source: LMDZ6/trunk/libf/phylmd/cv3p_mixing.f90

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Convection GPU porting : change some loop name indices to avoid GPUmorphosis confusion (solve in future)

YM

  • 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: 25.6 KB
Line 
1MODULE cv3p_mixing_mod
2  PRIVATE
3  PUBLIC cv3p_mixing
4CONTAINS
5
6SUBROUTINE cv3p_mixing_pre
7
8END SUBROUTINE cv3p_mixing_pre
9
10SUBROUTINE cv3p_mixing(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, nk, inb, &
11                       ph, t, rr, rs, u, v, tra, h, lv, lf, frac, qta, &
12                       unk, vnk, hp, tv, tvp, ep, clw, sig, &
13                       Ment, Qent, hent, uent, vent, nent, &
14                       Sigij, elij, supmax, Ments, Qents, traent)
15! **************************************************************
16! *
17! CV3P_MIXING : compute mixed draught properties and,         *
18! within a scaling factor, mixed draught        *
19! mass fluxes.                                  *
20! written by  : VTJ Philips,JY Grandpeix, 21/05/2003, 09.14.15*
21! modified by :                                               *
22! **************************************************************
23
24USE yomcst2_mod_h, ONLY : Fmax, gammas, scut, qqa1, qqa2
25   USE lmdz_cv_ini, ONLY : cpd,cpv,minorig,nl,rrv
26  USE cvflag_mod_h
27  USE print_control_mod, ONLY: mydebug=>debug , lunout, prt_level
28  USE ioipsl_getin_p_mod, ONLY: getin_p
29  USE add_phys_tend_mod, ONLY: fl_cor_ebil
30
31  IMPLICIT NONE
32
33
34!inputs:
35  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na
36  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ntra, nloc
37  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb, nk
38  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: sig
39  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: unk, vnk
40  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: qta
41  REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
42  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, rs
43  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: u, v
44  REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: tra ! input of convect3
45  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lv
46  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf
47  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: frac !ice fraction in condensate
48  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: h  !liquid water static energy of environment
49  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: hp !liquid water static energy of air shed from adiab. asc.
50  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: tv, tvp
51  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: ep, clw
52
53!outputs:
54  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)       :: Ment, Qent
55  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)       :: uent, vent
56  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)       :: Sigij, elij
57  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: supmax           ! Highest mixing fraction of mixed
58                                                                         ! updraughts with the sign of (h-hp)
59  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd, ntra), INTENT (OUT) :: traent
60  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd), INTENT (OUT)       :: Ments, Qents
61  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd), INTENT (OUT)       :: hent
62  INTEGER, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)        :: nent
63
64!local variables:
65  INTEGER i, j, k, il, im, jm
66  INTEGER num1, num2
67  REAL                               :: rti, bf2, anum, denom, dei, altem, cwat, stemp
68  REAL                               :: alt, delp, delm
69  REAL, DIMENSION (nloc)             :: Qmixmax, Rmixmax, sqmrmax
70  REAL, DIMENSION (nloc)             :: Qmixmin, Rmixmin, sqmrmin
71  REAL, DIMENSION (nloc)             :: signhpmh
72  REAL, DIMENSION (nloc)             :: Sx
73  REAL                               :: Scrit2
74  REAL, DIMENSION (nloc)             :: Smid, Sjmin, Sjmax
75  REAL, DIMENSION (nloc)             :: Sbef, sup, smin
76  REAL, DIMENSION (nloc)             :: ASij, ASij_inv, smax, Scrit
77  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd)     :: Sij
78  REAL, DIMENSION (nloc, nd)         :: csum
79  REAL                               :: awat
80  REAL                               :: cpm        !Mixed draught heat capacity
81  REAL                               :: Tm         !Mixed draught temperature
82  LOGICAL, DIMENSION (nloc)          :: lwork
83
84  REAL amxupcrit, df, ff
85  INTEGER nstep
86
87  INTEGER,PARAMETER                                       :: igout=1
88
89! --   Mixing probability distribution functions
90
91  REAL Qcoef1, Qcoef2, QFF, QFFF, Qmix, Rmix, Qmix1, Rmix1, Qmix2, Rmix2, F
92  REAL :: Qcoef1max,Qcoef2max  !ym WARNING
93                               !ym redefine local variable instead use module variable
94                               !ym to check when refactoring deep convection
95                               !ym => eliminate "first" SAVE variable
96                               !ym probably all these folowing lines will be removed
97  Qcoef1(F) = tanh(F/gammas)
98  Qcoef2(F) = (tanh(F/gammas)+gammas*log(cosh((1.-F)/gammas)/cosh(F/gammas)))
99  QFF(F) = max(min(F,1.), 0.)
100  QFFf(F) = min(QFF(F), scut)
101  Qmix1(F) = (tanh((QFF(F)-Fmax)/gammas)+Qcoef1max)/Qcoef2max
102  Rmix1(F) = (gammas*log(cosh((QFF(F)-Fmax)/gammas))+QFF(F)*Qcoef1max)/Qcoef2max
103  Qmix2(F) = -log(1.-QFFf(F))/scut
104  Rmix2(F) = (QFFf(F)+(1.-QFF(F))*log(1.-QFFf(F)))/scut
105  Qmix(F) = qqa1*Qmix1(F) + qqa2*Qmix2(F)
106  Rmix(F) = qqa1*Rmix1(F) + qqa2*Rmix2(F)
107
108
109
110! =====================================================================
111! --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS USED IN THE COMPUTATIONS
112! =====================================================================
113
114  Qcoef1max = Qcoef1(Fmax)
115  Qcoef2max = Qcoef2(Fmax)
116
117! ori        do 360 i=1,ncum*nlp
118  DO j = 1, nl
119    DO il = 1, ncum
120      nent(il, j) = 0
121! in convect3, m is computed in cv3_closure
122! ori          m(i,1)=0.0
123    END DO
124  END DO
125
126! ori      do 400 k=1,nlp
127! ori       do 390 j=1,nlp
128  DO j = 1, nl
129    DO k = 1, nl
130      DO il = 1, ncum
131        Qent(il, k, j) = rr(il, j)
132        uent(il, k, j) = u(il, j)
133        vent(il, k, j) = v(il, j)
134        elij(il, k, j) = 0.0
135        hent(il, k, j) = 0.0
136!AC!            Ment(i,k,j)=0.0
137!AC!            Sij(i,k,j)=0.0
138      END DO
139    END DO
140  END DO
141
142!AC!
143  Ment(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
144  Sij(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
145!AC!
146!ym
147  Sigij(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
148!ym
149
150!jyg!  DO k = 1, ntra
151!jyg!    DO j = 1, nd ! instead nlp
152!jyg!      DO i = 1, nd ! instead nlp
153!jyg!        DO il = 1, ncum
154!jyg!          traent(il, i, j, k) = tra(il, j, k)
155!jyg!        END DO
156!jyg!      END DO
157!jyg!    END DO
158!jyg!  END DO
159
160! =====================================================================
161! --- CALCULATE ENTRAINED AIR MASS FLUX (Ment), TOTAL WATER MIXING
162! --- RATIO (QENT), TOTAL CONDENSED WATER (elij), AND MIXING
163! --- FRACTION (Sij)
164! =====================================================================
165
166  DO i = minorig + 1, nl
167
168    IF (ok_entrain) THEN
169      DO j = minorig, nl
170        DO il = 1, ncum
171          IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (j>=(icb(il)-1)) &
172                           .AND. (j<=inb(il))) THEN
173
174!!            rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
175            rti = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
176            bf2 = 1. + lv(il, j)*lv(il, j)*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
177!jyg(from aj)<
178            IF (cvflag_ice) THEN
179! print*,cvflag_ice,'cvflag_ice dans do 700'
180              IF (t(il,j)<=263.15) THEN
181                bf2 = 1. + (lf(il,j)+lv(il,j))*(lv(il,j)+frac(il,j)* &
182                     lf(il,j))*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
183              END IF
184            END IF
185!>jyg
186            anum = h(il, j) - hp(il, i) + (cpv-cpd)*t(il, j)*(rti-rr(il,j))
187            denom = h(il, i) - hp(il, i) + (cpd-cpv)*(rr(il,i)-rti)*t(il, j)
188            dei = denom
189            IF (abs(dei)<0.01) dei = 0.01
190            Sij(il, i, j) = anum/dei
191            Sij(il, i, i) = 1.0
192            altem = Sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-Sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
193            altem = altem/bf2
194            cwat = clw(il, j)*(1.-ep(il,j))
195            stemp = Sij(il, i, j)
196            IF ((stemp<0.0 .OR. stemp>1.0 .OR. altem>cwat) .AND. j>i) THEN
197!jyg(from aj)<
198              IF (cvflag_ice) THEN
199                anum = anum - (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
200                denom = denom + (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rr(il,i)-rti)
201              ELSE
202                anum = anum - lv(il, j)*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
203                denom = denom + lv(il, j)*(rr(il,i)-rti)
204              END IF
205!>jyg
206              IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
207              Sij(il, i, j) = anum/denom
208              altem = Sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-Sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
209              altem = altem - (bf2-1.)*cwat
210            END IF
211            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
212!!!                 Ment(il,i,j)=m(il,i)
213              Ment(il, i, j) = 1.
214              elij(il, i, j) = altem
215              elij(il, i, j) = amax1(0.0, elij(il,i,j))
216              nent(il, i) = nent(il, i) + 1
217            END IF
218
219            Sij(il, i, j) = amax1(0.0, Sij(il,i,j))
220            Sij(il, i, j) = amin1(1.0, Sij(il,i,j))
221          ELSE IF (j > i) THEN
222            IF (prt_level >= 10) THEN
223              print *,'cv3p_mixing i, j, Sij given by the no-precip eq. ', i, j, Sij(il,i,j)
224            ENDIF
225          END IF ! new
226        END DO
227      END DO
228    ELSE  ! (ok_entrain)
229      DO il = 1,ncum
230        nent(il,i) = 0
231      ENDDO
232    ENDIF ! (ok_entrain)
233
234!jygdebug<
235    IF (prt_level >= 10) THEN
236      print *,'cv3p_mixing i, nent(i), icb, inb ',i, nent(igout,i), icb(igout), inb(igout)
237      IF (nent(igout,i) .gt. 0) THEN
238        print *,'i,(j,Sij(i,j),j=icb-1,inb) ',i,(j,Sij(igout,i,j),j=icb(igout)-1,inb(igout))
239      ENDIF
240    ENDIF
241!>jygdebug
242
243! ***   if no air can entrain at level i assume that updraft detrains  ***
244! ***   at that level and calculate detrained air flux and properties  ***
245
246
247! @      do 170 i=icb(il),inb(il)
248
249    DO il = 1, ncum
250      IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (nent(il,i)==0)) THEN
251! @      if(nent(il,i).eq.0)then
252!!!       Ment(il,i,i)=m(il,i)
253        Ment(il, i, i) = 1.
254!!        Qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
255        Qent(il, i, i) = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
256        uent(il, i, i) = unk(il)
257        vent(il, i, i) = vnk(il)
258        IF (fl_cor_ebil .GE. 2) THEN
259          hent(il, i, i) = hp(il,i)
260        ENDIF
261        elij(il, i, i) = clw(il, i)*(1.-ep(il,i))
262        Sij(il, i, i) = 0.0
263      END IF
264    END DO
265  END DO ! i = minorig + 1, nl
266
267!jyg!  DO j = 1, ntra
268!jyg!    DO i = minorig + 1, nl
269!jyg!      DO il = 1, ncum
270!jyg!        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. nent(il,i)==0) THEN
271!jyg!          traent(il, i, i, j) = tra(il, nk(il), j)
272!jyg!        END IF
273!jyg!      END DO
274!jyg!    END DO
275!jyg!  END DO
276
277  DO j = minorig, nl
278    DO i = minorig, nl
279      DO il = 1, ncum
280        IF ((j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. &
281            (i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il))) THEN
282          Sigij(il, i, j) = Sij(il, i, j)
283        END IF
284      END DO
285    END DO
286  END DO
287! @      enddo
288
289! @170   continue
290
291! =====================================================================
292! ---  NORMALIZE ENTRAINED AIR MASS FLUXES
293! ---  TO REPRESENT EQUAL PROBABILITIES OF MIXING
294! =====================================================================
295
296  csum(:,:) = 0.
297 
298  DO il = 1, ncum
299    lwork(il) = .FALSE.
300  END DO
301
302! ---------------------------------------------------------------
303  DO i = minorig + 1, nl      !Loop on origin level "i"
304! ---------------------------------------------------------------
305
306    num1 = 0
307    DO il = 1, ncum
308      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) num1 = num1 + 1
309    END DO
310!ym    IF (num1<=0) GO TO 789
311    IF (num1<=0) CYCLE
312
313
314!JYG1    Find maximum of SIJ for J>I, if any.
315
316    Sx(:) = 0.
317
318    DO il = 1, ncum
319      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
320        signhpmh(il) = sign(1., hp(il,i)-h(il,i))
321        Sbef(il) = max(0., signhpmh(il))
322      END IF
323    END DO
324
325    DO j = i + 1, nl
326      DO il = 1, ncum
327        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. j<=inb(il)) THEN
328          IF (Sbef(il)<Sij(il,i,j)) THEN
329            Sx(il) = max(Sij(il,i,j), Sx(il))
330          END IF
331          Sbef(il) = Sij(il, i, j)
332        END IF
333      END DO
334    END DO
335
336
337    DO il = 1, ncum
338      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
339        lwork(il) = (nent(il,i)/=0)
340!!        rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
341        rti = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
342!jyg<
343        IF (cvflag_ice) THEN
344
345          anum = h(il, i) - hp(il, i) - (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
346                       (rti-rs(il,i)) + (cpv-cpd)*t(il, i)*(rti-rr(il,i))
347          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
348                       (rr(il,i)-rti) + (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-rti)
349        ELSE
350
351          anum = h(il, i) - hp(il, i) - lv(il, i)*(rti-rs(il,i)) + &
352                       (cpv-cpd)*t(il, i)*(rti-rr(il,i))
353          denom = h(il, i) - hp(il, i) + lv(il, i)*(rr(il,i)-rti) + &
354                       (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-rti)
355        END IF
356!>jyg
357        IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
358        Scrit(il) = min(anum/denom, 1.)
359        alt = rti - rs(il, i) + Scrit(il)*(rr(il,i)-rti)
360
361!JYG1    Find new critical value Scrit2
362!         such that : Sij > Scrit2  => mixed draught will detrain at J<I
363!                     Sij < Scrit2  => mixed draught will detrain at J>I
364
365        Scrit2 = min(Scrit(il), Sx(il))*max(0., -signhpmh(il)) + &
366                 Scrit(il)*max(0., signhpmh(il))
367
368        Scrit(il) = Scrit2
369
370!JYG    Correction pour la nouvelle logique; la correction pour ALT
371! est un peu au hazard
372        IF (Scrit(il)<=0.0) Scrit(il) = 0.0
373        IF (alt<=0.0) Scrit(il) = 1.0
374
375        smax(il) = 0.0
376        ASij(il) = 0.0
377        sup(il) = 0.      ! upper S-value reached by descending draughts
378      END IF
379    END DO
380
381! ---------------------------------------------------------------
382    DO j = minorig, nl         !Loop on destination level "j"
383! ---------------------------------------------------------------
384
385      num2 = 0
386      DO il = 1, ncum
387        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
388            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
389            lwork(il)) num2 = num2 + 1
390      END DO
391!ym      IF (num2<=0) GO TO 175
392      IF (num2<=0) CYCLE
393! -----------------------------------------------
394      IF (j>i) THEN
395! -----------------------------------------------
396        DO il = 1, ncum
397          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
398              j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
399              lwork(il)) THEN
400            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
401              Smid(il) = min(Sij(il,i,j), Scrit(il))
402              Sjmax(il) = Smid(il)
403              Sjmin(il) = Smid(il)
404              IF (Smid(il)<smin(il) .AND. Sij(il,i,j+1)<Smid(il)) THEN
405                smin(il) = Smid(il)
406                Sjmax(il) = min((Sij(il,i,j+1)+Sij(il,i,j))/2., Sij(il,i,j), Scrit(il))
407                Sjmin(il) = max((Sbef(il)+Sij(il,i,j))/2., Sij(il,i,j))
408                Sjmin(il) = min(Sjmin(il), Scrit(il))
409                Sbef(il) = Sij(il, i, j)
410              END IF
411            END IF
412          END IF
413        END DO
414! -----------------------------------------------
415      ELSE IF (j==i) THEN
416! -----------------------------------------------
417        DO il = 1, ncum
418          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
419              j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
420              lwork(il)) THEN
421            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
422              Smid(il) = 1.
423              Sjmin(il) = max((Sij(il,i,j-1)+Smid(il))/2., Scrit(il))*max(0., -signhpmh(il)) + &
424                          min((Sij(il,i,j+1)+Smid(il))/2., Scrit(il))*max(0., signhpmh(il))
425              Sjmin(il) = max(Sjmin(il), sup(il))
426              Sjmax(il) = 1.
427
428! -             preparation des variables Scrit, Smin et Sbef pour la partie j>i
429              Scrit(il) = min(Sjmin(il), Sjmax(il), Scrit(il))
430
431              smin(il) = 1.
432              Sbef(il) = max(0., signhpmh(il))
433              supmax(il, i) = sign(Scrit(il), -signhpmh(il))
434            END IF
435          END IF
436        END DO
437! -----------------------------------------------
438      ELSE IF (j<i) THEN
439! -----------------------------------------------
440        DO il = 1, ncum
441          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
442              j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
443              lwork(il)) THEN
444            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
445              Smid(il) = max(Sij(il,i,j), Scrit(il))
446              Sjmax(il) = Smid(il)
447              Sjmin(il) = Smid(il)
448              IF (Smid(il)>smax(il) .AND. Sij(il,i,j+1)>Smid(il)) THEN
449                smax(il) = Smid(il)
450                Sjmax(il) = max((Sij(il,i,j+1)+Sij(il,i,j))/2., Sij(il,i,j))
451                Sjmax(il) = max(Sjmax(il), Scrit(il))
452                Sjmin(il) = min((Sbef(il)+Sij(il,i,j))/2., Sij(il,i,j))
453                Sjmin(il) = max(Sjmin(il), Scrit(il))
454                Sbef(il) = Sij(il, i, j)
455              END IF
456              IF (abs(Sjmin(il)-Sjmax(il))>1.E-10) &
457                             sup(il) = max(Sjmin(il), Sjmax(il), sup(il))
458            END IF
459          END IF
460        END DO
461! -----------------------------------------------
462      END IF
463! -----------------------------------------------
464
465
466      DO il = 1, ncum
467        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
468            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
469            lwork(il)) THEN
470          IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
471!!            rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
472            rti = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
473            Qmixmax(il) = Qmix(Sjmax(il))
474            Qmixmin(il) = Qmix(Sjmin(il))
475            Rmixmax(il) = Rmix(Sjmax(il))
476            Rmixmin(il) = Rmix(Sjmin(il))
477            sqmrmax(il) = Sjmax(il)*Qmix(Sjmax(il)) - Rmix(Sjmax(il))
478            sqmrmin(il) = Sjmin(il)*Qmix(Sjmin(il)) - Rmix(Sjmin(il))
479
480            Ment(il, i, j) = abs(Qmixmax(il)-Qmixmin(il))*Ment(il, i, j)
481
482! Sigij(i,j) is the 'true' mixing fraction of mixture Ment(i,j)
483            IF (abs(Qmixmax(il)-Qmixmin(il))>1.E-10) THEN
484              Sigij(il, i, j) = (sqmrmax(il)-sqmrmin(il))/(Qmixmax(il)-Qmixmin(il))
485            ELSE
486              Sigij(il, i, j) = 0.
487            END IF
488
489! --    Compute Qent, uent, vent according to the true mixing fraction
490            Qent(il, i, j) = (1.-Sigij(il,i,j))*rti     + Sigij(il, i, j)*rr(il, i)
491            uent(il, i, j) = (1.-Sigij(il,i,j))*unk(il) + Sigij(il, i, j)*u(il, i)
492            vent(il, i, j) = (1.-Sigij(il,i,j))*vnk(il) + Sigij(il, i, j)*v(il, i)
493
494! --     Compute liquid water static energy of mixed draughts
495!    IF (j .GT. i) THEN
496!      awat=elij(il,i,j)-(1.-ep(il,j))*clw(il,j)
497!      awat=amax1(awat,0.0)
498!    ELSE
499!      awat = 0.
500!    ENDIF
501!    Hent(il,i,j) = (1.-Sigij(il,i,j))*HP(il,i)
502!    :         + Sigij(il,i,j)*H(il,i)
503!    :         + (LV(il,j)+(cpd-cpv)*t(il,j))*awat
504!IM 301008 beg
505            hent(il, i, j) = (1.-Sigij(il,i,j))*hp(il, i) + Sigij(il, i, j)*h(il, i)
506
507!jyg<
508!            elij(il, i, j) = Qent(il, i, j) - rs(il, j)
509!            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) + &
510!                             ((h(il,j)-hent(il,i,j))*rs(il,j)*lv(il,j) / &
511!                              ((cpd*(1.-Qent(il,i,j))+Qent(il,i,j)*cpv)*rrv*t(il,j)*t(il,j)))
512!            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) / &
513!                             (1.+lv(il,j)*lv(il,j)*rs(il,j) / &
514!                              ((cpd*(1.-Qent(il,i,j))+Qent(il,i,j)*cpv)*rrv*t(il,j)*t(il,j)))
515!
516!       Computation of condensate amount Elij, taking into account the ice fraction frac
517!       Warning : the same saturation humidity rs is used over both liquid water and ice; this
518!                 should be corrected.
519!
520!  Heat capacity of mixed draught
521    cpm = cpd+Qent(il,i,j)*(cpv-cpd)
522!
523    IF (cvflag_ice .and. frac(il,j) .gt. 0.) THEN
524            elij(il, i, j) = Qent(il, i, j) - rs(il, j)
525            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) + &
526                             (h(il,j)-hent(il,i,j)+(cpv-cpd)*(Qent(il,i,j)-rr(il,j))*t(il,j))* &
527                             rs(il,j)*lv(il,j) / (cpm*rrv*t(il,j)*t(il,j))
528            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) / &
529                             (1.+(lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*lv(il,j)*rs(il,j) / &
530                              (cpm*rrv*t(il,j)*t(il,j)))
531    ELSE
532            elij(il, i, j) = Qent(il, i, j) - rs(il, j)
533            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) + &
534                             (h(il,j)-hent(il,i,j)+(cpv-cpd)*(Qent(il,i,j)-rr(il,j))*t(il,j))* &
535                             rs(il,j)*lv(il,j) / (cpm*rrv*t(il,j)*t(il,j))
536            elij(il, i, j) = elij(il, i, j) / &
537                             (1.+lv(il,j)*lv(il,j)*rs(il,j) / &
538                              (cpm*rrv*t(il,j)*t(il,j)))
539    ENDIF
540!>jyg
541            elij(il, i, j) = max(elij(il,i,j), 0.)
542
543            elij(il, i, j) = min(elij(il,i,j), Qent(il,i,j))
544
545            IF (j>i) THEN
546              awat = elij(il, i, j) - (1.-ep(il,j))*clw(il, j)
547              awat = amax1(awat, 0.0)
548            ELSE
549              awat = 0.
550            END IF
551
552! print *,h(il,j)-hent(il,i,j),LV(il,j)*rs(il,j)/(cpd*rrv*t(il,j)*
553! :         t(il,j))
554
555!jyg<
556!            hent(il, i, j) = hent(il, i, j) + (lv(il,j)+(cpd-cpv)*t(il,j))*awat
557! Mixed draught temperature at level j
558    IF (cvflag_ice .and. frac(il,j) .gt. 0.) THEN
559          Tm = t(il,j) + (Qent(il,i,j)-elij(il,i,j)-rs(il,j))*rrv*t(il,j)*t(il,j)/(lv(il,j)*rs(il,j))
560          hent(il, i, j) = hent(il, i, j) + (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j)+(cpd-cpv)*Tm)*awat
561    ELSE
562          Tm = t(il,j) + (Qent(il,i,j)-elij(il,i,j)-rs(il,j))*rrv*t(il,j)*t(il,j)/(lv(il,j)*rs(il,j))
563          hent(il, i, j) = hent(il, i, j) + (lv(il,j)+(cpd-cpv)*Tm)*awat
564    ENDIF
565!>jyg
566
567!IM 301008 end
568
569! print *,'mix : i,j,hent(il,i,j),Sigij(il,i,j) ',
570! :               i,j,hent(il,i,j),Sigij(il,i,j)
571
572! --      ASij is the integral of P(F) over the relevant F interval
573            ASij(il) = ASij(il) + abs(Qmixmax(il)*(1.-Sjmax(il))+Rmixmax(il) - &
574                                      Qmixmin(il)*(1.-Sjmin(il))-Rmixmin(il))
575
576          END IF
577        END IF
578      END DO
579!jyg!      DO k = 1, ntra
580!jyg!        DO il = 1, ncum
581!jyg!          IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. &
582!jyg!              (j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. &
583!jyg!              lwork(il)) THEN
584!jyg!            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
585!jyg!              traent(il, i, j, k) = Sigij(il, i, j)*tra(il, i, k) + &
586!jyg!                                    (1.-Sigij(il,i,j))*tra(il, nk(il), k)
587!jyg!            END IF
588!jyg!          END IF
589!jyg!        END DO
590!jyg!      END DO
591
592! --    If I=J (detrainement and entrainement at the same level), then only the
593! --    adiabatic ascent part of the mixture is considered
594      IF (i==j) THEN
595        DO il = 1, ncum
596          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
597              j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
598              lwork(il)) THEN
599            IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
600!!              rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
601              rti = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
602!!!             Ment(il,i,i) = m(il,i)*abs(Qmixmax(il)*(1.-Sjmax(il))
603              Ment(il, i, i) = abs(Qmixmax(il)*(1.-Sjmax(il))+Rmixmax(il) - &
604                                   Qmixmin(il)*(1.-Sjmin(il))-Rmixmin(il))
605              Qent(il, i, i) = rti
606              uent(il, i, i) = unk(il)
607              vent(il, i, i) = vnk(il)
608              hent(il, i, i) = hp(il, i)
609              elij(il, i, i) = clw(il, i)*(1.-ep(il,i))
610              Sigij(il, i, i) = 0.
611            END IF
612          END IF
613        END DO
614!jyg!        DO k = 1, ntra
615!jyg!          DO il = 1, ncum
616!jyg!            IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. &
617!jyg!                (j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. &
618!jyg!                lwork(il)) THEN
619!jyg!              IF (Sij(il,i,j)>0.0) THEN
620!jyg!                traent(il, i, i, k) = tra(il, nk(il), k)
621!jyg!              END IF
622!jyg!            END IF
623!jyg!          END DO
624!jyg!        END DO
625
626      END IF
627
628! ---------------------------------------------------------------
629    END DO  !ym label 175      ! End loop on destination level "j"
630! ---------------------------------------------------------------
631
632    DO il = 1, ncum
633      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
634        ASij(il) = amax1(1.0E-16, ASij(il))
635!jyg+lluis<
636!!        ASij(il) = 1.0/ASij(il)
637        ASij_inv(il) = 1.0/ASij(il)
638!   IF the F-interval spanned by possible mixtures is less than 0.01, no mixing occurs
639        IF (ASij_inv(il) > 100.)  ASij_inv(il) = 0.
640!>jyg+lluis
641        csum(il, i) = 0.0
642      END IF
643    END DO
644
645    DO j = minorig, nl
646      DO il = 1, ncum
647        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
648            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
649!jyg          Ment(il, i, j) = Ment(il, i, j)*ASij(il)
650          Ment(il, i, j) = Ment(il, i, j)*ASij_inv(il)
651        END IF
652      END DO
653    END DO
654
655    DO j = minorig, nl
656      DO il = 1, ncum
657        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
658            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
659          csum(il, i) = csum(il, i) + Ment(il, i, j)
660        END IF
661      END DO
662    END DO
663
664    DO il = 1, ncum
665      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. csum(il,i)<1.) THEN
666! cc     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
667        nent(il, i) = 0
668! cc        Ment(il,i,i)=m(il,i)
669        Ment(il, i, i) = 1.
670!!        Qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
671        Qent(il, i, i) = qta(il,i-1) - ep(il, i)*clw(il, i)
672        uent(il, i, i) = unk(il)
673        vent(il, i, i) = vnk(il)
674        elij(il, i, i) = clw(il, i)*(1.-ep(il,i))
675        IF (fl_cor_ebil .GE. 2) THEN
676          hent(il, i, i) = hp(il,i)
677          Sigij(il, i, i) = 0.0
678        ELSE
679          Sij(il, i, i) = 0.0
680        ENDIF
681      END IF
682    END DO ! il
683
684!jyg!    DO j = 1, ntra
685!jyg!      DO il = 1, ncum
686!jyg!        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. csum(il,i)<1.) THEN
687!jyg!! cc     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
688!jyg!          traent(il, i, i, j) = tra(il, nk(il), j)
689!jyg!        END IF
690!jyg!      END DO
691!jyg!    END DO
692
693! ---------------------------------------------------------------
694END DO  !ym label 789             ! End loop on origin level "i"
695
696! ---------------------------------------------------------------
697
698
699  RETURN
700END SUBROUTINE cv3p_mixing
701
702END MODULE cv3p_mixing_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.