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