| 1 | |
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| 2 | ! $Header$ |
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| 3 | |
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| 4 | SUBROUTINE tlift(p, t, rr, rs, gz, plcl, icb, nk, tvp, tpk, clw, nd, nl, & |
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| 5 | dtvpdt1, dtvpdq1) |
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| 6 | IMPLICIT NONE |
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| 7 | ! Argument NK ajoute (jyg) = Niveau de depart de la |
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| 8 | ! convection |
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| 9 | INTEGER icb, nk, nd, nl |
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| 10 | INTEGER,PARAMETER :: na=60 |
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| 11 | REAL gz(nd), tpk(nd), clw(nd), plcl |
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| 12 | REAL t(nd), rr(nd), rs(nd), tvp(nd), p(nd) |
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| 13 | REAL dtvpdt1(nd), dtvpdq1(nd) ! Derivatives of parcel virtual |
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| 14 | ! temperature wrt T1 and Q1 |
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| 15 | |
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| 16 | REAL clw_new(na), qi(na) |
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| 17 | REAL dtpdt1(na), dtpdq1(na) ! Derivatives of parcel temperature |
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| 18 | ! wrt T1 and Q1 |
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| 19 | REAL gravity, cpd, cpv, cl, ci, cpvmcl, clmci, eps, alv0, alf0 |
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| 20 | REAL cpp, cpinv, ah0, alf, tg, s, ahg, tc, denom, alv, es, esi |
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| 21 | REAL qsat_new, snew |
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| 22 | INTEGER icbl, i, imin, j, icb1 |
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| 23 | |
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| 24 | LOGICAL ice_conv |
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| 25 | |
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| 26 | ! *** ASSIGN VALUES OF THERMODYNAMIC CONSTANTS *** |
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| 27 | |
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| 28 | ! sb CPD=1005.7 |
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| 29 | ! sb CPV=1870.0 |
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| 30 | ! sb CL=4190.0 |
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| 31 | ! sb CPVMCL=2320.0 |
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| 32 | ! sb RV=461.5 |
|---|
| 33 | ! sb RD=287.04 |
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| 34 | ! sb EPS=RD/RV |
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| 35 | ! sb ALV0=2.501E6 |
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| 36 | ! cccccccccccccccccccccc |
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| 37 | ! constantes coherentes avec le modele du Centre Europeen |
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| 38 | ! sb RD = 1000.0 * 1.380658E-23 * 6.0221367E+23 / 28.9644 |
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| 39 | ! sb RV = 1000.0 * 1.380658E-23 * 6.0221367E+23 / 18.0153 |
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| 40 | ! sb CPD = 3.5 * RD |
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| 41 | ! sb CPV = 4.0 * RV |
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| 42 | ! sb CL = 4218.0 |
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| 43 | ! sb CI=2090.0 |
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| 44 | ! sb CPVMCL=CL-CPV |
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| 45 | ! sb CLMCI=CL-CI |
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| 46 | ! sb EPS=RD/RV |
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| 47 | ! sb ALV0=2.5008E+06 |
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| 48 | ! sb ALF0=3.34E+05 |
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| 49 | |
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| 50 | ! ccccccccccc |
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| 51 | ! on utilise les constantes thermo du Centre Europeen: (SB) |
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| 52 | |
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| 53 | include "YOMCST.h" |
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| 54 | gravity = rg !sb: Pr que gravite ne devienne pas humidite! |
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| 55 | |
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| 56 | cpd = rcpd |
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| 57 | cpv = rcpv |
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| 58 | cl = rcw |
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| 59 | ci = rcs |
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| 60 | cpvmcl = cl - cpv |
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| 61 | clmci = cl - ci |
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| 62 | eps = rd/rv |
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| 63 | alv0 = rlvtt |
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| 64 | alf0 = rlmlt ! (ALF0 = RLSTT-RLVTT) |
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| 65 | |
|---|
| 66 | ! ccccccccccccccccccccc |
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| 67 | |
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| 68 | ! *** CALCULATE CERTAIN PARCEL QUANTITIES, INCLUDING STATIC ENERGY *** |
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| 69 | |
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| 70 | icb1 = max(icb, 2) |
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| 71 | icb1 = min(icb, nl) |
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| 72 | |
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| 73 | ! jyg1 |
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| 74 | ! C CPP=CPD*(1.-RR(1))+RR(1)*CPV |
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| 75 | cpp = cpd*(1.-rr(nk)) + rr(nk)*cpv |
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| 76 | ! jyg2 |
|---|
| 77 | cpinv = 1./cpp |
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| 78 | ! jyg1 |
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| 79 | ! ICB may be below condensation level |
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| 80 | ! CC DO 100 I=1,ICB1-1 |
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| 81 | ! CC TPK(I)=T(1)-GZ(I)*CPINV |
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| 82 | ! CC TVP(I)=TPK(I)*(1.+RR(1)/EPS) |
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| 83 | DO i = 1, icb1 |
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| 84 | clw(i) = 0.0 |
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| 85 | END DO |
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| 86 | |
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| 87 | DO i = nk, icb1 |
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| 88 | tpk(i) = t(nk) - (gz(i)-gz(nk))*cpinv |
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| 89 | ! jyg1 |
|---|
| 90 | ! CC TVP(I)=TPK(I)*(1.+RR(NK)/EPS) |
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| 91 | tvp(i) = tpk(i)*(1.+rr(nk)/eps-rr(nk)) |
|---|
| 92 | ! jyg2 |
|---|
| 93 | dtvpdt1(i) = 1. + rr(nk)/eps - rr(nk) |
|---|
| 94 | dtvpdq1(i) = tpk(i)*(1./eps-1.) |
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| 95 | |
|---|
| 96 | ! jyg2 |
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| 97 | |
|---|
| 98 | END DO |
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| 99 | |
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| 100 | |
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| 101 | ! *** FIND LIFTED PARCEL TEMPERATURE AND MIXING RATIO *** |
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| 102 | |
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| 103 | ! jyg1 |
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| 104 | ! C AH0=(CPD*(1.-RR(1))+CL*RR(1))*T(1) |
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| 105 | ! C $ +RR(1)*(ALV0-CPVMCL*(T(1)-273.15)) |
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| 106 | ah0 = (cpd*(1.-rr(nk))+cl*rr(nk))*t(nk) + rr(nk)*(alv0-cpvmcl*(t(nk)-273.15 & |
|---|
| 107 | )) + gz(nk) |
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| 108 | ! jyg2 |
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| 109 | |
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| 110 | ! jyg1 |
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| 111 | imin = icb1 |
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| 112 | ! If ICB is below LCL, start loop at ICB+1 |
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| 113 | IF (plcl<p(icb1)) imin = min(imin+1, nl) |
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| 114 | |
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| 115 | ! CC DO 300 I=ICB1,NL |
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| 116 | DO i = imin, nl |
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| 117 | ! jyg2 |
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| 118 | alv = alv0 - cpvmcl*(t(i)-273.15) |
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| 119 | alf = alf0 + clmci*(t(i)-273.15) |
|---|
| 120 | |
|---|
| 121 | rg = rs(i) |
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| 122 | tg = t(i) |
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| 123 | ! S=CPD+ALV*ALV*RG/(RV*T(I)*T(I)) |
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| 124 | ! jyg1 |
|---|
| 125 | ! C S=CPD*(1.-RR(1))+CL*RR(1)+ALV*ALV*RG/(RV*T(I)*T(I)) |
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| 126 | s = cpd*(1.-rr(nk)) + cl*rr(nk) + alv*alv*rg/(rv*t(i)*t(i)) |
|---|
| 127 | ! jyg2 |
|---|
| 128 | s = 1./s |
|---|
| 129 | |
|---|
| 130 | DO j = 1, 2 |
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| 131 | ! jyg1 |
|---|
| 132 | ! C AHG=CPD*TG+(CL-CPD)*RR(1)*TG+ALV*RG+GZ(I) |
|---|
| 133 | ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*rr(nk)*tg + alv*rg + gz(i) |
|---|
| 134 | ! jyg2 |
|---|
| 135 | tg = tg + s*(ah0-ahg) |
|---|
| 136 | tc = tg - 273.15 |
|---|
| 137 | denom = 243.5 + tc |
|---|
| 138 | denom = max(denom, 1.0) |
|---|
| 139 | |
|---|
| 140 | ! FORMULE DE BOLTON POUR PSAT |
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| 141 | |
|---|
| 142 | es = 6.112*exp(17.67*tc/denom) |
|---|
| 143 | rg = eps*es/(p(i)-es*(1.-eps)) |
|---|
| 144 | |
|---|
| 145 | |
|---|
| 146 | END DO |
|---|
| 147 | |
|---|
| 148 | ! jyg1 |
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| 149 | ! C TPK(I)=(AH0-GZ(I)-ALV*RG)/(CPD+(CL-CPD)*RR(1)) |
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| 150 | tpk(i) = (ah0-gz(i)-alv*rg)/(cpd+(cl-cpd)*rr(nk)) |
|---|
| 151 | ! jyg2 |
|---|
| 152 | ! TPK(I)=(AH0-GZ(I)-ALV*RG-(CL-CPD)*T(I)*RR(1))/CPD |
|---|
| 153 | |
|---|
| 154 | ! jyg1 |
|---|
| 155 | ! C CLW(I)=RR(1)-RG |
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| 156 | clw(i) = rr(nk) - rg |
|---|
| 157 | ! jyg2 |
|---|
| 158 | clw(i) = max(0.0, clw(i)) |
|---|
| 159 | ! jyg1 |
|---|
| 160 | ! CC TVP(I)=TPK(I)*(1.+RG/EPS) |
|---|
| 161 | tvp(i) = tpk(i)*(1.+rg/eps-rr(nk)) |
|---|
| 162 | ! jyg2 |
|---|
| 163 | |
|---|
| 164 | ! jyg1 Derivatives |
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| 165 | |
|---|
| 166 | dtpdt1(i) = cpd*s |
|---|
| 167 | dtpdq1(i) = alv*s |
|---|
| 168 | |
|---|
| 169 | dtvpdt1(i) = dtpdt1(i)*(1.+rg/eps-rr(nk)+alv*rg/(rd*tpk(i))) |
|---|
| 170 | dtvpdq1(i) = dtpdq1(i)*(1.+rg/eps-rr(nk)+alv*rg/(rd*tpk(i))) - tpk(i) |
|---|
| 171 | |
|---|
| 172 | ! jyg2 |
|---|
| 173 | |
|---|
| 174 | END DO |
|---|
| 175 | |
|---|
| 176 | ice_conv = .FALSE. |
|---|
| 177 | |
|---|
| 178 | IF (ice_conv) THEN |
|---|
| 179 | |
|---|
| 180 | ! JAM |
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| 181 | ! RAJOUT DE LA PROCEDURE ICEFRAC |
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| 182 | |
|---|
| 183 | ! sb CALL ICEFRAC(T,CLW,CLW_NEW,QI,ND,NL) |
|---|
| 184 | |
|---|
| 185 | DO i = icb1, nl |
|---|
| 186 | IF (t(i)<263.15) THEN |
|---|
| 187 | tg = tpk(i) |
|---|
| 188 | tc = tpk(i) - 273.15 |
|---|
| 189 | denom = 243.5 + tc |
|---|
| 190 | es = 6.112*exp(17.67*tc/denom) |
|---|
| 191 | alv = alv0 - cpvmcl*(t(i)-273.15) |
|---|
| 192 | alf = alf0 + clmci*(t(i)-273.15) |
|---|
| 193 | |
|---|
| 194 | DO j = 1, 4 |
|---|
| 195 | esi = exp(23.33086-(6111.72784/tpk(i))+0.15215*log(tpk(i))) |
|---|
| 196 | qsat_new = eps*esi/(p(i)-esi*(1.-eps)) |
|---|
| 197 | ! CC SNEW= |
|---|
| 198 | ! CPD*(1.-RR(1))+CL*RR(1)+ALV*ALV*QSAT_NEW/(RV*TPK(I)*TPK(I)) |
|---|
| 199 | snew = cpd*(1.-rr(nk)) + cl*rr(nk) + alv*alv*qsat_new/(rv*tpk(i)* & |
|---|
| 200 | tpk(i)) |
|---|
| 201 | |
|---|
| 202 | snew = 1./snew |
|---|
| 203 | tpk(i) = tg + (alf*qi(i)+alv*rg*(1.-(esi/es)))*snew |
|---|
| 204 | ! @$$ PRINT*,'################################' |
|---|
| 205 | ! @$$ PRINT*,TPK(I) |
|---|
| 206 | ! @$$ PRINT*,(ALF*QI(I)+ALV*RG*(1.-(ESI/ES)))*SNEW |
|---|
| 207 | END DO |
|---|
| 208 | ! CC CLW(I)=RR(1)-QSAT_NEW |
|---|
| 209 | clw(i) = rr(nk) - qsat_new |
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| 210 | clw(i) = max(0.0, clw(i)) |
|---|
| 211 | ! jyg1 |
|---|
| 212 | ! CC TVP(I)=TPK(I)*(1.+QSAT_NEW/EPS) |
|---|
| 213 | tvp(i) = tpk(i)*(1.+qsat_new/eps-rr(nk)) |
|---|
| 214 | ! jyg2 |
|---|
| 215 | END IF |
|---|
| 216 | |
|---|
| 217 | END DO |
|---|
| 218 | |
|---|
| 219 | END IF |
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| 220 | |
|---|
| 221 | |
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| 222 | ! ***************************************************** |
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| 223 | ! * BK : RAJOUT DE LA TEMPERATURE DES ASCENDANCES |
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| 224 | ! * NON DILUES AU NIVEAU KLEV = ND |
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| 225 | ! * POSONS LE ENVIRON EGAL A CELUI DE KLEV-1 |
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| 226 | ! ******************************************************* |
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| 227 | |
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| 228 | tpk(nl+1) = tpk(nl) |
|---|
| 229 | |
|---|
| 230 | ! ****************************************************** |
|---|
| 231 | |
|---|
| 232 | rg = gravity ! RG redevient la gravite de YOMCST (sb) |
|---|
| 233 | |
|---|
| 234 | |
|---|
| 235 | |
|---|
| 236 | END SUBROUTINE tlift |
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| 237 | |
|---|
| 238 | |
|---|
| 239 | |
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| 240 | |
|---|
| 241 | |
|---|
| 242 | |
|---|
| 243 | |
|---|
| 244 | |
|---|