| 1 | MODULE lmdz_thermcell_plume |
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| 2 | ! |
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| 3 | ! $Id: lmdz_thermcell_plume.f90 5854 2025-10-10 14:00:56Z fhourdin $ |
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| 4 | ! |
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| 5 | CONTAINS |
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| 6 | |
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| 7 | SUBROUTINE thermcell_plume(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz, & |
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| 8 | & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & |
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| 9 | & lalim,f0,zmax0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & |
|---|
| 10 | & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,w_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & |
|---|
| 11 | & ,lev_out,lunout1,igout) |
|---|
| 12 | ! & ,lev_out,lunout1,igout,zbuoy,zbuoyjam) |
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| 13 | !-------------------------------------------------------------------------- |
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| 14 | !thermcell_plume: calcule les valeurs de qt, thetal et w dans l ascendance |
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| 15 | !-------------------------------------------------------------------------- |
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| 16 | |
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| 17 | USE lmdz_thermcell_ini, ONLY: prt_level,fact_thermals_ed_dz,iflag_thermals_ed,RLvCP,RETV,RG |
|---|
| 18 | USE lmdz_thermcell_ini, ONLY: fact_epsilon, betalpha, afact, fact_shell |
|---|
| 19 | USE lmdz_thermcell_ini, ONLY: detr_min, entr_min, detr_q_coef, detr_q_power |
|---|
| 20 | USE lmdz_thermcell_ini, ONLY: mix0, thermals_flag_alim |
|---|
| 21 | USE lmdz_thermcell_alim, ONLY : thermcell_alim |
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| 22 | USE lmdz_thermcell_qsat, ONLY : thermcell_qsat |
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| 23 | |
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| 24 | |
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| 25 | IMPLICIT NONE |
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| 26 | |
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| 27 | integer,intent(in) :: itap,lev_out,lunout1,igout,ngrid,nlay |
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| 28 | real,intent(in) :: ptimestep |
|---|
| 29 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: ztv |
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| 30 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: zthl |
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| 31 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: po |
|---|
| 32 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: zl |
|---|
| 33 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: rhobarz |
|---|
| 34 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay+1) :: zlev |
|---|
| 35 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay+1) :: pplev |
|---|
| 36 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: pphi |
|---|
| 37 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: zpspsk |
|---|
| 38 | real,intent(in),dimension(ngrid) :: f0,zmax0 |
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| 39 | |
|---|
| 40 | integer,intent(out) :: lalim(ngrid) |
|---|
| 41 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: alim_star |
|---|
| 42 | real,intent(out),dimension(ngrid) :: alim_star_tot |
|---|
| 43 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: detr_star |
|---|
| 44 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: entr_star |
|---|
| 45 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay+1) :: f_star |
|---|
| 46 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: csc |
|---|
| 47 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: ztva |
|---|
| 48 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: ztla |
|---|
| 49 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: zqla |
|---|
| 50 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: zqta |
|---|
| 51 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: zha |
|---|
| 52 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay+1) :: zw2 |
|---|
| 53 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay+1) :: w_est |
|---|
| 54 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: ztva_est |
|---|
| 55 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: zqsatth |
|---|
| 56 | integer,intent(out),dimension(ngrid) :: lmix |
|---|
| 57 | integer,intent(out),dimension(ngrid) :: lmix_bis |
|---|
| 58 | real,intent(out),dimension(ngrid) :: linter |
|---|
| 59 | |
|---|
| 60 | REAL zdw2,zdw2bis |
|---|
| 61 | REAL zw2modif |
|---|
| 62 | REAL zw2fact,zw2factbis |
|---|
| 63 | REAL,dimension(ngrid,nlay) :: zeps |
|---|
| 64 | |
|---|
| 65 | REAL, dimension(ngrid) :: wmaxa |
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| 66 | |
|---|
| 67 | INTEGER ig,l,k,lt,it,lm |
|---|
| 68 | integer nbpb |
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| 69 | |
|---|
| 70 | real,dimension(ngrid,nlay) :: detr |
|---|
| 71 | real,dimension(ngrid,nlay) :: entr |
|---|
| 72 | real,dimension(ngrid,nlay+1) :: wa_moy |
|---|
| 73 | real,dimension(ngrid,nlay) :: ztv_est |
|---|
| 74 | real,dimension(ngrid) :: ztemp,zqsat |
|---|
| 75 | real,dimension(ngrid,nlay) :: zqla_est |
|---|
| 76 | real,dimension(ngrid,nlay) :: zta_est |
|---|
| 77 | |
|---|
| 78 | real,dimension(ngrid,nlay) :: zbuoy,gamma,zdqt |
|---|
| 79 | real zdz,zalpha,zw2m |
|---|
| 80 | real,dimension(ngrid,nlay) :: zbuoyjam,zdqtjam |
|---|
| 81 | real zbuoybis,zdz2,zdz3,lmel,entrbis,zdzbis |
|---|
| 82 | real, dimension(ngrid) :: d_temp |
|---|
| 83 | real ztv1,ztv2,factinv,zinv,zlmel |
|---|
| 84 | real zlmelup,zlmeldwn,zlt,zltdwn,zltup |
|---|
| 85 | real atv1,atv2,btv1,btv2 |
|---|
| 86 | real ztv_est1,ztv_est2 |
|---|
| 87 | real zcor,zdelta,zcvm5,qlbef |
|---|
| 88 | real zbetalpha, coefzlmel |
|---|
| 89 | real eps |
|---|
| 90 | logical Zsat |
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| 91 | LOGICAL,dimension(ngrid) :: active,activetmp |
|---|
| 92 | REAL fact_gamma,fact_gamma2,fact_epsilon2 |
|---|
| 93 | REAL coefc |
|---|
| 94 | REAL,dimension(ngrid,nlay) :: c2 |
|---|
| 95 | |
|---|
| 96 | real, dimension(ngrid,nlay) :: z_detr_q,z_cld_radius |
|---|
| 97 | real, dimension(ngrid) :: z_cld_radius_base,z_cld_base_height,z_alpha_base |
|---|
| 98 | |
|---|
| 99 | integer choice_ed_main,choice_ed_dq |
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| 100 | |
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| 101 | z_cld_base_height(:)=0. |
|---|
| 102 | |
|---|
| 103 | if (ngrid==1) print*,'THERMCELL PLUME Modifie 2025/11/11' |
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| 104 | |
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| 105 | ! --------------------------------------------------------------- |
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| 106 | ! Controling entrainment and detrainment |
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| 107 | ! iflag_thermals_ed=1XY |
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| 108 | ! choice_ed_main=X |
|---|
| 109 | ! choice_ed_dq=Y |
|---|
| 110 | ! X=0 et Y=0 <=> thermcell_plume_6A |
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| 111 | choice_ed_main=(iflag_thermals_ed-100)/10 |
|---|
| 112 | choice_ed_dq=(iflag_thermals_ed-100)-10*choice_ed_main |
|---|
| 113 | ! --------------------------------------------------------------- |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | |
|---|
| 116 | zbetalpha=betalpha/(1.+betalpha) |
|---|
| 117 | |
|---|
| 118 | |
|---|
| 119 | ! Initialisations des variables r?elles |
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| 120 | Zsat=.false. |
|---|
| 121 | if (1==1) then |
|---|
| 122 | ztva(:,:)=ztv(:,:) |
|---|
| 123 | ztva_est(:,:)=ztva(:,:) |
|---|
| 124 | ztv_est(:,:)=ztv(:,:) |
|---|
| 125 | ztla(:,:)=zthl(:,:) |
|---|
| 126 | zqta(:,:)=po(:,:) |
|---|
| 127 | zqla(:,:)=0. |
|---|
| 128 | zha(:,:) = ztva(:,:) |
|---|
| 129 | else |
|---|
| 130 | ztva(:,:)=0. |
|---|
| 131 | ztv_est(:,:)=0. |
|---|
| 132 | ztva_est(:,:)=0. |
|---|
| 133 | ztla(:,:)=0. |
|---|
| 134 | zqta(:,:)=0. |
|---|
| 135 | zha(:,:) =0. |
|---|
| 136 | endif |
|---|
| 137 | |
|---|
| 138 | zqla_est(:,:)=0. |
|---|
| 139 | zqsatth(:,:)=0. |
|---|
| 140 | zqla(:,:)=0. |
|---|
| 141 | detr_star(:,:)=0. |
|---|
| 142 | entr_star(:,:)=0. |
|---|
| 143 | alim_star(:,:)=0. |
|---|
| 144 | alim_star_tot(:)=0. |
|---|
| 145 | csc(:,:)=0. |
|---|
| 146 | detr(:,:)=0. |
|---|
| 147 | entr(:,:)=0. |
|---|
| 148 | zw2(:,:)=0. |
|---|
| 149 | zbuoy(:,:)=0. |
|---|
| 150 | zbuoyjam(:,:)=0. |
|---|
| 151 | gamma(:,:)=0. |
|---|
| 152 | zeps(:,:)=0. |
|---|
| 153 | w_est(:,:)=0. |
|---|
| 154 | f_star(:,:)=0. |
|---|
| 155 | wa_moy(:,:)=0. |
|---|
| 156 | linter(:)=1. |
|---|
| 157 | ! linter(:)=1. |
|---|
| 158 | ! Initialisation des variables entieres |
|---|
| 159 | lmix(:)=1 |
|---|
| 160 | lmix_bis(:)=2 |
|---|
| 161 | wmaxa(:)=0. |
|---|
| 162 | |
|---|
| 163 | ! Initialisation a 0 en cas de sortie dans replay |
|---|
| 164 | zqsat(:)=0. |
|---|
| 165 | zta_est(:,:)=0. |
|---|
| 166 | zdqt(:,:)=0. |
|---|
| 167 | zdqtjam(:,:)=0. |
|---|
| 168 | c2(:,:)=0. |
|---|
| 169 | |
|---|
| 170 | |
|---|
| 171 | !------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 172 | ! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres |
|---|
| 173 | ! couches sont instables. |
|---|
| 174 | !------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 175 | |
|---|
| 176 | active(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2) |
|---|
| 177 | d_temp(:)=0. ! Pour activer un contraste de temperature a la base |
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| 178 | ! du panache |
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| 179 | ! Cet appel pourrait être fait avant thermcell_plume dans thermcell_main |
|---|
| 180 | CALL thermcell_alim(thermals_flag_alim,ngrid,nlay,ztv,d_temp,zlev,alim_star,lalim) |
|---|
| 181 | |
|---|
| 182 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 183 | ! Calcul dans la premiere couche |
|---|
| 184 | ! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere |
|---|
| 185 | ! couche est instable. |
|---|
| 186 | ! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se d??clencher |
|---|
| 187 | ! dans une couche l>1 |
|---|
| 188 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 189 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 190 | ! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu |
|---|
| 191 | ! dans cette couche. |
|---|
| 192 | if (active(ig)) then |
|---|
| 193 | ztla(ig,1)=zthl(ig,1) |
|---|
| 194 | zqta(ig,1)=po(ig,1) |
|---|
| 195 | zqla(ig,1)=zl(ig,1) |
|---|
| 196 | !cr: attention, prise en compte de f*(1)=1 |
|---|
| 197 | f_star(ig,2)=alim_star(ig,1) |
|---|
| 198 | zw2(ig,2)=2.*RG*(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) & |
|---|
| 199 | & *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1)) & |
|---|
| 200 | & *0.4*pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1)) |
|---|
| 201 | w_est(ig,2)=zw2(ig,2) |
|---|
| 202 | endif |
|---|
| 203 | enddo |
|---|
| 204 | ! |
|---|
| 205 | |
|---|
| 206 | !============================================================================== |
|---|
| 207 | !boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique |
|---|
| 208 | !============================================================================== |
|---|
| 209 | do l=2,nlay-1 |
|---|
| 210 | !============================================================================== |
|---|
| 211 | |
|---|
| 212 | |
|---|
| 213 | ! On decide si le thermique est encore actif ou non |
|---|
| 214 | ! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test |
|---|
| 215 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 216 | active(ig)=active(ig) & |
|---|
| 217 | & .and. zw2(ig,l)>1.e-10 & |
|---|
| 218 | & .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10 |
|---|
| 219 | enddo |
|---|
| 220 | |
|---|
| 221 | |
|---|
| 222 | |
|---|
| 223 | !--------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 224 | ! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l |
|---|
| 225 | ! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette |
|---|
| 226 | ! couche |
|---|
| 227 | ! C'est a dire qu'on suppose |
|---|
| 228 | ! ztla(l)=ztla(l-1) et zqta(l)=zqta(l-1) |
|---|
| 229 | ! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer |
|---|
| 230 | ! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre |
|---|
| 231 | !--------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 232 | |
|---|
| 233 | ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l-1) |
|---|
| 234 | call thermcell_qsat(ngrid, 1, active,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l-1),zqsat(:)) |
|---|
| 235 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 236 | ! print*,'active',active(ig),ig,l |
|---|
| 237 | if(active(ig)) then |
|---|
| 238 | zqla_est(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l-1)-zqsat(ig)) |
|---|
| 239 | ztva_est(ig,l) = ztla(ig,l-1)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla_est(ig,l) |
|---|
| 240 | zta_est(ig,l)=ztva_est(ig,l) |
|---|
| 241 | ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)/zpspsk(ig,l) |
|---|
| 242 | ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l-1)-zqla_est(ig,l))) |
|---|
| 243 | |
|---|
| 244 | |
|---|
| 245 | !Modif AJAM |
|---|
| 246 | |
|---|
| 247 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
|---|
| 248 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
|---|
| 249 | lmel=fact_thermals_ed_dz*zlev(ig,l) |
|---|
| 250 | ! lmel=0.09*zlev(ig,l) |
|---|
| 251 | zlmel=zlev(ig,l)+lmel |
|---|
| 252 | zlmelup=zlmel+(zdz/2) |
|---|
| 253 | zlmeldwn=zlmel-(zdz/2) |
|---|
| 254 | |
|---|
| 255 | lt=l+1 |
|---|
| 256 | zlt=zlev(ig,lt) |
|---|
| 257 | zdz3=zlev(ig,lt+1)-zlt |
|---|
| 258 | zltdwn=zlt-zdz3/2 |
|---|
| 259 | zltup=zlt+zdz3/2 |
|---|
| 260 | |
|---|
| 261 | !========================================================================= |
|---|
| 262 | ! 3. Calcul de la flotabilite modifie par melange avec l'air au dessus |
|---|
| 263 | !========================================================================= |
|---|
| 264 | |
|---|
| 265 | lt=l+1 |
|---|
| 266 | zlt=zlev(ig,lt) |
|---|
| 267 | zdz2=zlev(ig,lt)-zlev(ig,l) |
|---|
| 268 | |
|---|
| 269 | do while (lmel.gt.zdz2) |
|---|
| 270 | lt=lt+1 |
|---|
| 271 | zlt=zlev(ig,lt) |
|---|
| 272 | zdz2=zlt-zlev(ig,l) |
|---|
| 273 | enddo |
|---|
| 274 | zdz3=zlev(ig,lt+1)-zlt |
|---|
| 275 | zltdwn=zlev(ig,lt)-zdz3/2 |
|---|
| 276 | zlmelup=zlmel+(zdz/2) |
|---|
| 277 | coefzlmel=Min(1.,(zlmelup-zltdwn)/zdz) |
|---|
| 278 | zbuoyjam(ig,l)=1.*RG*(coefzlmel*(ztva_est(ig,l)- & |
|---|
| 279 | & ztv(ig,lt))/ztv(ig,lt)+(1.-coefzlmel)*(ztva_est(ig,l)- & |
|---|
| 280 | & ztv(ig,lt-1))/ztv(ig,lt-1))+0.*zbuoy(ig,l) |
|---|
| 281 | |
|---|
| 282 | !------------------------------------------------ |
|---|
| 283 | !AJAM:nouveau calcul de w? |
|---|
| 284 | !------------------------------------------------ |
|---|
| 285 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
|---|
| 286 | zdzbis=zlev(ig,l)-zlev(ig,l-1) |
|---|
| 287 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
|---|
| 288 | |
|---|
| 289 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
|---|
| 290 | zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha) |
|---|
| 291 | zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/fact_epsilon |
|---|
| 292 | zdw2bis=afact*zbuoy(ig,l-1)/fact_epsilon |
|---|
| 293 | lm=Max(1,l-2) |
|---|
| 294 | w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
|---|
| 295 | |
|---|
| 296 | |
|---|
| 297 | endif |
|---|
| 298 | enddo |
|---|
| 299 | |
|---|
| 300 | |
|---|
| 301 | !------------------------------------------------- |
|---|
| 302 | ! 4. calcul des taux d'entrainement et de detrainement |
|---|
| 303 | !------------------------------------------------- |
|---|
| 304 | |
|---|
| 305 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 306 | if (active(ig)) then |
|---|
| 307 | |
|---|
| 308 | ! zw2m=max(0.5*(w_est(ig,l)+w_est(ig,l+1)),0.1) |
|---|
| 309 | zw2m=w_est(ig,l+1) |
|---|
| 310 | ! zw2m=zw2(ig,l) |
|---|
| 311 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
|---|
| 312 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
|---|
| 313 | ! zbuoybis=zbuoy(ig,l)+RG*0.1/300. |
|---|
| 314 | zbuoybis=zbuoy(ig,l) |
|---|
| 315 | zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l) |
|---|
| 316 | zdqt(ig,l)=max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l) |
|---|
| 317 | |
|---|
| 318 | |
|---|
| 319 | |
|---|
| 320 | ! detr_q_coef = thermals_detr_q_coef lu dans les .def |
|---|
| 321 | ! vrai flux de masse : f0*fstar |
|---|
| 322 | ! equation de conservation de la masse s'écrit : f*(k+1) - f*(k) = e*(k) - d*(k) |
|---|
| 323 | ! e=f0 e* / dz |
|---|
| 324 | |
|---|
| 325 | if ( choice_ed_dq == 0 ) then |
|---|
| 326 | |
|---|
| 327 | z_detr_q(ig,l)=detr_q_coef*(zdqt(ig,l)/zw2m)**detr_q_power |
|---|
| 328 | |
|---|
| 329 | elseif ( choice_ed_dq == 1 ) then |
|---|
| 330 | |
|---|
| 331 | ! Tant que la couche du dessous n'est pas condensée, on ne tient pas |
|---|
| 332 | ! compte du détrainement en q |
|---|
| 333 | ! FH V1 : if ( zqla(ig,l-1) > 0. ) then |
|---|
| 334 | if ( zqla_est(ig,l) > 0. ) then |
|---|
| 335 | if ( z_cld_base_height(ig) == 0. ) then |
|---|
| 336 | ! Cloud base : height and fraction |
|---|
| 337 | z_cld_base_height(ig)=zlev(ig,l) ! z at cloud base |
|---|
| 338 | z_alpha_base(ig)=zalpha |
|---|
| 339 | endif |
|---|
| 340 | ! Cloud radius. At cloud base = cloud_height / 2. Cloud_height=zmax0-z_cld_base_height |
|---|
| 341 | ! With min value dz of the layer |
|---|
| 342 | ! FH V1 : z_cld_radius(ig,l)=sqrt(zalpha/z_alpha_base(ig))*0.5*(max(zmax0(ig)-z_cld_base_height(ig),zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l))) |
|---|
| 343 | z_cld_radius(ig,l)=0.5*(max(zmax0(ig)-z_cld_base_height(ig),zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l))) |
|---|
| 344 | z_detr_q(ig,l)=detr_q_coef*(zdqt(ig,l)/zw2m)**detr_q_power*2./z_cld_radius(ig,l) |
|---|
| 345 | else |
|---|
| 346 | z_detr_q(ig,l)=0. |
|---|
| 347 | endif |
|---|
| 348 | |
|---|
| 349 | else |
|---|
| 350 | |
|---|
| 351 | print*,'choice_ed_dq=',choice_ed_dq,' non prevu' |
|---|
| 352 | stop |
|---|
| 353 | |
|---|
| 354 | endif |
|---|
| 355 | |
|---|
| 356 | ! zbetalpha = B1 / ( 1 + B1 ) |
|---|
| 357 | ! afact = A1 |
|---|
| 358 | ! zbuoyjam = B |
|---|
| 359 | ! zw2m = w2 |
|---|
| 360 | ! z_detr_q = terme de détrainement de Delta q |
|---|
| 361 | |
|---|
| 362 | if ( choice_ed_main == 0 ) then |
|---|
| 363 | |
|---|
| 364 | detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz & |
|---|
| 365 | & *( mix0 * 0.1 / (zalpha+0.001) & |
|---|
| 366 | & + MAX(detr_min, -afact*zbetalpha*zbuoyjam(ig,l)/zw2m & |
|---|
| 367 | & + z_detr_q(ig,l)) ) |
|---|
| 368 | |
|---|
| 369 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
|---|
| 370 | entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz* ( & |
|---|
| 371 | & mix0 * 0.1 / (zalpha+0.001) & |
|---|
| 372 | & + zbetalpha*MAX(entr_min, & |
|---|
| 373 | & afact*zbuoyjam(ig,l)/zw2m - fact_epsilon)) |
|---|
| 374 | |
|---|
| 375 | elseif ( choice_ed_main == 1 ) then |
|---|
| 376 | |
|---|
| 377 | detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz & |
|---|
| 378 | & *( mix0 * 0.1 / (zalpha+0.001) & |
|---|
| 379 | & + detr_min & |
|---|
| 380 | & + MAX(-afact*zbetalpha*zbuoyjam(ig,l)/zw2m,0.) & |
|---|
| 381 | & + z_detr_q(ig,l) ) |
|---|
| 382 | |
|---|
| 383 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
|---|
| 384 | entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz* ( & |
|---|
| 385 | & mix0 * 0.1 / (zalpha+0.001) & |
|---|
| 386 | & + entr_min & |
|---|
| 387 | & + zbetalpha*MAX(0., & |
|---|
| 388 | & afact*zbuoyjam(ig,l)/zw2m - fact_epsilon)) |
|---|
| 389 | |
|---|
| 390 | |
|---|
| 391 | else |
|---|
| 392 | print*,'choice_ed_dq=',choice_ed_dq,' non prevu' |
|---|
| 393 | stop |
|---|
| 394 | endif |
|---|
| 395 | |
|---|
| 396 | |
|---|
| 397 | |
|---|
| 398 | ! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour |
|---|
| 399 | ! alim_star et 0 sinon |
|---|
| 400 | if (l.lt.lalim(ig)) then |
|---|
| 401 | alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l)) |
|---|
| 402 | entr_star(ig,l)=0. |
|---|
| 403 | endif |
|---|
| 404 | ! if (l.lt.lalim(ig).and.alim_star(ig,l)>alim_star(ig,l-1)) then |
|---|
| 405 | ! alim_star(ig,l)=entrbis |
|---|
| 406 | ! endif |
|---|
| 407 | |
|---|
| 408 | ! print*,'alim0',zlev(ig,l),entr_star(ig,l),detr_star(ig,l),zw2m,zbuoy(ig,l),f_star(ig,l) |
|---|
| 409 | ! Calcul du flux montant normalise |
|---|
| 410 | f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) & |
|---|
| 411 | & -detr_star(ig,l) |
|---|
| 412 | |
|---|
| 413 | endif |
|---|
| 414 | enddo |
|---|
| 415 | |
|---|
| 416 | |
|---|
| 417 | !============================================================================ |
|---|
| 418 | ! 5. calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique |
|---|
| 419 | !=========================================================================== |
|---|
| 420 | |
|---|
| 421 | activetmp(:)=active(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10 |
|---|
| 422 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 423 | if (activetmp(ig)) then |
|---|
| 424 | Zsat=.false. |
|---|
| 425 | ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ & |
|---|
| 426 | & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*zthl(ig,l)) & |
|---|
| 427 | & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) |
|---|
| 428 | zqta(ig,l)=(f_star(ig,l)*zqta(ig,l-1)+ & |
|---|
| 429 | & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*po(ig,l)) & |
|---|
| 430 | & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) |
|---|
| 431 | |
|---|
| 432 | endif |
|---|
| 433 | enddo |
|---|
| 434 | |
|---|
| 435 | ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l) |
|---|
| 436 | call thermcell_qsat(ngrid, 1, activetmp,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l),zqsatth(:,l)) |
|---|
| 437 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 438 | if (activetmp(ig)) then |
|---|
| 439 | ! on ecrit de maniere conservative (sat ou non) |
|---|
| 440 | ! T = Tl +Lv/Cp ql |
|---|
| 441 | zqla(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l)-zqsatth(ig,l)) |
|---|
| 442 | ztva(ig,l) = ztla(ig,l)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla(ig,l) |
|---|
| 443 | ztva(ig,l) = ztva(ig,l)/zpspsk(ig,l) |
|---|
| 444 | !on rajoute le calcul de zha pour diagnostiques (temp potentielle) |
|---|
| 445 | zha(ig,l) = ztva(ig,l) |
|---|
| 446 | ztva(ig,l) = ztva(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l)-zqla(ig,l))) |
|---|
| 447 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
|---|
| 448 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
|---|
| 449 | zdzbis=zlev(ig,l)-zlev(ig,l-1) |
|---|
| 450 | zeps(ig,l)=(entr_star(ig,l)+alim_star(ig,l))/(f_star(ig,l)*zdz) |
|---|
| 451 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
|---|
| 452 | zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha) |
|---|
| 453 | zdw2= afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) |
|---|
| 454 | zdw2bis= afact*zbuoy(ig,l-1)/(fact_epsilon) |
|---|
| 455 | zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
|---|
| 456 | endif |
|---|
| 457 | enddo |
|---|
| 458 | |
|---|
| 459 | if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 460: ig, l',ig, l |
|---|
| 460 | ! |
|---|
| 461 | !=========================================================================== |
|---|
| 462 | ! 6. initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max |
|---|
| 463 | !=========================================================================== |
|---|
| 464 | |
|---|
| 465 | nbpb=0 |
|---|
| 466 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 467 | if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then |
|---|
| 468 | nbpb=nbpb+1 |
|---|
| 469 | zw2(ig,l+1)=0. |
|---|
| 470 | linter(ig)=l+1 |
|---|
| 471 | endif |
|---|
| 472 | |
|---|
| 473 | if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then |
|---|
| 474 | linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) & |
|---|
| 475 | & -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) |
|---|
| 476 | zw2(ig,l+1)=0. |
|---|
| 477 | !+CR:04/05/12:correction calcul linter pour calcul de zmax continu |
|---|
| 478 | elseif (f_star(ig,l+1).lt.0.) then |
|---|
| 479 | linter(ig)=(l*(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l)) & |
|---|
| 480 | & -f_star(ig,l))/(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l)) |
|---|
| 481 | zw2(ig,l+1)=0. |
|---|
| 482 | !fin CR:04/05/12 |
|---|
| 483 | endif |
|---|
| 484 | |
|---|
| 485 | wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1)) |
|---|
| 486 | |
|---|
| 487 | if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then |
|---|
| 488 | ! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum |
|---|
| 489 | !on rajoute le calcul de lmix_bis |
|---|
| 490 | if (zqla(ig,l).lt.1.e-10) then |
|---|
| 491 | lmix_bis(ig)=l+1 |
|---|
| 492 | endif |
|---|
| 493 | lmix(ig)=l+1 |
|---|
| 494 | wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1) |
|---|
| 495 | endif |
|---|
| 496 | enddo |
|---|
| 497 | |
|---|
| 498 | if (nbpb>0) then |
|---|
| 499 | print*,'WARNING on tombe ',nbpb,' x sur un pb pour l=',l,' dans thermcell_plume' |
|---|
| 500 | endif |
|---|
| 501 | |
|---|
| 502 | !========================================================================= |
|---|
| 503 | ! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE |
|---|
| 504 | enddo |
|---|
| 505 | !========================================================================= |
|---|
| 506 | |
|---|
| 507 | !on recalcule alim_star_tot |
|---|
| 508 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 509 | alim_star_tot(ig)=0. |
|---|
| 510 | enddo |
|---|
| 511 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 512 | do l=1,lalim(ig)-1 |
|---|
| 513 | alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) |
|---|
| 514 | enddo |
|---|
| 515 | enddo |
|---|
| 516 | |
|---|
| 517 | |
|---|
| 518 | if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 470: ig, l', ig, l |
|---|
| 519 | |
|---|
| 520 | RETURN |
|---|
| 521 | END SUBROUTINE thermcell_plume |
|---|
| 522 | END MODULE lmdz_thermcell_plume |
|---|
