1 | MODULE lmdz_thermcell_dry |
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2 | ! |
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3 | ! $Id: lmdz_thermcell_dry.F90 4727 2023-10-19 14:02:57Z oboucher $ |
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4 | ! |
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5 | CONTAINS |
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6 | |
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7 | SUBROUTINE thermcell_dry(ngrid,nlay,zlev,pphi,ztv,alim_star, & |
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8 | & lalim,lmin,zmax,wmax) |
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9 | |
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10 | !-------------------------------------------------------------------------- |
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11 | !thermcell_dry: calcul de zmax et wmax du thermique sec |
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12 | ! Calcul de la vitesse maximum et de la hauteur maximum pour un panache |
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13 | ! ascendant avec une fonction d'alimentation alim_star et sans changement |
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14 | ! de phase. |
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15 | ! Le calcul pourrait etre sans doute simplifier. |
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16 | ! La temperature potentielle virtuelle dans la panache ascendant est |
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17 | ! la temperature potentielle virtuelle pondérée par alim_star. |
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18 | !-------------------------------------------------------------------------- |
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19 | USE lmdz_thermcell_ini, ONLY: prt_level, RG |
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20 | IMPLICIT NONE |
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21 | |
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22 | integer, intent(in) :: ngrid,nlay |
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23 | real, intent(in), dimension(ngrid,nlay+1) :: zlev,pphi,ztv,alim_star |
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24 | integer, intent(in), dimension(ngrid) :: lalim |
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25 | real, intent(out), dimension(ngrid) :: zmax,wmax |
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26 | |
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27 | !variables locales |
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28 | REAL zw2(ngrid,nlay+1) |
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29 | REAL f_star(ngrid,nlay+1) |
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30 | REAL ztva(ngrid,nlay+1) |
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31 | REAL wmaxa(ngrid) |
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32 | REAL wa_moy(ngrid,nlay+1) |
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33 | REAL linter(ngrid),zlevinter(ngrid) |
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34 | INTEGER lmix(ngrid),lmax(ngrid),lmin(ngrid) |
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35 | CHARACTER (LEN=20) :: modname='thermcell_dry' |
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36 | CHARACTER (LEN=80) :: abort_message |
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37 | INTEGER l,ig |
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38 | |
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39 | !initialisations |
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40 | do ig=1,ngrid |
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41 | do l=1,nlay+1 |
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42 | zw2(ig,l)=0. |
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43 | wa_moy(ig,l)=0. |
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44 | enddo |
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45 | enddo |
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46 | do ig=1,ngrid |
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47 | do l=1,nlay |
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48 | ztva(ig,l)=ztv(ig,l) |
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49 | enddo |
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50 | enddo |
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51 | do ig=1,ngrid |
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52 | wmax(ig)=0. |
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53 | wmaxa(ig)=0. |
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54 | enddo |
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55 | !calcul de la vitesse a partir de la CAPE en melangeant thetav |
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56 | |
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57 | |
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58 | ! Calcul des F^*, integrale verticale de E^* |
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59 | f_star(:,1)=0. |
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60 | do l=1,nlay |
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61 | f_star(:,l+1)=f_star(:,l)+alim_star(:,l) |
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62 | enddo |
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63 | |
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64 | ! niveau (reel) auquel zw2 s'annule FH :n'etait pas initialise |
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65 | linter(:)=0. |
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66 | |
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67 | ! couche la plus haute concernee par le thermique. |
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68 | lmax(:)=1 |
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69 | |
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70 | ! Le niveau linter est une variable continue qui se trouve dans la couche |
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71 | ! lmax |
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72 | |
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73 | do l=1,nlay-2 |
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74 | do ig=1,ngrid |
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75 | if (l.eq.lmin(ig).and.lalim(ig).gt.1) then |
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76 | |
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77 | !------------------------------------------------------------------------ |
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78 | ! Calcul de la vitesse en haut de la premiere couche instable. |
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79 | ! Premiere couche du panache thermique |
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80 | !------------------------------------------------------------------------ |
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81 | |
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82 | zw2(ig,l+1)=2.*RG*(ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1))/ztv(ig,l+1) & |
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83 | & *(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)) & |
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84 | & *0.4*pphi(ig,l)/(pphi(ig,l+1)-pphi(ig,l)) |
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85 | |
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86 | !------------------------------------------------------------------------ |
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87 | ! Tant que la vitesse en bas de la couche et la somme du flux de masse |
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88 | ! et de l'entrainement (c'est a dire le flux de masse en haut) sont |
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89 | ! positifs, on calcul |
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90 | ! 1. le flux de masse en haut f_star(ig,l+1) |
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91 | ! 2. la temperature potentielle virtuelle dans la couche ztva(ig,l) |
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92 | ! 3. la vitesse au carré en haut zw2(ig,l+1) |
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93 | !------------------------------------------------------------------------ |
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94 | |
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95 | else if (zw2(ig,l).ge.1e-10) then |
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96 | |
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97 | ztva(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztva(ig,l-1)+alim_star(ig,l) & |
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98 | & *ztv(ig,l))/f_star(ig,l+1) |
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99 | zw2(ig,l+1)=zw2(ig,l)*(f_star(ig,l)/f_star(ig,l+1))**2+ & |
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100 | & 2.*RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) & |
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101 | & *(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)) |
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102 | endif |
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103 | ! determination de zmax continu par interpolation lineaire |
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104 | !------------------------------------------------------------------------ |
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105 | |
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106 | if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then |
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107 | ! stop'On tombe sur le cas particulier de thermcell_dry' |
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108 | ! print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_dry' |
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109 | zw2(ig,l+1)=0. |
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110 | linter(ig)=l+1 |
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111 | lmax(ig)=l |
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112 | endif |
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113 | |
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114 | if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then |
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115 | linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) & |
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116 | & -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) |
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117 | zw2(ig,l+1)=0. |
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118 | lmax(ig)=l |
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119 | ! endif |
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120 | !CR:zmax continu 06/05/12: calcul de linter quand le thermique est stoppe par le detrainement |
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121 | elseif (f_star(ig,l+1).lt.0.) then |
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122 | linter(ig)=(l*(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l)) & |
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123 | & -f_star(ig,l))/(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l)) |
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124 | zw2(ig,l+1)=0. |
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125 | lmax(ig)=l |
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126 | endif |
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127 | !CRfin |
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128 | wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1)) |
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129 | |
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130 | if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then |
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131 | ! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum |
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132 | lmix(ig)=l+1 |
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133 | wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1) |
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134 | endif |
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135 | enddo |
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136 | enddo |
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137 | if (prt_level.ge.1) print*,'fin calcul zw2' |
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138 | ! |
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139 | ! Determination de zw2 max |
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140 | do ig=1,ngrid |
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141 | wmax(ig)=0. |
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142 | enddo |
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143 | |
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144 | do l=1,nlay |
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145 | do ig=1,ngrid |
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146 | if (l.le.lmax(ig)) then |
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147 | zw2(ig,l)=sqrt(zw2(ig,l)) |
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148 | wmax(ig)=max(wmax(ig),zw2(ig,l)) |
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149 | else |
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150 | zw2(ig,l)=0. |
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151 | endif |
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152 | enddo |
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153 | enddo |
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154 | |
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155 | ! Longueur caracteristique correspondant a la hauteur des thermiques. |
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156 | do ig=1,ngrid |
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157 | zmax(ig)=0. |
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158 | zlevinter(ig)=zlev(ig,1) |
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159 | enddo |
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160 | do ig=1,ngrid |
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161 | ! calcul de zlevinter |
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162 | zlevinter(ig)=zlev(ig,lmax(ig)) + & |
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163 | & (linter(ig)-lmax(ig))*(zlev(ig,lmax(ig)+1)-zlev(ig,lmax(ig))) |
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164 | zmax(ig)=max(zmax(ig),zlevinter(ig)-zlev(ig,lmin(ig))) |
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165 | enddo |
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166 | |
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167 | RETURN |
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168 | END |
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169 | END MODULE lmdz_thermcell_dry |
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