| 1 | |
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| 2 | ! $Header$ |
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| 3 | |
|---|
| 4 | SUBROUTINE tlift(p, t, rr, rs, gz, plcl, icb, nk, tvp, tpk, clw, nd, nl, & |
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| 5 | dtvpdt1, dtvpdq1) |
|---|
| 6 | USE yomcst_mod_h, ONLY: RPI, RCLUM, RHPLA, RKBOL, RNAVO & |
|---|
| 7 | , RDAY, REA, REPSM, RSIYEA, RSIDAY, ROMEGA & |
|---|
| 8 | , R_ecc, R_peri, R_incl & |
|---|
| 9 | , RA, RG, R1SA & |
|---|
| 10 | , RSIGMA & |
|---|
| 11 | , R, RMD, RMV, RD, RV, RCPD & |
|---|
| 12 | , RMO3, RMCO2, RMC, RMCH4, RMN2O, RMCFC11, RMCFC12 & |
|---|
| 13 | , RCPV, RCVD, RCVV, RKAPPA, RETV, eps_w & |
|---|
| 14 | , RCW, RCS & |
|---|
| 15 | , RLVTT, RLSTT, RLMLT, RTT, RATM & |
|---|
| 16 | , RESTT, RALPW, RBETW, RGAMW, RALPS, RBETS, RGAMS & |
|---|
| 17 | , RALPD, RBETD, RGAMD |
|---|
| 18 | IMPLICIT NONE |
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| 19 | ! Argument NK ajoute (jyg) = Niveau de depart de la |
|---|
| 20 | ! convection |
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| 21 | INTEGER icb, nk, nd, nl |
|---|
| 22 | INTEGER,PARAMETER :: na=60 |
|---|
| 23 | REAL gz(nd), tpk(nd), clw(nd), plcl |
|---|
| 24 | REAL t(nd), rr(nd), rs(nd), tvp(nd), p(nd) |
|---|
| 25 | REAL dtvpdt1(nd), dtvpdq1(nd) ! Derivatives of parcel virtual |
|---|
| 26 | ! temperature wrt T1 and Q1 |
|---|
| 27 | |
|---|
| 28 | REAL clw_new(na), qi(na) |
|---|
| 29 | REAL dtpdt1(na), dtpdq1(na) ! Derivatives of parcel temperature |
|---|
| 30 | ! wrt T1 and Q1 |
|---|
| 31 | REAL gravity, cpd, cpv, cl, ci, cpvmcl, clmci, eps, alv0, alf0 |
|---|
| 32 | REAL cpp, cpinv, ah0, alf, tg, s, ahg, tc, denom, alv, es, esi |
|---|
| 33 | REAL qsat_new, snew |
|---|
| 34 | INTEGER icbl, i, imin, j, icb1 |
|---|
| 35 | |
|---|
| 36 | LOGICAL ice_conv |
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| 37 | |
|---|
| 38 | ! *** ASSIGN VALUES OF THERMODYNAMIC CONSTANTS *** |
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| 39 | |
|---|
| 40 | ! sb CPD=1005.7 |
|---|
| 41 | ! sb CPV=1870.0 |
|---|
| 42 | ! sb CL=4190.0 |
|---|
| 43 | ! sb CPVMCL=2320.0 |
|---|
| 44 | ! sb RV=461.5 |
|---|
| 45 | ! sb RD=287.04 |
|---|
| 46 | ! sb EPS=RD/RV |
|---|
| 47 | ! sb ALV0=2.501E6 |
|---|
| 48 | ! cccccccccccccccccccccc |
|---|
| 49 | ! constantes coherentes avec le modele du Centre Europeen |
|---|
| 50 | ! sb RD = 1000.0 * 1.380658E-23 * 6.0221367E+23 / 28.9644 |
|---|
| 51 | ! sb RV = 1000.0 * 1.380658E-23 * 6.0221367E+23 / 18.0153 |
|---|
| 52 | ! sb CPD = 3.5 * RD |
|---|
| 53 | ! sb CPV = 4.0 * RV |
|---|
| 54 | ! sb CL = 4218.0 |
|---|
| 55 | ! sb CI=2090.0 |
|---|
| 56 | ! sb CPVMCL=CL-CPV |
|---|
| 57 | ! sb CLMCI=CL-CI |
|---|
| 58 | ! sb EPS=RD/RV |
|---|
| 59 | ! sb ALV0=2.5008E+06 |
|---|
| 60 | ! sb ALF0=3.34E+05 |
|---|
| 61 | |
|---|
| 62 | ! ccccccccccc |
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| 63 | ! on utilise les constantes thermo du Centre Europeen: (SB) |
|---|
| 64 | |
|---|
| 65 | gravity = rg !sb: Pr que gravite ne devienne pas humidite! |
|---|
| 66 | |
|---|
| 67 | cpd = rcpd |
|---|
| 68 | cpv = rcpv |
|---|
| 69 | cl = rcw |
|---|
| 70 | ci = rcs |
|---|
| 71 | cpvmcl = cl - cpv |
|---|
| 72 | clmci = cl - ci |
|---|
| 73 | eps = rd/rv |
|---|
| 74 | alv0 = rlvtt |
|---|
| 75 | alf0 = rlmlt ! (ALF0 = RLSTT-RLVTT) |
|---|
| 76 | |
|---|
| 77 | ! ccccccccccccccccccccc |
|---|
| 78 | |
|---|
| 79 | ! *** CALCULATE CERTAIN PARCEL QUANTITIES, INCLUDING STATIC ENERGY *** |
|---|
| 80 | |
|---|
| 81 | icb1 = max(icb, 2) |
|---|
| 82 | icb1 = min(icb, nl) |
|---|
| 83 | |
|---|
| 84 | ! jyg1 |
|---|
| 85 | ! C CPP=CPD*(1.-RR(1))+RR(1)*CPV |
|---|
| 86 | cpp = cpd*(1.-rr(nk)) + rr(nk)*cpv |
|---|
| 87 | ! jyg2 |
|---|
| 88 | cpinv = 1./cpp |
|---|
| 89 | ! jyg1 |
|---|
| 90 | ! ICB may be below condensation level |
|---|
| 91 | ! CC DO 100 I=1,ICB1-1 |
|---|
| 92 | ! CC TPK(I)=T(1)-GZ(I)*CPINV |
|---|
| 93 | ! CC TVP(I)=TPK(I)*(1.+RR(1)/EPS) |
|---|
| 94 | DO i = 1, icb1 |
|---|
| 95 | clw(i) = 0.0 |
|---|
| 96 | END DO |
|---|
| 97 | |
|---|
| 98 | DO i = nk, icb1 |
|---|
| 99 | tpk(i) = t(nk) - (gz(i)-gz(nk))*cpinv |
|---|
| 100 | ! jyg1 |
|---|
| 101 | ! CC TVP(I)=TPK(I)*(1.+RR(NK)/EPS) |
|---|
| 102 | tvp(i) = tpk(i)*(1.+rr(nk)/eps-rr(nk)) |
|---|
| 103 | ! jyg2 |
|---|
| 104 | dtvpdt1(i) = 1. + rr(nk)/eps - rr(nk) |
|---|
| 105 | dtvpdq1(i) = tpk(i)*(1./eps-1.) |
|---|
| 106 | |
|---|
| 107 | ! jyg2 |
|---|
| 108 | |
|---|
| 109 | END DO |
|---|
| 110 | |
|---|
| 111 | |
|---|
| 112 | ! *** FIND LIFTED PARCEL TEMPERATURE AND MIXING RATIO *** |
|---|
| 113 | |
|---|
| 114 | ! jyg1 |
|---|
| 115 | ! C AH0=(CPD*(1.-RR(1))+CL*RR(1))*T(1) |
|---|
| 116 | ! C $ +RR(1)*(ALV0-CPVMCL*(T(1)-273.15)) |
|---|
| 117 | ah0 = (cpd*(1.-rr(nk))+cl*rr(nk))*t(nk) + rr(nk)*(alv0-cpvmcl*(t(nk)-273.15 & |
|---|
| 118 | )) + gz(nk) |
|---|
| 119 | ! jyg2 |
|---|
| 120 | |
|---|
| 121 | ! jyg1 |
|---|
| 122 | imin = icb1 |
|---|
| 123 | ! If ICB is below LCL, start loop at ICB+1 |
|---|
| 124 | IF (plcl<p(icb1)) imin = min(imin+1, nl) |
|---|
| 125 | |
|---|
| 126 | ! CC DO 300 I=ICB1,NL |
|---|
| 127 | DO i = imin, nl |
|---|
| 128 | ! jyg2 |
|---|
| 129 | alv = alv0 - cpvmcl*(t(i)-273.15) |
|---|
| 130 | alf = alf0 + clmci*(t(i)-273.15) |
|---|
| 131 | |
|---|
| 132 | rg = rs(i) |
|---|
| 133 | tg = t(i) |
|---|
| 134 | ! S=CPD+ALV*ALV*RG/(RV*T(I)*T(I)) |
|---|
| 135 | ! jyg1 |
|---|
| 136 | ! C S=CPD*(1.-RR(1))+CL*RR(1)+ALV*ALV*RG/(RV*T(I)*T(I)) |
|---|
| 137 | s = cpd*(1.-rr(nk)) + cl*rr(nk) + alv*alv*rg/(rv*t(i)*t(i)) |
|---|
| 138 | ! jyg2 |
|---|
| 139 | s = 1./s |
|---|
| 140 | |
|---|
| 141 | DO j = 1, 2 |
|---|
| 142 | ! jyg1 |
|---|
| 143 | ! C AHG=CPD*TG+(CL-CPD)*RR(1)*TG+ALV*RG+GZ(I) |
|---|
| 144 | ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*rr(nk)*tg + alv*rg + gz(i) |
|---|
| 145 | ! jyg2 |
|---|
| 146 | tg = tg + s*(ah0-ahg) |
|---|
| 147 | tc = tg - 273.15 |
|---|
| 148 | denom = 243.5 + tc |
|---|
| 149 | denom = max(denom, 1.0) |
|---|
| 150 | |
|---|
| 151 | ! FORMULE DE BOLTON POUR PSAT |
|---|
| 152 | |
|---|
| 153 | es = 6.112*exp(17.67*tc/denom) |
|---|
| 154 | rg = eps*es/(p(i)-es*(1.-eps)) |
|---|
| 155 | |
|---|
| 156 | |
|---|
| 157 | END DO |
|---|
| 158 | |
|---|
| 159 | ! jyg1 |
|---|
| 160 | ! C TPK(I)=(AH0-GZ(I)-ALV*RG)/(CPD+(CL-CPD)*RR(1)) |
|---|
| 161 | tpk(i) = (ah0-gz(i)-alv*rg)/(cpd+(cl-cpd)*rr(nk)) |
|---|
| 162 | ! jyg2 |
|---|
| 163 | ! TPK(I)=(AH0-GZ(I)-ALV*RG-(CL-CPD)*T(I)*RR(1))/CPD |
|---|
| 164 | |
|---|
| 165 | ! jyg1 |
|---|
| 166 | ! C CLW(I)=RR(1)-RG |
|---|
| 167 | clw(i) = rr(nk) - rg |
|---|
| 168 | ! jyg2 |
|---|
| 169 | clw(i) = max(0.0, clw(i)) |
|---|
| 170 | ! jyg1 |
|---|
| 171 | ! CC TVP(I)=TPK(I)*(1.+RG/EPS) |
|---|
| 172 | tvp(i) = tpk(i)*(1.+rg/eps-rr(nk)) |
|---|
| 173 | ! jyg2 |
|---|
| 174 | |
|---|
| 175 | ! jyg1 Derivatives |
|---|
| 176 | |
|---|
| 177 | dtpdt1(i) = cpd*s |
|---|
| 178 | dtpdq1(i) = alv*s |
|---|
| 179 | |
|---|
| 180 | dtvpdt1(i) = dtpdt1(i)*(1.+rg/eps-rr(nk)+alv*rg/(rd*tpk(i))) |
|---|
| 181 | dtvpdq1(i) = dtpdq1(i)*(1.+rg/eps-rr(nk)+alv*rg/(rd*tpk(i))) - tpk(i) |
|---|
| 182 | |
|---|
| 183 | ! jyg2 |
|---|
| 184 | |
|---|
| 185 | END DO |
|---|
| 186 | |
|---|
| 187 | ice_conv = .FALSE. |
|---|
| 188 | |
|---|
| 189 | IF (ice_conv) THEN |
|---|
| 190 | |
|---|
| 191 | ! JAM |
|---|
| 192 | ! RAJOUT DE LA PROCEDURE ICEFRAC |
|---|
| 193 | |
|---|
| 194 | ! sb CALL ICEFRAC(T,CLW,CLW_NEW,QI,ND,NL) |
|---|
| 195 | |
|---|
| 196 | DO i = icb1, nl |
|---|
| 197 | IF (t(i)<263.15) THEN |
|---|
| 198 | tg = tpk(i) |
|---|
| 199 | tc = tpk(i) - 273.15 |
|---|
| 200 | denom = 243.5 + tc |
|---|
| 201 | es = 6.112*exp(17.67*tc/denom) |
|---|
| 202 | alv = alv0 - cpvmcl*(t(i)-273.15) |
|---|
| 203 | alf = alf0 + clmci*(t(i)-273.15) |
|---|
| 204 | |
|---|
| 205 | DO j = 1, 4 |
|---|
| 206 | esi = exp(23.33086-(6111.72784/tpk(i))+0.15215*log(tpk(i))) |
|---|
| 207 | qsat_new = eps*esi/(p(i)-esi*(1.-eps)) |
|---|
| 208 | ! CC SNEW= |
|---|
| 209 | ! CPD*(1.-RR(1))+CL*RR(1)+ALV*ALV*QSAT_NEW/(RV*TPK(I)*TPK(I)) |
|---|
| 210 | snew = cpd*(1.-rr(nk)) + cl*rr(nk) + alv*alv*qsat_new/(rv*tpk(i)* & |
|---|
| 211 | tpk(i)) |
|---|
| 212 | |
|---|
| 213 | snew = 1./snew |
|---|
| 214 | tpk(i) = tg + (alf*qi(i)+alv*rg*(1.-(esi/es)))*snew |
|---|
| 215 | ! @$$ PRINT*,'################################' |
|---|
| 216 | ! @$$ PRINT*,TPK(I) |
|---|
| 217 | ! @$$ PRINT*,(ALF*QI(I)+ALV*RG*(1.-(ESI/ES)))*SNEW |
|---|
| 218 | END DO |
|---|
| 219 | ! CC CLW(I)=RR(1)-QSAT_NEW |
|---|
| 220 | clw(i) = rr(nk) - qsat_new |
|---|
| 221 | clw(i) = max(0.0, clw(i)) |
|---|
| 222 | ! jyg1 |
|---|
| 223 | ! CC TVP(I)=TPK(I)*(1.+QSAT_NEW/EPS) |
|---|
| 224 | tvp(i) = tpk(i)*(1.+qsat_new/eps-rr(nk)) |
|---|
| 225 | ! jyg2 |
|---|
| 226 | ELSE |
|---|
| 227 | CONTINUE |
|---|
| 228 | END IF |
|---|
| 229 | |
|---|
| 230 | END DO |
|---|
| 231 | |
|---|
| 232 | END IF |
|---|
| 233 | |
|---|
| 234 | |
|---|
| 235 | ! ***************************************************** |
|---|
| 236 | ! * BK : RAJOUT DE LA TEMPERATURE DES ASCENDANCES |
|---|
| 237 | ! * NON DILUES AU NIVEAU KLEV = ND |
|---|
| 238 | ! * POSONS LE ENVIRON EGAL A CELUI DE KLEV-1 |
|---|
| 239 | ! ******************************************************* |
|---|
| 240 | |
|---|
| 241 | tpk(nl+1) = tpk(nl) |
|---|
| 242 | |
|---|
| 243 | ! ****************************************************** |
|---|
| 244 | |
|---|
| 245 | rg = gravity ! RG redevient la gravite de YOMCST (sb) |
|---|
| 246 | |
|---|
| 247 | |
|---|
| 248 | RETURN |
|---|
| 249 | END SUBROUTINE tlift |
|---|
| 250 | |
|---|
| 251 | |
|---|
| 252 | |
|---|
| 253 | |
|---|
| 254 | |
|---|
| 255 | |
|---|
| 256 | |
|---|
| 257 | |
|---|
