1 | |
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2 | ! $Header$ |
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3 | |
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4 | SUBROUTINE flxtr(pdtime, pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, pt, pplay, & |
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5 | paprs, kcbot, kctop, kdtop, x, dx) |
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6 | USE dimphy |
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7 | USE yomcst_mod_h, ONLY: RPI, RCLUM, RHPLA, RKBOL, RNAVO & |
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8 | , RDAY, REA, REPSM, RSIYEA, RSIDAY, ROMEGA & |
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9 | , R_ecc, R_peri, R_incl & |
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10 | , RA, RG, R1SA & |
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11 | , RSIGMA & |
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12 | , R, RMD, RMV, RD, RV, RCPD & |
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13 | , RMO3, RMCO2, RMC, RMCH4, RMN2O, RMCFC11, RMCFC12 & |
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14 | , RCPV, RCVD, RCVV, RKAPPA, RETV, eps_w & |
---|
15 | , RCW, RCS & |
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16 | , RLVTT, RLSTT, RLMLT, RTT, RATM & |
---|
17 | , RESTT, RALPW, RBETW, RGAMW, RALPS, RBETS, RGAMS & |
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18 | , RALPD, RBETD, RGAMD |
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19 | IMPLICIT NONE |
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20 | ! ===================================================================== |
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21 | ! Objet : Melange convectif de traceurs a partir des flux de masse |
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22 | ! Date : 13/12/1996 -- 13/01/97 |
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23 | ! Auteur: O. Boucher (LOA) sur inspiration de Z. X. Li (LMD), |
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24 | ! Brinkop et Sausen (1996) et Boucher et al. (1996). |
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25 | ! ATTENTION : meme si cette routine se veut la plus generale possible, |
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26 | ! elle a herite de certaines notations et conventions du |
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27 | ! schema de Tiedtke (1993). |
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28 | ! --En particulier, les couches sont numerotees de haut en bas !!! |
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29 | ! Ceci est valable pour les flux, kcbot, kctop et kdtop |
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30 | ! mais pas pour les entrees x, pplay, paprs !!!! |
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31 | ! --Un schema amont est choisi pour calculer les flux pour s'assurer |
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32 | ! de la positivite des valeurs de traceurs, cela implique des eqs |
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33 | ! differentes pour les flux de traceurs montants et descendants. |
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34 | ! --pmfu est positif, pmfd est negatif |
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35 | ! --Tous les flux d'entrainements et de detrainements sont positifs |
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36 | ! contrairement au schema de Tiedtke d'ou les changements de signe!!!! |
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37 | ! ===================================================================== |
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38 | |
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39 | |
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40 | include "YOECUMF.h" |
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41 | |
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42 | REAL pdtime |
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43 | ! --les flux sont definis au 1/2 niveaux |
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44 | ! --pmfu(klev+1) et pmfd(klev+1) sont implicitement nuls |
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45 | REAL pmfu(klon, klev) ! flux de masse dans le panache montant |
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46 | REAL pmfd(klon, klev) ! flux de masse dans le panache descendant |
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47 | REAL pen_u(klon, klev) ! flux entraine dans le panache montant |
---|
48 | REAL pde_u(klon, klev) ! flux detraine dans le panache montant |
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49 | REAL pen_d(klon, klev) ! flux entraine dans le panache descendant |
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50 | REAL pde_d(klon, klev) ! flux detraine dans le panache descendant |
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51 | ! --idem mais en variables locales |
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52 | REAL zpen_u(klon, klev) |
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53 | REAL zpde_u(klon, klev) |
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54 | REAL zpen_d(klon, klev) |
---|
55 | REAL zpde_d(klon, klev) |
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56 | |
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57 | REAL pplay(klon, klev) ! pression aux couches (bas en haut) |
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58 | REAL pap(klon, klev) ! pression aux couches (haut en bas) |
---|
59 | REAL pt(klon, klev) ! temperature aux couches (bas en haut) |
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60 | REAL zt(klon, klev) ! temperature aux couches (haut en bas) |
---|
61 | REAL paprs(klon, klev+1) ! pression aux 1/2 couches (bas en haut) |
---|
62 | REAL paph(klon, klev+1) ! pression aux 1/2 couches (haut en bas) |
---|
63 | INTEGER kcbot(klon) ! niveau de base de la convection |
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64 | INTEGER kctop(klon) ! niveau du sommet de la convection +1 |
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65 | INTEGER kdtop(klon) ! niveau de sommet du panache descendant |
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66 | REAL x(klon, klev) ! q de traceur (bas en haut) |
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67 | REAL zx(klon, klev) ! q de traceur (haut en bas) |
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68 | REAL dx(klon, klev) ! tendance de traceur (bas en haut) |
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69 | |
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70 | ! --variables locales |
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71 | ! --les flux de x sont definis aux 1/2 niveaux |
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72 | ! --xu et xd sont definis aux niveaux complets |
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73 | REAL xu(klon, klev) ! q de traceurs dans le panache montant |
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74 | REAL xd(klon, klev) ! q de traceurs dans le panache descendant |
---|
75 | REAL xe(klon, klev) ! q de traceurs dans l'environnement |
---|
76 | REAL zmfux(klon, klev+1) ! flux de x dans le panache montant |
---|
77 | REAL zmfdx(klon, klev+1) ! flux de x dans le panache descendant |
---|
78 | REAL zmfex(klon, klev+1) ! flux de x dans l'environnement |
---|
79 | INTEGER i, k |
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80 | REAL zmfmin |
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81 | PARAMETER (zmfmin=1.E-10) |
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82 | |
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83 | ! On remet les taux d'entrainement et de detrainement dans le panache |
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84 | ! descendant a des valeurs positives. |
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85 | ! On ajuste les valeurs de pen_u, pen_d pde_u et pde_d pour que la |
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86 | ! conservation de la masse soit realisee a chaque niveau dans les 2 |
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87 | ! panaches. |
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88 | DO k = 1, klev |
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89 | DO i = 1, klon |
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90 | zpen_u(i, k) = pen_u(i, k) |
---|
91 | zpde_u(i, k) = pde_u(i, k) |
---|
92 | END DO |
---|
93 | END DO |
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94 | |
---|
95 | DO k = 1, klev - 1 |
---|
96 | DO i = 1, klon |
---|
97 | zpen_d(i, k) = -pen_d(i, k+1) |
---|
98 | zpde_d(i, k) = -pde_d(i, k+1) |
---|
99 | END DO |
---|
100 | END DO |
---|
101 | |
---|
102 | DO i = 1, klon |
---|
103 | zpen_d(i, klev) = 0.0 |
---|
104 | zpde_d(i, klev) = -pmfd(i, klev) |
---|
105 | ! Correction 03 11 97 |
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106 | ! zpen_d(i,kdtop(i)-1) = pmfd(i,kdtop(i)-1)-pmfd(i,kdtop(i)) |
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107 | IF (kdtop(i)==klev+1) THEN |
---|
108 | zpen_d(i, kdtop(i)-1) = pmfd(i, kdtop(i)-1) |
---|
109 | ELSE |
---|
110 | zpen_d(i, kdtop(i)-1) = pmfd(i, kdtop(i)-1) - pmfd(i, kdtop(i)) |
---|
111 | END IF |
---|
112 | |
---|
113 | zpde_u(i, kctop(i)-2) = pmfu(i, kctop(i)-1) |
---|
114 | zpen_u(i, klev) = pmfu(i, klev) |
---|
115 | END DO |
---|
116 | |
---|
117 | DO i = 1, klon |
---|
118 | DO k = kcbot(i), klev - 1 |
---|
119 | zpen_u(i, k) = pmfu(i, k) - pmfu(i, k+1) |
---|
120 | END DO |
---|
121 | END DO |
---|
122 | |
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123 | ! conversion des sens de notations bas-haut et haut-bas |
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124 | |
---|
125 | DO k = 1, klev + 1 |
---|
126 | DO i = 1, klon |
---|
127 | paph(i, klev+2-k) = paprs(i, k) |
---|
128 | END DO |
---|
129 | END DO |
---|
130 | |
---|
131 | DO i = 1, klon |
---|
132 | DO k = 1, klev |
---|
133 | pap(i, klev+1-k) = pplay(i, k) |
---|
134 | zt(i, klev+1-k) = pt(i, k) |
---|
135 | zx(i, klev+1-k) = x(i, k) |
---|
136 | END DO |
---|
137 | END DO |
---|
138 | |
---|
139 | ! --initialisations des flux de traceurs aux extremites de la colonne |
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140 | |
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141 | DO i = 1, klon |
---|
142 | zmfux(i, klev+1) = 0.0 |
---|
143 | zmfdx(i, 1) = 0.0 |
---|
144 | zmfex(i, 1) = 0.0 |
---|
145 | END DO |
---|
146 | |
---|
147 | ! --calcul des flux dans le panache montant |
---|
148 | |
---|
149 | DO k = klev, 1, -1 |
---|
150 | DO i = 1, klon |
---|
151 | IF (k>=kcbot(i)) THEN |
---|
152 | xu(i, k) = zx(i, k) |
---|
153 | zmfux(i, k) = pmfu(i, k)*xu(i, k) |
---|
154 | ELSE |
---|
155 | zmfux(i, k) = (zmfux(i,k+1)+zpen_u(i,k)*zx(i,k))/ & |
---|
156 | (1.+zpde_u(i,k)/max(zmfmin,pmfu(i,k))) |
---|
157 | xu(i, k) = zmfux(i, k)/max(zmfmin, pmfu(i,k)) |
---|
158 | END IF |
---|
159 | END DO |
---|
160 | END DO |
---|
161 | |
---|
162 | ! --calcul des flux dans le panache descendant |
---|
163 | |
---|
164 | DO k = 1, klev - 1 |
---|
165 | DO i = 1, klon |
---|
166 | IF (k<=kdtop(i)-1) THEN |
---|
167 | xd(i, k) = (zx(i,k)+xu(i,k))/2. |
---|
168 | zmfdx(i, k+1) = pmfd(i, k+1)*xd(i, k) |
---|
169 | ELSE |
---|
170 | zmfdx(i, k+1) = (zmfdx(i,k)-zpen_d(i,k)*zx(i,k))/ & |
---|
171 | (1.-zpde_d(i,k)/min(-zmfmin,pmfd(i,k+1))) |
---|
172 | xd(i, k) = zmfdx(i, k+1)/min(-zmfmin, pmfd(i,k+1)) |
---|
173 | END IF |
---|
174 | END DO |
---|
175 | END DO |
---|
176 | DO i = 1, klon |
---|
177 | zmfdx(i, klev+1) = 0.0 |
---|
178 | xd(i, klev) = (zpen_d(i,klev)*zx(i,klev)-zmfdx(i,klev))/ & |
---|
179 | max(zmfmin, zpde_d(i,klev)) |
---|
180 | END DO |
---|
181 | |
---|
182 | ! --introduction du flux de retour dans l'environnement |
---|
183 | |
---|
184 | DO k = 1, klev - 1 |
---|
185 | DO i = 1, klon |
---|
186 | IF (k<=kctop(i)-3) THEN |
---|
187 | xe(i, k) = zx(i, k) |
---|
188 | zmfex(i, k+1) = -(pmfu(i,k+1)+pmfd(i,k+1))*xe(i, k) |
---|
189 | ELSE |
---|
190 | zmfex(i, k+1) = (zmfex(i,k)-(zpde_u(i,k)*xu(i,k)+zpde_d(i,k)*xd(i, & |
---|
191 | k)))/(1.-(zpen_d(i,k)+zpen_u(i,k))/min(-zmfmin,-pmfu(i,k+1)-pmfd(i, & |
---|
192 | k+1))) |
---|
193 | xe(i, k) = zmfex(i, k+1)/min(-zmfmin, -pmfu(i,k+1)-pmfd(i,k+1)) |
---|
194 | END IF |
---|
195 | END DO |
---|
196 | END DO |
---|
197 | DO i = 1, klon |
---|
198 | zmfex(i, klev+1) = 0.0 |
---|
199 | xe(i, klev) = (zpde_u(i,klev)*xu(i,klev)+zpde_d(i,klev)*xd(i,klev)-zmfex( & |
---|
200 | i,klev))/max(zmfmin, zpen_u(i,klev)+zpen_d(i,klev)) |
---|
201 | END DO |
---|
202 | |
---|
203 | ! --calcul final des tendances |
---|
204 | |
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205 | DO k = 1, klev |
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206 | DO i = 1, klon |
---|
207 | dx(i, klev+1-k) = rg/(paph(i,k+1)-paph(i,k))*pdtime* & |
---|
208 | (zmfux(i,k+1)-zmfux(i,k)+zmfdx(i,k+1)-zmfdx(i,k)+zmfex(i,k+1)- & |
---|
209 | zmfex(i,k)) |
---|
210 | END DO |
---|
211 | END DO |
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212 | |
---|
213 | RETURN |
---|
214 | END SUBROUTINE flxtr |
---|