klon, klev) |
---|
| 138 | REAL w_rain(klon), w_snow(klon) |
---|
| 139 | INTEGER w_ibas(klon), w_itop(klon) |
---|
| 140 | REAL zq1, zq2 |
---|
| 141 | INTEGER i, k, n |
---|
| 142 | |
---|
| 143 | REAL t_coup |
---|
[5143] | 144 | PARAMETER (t_coup = 234.0) |
---|
[1992] | 145 | REAL zdp1, zdp2 |
---|
| 146 | REAL zqs1, zqs2, zdqs1, zdqs2 |
---|
| 147 | REAL zgamdz |
---|
| 148 | REAL zflo ! flotabilite |
---|
| 149 | REAL zsat ! sur-saturation |
---|
| 150 | REAL zdelta, zcor, zcvm5 |
---|
| 151 | LOGICAL imprim |
---|
| 152 | |
---|
| 153 | INTEGER ncpt |
---|
| 154 | SAVE ncpt |
---|
| 155 | !$OMP THREADPRIVATE(ncpt) |
---|
| 156 | REAL frac(nb) ! valeur de la maille fractionnelle |
---|
| 157 | SAVE frac |
---|
| 158 | !$OMP THREADPRIVATE(frac) |
---|
| 159 | INTEGER opt_cld(nb) ! option pour le modele nuageux |
---|
| 160 | SAVE opt_cld |
---|
| 161 | !$OMP THREADPRIVATE(opt_cld) |
---|
| 162 | LOGICAL appel1er |
---|
| 163 | SAVE appel1er |
---|
| 164 | !$OMP THREADPRIVATE(appel1er) |
---|
| 165 | |
---|
| 166 | ! Fonctions thermodynamiques: |
---|
| 167 | |
---|
| 168 | DATA frac/1.0/ |
---|
| 169 | DATA opt_cld/4/ |
---|
| 170 | ! cc DATA frac / 1.0, 0.50, 0.25/ |
---|
| 171 | ! cc DATA opt_cld / 4, 4, 4/ |
---|
| 172 | |
---|
| 173 | DATA appel1er/.TRUE./ |
---|
| 174 | DATA ncpt/0/ |
---|
| 175 | |
---|
| 176 | IF (appel1er) THEN |
---|
| 177 | PRINT *, 'conman, nb:', nb |
---|
| 178 | PRINT *, 'conman, frac:', frac |
---|
| 179 | PRINT *, 'conman, opt_cld:', opt_cld |
---|
| 180 | appel1er = .FALSE. |
---|
| 181 | END IF |
---|
| 182 | |
---|
| 183 | ! Initialiser les sorties a zero: |
---|
| 184 | |
---|
| 185 | DO k = 1, klev |
---|
| 186 | DO i = 1, klon |
---|
| 187 | d_t(i, k) = 0.0 |
---|
| 188 | d_q(i, k) = 0.0 |
---|
| 189 | d_ql(i, k) = 0.0 |
---|
| 190 | rneb(i, k) = 0.0 |
---|
| 191 | END DO |
---|
| 192 | END DO |
---|
| 193 | DO i = 1, klon |
---|
| 194 | ibas(i) = klev |
---|
| 195 | itop(i) = 1 |
---|
| 196 | rain(i) = 0.0 |
---|
| 197 | snow(i) = 0.0 |
---|
| 198 | END DO |
---|
| 199 | |
---|
| 200 | ! S'il n'y a pas d'instabilite conditionnelle, |
---|
| 201 | ! pas la penne de se fatiguer: |
---|
| 202 | |
---|
| 203 | DO i = 1, klon |
---|
| 204 | afaire(i) = .FALSE. |
---|
| 205 | END DO |
---|
| 206 | DO k = 1, klev - 1 |
---|
| 207 | DO i = 1, klon |
---|
| 208 | IF (thermcep) THEN |
---|
[5143] | 209 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - t(i, k))) |
---|
| 210 | zcvm5 = r5les * rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * r5ies * rlstt |
---|
| 211 | zcvm5 = zcvm5 / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * q(i, k)) |
---|
| 212 | zqs1 = r2es * foeew(t(i, k), zdelta) / pplay(i, k) |
---|
[1992] | 213 | zqs1 = min(0.5, zqs1) |
---|
[5143] | 214 | zcor = 1. / (1. - retv * zqs1) |
---|
| 215 | zqs1 = zqs1 * zcor |
---|
| 216 | zdqs1 = foede(t(i, k), zdelta, zcvm5, zqs1, zcor) |
---|
[1992] | 217 | |
---|
[5143] | 218 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - t(i, k + 1))) |
---|
| 219 | zcvm5 = r5les * rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * r5ies * rlstt |
---|
| 220 | zcvm5 = zcvm5 / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * q(i, k + 1)) |
---|
| 221 | zqs2 = r2es * foeew(t(i, k + 1), zdelta) / pplay(i, k + 1) |
---|
[1992] | 222 | zqs2 = min(0.5, zqs2) |
---|
[5143] | 223 | zcor = 1. / (1. - retv * zqs2) |
---|
| 224 | zqs2 = zqs2 * zcor |
---|
| 225 | zdqs2 = foede(t(i, k + 1), zdelta, zcvm5, zqs2, zcor) |
---|
[1992] | 226 | ELSE |
---|
[5143] | 227 | IF (t(i, k)<t_coup) THEN |
---|
| 228 | zqs1 = qsats(t(i, k)) / pplay(i, k) |
---|
| 229 | zdqs1 = dqsats(t(i, k), zqs1) |
---|
[1992] | 230 | |
---|
[5143] | 231 | zqs2 = qsats(t(i, k + 1)) / pplay(i, k + 1) |
---|
| 232 | zdqs2 = dqsats(t(i, k + 1), zqs2) |
---|
[1992] | 233 | ELSE |
---|
[5143] | 234 | zqs1 = qsatl(t(i, k)) / pplay(i, k) |
---|
| 235 | zdqs1 = dqsatl(t(i, k), zqs1) |
---|
[1992] | 236 | |
---|
[5143] | 237 | zqs2 = qsatl(t(i, k + 1)) / pplay(i, k + 1) |
---|
| 238 | zdqs2 = dqsatl(t(i, k + 1), zqs2) |
---|
[1992] | 239 | END IF |
---|
| 240 | END IF |
---|
[5143] | 241 | zdp1 = paprs(i, k) - paprs(i, k + 1) |
---|
| 242 | zdp2 = paprs(i, k + 1) - paprs(i, k + 2) |
---|
| 243 | zgamdz = -(pplay(i, k) - pplay(i, k + 1)) / paprs(i, k + 1) / rcpd * (rd * (t(i, & |
---|
| 244 | k) * zdp1 + t(i, k + 1) * zdp2) / (zdp1 + zdp2) + rlvtt * (zqs1 * zdp1 + zqs2 * zdp2) / (zdp1 + & |
---|
| 245 | zdp2)) / (1.0 + (zdqs1 * zdp1 + zdqs2 * zdp2) / (zdp1 + zdp2)) |
---|
| 246 | zflo = t(i, k) + zgamdz - t(i, k + 1) |
---|
| 247 | zsat = (q(i, k) - zqs1) * zdp1 + (q(i, k + 1) - zqs2) * zdp2 |
---|
[1992] | 248 | IF (zflo>0.0) afaire(i) = .TRUE. |
---|
| 249 | ! erreur IF (zflo.GT.0.0 .AND. zsat.GT.0.0) afaire(i) = .TRUE. |
---|
| 250 | END DO |
---|
| 251 | END DO |
---|
| 252 | |
---|
| 253 | imprim = mod(ncpt, 48) == 0 |
---|
| 254 | DO n = 1, nb |
---|
| 255 | |
---|
| 256 | DO k = 1, klev |
---|
[524] | 257 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 258 | IF (afaire(i)) THEN |
---|
[5143] | 259 | zq1 = q(i, k) * (1.0 - ratqs) |
---|
| 260 | zq2 = q(i, k) * (1.0 + ratqs) |
---|
| 261 | w_q(i, k) = zq2 - frac(n) / 2.0 * (zq2 - zq1) |
---|
[1992] | 262 | END IF |
---|
| 263 | END DO |
---|
| 264 | END DO |
---|
| 265 | |
---|
| 266 | CALL conmanv(dtime, paprs, pplay, t, w_q, afaire, opt_cld(n), w_d_t, & |
---|
[5143] | 267 | w_d_q, w_d_ql, w_rneb, w_rain, w_snow, w_ibas, w_itop, accompli, & |
---|
| 268 | imprim) |
---|
[1992] | 269 | DO k = 1, klev |
---|
[524] | 270 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 271 | IF (afaire(i) .AND. accompli(i)) THEN |
---|
[5143] | 272 | d_t(i, k) = w_d_t(i, k) * frac(n) |
---|
| 273 | d_q(i, k) = w_d_q(i, k) * frac(n) |
---|
| 274 | d_ql(i, k) = w_d_ql(i, k) * frac(n) |
---|
| 275 | IF (nint(w_rneb(i, k))==1) rneb(i, k) = frac(n) |
---|
[1992] | 276 | END IF |
---|
| 277 | END DO |
---|
| 278 | END DO |
---|
| 279 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 280 | IF (afaire(i) .AND. accompli(i)) THEN |
---|
[5143] | 281 | rain(i) = w_rain(i) * frac(n) |
---|
| 282 | snow(i) = w_snow(i) * frac(n) |
---|
[1992] | 283 | ibas(i) = min(ibas(i), w_ibas(i)) |
---|
| 284 | itop(i) = max(itop(i), w_itop(i)) |
---|
| 285 | END IF |
---|
| 286 | END DO |
---|
| 287 | DO i = 1, klon |
---|
| 288 | IF (afaire(i) .AND. accompli(i)) afaire(i) = .FALSE. |
---|
| 289 | END DO |
---|
| 290 | |
---|
| 291 | END DO |
---|
| 292 | |
---|
| 293 | ncpt = ncpt + 1 |
---|
| 294 | |
---|
| 295 | END SUBROUTINE conman |
---|
| 296 | SUBROUTINE conmanv(dtime, paprs, pplay, t, q, afaire, opt_cld, d_t, d_q, & |
---|
[5143] | 297 | d_ql, rneb, rain, snow, ibas, itop, accompli, imprim) |
---|
[1992] | 298 | USE dimphy |
---|
[5144] | 299 | USE lmdz_yoethf |
---|
[5153] | 300 | |
---|
[5144] | 301 | USE lmdz_yomcst |
---|
[5143] | 302 | |
---|
[1992] | 303 | IMPLICIT NONE |
---|
[5153] | 304 | INCLUDE "FCTTRE.h" |
---|
[1992] | 305 | ! ====================================================================== |
---|
| 306 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818 |
---|
| 307 | ! Objet: ajustement humide (convection proposee par Manabe). |
---|
| 308 | ! Pour une colonne verticale, il peut avoir plusieurs blocs |
---|
| 309 | ! necessitant l'ajustement. ibas est le bas du plus bas bloc |
---|
| 310 | ! et itop est le haut du plus haut bloc |
---|
| 311 | ! ====================================================================== |
---|
| 312 | |
---|
| 313 | ! Arguments: |
---|
| 314 | |
---|
| 315 | REAL dtime ! pas d'integration (s) |
---|
| 316 | REAL t(klon, klev) ! temperature (K) |
---|
| 317 | REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg/kg) |
---|
[5143] | 318 | REAL paprs(klon, klev + 1) ! pression inter-couche (Pa) |
---|
[1992] | 319 | REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa) |
---|
| 320 | INTEGER opt_cld ! comment traiter l'eau liquide |
---|
| 321 | LOGICAL afaire(klon) ! .TRUE. si le point est a faire (Input) |
---|
| 322 | LOGICAL imprim ! .T. pour imprimer quelques diagnostiques |
---|
| 323 | |
---|
| 324 | REAL d_t(klon, klev) ! incrementation temperature |
---|
| 325 | REAL d_q(klon, klev) ! incrementation humidite |
---|
| 326 | REAL d_ql(klon, klev) ! incrementation eau liquide |
---|
| 327 | REAL rneb(klon, klev) ! nebulosite |
---|
| 328 | REAL rain(klon) ! pluies (mm/s) |
---|
| 329 | REAL snow(klon) ! neige (mm/s) |
---|
| 330 | INTEGER ibas(klon) ! niveau du bas |
---|
| 331 | INTEGER itop(klon) ! niveau du haut |
---|
| 332 | LOGICAL accompli(klon) ! .TRUE. si l'ajustement a eu lieu (Output) |
---|
| 333 | |
---|
| 334 | ! Quelques options: |
---|
| 335 | |
---|
| 336 | LOGICAL new_top ! re-calculer sommet quand re-ajustement est fait |
---|
[5143] | 337 | PARAMETER (new_top = .FALSE.) |
---|
[1992] | 338 | LOGICAL evap_prec ! evaporation de pluie au-dessous de convection |
---|
[5143] | 339 | PARAMETER (evap_prec = .TRUE.) |
---|
[1992] | 340 | REAL coef_eva |
---|
[5143] | 341 | PARAMETER (coef_eva = 1.0E-05) |
---|
[1992] | 342 | REAL t_coup |
---|
[5143] | 343 | PARAMETER (t_coup = 234.0) |
---|
[1992] | 344 | REAL seuil_vap |
---|
[5143] | 345 | PARAMETER (seuil_vap = 1.0E-10) |
---|
[1992] | 346 | LOGICAL old_tau ! implique precip nulle, si vrai. |
---|
[5143] | 347 | PARAMETER (old_tau = .FALSE.) |
---|
[1992] | 348 | REAL toliq(klon) ! rapport entre l'eau nuageuse et l'eau precipitante |
---|
| 349 | REAL dpmin, tomax !Epaisseur faible, rapport eau liquide plus grande |
---|
[5143] | 350 | PARAMETER (dpmin = 0.15, tomax = 0.97) |
---|
[1992] | 351 | REAL dpmax, tomin !Epaisseur grande, rapport eau liquide plus faible |
---|
[5143] | 352 | PARAMETER (dpmax = 0.30, tomin = 0.05) |
---|
[1992] | 353 | REAL deep_sig, deep_to ! au dela de deep_sig, utiliser deep_to |
---|
[5143] | 354 | PARAMETER (deep_sig = 0.50, deep_to = 0.05) |
---|
[1992] | 355 | LOGICAL exigent ! implique un calcul supplementaire pour Qs |
---|
[5143] | 356 | PARAMETER (exigent = .FALSE.) |
---|
[1992] | 357 | |
---|
| 358 | INTEGER kbase |
---|
[5143] | 359 | PARAMETER (kbase = 0) |
---|
[1992] | 360 | |
---|
| 361 | ! Variables locales: |
---|
| 362 | |
---|
| 363 | INTEGER nexpo |
---|
| 364 | INTEGER i, k, k1min, k1max, k2min, k2max, is |
---|
[5143] | 365 | REAL zgamdz(klon, klev - 1) |
---|
[1992] | 366 | REAL zt(klon, klev), zq(klon, klev) |
---|
| 367 | REAL zqs(klon, klev), zdqs(klon, klev) |
---|
| 368 | REAL zqmqsdp(klon, klev) |
---|
| 369 | REAL ztnew(klon, klev), zqnew(klon, klev) |
---|
| 370 | REAL zcond(klon), zvapo(klon), zrapp(klon) |
---|
| 371 | REAL zrfl(klon), zrfln, zqev, zqevt |
---|
| 372 | REAL zsat(klon) ! sur-saturation |
---|
| 373 | REAL zflo(klon) ! flotabilite |
---|
| 374 | REAL za(klon), zb(klon), zc(klon) |
---|
| 375 | INTEGER k1(klon), k2(klon) |
---|
| 376 | REAL zdelta, zcor, zcvm5 |
---|
| 377 | REAL delp(klon, klev) |
---|
| 378 | LOGICAL possible(klon), todo(klon), etendre(klon) |
---|
| 379 | LOGICAL aller(klon), todobis(klon) |
---|
| 380 | REAL zalfa |
---|
| 381 | INTEGER nbtodo, nbdone |
---|
| 382 | |
---|
| 383 | ! Fonctions thermodynamiques: |
---|
| 384 | |
---|
| 385 | DO k = 1, klev |
---|
| 386 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 387 | delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k + 1) |
---|
[1992] | 388 | END DO |
---|
| 389 | END DO |
---|
| 390 | |
---|
| 391 | ! Initialiser les sorties a zero |
---|
| 392 | |
---|
| 393 | DO k = 1, klev |
---|
| 394 | DO i = 1, klon |
---|
| 395 | d_t(i, k) = 0.0 |
---|
| 396 | d_q(i, k) = 0.0 |
---|
| 397 | d_ql(i, k) = 0.0 |
---|
| 398 | rneb(i, k) = 0.0 |
---|
| 399 | END DO |
---|
| 400 | END DO |
---|
| 401 | DO i = 1, klon |
---|
| 402 | ibas(i) = klev |
---|
| 403 | itop(i) = 1 |
---|
| 404 | rain(i) = 0.0 |
---|
| 405 | snow(i) = 0.0 |
---|
| 406 | accompli(i) = .FALSE. |
---|
| 407 | END DO |
---|
| 408 | |
---|
| 409 | ! Preparations |
---|
| 410 | |
---|
| 411 | DO k = 1, klev |
---|
| 412 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 413 | IF (afaire(i)) THEN |
---|
[1992] | 414 | zt(i, k) = t(i, k) |
---|
| 415 | zq(i, k) = q(i, k) |
---|
| 416 | |
---|
| 417 | ! Calculer Qs et L/Cp*dQs/dT |
---|
| 418 | |
---|
| 419 | IF (thermcep) THEN |
---|
[5143] | 420 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - zt(i, k))) |
---|
| 421 | zcvm5 = r5les * rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * r5ies * rlstt |
---|
| 422 | zcvm5 = zcvm5 / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * zq(i, k)) |
---|
| 423 | zqs(i, k) = r2es * foeew(zt(i, k), zdelta) / pplay(i, k) |
---|
| 424 | zqs(i, k) = min(0.5, zqs(i, k)) |
---|
| 425 | zcor = 1. / (1. - retv * zqs(i, k)) |
---|
| 426 | zqs(i, k) = zqs(i, k) * zcor |
---|
| 427 | zdqs(i, k) = foede(zt(i, k), zdelta, zcvm5, zqs(i, k), zcor) |
---|
[1992] | 428 | ELSE |
---|
[5143] | 429 | IF (zt(i, k)<t_coup) THEN |
---|
| 430 | zqs(i, k) = qsats(zt(i, k)) / pplay(i, k) |
---|
| 431 | zdqs(i, k) = dqsats(zt(i, k), zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 432 | ELSE |
---|
[5143] | 433 | zqs(i, k) = qsatl(zt(i, k)) / pplay(i, k) |
---|
| 434 | zdqs(i, k) = dqsatl(zt(i, k), zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 435 | END IF |
---|
| 436 | END IF |
---|
| 437 | |
---|
| 438 | ! Calculer (q-qs)*dp |
---|
[5143] | 439 | zqmqsdp(i, k) = (zq(i, k) - zqs(i, k)) * delp(i, k) |
---|
[1992] | 440 | END IF |
---|
| 441 | END DO |
---|
| 442 | END DO |
---|
| 443 | |
---|
| 444 | ! -----zgama is the moist convective lapse rate (-dT/dz). |
---|
| 445 | ! -----zgamdz(*,k) est la difference minimale autorisee des temperatures |
---|
| 446 | ! -----entre deux couches (k et k+1), c.a.d. si T(k+1)-T(k) est inferieur |
---|
| 447 | ! -----a zgamdz(*,k), alors ces 2 couches sont instables conditionnellement |
---|
| 448 | |
---|
| 449 | DO k = 1, klev - 1 |
---|
| 450 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 451 | IF (afaire(i)) THEN |
---|
[5143] | 452 | zgamdz(i, k) = -(pplay(i, k) - pplay(i, k + 1)) / paprs(i, k + 1) / rcpd * (rd * (zt(& |
---|
| 453 | i, k) * delp(i, k) + zt(i, k + 1) * delp(i, k + 1)) / (delp(i, k) + delp(i, & |
---|
| 454 | k + 1)) + rlvtt * (zqs(i, k) * delp(i, k) + zqs(i, k + 1) * delp(i, k + 1)) / (delp(i, & |
---|
| 455 | k) + delp(i, k + 1))) / (1.0 + (zdqs(i, k) * delp(i, k) + zdqs(i, k + 1) * delp(i, & |
---|
| 456 | k + 1)) / (delp(i, k) + delp(i, k + 1))) |
---|
[1992] | 457 | END IF |
---|
| 458 | END DO |
---|
| 459 | END DO |
---|
| 460 | |
---|
| 461 | ! On cherche la presence simultanee d'instabilite conditionnelle |
---|
| 462 | ! et de sur-saturation. Sinon, pas la penne de se fatiguer: |
---|
| 463 | |
---|
| 464 | DO i = 1, klon |
---|
| 465 | possible(i) = .FALSE. |
---|
| 466 | END DO |
---|
| 467 | DO k = 2, klev |
---|
| 468 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 469 | IF (afaire(i)) THEN |
---|
[5143] | 470 | zflo(i) = zt(i, k - 1) + zgamdz(i, k - 1) - zt(i, k) |
---|
| 471 | zsat(i) = zqmqsdp(i, k) + zqmqsdp(i, k - 1) |
---|
[1992] | 472 | IF (zflo(i)>0.0 .AND. zsat(i)>0.0) possible(i) = .TRUE. |
---|
| 473 | END IF |
---|
| 474 | END DO |
---|
| 475 | END DO |
---|
| 476 | |
---|
| 477 | DO i = 1, klon |
---|
| 478 | IF (possible(i)) THEN |
---|
| 479 | k1(i) = kbase |
---|
| 480 | k2(i) = k1(i) + 1 |
---|
| 481 | END IF |
---|
| 482 | END DO |
---|
| 483 | |
---|
[5143] | 484 | 810 CONTINUE ! chercher le bas de la colonne a ajuster |
---|
[1992] | 485 | |
---|
| 486 | k2min = klev |
---|
| 487 | DO i = 1, klon |
---|
| 488 | todo(i) = .FALSE. |
---|
| 489 | aller(i) = .TRUE. |
---|
| 490 | IF (possible(i)) k2min = min(k2min, k2(i)) |
---|
| 491 | END DO |
---|
| 492 | IF (k2min==klev) GO TO 860 |
---|
| 493 | DO k = k2min, klev - 1 |
---|
| 494 | DO i = 1, klon |
---|
| 495 | IF (possible(i) .AND. k>=k2(i) .AND. aller(i)) THEN |
---|
[5143] | 496 | zflo(i) = zt(i, k) + zgamdz(i, k) - zt(i, k + 1) |
---|
| 497 | zsat(i) = zqmqsdp(i, k) + zqmqsdp(i, k + 1) |
---|
[1992] | 498 | IF (zflo(i)>0.0 .AND. zsat(i)>0.0) THEN |
---|
| 499 | k1(i) = k |
---|
| 500 | k2(i) = k + 1 |
---|
| 501 | todo(i) = .TRUE. |
---|
| 502 | aller(i) = .FALSE. |
---|
| 503 | END IF |
---|
| 504 | END IF |
---|
| 505 | END DO |
---|
| 506 | END DO |
---|
| 507 | DO i = 1, klon |
---|
| 508 | IF (possible(i) .AND. aller(i)) THEN |
---|
| 509 | todo(i) = .FALSE. |
---|
| 510 | k1(i) = klev |
---|
| 511 | k2(i) = klev |
---|
| 512 | END IF |
---|
| 513 | END DO |
---|
| 514 | |
---|
| 515 | ! CC DO i = 1, klon |
---|
| 516 | ! CC IF (possible(i)) THEN |
---|
| 517 | ! CC 811 k2(i) = k2(i) + 1 |
---|
| 518 | ! CC IF (k2(i) .GT. klev) THEN |
---|
| 519 | ! CC todo(i) = .FALSE. |
---|
| 520 | ! CC GOTO 812 |
---|
| 521 | ! CC ENDIF |
---|
| 522 | ! CC k = k2(i) |
---|
| 523 | ! CC zflo(i) = zt(i,k-1) + zgamdz(i,k-1) - zt(i,k) |
---|
| 524 | ! CC zsat(i) = zqmqsdp(i,k) + zqmqsdp(i,k-1) |
---|
| 525 | ! CC IF (zflo(i).LE.0.0 .OR. zsat(i).LE.0.0) GOTO 811 |
---|
| 526 | ! CC k1(i) = k2(i) - 1 |
---|
| 527 | ! CC todo(i) = .TRUE. |
---|
| 528 | ! CC ENDIF |
---|
| 529 | ! CC 812 CONTINUE |
---|
| 530 | ! CC ENDDO |
---|
| 531 | |
---|
[5143] | 532 | 820 CONTINUE ! chercher le haut de la colonne |
---|
[1992] | 533 | |
---|
| 534 | k2min = klev |
---|
| 535 | DO i = 1, klon |
---|
| 536 | aller(i) = .TRUE. |
---|
| 537 | IF (todo(i)) k2min = min(k2min, k2(i)) |
---|
| 538 | END DO |
---|
| 539 | IF (k2min<klev) THEN |
---|
| 540 | DO k = k2min, klev |
---|
[524] | 541 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 542 | IF (todo(i) .AND. k>k2(i) .AND. aller(i)) THEN |
---|
| 543 | zsat(i) = zsat(i) + zqmqsdp(i, k) |
---|
[5143] | 544 | zflo(i) = zt(i, k - 1) + zgamdz(i, k - 1) - zt(i, k) |
---|
[1992] | 545 | IF (zflo(i)<=0.0 .OR. zsat(i)<=0.0) THEN |
---|
[524] | 546 | aller(i) = .FALSE. |
---|
[1992] | 547 | ELSE |
---|
| 548 | k2(i) = k |
---|
| 549 | END IF |
---|
| 550 | END IF |
---|
| 551 | END DO |
---|
| 552 | END DO |
---|
| 553 | ! error is = 0 |
---|
| 554 | ! error DO i = 1, klon |
---|
| 555 | ! error IF(todo(i).AND.aller(i)) THEN |
---|
| 556 | ! error is = is + 1 |
---|
| 557 | ! error todo(i) = .FALSE. |
---|
| 558 | ! error k2(i) = klev |
---|
| 559 | ! error ENDIF |
---|
| 560 | ! error ENDDO |
---|
| 561 | ! error IF (is.GT.0) THEN |
---|
| 562 | ! error PRINT*, "Bizard. je pourrais continuer mais j arrete" |
---|
| 563 | ! error CALL abort |
---|
| 564 | ! error ENDIF |
---|
| 565 | END IF |
---|
| 566 | |
---|
| 567 | ! CC DO i = 1, klon |
---|
| 568 | ! CC IF (todo(i)) THEN |
---|
| 569 | ! CC 821 CONTINUE |
---|
| 570 | ! CC IF (k2(i) .EQ. klev) GOTO 822 |
---|
| 571 | ! CC k = k2(i) + 1 |
---|
| 572 | ! CC zsat(i) = zsat(i) + zqmqsdp(i,k) |
---|
| 573 | ! CC zflo(i) = zt(i,k-1) + zgamdz(i,k-1) - zt(i,k) |
---|
| 574 | ! CC IF (zflo(i).LE.0.0 .OR. zsat(i).LE.0.0) GOTO 822 |
---|
| 575 | ! CC k2(i) = k |
---|
| 576 | ! CC GOTO 821 |
---|
| 577 | ! CC ENDIF |
---|
| 578 | ! CC 822 CONTINUE |
---|
| 579 | ! CC ENDDO |
---|
| 580 | |
---|
[5143] | 581 | 830 CONTINUE ! faire l'ajustement en sachant k1 et k2 |
---|
[1992] | 582 | |
---|
| 583 | is = 0 |
---|
| 584 | DO i = 1, klon |
---|
| 585 | IF (todo(i)) THEN |
---|
| 586 | IF (k2(i)<=k1(i)) is = is + 1 |
---|
| 587 | END IF |
---|
| 588 | END DO |
---|
| 589 | IF (is>0) THEN |
---|
| 590 | PRINT *, 'Impossible: k1 trop grand ou k2 trop petit' |
---|
| 591 | PRINT *, 'is=', is |
---|
| 592 | CALL abort |
---|
| 593 | END IF |
---|
| 594 | |
---|
| 595 | k1min = klev |
---|
| 596 | k1max = 1 |
---|
| 597 | k2max = 1 |
---|
| 598 | DO i = 1, klon |
---|
| 599 | IF (todo(i)) THEN |
---|
| 600 | k1min = min(k1min, k1(i)) |
---|
| 601 | k1max = max(k1max, k1(i)) |
---|
| 602 | k2max = max(k2max, k2(i)) |
---|
| 603 | END IF |
---|
| 604 | END DO |
---|
| 605 | |
---|
| 606 | DO i = 1, klon |
---|
| 607 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[524] | 608 | k = k1(i) |
---|
| 609 | za(i) = 0. |
---|
[5143] | 610 | zb(i) = (rcpd * (1. + zdqs(i, k)) * (zt(i, k) - za(i)) - rlvtt * (zqs(i, k) - zq(i, & |
---|
| 611 | k))) * delp(i, k) |
---|
| 612 | zc(i) = delp(i, k) * rcpd * (1. + zdqs(i, k)) |
---|
[1992] | 613 | END IF |
---|
| 614 | END DO |
---|
| 615 | |
---|
| 616 | DO k = k1min, k2max |
---|
| 617 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 618 | IF (todo(i) .AND. k>=(k1(i) + 1) .AND. k<=k2(i)) THEN |
---|
| 619 | za(i) = za(i) + zgamdz(i, k - 1) |
---|
| 620 | zb(i) = zb(i) + (rcpd * (1. + zdqs(i, k)) * (zt(i, k) - za(i)) - rlvtt * (zqs(i, & |
---|
| 621 | k) - zq(i, k))) * delp(i, k) |
---|
| 622 | zc(i) = zc(i) + delp(i, k) * rcpd * (1. + zdqs(i, k)) |
---|
[1992] | 623 | END IF |
---|
| 624 | END DO |
---|
| 625 | END DO |
---|
| 626 | |
---|
| 627 | DO i = 1, klon |
---|
| 628 | IF (todo(i)) THEN |
---|
| 629 | k = k1(i) |
---|
[5143] | 630 | ztnew(i, k) = zb(i) / zc(i) |
---|
| 631 | zqnew(i, k) = zqs(i, k) + (ztnew(i, k) - zt(i, k)) * rcpd / rlvtt * zdqs(i, k) |
---|
[1992] | 632 | END IF |
---|
| 633 | END DO |
---|
| 634 | |
---|
| 635 | DO k = k1min, k2max |
---|
| 636 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 637 | IF (todo(i) .AND. k>=(k1(i) + 1) .AND. k<=k2(i)) THEN |
---|
| 638 | ztnew(i, k) = ztnew(i, k - 1) + zgamdz(i, k - 1) |
---|
| 639 | zqnew(i, k) = zqs(i, k) + (ztnew(i, k) - zt(i, k)) * rcpd / rlvtt * zdqs(i, k) |
---|
[1992] | 640 | END IF |
---|
| 641 | END DO |
---|
| 642 | END DO |
---|
| 643 | |
---|
| 644 | ! Quantite de condensation produite pendant l'ajustement: |
---|
| 645 | |
---|
| 646 | DO i = 1, klon |
---|
| 647 | zcond(i) = 0.0 |
---|
| 648 | END DO |
---|
| 649 | DO k = k1min, k2max |
---|
| 650 | DO i = 1, klon |
---|
| 651 | IF (todo(i) .AND. k>=k1(i) .AND. k<=k2(i)) THEN |
---|
| 652 | rneb(i, k) = 1.0 |
---|
[5143] | 653 | zcond(i) = zcond(i) + (zq(i, k) - zqnew(i, k)) * delp(i, k) / rg |
---|
[1992] | 654 | END IF |
---|
| 655 | END DO |
---|
| 656 | END DO |
---|
| 657 | |
---|
| 658 | ! Si condensation negative, effort completement perdu: |
---|
| 659 | |
---|
| 660 | DO i = 1, klon |
---|
| 661 | IF (todo(i) .AND. zcond(i)<=0.) todo(i) = .FALSE. |
---|
| 662 | END DO |
---|
| 663 | |
---|
| 664 | ! L'ajustement a ete accompli, meme les calculs accessoires |
---|
| 665 | ! ne sont pas encore faits: |
---|
| 666 | |
---|
| 667 | DO i = 1, klon |
---|
| 668 | IF (todo(i)) accompli(i) = .TRUE. |
---|
| 669 | END DO |
---|
| 670 | |
---|
| 671 | ! ===== |
---|
| 672 | ! Une fois que la condensation a lieu, on doit construire un |
---|
| 673 | ! "modele nuageux" pour partager la condensation entre l'eau |
---|
| 674 | ! liquide nuageuse et la precipitation (leur rapport toliq |
---|
| 675 | ! est calcule selon l'epaisseur nuageuse). Je suppose que |
---|
| 676 | ! toliq=tomax quand l'epaisseur nuageuse est inferieure a dpmin, |
---|
| 677 | ! et que toliq=tomin quand l'epaisseur depasse dpmax (interpolation |
---|
| 678 | ! lineaire entre dpmin et dpmax). |
---|
| 679 | ! ===== |
---|
| 680 | DO i = 1, klon |
---|
| 681 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 682 | toliq(i) = tomax - ((paprs(i, k1(i)) - paprs(i, k2(i) + 1)) / paprs(i, 1) - dpmin) & |
---|
| 683 | * (tomax - tomin) / (dpmax - dpmin) |
---|
| 684 | toliq(i) = max(tomin, min(tomax, toliq(i))) |
---|
| 685 | IF (pplay(i, k2(i)) / paprs(i, 1)<=deep_sig) toliq(i) = deep_to |
---|
[1992] | 686 | IF (old_tau) toliq(i) = 1.0 |
---|
| 687 | END IF |
---|
| 688 | END DO |
---|
| 689 | ! ===== |
---|
| 690 | ! On doit aussi determiner la distribution verticale de |
---|
| 691 | ! l'eau nuageuse. Plusieurs options sont proposees: |
---|
| 692 | |
---|
| 693 | ! (0) La condensation precipite integralement (toliq ne sera |
---|
| 694 | ! pas utilise). |
---|
| 695 | ! (1) L'eau liquide est distribuee entre k1 et k2 et proportionnelle |
---|
| 696 | ! a la vapeur d'eau locale. |
---|
| 697 | ! (2) Elle est distribuee entre k1 et k2 avec une valeur constante. |
---|
| 698 | ! (3) Elle est seulement distribuee aux couches ou la vapeur d'eau |
---|
| 699 | ! est effectivement diminuee pendant le processus d'ajustement. |
---|
| 700 | ! (4) Elle est en fonction (lineaire ou exponentielle) de la |
---|
| 701 | ! distance (epaisseur en pression) avec le niveau k1 (la couche |
---|
| 702 | ! k1 n'aura donc pas d'eau liquide). |
---|
| 703 | ! ===== |
---|
| 704 | |
---|
| 705 | IF (opt_cld==0) THEN |
---|
| 706 | |
---|
| 707 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 708 | IF (todo(i)) zrfl(i) = zcond(i) / dtime |
---|
[1992] | 709 | END DO |
---|
| 710 | |
---|
| 711 | ELSE IF (opt_cld==1) THEN |
---|
| 712 | |
---|
| 713 | DO i = 1, klon |
---|
| 714 | IF (todo(i)) zvapo(i) = 0.0 ! quantite integrale de vapeur d'eau |
---|
| 715 | END DO |
---|
| 716 | DO k = k1min, k2max |
---|
[524] | 717 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 718 | IF (todo(i) .AND. k>=k1(i) .AND. k<=k2(i)) zvapo(i) = zvapo(i) + & |
---|
[5143] | 719 | zqnew(i, k) * delp(i, k) / rg |
---|
[1992] | 720 | END DO |
---|
| 721 | END DO |
---|
| 722 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 723 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 724 | zrapp(i) = toliq(i) * zcond(i) / zvapo(i) |
---|
| 725 | zrapp(i) = max(0., min(1., zrapp(i))) |
---|
| 726 | zrfl(i) = (1.0 - toliq(i)) * zcond(i) / dtime |
---|
[1992] | 727 | END IF |
---|
| 728 | END DO |
---|
| 729 | DO k = k1min, k2max |
---|
[524] | 730 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 731 | IF (todo(i) .AND. k>=k1(i) .AND. k<=k2(i)) THEN |
---|
[5143] | 732 | d_ql(i, k) = d_ql(i, k) + zrapp(i) * zqnew(i, k) |
---|
[1992] | 733 | END IF |
---|
| 734 | END DO |
---|
| 735 | END DO |
---|
| 736 | |
---|
| 737 | ELSE IF (opt_cld==2) THEN |
---|
| 738 | |
---|
| 739 | DO i = 1, klon |
---|
| 740 | IF (todo(i)) zvapo(i) = 0.0 ! quantite integrale de masse |
---|
| 741 | END DO |
---|
| 742 | DO k = k1min, k2max |
---|
[524] | 743 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 744 | IF (todo(i) .AND. k>=k1(i) .AND. k<=k2(i)) zvapo(i) = zvapo(i) + & |
---|
[5143] | 745 | delp(i, k) / rg |
---|
[1992] | 746 | END DO |
---|
| 747 | END DO |
---|
| 748 | DO k = k1min, k2max |
---|
[524] | 749 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 750 | IF (todo(i) .AND. k>=k1(i) .AND. k<=k2(i)) THEN |
---|
[5143] | 751 | d_ql(i, k) = d_ql(i, k) + toliq(i) * zcond(i) / zvapo(i) |
---|
[1992] | 752 | END IF |
---|
| 753 | END DO |
---|
| 754 | END DO |
---|
| 755 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 756 | IF (todo(i)) zrfl(i) = (1.0 - toliq(i)) * zcond(i) / dtime |
---|
[1992] | 757 | END DO |
---|
| 758 | |
---|
| 759 | ELSE IF (opt_cld==3) THEN |
---|
| 760 | |
---|
| 761 | DO i = 1, klon |
---|
| 762 | IF (todo(i)) zvapo(i) = 0.0 ! quantite de l'eau strictement condensee |
---|
| 763 | END DO |
---|
| 764 | DO k = k1min, k2max |
---|
[524] | 765 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 766 | IF (todo(i) .AND. k>=k1(i) .AND. k<=k2(i)) zvapo(i) = zvapo(i) + & |
---|
[5143] | 767 | max(0.0, zq(i, k) - zqnew(i, k)) * delp(i, k) / rg |
---|
[1992] | 768 | END DO |
---|
| 769 | END DO |
---|
| 770 | DO k = k1min, k2max |
---|
[524] | 771 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 772 | IF (todo(i) .AND. k>=k1(i) .AND. k<=k2(i) .AND. zvapo(i)>0.0) d_ql(i, & |
---|
[5143] | 773 | k) = d_ql(i, k) + toliq(i) * zcond(i) / zvapo(i) * max(0.0, zq(i, k) - zqnew & |
---|
| 774 | (i, k)) |
---|
[1992] | 775 | END DO |
---|
| 776 | END DO |
---|
| 777 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 778 | IF (todo(i)) zrfl(i) = (1.0 - toliq(i)) * zcond(i) / dtime |
---|
[1992] | 779 | END DO |
---|
| 780 | |
---|
| 781 | ELSE IF (opt_cld==4) THEN |
---|
| 782 | |
---|
| 783 | nexpo = 3 |
---|
| 784 | ! cc nexpo = 1 ! distribution lineaire |
---|
| 785 | |
---|
| 786 | DO i = 1, klon |
---|
| 787 | IF (todo(i)) zvapo(i) = 0.0 ! quantite integrale de masse |
---|
| 788 | END DO ! (avec ponderation) |
---|
| 789 | DO k = k1min, k2max |
---|
[524] | 790 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 791 | IF (todo(i) .AND. k>=(k1(i) + 1) .AND. k<=k2(i)) zvapo(i) = zvapo(i) + & |
---|
| 792 | delp(i, k) / rg * (pplay(i, k1(i)) - pplay(i, k))**nexpo |
---|
[1992] | 793 | END DO |
---|
| 794 | END DO |
---|
| 795 | DO k = k1min, k2max |
---|
[524] | 796 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 797 | IF (todo(i) .AND. k>=(k1(i) + 1) .AND. k<=k2(i)) d_ql(i, k) = d_ql(i, & |
---|
| 798 | k) + toliq(i) * zcond(i) / zvapo(i) * (pplay(i, k1(i)) - pplay(i, k))**nexpo |
---|
[1992] | 799 | END DO |
---|
| 800 | END DO |
---|
| 801 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 802 | IF (todo(i)) zrfl(i) = (1.0 - toliq(i)) * zcond(i) / dtime |
---|
[1992] | 803 | END DO |
---|
| 804 | |
---|
| 805 | ELSE ! valeur non-prevue pour opt_cld |
---|
| 806 | |
---|
| 807 | PRINT *, 'opt_cld est faux:', opt_cld |
---|
| 808 | CALL abort |
---|
| 809 | |
---|
| 810 | END IF ! fin de opt_cld |
---|
| 811 | |
---|
| 812 | ! L'eau precipitante peut etre evaporee: |
---|
| 813 | |
---|
| 814 | zalfa = 0.05 |
---|
| 815 | IF (evap_prec .AND. (k1max>=2)) THEN |
---|
| 816 | DO k = k1max - 1, 1, -1 |
---|
[524] | 817 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 818 | IF (todo(i) .AND. k<k1(i) .AND. zrfl(i)>0.0) THEN |
---|
[5143] | 819 | zqev = max(0.0, (zqs(i, k) - zq(i, k)) * zalfa) |
---|
| 820 | zqevt = coef_eva * (1.0 - zq(i, k) / zqs(i, k)) * sqrt(zrfl(i)) * delp(i, k) / & |
---|
| 821 | pplay(i, k) * zt(i, k) * rd / rg |
---|
| 822 | zqevt = max(0.0, min(zqevt, zrfl(i))) * rg * dtime / delp(i, k) |
---|
[1992] | 823 | zqev = min(zqev, zqevt) |
---|
[5143] | 824 | zrfln = zrfl(i) - zqev * (delp(i, k)) / rg / dtime |
---|
| 825 | zq(i, k) = zq(i, k) - (zrfln - zrfl(i)) * (rg / (delp(i, k))) * dtime |
---|
| 826 | zt(i, k) = zt(i, k) + (zrfln - zrfl(i)) * (rg / (delp(i, & |
---|
| 827 | k))) * dtime * rlvtt / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * zq(i, k)) |
---|
[1992] | 828 | zrfl(i) = zrfln |
---|
| 829 | END IF |
---|
| 830 | END DO |
---|
| 831 | END DO |
---|
| 832 | END IF |
---|
| 833 | |
---|
| 834 | ! La temperature de la premiere couche determine la pluie ou la neige: |
---|
| 835 | |
---|
| 836 | DO i = 1, klon |
---|
| 837 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 838 | IF (zt(i, 1)>rtt) THEN |
---|
[1992] | 839 | rain(i) = rain(i) + zrfl(i) |
---|
[524] | 840 | ELSE |
---|
[1992] | 841 | snow(i) = snow(i) + zrfl(i) |
---|
| 842 | END IF |
---|
| 843 | END IF |
---|
| 844 | END DO |
---|
| 845 | |
---|
| 846 | ! Mise a jour de la temperature et de l'humidite |
---|
| 847 | |
---|
| 848 | DO k = k1min, k2max |
---|
| 849 | DO i = 1, klon |
---|
| 850 | IF (todo(i) .AND. k>=k1(i) .AND. k<=k2(i)) THEN |
---|
| 851 | zt(i, k) = ztnew(i, k) |
---|
| 852 | zq(i, k) = zqnew(i, k) |
---|
| 853 | END IF |
---|
| 854 | END DO |
---|
| 855 | END DO |
---|
| 856 | |
---|
| 857 | ! Re-calculer certaines variables pour etendre et re-ajuster la colonne |
---|
| 858 | |
---|
| 859 | IF (exigent) THEN |
---|
| 860 | DO k = 1, klev |
---|
[524] | 861 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 862 | IF (todo(i)) THEN |
---|
| 863 | IF (thermcep) THEN |
---|
[5143] | 864 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - zt(i, k))) |
---|
| 865 | zcvm5 = r5les * rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * r5ies * rlstt |
---|
| 866 | zcvm5 = zcvm5 / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * zq(i, k)) |
---|
| 867 | zqs(i, k) = r2es * foeew(zt(i, k), zdelta) / pplay(i, k) |
---|
| 868 | zqs(i, k) = min(0.5, zqs(i, k)) |
---|
| 869 | zcor = 1. / (1. - retv * zqs(i, k)) |
---|
| 870 | zqs(i, k) = zqs(i, k) * zcor |
---|
| 871 | zdqs(i, k) = foede(zt(i, k), zdelta, zcvm5, zqs(i, k), zcor) |
---|
[1992] | 872 | ELSE |
---|
[5143] | 873 | IF (zt(i, k)<t_coup) THEN |
---|
| 874 | zqs(i, k) = qsats(zt(i, k)) / pplay(i, k) |
---|
| 875 | zdqs(i, k) = dqsats(zt(i, k), zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 876 | ELSE |
---|
[5143] | 877 | zqs(i, k) = qsatl(zt(i, k)) / pplay(i, k) |
---|
| 878 | zdqs(i, k) = dqsatl(zt(i, k), zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 879 | END IF |
---|
| 880 | END IF |
---|
| 881 | END IF |
---|
| 882 | END DO |
---|
| 883 | END DO |
---|
| 884 | END IF |
---|
| 885 | |
---|
| 886 | IF (exigent) THEN |
---|
| 887 | DO k = 1, klev - 1 |
---|
[524] | 888 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 889 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 890 | zgamdz(i, k) = -(pplay(i, k) - pplay(i, k + 1)) / paprs(i, k + 1) / rcpd * (rd * (& |
---|
| 891 | zt(i, k) * delp(i, k) + zt(i, k + 1) * delp(i, k + 1)) / (delp(i, k) + delp(i, & |
---|
| 892 | k + 1)) + rlvtt * (zqs(i, k) * delp(i, k) + zqs(i, k + 1) * delp(i, k + 1)) / (delp(i, & |
---|
| 893 | k) + delp(i, k + 1))) / (1.0 + (zdqs(i, k) * delp(i, k) + zdqs(i, k + 1) * delp(i, & |
---|
| 894 | k + 1)) / (delp(i, k) + delp(i, k + 1))) |
---|
[1992] | 895 | END IF |
---|
| 896 | END DO |
---|
| 897 | END DO |
---|
| 898 | END IF |
---|
| 899 | |
---|
| 900 | ! Puisque l'humidite a ete modifiee, on re-fait (q-qs)*dp |
---|
| 901 | |
---|
| 902 | DO k = 1, klev |
---|
| 903 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 904 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 905 | zqmqsdp(i, k) = (zq(i, k) - zqs(i, k)) * delp(i, k) |
---|
[1992] | 906 | END IF |
---|
| 907 | END DO |
---|
| 908 | END DO |
---|
| 909 | |
---|
| 910 | ! Verifier si l'on peut etendre le bas de la colonne |
---|
| 911 | |
---|
| 912 | DO i = 1, klon |
---|
| 913 | etendre(i) = .FALSE. |
---|
| 914 | END DO |
---|
| 915 | |
---|
| 916 | k1max = 1 |
---|
| 917 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 918 | IF (todo(i) .AND. k1(i)>(kbase + 1)) THEN |
---|
[1992] | 919 | k = k1(i) |
---|
[5143] | 920 | zflo(i) = zt(i, k - 1) + zgamdz(i, k - 1) - zt(i, k) |
---|
| 921 | zsat(i) = zqmqsdp(i, k) + zqmqsdp(i, k - 1) |
---|
[1992] | 922 | ! sc voici l'ancienne ligne: |
---|
| 923 | ! sc IF (zflo(i).LE.0.0 .OR. zsat(i).LE.0.0) THEN |
---|
| 924 | ! sc sylvain: il faut RESPECTER les 2 criteres: |
---|
| 925 | IF (zflo(i)>0.0 .AND. zsat(i)>0.0) THEN |
---|
| 926 | etendre(i) = .TRUE. |
---|
| 927 | k1(i) = k1(i) - 1 |
---|
| 928 | k1max = max(k1max, k1(i)) |
---|
| 929 | aller(i) = .TRUE. |
---|
| 930 | END IF |
---|
| 931 | END IF |
---|
| 932 | END DO |
---|
| 933 | |
---|
[5143] | 934 | IF (k1max>(kbase + 1)) THEN |
---|
[1992] | 935 | DO k = k1max, kbase + 1, -1 |
---|
[524] | 936 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 937 | IF (etendre(i) .AND. k<k1(i) .AND. aller(i)) THEN |
---|
| 938 | zsat(i) = zsat(i) + zqmqsdp(i, k) |
---|
[5143] | 939 | zflo(i) = zt(i, k) + zgamdz(i, k) - zt(i, k + 1) |
---|
[1992] | 940 | IF (zsat(i)<=0.0 .OR. zflo(i)<=0.0) THEN |
---|
[524] | 941 | aller(i) = .FALSE. |
---|
[1992] | 942 | ELSE |
---|
[524] | 943 | k1(i) = k |
---|
[1992] | 944 | END IF |
---|
| 945 | END IF |
---|
| 946 | END DO |
---|
| 947 | END DO |
---|
| 948 | DO i = 1, klon |
---|
| 949 | IF (etendre(i) .AND. aller(i)) THEN |
---|
| 950 | k1(i) = 1 |
---|
| 951 | END IF |
---|
| 952 | END DO |
---|
| 953 | END IF |
---|
| 954 | |
---|
| 955 | ! CC DO i = 1, klon |
---|
| 956 | ! CC IF (etendre(i)) THEN |
---|
| 957 | ! CC 840 k = k1(i) |
---|
| 958 | ! CC IF (k.GT.1) THEN |
---|
| 959 | ! CC zsat(i) = zsat(i) + zqmqsdp(i,k-1) |
---|
| 960 | ! CC zflo(i) = zt(i,k-1) + zgamdz(i,k-1) - zt(i,k) |
---|
| 961 | ! CC IF (zflo(i).GT.0.0 .AND. zsat(i).GT.0.0) THEN |
---|
| 962 | ! CC k1(i) = k - 1 |
---|
| 963 | ! CC GOTO 840 |
---|
| 964 | ! CC ENDIF |
---|
| 965 | ! CC ENDIF |
---|
| 966 | ! CC ENDIF |
---|
| 967 | ! CC ENDDO |
---|
| 968 | |
---|
| 969 | DO i = 1, klon |
---|
| 970 | todobis(i) = todo(i) |
---|
| 971 | todo(i) = .FALSE. |
---|
| 972 | END DO |
---|
| 973 | is = 0 |
---|
| 974 | DO i = 1, klon |
---|
| 975 | IF (etendre(i)) THEN |
---|
| 976 | todo(i) = .TRUE. |
---|
| 977 | is = is + 1 |
---|
| 978 | END IF |
---|
| 979 | END DO |
---|
| 980 | IF (is>0) THEN |
---|
| 981 | IF (new_top) THEN |
---|
| 982 | GO TO 820 ! chercher de nouveau le sommet k2 |
---|
| 983 | ELSE |
---|
| 984 | GO TO 830 ! supposer que le sommet est celui deja trouve |
---|
| 985 | END IF |
---|
| 986 | END IF |
---|
| 987 | |
---|
| 988 | DO i = 1, klon |
---|
| 989 | possible(i) = .FALSE. |
---|
| 990 | END DO |
---|
| 991 | is = 0 |
---|
| 992 | DO i = 1, klon |
---|
| 993 | IF (todobis(i) .AND. k2(i)<klev) THEN |
---|
| 994 | is = is + 1 |
---|
| 995 | possible(i) = .TRUE. |
---|
| 996 | END IF |
---|
| 997 | END DO |
---|
| 998 | IF (is>0) GO TO 810 !on cherche en haut d'autres blocks |
---|
| 999 | ! a ajuster a partir du sommet de la colonne precedente |
---|
| 1000 | |
---|
[5143] | 1001 | 860 CONTINUE ! Calculer les tendances et diagnostiques |
---|
[5103] | 1002 | ! cc PRINT*, "Apres 860" |
---|
[1992] | 1003 | |
---|
| 1004 | DO k = 1, klev |
---|
| 1005 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 1006 | IF (accompli(i)) THEN |
---|
[1992] | 1007 | d_t(i, k) = zt(i, k) - t(i, k) |
---|
[5143] | 1008 | zq(i, k) = max(zq(i, k), seuil_vap) |
---|
[1992] | 1009 | d_q(i, k) = zq(i, k) - q(i, k) |
---|
| 1010 | END IF |
---|
| 1011 | END DO |
---|
| 1012 | END DO |
---|
| 1013 | |
---|
| 1014 | DO i = 1, klon |
---|
| 1015 | IF (accompli(i)) THEN |
---|
[524] | 1016 | DO k = 1, klev |
---|
[5143] | 1017 | IF (rneb(i, k)>0.0) THEN |
---|
[1992] | 1018 | ibas(i) = k |
---|
| 1019 | GO TO 807 |
---|
| 1020 | END IF |
---|
| 1021 | END DO |
---|
[5143] | 1022 | 807 CONTINUE |
---|
[1992] | 1023 | DO k = klev, 1, -1 |
---|
[5143] | 1024 | IF (rneb(i, k)>0.0) THEN |
---|
[1992] | 1025 | itop(i) = k |
---|
| 1026 | GO TO 808 |
---|
| 1027 | END IF |
---|
| 1028 | END DO |
---|
[5143] | 1029 | 808 CONTINUE |
---|
[1992] | 1030 | END IF |
---|
| 1031 | END DO |
---|
| 1032 | |
---|
| 1033 | IF (imprim) THEN |
---|
| 1034 | nbtodo = 0 |
---|
| 1035 | nbdone = 0 |
---|
| 1036 | DO i = 1, klon |
---|
| 1037 | IF (afaire(i)) nbtodo = nbtodo + 1 |
---|
| 1038 | IF (accompli(i)) nbdone = nbdone + 1 |
---|
| 1039 | END DO |
---|
| 1040 | PRINT *, 'nbTodo, nbDone=', nbtodo, nbdone |
---|
| 1041 | END IF |
---|
| 1042 | |
---|
| 1043 | END SUBROUTINE conmanv |
---|
| 1044 | SUBROUTINE conkuo(dtime, paprs, pplay, t, q, conv_q, d_t, d_q, d_ql, rneb, & |
---|
[5143] | 1045 | rain, snow, ibas, itop) |
---|
[1992] | 1046 | USE dimphy |
---|
[5144] | 1047 | USE lmdz_yoethf |
---|
[5153] | 1048 | |
---|
[5144] | 1049 | USE lmdz_yomcst |
---|
[5143] | 1050 | |
---|
[1992] | 1051 | IMPLICIT NONE |
---|
[5153] | 1052 | INCLUDE "FCTTRE.h" |
---|
[1992] | 1053 | ! ====================================================================== |
---|
| 1054 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818 |
---|
| 1055 | ! Objet: Schema de convection de type Kuo (1965). |
---|
| 1056 | ! Cette version du code peut calculer le niveau de depart |
---|
| 1057 | ! N.B. version vectorielle (le 6 oct. 1997) |
---|
| 1058 | ! ====================================================================== |
---|
| 1059 | |
---|
| 1060 | ! Arguments: |
---|
| 1061 | |
---|
| 1062 | REAL dtime ! intervalle du temps (s) |
---|
[5143] | 1063 | REAL paprs(klon, klev + 1) ! pression a inter-couche (Pa) |
---|
[1992] | 1064 | REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa) |
---|
| 1065 | REAL t(klon, klev) ! temperature (K) |
---|
| 1066 | REAL q(klon, klev) ! humidite specifique |
---|
| 1067 | REAL conv_q(klon, klev) ! taux de convergence humidite (g/g/s) |
---|
| 1068 | |
---|
| 1069 | REAL d_t(klon, klev) ! incrementation temperature |
---|
| 1070 | REAL d_q(klon, klev) ! incrementation humidite |
---|
| 1071 | REAL d_ql(klon, klev) ! incrementation eau liquide |
---|
| 1072 | REAL rneb(klon, klev) ! nebulosite |
---|
| 1073 | REAL rain(klon) ! pluies (mm/s) |
---|
| 1074 | REAL snow(klon) ! neige (mm/s) |
---|
| 1075 | INTEGER itop(klon) ! niveau du sommet |
---|
| 1076 | INTEGER ibas(klon) ! niveau du bas |
---|
| 1077 | |
---|
| 1078 | LOGICAL ldcum(klon) ! convection existe |
---|
| 1079 | LOGICAL todo(klon) |
---|
| 1080 | |
---|
| 1081 | ! Quelsques options: |
---|
| 1082 | |
---|
| 1083 | LOGICAL calcfcl ! calculer le niveau de convection libre |
---|
[5143] | 1084 | PARAMETER (calcfcl = .TRUE.) |
---|
[1992] | 1085 | INTEGER ldepar ! niveau fixe de convection libre |
---|
[5143] | 1086 | PARAMETER (ldepar = 4) |
---|
[1992] | 1087 | INTEGER opt_cld ! comment traiter l'eau liquide |
---|
[5143] | 1088 | PARAMETER (opt_cld = 4) ! valeur possible: 0, 1, 2, 3 ou 4 |
---|
[1992] | 1089 | LOGICAL evap_prec ! evaporation de pluie au-dessous de convection |
---|
[5143] | 1090 | PARAMETER (evap_prec = .TRUE.) |
---|
[1992] | 1091 | REAL coef_eva |
---|
[5143] | 1092 | PARAMETER (coef_eva = 1.0E-05) |
---|
[1992] | 1093 | LOGICAL new_deh ! nouvelle facon de calculer dH |
---|
[5143] | 1094 | PARAMETER (new_deh = .FALSE.) |
---|
[1992] | 1095 | REAL t_coup |
---|
[5143] | 1096 | PARAMETER (t_coup = 234.0) |
---|
[1992] | 1097 | LOGICAL old_tau ! implique precipitation nulle |
---|
[5143] | 1098 | PARAMETER (old_tau = .FALSE.) |
---|
[1992] | 1099 | REAL toliq(klon) ! rapport entre l'eau nuageuse et l'eau precipitante |
---|
| 1100 | REAL dpmin, tomax !Epaisseur faible, rapport eau liquide plus grande |
---|
[5143] | 1101 | PARAMETER (dpmin = 0.15, tomax = 0.97) |
---|
[1992] | 1102 | REAL dpmax, tomin !Epaisseur grande, rapport eau liquide plus faible |
---|
[5143] | 1103 | PARAMETER (dpmax = 0.30, tomin = 0.05) |
---|
[1992] | 1104 | REAL deep_sig, deep_to ! au dela de deep_sig, utiliser deep_to |
---|
[5143] | 1105 | PARAMETER (deep_sig = 0.50, deep_to = 0.05) |
---|
[1992] | 1106 | |
---|
| 1107 | ! Variables locales: |
---|
| 1108 | |
---|
| 1109 | INTEGER nexpo |
---|
| 1110 | LOGICAL nuage(klon) |
---|
| 1111 | INTEGER i, k, kbmin, kbmax, khmax |
---|
| 1112 | REAL ztotal(klon, klev), zdeh(klon, klev) |
---|
| 1113 | REAL zgz(klon, klev) |
---|
| 1114 | REAL zqs(klon, klev) |
---|
| 1115 | REAL zdqs(klon, klev) |
---|
| 1116 | REAL ztemp(klon, klev) |
---|
| 1117 | REAL zpres(klon, klev) |
---|
| 1118 | REAL zconv(klon) ! convergence d'humidite |
---|
| 1119 | REAL zvirt(klon) ! convergence virtuelle d'humidite |
---|
| 1120 | REAL zfrac(klon) ! fraction convective |
---|
| 1121 | INTEGER kb(klon), kh(klon) |
---|
| 1122 | |
---|
| 1123 | REAL zcond(klon), zvapo(klon), zrapp(klon) |
---|
| 1124 | REAL zrfl(klon), zrfln, zqev, zqevt |
---|
| 1125 | REAL zdelta, zcvm5, zcor |
---|
| 1126 | REAL zvar |
---|
| 1127 | |
---|
| 1128 | LOGICAL appel1er |
---|
| 1129 | SAVE appel1er |
---|
| 1130 | !$OMP THREADPRIVATE(appel1er) |
---|
| 1131 | |
---|
| 1132 | ! Fonctions thermodynamiques |
---|
| 1133 | |
---|
| 1134 | DATA appel1er/.TRUE./ |
---|
| 1135 | |
---|
| 1136 | IF (appel1er) THEN |
---|
| 1137 | PRINT *, 'conkuo, calcfcl:', calcfcl |
---|
| 1138 | IF (.NOT. calcfcl) PRINT *, 'conkuo, ldepar:', ldepar |
---|
| 1139 | PRINT *, 'conkuo, opt_cld:', opt_cld |
---|
| 1140 | PRINT *, 'conkuo, evap_prec:', evap_prec |
---|
| 1141 | PRINT *, 'conkuo, new_deh:', new_deh |
---|
| 1142 | appel1er = .FALSE. |
---|
| 1143 | END IF |
---|
| 1144 | |
---|
| 1145 | ! Initialiser les sorties a zero |
---|
| 1146 | |
---|
| 1147 | DO k = 1, klev |
---|
| 1148 | DO i = 1, klon |
---|
| 1149 | d_q(i, k) = 0.0 |
---|
| 1150 | d_t(i, k) = 0.0 |
---|
| 1151 | d_ql(i, k) = 0.0 |
---|
| 1152 | rneb(i, k) = 0.0 |
---|
| 1153 | END DO |
---|
| 1154 | END DO |
---|
| 1155 | DO i = 1, klon |
---|
| 1156 | rain(i) = 0.0 |
---|
| 1157 | snow(i) = 0.0 |
---|
| 1158 | ibas(i) = 0 |
---|
| 1159 | itop(i) = 0 |
---|
| 1160 | END DO |
---|
| 1161 | |
---|
| 1162 | ! Calculer la vapeur d'eau saturante Qs et sa derive L/Cp * dQs/dT |
---|
| 1163 | |
---|
| 1164 | DO k = 1, klev |
---|
| 1165 | DO i = 1, klon |
---|
| 1166 | IF (thermcep) THEN |
---|
[5143] | 1167 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - t(i, k))) |
---|
| 1168 | zcvm5 = r5les * rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * r5ies * rlstt |
---|
| 1169 | zcvm5 = zcvm5 / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * q(i, k)) |
---|
| 1170 | zqs(i, k) = r2es * foeew(t(i, k), zdelta) / pplay(i, k) |
---|
| 1171 | zqs(i, k) = min(0.5, zqs(i, k)) |
---|
| 1172 | zcor = 1. / (1. - retv * zqs(i, k)) |
---|
| 1173 | zqs(i, k) = zqs(i, k) * zcor |
---|
| 1174 | zdqs(i, k) = foede(t(i, k), zdelta, zcvm5, zqs(i, k), zcor) |
---|
[1992] | 1175 | ELSE |
---|
[5143] | 1176 | IF (t(i, k)<t_coup) THEN |
---|
| 1177 | zqs(i, k) = qsats(t(i, k)) / pplay(i, k) |
---|
| 1178 | zdqs(i, k) = dqsats(t(i, k), zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 1179 | ELSE |
---|
[5143] | 1180 | zqs(i, k) = qsatl(t(i, k)) / pplay(i, k) |
---|
| 1181 | zdqs(i, k) = dqsatl(t(i, k), zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 1182 | END IF |
---|
| 1183 | END IF |
---|
| 1184 | END DO |
---|
| 1185 | END DO |
---|
| 1186 | |
---|
| 1187 | ! Calculer gz (energie potentielle) |
---|
| 1188 | |
---|
| 1189 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1190 | zgz(i, 1) = rd * t(i, 1) / (0.5 * (paprs(i, 1) + pplay(i, & |
---|
| 1191 | 1))) * (paprs(i, 1) - pplay(i, 1)) |
---|
[1992] | 1192 | END DO |
---|
| 1193 | DO k = 2, klev |
---|
| 1194 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1195 | zgz(i, k) = zgz(i, k - 1) + rd * 0.5 * (t(i, k - 1) + t(i, k)) / paprs(i, k) * (pplay(i & |
---|
| 1196 | , k - 1) - pplay(i, k)) |
---|
[1992] | 1197 | END DO |
---|
| 1198 | END DO |
---|
| 1199 | |
---|
| 1200 | ! Calculer l'energie statique humide saturee (Cp*T + gz + L*Qs) |
---|
| 1201 | |
---|
| 1202 | DO k = 1, klev |
---|
| 1203 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1204 | ztotal(i, k) = rcpd * t(i, k) + rlvtt * zqs(i, k) + zgz(i, k) |
---|
[1992] | 1205 | END DO |
---|
| 1206 | END DO |
---|
| 1207 | |
---|
| 1208 | ! Determiner le niveau de depart et calculer la difference de |
---|
| 1209 | ! l'energie statique humide saturee (ztotal) entre la couche |
---|
| 1210 | ! de depart et chaque couche au-dessus. |
---|
| 1211 | |
---|
| 1212 | IF (calcfcl) THEN |
---|
| 1213 | DO k = 1, klev |
---|
[524] | 1214 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 1215 | zpres(i, k) = pplay(i, k) |
---|
| 1216 | ztemp(i, k) = t(i, k) |
---|
| 1217 | END DO |
---|
| 1218 | END DO |
---|
| 1219 | CALL kuofcl(ztemp, q, zgz, zpres, ldcum, kb) |
---|
| 1220 | DO i = 1, klon |
---|
| 1221 | IF (ldcum(i)) THEN |
---|
| 1222 | k = kb(i) |
---|
| 1223 | IF (new_deh) THEN |
---|
[5143] | 1224 | zdeh(i, k) = ztotal(i, k - 1) - ztotal(i, k) |
---|
[1992] | 1225 | ELSE |
---|
[5143] | 1226 | zdeh(i, k) = rcpd * (t(i, k - 1) - t(i, k)) - rd * 0.5 * (t(i, k - 1) + t(i, k)) / & |
---|
| 1227 | paprs(i, k) * (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) + & |
---|
| 1228 | rlvtt * (zqs(i, k - 1) - zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 1229 | END IF |
---|
[5143] | 1230 | zdeh(i, k) = zdeh(i, k) * 0.5 |
---|
[1992] | 1231 | END IF |
---|
| 1232 | END DO |
---|
| 1233 | DO k = 1, klev |
---|
[524] | 1234 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1235 | IF (ldcum(i) .AND. k>=(kb(i) + 1)) THEN |
---|
[1992] | 1236 | IF (new_deh) THEN |
---|
[5143] | 1237 | zdeh(i, k) = zdeh(i, k - 1) + (ztotal(i, k - 1) - ztotal(i, k)) |
---|
[1992] | 1238 | ELSE |
---|
[5143] | 1239 | zdeh(i, k) = zdeh(i, k - 1) + rcpd * (t(i, k - 1) - t(i, k)) - & |
---|
| 1240 | rd * 0.5 * (t(i, k - 1) + t(i, k)) / paprs(i, k) * & |
---|
| 1241 | (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) + rlvtt * (zqs(i, k - 1) - zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 1242 | END IF |
---|
| 1243 | END IF |
---|
| 1244 | END DO |
---|
| 1245 | END DO |
---|
| 1246 | ELSE |
---|
| 1247 | DO i = 1, klon |
---|
| 1248 | k = ldepar |
---|
| 1249 | kb(i) = ldepar |
---|
| 1250 | ldcum(i) = .TRUE. |
---|
| 1251 | IF (new_deh) THEN |
---|
[5143] | 1252 | zdeh(i, k) = ztotal(i, k - 1) - ztotal(i, k) |
---|
[524] | 1253 | ELSE |
---|
[5143] | 1254 | zdeh(i, k) = rcpd * (t(i, k - 1) - t(i, k)) - rd * 0.5 * (t(i, k - 1) + t(i, k)) / paprs(& |
---|
| 1255 | i, k) * (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) + rlvtt * (zqs(i, k - 1) - zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 1256 | END IF |
---|
[5143] | 1257 | zdeh(i, k) = zdeh(i, k) * 0.5 |
---|
[1992] | 1258 | END DO |
---|
| 1259 | DO k = ldepar + 1, klev |
---|
[524] | 1260 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 1261 | IF (new_deh) THEN |
---|
[5143] | 1262 | zdeh(i, k) = zdeh(i, k - 1) + (ztotal(i, k - 1) - ztotal(i, k)) |
---|
[1992] | 1263 | ELSE |
---|
[5143] | 1264 | zdeh(i, k) = zdeh(i, k - 1) + rcpd * (t(i, k - 1) - t(i, k)) - & |
---|
| 1265 | rd * 0.5 * (t(i, k - 1) + t(i, k)) / paprs(i, k) * (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) + & |
---|
| 1266 | rlvtt * (zqs(i, k - 1) - zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 1267 | END IF |
---|
| 1268 | END DO |
---|
| 1269 | END DO |
---|
| 1270 | END IF |
---|
| 1271 | |
---|
| 1272 | ! -----Chercher le sommet du nuage |
---|
| 1273 | ! -----Calculer la convergence de l'humidite (en kg/m**2 a un facteur |
---|
| 1274 | ! -----psolpa/RG pres) du bas jusqu'au sommet du nuage. |
---|
| 1275 | ! -----Calculer la convergence virtuelle pour que toute la maille |
---|
| 1276 | ! -----deviennt nuageuse (du bas jusqu'au sommet du nuage) |
---|
| 1277 | |
---|
| 1278 | DO i = 1, klon |
---|
| 1279 | nuage(i) = .TRUE. |
---|
| 1280 | zconv(i) = 0.0 |
---|
| 1281 | zvirt(i) = 0.0 |
---|
| 1282 | kh(i) = -999 |
---|
| 1283 | END DO |
---|
| 1284 | DO k = 1, klev |
---|
| 1285 | DO i = 1, klon |
---|
| 1286 | IF (k>=kb(i) .AND. ldcum(i)) THEN |
---|
| 1287 | nuage(i) = nuage(i) .AND. zdeh(i, k) > 0.0 |
---|
| 1288 | IF (nuage(i)) THEN |
---|
| 1289 | kh(i) = k |
---|
[5143] | 1290 | zconv(i) = zconv(i) + conv_q(i, k) * dtime * (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) |
---|
| 1291 | zvirt(i) = zvirt(i) + (zdeh(i, k) / rlvtt + zqs(i, k) - q(i, k)) * (paprs(i, k) & |
---|
| 1292 | - paprs(i, k + 1)) |
---|
[1992] | 1293 | END IF |
---|
| 1294 | END IF |
---|
| 1295 | END DO |
---|
| 1296 | END DO |
---|
| 1297 | |
---|
| 1298 | DO i = 1, klon |
---|
| 1299 | todo(i) = ldcum(i) .AND. kh(i) > kb(i) .AND. zconv(i) > 0.0 |
---|
| 1300 | END DO |
---|
| 1301 | |
---|
| 1302 | kbmin = klev |
---|
| 1303 | kbmax = 0 |
---|
| 1304 | khmax = 0 |
---|
| 1305 | DO i = 1, klon |
---|
| 1306 | IF (todo(i)) THEN |
---|
| 1307 | kbmin = min(kbmin, kb(i)) |
---|
| 1308 | kbmax = max(kbmax, kb(i)) |
---|
| 1309 | khmax = max(khmax, kh(i)) |
---|
| 1310 | END IF |
---|
| 1311 | END DO |
---|
| 1312 | |
---|
| 1313 | ! -----Calculer la surface couverte par le nuage |
---|
| 1314 | |
---|
| 1315 | DO i = 1, klon |
---|
| 1316 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 1317 | zfrac(i) = max(0.0, min(zconv(i) / zvirt(i), 1.0)) |
---|
[1992] | 1318 | END IF |
---|
| 1319 | END DO |
---|
| 1320 | |
---|
| 1321 | ! -----Calculs essentiels: |
---|
| 1322 | |
---|
| 1323 | DO i = 1, klon |
---|
| 1324 | IF (todo(i)) THEN |
---|
| 1325 | zcond(i) = 0.0 |
---|
| 1326 | END IF |
---|
| 1327 | END DO |
---|
| 1328 | DO k = kbmin, khmax |
---|
| 1329 | DO i = 1, klon |
---|
| 1330 | IF (todo(i) .AND. k>=kb(i) .AND. k<=kh(i)) THEN |
---|
[5143] | 1331 | zvar = zdeh(i, k) / (1. + zdqs(i, k)) |
---|
| 1332 | d_t(i, k) = zvar * zfrac(i) / rcpd |
---|
| 1333 | d_q(i, k) = (zvar * zdqs(i, k) / rlvtt + zqs(i, k) - q(i, k)) * zfrac(i) - & |
---|
| 1334 | conv_q(i, k) * dtime |
---|
| 1335 | zcond(i) = zcond(i) - d_q(i, k) * (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) / rg |
---|
[1992] | 1336 | rneb(i, k) = zfrac(i) |
---|
| 1337 | END IF |
---|
| 1338 | END DO |
---|
| 1339 | END DO |
---|
| 1340 | |
---|
| 1341 | DO i = 1, klon |
---|
| 1342 | IF (todo(i) .AND. zcond(i)<0.0) THEN |
---|
| 1343 | PRINT *, 'WARNING: cond. negative (Kuo) ', i, kb(i), kh(i), zcond(i) |
---|
| 1344 | zcond(i) = 0.0 |
---|
| 1345 | DO k = kb(i), kh(i) |
---|
| 1346 | d_t(i, k) = 0.0 |
---|
| 1347 | d_q(i, k) = 0.0 |
---|
| 1348 | END DO |
---|
| 1349 | todo(i) = .FALSE. ! effort totalement perdu |
---|
| 1350 | END IF |
---|
| 1351 | END DO |
---|
| 1352 | |
---|
| 1353 | ! ===== |
---|
| 1354 | ! Une fois que la condensation a lieu, on doit construire un |
---|
| 1355 | ! "modele nuageux" pour partager la condensation entre l'eau |
---|
| 1356 | ! liquide nuageuse et la precipitation (leur rapport toliq |
---|
| 1357 | ! est calcule selon l'epaisseur nuageuse). Je suppose que |
---|
| 1358 | ! toliq=tomax quand l'epaisseur nuageuse est inferieure a dpmin, |
---|
| 1359 | ! et que toliq=tomin quand l'epaisseur depasse dpmax (interpolation |
---|
| 1360 | ! lineaire entre dpmin et dpmax). |
---|
| 1361 | ! ===== |
---|
| 1362 | DO i = 1, klon |
---|
| 1363 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 1364 | toliq(i) = tomax - ((paprs(i, kb(i)) - paprs(i, kh(i) + 1)) / paprs(i, 1) - dpmin) & |
---|
| 1365 | * (tomax - tomin) / (dpmax - dpmin) |
---|
| 1366 | toliq(i) = max(tomin, min(tomax, toliq(i))) |
---|
| 1367 | IF (pplay(i, kh(i)) / paprs(i, 1)<=deep_sig) toliq(i) = deep_to |
---|
[1992] | 1368 | IF (old_tau) toliq(i) = 1.0 |
---|
| 1369 | END IF |
---|
| 1370 | END DO |
---|
| 1371 | ! ===== |
---|
| 1372 | ! On doit aussi determiner la distribution verticale de |
---|
| 1373 | ! l'eau nuageuse. Plusieurs options sont proposees: |
---|
| 1374 | |
---|
| 1375 | ! (0) La condensation precipite integralement (toliq ne sera |
---|
| 1376 | ! pas utilise). |
---|
| 1377 | ! (1) L'eau liquide est distribuee entre k1 et k2 et proportionnelle |
---|
| 1378 | ! a la vapeur d'eau locale. |
---|
| 1379 | ! (2) Elle est distribuee entre k1 et k2 avec une valeur constante. |
---|
| 1380 | ! (3) Elle est seulement distribuee aux couches ou la vapeur d'eau |
---|
| 1381 | ! est effectivement diminuee pendant le processus d'ajustement. |
---|
| 1382 | ! (4) Elle est en fonction (lineaire ou exponentielle) de la |
---|
| 1383 | ! distance (epaisseur en pression) avec le niveau k1 (la couche |
---|
| 1384 | ! k1 n'aura donc pas d'eau liquide). |
---|
| 1385 | ! ===== |
---|
| 1386 | |
---|
| 1387 | IF (opt_cld==0) THEN |
---|
| 1388 | |
---|
| 1389 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1390 | IF (todo(i)) zrfl(i) = zcond(i) / dtime |
---|
[1992] | 1391 | END DO |
---|
| 1392 | |
---|
| 1393 | ELSE IF (opt_cld==1) THEN |
---|
| 1394 | |
---|
| 1395 | DO i = 1, klon |
---|
| 1396 | IF (todo(i)) zvapo(i) = 0.0 ! quantite integrale de vapeur d'eau |
---|
| 1397 | END DO |
---|
| 1398 | DO k = kbmin, khmax |
---|
[524] | 1399 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 1400 | IF (todo(i) .AND. k>=kb(i) .AND. k<=kh(i)) THEN |
---|
[5143] | 1401 | zvapo(i) = zvapo(i) + (q(i, k) + d_q(i, k)) * (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) / & |
---|
| 1402 | rg |
---|
[1992] | 1403 | END IF |
---|
| 1404 | END DO |
---|
| 1405 | END DO |
---|
| 1406 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 1407 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 1408 | zrapp(i) = toliq(i) * zcond(i) / zvapo(i) |
---|
| 1409 | zrapp(i) = max(0., min(1., zrapp(i))) |
---|
[1992] | 1410 | END IF |
---|
| 1411 | END DO |
---|
| 1412 | DO k = kbmin, khmax |
---|
[524] | 1413 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 1414 | IF (todo(i) .AND. k>=kb(i) .AND. k<=kh(i)) THEN |
---|
[5143] | 1415 | d_ql(i, k) = zrapp(i) * (q(i, k) + d_q(i, k)) |
---|
[1992] | 1416 | END IF |
---|
| 1417 | END DO |
---|
| 1418 | END DO |
---|
| 1419 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 1420 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 1421 | zrfl(i) = (1.0 - toliq(i)) * zcond(i) / dtime |
---|
[1992] | 1422 | END IF |
---|
| 1423 | END DO |
---|
| 1424 | |
---|
| 1425 | ELSE IF (opt_cld==2) THEN |
---|
| 1426 | |
---|
| 1427 | DO i = 1, klon |
---|
| 1428 | IF (todo(i)) zvapo(i) = 0.0 ! quantite integrale de masse |
---|
| 1429 | END DO |
---|
| 1430 | DO k = kbmin, khmax |
---|
[524] | 1431 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 1432 | IF (todo(i) .AND. k>=kb(i) .AND. k<=kh(i)) THEN |
---|
[5143] | 1433 | zvapo(i) = zvapo(i) + (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) / rg |
---|
[1992] | 1434 | END IF |
---|
| 1435 | END DO |
---|
| 1436 | END DO |
---|
| 1437 | DO k = kbmin, khmax |
---|
| 1438 | DO i = 1, klon |
---|
| 1439 | IF (todo(i) .AND. k>=kb(i) .AND. k<=kh(i)) THEN |
---|
[5143] | 1440 | d_ql(i, k) = toliq(i) * zcond(i) / zvapo(i) |
---|
[1992] | 1441 | END IF |
---|
| 1442 | END DO |
---|
| 1443 | END DO |
---|
| 1444 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 1445 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 1446 | zrfl(i) = (1.0 - toliq(i)) * zcond(i) / dtime |
---|
[1992] | 1447 | END IF |
---|
| 1448 | END DO |
---|
| 1449 | |
---|
| 1450 | ELSE IF (opt_cld==3) THEN |
---|
| 1451 | |
---|
| 1452 | DO i = 1, klon |
---|
| 1453 | IF (todo(i)) THEN |
---|
| 1454 | zvapo(i) = 0.0 ! quantite de l'eau strictement condensee |
---|
| 1455 | END IF |
---|
| 1456 | END DO |
---|
| 1457 | DO k = kbmin, khmax |
---|
[524] | 1458 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 1459 | IF (todo(i) .AND. k>=kb(i) .AND. k<=kh(i)) THEN |
---|
[5143] | 1460 | zvapo(i) = zvapo(i) + max(0.0, -d_q(i, k)) * (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) & |
---|
| 1461 | / rg |
---|
[1992] | 1462 | END IF |
---|
| 1463 | END DO |
---|
| 1464 | END DO |
---|
| 1465 | DO k = kbmin, khmax |
---|
[524] | 1466 | DO i = 1, klon |
---|
[1992] | 1467 | IF (todo(i) .AND. k>=kb(i) .AND. k<=kh(i) .AND. zvapo(i)>0.0) THEN |
---|
[5143] | 1468 | d_ql(i, k) = d_ql(i, k) + toliq(i) * zcond(i) / zvapo(i) * max(0.0, -d_q(& |
---|
| 1469 | i, k)) |
---|
[1992] | 1470 | END IF |
---|
| 1471 | END DO |
---|
| 1472 | END DO |
---|
| 1473 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 1474 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 1475 | zrfl(i) = (1.0 - toliq(i)) * zcond(i) / dtime |
---|
[1992] | 1476 | END IF |
---|
| 1477 | END DO |
---|
| 1478 | |
---|
| 1479 | ELSE IF (opt_cld==4) THEN |
---|
| 1480 | |
---|
| 1481 | nexpo = 3 |
---|
| 1482 | ! cc nexpo = 1 ! distribution lineaire |
---|
| 1483 | |
---|
| 1484 | DO i = 1, klon |
---|
| 1485 | IF (todo(i)) THEN |
---|
| 1486 | zvapo(i) = 0.0 ! quantite integrale de masse (avec ponderation) |
---|
| 1487 | END IF |
---|
| 1488 | END DO |
---|
| 1489 | DO k = kbmin, khmax |
---|
[524] | 1490 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1491 | IF (todo(i) .AND. k>=(kb(i) + 1) .AND. k<=kh(i)) THEN |
---|
| 1492 | zvapo(i) = zvapo(i) + (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) / rg * (pplay(i, kb(i)) - & |
---|
| 1493 | pplay(i, k))**nexpo |
---|
[1992] | 1494 | END IF |
---|
| 1495 | END DO |
---|
| 1496 | END DO |
---|
| 1497 | DO k = kbmin, khmax |
---|
[524] | 1498 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1499 | IF (todo(i) .AND. k>=(kb(i) + 1) .AND. k<=kh(i)) THEN |
---|
| 1500 | d_ql(i, k) = d_ql(i, k) + toliq(i) * zcond(i) / zvapo(i) * (pplay(i, kb(i) & |
---|
| 1501 | ) - pplay(i, k))**nexpo |
---|
[1992] | 1502 | END IF |
---|
| 1503 | END DO |
---|
| 1504 | END DO |
---|
| 1505 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 1506 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 1507 | zrfl(i) = (1.0 - toliq(i)) * zcond(i) / dtime |
---|
[1992] | 1508 | END IF |
---|
| 1509 | END DO |
---|
| 1510 | |
---|
| 1511 | ELSE ! valeur non-prevue pour opt_cld |
---|
| 1512 | |
---|
| 1513 | PRINT *, 'opt_cld est faux:', opt_cld |
---|
| 1514 | CALL abort |
---|
| 1515 | |
---|
| 1516 | END IF ! fin de opt_cld |
---|
| 1517 | |
---|
| 1518 | ! L'eau precipitante peut etre re-evaporee: |
---|
| 1519 | |
---|
| 1520 | IF (evap_prec .AND. kbmax>=2) THEN |
---|
| 1521 | DO k = kbmax, 1, -1 |
---|
| 1522 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1523 | IF (todo(i) .AND. k<=(kb(i) - 1) .AND. zrfl(i)>0.0) THEN |
---|
| 1524 | zqev = max(0.0, (zqs(i, k) - q(i, k)) * zfrac(i)) |
---|
| 1525 | zqevt = coef_eva * (1.0 - q(i, k) / zqs(i, k)) * sqrt(zrfl(i)) * & |
---|
| 1526 | (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) / pplay(i, k) * t(i, k) * rd / rg |
---|
| 1527 | zqevt = max(0.0, min(zqevt, zrfl(i))) * rg * dtime / & |
---|
| 1528 | (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) |
---|
[1992] | 1529 | zqev = min(zqev, zqevt) |
---|
[5143] | 1530 | zrfln = zrfl(i) - zqev * (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) / rg / dtime |
---|
| 1531 | d_q(i, k) = -(zrfln - zrfl(i)) * (rg / (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1))) * dtime |
---|
| 1532 | d_t(i, k) = (zrfln - zrfl(i)) * (rg / (paprs(i, k) - paprs(i, & |
---|
| 1533 | k + 1))) * dtime * rlvtt / rcpd |
---|
[1992] | 1534 | zrfl(i) = zrfln |
---|
| 1535 | END IF |
---|
| 1536 | END DO |
---|
| 1537 | END DO |
---|
| 1538 | END IF |
---|
| 1539 | |
---|
| 1540 | ! La temperature de la premiere couche determine la pluie ou la neige: |
---|
| 1541 | |
---|
| 1542 | DO i = 1, klon |
---|
| 1543 | IF (todo(i)) THEN |
---|
[5143] | 1544 | IF (t(i, 1)>rtt) THEN |
---|
[1992] | 1545 | rain(i) = rain(i) + zrfl(i) |
---|
[524] | 1546 | ELSE |
---|
[1992] | 1547 | snow(i) = snow(i) + zrfl(i) |
---|
| 1548 | END IF |
---|
| 1549 | END IF |
---|
| 1550 | END DO |
---|
| 1551 | |
---|
| 1552 | END SUBROUTINE conkuo |
---|
| 1553 | SUBROUTINE kuofcl(pt, pq, pg, pp, ldcum, kcbot) |
---|
| 1554 | USE dimphy |
---|
[5144] | 1555 | USE lmdz_yoethf |
---|
| 1556 | USE lmdz_yomcst |
---|
[5143] | 1557 | |
---|
[1992] | 1558 | IMPLICIT NONE |
---|
| 1559 | ! ====================================================================== |
---|
| 1560 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19940927 |
---|
| 1561 | ! adaptation du code de Tiedtke du ECMWF |
---|
| 1562 | ! Objet: calculer le niveau de convection libre |
---|
| 1563 | ! (FCL: Free Convection Level) |
---|
| 1564 | ! ====================================================================== |
---|
| 1565 | ! Arguments: |
---|
| 1566 | ! pt---input-R- temperature (K) |
---|
| 1567 | ! pq---input-R- vapeur d'eau (kg/kg) |
---|
| 1568 | ! pg---input-R- geopotentiel (g*z ou z est en metre) |
---|
| 1569 | ! pp---input-R- pression (Pa) |
---|
| 1570 | |
---|
| 1571 | ! LDCUM---output-L- Y-t-il la convection |
---|
| 1572 | ! kcbot---output-I- Niveau du bas de la convection |
---|
| 1573 | ! ====================================================================== |
---|
| 1574 | |
---|
| 1575 | REAL pt(klon, klev), pq(klon, klev), pg(klon, klev), pp(klon, klev) |
---|
| 1576 | INTEGER kcbot(klon) |
---|
| 1577 | LOGICAL ldcum(klon) |
---|
| 1578 | |
---|
| 1579 | REAL ztu(klon, klev), zqu(klon, klev), zlu(klon, klev) |
---|
| 1580 | REAL zqold(klon), zbuo |
---|
| 1581 | INTEGER is, i, k |
---|
| 1582 | |
---|
| 1583 | ! klab=1: on est sous le nuage convectif |
---|
| 1584 | ! klab=2: le bas du nuage convectif |
---|
| 1585 | ! klab=0: autres couches |
---|
| 1586 | INTEGER klab(klon, klev) |
---|
| 1587 | |
---|
[5103] | 1588 | ! quand lflag=.TRUE., on est sous le nuage, il faut donc appliquer |
---|
[1992] | 1589 | ! le processus d'elevation. |
---|
| 1590 | LOGICAL lflag(klon) |
---|
| 1591 | |
---|
| 1592 | DO k = 1, klev |
---|
| 1593 | DO i = 1, klon |
---|
| 1594 | ztu(i, k) = pt(i, k) |
---|
| 1595 | zqu(i, k) = pq(i, k) |
---|
| 1596 | zlu(i, k) = 0.0 |
---|
| 1597 | klab(i, k) = 0 |
---|
| 1598 | END DO |
---|
| 1599 | END DO |
---|
| 1600 | ! ---------------------------------------------------------------------- |
---|
| 1601 | DO i = 1, klon |
---|
| 1602 | klab(i, 1) = 1 |
---|
| 1603 | kcbot(i) = 2 |
---|
| 1604 | ldcum(i) = .FALSE. |
---|
| 1605 | END DO |
---|
| 1606 | |
---|
| 1607 | DO k = 2, klev - 1 |
---|
| 1608 | |
---|
| 1609 | is = 0 |
---|
| 1610 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1611 | IF (klab(i, k - 1)==1) is = is + 1 |
---|
[1992] | 1612 | lflag(i) = .FALSE. |
---|
[5143] | 1613 | IF (klab(i, k - 1)==1) lflag(i) = .TRUE. |
---|
[1992] | 1614 | END DO |
---|
| 1615 | IF (is==0) GO TO 290 |
---|
| 1616 | |
---|
| 1617 | ! on eleve le parcel d'air selon l'adiabatique sec |
---|
| 1618 | |
---|
| 1619 | DO i = 1, klon |
---|
[524] | 1620 | IF (lflag(i)) THEN |
---|
[5143] | 1621 | zqu(i, k) = zqu(i, k - 1) |
---|
| 1622 | ztu(i, k) = ztu(i, k - 1) + (pg(i, k - 1) - pg(i, k)) / rcpd |
---|
| 1623 | zbuo = ztu(i, k) * (1. + retv * zqu(i, k)) - pt(i, k) * (1. + retv * pq(i, k)) + & |
---|
| 1624 | 0.5 |
---|
[1992] | 1625 | IF (zbuo>0.) klab(i, k) = 1 |
---|
| 1626 | zqold(i) = zqu(i, k) |
---|
[524] | 1627 | END IF |
---|
[1992] | 1628 | END DO |
---|
[524] | 1629 | |
---|
[1992] | 1630 | ! on calcule la condensation eventuelle |
---|
| 1631 | |
---|
[5143] | 1632 | CALL adjtq(pp(1, k), ztu(1, k), zqu(1, k), lflag, 1) |
---|
[1992] | 1633 | |
---|
| 1634 | ! s'il y a la condensation et la "buoyancy" force est positive |
---|
| 1635 | ! c'est bien le bas de la tour de convection |
---|
| 1636 | |
---|
| 1637 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1638 | IF (lflag(i) .AND. zqu(i, k)/=zqold(i)) THEN |
---|
[1992] | 1639 | klab(i, k) = 2 |
---|
| 1640 | zlu(i, k) = zlu(i, k) + zqold(i) - zqu(i, k) |
---|
[5143] | 1641 | zbuo = ztu(i, k) * (1. + retv * zqu(i, k)) - pt(i, k) * (1. + retv * pq(i, k)) + & |
---|
| 1642 | 0.5 |
---|
[1992] | 1643 | IF (zbuo>0.) THEN |
---|
| 1644 | kcbot(i) = k |
---|
| 1645 | ldcum(i) = .TRUE. |
---|
| 1646 | END IF |
---|
| 1647 | END IF |
---|
| 1648 | END DO |
---|
| 1649 | |
---|
[5143] | 1650 | 290 END DO |
---|
[1992] | 1651 | |
---|
| 1652 | END SUBROUTINE kuofcl |
---|
| 1653 | SUBROUTINE adjtq(pp, pt, pq, ldflag, kcall) |
---|
| 1654 | USE dimphy |
---|
[5144] | 1655 | USE lmdz_yoethf |
---|
[5153] | 1656 | |
---|
[5144] | 1657 | USE lmdz_yomcst |
---|
[5143] | 1658 | |
---|
[1992] | 1659 | IMPLICIT NONE |
---|
[5153] | 1660 | INCLUDE "FCTTRE.h" |
---|
[1992] | 1661 | ! ====================================================================== |
---|
| 1662 | ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19940927 |
---|
| 1663 | ! adaptation du code de Tiedtke du ECMWF |
---|
| 1664 | ! Objet: ajustement entre T et Q |
---|
| 1665 | ! ====================================================================== |
---|
| 1666 | ! Arguments: |
---|
| 1667 | ! pp---input-R- pression (Pa) |
---|
| 1668 | ! pt---input/output-R- temperature (K) |
---|
| 1669 | ! pq---input/output-R- vapeur d'eau (kg/kg) |
---|
| 1670 | ! ====================================================================== |
---|
| 1671 | ! TO PRODUCE T,Q AND L VALUES FOR CLOUD ASCENT |
---|
| 1672 | |
---|
| 1673 | ! NOTE: INPUT PARAMETER KCALL DEFINES CALCULATION AS |
---|
| 1674 | ! KCALL=0 ENV. T AND QS IN*CUINI* |
---|
| 1675 | ! KCALL=1 CONDENSATION IN UPDRAFTS (E.G. CUBASE, CUASC) |
---|
| 1676 | ! KCALL=2 EVAPORATION IN DOWNDRAFTS (E.G. CUDLFS,CUDDRAF) |
---|
| 1677 | |
---|
| 1678 | REAL pt(klon), pq(klon), pp(klon) |
---|
| 1679 | LOGICAL ldflag(klon) |
---|
| 1680 | INTEGER kcall |
---|
| 1681 | |
---|
| 1682 | REAL t_coup |
---|
[5143] | 1683 | PARAMETER (t_coup = 234.0) |
---|
[1992] | 1684 | |
---|
| 1685 | REAL zcond(klon), zcond1 |
---|
| 1686 | REAL zdelta, zcvm5, zldcp, zqsat, zcor, zdqsat |
---|
| 1687 | INTEGER is, i |
---|
| 1688 | |
---|
| 1689 | DO i = 1, klon |
---|
| 1690 | zcond(i) = 0.0 |
---|
| 1691 | END DO |
---|
| 1692 | |
---|
| 1693 | DO i = 1, klon |
---|
| 1694 | IF (ldflag(i)) THEN |
---|
[5143] | 1695 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - pt(i))) |
---|
| 1696 | zldcp = rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * rlstt |
---|
| 1697 | zldcp = zldcp / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * pq(i)) |
---|
[1992] | 1698 | IF (thermcep) THEN |
---|
[5143] | 1699 | zcvm5 = r5les * rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * r5ies * rlstt |
---|
| 1700 | zcvm5 = zcvm5 / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * pq(i)) |
---|
| 1701 | zqsat = r2es * foeew(pt(i), zdelta) / pp(i) |
---|
[1992] | 1702 | zqsat = min(0.5, zqsat) |
---|
[5143] | 1703 | zcor = 1. / (1. - retv * zqsat) |
---|
| 1704 | zqsat = zqsat * zcor |
---|
[1992] | 1705 | zdqsat = foede(pt(i), zdelta, zcvm5, zqsat, zcor) |
---|
[524] | 1706 | ELSE |
---|
[1992] | 1707 | IF (pt(i)<t_coup) THEN |
---|
[5143] | 1708 | zqsat = qsats(pt(i)) / pp(i) |
---|
[1992] | 1709 | zdqsat = dqsats(pt(i), zqsat) |
---|
| 1710 | ELSE |
---|
[5143] | 1711 | zqsat = qsatl(pt(i)) / pp(i) |
---|
[1992] | 1712 | zdqsat = dqsatl(pt(i), zqsat) |
---|
| 1713 | END IF |
---|
| 1714 | END IF |
---|
[5143] | 1715 | zcond(i) = (pq(i) - zqsat) / (1. + zdqsat) |
---|
[1992] | 1716 | IF (kcall==1) zcond(i) = max(zcond(i), 0.) |
---|
| 1717 | IF (kcall==2) zcond(i) = min(zcond(i), 0.) |
---|
[5143] | 1718 | pt(i) = pt(i) + zldcp * zcond(i) |
---|
[1992] | 1719 | pq(i) = pq(i) - zcond(i) |
---|
| 1720 | END IF |
---|
| 1721 | END DO |
---|
| 1722 | |
---|
| 1723 | is = 0 |
---|
| 1724 | DO i = 1, klon |
---|
| 1725 | IF (zcond(i)/=0.) is = is + 1 |
---|
| 1726 | END DO |
---|
| 1727 | IF (is==0) GO TO 230 |
---|
| 1728 | |
---|
| 1729 | DO i = 1, klon |
---|
| 1730 | IF (ldflag(i) .AND. zcond(i)/=0.) THEN |
---|
[5143] | 1731 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - pt(i))) |
---|
| 1732 | zldcp = rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * rlstt |
---|
| 1733 | zldcp = zldcp / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * pq(i)) |
---|
[1992] | 1734 | IF (thermcep) THEN |
---|
[5143] | 1735 | zcvm5 = r5les * rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * r5ies * rlstt |
---|
| 1736 | zcvm5 = zcvm5 / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * pq(i)) |
---|
| 1737 | zqsat = r2es * foeew(pt(i), zdelta) / pp(i) |
---|
[1992] | 1738 | zqsat = min(0.5, zqsat) |
---|
[5143] | 1739 | zcor = 1. / (1. - retv * zqsat) |
---|
| 1740 | zqsat = zqsat * zcor |
---|
[1992] | 1741 | zdqsat = foede(pt(i), zdelta, zcvm5, zqsat, zcor) |
---|
[524] | 1742 | ELSE |
---|
[1992] | 1743 | IF (pt(i)<t_coup) THEN |
---|
[5143] | 1744 | zqsat = qsats(pt(i)) / pp(i) |
---|
[1992] | 1745 | zdqsat = dqsats(pt(i), zqsat) |
---|
| 1746 | ELSE |
---|
[5143] | 1747 | zqsat = qsatl(pt(i)) / pp(i) |
---|
[1992] | 1748 | zdqsat = dqsatl(pt(i), zqsat) |
---|
| 1749 | END IF |
---|
| 1750 | END IF |
---|
[5143] | 1751 | zcond1 = (pq(i) - zqsat) / (1. + zdqsat) |
---|
| 1752 | pt(i) = pt(i) + zldcp * zcond1 |
---|
[1992] | 1753 | pq(i) = pq(i) - zcond1 |
---|
| 1754 | END IF |
---|
| 1755 | END DO |
---|
| 1756 | |
---|
[5143] | 1757 | 230 CONTINUE |
---|
[5105] | 1758 | |
---|
[1992] | 1759 | END SUBROUTINE adjtq |
---|
| 1760 | SUBROUTINE fiajh(dtime, paprs, pplay, t, q, d_t, d_q, d_ql, rneb, rain, snow, & |
---|
[5143] | 1761 | ibas, itop) |
---|
[1992] | 1762 | USE dimphy |
---|
[5144] | 1763 | USE lmdz_yoethf |
---|
[5153] | 1764 | |
---|
[5144] | 1765 | USE lmdz_yomcst |
---|
[5143] | 1766 | |
---|
[1992] | 1767 | IMPLICIT NONE |
---|
[5153] | 1768 | INCLUDE "FCTTRE.h" |
---|
[1992] | 1769 | |
---|
| 1770 | ! Ajustement humide (Schema de convection de Manabe) |
---|
| 1771 | ! Arguments: |
---|
| 1772 | |
---|
| 1773 | REAL dtime ! intervalle du temps (s) |
---|
| 1774 | REAL t(klon, klev) ! temperature (K) |
---|
| 1775 | REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg/kg) |
---|
[5143] | 1776 | REAL paprs(klon, klev + 1) ! pression a inter-couche (Pa) |
---|
[1992] | 1777 | REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa) |
---|
| 1778 | |
---|
| 1779 | REAL d_t(klon, klev) ! incrementation pour la temperature |
---|
| 1780 | REAL d_q(klon, klev) ! incrementation pour vapeur d'eau |
---|
| 1781 | REAL d_ql(klon, klev) ! incrementation pour l'eau liquide |
---|
| 1782 | REAL rneb(klon, klev) ! fraction nuageuse |
---|
| 1783 | |
---|
| 1784 | REAL rain(klon) ! variable non utilisee |
---|
| 1785 | REAL snow(klon) ! variable non utilisee |
---|
| 1786 | INTEGER ibas(klon) ! variable non utilisee |
---|
| 1787 | INTEGER itop(klon) ! variable non utilisee |
---|
| 1788 | |
---|
| 1789 | REAL t_coup |
---|
[5143] | 1790 | PARAMETER (t_coup = 234.0) |
---|
[1992] | 1791 | REAL seuil_vap |
---|
[5143] | 1792 | PARAMETER (seuil_vap = 1.0E-10) |
---|
[1992] | 1793 | |
---|
| 1794 | ! Variables locales: |
---|
| 1795 | |
---|
| 1796 | INTEGER i, k |
---|
| 1797 | INTEGER k1, k1p, k2, k2p |
---|
| 1798 | LOGICAL itest(klon) |
---|
| 1799 | REAL delta_q(klon, klev) |
---|
| 1800 | REAL cp_new_t(klev) |
---|
| 1801 | REAL cp_delta_t(klev) |
---|
| 1802 | REAL new_qb(klev) |
---|
| 1803 | REAL v_cptj(klev), v_cptjk1, v_ssig |
---|
| 1804 | REAL v_cptt(klon, klev), v_p, v_t |
---|
| 1805 | REAL v_qs(klon, klev), v_qsd(klon, klev) |
---|
| 1806 | REAL zq1(klon), zq2(klon) |
---|
| 1807 | REAL gamcpdz(klon, 2:klev) |
---|
| 1808 | REAL zdp, zdpm |
---|
| 1809 | |
---|
| 1810 | REAL zsat ! sur-saturation |
---|
| 1811 | REAL zflo ! flotabilite |
---|
| 1812 | |
---|
| 1813 | REAL local_q(klon, klev), local_t(klon, klev) |
---|
| 1814 | |
---|
| 1815 | REAL zdelta, zcor, zcvm5 |
---|
| 1816 | |
---|
| 1817 | DO k = 1, klev |
---|
| 1818 | DO i = 1, klon |
---|
| 1819 | local_q(i, k) = q(i, k) |
---|
| 1820 | local_t(i, k) = t(i, k) |
---|
| 1821 | rneb(i, k) = 0.0 |
---|
| 1822 | d_ql(i, k) = 0.0 |
---|
| 1823 | d_t(i, k) = 0.0 |
---|
| 1824 | d_q(i, k) = 0.0 |
---|
| 1825 | END DO |
---|
| 1826 | END DO |
---|
| 1827 | DO i = 1, klon |
---|
| 1828 | rain(i) = 0.0 |
---|
| 1829 | snow(i) = 0.0 |
---|
| 1830 | ibas(i) = 0 |
---|
| 1831 | itop(i) = 0 |
---|
| 1832 | END DO |
---|
| 1833 | |
---|
| 1834 | ! Calculer v_qs et v_qsd: |
---|
| 1835 | |
---|
| 1836 | DO k = 1, klev |
---|
| 1837 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1838 | v_cptt(i, k) = rcpd * local_t(i, k) |
---|
[1992] | 1839 | v_t = local_t(i, k) |
---|
| 1840 | v_p = pplay(i, k) |
---|
| 1841 | |
---|
| 1842 | IF (thermcep) THEN |
---|
[5143] | 1843 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - v_t)) |
---|
| 1844 | zcvm5 = r5les * rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * r5ies * rlstt |
---|
| 1845 | zcvm5 = zcvm5 / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * local_q(i, k)) |
---|
| 1846 | v_qs(i, k) = r2es * foeew(v_t, zdelta) / v_p |
---|
| 1847 | v_qs(i, k) = min(0.5, v_qs(i, k)) |
---|
| 1848 | zcor = 1. / (1. - retv * v_qs(i, k)) |
---|
| 1849 | v_qs(i, k) = v_qs(i, k) * zcor |
---|
| 1850 | v_qsd(i, k) = foede(v_t, zdelta, zcvm5, v_qs(i, k), zcor) |
---|
[1992] | 1851 | ELSE |
---|
| 1852 | IF (v_t<t_coup) THEN |
---|
[5143] | 1853 | v_qs(i, k) = qsats(v_t) / v_p |
---|
| 1854 | v_qsd(i, k) = dqsats(v_t, v_qs(i, k)) |
---|
[1992] | 1855 | ELSE |
---|
[5143] | 1856 | v_qs(i, k) = qsatl(v_t) / v_p |
---|
| 1857 | v_qsd(i, k) = dqsatl(v_t, v_qs(i, k)) |
---|
[1992] | 1858 | END IF |
---|
| 1859 | END IF |
---|
| 1860 | END DO |
---|
| 1861 | END DO |
---|
| 1862 | |
---|
| 1863 | ! Calculer Gamma * Cp * dz: (gamm est le gradient critique) |
---|
| 1864 | |
---|
| 1865 | DO k = 2, klev |
---|
| 1866 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 1867 | zdp = paprs(i, k) - paprs(i, k + 1) |
---|
| 1868 | zdpm = paprs(i, k - 1) - paprs(i, k) |
---|
| 1869 | gamcpdz(i, k) = ((rd / rcpd / (zdpm + zdp) * (v_cptt(i, k - 1) * zdpm + & |
---|
| 1870 | v_cptt(i, k) * zdp) + rlvtt / (zdpm + zdp) * (v_qs(i, k - 1) * zdpm + & |
---|
| 1871 | v_qs(i, k) * zdp)) * (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) / paprs(i, k)) / (1.0 + (v_qsd(i, & |
---|
| 1872 | k - 1) * zdpm + v_qsd(i, k) * zdp) / (zdpm + zdp)) |
---|
[1992] | 1873 | END DO |
---|
| 1874 | END DO |
---|
| 1875 | |
---|
| 1876 | ! ------------------------------------ modification des profils instables |
---|
| 1877 | DO i = 1, klon |
---|
| 1878 | itest(i) = .FALSE. |
---|
| 1879 | |
---|
| 1880 | k1 = 0 |
---|
| 1881 | k2 = 1 |
---|
| 1882 | |
---|
[5143] | 1883 | 810 CONTINUE ! chercher k1, le bas de la colonne |
---|
[1992] | 1884 | k2 = k2 + 1 |
---|
| 1885 | IF (k2>klev) GO TO 9999 |
---|
[5143] | 1886 | zflo = v_cptt(i, k2 - 1) - v_cptt(i, k2) - gamcpdz(i, k2) |
---|
| 1887 | zsat = (local_q(i, k2 - 1) - v_qs(i, k2 - 1)) * (paprs(i, k2 - 1) - paprs(i, k2)) + & |
---|
| 1888 | (local_q(i, k2) - v_qs(i, k2)) * (paprs(i, k2) - paprs(i, k2 + 1)) |
---|
[1992] | 1889 | IF (zflo<=0.0 .OR. zsat<=0.0) GO TO 810 |
---|
| 1890 | k1 = k2 - 1 |
---|
| 1891 | itest(i) = .TRUE. |
---|
| 1892 | |
---|
[5143] | 1893 | 820 CONTINUE ! chercher k2, le haut de la colonne |
---|
[1992] | 1894 | IF (k2==klev) GO TO 821 |
---|
| 1895 | k2p = k2 + 1 |
---|
[5143] | 1896 | zsat = zsat + (paprs(i, k2p) - paprs(i, k2p + 1)) * (local_q(i, k2p) - v_qs(i, k2p)) |
---|
| 1897 | zflo = v_cptt(i, k2p - 1) - v_cptt(i, k2p) - gamcpdz(i, k2p) |
---|
[1992] | 1898 | IF (zflo<=0.0 .OR. zsat<=0.0) GO TO 821 |
---|
| 1899 | k2 = k2p |
---|
| 1900 | GO TO 820 |
---|
[5143] | 1901 | 821 CONTINUE |
---|
[1992] | 1902 | |
---|
| 1903 | ! ------------------------------------------------------ ajustement local |
---|
[5143] | 1904 | 830 CONTINUE ! ajustement proprement dit |
---|
[1992] | 1905 | v_cptj(k1) = 0.0 |
---|
[5143] | 1906 | zdp = paprs(i, k1) - paprs(i, k1 + 1) |
---|
| 1907 | v_cptjk1 = ((1.0 + v_qsd(i, k1)) * (v_cptt(i, k1) + v_cptj(k1)) + rlvtt * (local_q(i, & |
---|
| 1908 | k1) - v_qs(i, k1))) * zdp |
---|
| 1909 | v_ssig = zdp * (1.0 + v_qsd(i, k1)) |
---|
[1992] | 1910 | |
---|
| 1911 | k1p = k1 + 1 |
---|
| 1912 | DO k = k1p, k2 |
---|
[5143] | 1913 | zdp = paprs(i, k) - paprs(i, k + 1) |
---|
| 1914 | v_cptj(k) = v_cptj(k - 1) + gamcpdz(i, k) |
---|
| 1915 | v_cptjk1 = v_cptjk1 + zdp * ((1.0 + v_qsd(i, k)) * (v_cptt(i, & |
---|
| 1916 | k) + v_cptj(k)) + rlvtt * (local_q(i, k) - v_qs(i, k))) |
---|
| 1917 | v_ssig = v_ssig + zdp * (1.0 + v_qsd(i, k)) |
---|
[1992] | 1918 | END DO |
---|
| 1919 | |
---|
| 1920 | DO k = k1, k2 |
---|
[5143] | 1921 | cp_new_t(k) = v_cptjk1 / v_ssig - v_cptj(k) |
---|
[1992] | 1922 | cp_delta_t(k) = cp_new_t(k) - v_cptt(i, k) |
---|
[5143] | 1923 | new_qb(k) = v_qs(i, k) + v_qsd(i, k) * cp_delta_t(k) / rlvtt |
---|
[1992] | 1924 | local_q(i, k) = new_qb(k) |
---|
[5143] | 1925 | local_t(i, k) = cp_new_t(k) / rcpd |
---|
[1992] | 1926 | END DO |
---|
| 1927 | |
---|
| 1928 | ! --------------------------------------------------- sondage vers le bas |
---|
| 1929 | ! -- on redefinit les variables prognostiques dans |
---|
| 1930 | ! -- la colonne qui vient d'etre ajustee |
---|
| 1931 | |
---|
| 1932 | DO k = k1, k2 |
---|
[5143] | 1933 | v_cptt(i, k) = rcpd * local_t(i, k) |
---|
[1992] | 1934 | v_t = local_t(i, k) |
---|
| 1935 | v_p = pplay(i, k) |
---|
| 1936 | |
---|
| 1937 | IF (thermcep) THEN |
---|
[5143] | 1938 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - v_t)) |
---|
| 1939 | zcvm5 = r5les * rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * r5ies * rlstt |
---|
| 1940 | zcvm5 = zcvm5 / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * local_q(i, k)) |
---|
| 1941 | v_qs(i, k) = r2es * foeew(v_t, zdelta) / v_p |
---|
| 1942 | v_qs(i, k) = min(0.5, v_qs(i, k)) |
---|
| 1943 | zcor = 1. / (1. - retv * v_qs(i, k)) |
---|
| 1944 | v_qs(i, k) = v_qs(i, k) * zcor |
---|
| 1945 | v_qsd(i, k) = foede(v_t, zdelta, zcvm5, v_qs(i, k), zcor) |
---|
[1992] | 1946 | ELSE |
---|
| 1947 | IF (v_t<t_coup) THEN |
---|
[5143] | 1948 | v_qs(i, k) = qsats(v_t) / v_p |
---|
| 1949 | v_qsd(i, k) = dqsats(v_t, v_qs(i, k)) |
---|
[1992] | 1950 | ELSE |
---|
[5143] | 1951 | v_qs(i, k) = qsatl(v_t) / v_p |
---|
| 1952 | v_qsd(i, k) = dqsatl(v_t, v_qs(i, k)) |
---|
[1992] | 1953 | END IF |
---|
| 1954 | END IF |
---|
| 1955 | END DO |
---|
| 1956 | DO k = 2, klev |
---|
[5143] | 1957 | zdpm = paprs(i, k - 1) - paprs(i, k) |
---|
| 1958 | zdp = paprs(i, k) - paprs(i, k + 1) |
---|
| 1959 | gamcpdz(i, k) = ((rd / rcpd / (zdpm + zdp) * (v_cptt(i, k - 1) * zdpm + & |
---|
| 1960 | v_cptt(i, k) * zdp) + rlvtt / (zdpm + zdp) * (v_qs(i, k - 1) * zdpm + & |
---|
| 1961 | v_qs(i, k) * zdp)) * (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) / paprs(i, k)) / (1.0 + (v_qsd(i, & |
---|
| 1962 | k - 1) * zdpm + v_qsd(i, k) * zdp) / (zdpm + zdp)) |
---|
[1992] | 1963 | END DO |
---|
| 1964 | |
---|
| 1965 | ! Verifier si l'on peut etendre la colonne vers le bas |
---|
| 1966 | |
---|
| 1967 | IF (k1==1) GO TO 841 ! extension echouee |
---|
[5143] | 1968 | zflo = v_cptt(i, k1 - 1) - v_cptt(i, k1) - gamcpdz(i, k1) |
---|
| 1969 | zsat = (local_q(i, k1 - 1) - v_qs(i, k1 - 1)) * (paprs(i, k1 - 1) - paprs(i, k1)) + & |
---|
| 1970 | (local_q(i, k1) - v_qs(i, k1)) * (paprs(i, k1) - paprs(i, k1 + 1)) |
---|
[1992] | 1971 | IF (zflo<=0.0 .OR. zsat<=0.0) GO TO 841 ! extension echouee |
---|
| 1972 | |
---|
[5143] | 1973 | 840 CONTINUE |
---|
[1992] | 1974 | k1 = k1 - 1 |
---|
| 1975 | IF (k1==1) GO TO 830 ! GOTO 820 (a tester, Z.X.Li, mars 1995) |
---|
[5143] | 1976 | zsat = zsat + (local_q(i, k1 - 1) - v_qs(i, k1 - 1)) * (paprs(i, k1 - 1) - paprs(i, k1)) |
---|
| 1977 | zflo = v_cptt(i, k1 - 1) - v_cptt(i, k1) - gamcpdz(i, k1) |
---|
[1992] | 1978 | IF (zflo>0.0 .AND. zsat>0.0) THEN |
---|
| 1979 | GO TO 840 |
---|
| 1980 | ELSE |
---|
| 1981 | GO TO 830 ! GOTO 820 (a tester, Z.X.Li, mars 1995) |
---|
| 1982 | END IF |
---|
[5143] | 1983 | 841 CONTINUE |
---|
[1992] | 1984 | |
---|
| 1985 | GO TO 810 ! chercher d'autres blocks en haut |
---|
| 1986 | |
---|
[5143] | 1987 | 9999 END DO ! boucle sur tous les points |
---|
[1992] | 1988 | ! ----------------------------------------------------------------------- |
---|
| 1989 | |
---|
| 1990 | ! Determiner la fraction nuageuse (hypothese: la nebulosite a lieu |
---|
| 1991 | ! a l'endroit ou la vapeur d'eau est diminuee par l'ajustement): |
---|
| 1992 | |
---|
| 1993 | DO k = 1, klev |
---|
| 1994 | DO i = 1, klon |
---|
| 1995 | IF (itest(i)) THEN |
---|
| 1996 | delta_q(i, k) = local_q(i, k) - q(i, k) |
---|
[5143] | 1997 | IF (delta_q(i, k)<0.) rneb(i, k) = 1.0 |
---|
[1992] | 1998 | END IF |
---|
| 1999 | END DO |
---|
| 2000 | END DO |
---|
| 2001 | |
---|
| 2002 | ! Distribuer l'eau condensee en eau liquide nuageuse (hypothese: |
---|
| 2003 | ! l'eau liquide est distribuee aux endroits ou la vapeur d'eau |
---|
| 2004 | ! diminue et d'une maniere proportionnelle a cet diminution): |
---|
| 2005 | |
---|
| 2006 | DO i = 1, klon |
---|
| 2007 | IF (itest(i)) THEN |
---|
| 2008 | zq1(i) = 0.0 |
---|
| 2009 | zq2(i) = 0.0 |
---|
| 2010 | END IF |
---|
| 2011 | END DO |
---|
| 2012 | DO k = 1, klev |
---|
| 2013 | DO i = 1, klon |
---|
| 2014 | IF (itest(i)) THEN |
---|
[5143] | 2015 | zdp = paprs(i, k) - paprs(i, k + 1) |
---|
| 2016 | zq1(i) = zq1(i) - delta_q(i, k) * zdp |
---|
| 2017 | zq2(i) = zq2(i) - min(0.0, delta_q(i, k)) * zdp |
---|
[1992] | 2018 | END IF |
---|
| 2019 | END DO |
---|
| 2020 | END DO |
---|
| 2021 | DO k = 1, klev |
---|
| 2022 | DO i = 1, klon |
---|
| 2023 | IF (itest(i)) THEN |
---|
[5143] | 2024 | IF (zq2(i)/=0.0) d_ql(i, k) = -min(0.0, delta_q(i, k)) * zq1(i) / zq2(i) |
---|
[1992] | 2025 | END IF |
---|
| 2026 | END DO |
---|
| 2027 | END DO |
---|
| 2028 | |
---|
| 2029 | DO k = 1, klev |
---|
| 2030 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 2031 | local_q(i, k) = max(local_q(i, k), seuil_vap) |
---|
[1992] | 2032 | END DO |
---|
| 2033 | END DO |
---|
| 2034 | |
---|
| 2035 | DO k = 1, klev |
---|
| 2036 | DO i = 1, klon |
---|
| 2037 | d_t(i, k) = local_t(i, k) - t(i, k) |
---|
| 2038 | d_q(i, k) = local_q(i, k) - q(i, k) |
---|
| 2039 | END DO |
---|
| 2040 | END DO |
---|
| 2041 | |
---|
| 2042 | END SUBROUTINE fiajh |
---|
| 2043 | SUBROUTINE fiajc(dtime, paprs, pplay, t, q, conv_q, d_t, d_q, d_ql, rneb, & |
---|
[5143] | 2044 | rain, snow, ibas, itop) |
---|
[1992] | 2045 | USE dimphy |
---|
[5144] | 2046 | USE lmdz_yoethf |
---|
[5153] | 2047 | |
---|
[5144] | 2048 | USE lmdz_yomcst |
---|
[5143] | 2049 | |
---|
[1992] | 2050 | IMPLICIT NONE |
---|
[5153] | 2051 | INCLUDE "FCTTRE.h" |
---|
[1992] | 2052 | |
---|
| 2053 | ! Options: |
---|
| 2054 | |
---|
| 2055 | INTEGER plb ! niveau de depart pour la convection |
---|
[5143] | 2056 | PARAMETER (plb = 4) |
---|
[1992] | 2057 | |
---|
| 2058 | ! Mystere: cette option n'est pas innocente pour les resultats ! |
---|
| 2059 | ! Qui peut resoudre ce mystere ? (Z.X.Li mars 1995) |
---|
| 2060 | LOGICAL vector ! calcul vectorise |
---|
[5143] | 2061 | PARAMETER (vector = .FALSE.) |
---|
[1992] | 2062 | |
---|
| 2063 | REAL t_coup |
---|
[5143] | 2064 | PARAMETER (t_coup = 234.0) |
---|
[1992] | 2065 | |
---|
| 2066 | ! Arguments: |
---|
| 2067 | |
---|
| 2068 | REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg/kg) |
---|
| 2069 | REAL t(klon, klev) ! temperature (K) |
---|
[5143] | 2070 | REAL paprs(klon, klev + 1) ! pression a inter-couche (Pa) |
---|
[1992] | 2071 | REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa) |
---|
| 2072 | REAL dtime ! intervalle du temps (s) |
---|
| 2073 | REAL conv_q(klon, klev) ! taux de convergence de l'humidite |
---|
| 2074 | REAL rneb(klon, klev) ! fraction nuageuse |
---|
| 2075 | REAL d_q(klon, klev) ! incrementaion pour la vapeur d'eau |
---|
| 2076 | REAL d_ql(klon, klev) ! incrementation pour l'eau liquide |
---|
| 2077 | REAL d_t(klon, klev) ! incrementation pour la temperature |
---|
| 2078 | REAL rain(klon) ! variable non-utilisee |
---|
| 2079 | REAL snow(klon) ! variable non-utilisee |
---|
| 2080 | INTEGER itop(klon) ! variable non-utilisee |
---|
| 2081 | INTEGER ibas(klon) ! variable non-utilisee |
---|
| 2082 | |
---|
| 2083 | INTEGER kh(klon), i, k |
---|
| 2084 | LOGICAL nuage(klon), test(klon, klev) |
---|
| 2085 | REAL zconv(klon), zdeh(klon, klev), zvirt(klon) |
---|
| 2086 | REAL zdqs(klon, klev), zqs(klon, klev) |
---|
| 2087 | REAL ztt, zvar, zfrac(klon) |
---|
| 2088 | REAL zq1(klon), zq2(klon) |
---|
| 2089 | REAL zdelta, zcor, zcvm5 |
---|
| 2090 | |
---|
| 2091 | ! Initialiser les sorties: |
---|
| 2092 | |
---|
| 2093 | DO k = 1, klev |
---|
| 2094 | DO i = 1, klon |
---|
| 2095 | rneb(i, k) = 0.0 |
---|
| 2096 | d_ql(i, k) = 0.0 |
---|
| 2097 | d_t(i, k) = 0.0 |
---|
| 2098 | d_q(i, k) = 0.0 |
---|
| 2099 | END DO |
---|
| 2100 | END DO |
---|
| 2101 | DO i = 1, klon |
---|
| 2102 | itop(i) = 0 |
---|
| 2103 | ibas(i) = 0 |
---|
| 2104 | rain(i) = 0.0 |
---|
| 2105 | snow(i) = 0.0 |
---|
| 2106 | END DO |
---|
| 2107 | |
---|
| 2108 | ! Calculer Qs et L/Cp * dQs/dT: |
---|
| 2109 | |
---|
| 2110 | DO k = 1, klev |
---|
| 2111 | DO i = 1, klon |
---|
| 2112 | ztt = t(i, k) |
---|
| 2113 | IF (thermcep) THEN |
---|
[5143] | 2114 | zdelta = max(0., sign(1., rtt - ztt)) |
---|
| 2115 | zcvm5 = r5les * rlvtt * (1. - zdelta) + zdelta * r5ies * rlstt |
---|
| 2116 | zcvm5 = zcvm5 / rcpd / (1.0 + rvtmp2 * q(i, k)) |
---|
| 2117 | zqs(i, k) = r2es * foeew(ztt, zdelta) / pplay(i, k) |
---|
| 2118 | zqs(i, k) = min(0.5, zqs(i, k)) |
---|
| 2119 | zcor = 1. / (1. - retv * zqs(i, k)) |
---|
| 2120 | zqs(i, k) = zqs(i, k) * zcor |
---|
| 2121 | zdqs(i, k) = foede(ztt, zdelta, zcvm5, zqs(i, k), zcor) |
---|
[1992] | 2122 | ELSE |
---|
| 2123 | IF (ztt<t_coup) THEN |
---|
[5143] | 2124 | zqs(i, k) = qsats(ztt) / pplay(i, k) |
---|
| 2125 | zdqs(i, k) = dqsats(ztt, zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 2126 | ELSE |
---|
[5143] | 2127 | zqs(i, k) = qsatl(ztt) / pplay(i, k) |
---|
| 2128 | zdqs(i, k) = dqsatl(ztt, zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 2129 | END IF |
---|
| 2130 | END IF |
---|
| 2131 | END DO |
---|
| 2132 | END DO |
---|
| 2133 | |
---|
| 2134 | ! Determiner la difference de l'energie totale saturee: |
---|
| 2135 | |
---|
| 2136 | DO i = 1, klon |
---|
| 2137 | k = plb |
---|
[5143] | 2138 | zdeh(i, k) = rcpd * (t(i, k - 1) - t(i, k)) - rd * 0.5 * (t(i, k - 1) + t(i, k)) / paprs(i, k & |
---|
| 2139 | ) * (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) + rlvtt * (zqs(i, k - 1) - zqs(i, k)) |
---|
| 2140 | zdeh(i, k) = zdeh(i, k) * 0.5 ! on prend la moitie |
---|
[1992] | 2141 | END DO |
---|
| 2142 | DO k = plb + 1, klev |
---|
| 2143 | DO i = 1, klon |
---|
[5143] | 2144 | zdeh(i, k) = zdeh(i, k - 1) + rcpd * (t(i, k - 1) - t(i, k)) - & |
---|
| 2145 | rd * 0.5 * (t(i, k - 1) + t(i, k)) / paprs(i, k) * (pplay(i, k - 1) - pplay(i, k)) + & |
---|
| 2146 | rlvtt * (zqs(i, k - 1) - zqs(i, k)) |
---|
[1992] | 2147 | END DO |
---|
| 2148 | END DO |
---|
| 2149 | |
---|
| 2150 | ! Determiner le sommet du nuage selon l'instabilite |
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| 2151 | ! Calculer les convergences d'humidite (reelle et virtuelle) |
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| 2152 | |
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| 2153 | DO i = 1, klon |
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| 2154 | nuage(i) = .TRUE. |
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| 2155 | zconv(i) = 0.0 |
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| 2156 | zvirt(i) = 0.0 |
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| 2157 | kh(i) = -999 |
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| 2158 | END DO |
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| 2159 | DO k = plb, klev |
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| 2160 | DO i = 1, klon |
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| 2161 | nuage(i) = nuage(i) .AND. zdeh(i, k) > 0.0 |
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| 2162 | IF (nuage(i)) THEN |
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| 2163 | kh(i) = k |
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[5143] | 2164 | zconv(i) = zconv(i) + conv_q(i, k) * dtime * (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) |
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| 2165 | zvirt(i) = zvirt(i) + (zdeh(i, k) / rlvtt + zqs(i, k) - q(i, k)) * (paprs(i, k) - & |
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| 2166 | paprs(i, k + 1)) |
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[1992] | 2167 | END IF |
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| 2168 | END DO |
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| 2169 | END DO |
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| 2170 | |
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| 2171 | IF (vector) THEN |
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| 2172 | |
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| 2173 | DO k = plb, klev |
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[524] | 2174 | DO i = 1, klon |
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[1992] | 2175 | IF (k<=kh(i) .AND. kh(i)>plb .AND. zconv(i)>0.0) THEN |
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| 2176 | test(i, k) = .TRUE. |
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[5143] | 2177 | zfrac(i) = max(0.0, min(zconv(i) / zvirt(i), 1.0)) |
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[1992] | 2178 | ELSE |
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| 2179 | test(i, k) = .FALSE. |
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| 2180 | END IF |
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| 2181 | END DO |
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| 2182 | END DO |
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| 2183 | |
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| 2184 | DO k = plb, klev |
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[524] | 2185 | DO i = 1, klon |
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[5143] | 2186 | IF (test(i, k)) THEN |
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| 2187 | zvar = zdeh(i, k) / (1.0 + zdqs(i, k)) |
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| 2188 | d_q(i, k) = (zvar * zdqs(i, k) / rlvtt + zqs(i, k) - q(i, k)) * zfrac(i) - & |
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| 2189 | conv_q(i, k) * dtime |
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| 2190 | d_t(i, k) = zvar * zfrac(i) / rcpd |
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[1992] | 2191 | END IF |
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| 2192 | END DO |
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| 2193 | END DO |
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| 2194 | |
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| 2195 | DO i = 1, klon |
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| 2196 | zq1(i) = 0.0 |
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| 2197 | zq2(i) = 0.0 |
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| 2198 | END DO |
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| 2199 | DO k = plb, klev |
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[524] | 2200 | DO i = 1, klon |
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[5143] | 2201 | IF (test(i, k)) THEN |
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| 2202 | IF (d_q(i, k)<0.0) rneb(i, k) = zfrac(i) |
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| 2203 | zq1(i) = zq1(i) - d_q(i, k) * (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) |
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| 2204 | zq2(i) = zq2(i) - min(0.0, d_q(i, k)) * (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) |
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[1992] | 2205 | END IF |
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| 2206 | END DO |
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| 2207 | END DO |
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| 2208 | |
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| 2209 | DO k = plb, klev |
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[524] | 2210 | DO i = 1, klon |
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[5143] | 2211 | IF (test(i, k)) THEN |
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| 2212 | IF (zq2(i)/=0.) d_ql(i, k) = -min(0.0, d_q(i, k)) * zq1(i) / zq2(i) |
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[1992] | 2213 | END IF |
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| 2214 | END DO |
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| 2215 | END DO |
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| 2216 | |
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| 2217 | ELSE ! (.NOT. vector) |
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| 2218 | |
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| 2219 | DO i = 1, klon |
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| 2220 | IF (kh(i)>plb .AND. zconv(i)>0.0) THEN |
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| 2221 | ! cc IF (kh(i).LE.plb) GOTO 999 ! il n'y a pas d'instabilite |
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| 2222 | ! cc IF (zconv(i).LE.0.0) GOTO 999 ! convergence insuffisante |
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[5143] | 2223 | zfrac(i) = max(0.0, min(zconv(i) / zvirt(i), 1.0)) |
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[1992] | 2224 | DO k = plb, kh(i) |
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[5143] | 2225 | zvar = zdeh(i, k) / (1.0 + zdqs(i, k)) |
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| 2226 | d_q(i, k) = (zvar * zdqs(i, k) / rlvtt + zqs(i, k) - q(i, k)) * zfrac(i) - & |
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| 2227 | conv_q(i, k) * dtime |
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| 2228 | d_t(i, k) = zvar * zfrac(i) / rcpd |
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[1992] | 2229 | END DO |
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| 2230 | |
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| 2231 | zq1(i) = 0.0 |
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| 2232 | zq2(i) = 0.0 |
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| 2233 | DO k = plb, kh(i) |
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[5143] | 2234 | IF (d_q(i, k)<0.0) rneb(i, k) = zfrac(i) |
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| 2235 | zq1(i) = zq1(i) - d_q(i, k) * (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) |
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| 2236 | zq2(i) = zq2(i) - min(0.0, d_q(i, k)) * (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) |
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[1992] | 2237 | END DO |
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| 2238 | DO k = plb, kh(i) |
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[5143] | 2239 | IF (zq2(i)/=0.) d_ql(i, k) = -min(0.0, d_q(i, k)) * zq1(i) / zq2(i) |
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[1992] | 2240 | END DO |
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| 2241 | END IF |
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| 2242 | END DO |
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| 2243 | |
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| 2244 | END IF ! fin de teste sur vector |
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| 2245 | |
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| 2246 | END SUBROUTINE fiajc |
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