1 | ! |
---|
2 | ! $Id: thermcell_plume_6A.F90 4095 2022-03-14 06:57:55Z emillour $ |
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3 | ! |
---|
4 | SUBROUTINE thermcell_plume_6A(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz, & |
---|
5 | & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & |
---|
6 | & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & |
---|
7 | & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,w_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & |
---|
8 | & ,lev_out,lunout1,igout) |
---|
9 | ! & ,lev_out,lunout1,igout,zbuoy,zbuoyjam) |
---|
10 | !-------------------------------------------------------------------------- |
---|
11 | !thermcell_plume: calcule les valeurs de qt, thetal et w dans l ascendance |
---|
12 | !-------------------------------------------------------------------------- |
---|
13 | |
---|
14 | USE thermcell_ini_mod, ONLY: prt_level,fact_thermals_ed_dz,iflag_thermals_ed,RLvCP,RETV,RG |
---|
15 | USE thermcell_ini_mod, ONLY: fact_epsilon, betalpha, afact, fact_shell |
---|
16 | USE thermcell_ini_mod, ONLY: detr_min, entr_min, detr_q_coef, detr_q_power |
---|
17 | USE thermcell_ini_mod, ONLY: mix0, thermals_flag_alim |
---|
18 | |
---|
19 | IMPLICIT NONE |
---|
20 | |
---|
21 | integer,intent(in) :: itap,lev_out,lunout1,igout,ngrid,nlay |
---|
22 | real,intent(in) :: ptimestep |
---|
23 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: ztv |
---|
24 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: zthl |
---|
25 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: po |
---|
26 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: zl |
---|
27 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: rhobarz |
---|
28 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay+1) :: zlev |
---|
29 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay+1) :: pplev |
---|
30 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: pphi |
---|
31 | real,intent(in),dimension(ngrid,nlay) :: zpspsk |
---|
32 | real,intent(in),dimension(ngrid) :: f0 |
---|
33 | |
---|
34 | integer,intent(out) :: lalim(ngrid) |
---|
35 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: alim_star |
---|
36 | real,intent(out),dimension(ngrid) :: alim_star_tot |
---|
37 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: detr_star |
---|
38 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: entr_star |
---|
39 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay+1) :: f_star |
---|
40 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: csc |
---|
41 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: ztva |
---|
42 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: ztla |
---|
43 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: zqla |
---|
44 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: zqta |
---|
45 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: zha |
---|
46 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay+1) :: zw2 |
---|
47 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay+1) :: w_est |
---|
48 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: ztva_est |
---|
49 | real,intent(out),dimension(ngrid,nlay) :: zqsatth |
---|
50 | integer,intent(out),dimension(ngrid) :: lmix |
---|
51 | integer,intent(out),dimension(ngrid) :: lmix_bis |
---|
52 | real,intent(out),dimension(ngrid) :: linter |
---|
53 | |
---|
54 | REAL zdw2,zdw2bis |
---|
55 | REAL zw2modif |
---|
56 | REAL zw2fact,zw2factbis |
---|
57 | REAL zeps(ngrid,nlay) |
---|
58 | |
---|
59 | REAL wmaxa(ngrid) |
---|
60 | |
---|
61 | INTEGER ig,l,k,lt,it,lm |
---|
62 | integer nbpb |
---|
63 | |
---|
64 | real,dimension(ngrid,nlay) :: detr |
---|
65 | real,dimension(ngrid,nlay) :: entr |
---|
66 | real,dimension(ngrid,nlay+1) :: wa_moy |
---|
67 | real,dimension(ngrid,nlay) :: ztv_est |
---|
68 | real,dimension(ngrid) :: ztemp,zqsat |
---|
69 | real,dimension(ngrid,nlay) :: zqla_est |
---|
70 | real,dimension(ngrid,nlay) :: zta_est |
---|
71 | |
---|
72 | real zdz,zbuoy(ngrid,nlay),zalpha,gamma(ngrid,nlay),zdqt(ngrid,nlay),zw2m |
---|
73 | real zbuoyjam(ngrid,nlay),zdqtjam(ngrid,nlay) |
---|
74 | real zbuoybis,zdz2,zdz3,lmel,entrbis,zdzbis |
---|
75 | real d_temp(ngrid) |
---|
76 | real ztv1,ztv2,factinv,zinv,zlmel |
---|
77 | real zlmelup,zlmeldwn,zlt,zltdwn,zltup |
---|
78 | real atv1,atv2,btv1,btv2 |
---|
79 | real ztv_est1,ztv_est2 |
---|
80 | real zcor,zdelta,zcvm5,qlbef |
---|
81 | real zbetalpha, coefzlmel |
---|
82 | real eps |
---|
83 | logical Zsat |
---|
84 | LOGICAL active(ngrid),activetmp(ngrid) |
---|
85 | REAL fact_gamma,fact_gamma2,fact_epsilon2 |
---|
86 | REAL coefc |
---|
87 | REAL c2(ngrid,nlay) |
---|
88 | |
---|
89 | if (ngrid==1) print*,'THERMCELL PLUME MODIFIE 2014/07/11' |
---|
90 | Zsat=.false. |
---|
91 | ! Initialisation |
---|
92 | |
---|
93 | |
---|
94 | zbetalpha=betalpha/(1.+betalpha) |
---|
95 | |
---|
96 | |
---|
97 | ! Initialisations des variables r?elles |
---|
98 | if (1==1) then |
---|
99 | ztva(:,:)=ztv(:,:) |
---|
100 | ztva_est(:,:)=ztva(:,:) |
---|
101 | ztv_est(:,:)=ztv(:,:) |
---|
102 | ztla(:,:)=zthl(:,:) |
---|
103 | zqta(:,:)=po(:,:) |
---|
104 | zqla(:,:)=0. |
---|
105 | zha(:,:) = ztva(:,:) |
---|
106 | else |
---|
107 | ztva(:,:)=0. |
---|
108 | ztv_est(:,:)=0. |
---|
109 | ztva_est(:,:)=0. |
---|
110 | ztla(:,:)=0. |
---|
111 | zqta(:,:)=0. |
---|
112 | zha(:,:) =0. |
---|
113 | endif |
---|
114 | |
---|
115 | zqla_est(:,:)=0. |
---|
116 | zqsatth(:,:)=0. |
---|
117 | zqla(:,:)=0. |
---|
118 | detr_star(:,:)=0. |
---|
119 | entr_star(:,:)=0. |
---|
120 | alim_star(:,:)=0. |
---|
121 | alim_star_tot(:)=0. |
---|
122 | csc(:,:)=0. |
---|
123 | detr(:,:)=0. |
---|
124 | entr(:,:)=0. |
---|
125 | zw2(:,:)=0. |
---|
126 | zbuoy(:,:)=0. |
---|
127 | zbuoyjam(:,:)=0. |
---|
128 | gamma(:,:)=0. |
---|
129 | zeps(:,:)=0. |
---|
130 | w_est(:,:)=0. |
---|
131 | f_star(:,:)=0. |
---|
132 | wa_moy(:,:)=0. |
---|
133 | linter(:)=1. |
---|
134 | ! linter(:)=1. |
---|
135 | ! Initialisation des variables entieres |
---|
136 | lmix(:)=1 |
---|
137 | lmix_bis(:)=2 |
---|
138 | wmaxa(:)=0. |
---|
139 | |
---|
140 | |
---|
141 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
142 | ! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres |
---|
143 | ! couches sont instables. |
---|
144 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
145 | |
---|
146 | active(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2) |
---|
147 | d_temp(:)=0. ! Pour activer un contraste de temperature a la base |
---|
148 | ! du panache |
---|
149 | ! Cet appel pourrait être fait avant thermcell_plume dans thermcell_main |
---|
150 | CALL thermcell_alim(thermals_flag_alim,ngrid,nlay,ztv,d_temp,zlev,alim_star,lalim) |
---|
151 | |
---|
152 | !------------------------------------------------------------------------------ |
---|
153 | ! Calcul dans la premiere couche |
---|
154 | ! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere |
---|
155 | ! couche est instable. |
---|
156 | ! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se d??clencher |
---|
157 | ! dans une couche l>1 |
---|
158 | !------------------------------------------------------------------------------ |
---|
159 | do ig=1,ngrid |
---|
160 | ! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu |
---|
161 | ! dans cette couche. |
---|
162 | if (active(ig)) then |
---|
163 | ztla(ig,1)=zthl(ig,1) |
---|
164 | zqta(ig,1)=po(ig,1) |
---|
165 | zqla(ig,1)=zl(ig,1) |
---|
166 | !cr: attention, prise en compte de f*(1)=1 |
---|
167 | f_star(ig,2)=alim_star(ig,1) |
---|
168 | zw2(ig,2)=2.*RG*(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) & |
---|
169 | & *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1)) & |
---|
170 | & *0.4*pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1)) |
---|
171 | w_est(ig,2)=zw2(ig,2) |
---|
172 | endif |
---|
173 | enddo |
---|
174 | ! |
---|
175 | |
---|
176 | !============================================================================== |
---|
177 | !boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique |
---|
178 | !============================================================================== |
---|
179 | do l=2,nlay-1 |
---|
180 | !============================================================================== |
---|
181 | |
---|
182 | |
---|
183 | ! On decide si le thermique est encore actif ou non |
---|
184 | ! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test |
---|
185 | do ig=1,ngrid |
---|
186 | active(ig)=active(ig) & |
---|
187 | & .and. zw2(ig,l)>1.e-10 & |
---|
188 | & .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10 |
---|
189 | enddo |
---|
190 | |
---|
191 | |
---|
192 | |
---|
193 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
194 | ! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l |
---|
195 | ! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette |
---|
196 | ! couche |
---|
197 | ! C'est a dire qu'on suppose |
---|
198 | ! ztla(l)=ztla(l-1) et zqta(l)=zqta(l-1) |
---|
199 | ! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer |
---|
200 | ! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre |
---|
201 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
202 | |
---|
203 | ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l-1) |
---|
204 | call thermcell_qsat(ngrid,active,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l-1),zqsat(:)) |
---|
205 | do ig=1,ngrid |
---|
206 | ! print*,'active',active(ig),ig,l |
---|
207 | if(active(ig)) then |
---|
208 | zqla_est(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l-1)-zqsat(ig)) |
---|
209 | ztva_est(ig,l) = ztla(ig,l-1)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla_est(ig,l) |
---|
210 | zta_est(ig,l)=ztva_est(ig,l) |
---|
211 | ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)/zpspsk(ig,l) |
---|
212 | ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l-1) & |
---|
213 | & -zqla_est(ig,l))-zqla_est(ig,l)) |
---|
214 | |
---|
215 | |
---|
216 | !Modif AJAM |
---|
217 | |
---|
218 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
219 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
220 | lmel=fact_thermals_ed_dz*zlev(ig,l) |
---|
221 | ! lmel=0.09*zlev(ig,l) |
---|
222 | zlmel=zlev(ig,l)+lmel |
---|
223 | zlmelup=zlmel+(zdz/2) |
---|
224 | zlmeldwn=zlmel-(zdz/2) |
---|
225 | |
---|
226 | lt=l+1 |
---|
227 | zlt=zlev(ig,lt) |
---|
228 | zdz3=zlev(ig,lt+1)-zlt |
---|
229 | zltdwn=zlt-zdz3/2 |
---|
230 | zltup=zlt+zdz3/2 |
---|
231 | |
---|
232 | !========================================================================= |
---|
233 | ! 3. Calcul de la flotabilite modifie par melange avec l'air au dessus |
---|
234 | !========================================================================= |
---|
235 | |
---|
236 | !-------------------------------------------------- |
---|
237 | if (iflag_thermals_ed.lt.8) then |
---|
238 | !-------------------------------------------------- |
---|
239 | !AJ052014: J'ai remplac?? la boucle do par un do while |
---|
240 | ! afin de faire moins de calcul dans la boucle |
---|
241 | !-------------------------------------------------- |
---|
242 | do while (zlmelup.gt.zltup) |
---|
243 | lt=lt+1 |
---|
244 | zlt=zlev(ig,lt) |
---|
245 | zdz3=zlev(ig,lt+1)-zlt |
---|
246 | zltdwn=zlt-zdz3/2 |
---|
247 | zltup=zlt+zdz3/2 |
---|
248 | enddo |
---|
249 | !-------------------------------------------------- |
---|
250 | !AJ052014: Si iflag_thermals_ed<8 (par ex 6), alors |
---|
251 | ! on cherche o?? se trouve l'altitude d'inversion |
---|
252 | ! en calculant ztv1 (interpolation de la valeur de |
---|
253 | ! theta au niveau lt en utilisant les niveaux lt-1 et |
---|
254 | ! lt-2) et ztv2 (interpolation avec les niveaux lt+1 |
---|
255 | ! et lt+2). Si theta r??ellement calcul??e au niveau lt |
---|
256 | ! comprise entre ztv1 et ztv2, alors il y a inversion |
---|
257 | ! et on calcule son altitude zinv en supposant que ztv(lt) |
---|
258 | ! est une combinaison lineaire de ztv1 et ztv2. |
---|
259 | ! Ensuite, on calcule la flottabilite en comparant |
---|
260 | ! la temperature de la couche l a celle de l'air situe |
---|
261 | ! l+lmel plus haut, ce qui necessite de savoir quel fraction |
---|
262 | ! de cet air est au-dessus ou en-dessous de l'inversion |
---|
263 | !-------------------------------------------------- |
---|
264 | atv1=(ztv(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-2))/(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2)) |
---|
265 | btv1=(ztv(ig,lt-2)*zlev(ig,lt-1)-ztv(ig,lt-1)*zlev(ig,lt-2)) & |
---|
266 | & /(zlev(ig,lt-1)-zlev(ig,lt-2)) |
---|
267 | atv2=(ztv(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+1))/(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1)) |
---|
268 | btv2=(ztv(ig,lt+1)*zlev(ig,lt+2)-ztv(ig,lt+2)*zlev(ig,lt+1)) & |
---|
269 | & /(zlev(ig,lt+2)-zlev(ig,lt+1)) |
---|
270 | |
---|
271 | ztv1=atv1*zlt+btv1 |
---|
272 | ztv2=atv2*zlt+btv2 |
---|
273 | |
---|
274 | if (ztv(ig,lt).gt.ztv1.and.ztv(ig,lt).lt.ztv2) then |
---|
275 | |
---|
276 | !-------------------------------------------------- |
---|
277 | !AJ052014: D??calage de zinv qui est entre le haut |
---|
278 | ! et le bas de la couche lt |
---|
279 | !-------------------------------------------------- |
---|
280 | factinv=(ztv2-ztv(ig,lt))/(ztv2-ztv1) |
---|
281 | zinv=zltdwn+zdz3*factinv |
---|
282 | |
---|
283 | |
---|
284 | if (zlmeldwn.ge.zinv) then |
---|
285 | ztv_est(ig,l)=atv2*zlmel+btv2 |
---|
286 | zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(ztva_est(ig,l)-ztv_est(ig,l))/ztv_est(ig,l) & |
---|
287 | & +(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
288 | elseif (zlmelup.ge.zinv) then |
---|
289 | ztv_est2=atv2*0.5*(zlmelup+zinv)+btv2 |
---|
290 | ztv_est1=atv1*0.5*(zinv+zlmeldwn)+btv1 |
---|
291 | ztv_est(ig,l)=((zlmelup-zinv)/zdz)*ztv_est2+((zinv-zlmeldwn)/zdz)*ztv_est1 |
---|
292 | |
---|
293 | zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(((zlmelup-zinv)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
294 | & ztv_est2)/ztv_est2+((zinv-zlmeldwn)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
295 | & ztv_est1)/ztv_est1)+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
296 | |
---|
297 | else |
---|
298 | ztv_est(ig,l)=atv1*zlmel+btv1 |
---|
299 | zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(ztva_est(ig,l)-ztv_est(ig,l))/ztv_est(ig,l) & |
---|
300 | & +(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
301 | endif |
---|
302 | |
---|
303 | else ! if (ztv(ig,lt).gt.ztv1.and.ztv(ig,lt).lt.ztv2) then |
---|
304 | |
---|
305 | if (zlmeldwn.gt.zltdwn) then |
---|
306 | zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*((ztva_est(ig,l)- & |
---|
307 | & ztv(ig,lt))/ztv(ig,lt))+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
308 | else |
---|
309 | zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(((zlmelup-zltdwn)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
310 | & ztv(ig,lt))/ztv(ig,lt)+((zltdwn-zlmeldwn)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
311 | & ztv(ig,lt-1))/ztv(ig,lt-1))+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
312 | |
---|
313 | endif |
---|
314 | |
---|
315 | ! zbuoyjam(ig,l)=fact_shell*RG*(((zlmelup-zltdwn)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
316 | ! & ztv1)/ztv1+((zltdwn-zlmeldwn)/zdz)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
317 | ! & ztv(ig,lt-1))/ztv(ig,lt-1))+(1.-fact_shell)*zbuoy(ig,l) |
---|
318 | ! zdqt(ig,l)=Max(0.,((lmel+zdz3-zdz2)/zdz3)*(zqta(ig,l-1)- & |
---|
319 | ! & po(ig,lt))/po(ig,lt)+((zdz2-lmel)/zdz3)*(zqta(ig,l-1)- & |
---|
320 | ! & po(ig,lt-1))/po(ig,lt-1)) |
---|
321 | endif ! if (ztv(ig,lt).gt.ztv1.and.ztv(ig,lt).lt.ztv2) then |
---|
322 | |
---|
323 | else ! if (iflag_thermals_ed.lt.8) then |
---|
324 | lt=l+1 |
---|
325 | zlt=zlev(ig,lt) |
---|
326 | zdz2=zlev(ig,lt)-zlev(ig,l) |
---|
327 | |
---|
328 | do while (lmel.gt.zdz2) |
---|
329 | lt=lt+1 |
---|
330 | zlt=zlev(ig,lt) |
---|
331 | zdz2=zlt-zlev(ig,l) |
---|
332 | enddo |
---|
333 | zdz3=zlev(ig,lt+1)-zlt |
---|
334 | zltdwn=zlev(ig,lt)-zdz3/2 |
---|
335 | zlmelup=zlmel+(zdz/2) |
---|
336 | coefzlmel=Min(1.,(zlmelup-zltdwn)/zdz) |
---|
337 | zbuoyjam(ig,l)=1.*RG*(coefzlmel*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
338 | & ztv(ig,lt))/ztv(ig,lt)+(1.-coefzlmel)*(ztva_est(ig,l)- & |
---|
339 | & ztv(ig,lt-1))/ztv(ig,lt-1))+0.*zbuoy(ig,l) |
---|
340 | endif ! if (iflag_thermals_ed.lt.8) then |
---|
341 | |
---|
342 | !------------------------------------------------ |
---|
343 | !AJAM:nouveau calcul de w? |
---|
344 | !------------------------------------------------ |
---|
345 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
346 | zdzbis=zlev(ig,l)-zlev(ig,l-1) |
---|
347 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
348 | |
---|
349 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
350 | zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha) |
---|
351 | zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/fact_epsilon |
---|
352 | zdw2bis=afact*zbuoy(ig,l-1)/fact_epsilon |
---|
353 | ! zdw2bis=0.5*(zdw2+zdw2bis) |
---|
354 | lm=Max(1,l-2) |
---|
355 | ! zdw2=(afact/fact_epsilon)*((zdz/zdzbis)*zbuoy(ig,l) & |
---|
356 | ! & +((zdzbis-zdz)/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1)) |
---|
357 | ! zdw2bis=(afact/fact_epsilon)*((zdz/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1) & |
---|
358 | ! & +((zdzbis-zdz)/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1)) |
---|
359 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
---|
360 | ! w_est(ig,l+1)=(zdz/zdzbis)*Max(0.0001,exp(-zw2fact)* & |
---|
361 | ! & (w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
362 | ! & Max(0.0001,exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2) |
---|
363 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(1-exp(-zw2fact))*zdw2+w_est(ig,l)*exp(-zw2fact)) |
---|
364 | |
---|
365 | !-------------------------------------------------- |
---|
366 | !AJ052014: J'ai remplac? w_est(ig,l) par zw2(ig,l) |
---|
367 | !-------------------------------------------------- |
---|
368 | if (iflag_thermals_ed==8) then |
---|
369 | ! Ancienne version |
---|
370 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* & |
---|
371 | ! & (w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
372 | ! & (exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)) |
---|
373 | |
---|
374 | w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
---|
375 | |
---|
376 | ! Nouvelle version Arnaud |
---|
377 | else |
---|
378 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* & |
---|
379 | ! & (w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
380 | ! & (exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)) |
---|
381 | |
---|
382 | w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2bis)+zdw2) |
---|
383 | |
---|
384 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/(zdzbis+zdz))*(exp(-zw2fact)* & |
---|
385 | ! & (w_est(ig,l)-zdw2bis)+zdw2)+(zdzbis/(zdzbis+zdz))* & |
---|
386 | ! & (exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2bis)) |
---|
387 | |
---|
388 | |
---|
389 | |
---|
390 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(w_est(ig,l)+zdw2bis*zw2fact)*exp(-zw2fact)) |
---|
391 | |
---|
392 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(zw2(ig,l)+zdw2*zw2fact)*exp(-zw2fact)+ & |
---|
393 | ! & (zdzbis-zdz)/zdzbis*(zw2(ig,l-1)+zdw2bis*zw2factbis)*exp(-zw2factbis)) |
---|
394 | |
---|
395 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2factbis)*(w_est(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2) |
---|
396 | |
---|
397 | endif |
---|
398 | |
---|
399 | |
---|
400 | if (iflag_thermals_ed<6) then |
---|
401 | zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l) |
---|
402 | ! fact_epsilon=0.0005/(zalpha+0.025)**0.5 |
---|
403 | ! fact_epsilon=Min(0.003,0.0004/(zalpha)**0.5) |
---|
404 | fact_epsilon=0.0002/(zalpha+0.1) |
---|
405 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
406 | zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha) |
---|
407 | zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/fact_epsilon |
---|
408 | zdw2bis=afact*zbuoy(ig,l-1)/fact_epsilon |
---|
409 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zw2(ig,l)+zdw2*zw2fact)*exp(-zw2fact)) |
---|
410 | |
---|
411 | ! w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* & |
---|
412 | ! & (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
413 | ! & (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)) |
---|
414 | |
---|
415 | w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2bis)+zdw2) |
---|
416 | |
---|
417 | |
---|
418 | endif |
---|
419 | !-------------------------------------------------- |
---|
420 | !AJ052014: J'ai comment? ce if plus n?cessaire puisqu' |
---|
421 | !on fait max(0.0001,.....) |
---|
422 | !-------------------------------------------------- |
---|
423 | |
---|
424 | ! if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then |
---|
425 | ! w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l) |
---|
426 | ! w_est(ig,l+1)=0.0001 |
---|
427 | ! endif |
---|
428 | |
---|
429 | endif |
---|
430 | enddo |
---|
431 | |
---|
432 | |
---|
433 | !------------------------------------------------- |
---|
434 | !calcul des taux d'entrainement et de detrainement |
---|
435 | !------------------------------------------------- |
---|
436 | |
---|
437 | do ig=1,ngrid |
---|
438 | if (active(ig)) then |
---|
439 | |
---|
440 | ! zw2m=max(0.5*(w_est(ig,l)+w_est(ig,l+1)),0.1) |
---|
441 | zw2m=w_est(ig,l+1) |
---|
442 | ! zw2m=zw2(ig,l) |
---|
443 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
444 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
445 | ! zbuoybis=zbuoy(ig,l)+RG*0.1/300. |
---|
446 | zbuoybis=zbuoy(ig,l) |
---|
447 | zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l) |
---|
448 | zdqt(ig,l)=max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l) |
---|
449 | |
---|
450 | |
---|
451 | ! entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha*MAX(0., & |
---|
452 | ! & afact*zbuoybis/zw2m - fact_epsilon ) |
---|
453 | |
---|
454 | ! entr_star(ig,l)=MAX(0.,f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha* & |
---|
455 | ! & afact*zbuoybis/zw2m - fact_epsilon ) |
---|
456 | |
---|
457 | |
---|
458 | |
---|
459 | ! zbuoyjam(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
460 | |
---|
461 | !========================================================================= |
---|
462 | ! 4. Calcul de l'entrainement et du detrainement |
---|
463 | !========================================================================= |
---|
464 | |
---|
465 | ! entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha*MAX(0., & |
---|
466 | ! & afact*zbuoyjam(ig,l)/zw2m - fact_epsilon ) |
---|
467 | ! entrbis=entr_star(ig,l) |
---|
468 | |
---|
469 | if (iflag_thermals_ed.lt.6) then |
---|
470 | fact_epsilon=0.0002/(zalpha+0.1) |
---|
471 | endif |
---|
472 | |
---|
473 | |
---|
474 | |
---|
475 | detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz & |
---|
476 | & *( mix0 * 0.1 / (zalpha+0.001) & |
---|
477 | & + MAX(detr_min, -afact*zbetalpha*zbuoyjam(ig,l)/zw2m & |
---|
478 | & + detr_q_coef*(zdqt(ig,l)/zw2m)**detr_q_power)) |
---|
479 | |
---|
480 | ! detr_star(ig,l)=(zdz/zdzbis)*detr_star(ig,l)+ & |
---|
481 | ! & ((zdzbis-zdz)/zdzbis)*detr_star(ig,l-1) |
---|
482 | |
---|
483 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
484 | |
---|
485 | entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz* ( & |
---|
486 | & mix0 * 0.1 / (zalpha+0.001) & |
---|
487 | & + zbetalpha*MAX(entr_min, & |
---|
488 | & afact*zbuoyjam(ig,l)/zw2m - fact_epsilon)) |
---|
489 | |
---|
490 | |
---|
491 | ! entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz* ( & |
---|
492 | ! & mix0 * 0.1 / (zalpha+0.001) & |
---|
493 | ! & + MAX(entr_min, & |
---|
494 | ! & zbetalpha*afact*zbuoyjam(ig,l)/zw2m - fact_epsilon + & |
---|
495 | ! & detr_q_coef*(zdqt(ig,l)/zw2m)**detr_q_power)) |
---|
496 | |
---|
497 | |
---|
498 | ! entr_star(ig,l)=(zdz/zdzbis)*entr_star(ig,l)+ & |
---|
499 | ! & ((zdzbis-zdz)/zdzbis)*entr_star(ig,l-1) |
---|
500 | |
---|
501 | ! entr_star(ig,l)=Max(0.,f_star(ig,l)*zdz*zbetalpha* & |
---|
502 | ! & afact*zbuoy(ig,l)/zw2m & |
---|
503 | ! & - 1.*fact_epsilon) |
---|
504 | |
---|
505 | |
---|
506 | ! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour |
---|
507 | ! alim_star et 0 sinon |
---|
508 | if (l.lt.lalim(ig)) then |
---|
509 | alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l)) |
---|
510 | entr_star(ig,l)=0. |
---|
511 | endif |
---|
512 | ! if (l.lt.lalim(ig).and.alim_star(ig,l)>alim_star(ig,l-1)) then |
---|
513 | ! alim_star(ig,l)=entrbis |
---|
514 | ! endif |
---|
515 | |
---|
516 | ! print*,'alim0',zlev(ig,l),entr_star(ig,l),detr_star(ig,l),zw2m,zbuoy(ig,l),f_star(ig,l) |
---|
517 | ! Calcul du flux montant normalise |
---|
518 | f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) & |
---|
519 | & -detr_star(ig,l) |
---|
520 | |
---|
521 | endif |
---|
522 | enddo |
---|
523 | |
---|
524 | |
---|
525 | !============================================================================ |
---|
526 | ! 5. calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique |
---|
527 | !=========================================================================== |
---|
528 | |
---|
529 | activetmp(:)=active(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10 |
---|
530 | do ig=1,ngrid |
---|
531 | if (activetmp(ig)) then |
---|
532 | Zsat=.false. |
---|
533 | ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ & |
---|
534 | & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*zthl(ig,l)) & |
---|
535 | & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) |
---|
536 | zqta(ig,l)=(f_star(ig,l)*zqta(ig,l-1)+ & |
---|
537 | & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*po(ig,l)) & |
---|
538 | & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) |
---|
539 | |
---|
540 | endif |
---|
541 | enddo |
---|
542 | |
---|
543 | ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l) |
---|
544 | call thermcell_qsat(ngrid,activetmp,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l),zqsatth(:,l)) |
---|
545 | do ig=1,ngrid |
---|
546 | if (activetmp(ig)) then |
---|
547 | ! on ecrit de maniere conservative (sat ou non) |
---|
548 | ! T = Tl +Lv/Cp ql |
---|
549 | zqla(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l)-zqsatth(ig,l)) |
---|
550 | ztva(ig,l) = ztla(ig,l)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla(ig,l) |
---|
551 | ztva(ig,l) = ztva(ig,l)/zpspsk(ig,l) |
---|
552 | !on rajoute le calcul de zha pour diagnostiques (temp potentielle) |
---|
553 | zha(ig,l) = ztva(ig,l) |
---|
554 | ztva(ig,l) = ztva(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l) & |
---|
555 | & -zqla(ig,l))-zqla(ig,l)) |
---|
556 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
557 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
558 | zdzbis=zlev(ig,l)-zlev(ig,l-1) |
---|
559 | zeps(ig,l)=(entr_star(ig,l)+alim_star(ig,l))/(f_star(ig,l)*zdz) |
---|
560 | !!!!!!! fact_epsilon=0.002 |
---|
561 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
562 | zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha) |
---|
563 | zdw2= afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) |
---|
564 | zdw2bis= afact*zbuoy(ig,l-1)/(fact_epsilon) |
---|
565 | ! zdw2=(afact/fact_epsilon)*((zdz/zdzbis)*zbuoy(ig,l) & |
---|
566 | ! & +((zdzbis-zdz)/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1)) |
---|
567 | ! lm=Max(1,l-2) |
---|
568 | ! zdw2bis=(afact/fact_epsilon)*((zdz/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1) & |
---|
569 | ! & +((zdzbis-zdz)/zdzbis)*zbuoy(ig,l-1)) |
---|
570 | ! zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2bis)+zdw2) |
---|
571 | ! zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(zw2(ig,l)+zdw2*zw2fact)*exp(-zw2fact)+ & |
---|
572 | ! & (zdzbis-zdz)/zdzbis*(zw2(ig,l-1)+zdw2bis*zw2factbis)*exp(-zw2factbis)) |
---|
573 | ! zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zw2(ig,l)+zdw2*zw2fact)*exp(-zw2fact)) |
---|
574 | ! zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* & |
---|
575 | ! & (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
576 | ! & (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)) |
---|
577 | if (iflag_thermals_ed==8) then |
---|
578 | zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
---|
579 | else |
---|
580 | zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2bis)+zdw2) |
---|
581 | endif |
---|
582 | ! zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/(zdz+zdzbis))*(exp(-zw2fact)* & |
---|
583 | ! & (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2bis)+(zdzbis/(zdz+zdzbis))* & |
---|
584 | ! & (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2bis)) |
---|
585 | |
---|
586 | |
---|
587 | if (iflag_thermals_ed.lt.6) then |
---|
588 | zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(zw2(ig,l+1))/rhobarz(ig,l) |
---|
589 | ! fact_epsilon=0.0005/(zalpha+0.025)**0.5 |
---|
590 | ! fact_epsilon=Min(0.003,0.0004/(zalpha)**0.5) |
---|
591 | fact_epsilon=0.0002/(zalpha+0.1)**1 |
---|
592 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
593 | zw2factbis=fact_epsilon*2.*zdzbis/(1.+betalpha) |
---|
594 | zdw2= afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) |
---|
595 | zdw2bis= afact*zbuoy(ig,l-1)/(fact_epsilon) |
---|
596 | |
---|
597 | ! zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zdz/zdzbis)*(exp(-zw2fact)* & |
---|
598 | ! & (zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2)+(zdzbis-zdz)/zdzbis* & |
---|
599 | ! & (exp(-zw2factbis)*(zw2(ig,l-1)-zdw2bis)+zdw2)) |
---|
600 | ! zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,(zw2(ig,l)+zdw2*zw2fact)*exp(-zw2fact)) |
---|
601 | zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2bis)+zdw2) |
---|
602 | |
---|
603 | endif |
---|
604 | |
---|
605 | |
---|
606 | endif |
---|
607 | enddo |
---|
608 | |
---|
609 | if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 460: ig, l',ig, l |
---|
610 | ! |
---|
611 | !=========================================================================== |
---|
612 | ! 6. initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max |
---|
613 | !=========================================================================== |
---|
614 | |
---|
615 | nbpb=0 |
---|
616 | do ig=1,ngrid |
---|
617 | if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then |
---|
618 | ! stop'On tombe sur le cas particulier de thermcell_dry' |
---|
619 | ! print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume' |
---|
620 | nbpb=nbpb+1 |
---|
621 | zw2(ig,l+1)=0. |
---|
622 | linter(ig)=l+1 |
---|
623 | endif |
---|
624 | |
---|
625 | if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then |
---|
626 | linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) & |
---|
627 | & -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) |
---|
628 | zw2(ig,l+1)=0. |
---|
629 | !+CR:04/05/12:correction calcul linter pour calcul de zmax continu |
---|
630 | elseif (f_star(ig,l+1).lt.0.) then |
---|
631 | linter(ig)=(l*(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l)) & |
---|
632 | & -f_star(ig,l))/(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l)) |
---|
633 | zw2(ig,l+1)=0. |
---|
634 | !fin CR:04/05/12 |
---|
635 | endif |
---|
636 | |
---|
637 | wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1)) |
---|
638 | |
---|
639 | if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then |
---|
640 | ! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum |
---|
641 | !on rajoute le calcul de lmix_bis |
---|
642 | if (zqla(ig,l).lt.1.e-10) then |
---|
643 | lmix_bis(ig)=l+1 |
---|
644 | endif |
---|
645 | lmix(ig)=l+1 |
---|
646 | wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1) |
---|
647 | endif |
---|
648 | enddo |
---|
649 | |
---|
650 | if (nbpb>0) then |
---|
651 | print*,'WARNING on tombe ',nbpb,' x sur un pb pour l=',l,' dans thermcell_plume' |
---|
652 | endif |
---|
653 | |
---|
654 | !========================================================================= |
---|
655 | ! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE |
---|
656 | enddo |
---|
657 | !========================================================================= |
---|
658 | |
---|
659 | !on recalcule alim_star_tot |
---|
660 | do ig=1,ngrid |
---|
661 | alim_star_tot(ig)=0. |
---|
662 | enddo |
---|
663 | do ig=1,ngrid |
---|
664 | do l=1,lalim(ig)-1 |
---|
665 | alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) |
---|
666 | enddo |
---|
667 | enddo |
---|
668 | |
---|
669 | |
---|
670 | if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 470: ig, l', ig, l |
---|
671 | |
---|
672 | #undef wrgrads_thermcell |
---|
673 | #ifdef wrgrads_thermcell |
---|
674 | call wrgradsfi(1,nlay,entr_star(igout,1:nlay),'esta ','esta ') |
---|
675 | call wrgradsfi(1,nlay,detr_star(igout,1:nlay),'dsta ','dsta ') |
---|
676 | call wrgradsfi(1,nlay,zbuoy(igout,1:nlay),'buoy ','buoy ') |
---|
677 | call wrgradsfi(1,nlay,zdqt(igout,1:nlay),'dqt ','dqt ') |
---|
678 | call wrgradsfi(1,nlay,w_est(igout,1:nlay),'w_est ','w_est ') |
---|
679 | call wrgradsfi(1,nlay,w_est(igout,2:nlay+1),'w_es2 ','w_es2 ') |
---|
680 | call wrgradsfi(1,nlay,zw2(igout,1:nlay),'zw2A ','zw2A ') |
---|
681 | #endif |
---|
682 | |
---|
683 | |
---|
684 | RETURN |
---|
685 | end |
---|
686 | |
---|
687 | |
---|
688 | |
---|
689 | |
---|
690 | |
---|
691 | |
---|
692 | |
---|
693 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
694 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
695 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
696 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
697 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
698 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
699 | SUBROUTINE thermcell_plume_5B(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz, & |
---|
700 | & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & |
---|
701 | & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & |
---|
702 | & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,w_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & |
---|
703 | & ,lev_out,lunout1,igout) |
---|
704 | !& ,lev_out,lunout1,igout,zbuoy,zbuoyjam) |
---|
705 | |
---|
706 | !-------------------------------------------------------------------------- |
---|
707 | !thermcell_plume: calcule les valeurs de qt, thetal et w dans l ascendance |
---|
708 | ! Version conforme a l'article de Rio et al. 2010. |
---|
709 | ! Code ecrit par Catherine Rio, Arnaud Jam et Frederic Hourdin |
---|
710 | !-------------------------------------------------------------------------- |
---|
711 | |
---|
712 | USE thermcell_ini_mod, ONLY: prt_level,fact_thermals_ed_dz,iflag_thermals_ed,RLvCP,RETV,RG |
---|
713 | IMPLICIT NONE |
---|
714 | |
---|
715 | INTEGER itap |
---|
716 | INTEGER lunout1,igout |
---|
717 | INTEGER ngrid,nlay |
---|
718 | REAL ptimestep |
---|
719 | REAL ztv(ngrid,nlay) |
---|
720 | REAL zthl(ngrid,nlay) |
---|
721 | REAL po(ngrid,nlay) |
---|
722 | REAL zl(ngrid,nlay) |
---|
723 | REAL rhobarz(ngrid,nlay) |
---|
724 | REAL zlev(ngrid,nlay+1) |
---|
725 | REAL pplev(ngrid,nlay+1) |
---|
726 | REAL pphi(ngrid,nlay) |
---|
727 | REAL zpspsk(ngrid,nlay) |
---|
728 | REAL alim_star(ngrid,nlay) |
---|
729 | REAL f0(ngrid) |
---|
730 | INTEGER lalim(ngrid) |
---|
731 | integer lev_out ! niveau pour les print |
---|
732 | integer nbpb |
---|
733 | |
---|
734 | real alim_star_tot(ngrid) |
---|
735 | |
---|
736 | REAL ztva(ngrid,nlay) |
---|
737 | REAL ztla(ngrid,nlay) |
---|
738 | REAL zqla(ngrid,nlay) |
---|
739 | REAL zqta(ngrid,nlay) |
---|
740 | REAL zha(ngrid,nlay) |
---|
741 | |
---|
742 | REAL detr_star(ngrid,nlay) |
---|
743 | REAL coefc |
---|
744 | REAL entr_star(ngrid,nlay) |
---|
745 | REAL detr(ngrid,nlay) |
---|
746 | REAL entr(ngrid,nlay) |
---|
747 | |
---|
748 | REAL csc(ngrid,nlay) |
---|
749 | |
---|
750 | REAL zw2(ngrid,nlay+1) |
---|
751 | REAL w_est(ngrid,nlay+1) |
---|
752 | REAL f_star(ngrid,nlay+1) |
---|
753 | REAL wa_moy(ngrid,nlay+1) |
---|
754 | |
---|
755 | REAL ztva_est(ngrid,nlay) |
---|
756 | REAL zqla_est(ngrid,nlay) |
---|
757 | REAL zqsatth(ngrid,nlay) |
---|
758 | REAL zta_est(ngrid,nlay) |
---|
759 | REAL zbuoyjam(ngrid,nlay) |
---|
760 | REAL ztemp(ngrid),zqsat(ngrid) |
---|
761 | REAL zdw2 |
---|
762 | REAL zw2modif |
---|
763 | REAL zw2fact |
---|
764 | REAL zeps(ngrid,nlay) |
---|
765 | |
---|
766 | REAL linter(ngrid) |
---|
767 | INTEGER lmix(ngrid) |
---|
768 | INTEGER lmix_bis(ngrid) |
---|
769 | REAL wmaxa(ngrid) |
---|
770 | |
---|
771 | INTEGER ig,l,k |
---|
772 | |
---|
773 | real zdz,zbuoy(ngrid,nlay),zalpha,gamma(ngrid,nlay),zdqt(ngrid,nlay),zw2m |
---|
774 | real zbuoybis |
---|
775 | real zcor,zdelta,zcvm5,qlbef,zdz2 |
---|
776 | real betalpha,zbetalpha |
---|
777 | real eps, afact |
---|
778 | logical Zsat |
---|
779 | LOGICAL active(ngrid),activetmp(ngrid) |
---|
780 | REAL fact_gamma,fact_epsilon,fact_gamma2,fact_epsilon2 |
---|
781 | REAL c2(ngrid,nlay) |
---|
782 | Zsat=.false. |
---|
783 | ! Initialisation |
---|
784 | |
---|
785 | fact_epsilon=0.002 |
---|
786 | betalpha=0.9 |
---|
787 | afact=2./3. |
---|
788 | |
---|
789 | zbetalpha=betalpha/(1.+betalpha) |
---|
790 | |
---|
791 | |
---|
792 | ! Initialisations des variables reeles |
---|
793 | if (1==1) then |
---|
794 | ztva(:,:)=ztv(:,:) |
---|
795 | ztva_est(:,:)=ztva(:,:) |
---|
796 | ztla(:,:)=zthl(:,:) |
---|
797 | zqta(:,:)=po(:,:) |
---|
798 | zha(:,:) = ztva(:,:) |
---|
799 | else |
---|
800 | ztva(:,:)=0. |
---|
801 | ztva_est(:,:)=0. |
---|
802 | ztla(:,:)=0. |
---|
803 | zqta(:,:)=0. |
---|
804 | zha(:,:) =0. |
---|
805 | endif |
---|
806 | |
---|
807 | zqla_est(:,:)=0. |
---|
808 | zqsatth(:,:)=0. |
---|
809 | zqla(:,:)=0. |
---|
810 | detr_star(:,:)=0. |
---|
811 | entr_star(:,:)=0. |
---|
812 | alim_star(:,:)=0. |
---|
813 | alim_star_tot(:)=0. |
---|
814 | csc(:,:)=0. |
---|
815 | detr(:,:)=0. |
---|
816 | entr(:,:)=0. |
---|
817 | zw2(:,:)=0. |
---|
818 | zbuoy(:,:)=0. |
---|
819 | zbuoyjam(:,:)=0. |
---|
820 | gamma(:,:)=0. |
---|
821 | zeps(:,:)=0. |
---|
822 | w_est(:,:)=0. |
---|
823 | f_star(:,:)=0. |
---|
824 | wa_moy(:,:)=0. |
---|
825 | linter(:)=1. |
---|
826 | ! linter(:)=1. |
---|
827 | ! Initialisation des variables entieres |
---|
828 | lmix(:)=1 |
---|
829 | lmix_bis(:)=2 |
---|
830 | wmaxa(:)=0. |
---|
831 | lalim(:)=1 |
---|
832 | |
---|
833 | |
---|
834 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
835 | ! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres |
---|
836 | ! couches sont instables. |
---|
837 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
838 | active(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2) |
---|
839 | |
---|
840 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
841 | ! Definition de l'alimentation |
---|
842 | !------------------------------------------------------------------------- |
---|
843 | do l=1,nlay-1 |
---|
844 | do ig=1,ngrid |
---|
845 | if (ztv(ig,l)> ztv(ig,l+1) .and. ztv(ig,1)>=ztv(ig,l) ) then |
---|
846 | alim_star(ig,l)=MAX((ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1)),0.) & |
---|
847 | & *sqrt(zlev(ig,l+1)) |
---|
848 | lalim(ig)=l+1 |
---|
849 | alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) |
---|
850 | endif |
---|
851 | enddo |
---|
852 | enddo |
---|
853 | do l=1,nlay |
---|
854 | do ig=1,ngrid |
---|
855 | if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then |
---|
856 | alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig) |
---|
857 | endif |
---|
858 | enddo |
---|
859 | enddo |
---|
860 | alim_star_tot(:)=1. |
---|
861 | |
---|
862 | |
---|
863 | |
---|
864 | !------------------------------------------------------------------------------ |
---|
865 | ! Calcul dans la premiere couche |
---|
866 | ! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere |
---|
867 | ! couche est instable. |
---|
868 | ! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se d??clencher |
---|
869 | ! dans une couche l>1 |
---|
870 | !------------------------------------------------------------------------------ |
---|
871 | do ig=1,ngrid |
---|
872 | ! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu |
---|
873 | ! dans cette couche. |
---|
874 | if (active(ig)) then |
---|
875 | ztla(ig,1)=zthl(ig,1) |
---|
876 | zqta(ig,1)=po(ig,1) |
---|
877 | zqla(ig,1)=zl(ig,1) |
---|
878 | !cr: attention, prise en compte de f*(1)=1 |
---|
879 | f_star(ig,2)=alim_star(ig,1) |
---|
880 | zw2(ig,2)=2.*RG*(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) & |
---|
881 | & *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1)) & |
---|
882 | & *0.4*pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1)) |
---|
883 | w_est(ig,2)=zw2(ig,2) |
---|
884 | endif |
---|
885 | enddo |
---|
886 | ! |
---|
887 | |
---|
888 | !============================================================================== |
---|
889 | !boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique |
---|
890 | !============================================================================== |
---|
891 | do l=2,nlay-1 |
---|
892 | !============================================================================== |
---|
893 | |
---|
894 | |
---|
895 | ! On decide si le thermique est encore actif ou non |
---|
896 | ! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test |
---|
897 | do ig=1,ngrid |
---|
898 | active(ig)=active(ig) & |
---|
899 | & .and. zw2(ig,l)>1.e-10 & |
---|
900 | & .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10 |
---|
901 | enddo |
---|
902 | |
---|
903 | |
---|
904 | |
---|
905 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
906 | ! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l |
---|
907 | ! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette |
---|
908 | ! couche |
---|
909 | ! C'est a dire qu'on suppose |
---|
910 | ! ztla(l)=ztla(l-1) et zqta(l)=zqta(l-1) |
---|
911 | ! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer |
---|
912 | ! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre |
---|
913 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
914 | |
---|
915 | ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l-1) |
---|
916 | call thermcell_qsat(ngrid,active,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l-1),zqsat(:)) |
---|
917 | |
---|
918 | do ig=1,ngrid |
---|
919 | ! print*,'active',active(ig),ig,l |
---|
920 | if(active(ig)) then |
---|
921 | zqla_est(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l-1)-zqsat(ig)) |
---|
922 | ztva_est(ig,l) = ztla(ig,l-1)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla_est(ig,l) |
---|
923 | zta_est(ig,l)=ztva_est(ig,l) |
---|
924 | ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)/zpspsk(ig,l) |
---|
925 | ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l-1) & |
---|
926 | & -zqla_est(ig,l))-zqla_est(ig,l)) |
---|
927 | |
---|
928 | !------------------------------------------------ |
---|
929 | !AJAM:nouveau calcul de w? |
---|
930 | !------------------------------------------------ |
---|
931 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
932 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
933 | |
---|
934 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
935 | zdw2=(afact)*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) |
---|
936 | w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
---|
937 | |
---|
938 | |
---|
939 | if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then |
---|
940 | w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l) |
---|
941 | endif |
---|
942 | endif |
---|
943 | enddo |
---|
944 | |
---|
945 | |
---|
946 | !------------------------------------------------- |
---|
947 | !calcul des taux d'entrainement et de detrainement |
---|
948 | !------------------------------------------------- |
---|
949 | |
---|
950 | do ig=1,ngrid |
---|
951 | if (active(ig)) then |
---|
952 | |
---|
953 | zw2m=max(0.5*(w_est(ig,l)+w_est(ig,l+1)),0.1) |
---|
954 | zw2m=w_est(ig,l+1) |
---|
955 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
956 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
957 | ! zbuoybis=zbuoy(ig,l)+RG*0.1/300. |
---|
958 | zbuoybis=zbuoy(ig,l) |
---|
959 | zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l) |
---|
960 | zdqt(ig,l)=max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l) |
---|
961 | |
---|
962 | |
---|
963 | entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz* zbetalpha*MAX(0., & |
---|
964 | & afact*zbuoybis/zw2m - fact_epsilon ) |
---|
965 | |
---|
966 | |
---|
967 | detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz & |
---|
968 | & *MAX(1.e-3, -afact*zbetalpha*zbuoy(ig,l)/zw2m & |
---|
969 | & + 0.012*(zdqt(ig,l)/zw2m)**0.5 ) |
---|
970 | |
---|
971 | ! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour |
---|
972 | ! alim_star et 0 sinon |
---|
973 | if (l.lt.lalim(ig)) then |
---|
974 | alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l)) |
---|
975 | entr_star(ig,l)=0. |
---|
976 | endif |
---|
977 | |
---|
978 | ! Calcul du flux montant normalise |
---|
979 | f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) & |
---|
980 | & -detr_star(ig,l) |
---|
981 | |
---|
982 | endif |
---|
983 | enddo |
---|
984 | |
---|
985 | |
---|
986 | !---------------------------------------------------------------------------- |
---|
987 | !calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique |
---|
988 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
989 | activetmp(:)=active(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10 |
---|
990 | do ig=1,ngrid |
---|
991 | if (activetmp(ig)) then |
---|
992 | Zsat=.false. |
---|
993 | ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ & |
---|
994 | & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*zthl(ig,l)) & |
---|
995 | & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) |
---|
996 | zqta(ig,l)=(f_star(ig,l)*zqta(ig,l-1)+ & |
---|
997 | & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*po(ig,l)) & |
---|
998 | & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) |
---|
999 | |
---|
1000 | endif |
---|
1001 | enddo |
---|
1002 | |
---|
1003 | ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l) |
---|
1004 | call thermcell_qsat(ngrid,activetmp,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l),zqsatth(:,l)) |
---|
1005 | |
---|
1006 | do ig=1,ngrid |
---|
1007 | if (activetmp(ig)) then |
---|
1008 | ! on ecrit de maniere conservative (sat ou non) |
---|
1009 | ! T = Tl +Lv/Cp ql |
---|
1010 | zqla(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l)-zqsatth(ig,l)) |
---|
1011 | ztva(ig,l) = ztla(ig,l)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla(ig,l) |
---|
1012 | ztva(ig,l) = ztva(ig,l)/zpspsk(ig,l) |
---|
1013 | !on rajoute le calcul de zha pour diagnostiques (temp potentielle) |
---|
1014 | zha(ig,l) = ztva(ig,l) |
---|
1015 | ztva(ig,l) = ztva(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l) & |
---|
1016 | & -zqla(ig,l))-zqla(ig,l)) |
---|
1017 | zbuoy(ig,l)=RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) |
---|
1018 | zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) |
---|
1019 | zeps(ig,l)=(entr_star(ig,l)+alim_star(ig,l))/(f_star(ig,l)*zdz) |
---|
1020 | |
---|
1021 | zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) |
---|
1022 | zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) |
---|
1023 | zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2) |
---|
1024 | endif |
---|
1025 | enddo |
---|
1026 | |
---|
1027 | if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 460: ig, l',ig, l |
---|
1028 | ! |
---|
1029 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
1030 | !initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max |
---|
1031 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
1032 | |
---|
1033 | nbpb=0 |
---|
1034 | do ig=1,ngrid |
---|
1035 | if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then |
---|
1036 | ! stop'On tombe sur le cas particulier de thermcell_dry' |
---|
1037 | ! print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume' |
---|
1038 | nbpb=nbpb+1 |
---|
1039 | zw2(ig,l+1)=0. |
---|
1040 | linter(ig)=l+1 |
---|
1041 | endif |
---|
1042 | |
---|
1043 | if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then |
---|
1044 | linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) & |
---|
1045 | & -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) |
---|
1046 | zw2(ig,l+1)=0. |
---|
1047 | elseif (f_star(ig,l+1).lt.0.) then |
---|
1048 | linter(ig)=(l*(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l)) & |
---|
1049 | & -f_star(ig,l))/(f_star(ig,l+1)-f_star(ig,l)) |
---|
1050 | ! print*,"linter plume", linter(ig) |
---|
1051 | zw2(ig,l+1)=0. |
---|
1052 | endif |
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1053 | |
---|
1054 | wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1)) |
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1055 | |
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1056 | if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then |
---|
1057 | ! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum |
---|
1058 | !on rajoute le calcul de lmix_bis |
---|
1059 | if (zqla(ig,l).lt.1.e-10) then |
---|
1060 | lmix_bis(ig)=l+1 |
---|
1061 | endif |
---|
1062 | lmix(ig)=l+1 |
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1063 | wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1) |
---|
1064 | endif |
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1065 | enddo |
---|
1066 | |
---|
1067 | if (nbpb>0) then |
---|
1068 | print*,'WARNING on tombe ',nbpb,' x sur un pb pour l=',l,' dans thermcell_plume' |
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1069 | endif |
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1070 | |
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1071 | !========================================================================= |
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1072 | ! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE |
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1073 | enddo |
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1074 | !========================================================================= |
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1075 | |
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1076 | !on recalcule alim_star_tot |
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1077 | do ig=1,ngrid |
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1078 | alim_star_tot(ig)=0. |
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1079 | enddo |
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1080 | do ig=1,ngrid |
---|
1081 | do l=1,lalim(ig)-1 |
---|
1082 | alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) |
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1083 | enddo |
---|
1084 | enddo |
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1085 | |
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1086 | |
---|
1087 | if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 470: ig, l', ig, l |
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1088 | |
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1089 | #undef wrgrads_thermcell |
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1090 | #ifdef wrgrads_thermcell |
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1091 | call wrgradsfi(1,nlay,entr_star(igout,1:nlay),'esta ','esta ') |
---|
1092 | call wrgradsfi(1,nlay,detr_star(igout,1:nlay),'dsta ','dsta ') |
---|
1093 | call wrgradsfi(1,nlay,zbuoy(igout,1:nlay),'buoy ','buoy ') |
---|
1094 | call wrgradsfi(1,nlay,zdqt(igout,1:nlay),'dqt ','dqt ') |
---|
1095 | call wrgradsfi(1,nlay,w_est(igout,1:nlay),'w_est ','w_est ') |
---|
1096 | call wrgradsfi(1,nlay,w_est(igout,2:nlay+1),'w_es2 ','w_es2 ') |
---|
1097 | call wrgradsfi(1,nlay,zw2(igout,1:nlay),'zw2A ','zw2A ') |
---|
1098 | #endif |
---|
1099 | |
---|
1100 | |
---|
1101 | return |
---|
1102 | end |
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