source: LMDZ6/branches/LMDZ_ECRad/libf/phylmd/thermcell_main.F90 @ 4203

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  • Some variables are renamed or replaced by direct equivalents:
    • iso_indnum -> tracers(:)%iso_iName
    • niso_possibles -> niso
    • iqiso -> iqIsoPha ; index_trac -> itZonIso
    • ok_iso_verif -> isoCheck
    • ntraceurs_zone -> nzone ; ntraciso -> ntiso
    • qperemin -> min_qparent ; masseqmin -> min_qmass ; ratiomin -> min_ratio
  • Some renamed variables are only aliased with the older name (using USE <module>, ONLY: <oldName> => <newName>) in routines where they are repeated many times.
  • Few hard-coded indexes are now computed (examples: ilic, iso, ivap, irneb, iq_vap, iq_liq, iso_H2O, iso_HDO, iso_HTO, iso_O17, iso_O18).
  • The IF(isoCheck) test is now embedded in the check_isotopes_seq and check_isotopes_loc routines (lighter calling).
  • Property copyright set to
    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
    See the license file in the root directory
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 29.3 KB
Line 
1
2! $Id: thermcell_main.F90 4143 2022-05-09 10:35:40Z lguez $
3!
4      subroutine thermcell_main(itap,ngrid,nlay,ptimestep  &
5     &                  ,pplay,pplev,pphi,debut  &
6     &                  ,pu,pv,pt,po  &
7     &                  ,pduadj,pdvadj,pdtadj,pdoadj  &
8     &                  ,fm0,entr0,detr0,zqta,zqla,lmax  &
9     &                  ,ratqscth,ratqsdiff,zqsatth  &
10     &                  ,zmax0, f0,zw2,fraca,ztv &
11     &                  ,zpspsk,ztla,zthl,ztva &
12     &                  ,pcon,rhobarz,wth3,wmax_sec,lalim,fm,alim_star,zmax &
13#ifdef ISO         
14     &      ,xtpo,xtpdoadj &
15#endif         
16     &   )
17
18
19      USE thermcell_ini_mod, ONLY: thermcell_ini,dqimpl,dvdq,prt_level,lunout,prt_level
20      USE thermcell_ini_mod, ONLY: iflag_thermals_closure,iflag_thermals_ed,tau_thermals,r_aspect_thermals
21      USE thermcell_ini_mod, ONLY: RD,RG
22
23#ifdef ISO
24  USE infotrac_phy, ONLY : ntiso
25#ifdef ISOVERIF
26  USE isotopes_mod, ONLY : iso_eau,iso_HDO
27  USE isotopes_verif_mod, ONLY: iso_verif_egalite, &
28        iso_verif_aberrant_encadre
29#endif
30#endif
31
32
33      IMPLICIT NONE
34
35!=======================================================================
36!   Auteurs: Frederic Hourdin, Catherine Rio, Anne Mathieu
37!   Version du 09.02.07
38!   Calcul du transport vertical dans la couche limite en presence
39!   de "thermiques" explicitement representes avec processus nuageux
40!
41!   Reecriture a partir d'un listing papier a Habas, le 14/02/00
42!
43!   le thermique est suppose homogene et dissipe par melange avec
44!   son environnement. la longueur l_mix controle l'efficacite du
45!   melange
46!
47!   Le calcul du transport des differentes especes se fait en prenant
48!   en compte:
49!     1. un flux de masse montant
50!     2. un flux de masse descendant
51!     3. un entrainement
52!     4. un detrainement
53!
54! Modif 2013/01/04 (FH hourdin@lmd.jussieu.fr)
55!    Introduction of an implicit computation of vertical advection in
56!    the environment of thermal plumes in thermcell_dq
57!    impl =     0 : explicit, 1 : implicit, -1 : old version
58!    controled by iflag_thermals =
59!       15, 16 run with impl=-1 : numerical convergence with NPv3
60!       17, 18 run with impl=1  : more stable
61!    15 and 17 correspond to the activation of the stratocumulus "bidouille"
62!
63! Using
64!    abort_physic
65!    iso_verif_aberrant_encadre
66!    iso_verif_egalite
67!    test_ltherm
68!    thermcell_closure
69!    thermcell_dq
70!    thermcell_dry
71!    thermcell_dv2
72!    thermcell_env
73!    thermcell_flux2
74!    thermcell_height
75!    thermcell_plume
76!    thermcell_plume_5B
77!    thermcell_plume_6A
78!
79!=======================================================================
80
81
82!-----------------------------------------------------------------------
83!   declarations:
84!   -------------
85
86
87!   arguments:
88!   ----------
89      integer, intent(in) :: itap,ngrid,nlay
90      real, intent(in) ::  ptimestep
91      real, intent(in), dimension(ngrid,nlay)    :: pt,pu,pv,po,pplay,pphi,zpspsk
92      real, intent(in), dimension(ngrid,nlay+1)  :: pplev
93      integer, intent(out), dimension(ngrid) :: lmax
94      real, intent(out), dimension(ngrid,nlay)   :: pdtadj,pduadj,pdvadj,pdoadj,entr0,detr0
95      real, intent(out), dimension(ngrid,nlay)   :: ztla,zqla,zqta,zqsatth,zthl
96      real, intent(out), dimension(ngrid,nlay+1) :: fm0,zw2,fraca
97      real, intent(inout), dimension(ngrid) :: zmax0,f0
98      real, intent(out), dimension(ngrid,nlay) :: ztva,ztv
99      logical, intent(in) :: debut
100      real,intent(out), dimension(ngrid,nlay) :: ratqscth,ratqsdiff
101
102      real, intent(out), dimension(ngrid) :: pcon
103      real, intent(out), dimension(ngrid,nlay) :: rhobarz,wth3
104      real, intent(out), dimension(ngrid) :: wmax_sec
105      integer,intent(out), dimension(ngrid) :: lalim
106      real, intent(out), dimension(ngrid,nlay+1) :: fm
107      real, intent(out), dimension(ngrid,nlay) :: alim_star
108      real, intent(out), dimension(ngrid) :: zmax
109
110!   local:
111!   ------
112
113
114      integer,save :: igout=1
115!$OMP THREADPRIVATE(igout)
116      integer,save :: lunout1=6
117!$OMP THREADPRIVATE(lunout1)
118      integer,save :: lev_out=10
119!$OMP THREADPRIVATE(lev_out)
120
121      real lambda, zf,zf2,var,vardiff,CHI
122      integer ig,k,l,ierr,ll
123      logical sorties
124      real, dimension(ngrid) :: linter,zmix, zmax_sec
125      integer,dimension(ngrid) :: lmin,lmix,lmix_bis,nivcon
126      real, dimension(ngrid,nlay) :: ztva_est
127      real, dimension(ngrid,nlay) :: deltaz,zlay,zh,zdthladj,zu,zv,zo,zl,zva,zua,zoa
128      real, dimension(ngrid,nlay) :: zta,zha,q2,wq,wthl,wthv,thetath2,wth2
129      real, dimension(ngrid,nlay) :: rho,masse
130      real, dimension(ngrid,nlay+1) :: zw_est,zlev
131      real, dimension(ngrid) :: wmax,wmax_tmp
132      real, dimension(ngrid,nlay+1) :: f_star
133      real, dimension(ngrid,nlay) :: entr,detr,entr_star,detr_star,alim_star_clos
134      real, dimension(ngrid,nlay) :: zqsat,csc
135      real, dimension(ngrid) :: zcon,zcon2,alim_star_tot,f
136
137      character (len=20) :: modname='thermcell_main'
138      character (len=80) :: abort_message
139
140
141#ifdef ISO
142      REAL xtpo(ntiso,ngrid,nlay),xtpdoadj(ntiso,ngrid,nlay)
143      REAL xtzo(ntiso,ngrid,nlay)
144      REAL xtpdoadj_tmp(ngrid,nlay)
145      REAL xtpo_tmp(ngrid,nlay)
146      REAL xtzo_tmp(ngrid,nlay)
147      integer ixt
148#endif
149
150!
151
152!-----------------------------------------------------------------------
153!   initialisation:
154!   ---------------
155!
156   fm=0. ; entr=0. ; detr=0.
157
158      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main V4'
159
160       sorties=.true.
161      IF(ngrid.NE.ngrid) THEN
162         PRINT*
163         PRINT*,'STOP dans convadj'
164         PRINT*,'ngrid    =',ngrid
165         PRINT*,'ngrid  =',ngrid
166      ENDIF
167!
168!     write(lunout,*)'WARNING thermcell_main f0=max(f0,1.e-2)'
169     do ig=1,ngrid
170         f0(ig)=max(f0(ig),1.e-2)
171         zmax0(ig)=max(zmax0(ig),40.)
172!IMmarche pas ?!       if (f0(ig)<1.e-2) f0(ig)=1.e-2
173     enddo
174
175      if (prt_level.ge.20) then
176       do ig=1,ngrid
177          print*,'th_main ig f0',ig,f0(ig)
178       enddo
179      endif
180!-----------------------------------------------------------------------
181! Calcul de T,q,ql a partir de Tl et qT dans l environnement
182!   --------------------------------------------------------------------
183!
184      CALL thermcell_env(ngrid,nlay,po,pt,pu,pv,pplay,  &
185     &           pplev,zo,zh,zl,ztv,zthl,zu,zv,zpspsk,zqsat,lev_out)
186       
187      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_env'
188
189!------------------------------------------------------------------------
190!                       --------------------
191!
192!
193!                       + + + + + + + + + + +
194!
195!
196!  wa, fraca, wd, fracd --------------------   zlev(2), rhobarz
197!  wh,wt,wo ...
198!
199!                       + + + + + + + + + + +  zh,zu,zv,zo,rho
200!
201!
202!                       --------------------   zlev(1)
203!                       \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
204!
205!
206
207!-----------------------------------------------------------------------
208!   Calcul des altitudes des couches
209!-----------------------------------------------------------------------
210
211      do l=2,nlay
212         zlev(:,l)=0.5*(pphi(:,l)+pphi(:,l-1))/RG
213      enddo
214      zlev(:,1)=0.
215      zlev(:,nlay+1)=(2.*pphi(:,nlay)-pphi(:,nlay-1))/RG
216      do l=1,nlay
217         zlay(:,l)=pphi(:,l)/RG
218      enddo
219      do l=1,nlay
220         deltaz(:,l)=zlev(:,l+1)-zlev(:,l)
221      enddo
222
223!-----------------------------------------------------------------------
224!   Calcul des densites et masses
225!-----------------------------------------------------------------------
226
227      rho(:,:)=pplay(:,:)/(zpspsk(:,:)*RD*ztv(:,:))
228      if (prt_level.ge.10) write(lunout,*) 'WARNING thermcell_main rhobarz(:,1)=rho(:,1)'
229      rhobarz(:,1)=rho(:,1)
230      do l=2,nlay
231         rhobarz(:,l)=0.5*(rho(:,l)+rho(:,l-1))
232      enddo
233      do l=1,nlay
234         masse(:,l)=(pplev(:,l)-pplev(:,l+1))/RG
235      enddo
236      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres initialisation'
237
238!------------------------------------------------------------------
239!
240!             /|\
241!    --------  |  F_k+1 -------   
242!                              ----> D_k
243!             /|\              <---- E_k , A_k
244!    --------  |  F_k ---------
245!                              ----> D_k-1
246!                              <---- E_k-1 , A_k-1
247!
248!
249!
250!
251!
252!    ---------------------------
253!
254!    ----- F_lmax+1=0 ----------         \
255!            lmax     (zmax)              |
256!    ---------------------------          |
257!                                         |
258!    ---------------------------          |
259!                                         |
260!    ---------------------------          |
261!                                         |
262!    ---------------------------          |
263!                                         |
264!    ---------------------------          |
265!                                         |  E
266!    ---------------------------          |  D
267!                                         |
268!    ---------------------------          |
269!                                         |
270!    ---------------------------  \       |
271!            lalim                 |      |
272!    ---------------------------   |      |
273!                                  |      |
274!    ---------------------------   |      |
275!                                  | A    |
276!    ---------------------------   |      |
277!                                  |      |
278!    ---------------------------   |      |
279!    lmin  (=1 pour le moment)     |      |
280!    ----- F_lmin=0 ------------  /      /
281!
282!    ---------------------------
283!    //////////////////////////
284!
285!
286!=============================================================================
287!  Calculs initiaux ne faisant pas intervenir les changements de phase
288!=============================================================================
289
290!------------------------------------------------------------------
291!  1. alim_star est le profil vertical de l'alimentation a la base du
292!     panache thermique, calcule a partir de la flotabilite de l'air sec
293!  2. lmin et lalim sont les indices inferieurs et superieurs de alim_star
294!------------------------------------------------------------------
295!
296      entr_star=0. ; detr_star=0. ; alim_star=0. ; alim_star_tot=0.
297      lmin=1
298
299!-----------------------------------------------------------------------------
300!  3. wmax_sec et zmax_sec sont les vitesses et altitudes maximum d'un
301!     panache sec conservatif (e=d=0) alimente selon alim_star
302!     Il s'agit d'un calcul de type CAPE
303!     zmax_sec est utilise pour determiner la geometrie du thermique.
304!------------------------------------------------------------------------------
305!---------------------------------------------------------------------------------
306!calcul du melange et des variables dans le thermique
307!--------------------------------------------------------------------------------
308!
309      if (prt_level.ge.1) print*,'avant thermcell_plume ',lev_out
310
311!=====================================================================
312! Old version of thermcell_plume in thermcell_plume_6A.F90
313! It includes both thermcell_plume_6A and thermcell_plume_5B corresponding
314! to the 5B and 6A versions used for CMIP5 and CMIP6.
315! The latest was previously named thermcellV1_plume.
316! The new thermcell_plume is a clean version (removing obsolete
317! options) of thermcell_plume_6A.
318! The 3 versions are controled by
319! flag_thermals_ed <= 9 thermcell_plume_6A
320!                  <= 19 thermcell_plume_5B
321!                  else thermcell_plume (default 20 for convergence with 6A)
322! Fredho
323!=====================================================================
324
325      if (iflag_thermals_ed<=9) then
326!         print*,'THERM NOUVELLE/NOUVELLE Arnaud'
327         CALL thermcell_plume_6A(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,&
328     &    zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot,  &
329     &    lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva,  &
330     &    ztla,zqla,zqta,zha,zw2,zw_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter &
331     &    ,lev_out,lunout1,igout)
332
333      elseif (iflag_thermals_ed<=19) then
334!        print*,'THERM RIO et al 2010, version d Arnaud'
335         CALL thermcell_plume_5B(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,&
336     &    zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot,  &
337     &    lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva,  &
338     &    ztla,zqla,zqta,zha,zw2,zw_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter &
339     &    ,lev_out,lunout1,igout)
340      else
341         CALL thermcell_plume(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,&
342     &    zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot,  &
343     &    lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva,  &
344     &    ztla,zqla,zqta,zha,zw2,zw_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter &
345     &    ,lev_out,lunout1,igout)
346      endif
347
348      if (prt_level.ge.1) print*,'apres thermcell_plume ',lev_out
349
350      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,lalim,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_plum lalim ')
351      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,lmix ,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_plum lmix  ')
352
353      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_plume'
354      if (prt_level.ge.10) then
355         write(lunout1,*) 'Dans thermcell_main 2'
356         write(lunout1,*) 'lmin ',lmin(igout)
357         write(lunout1,*) 'lalim ',lalim(igout)
358         write(lunout1,*) ' ig l alim_star entr_star detr_star f_star '
359         write(lunout1,'(i6,i4,4e15.5)') (igout,l,alim_star(igout,l),entr_star(igout,l),detr_star(igout,l) &
360     &    ,f_star(igout,l+1),l=1,nint(linter(igout))+5)
361      endif
362
363!-------------------------------------------------------------------------------
364! Calcul des caracteristiques du thermique:zmax,zmix,wmax
365!-------------------------------------------------------------------------------
366!
367      CALL thermcell_height(ngrid,nlay,lalim,lmin,linter,lmix,zw2,  &
368     &           zlev,lmax,zmax,zmax0,zmix,wmax)
369! Attention, w2 est transforme en sa racine carree dans cette routine
370! Le probleme vient du fait que linter et lmix sont souvent egaux a 1.
371      wmax_tmp=0.
372      do  l=1,nlay
373         wmax_tmp(:)=max(wmax_tmp(:),zw2(:,l))
374      enddo
375!     print*,"ZMAX ",lalim,lmin,linter,lmix,lmax,zmax,zmax0,zmix,wmax
376
377
378
379      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,lalim,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lalim ')
380      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,lmin ,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmin  ')
381      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,lmix ,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmix  ')
382      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,lmax ,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmax  ')
383
384      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_height'
385
386!-------------------------------------------------------------------------------
387! Fermeture,determination de f
388!-------------------------------------------------------------------------------
389!
390!
391      CALL thermcell_dry(ngrid,nlay,zlev,pphi,ztv,alim_star,  &
392    &                      lalim,lmin,zmax_sec,wmax_sec)
393
394 
395call test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,lmin,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_dry  lmin  ')
396call test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,lalim,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_dry  lalim ')
397
398      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_dry'
399      if (prt_level.ge.10) then
400         write(lunout1,*) 'Dans thermcell_main 1b'
401         write(lunout1,*) 'lmin ',lmin(igout)
402         write(lunout1,*) 'lalim ',lalim(igout)
403         write(lunout1,*) ' ig l alim_star entr_star detr_star f_star '
404         write(lunout1,'(i6,i4,e15.5)') (igout,l,alim_star(igout,l) &
405     &    ,l=1,lalim(igout)+4)
406      endif
407
408
409
410
411! Choix de la fonction d'alimentation utilisee pour la fermeture.
412! Apparemment sans importance
413      alim_star_clos(:,:)=alim_star(:,:)
414      alim_star_clos(:,:)=entr_star(:,:)+alim_star(:,:)
415!
416!CR Appel de la fermeture seche
417      if (iflag_thermals_closure.eq.1) then
418
419     CALL thermcell_closure(ngrid,nlay,r_aspect_thermals,ptimestep,rho,  &
420    &   zlev,lalim,alim_star_clos,zmax_sec,wmax_sec,f)
421
422!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
423! Appel avec les zmax et wmax tenant compte de la condensation
424! Semble moins bien marcher
425     else if (iflag_thermals_closure.eq.2) then
426
427     CALL thermcell_closure(ngrid,nlay,r_aspect_thermals,ptimestep,rho,  &
428    &   zlev,lalim,alim_star,zmax,wmax,f)
429
430
431     endif
432
433!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
434
435      if(prt_level.ge.1)print*,'thermcell_closure apres thermcell_closure'
436
437      if (tau_thermals>1.) then
438         lambda=exp(-ptimestep/tau_thermals)
439         f0=(1.-lambda)*f+lambda*f0
440      else
441         f0=f
442      endif
443
444! Test valable seulement en 1D mais pas genant
445      if (.not. (f0(1).ge.0.) ) then
446              abort_message = '.not. (f0(1).ge.0.)'
447              CALL abort_physic (modname,abort_message,1)
448      endif
449
450!-------------------------------------------------------------------------------
451!deduction des flux
452
453      CALL thermcell_flux2(ngrid,nlay,ptimestep,masse, &
454     &       lalim,lmax,alim_star,  &
455     &       entr_star,detr_star,f,rhobarz,zlev,zw2,fm,entr,  &
456     &       detr,zqla,lev_out,lunout1,igout)
457!IM 060508    &       detr,zqla,zmax,lev_out,lunout,igout)
458
459      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_flux'
460      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,lalim,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_flux lalim ')
461      call test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,lmax ,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_flux lmax  ')
462
463!------------------------------------------------------------------
464!   On ne prend pas directement les profils issus des calculs precedents
465!   mais on s'autorise genereusement une relaxation vers ceci avec
466!   une constante de temps tau_thermals (typiquement 1800s).
467!------------------------------------------------------------------
468
469      if (tau_thermals>1.) then
470         lambda=exp(-ptimestep/tau_thermals)
471         fm0=(1.-lambda)*fm+lambda*fm0
472         entr0=(1.-lambda)*entr+lambda*entr0
473         detr0=(1.-lambda)*detr+lambda*detr0
474      else
475         fm0=fm
476         entr0=entr
477         detr0=detr
478      endif
479
480!c------------------------------------------------------------------
481!   calcul du transport vertical
482!------------------------------------------------------------------
483
484      call thermcell_dq(ngrid,nlay,dqimpl,ptimestep,fm0,entr0,masse,  &
485     &                    zthl,zdthladj,zta,lev_out)
486      call thermcell_dq(ngrid,nlay,dqimpl,ptimestep,fm0,entr0,masse,  &
487     &                   po,pdoadj,zoa,lev_out)
488
489#ifdef ISO
490        ! C Risi: on utilise directement la meme routine
491        do ixt=1,ntiso
492          do ll=1,nlay
493            DO ig=1,ngrid
494                xtpo_tmp(ig,ll)=xtpo(ixt,ig,ll)
495                xtzo_tmp(ig,ll)=xtzo(ixt,ig,ll)
496            enddo
497          enddo
498          call thermcell_dq(ngrid,nlay,dqimpl,ptimestep,fm0,entr0,masse,  &
499     &                   xtpo_tmp,xtpdoadj_tmp,xtzo_tmp,lev_out)
500          do ll=1,nlay
501            DO ig=1,ngrid
502                xtpdoadj(ixt,ig,ll)=xtpdoadj_tmp(ig,ll)
503            enddo
504          enddo
505        enddo
506#endif
507
508#ifdef ISO     
509#ifdef ISOVERIF
510      DO  ll=1,nlay
511        DO ig=1,ngrid
512          if (iso_eau.gt.0) then
513              call iso_verif_egalite(xtpo(iso_eau,ig,ll), &
514     &          po(ig,ll),'thermcell_main 594')
515              call iso_verif_egalite(xtpdoadj(iso_eau,ig,ll), &
516     &          pdoadj(ig,ll),'thermcell_main 596')
517          endif
518          if (iso_HDO.gt.0) then
519              call iso_verif_aberrant_encadre(xtpo(iso_hdo,ig,ll) &
520     &           /po(ig,ll),'thermcell_main 610')
521          endif
522        enddo
523      enddo !DO  ll=1,nlay
524      write(*,*) 'thermcell_main 600 tmp: apres thermcell_dq'
525#endif     
526#endif
527
528
529
530!------------------------------------------------------------------
531! Calcul de la fraction de l'ascendance
532!------------------------------------------------------------------
533      do ig=1,ngrid
534         fraca(ig,1)=0.
535         fraca(ig,nlay+1)=0.
536      enddo
537      do l=2,nlay
538         do ig=1,ngrid
539            if (zw2(ig,l).gt.1.e-10) then
540            fraca(ig,l)=fm(ig,l)/(rhobarz(ig,l)*zw2(ig,l))
541            else
542            fraca(ig,l)=0.
543            endif
544         enddo
545      enddo
546     
547!------------------------------------------------------------------
548!  calcul du transport vertical du moment horizontal
549!------------------------------------------------------------------
550
551!IM 090508 
552      if (dvdq == 0 ) then
553
554! Calcul du transport de V tenant compte d'echange par gradient
555! de pression horizontal avec l'environnement
556
557         call thermcell_dv2(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse  &
558!    &    ,fraca*dvdq,zmax &
559     &    ,fraca,zmax &
560     &    ,zu,zv,pduadj,pdvadj,zua,zva,lev_out)
561
562      else
563
564! calcul purement conservatif pour le transport de V
565         call thermcell_dq(ngrid,nlay,dqimpl,ptimestep,fm0,entr0,masse  &
566     &    ,zu,pduadj,zua,lev_out)
567         call thermcell_dq(ngrid,nlay,dqimpl,ptimestep,fm0,entr0,masse  &
568     &    ,zv,pdvadj,zva,lev_out)
569
570      endif
571
572!     print*,'13 OK convect8'
573      do l=1,nlay
574         do ig=1,ngrid
575           pdtadj(ig,l)=zdthladj(ig,l)*zpspsk(ig,l) 
576         enddo
577      enddo
578
579      if (prt_level.ge.1) print*,'14 OK convect8'
580!------------------------------------------------------------------
581!   Calculs de diagnostiques pour les sorties
582!------------------------------------------------------------------
583!calcul de fraca pour les sorties
584     
585      if (sorties) then
586      if (prt_level.ge.1) print*,'14a OK convect8'
587! calcul du niveau de condensation
588! initialisation
589      do ig=1,ngrid
590         nivcon(ig)=0
591         zcon(ig)=0.
592      enddo
593!nouveau calcul
594      do ig=1,ngrid
595      CHI=zh(ig,1)/(1669.0-122.0*zo(ig,1)/zqsat(ig,1)-zh(ig,1))
596      pcon(ig)=pplay(ig,1)*(zo(ig,1)/zqsat(ig,1))**CHI
597      enddo
598!IM   do k=1,nlay
599      do k=1,nlay-1
600         do ig=1,ngrid
601         if ((pcon(ig).le.pplay(ig,k))  &
602     &      .and.(pcon(ig).gt.pplay(ig,k+1))) then
603            zcon2(ig)=zlay(ig,k)-(pcon(ig)-pplay(ig,k))/(RG*rho(ig,k))/100.
604         endif
605         enddo
606      enddo
607!IM
608      ierr=0
609      do ig=1,ngrid
610        if (pcon(ig).le.pplay(ig,nlay)) then
611           zcon2(ig)=zlay(ig,nlay)-(pcon(ig)-pplay(ig,nlay))/(RG*rho(ig,nlay))/100.
612           ierr=1
613        endif
614      enddo
615      if (ierr==1) then
616           abort_message = 'thermcellV0_main: les thermiques vont trop haut '
617           CALL abort_physic (modname,abort_message,1)
618      endif
619
620      if (prt_level.ge.1) print*,'14b OK convect8'
621      do k=nlay,1,-1
622         do ig=1,ngrid
623            if (zqla(ig,k).gt.1e-10) then
624               nivcon(ig)=k
625               zcon(ig)=zlev(ig,k)
626            endif
627         enddo
628      enddo
629      if (prt_level.ge.1) print*,'14c OK convect8'
630!calcul des moments
631!initialisation
632      do l=1,nlay
633         do ig=1,ngrid
634            q2(ig,l)=0.
635            wth2(ig,l)=0.
636            wth3(ig,l)=0.
637            ratqscth(ig,l)=0.
638            ratqsdiff(ig,l)=0.
639         enddo
640      enddo     
641      if (prt_level.ge.1) print*,'14d OK convect8'
642      if (prt_level.ge.10)write(lunout,*)                                &
643    &     'WARNING thermcell_main wth2=0. si zw2 > 1.e-10'
644      do l=1,nlay
645         do ig=1,ngrid
646            zf=fraca(ig,l)
647            zf2=zf/(1.-zf)
648!
649            thetath2(ig,l)=zf2*(ztla(ig,l)-zthl(ig,l))**2
650            if(zw2(ig,l).gt.1.e-10) then
651             wth2(ig,l)=zf2*(zw2(ig,l))**2
652            else
653             wth2(ig,l)=0.
654            endif
655            wth3(ig,l)=zf2*(1-2.*fraca(ig,l))/(1-fraca(ig,l))  &
656     &                *zw2(ig,l)*zw2(ig,l)*zw2(ig,l)
657            q2(ig,l)=zf2*(zqta(ig,l)*1000.-po(ig,l)*1000.)**2
658!test: on calcul q2/po=ratqsc
659            ratqscth(ig,l)=sqrt(max(q2(ig,l),1.e-6)/(po(ig,l)*1000.))
660         enddo
661      enddo
662!calcul des flux: q, thetal et thetav
663      do l=1,nlay
664         do ig=1,ngrid
665      wq(ig,l)=fraca(ig,l)*zw2(ig,l)*(zqta(ig,l)*1000.-po(ig,l)*1000.)
666      wthl(ig,l)=fraca(ig,l)*zw2(ig,l)*(ztla(ig,l)-zthl(ig,l))
667      wthv(ig,l)=fraca(ig,l)*zw2(ig,l)*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))
668         enddo
669      enddo
670
671!calcul du ratqscdiff
672      if (prt_level.ge.1) print*,'14e OK convect8'
673      var=0.
674      vardiff=0.
675      ratqsdiff(:,:)=0.
676
677      do l=1,nlay
678         do ig=1,ngrid
679            if (l<=lalim(ig)) then
680            var=var+alim_star(ig,l)*zqta(ig,l)*1000.
681            endif
682         enddo
683      enddo
684
685      if (prt_level.ge.1) print*,'14f OK convect8'
686
687      do l=1,nlay
688         do ig=1,ngrid
689            if (l<=lalim(ig)) then
690               zf=fraca(ig,l)
691               zf2=zf/(1.-zf)
692               vardiff=vardiff+alim_star(ig,l)*(zqta(ig,l)*1000.-var)**2
693            endif
694         enddo
695      enddo
696
697      if (prt_level.ge.1) print*,'14g OK convect8'
698         do l=1,nlay
699            do ig=1,ngrid
700               ratqsdiff(ig,l)=sqrt(vardiff)/(po(ig,l)*1000.)   
701            enddo
702         enddo
703      endif
704
705      if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main FIN  OK'
706
707 RETURN
708      end subroutine thermcell_main
709
710!=============================================================================
711!/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
712!=============================================================================
713      subroutine test_ltherm(ngrid,nlay,pplay,long,ztv,po,ztva, &  ! in
714    &            zqla,f_star,zw2,comment)                          ! in
715!=============================================================================
716      USE thermcell_ini_mod, ONLY: prt_level
717      IMPLICIT NONE
718
719      integer i, k, ngrid,nlay
720      real, intent(in), dimension(ngrid,nlay) :: pplay,ztv,po,ztva,zqla
721      real, intent(in), dimension(ngrid,nlay) :: f_star,zw2
722      integer, intent(in), dimension(ngrid) :: long
723      real seuil
724      character*21 comment
725
726      seuil=0.25
727
728      if (prt_level.ge.1) THEN
729       print*,'WARNING !!! TEST ',comment
730      endif
731      return
732
733!  test sur la hauteur des thermiques ...
734         do i=1,ngrid
735!IMtemp           if (pplay(i,long(i)).lt.seuil*pplev(i,1)) then
736           if (prt_level.ge.10) then
737               print*,'WARNING ',comment,' au point ',i,' K= ',long(i)
738               print*,'  K  P(MB)  THV(K)     Qenv(g/kg)THVA        QLA(g/kg)   F*        W2'
739               do k=1,nlay
740                  write(6,'(i3,7f10.3)') k,pplay(i,k),ztv(i,k),1000*po(i,k),ztva(i,k),1000*zqla(i,k),f_star(i,k),zw2(i,k)
741               enddo
742           endif
743         enddo
744
745
746      return
747      end
748
749! nrlmd le 10/04/2012   Transport de la TKE par le thermique moyen pour la fermeture en ALP
750!                       On transporte pbl_tke pour donner therm_tke
751!                       Copie conforme de la subroutine DTKE dans physiq.F ecrite par Frederic Hourdin
752
753!=======================================================================
754!///////////////////////////////////////////////////////////////////////
755!=======================================================================
756
757      subroutine thermcell_tke_transport( &
758     &     ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,rg,pplev,  &   ! in
759     &     therm_tke_max)                                ! out
760      USE thermcell_ini_mod, ONLY: prt_level
761      implicit none
762
763!=======================================================================
764!
765!   Calcul du transport verticale dans la couche limite en presence
766!   de "thermiques" explicitement representes
767!   calcul du dq/dt une fois qu'on connait les ascendances
768!
769!=======================================================================
770
771      integer ngrid,nlay
772
773      real, intent(in) :: ptimestep
774      real, intent(in), dimension(ngrid,nlay+1) :: fm0,pplev
775      real, intent(in), dimension(ngrid,nlay) :: entr0
776      real, intent(in) :: rg
777      real, intent(out), dimension(ngrid,nlay) :: therm_tke_max
778
779      real detr0(ngrid,nlay)
780      real masse0(ngrid,nlay)
781      real masse(ngrid,nlay),fm(ngrid,nlay+1)
782      real entr(ngrid,nlay)
783      real q(ngrid,nlay)
784      integer lev_out                           ! niveau pour les print
785
786      real qa(ngrid,nlay),detr(ngrid,nlay),wqd(ngrid,nlay+1)
787      integer ig,k
788
789
790      lev_out=0
791
792
793      if (prt_level.ge.1) print*,'Q2 THERMCEL_DQ 0'
794
795!   calcul du detrainement
796      do k=1,nlay
797         detr0(:,k)=fm0(:,k)-fm0(:,k+1)+entr0(:,k)
798         masse0(:,k)=(pplev(:,k)-pplev(:,k+1))/RG
799      enddo
800
801
802! Decalage vertical des entrainements et detrainements.
803      masse(:,1)=0.5*masse0(:,1)
804      entr(:,1)=0.5*entr0(:,1)
805      detr(:,1)=0.5*detr0(:,1)
806      fm(:,1)=0.
807      do k=1,nlay-1
808         masse(:,k+1)=0.5*(masse0(:,k)+masse0(:,k+1))
809         entr(:,k+1)=0.5*(entr0(:,k)+entr0(:,k+1))
810         detr(:,k+1)=0.5*(detr0(:,k)+detr0(:,k+1))
811         fm(:,k+1)=fm(:,k)+entr(:,k)-detr(:,k)
812      enddo
813      fm(:,nlay+1)=0.
814
815
816   q(:,:)=therm_tke_max(:,:)
817!!! nrlmd le 16/09/2010
818      do ig=1,ngrid
819         qa(ig,1)=q(ig,1)
820      enddo
821!!!
822
823    if (1==1) then
824      do k=2,nlay
825         do ig=1,ngrid
826            if ((fm(ig,k+1)+detr(ig,k))*ptimestep.gt.  &
827     &         1.e-5*masse(ig,k)) then
828         qa(ig,k)=(fm(ig,k)*qa(ig,k-1)+entr(ig,k)*q(ig,k))  &
829     &         /(fm(ig,k+1)+detr(ig,k))
830            else
831               qa(ig,k)=q(ig,k)
832            endif
833            if (qa(ig,k).lt.0.) then
834!               print*,'qa<0!!!'
835            endif
836            if (q(ig,k).lt.0.) then
837!               print*,'q<0!!!'
838            endif
839         enddo
840      enddo
841
842! Calcul du flux subsident
843
844      do k=2,nlay
845         do ig=1,ngrid
846            wqd(ig,k)=fm(ig,k)*q(ig,k)
847            if (wqd(ig,k).lt.0.) then
848!               print*,'wqd<0!!!'
849            endif
850         enddo
851      enddo
852      do ig=1,ngrid
853         wqd(ig,1)=0.
854         wqd(ig,nlay+1)=0.
855      enddo
856
857! Calcul des tendances
858      do k=1,nlay
859         do ig=1,ngrid
860            q(ig,k)=q(ig,k)+(detr(ig,k)*qa(ig,k)-entr(ig,k)*q(ig,k)  &
861     &               -wqd(ig,k)+wqd(ig,k+1))  &
862     &               *ptimestep/masse(ig,k)
863         enddo
864      enddo
865
866 endif
867
868   therm_tke_max(:,:)=q(:,:)
869
870      return
871!!! fin nrlmd le 10/04/2012
872     end
873
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.