| 1 | ! |
|---|
| 2 | ! $Id: thermcell_main.F90 3451 2019-01-27 11:07:30Z fhourdin $ |
|---|
| 3 | ! |
|---|
| 4 | SUBROUTINE thermcell_main(itap,ngrid,nlay,ptimestep & |
|---|
| 5 | & ,pplay,pplev,pphi,debut & |
|---|
| 6 | & ,pu,pv,pt,po & |
|---|
| 7 | & ,pduadj,pdvadj,pdtadj,pdoadj & |
|---|
| 8 | & ,fm0,entr0,detr0,zqta,zqla,lmax & |
|---|
| 9 | & ,ratqscth,ratqsdiff,zqsatth & |
|---|
| 10 | & ,Ale_bl,Alp_bl,lalim_conv,wght_th & |
|---|
| 11 | & ,zmax0, f0,zw2,fraca,ztv & |
|---|
| 12 | & ,zpspsk,ztla,zthl & |
|---|
| 13 | !!! nrlmd le 10/04/2012 |
|---|
| 14 | & ,pbl_tke,pctsrf,omega,airephy & |
|---|
| 15 | & ,zlcl,fraca0,w0,w_conv,therm_tke_max0,env_tke_max0 & |
|---|
| 16 | & ,n2,s2,ale_bl_stat & |
|---|
| 17 | & ,therm_tke_max,env_tke_max & |
|---|
| 18 | & ,alp_bl_det,alp_bl_fluct_m,alp_bl_fluct_tke & |
|---|
| 19 | & ,alp_bl_conv,alp_bl_stat & |
|---|
| 20 | !!! fin nrlmd le 10/04/2012 |
|---|
| 21 | & ,ztva & |
|---|
| 22 | #ifdef ISO |
|---|
| 23 | & ,xtpo,xtpdoadj & |
|---|
| 24 | #endif |
|---|
| 25 | & ) |
|---|
| 26 | |
|---|
| 27 | USE dimphy |
|---|
| 28 | USE ioipsl |
|---|
| 29 | USE indice_sol_mod |
|---|
| 30 | USE print_control_mod, ONLY: lunout,prt_level |
|---|
| 31 | #ifdef ISO |
|---|
| 32 | USE infotrac_phy, ONLY : ntraciso |
|---|
| 33 | #ifdef ISOVERIF |
|---|
| 34 | USE isotopes_mod, ONLY : iso_eau,iso_HDO |
|---|
| 35 | USE isotopes_verif_mod, ONLY: iso_verif_egalite, & |
|---|
| 36 | iso_verif_aberrant_encadre |
|---|
| 37 | #endif |
|---|
| 38 | #endif |
|---|
| 39 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 40 | |
|---|
| 41 | !======================================================================= |
|---|
| 42 | ! Auteurs: Frederic Hourdin, Catherine Rio, Anne Mathieu |
|---|
| 43 | ! Version du 09.02.07 |
|---|
| 44 | ! Calcul du transport vertical dans la couche limite en presence |
|---|
| 45 | ! de "thermiques" explicitement representes avec processus nuageux |
|---|
| 46 | ! |
|---|
| 47 | ! Reecriture a partir d'un listing papier a Habas, le 14/02/00 |
|---|
| 48 | ! |
|---|
| 49 | ! le thermique est suppose homogene et dissipe par melange avec |
|---|
| 50 | ! son environnement. la longueur l_mix controle l'efficacite du |
|---|
| 51 | ! melange |
|---|
| 52 | ! |
|---|
| 53 | ! Le calcul du transport des differentes especes se fait en prenant |
|---|
| 54 | ! en compte: |
|---|
| 55 | ! 1. un flux de masse montant |
|---|
| 56 | ! 2. un flux de masse descendant |
|---|
| 57 | ! 3. un entrainement |
|---|
| 58 | ! 4. un detrainement |
|---|
| 59 | ! |
|---|
| 60 | ! Modif 2013/01/04 (FH hourdin@lmd.jussieu.fr) |
|---|
| 61 | ! Introduction of an implicit computation of vertical advection in |
|---|
| 62 | ! the environment of thermal plumes in thermcell_dq |
|---|
| 63 | ! impl = 0 : explicit, 1 : implicit, -1 : old version |
|---|
| 64 | ! controled by iflag_thermals = |
|---|
| 65 | ! 15, 16 run with impl=-1 : numerical convergence with NPv3 |
|---|
| 66 | ! 17, 18 run with impl=1 : more stable |
|---|
| 67 | ! 15 and 17 correspond to the activation of the stratocumulus "bidouille" |
|---|
| 68 | ! |
|---|
| 69 | !======================================================================= |
|---|
| 70 | |
|---|
| 71 | |
|---|
| 72 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 73 | ! declarations: |
|---|
| 74 | ! ------------- |
|---|
| 75 | |
|---|
| 76 | #include "YOMCST.h" |
|---|
| 77 | #include "YOETHF.h" |
|---|
| 78 | #include "FCTTRE.h" |
|---|
| 79 | #include "thermcell.h" |
|---|
| 80 | |
|---|
| 81 | ! arguments: |
|---|
| 82 | ! ---------- |
|---|
| 83 | |
|---|
| 84 | !IM 140508 |
|---|
| 85 | INTEGER itap |
|---|
| 86 | |
|---|
| 87 | INTEGER ngrid,nlay |
|---|
| 88 | real ptimestep |
|---|
| 89 | REAL pt(ngrid,nlay),pdtadj(ngrid,nlay) |
|---|
| 90 | REAL pu(ngrid,nlay),pduadj(ngrid,nlay) |
|---|
| 91 | REAL pv(ngrid,nlay),pdvadj(ngrid,nlay) |
|---|
| 92 | REAL po(ngrid,nlay),pdoadj(ngrid,nlay) |
|---|
| 93 | REAL pplay(ngrid,nlay),pplev(ngrid,nlay+1) |
|---|
| 94 | real pphi(ngrid,nlay) |
|---|
| 95 | LOGICAL debut |
|---|
| 96 | |
|---|
| 97 | ! local: |
|---|
| 98 | ! ------ |
|---|
| 99 | |
|---|
| 100 | integer icount |
|---|
| 101 | |
|---|
| 102 | integer, save :: dvdq=1,dqimpl=-1 |
|---|
| 103 | !$OMP THREADPRIVATE(dvdq,dqimpl) |
|---|
| 104 | data icount/0/ |
|---|
| 105 | save icount |
|---|
| 106 | !$OMP THREADPRIVATE(icount) |
|---|
| 107 | |
|---|
| 108 | integer,save :: igout=1 |
|---|
| 109 | !$OMP THREADPRIVATE(igout) |
|---|
| 110 | integer,save :: lunout1=6 |
|---|
| 111 | !$OMP THREADPRIVATE(lunout1) |
|---|
| 112 | integer,save :: lev_out=10 |
|---|
| 113 | !$OMP THREADPRIVATE(lev_out) |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | REAL susqr2pi, Reuler |
|---|
| 116 | |
|---|
| 117 | INTEGER ig,k,l,ll,ierr |
|---|
| 118 | real zsortie1d(klon) |
|---|
| 119 | INTEGER lmax(klon),lmin(klon),lalim(klon) |
|---|
| 120 | INTEGER lmix(klon) |
|---|
| 121 | INTEGER lmix_bis(klon) |
|---|
| 122 | real linter(klon) |
|---|
| 123 | real zmix(klon) |
|---|
| 124 | real zmax(klon),zw2(klon,klev+1),ztva(klon,klev),zw_est(klon,klev+1),ztva_est(klon,klev) |
|---|
| 125 | ! real fraca(klon,klev) |
|---|
| 126 | |
|---|
| 127 | real zmax_sec(klon) |
|---|
| 128 | !on garde le zmax du pas de temps precedent |
|---|
| 129 | real zmax0(klon) |
|---|
| 130 | !FH/IM save zmax0 |
|---|
| 131 | |
|---|
| 132 | real lambda |
|---|
| 133 | |
|---|
| 134 | real zlev(klon,klev+1),zlay(klon,klev) |
|---|
| 135 | real deltaz(klon,klev) |
|---|
| 136 | REAL zh(klon,klev) |
|---|
| 137 | real zthl(klon,klev),zdthladj(klon,klev) |
|---|
| 138 | REAL ztv(klon,klev) |
|---|
| 139 | real zu(klon,klev),zv(klon,klev),zo(klon,klev) |
|---|
| 140 | real zl(klon,klev) |
|---|
| 141 | real zsortie(klon,klev) |
|---|
| 142 | real zva(klon,klev) |
|---|
| 143 | real zua(klon,klev) |
|---|
| 144 | real zoa(klon,klev) |
|---|
| 145 | |
|---|
| 146 | real zta(klon,klev) |
|---|
| 147 | real zha(klon,klev) |
|---|
| 148 | real fraca(klon,klev+1) |
|---|
| 149 | real zf,zf2 |
|---|
| 150 | real thetath2(klon,klev),wth2(klon,klev),wth3(klon,klev) |
|---|
| 151 | real q2(klon,klev) |
|---|
| 152 | ! FH probleme de dimensionnement avec l'allocation dynamique |
|---|
| 153 | ! common/comtherm/thetath2,wth2 |
|---|
| 154 | real wq(klon,klev) |
|---|
| 155 | real wthl(klon,klev) |
|---|
| 156 | real wthv(klon,klev) |
|---|
| 157 | |
|---|
| 158 | real ratqscth(klon,klev) |
|---|
| 159 | real var |
|---|
| 160 | real vardiff |
|---|
| 161 | real ratqsdiff(klon,klev) |
|---|
| 162 | |
|---|
| 163 | logical sorties |
|---|
| 164 | real rho(klon,klev),rhobarz(klon,klev),masse(klon,klev) |
|---|
| 165 | real zpspsk(klon,klev) |
|---|
| 166 | |
|---|
| 167 | real wmax(klon) |
|---|
| 168 | real wmax_tmp(klon) |
|---|
| 169 | real wmax_sec(klon) |
|---|
| 170 | real fm0(klon,klev+1),entr0(klon,klev),detr0(klon,klev) |
|---|
| 171 | real fm(klon,klev+1),entr(klon,klev),detr(klon,klev) |
|---|
| 172 | |
|---|
| 173 | real ztla(klon,klev),zqla(klon,klev),zqta(klon,klev) |
|---|
| 174 | !niveau de condensation |
|---|
| 175 | integer nivcon(klon) |
|---|
| 176 | real zcon(klon) |
|---|
| 177 | REAL CHI |
|---|
| 178 | real zcon2(klon) |
|---|
| 179 | real pcon(klon) |
|---|
| 180 | real zqsat(klon,klev) |
|---|
| 181 | real zqsatth(klon,klev) |
|---|
| 182 | |
|---|
| 183 | real f_star(klon,klev+1),entr_star(klon,klev) |
|---|
| 184 | real detr_star(klon,klev) |
|---|
| 185 | real alim_star_tot(klon) |
|---|
| 186 | real alim_star(klon,klev) |
|---|
| 187 | real alim_star_clos(klon,klev) |
|---|
| 188 | real f(klon), f0(klon) |
|---|
| 189 | !FH/IM save f0 |
|---|
| 190 | real zlevinter(klon) |
|---|
| 191 | real seuil |
|---|
| 192 | real csc(klon,klev) |
|---|
| 193 | |
|---|
| 194 | !!! nrlmd le 10/04/2012 |
|---|
| 195 | |
|---|
| 196 | !------Entrées |
|---|
| 197 | real pbl_tke(klon,klev+1,nbsrf) |
|---|
| 198 | real pctsrf(klon,nbsrf) |
|---|
| 199 | real omega(klon,klev) |
|---|
| 200 | real airephy(klon) |
|---|
| 201 | !------Sorties |
|---|
| 202 | real zlcl(klon),fraca0(klon),w0(klon),w_conv(klon) |
|---|
| 203 | real therm_tke_max0(klon),env_tke_max0(klon) |
|---|
| 204 | real n2(klon),s2(klon) |
|---|
| 205 | real ale_bl_stat(klon) |
|---|
| 206 | real therm_tke_max(klon,klev),env_tke_max(klon,klev) |
|---|
| 207 | real alp_bl_det(klon),alp_bl_fluct_m(klon),alp_bl_fluct_tke(klon),alp_bl_conv(klon),alp_bl_stat(klon) |
|---|
| 208 | !------Local |
|---|
| 209 | integer nsrf |
|---|
| 210 | real rhobarz0(klon) ! Densité au LCL |
|---|
| 211 | logical ok_lcl(klon) ! Existence du LCL des thermiques |
|---|
| 212 | integer klcl(klon) ! Niveau du LCL |
|---|
| 213 | real interp(klon) ! Coef d'interpolation pour le LCL |
|---|
| 214 | !--Triggering |
|---|
| 215 | real Su ! Surface unité: celle d'un updraft élémentaire |
|---|
| 216 | parameter(Su=4e4) |
|---|
| 217 | real hcoef ! Coefficient directeur pour le calcul de s2 |
|---|
| 218 | parameter(hcoef=1) |
|---|
| 219 | real hmincoef ! Coefficient directeur pour l'ordonnée à l'origine pour le calcul de s2 |
|---|
| 220 | parameter(hmincoef=0.3) |
|---|
| 221 | real eps1 ! Fraction de surface occupée par la population 1 : eps1=n1*s1/(fraca0*Sd) |
|---|
| 222 | parameter(eps1=0.3) |
|---|
| 223 | real hmin(ngrid) ! Ordonnée à l'origine pour le calcul de s2 |
|---|
| 224 | real zmax_moy(ngrid) ! Hauteur moyenne des thermiques : zmax_moy = zlcl + 0.33 (zmax-zlcl) |
|---|
| 225 | real zmax_moy_coef |
|---|
| 226 | parameter(zmax_moy_coef=0.33) |
|---|
| 227 | real depth(klon) ! Epaisseur moyenne du cumulus |
|---|
| 228 | real w_max(klon) ! Vitesse max statistique |
|---|
| 229 | real s_max(klon) |
|---|
| 230 | !--Closure |
|---|
| 231 | real pbl_tke_max(klon,klev) ! Profil de TKE moyenne |
|---|
| 232 | real pbl_tke_max0(klon) ! TKE moyenne au LCL |
|---|
| 233 | real w_ls(klon,klev) ! Vitesse verticale grande échelle (m/s) |
|---|
| 234 | real coef_m ! On considère un rendement pour alp_bl_fluct_m |
|---|
| 235 | parameter(coef_m=1.) |
|---|
| 236 | real coef_tke ! On considère un rendement pour alp_bl_fluct_tke |
|---|
| 237 | parameter(coef_tke=1.) |
|---|
| 238 | |
|---|
| 239 | !!! fin nrlmd le 10/04/2012 |
|---|
| 240 | |
|---|
| 241 | ! |
|---|
| 242 | !nouvelles variables pour la convection |
|---|
| 243 | real Ale_bl(klon) |
|---|
| 244 | real Alp_bl(klon) |
|---|
| 245 | real alp_int(klon),dp_int(klon),zdp |
|---|
| 246 | real ale_int(klon) |
|---|
| 247 | integer n_int(klon) |
|---|
| 248 | real fm_tot(klon) |
|---|
| 249 | real wght_th(klon,klev) |
|---|
| 250 | integer lalim_conv(klon) |
|---|
| 251 | !v1d logical therm |
|---|
| 252 | !v1d save therm |
|---|
| 253 | |
|---|
| 254 | character*2 str2 |
|---|
| 255 | character*10 str10 |
|---|
| 256 | |
|---|
| 257 | character (len=20) :: modname='thermcell_main' |
|---|
| 258 | character (len=80) :: abort_message |
|---|
| 259 | |
|---|
| 260 | EXTERNAL SCOPY |
|---|
| 261 | |
|---|
| 262 | #ifdef ISO |
|---|
| 263 | REAL xtpo(ntraciso,ngrid,nlay),xtpdoadj(ntraciso,ngrid,nlay) |
|---|
| 264 | REAL xtzo(ntraciso,klon,klev) |
|---|
| 265 | REAL xtpdoadj_tmp(ngrid,nlay) |
|---|
| 266 | REAL xtpo_tmp(klon,klev) |
|---|
| 267 | REAL xtzo_tmp(klon,klev) |
|---|
| 268 | integer ixt |
|---|
| 269 | real xtzl(ntraciso,klon,klev) ! Rq: n'est pas utilisé? Juste diagnostiqué dans thermcell_env. A supprimer? |
|---|
| 270 | #endif |
|---|
| 271 | ! |
|---|
| 272 | |
|---|
| 273 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 274 | ! initialisation: |
|---|
| 275 | ! --------------- |
|---|
| 276 | ! |
|---|
| 277 | |
|---|
| 278 | seuil=0.25 |
|---|
| 279 | |
|---|
| 280 | if (debut) then |
|---|
| 281 | if (iflag_thermals==15.or.iflag_thermals==16) then |
|---|
| 282 | dvdq=0 |
|---|
| 283 | dqimpl=-1 |
|---|
| 284 | else |
|---|
| 285 | dvdq=1 |
|---|
| 286 | dqimpl=1 |
|---|
| 287 | endif |
|---|
| 288 | |
|---|
| 289 | fm0=0. |
|---|
| 290 | entr0=0. |
|---|
| 291 | detr0=0. |
|---|
| 292 | endif |
|---|
| 293 | fm=0. ; entr=0. ; detr=0. |
|---|
| 294 | icount=icount+1 |
|---|
| 295 | |
|---|
| 296 | !IM 090508 beg |
|---|
| 297 | !print*,'=====================================================================' |
|---|
| 298 | !print*,'=====================================================================' |
|---|
| 299 | !print*,' PAS ',icount,' PAS ',icount,' PAS ',icount,' PAS ',icount |
|---|
| 300 | !print*,'=====================================================================' |
|---|
| 301 | !print*,'=====================================================================' |
|---|
| 302 | !IM 090508 end |
|---|
| 303 | |
|---|
| 304 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main V4' |
|---|
| 305 | |
|---|
| 306 | sorties=.true. |
|---|
| 307 | IF(ngrid.NE.klon) THEN |
|---|
| 308 | PRINT* |
|---|
| 309 | PRINT*,'STOP dans convadj' |
|---|
| 310 | PRINT*,'ngrid =',ngrid |
|---|
| 311 | PRINT*,'klon =',klon |
|---|
| 312 | ENDIF |
|---|
| 313 | ! |
|---|
| 314 | ! write(lunout,*)'WARNING thermcell_main f0=max(f0,1.e-2)' |
|---|
| 315 | do ig=1,klon |
|---|
| 316 | f0(ig)=max(f0(ig),1.e-2) |
|---|
| 317 | zmax0(ig)=max(zmax0(ig),40.) |
|---|
| 318 | !IMmarche pas ?! if (f0(ig)<1.e-2) f0(ig)=1.e-2 |
|---|
| 319 | enddo |
|---|
| 320 | |
|---|
| 321 | if (prt_level.ge.20) then |
|---|
| 322 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 323 | print*,'th_main ig f0',ig,f0(ig) |
|---|
| 324 | enddo |
|---|
| 325 | endif |
|---|
| 326 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 327 | ! Calcul de T,q,ql a partir de Tl et qT dans l environnement |
|---|
| 328 | ! -------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 329 | ! |
|---|
| 330 | CALL thermcell_env(ngrid,nlay,po,pt,pu,pv,pplay, & |
|---|
| 331 | & pplev,zo,zh,zl,ztv,zthl,zu,zv,zpspsk,zqsat,lev_out & |
|---|
| 332 | #ifdef ISO |
|---|
| 333 | & ,xtpo,xtzo,xtzl & |
|---|
| 334 | #endif |
|---|
| 335 | & ) |
|---|
| 336 | |
|---|
| 337 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_env' |
|---|
| 338 | |
|---|
| 339 | !------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 340 | ! -------------------- |
|---|
| 341 | ! |
|---|
| 342 | ! |
|---|
| 343 | ! + + + + + + + + + + + |
|---|
| 344 | ! |
|---|
| 345 | ! |
|---|
| 346 | ! wa, fraca, wd, fracd -------------------- zlev(2), rhobarz |
|---|
| 347 | ! wh,wt,wo ... |
|---|
| 348 | ! |
|---|
| 349 | ! + + + + + + + + + + + zh,zu,zv,zo,rho |
|---|
| 350 | ! |
|---|
| 351 | ! |
|---|
| 352 | ! -------------------- zlev(1) |
|---|
| 353 | ! \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ |
|---|
| 354 | ! |
|---|
| 355 | ! |
|---|
| 356 | |
|---|
| 357 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 358 | ! Calcul des altitudes des couches |
|---|
| 359 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 360 | |
|---|
| 361 | do l=2,nlay |
|---|
| 362 | zlev(:,l)=0.5*(pphi(:,l)+pphi(:,l-1))/RG |
|---|
| 363 | enddo |
|---|
| 364 | zlev(:,1)=0. |
|---|
| 365 | zlev(:,nlay+1)=(2.*pphi(:,klev)-pphi(:,klev-1))/RG |
|---|
| 366 | do l=1,nlay |
|---|
| 367 | zlay(:,l)=pphi(:,l)/RG |
|---|
| 368 | enddo |
|---|
| 369 | !calcul de l epaisseur des couches |
|---|
| 370 | do l=1,nlay |
|---|
| 371 | deltaz(:,l)=zlev(:,l+1)-zlev(:,l) |
|---|
| 372 | enddo |
|---|
| 373 | |
|---|
| 374 | ! print*,'2 OK convect8' |
|---|
| 375 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 376 | ! Calcul des densites |
|---|
| 377 | !----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 378 | |
|---|
| 379 | rho(:,:)=pplay(:,:)/(zpspsk(:,:)*RD*ztv(:,:)) |
|---|
| 380 | |
|---|
| 381 | if (prt_level.ge.10)write(lunout,*) & |
|---|
| 382 | & 'WARNING thermcell_main rhobarz(:,1)=rho(:,1)' |
|---|
| 383 | rhobarz(:,1)=rho(:,1) |
|---|
| 384 | |
|---|
| 385 | do l=2,nlay |
|---|
| 386 | rhobarz(:,l)=0.5*(rho(:,l)+rho(:,l-1)) |
|---|
| 387 | enddo |
|---|
| 388 | |
|---|
| 389 | !calcul de la masse |
|---|
| 390 | do l=1,nlay |
|---|
| 391 | masse(:,l)=(pplev(:,l)-pplev(:,l+1))/RG |
|---|
| 392 | enddo |
|---|
| 393 | |
|---|
| 394 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres initialisation' |
|---|
| 395 | |
|---|
| 396 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 397 | ! |
|---|
| 398 | ! /|\ |
|---|
| 399 | ! -------- | F_k+1 ------- |
|---|
| 400 | ! ----> D_k |
|---|
| 401 | ! /|\ <---- E_k , A_k |
|---|
| 402 | ! -------- | F_k --------- |
|---|
| 403 | ! ----> D_k-1 |
|---|
| 404 | ! <---- E_k-1 , A_k-1 |
|---|
| 405 | ! |
|---|
| 406 | ! |
|---|
| 407 | ! |
|---|
| 408 | ! |
|---|
| 409 | ! |
|---|
| 410 | ! --------------------------- |
|---|
| 411 | ! |
|---|
| 412 | ! ----- F_lmax+1=0 ---------- \ |
|---|
| 413 | ! lmax (zmax) | |
|---|
| 414 | ! --------------------------- | |
|---|
| 415 | ! | |
|---|
| 416 | ! --------------------------- | |
|---|
| 417 | ! | |
|---|
| 418 | ! --------------------------- | |
|---|
| 419 | ! | |
|---|
| 420 | ! --------------------------- | |
|---|
| 421 | ! | |
|---|
| 422 | ! --------------------------- | |
|---|
| 423 | ! | E |
|---|
| 424 | ! --------------------------- | D |
|---|
| 425 | ! | |
|---|
| 426 | ! --------------------------- | |
|---|
| 427 | ! | |
|---|
| 428 | ! --------------------------- \ | |
|---|
| 429 | ! lalim | | |
|---|
| 430 | ! --------------------------- | | |
|---|
| 431 | ! | | |
|---|
| 432 | ! --------------------------- | | |
|---|
| 433 | ! | A | |
|---|
| 434 | ! --------------------------- | | |
|---|
| 435 | ! | | |
|---|
| 436 | ! --------------------------- | | |
|---|
| 437 | ! lmin (=1 pour le moment) | | |
|---|
| 438 | ! ----- F_lmin=0 ------------ / / |
|---|
| 439 | ! |
|---|
| 440 | ! --------------------------- |
|---|
| 441 | ! ////////////////////////// |
|---|
| 442 | ! |
|---|
| 443 | ! |
|---|
| 444 | !============================================================================= |
|---|
| 445 | ! Calculs initiaux ne faisant pas intervenir les changements de phase |
|---|
| 446 | !============================================================================= |
|---|
| 447 | |
|---|
| 448 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 449 | ! 1. alim_star est le profil vertical de l'alimentation a la base du |
|---|
| 450 | ! panache thermique, calcule a partir de la flotabilite de l'air sec |
|---|
| 451 | ! 2. lmin et lalim sont les indices inferieurs et superieurs de alim_star |
|---|
| 452 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 453 | ! |
|---|
| 454 | entr_star=0. ; detr_star=0. ; alim_star=0. ; alim_star_tot=0. |
|---|
| 455 | lmin=1 |
|---|
| 456 | |
|---|
| 457 | !----------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 458 | ! 3. wmax_sec et zmax_sec sont les vitesses et altitudes maximum d'un |
|---|
| 459 | ! panache sec conservatif (e=d=0) alimente selon alim_star |
|---|
| 460 | ! Il s'agit d'un calcul de type CAPE |
|---|
| 461 | ! zmax_sec est utilise pour determiner la geometrie du thermique. |
|---|
| 462 | !------------------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 463 | !--------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 464 | !calcul du melange et des variables dans le thermique |
|---|
| 465 | !-------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 466 | ! |
|---|
| 467 | if (prt_level.ge.1) print*,'avant thermcell_plume ',lev_out |
|---|
| 468 | |
|---|
| 469 | !===================================================================== |
|---|
| 470 | ! Old version of thermcell_plume in thermcell_plume_6A.F90 |
|---|
| 471 | ! It includes both thermcell_plume_6A and thermcell_plume_5B corresponding |
|---|
| 472 | ! to the 5B and 6A versions used for CMIP5 and CMIP6. |
|---|
| 473 | ! The latest was previously named thermcellV1_plume. |
|---|
| 474 | ! The new thermcell_plume is a clean version (removing obsolete |
|---|
| 475 | ! options) of thermcell_plume_6A. |
|---|
| 476 | ! The 3 versions are controled by |
|---|
| 477 | ! flag_thermals_ed <= 9 thermcell_plume_6A |
|---|
| 478 | ! <= 19 thermcell_plume_5B |
|---|
| 479 | ! else thermcell_plume (default 20 for convergence with 6A) |
|---|
| 480 | ! Fredho |
|---|
| 481 | !===================================================================== |
|---|
| 482 | |
|---|
| 483 | if (iflag_thermals_ed<=9) then |
|---|
| 484 | ! print*,'THERM NOUVELLE/NOUVELLE Arnaud' |
|---|
| 485 | CALL thermcell_plume_6A(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,& |
|---|
| 486 | & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & |
|---|
| 487 | & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & |
|---|
| 488 | & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,zw_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & |
|---|
| 489 | & ,lev_out,lunout1,igout) |
|---|
| 490 | |
|---|
| 491 | elseif (iflag_thermals_ed<=19) then |
|---|
| 492 | ! print*,'THERM RIO et al 2010, version d Arnaud' |
|---|
| 493 | CALL thermcell_plume_5B(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,& |
|---|
| 494 | & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & |
|---|
| 495 | & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & |
|---|
| 496 | & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,zw_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & |
|---|
| 497 | & ,lev_out,lunout1,igout) |
|---|
| 498 | else |
|---|
| 499 | CALL thermcell_plume(itap,ngrid,nlay,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz,& |
|---|
| 500 | & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & |
|---|
| 501 | & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & |
|---|
| 502 | & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,zw_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & |
|---|
| 503 | & ,lev_out,lunout1,igout) |
|---|
| 504 | endif |
|---|
| 505 | |
|---|
| 506 | if (prt_level.ge.1) print*,'apres thermcell_plume ',lev_out |
|---|
| 507 | |
|---|
| 508 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_plum lalim ') |
|---|
| 509 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmix ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_plum lmix ') |
|---|
| 510 | |
|---|
| 511 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_plume' |
|---|
| 512 | if (prt_level.ge.10) then |
|---|
| 513 | write(lunout1,*) 'Dans thermcell_main 2' |
|---|
| 514 | write(lunout1,*) 'lmin ',lmin(igout) |
|---|
| 515 | write(lunout1,*) 'lalim ',lalim(igout) |
|---|
| 516 | write(lunout1,*) ' ig l alim_star entr_star detr_star f_star ' |
|---|
| 517 | write(lunout1,'(i6,i4,4e15.5)') (igout,l,alim_star(igout,l),entr_star(igout,l),detr_star(igout,l) & |
|---|
| 518 | & ,f_star(igout,l+1),l=1,nint(linter(igout))+5) |
|---|
| 519 | endif |
|---|
| 520 | |
|---|
| 521 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 522 | ! Calcul des caracteristiques du thermique:zmax,zmix,wmax |
|---|
| 523 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 524 | ! |
|---|
| 525 | CALL thermcell_height(ngrid,nlay,lalim,lmin,linter,lmix,zw2, & |
|---|
| 526 | & zlev,lmax,zmax,zmax0,zmix,wmax,lev_out) |
|---|
| 527 | ! Attention, w2 est transforme en sa racine carree dans cette routine |
|---|
| 528 | ! Le probleme vient du fait que linter et lmix sont souvent égaux à 1. |
|---|
| 529 | wmax_tmp=0. |
|---|
| 530 | do l=1,nlay |
|---|
| 531 | wmax_tmp(:)=max(wmax_tmp(:),zw2(:,l)) |
|---|
| 532 | enddo |
|---|
| 533 | ! print*,"ZMAX ",lalim,lmin,linter,lmix,lmax,zmax,zmax0,zmix,wmax |
|---|
| 534 | |
|---|
| 535 | |
|---|
| 536 | |
|---|
| 537 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lalim ') |
|---|
| 538 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmin ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmin ') |
|---|
| 539 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmix ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmix ') |
|---|
| 540 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmax ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_heig lmax ') |
|---|
| 541 | |
|---|
| 542 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_height' |
|---|
| 543 | |
|---|
| 544 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 545 | ! Fermeture,determination de f |
|---|
| 546 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 547 | ! |
|---|
| 548 | ! |
|---|
| 549 | !! write(lunout,*)'THERM NOUVEAU XXXXX' |
|---|
| 550 | CALL thermcell_dry(ngrid,nlay,zlev,pphi,ztv,alim_star, & |
|---|
| 551 | & lalim,lmin,zmax_sec,wmax_sec,lev_out) |
|---|
| 552 | |
|---|
| 553 | |
|---|
| 554 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmin,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_dry lmin ') |
|---|
| 555 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_dry lalim ') |
|---|
| 556 | |
|---|
| 557 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_dry' |
|---|
| 558 | if (prt_level.ge.10) then |
|---|
| 559 | write(lunout1,*) 'Dans thermcell_main 1b' |
|---|
| 560 | write(lunout1,*) 'lmin ',lmin(igout) |
|---|
| 561 | write(lunout1,*) 'lalim ',lalim(igout) |
|---|
| 562 | write(lunout1,*) ' ig l alim_star entr_star detr_star f_star ' |
|---|
| 563 | write(lunout1,'(i6,i4,e15.5)') (igout,l,alim_star(igout,l) & |
|---|
| 564 | & ,l=1,lalim(igout)+4) |
|---|
| 565 | endif |
|---|
| 566 | |
|---|
| 567 | |
|---|
| 568 | |
|---|
| 569 | |
|---|
| 570 | ! Choix de la fonction d'alimentation utilisee pour la fermeture. |
|---|
| 571 | ! Apparemment sans importance |
|---|
| 572 | alim_star_clos(:,:)=alim_star(:,:) |
|---|
| 573 | alim_star_clos(:,:)=entr_star(:,:)+alim_star(:,:) |
|---|
| 574 | ! |
|---|
| 575 | !CR Appel de la fermeture seche |
|---|
| 576 | if (iflag_thermals_closure.eq.1) then |
|---|
| 577 | |
|---|
| 578 | CALL thermcell_closure(ngrid,nlay,r_aspect_thermals,ptimestep,rho, & |
|---|
| 579 | & zlev,lalim,alim_star_clos,f_star,zmax_sec,wmax_sec,f,lev_out) |
|---|
| 580 | |
|---|
| 581 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 582 | ! Appel avec les zmax et wmax tenant compte de la condensation |
|---|
| 583 | ! Semble moins bien marcher |
|---|
| 584 | else if (iflag_thermals_closure.eq.2) then |
|---|
| 585 | |
|---|
| 586 | CALL thermcell_closure(ngrid,nlay,r_aspect_thermals,ptimestep,rho, & |
|---|
| 587 | & zlev,lalim,alim_star,f_star,zmax,wmax,f,lev_out) |
|---|
| 588 | |
|---|
| 589 | endif |
|---|
| 590 | |
|---|
| 591 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 592 | |
|---|
| 593 | if(prt_level.ge.1)print*,'thermcell_closure apres thermcell_closure' |
|---|
| 594 | |
|---|
| 595 | if (tau_thermals>1.) then |
|---|
| 596 | lambda=exp(-ptimestep/tau_thermals) |
|---|
| 597 | f0=(1.-lambda)*f+lambda*f0 |
|---|
| 598 | else |
|---|
| 599 | f0=f |
|---|
| 600 | endif |
|---|
| 601 | |
|---|
| 602 | ! Test valable seulement en 1D mais pas genant |
|---|
| 603 | if (.not. (f0(1).ge.0.) ) then |
|---|
| 604 | abort_message = '.not. (f0(1).ge.0.)' |
|---|
| 605 | CALL abort_physic (modname,abort_message,1) |
|---|
| 606 | endif |
|---|
| 607 | |
|---|
| 608 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 609 | !deduction des flux |
|---|
| 610 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 611 | |
|---|
| 612 | CALL thermcell_flux2(ngrid,nlay,ptimestep,masse, & |
|---|
| 613 | & lalim,lmax,alim_star, & |
|---|
| 614 | & entr_star,detr_star,f,rhobarz,zlev,zw2,fm,entr, & |
|---|
| 615 | & detr,zqla,lev_out,lunout1,igout) |
|---|
| 616 | !IM 060508 & detr,zqla,zmax,lev_out,lunout,igout) |
|---|
| 617 | |
|---|
| 618 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main apres thermcell_flux' |
|---|
| 619 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lalim,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_flux lalim ') |
|---|
| 620 | call test_ltherm(ngrid,nlay,pplev,pplay,lmax ,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,'thermcell_flux lmax ') |
|---|
| 621 | |
|---|
| 622 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 623 | ! On ne prend pas directement les profils issus des calculs precedents |
|---|
| 624 | ! mais on s'autorise genereusement une relaxation vers ceci avec |
|---|
| 625 | ! une constante de temps tau_thermals (typiquement 1800s). |
|---|
| 626 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 627 | |
|---|
| 628 | if (tau_thermals>1.) then |
|---|
| 629 | lambda=exp(-ptimestep/tau_thermals) |
|---|
| 630 | fm0=(1.-lambda)*fm+lambda*fm0 |
|---|
| 631 | entr0=(1.-lambda)*entr+lambda*entr0 |
|---|
| 632 | detr0=(1.-lambda)*detr+lambda*detr0 |
|---|
| 633 | else |
|---|
| 634 | fm0=fm |
|---|
| 635 | entr0=entr |
|---|
| 636 | detr0=detr |
|---|
| 637 | endif |
|---|
| 638 | |
|---|
| 639 | !c------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 640 | ! calcul du transport vertical |
|---|
| 641 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 642 | |
|---|
| 643 | call thermcell_dq(ngrid,nlay,dqimpl,ptimestep,fm0,entr0,masse, & |
|---|
| 644 | & zthl,zdthladj,zta,lev_out) |
|---|
| 645 | call thermcell_dq(ngrid,nlay,dqimpl,ptimestep,fm0,entr0,masse, & |
|---|
| 646 | & po,pdoadj,zoa,lev_out) |
|---|
| 647 | #ifdef ISO |
|---|
| 648 | ! C Risi: on utilise directement la même routine |
|---|
| 649 | do ixt=1,ntraciso |
|---|
| 650 | do ll=1,nlay |
|---|
| 651 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 652 | xtpo_tmp(ig,ll)=xtpo(ixt,ig,ll) |
|---|
| 653 | xtzo_tmp(ig,ll)=xtzo(ixt,ig,ll) |
|---|
| 654 | enddo |
|---|
| 655 | enddo |
|---|
| 656 | call thermcell_dq(ngrid,nlay,dqimpl,ptimestep,fm0,entr0,masse, & |
|---|
| 657 | & xtpo_tmp,xtpdoadj_tmp,xtzo_tmp,lev_out) |
|---|
| 658 | do ll=1,nlay |
|---|
| 659 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 660 | xtpdoadj(ixt,ig,ll)=xtpdoadj_tmp(ig,ll) |
|---|
| 661 | enddo |
|---|
| 662 | enddo |
|---|
| 663 | enddo !do ixt=1,ntraciso |
|---|
| 664 | #endif |
|---|
| 665 | |
|---|
| 666 | #ifdef ISO |
|---|
| 667 | #ifdef ISOVERIF |
|---|
| 668 | DO ll=1,nlay |
|---|
| 669 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 670 | if (iso_eau.gt.0) then |
|---|
| 671 | call iso_verif_egalite(xtpo(iso_eau,ig,ll), & |
|---|
| 672 | & po(ig,ll),'thermcell_main 594') |
|---|
| 673 | call iso_verif_egalite(xtpdoadj(iso_eau,ig,ll), & |
|---|
| 674 | & pdoadj(ig,ll),'thermcell_main 596') |
|---|
| 675 | endif |
|---|
| 676 | if (iso_HDO.gt.0) then |
|---|
| 677 | call iso_verif_aberrant_encadre(xtpo(iso_hdo,ig,ll) & |
|---|
| 678 | & /po(ig,ll),'thermcell_main 610') |
|---|
| 679 | endif |
|---|
| 680 | enddo |
|---|
| 681 | enddo !DO ll=1,nlay |
|---|
| 682 | write(*,*) 'thermcell_main 600 tmp: apres thermcell_dq' |
|---|
| 683 | #endif |
|---|
| 684 | #endif |
|---|
| 685 | |
|---|
| 686 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 687 | ! Calcul de la fraction de l'ascendance |
|---|
| 688 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 689 | do ig=1,klon |
|---|
| 690 | fraca(ig,1)=0. |
|---|
| 691 | fraca(ig,nlay+1)=0. |
|---|
| 692 | enddo |
|---|
| 693 | do l=2,nlay |
|---|
| 694 | do ig=1,klon |
|---|
| 695 | if (zw2(ig,l).gt.1.e-10) then |
|---|
| 696 | fraca(ig,l)=fm(ig,l)/(rhobarz(ig,l)*zw2(ig,l)) |
|---|
| 697 | else |
|---|
| 698 | fraca(ig,l)=0. |
|---|
| 699 | endif |
|---|
| 700 | enddo |
|---|
| 701 | enddo |
|---|
| 702 | |
|---|
| 703 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 704 | ! calcul du transport vertical du moment horizontal |
|---|
| 705 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 706 | |
|---|
| 707 | !IM 090508 |
|---|
| 708 | if (dvdq == 0 ) then |
|---|
| 709 | |
|---|
| 710 | ! Calcul du transport de V tenant compte d'echange par gradient |
|---|
| 711 | ! de pression horizontal avec l'environnement |
|---|
| 712 | |
|---|
| 713 | call thermcell_dv2(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0,masse & |
|---|
| 714 | ! & ,fraca*dvdq,zmax & |
|---|
| 715 | & ,fraca,zmax & |
|---|
| 716 | & ,zu,zv,pduadj,pdvadj,zua,zva,lev_out) |
|---|
| 717 | |
|---|
| 718 | else |
|---|
| 719 | |
|---|
| 720 | ! calcul purement conservatif pour le transport de V |
|---|
| 721 | call thermcell_dq(ngrid,nlay,dqimpl,ptimestep,fm0,entr0,masse & |
|---|
| 722 | & ,zu,pduadj,zua,lev_out) |
|---|
| 723 | call thermcell_dq(ngrid,nlay,dqimpl,ptimestep,fm0,entr0,masse & |
|---|
| 724 | & ,zv,pdvadj,zva,lev_out) |
|---|
| 725 | |
|---|
| 726 | endif |
|---|
| 727 | |
|---|
| 728 | ! print*,'13 OK convect8' |
|---|
| 729 | do l=1,nlay |
|---|
| 730 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 731 | pdtadj(ig,l)=zdthladj(ig,l)*zpspsk(ig,l) |
|---|
| 732 | enddo |
|---|
| 733 | enddo |
|---|
| 734 | |
|---|
| 735 | if (prt_level.ge.1) print*,'14 OK convect8' |
|---|
| 736 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 737 | ! Calculs de diagnostiques pour les sorties |
|---|
| 738 | !------------------------------------------------------------------ |
|---|
| 739 | !calcul de fraca pour les sorties |
|---|
| 740 | |
|---|
| 741 | if (sorties) then |
|---|
| 742 | if (prt_level.ge.1) print*,'14a OK convect8' |
|---|
| 743 | ! calcul du niveau de condensation |
|---|
| 744 | ! initialisation |
|---|
| 745 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 746 | nivcon(ig)=0 |
|---|
| 747 | zcon(ig)=0. |
|---|
| 748 | enddo |
|---|
| 749 | !nouveau calcul |
|---|
| 750 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 751 | CHI=zh(ig,1)/(1669.0-122.0*zo(ig,1)/zqsat(ig,1)-zh(ig,1)) |
|---|
| 752 | pcon(ig)=pplay(ig,1)*(zo(ig,1)/zqsat(ig,1))**CHI |
|---|
| 753 | enddo |
|---|
| 754 | !IM do k=1,nlay |
|---|
| 755 | do k=1,nlay-1 |
|---|
| 756 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 757 | if ((pcon(ig).le.pplay(ig,k)) & |
|---|
| 758 | & .and.(pcon(ig).gt.pplay(ig,k+1))) then |
|---|
| 759 | zcon2(ig)=zlay(ig,k)-(pcon(ig)-pplay(ig,k))/(RG*rho(ig,k))/100. |
|---|
| 760 | endif |
|---|
| 761 | enddo |
|---|
| 762 | enddo |
|---|
| 763 | !IM |
|---|
| 764 | ierr=0 |
|---|
| 765 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 766 | if (pcon(ig).le.pplay(ig,nlay)) then |
|---|
| 767 | zcon2(ig)=zlay(ig,nlay)-(pcon(ig)-pplay(ig,nlay))/(RG*rho(ig,nlay))/100. |
|---|
| 768 | ierr=1 |
|---|
| 769 | endif |
|---|
| 770 | enddo |
|---|
| 771 | if (ierr==1) then |
|---|
| 772 | abort_message = 'thermcellV0_main: les thermiques vont trop haut ' |
|---|
| 773 | CALL abort_physic (modname,abort_message,1) |
|---|
| 774 | endif |
|---|
| 775 | |
|---|
| 776 | if (prt_level.ge.1) print*,'14b OK convect8' |
|---|
| 777 | do k=nlay,1,-1 |
|---|
| 778 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 779 | if (zqla(ig,k).gt.1e-10) then |
|---|
| 780 | nivcon(ig)=k |
|---|
| 781 | zcon(ig)=zlev(ig,k) |
|---|
| 782 | endif |
|---|
| 783 | enddo |
|---|
| 784 | enddo |
|---|
| 785 | if (prt_level.ge.1) print*,'14c OK convect8' |
|---|
| 786 | !calcul des moments |
|---|
| 787 | !initialisation |
|---|
| 788 | do l=1,nlay |
|---|
| 789 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 790 | q2(ig,l)=0. |
|---|
| 791 | wth2(ig,l)=0. |
|---|
| 792 | wth3(ig,l)=0. |
|---|
| 793 | ratqscth(ig,l)=0. |
|---|
| 794 | ratqsdiff(ig,l)=0. |
|---|
| 795 | enddo |
|---|
| 796 | enddo |
|---|
| 797 | if (prt_level.ge.1) print*,'14d OK convect8' |
|---|
| 798 | if (prt_level.ge.10)write(lunout,*) & |
|---|
| 799 | & 'WARNING thermcell_main wth2=0. si zw2 > 1.e-10' |
|---|
| 800 | do l=1,nlay |
|---|
| 801 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 802 | zf=fraca(ig,l) |
|---|
| 803 | zf2=zf/(1.-zf) |
|---|
| 804 | ! |
|---|
| 805 | thetath2(ig,l)=zf2*(ztla(ig,l)-zthl(ig,l))**2 |
|---|
| 806 | if(zw2(ig,l).gt.1.e-10) then |
|---|
| 807 | wth2(ig,l)=zf2*(zw2(ig,l))**2 |
|---|
| 808 | else |
|---|
| 809 | wth2(ig,l)=0. |
|---|
| 810 | endif |
|---|
| 811 | wth3(ig,l)=zf2*(1-2.*fraca(ig,l))/(1-fraca(ig,l)) & |
|---|
| 812 | & *zw2(ig,l)*zw2(ig,l)*zw2(ig,l) |
|---|
| 813 | q2(ig,l)=zf2*(zqta(ig,l)*1000.-po(ig,l)*1000.)**2 |
|---|
| 814 | !test: on calcul q2/po=ratqsc |
|---|
| 815 | ratqscth(ig,l)=sqrt(max(q2(ig,l),1.e-6)/(po(ig,l)*1000.)) |
|---|
| 816 | enddo |
|---|
| 817 | enddo |
|---|
| 818 | !calcul des flux: q, thetal et thetav |
|---|
| 819 | do l=1,nlay |
|---|
| 820 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 821 | wq(ig,l)=fraca(ig,l)*zw2(ig,l)*(zqta(ig,l)*1000.-po(ig,l)*1000.) |
|---|
| 822 | wthl(ig,l)=fraca(ig,l)*zw2(ig,l)*(ztla(ig,l)-zthl(ig,l)) |
|---|
| 823 | wthv(ig,l)=fraca(ig,l)*zw2(ig,l)*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l)) |
|---|
| 824 | enddo |
|---|
| 825 | enddo |
|---|
| 826 | ! |
|---|
| 827 | ! $Id: thermcell_main.F90 3451 2019-01-27 11:07:30Z fhourdin $ |
|---|
| 828 | ! |
|---|
| 829 | CALL thermcell_alp(ngrid,nlay,ptimestep & |
|---|
| 830 | & ,pplay,pplev & |
|---|
| 831 | & ,fm0,entr0,lmax & |
|---|
| 832 | & ,Ale_bl,Alp_bl,lalim_conv,wght_th & |
|---|
| 833 | & ,zw2,fraca & |
|---|
| 834 | !!! necessire en plus |
|---|
| 835 | & ,pcon,rhobarz,wth3,wmax_sec,lalim,fm,alim_star,zmax & |
|---|
| 836 | !!! nrlmd le 10/04/2012 |
|---|
| 837 | & ,pbl_tke,pctsrf,omega,airephy & |
|---|
| 838 | & ,zlcl,fraca0,w0,w_conv,therm_tke_max0,env_tke_max0 & |
|---|
| 839 | & ,n2,s2,ale_bl_stat & |
|---|
| 840 | & ,therm_tke_max,env_tke_max & |
|---|
| 841 | & ,alp_bl_det,alp_bl_fluct_m,alp_bl_fluct_tke & |
|---|
| 842 | & ,alp_bl_conv,alp_bl_stat & |
|---|
| 843 | !!! fin nrlmd le 10/04/2012 |
|---|
| 844 | & ) |
|---|
| 845 | |
|---|
| 846 | |
|---|
| 847 | |
|---|
| 848 | !calcul du ratqscdiff |
|---|
| 849 | if (prt_level.ge.1) print*,'14e OK convect8' |
|---|
| 850 | var=0. |
|---|
| 851 | vardiff=0. |
|---|
| 852 | ratqsdiff(:,:)=0. |
|---|
| 853 | |
|---|
| 854 | do l=1,klev |
|---|
| 855 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 856 | if (l<=lalim(ig)) then |
|---|
| 857 | var=var+alim_star(ig,l)*zqta(ig,l)*1000. |
|---|
| 858 | endif |
|---|
| 859 | enddo |
|---|
| 860 | enddo |
|---|
| 861 | |
|---|
| 862 | if (prt_level.ge.1) print*,'14f OK convect8' |
|---|
| 863 | |
|---|
| 864 | do l=1,klev |
|---|
| 865 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 866 | if (l<=lalim(ig)) then |
|---|
| 867 | zf=fraca(ig,l) |
|---|
| 868 | zf2=zf/(1.-zf) |
|---|
| 869 | vardiff=vardiff+alim_star(ig,l)*(zqta(ig,l)*1000.-var)**2 |
|---|
| 870 | endif |
|---|
| 871 | enddo |
|---|
| 872 | enddo |
|---|
| 873 | |
|---|
| 874 | if (prt_level.ge.1) print*,'14g OK convect8' |
|---|
| 875 | do l=1,nlay |
|---|
| 876 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 877 | ratqsdiff(ig,l)=sqrt(vardiff)/(po(ig,l)*1000.) |
|---|
| 878 | ! write(11,*)'ratqsdiff=',ratqsdiff(ig,l) |
|---|
| 879 | enddo |
|---|
| 880 | enddo |
|---|
| 881 | !-------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 882 | ! |
|---|
| 883 | !ecriture des fichiers sortie |
|---|
| 884 | ! print*,'15 OK convect8 CCCCCCCCCCCCCCCCCCc' |
|---|
| 885 | |
|---|
| 886 | endif |
|---|
| 887 | |
|---|
| 888 | if (prt_level.ge.1) print*,'thermcell_main FIN OK' |
|---|
| 889 | |
|---|
| 890 | return |
|---|
| 891 | end |
|---|
| 892 | |
|---|
| 893 | !----------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 894 | |
|---|
| 895 | subroutine test_ltherm(klon,klev,pplev,pplay,long,seuil,ztv,po,ztva,zqla,f_star,zw2,comment) |
|---|
| 896 | USE print_control_mod, ONLY: prt_level |
|---|
| 897 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 898 | |
|---|
| 899 | integer i, k, klon,klev |
|---|
| 900 | real pplev(klon,klev+1),pplay(klon,klev) |
|---|
| 901 | real ztv(klon,klev) |
|---|
| 902 | real po(klon,klev) |
|---|
| 903 | real ztva(klon,klev) |
|---|
| 904 | real zqla(klon,klev) |
|---|
| 905 | real f_star(klon,klev) |
|---|
| 906 | real zw2(klon,klev) |
|---|
| 907 | integer long(klon) |
|---|
| 908 | real seuil |
|---|
| 909 | character*21 comment |
|---|
| 910 | |
|---|
| 911 | if (prt_level.ge.1) THEN |
|---|
| 912 | print*,'WARNING !!! TEST ',comment |
|---|
| 913 | endif |
|---|
| 914 | return |
|---|
| 915 | |
|---|
| 916 | ! test sur la hauteur des thermiques ... |
|---|
| 917 | do i=1,klon |
|---|
| 918 | !IMtemp if (pplay(i,long(i)).lt.seuil*pplev(i,1)) then |
|---|
| 919 | if (prt_level.ge.10) then |
|---|
| 920 | print*,'WARNING ',comment,' au point ',i,' K= ',long(i) |
|---|
| 921 | print*,' K P(MB) THV(K) Qenv(g/kg)THVA QLA(g/kg) F* W2' |
|---|
| 922 | do k=1,klev |
|---|
| 923 | write(6,'(i3,7f10.3)') k,pplay(i,k),ztv(i,k),1000*po(i,k),ztva(i,k),1000*zqla(i,k),f_star(i,k),zw2(i,k) |
|---|
| 924 | enddo |
|---|
| 925 | endif |
|---|
| 926 | enddo |
|---|
| 927 | |
|---|
| 928 | |
|---|
| 929 | return |
|---|
| 930 | end |
|---|
| 931 | |
|---|
| 932 | !!! nrlmd le 10/04/2012 Transport de la TKE par le thermique moyen pour la fermeture en ALP |
|---|
| 933 | ! On transporte pbl_tke pour donner therm_tke |
|---|
| 934 | ! Copie conforme de la subroutine DTKE dans physiq.F écrite par Frederic Hourdin |
|---|
| 935 | subroutine thermcell_tke_transport(ngrid,nlay,ptimestep,fm0,entr0, & |
|---|
| 936 | & rg,pplev,therm_tke_max) |
|---|
| 937 | USE print_control_mod, ONLY: prt_level |
|---|
| 938 | implicit none |
|---|
| 939 | |
|---|
| 940 | !======================================================================= |
|---|
| 941 | ! |
|---|
| 942 | ! Calcul du transport verticale dans la couche limite en presence |
|---|
| 943 | ! de "thermiques" explicitement representes |
|---|
| 944 | ! calcul du dq/dt une fois qu'on connait les ascendances |
|---|
| 945 | ! |
|---|
| 946 | !======================================================================= |
|---|
| 947 | |
|---|
| 948 | integer ngrid,nlay,nsrf |
|---|
| 949 | |
|---|
| 950 | real ptimestep |
|---|
| 951 | real masse0(ngrid,nlay),fm0(ngrid,nlay+1),pplev(ngrid,nlay+1) |
|---|
| 952 | real entr0(ngrid,nlay),rg |
|---|
| 953 | real therm_tke_max(ngrid,nlay) |
|---|
| 954 | real detr0(ngrid,nlay) |
|---|
| 955 | |
|---|
| 956 | |
|---|
| 957 | real masse(ngrid,nlay),fm(ngrid,nlay+1) |
|---|
| 958 | real entr(ngrid,nlay) |
|---|
| 959 | real q(ngrid,nlay) |
|---|
| 960 | integer lev_out ! niveau pour les print |
|---|
| 961 | |
|---|
| 962 | real qa(ngrid,nlay),detr(ngrid,nlay),wqd(ngrid,nlay+1) |
|---|
| 963 | |
|---|
| 964 | real zzm |
|---|
| 965 | |
|---|
| 966 | integer ig,k |
|---|
| 967 | integer isrf |
|---|
| 968 | |
|---|
| 969 | |
|---|
| 970 | lev_out=0 |
|---|
| 971 | |
|---|
| 972 | |
|---|
| 973 | if (prt_level.ge.1) print*,'Q2 THERMCEL_DQ 0' |
|---|
| 974 | |
|---|
| 975 | ! calcul du detrainement |
|---|
| 976 | do k=1,nlay |
|---|
| 977 | detr0(:,k)=fm0(:,k)-fm0(:,k+1)+entr0(:,k) |
|---|
| 978 | masse0(:,k)=(pplev(:,k)-pplev(:,k+1))/RG |
|---|
| 979 | enddo |
|---|
| 980 | |
|---|
| 981 | |
|---|
| 982 | ! Decalage vertical des entrainements et detrainements. |
|---|
| 983 | masse(:,1)=0.5*masse0(:,1) |
|---|
| 984 | entr(:,1)=0.5*entr0(:,1) |
|---|
| 985 | detr(:,1)=0.5*detr0(:,1) |
|---|
| 986 | fm(:,1)=0. |
|---|
| 987 | do k=1,nlay-1 |
|---|
| 988 | masse(:,k+1)=0.5*(masse0(:,k)+masse0(:,k+1)) |
|---|
| 989 | entr(:,k+1)=0.5*(entr0(:,k)+entr0(:,k+1)) |
|---|
| 990 | detr(:,k+1)=0.5*(detr0(:,k)+detr0(:,k+1)) |
|---|
| 991 | fm(:,k+1)=fm(:,k)+entr(:,k)-detr(:,k) |
|---|
| 992 | enddo |
|---|
| 993 | fm(:,nlay+1)=0. |
|---|
| 994 | |
|---|
| 995 | !!! nrlmd le 16/09/2010 |
|---|
| 996 | ! calcul de la valeur dans les ascendances |
|---|
| 997 | ! do ig=1,ngrid |
|---|
| 998 | ! qa(ig,1)=q(ig,1) |
|---|
| 999 | ! enddo |
|---|
| 1000 | !!! |
|---|
| 1001 | |
|---|
| 1002 | !do isrf=1,nsrf |
|---|
| 1003 | |
|---|
| 1004 | ! q(:,:)=therm_tke(:,:,isrf) |
|---|
| 1005 | q(:,:)=therm_tke_max(:,:) |
|---|
| 1006 | !!! nrlmd le 16/09/2010 |
|---|
| 1007 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 1008 | qa(ig,1)=q(ig,1) |
|---|
| 1009 | enddo |
|---|
| 1010 | !!! |
|---|
| 1011 | |
|---|
| 1012 | if (1==1) then |
|---|
| 1013 | do k=2,nlay |
|---|
| 1014 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 1015 | if ((fm(ig,k+1)+detr(ig,k))*ptimestep.gt. & |
|---|
| 1016 | & 1.e-5*masse(ig,k)) then |
|---|
| 1017 | qa(ig,k)=(fm(ig,k)*qa(ig,k-1)+entr(ig,k)*q(ig,k)) & |
|---|
| 1018 | & /(fm(ig,k+1)+detr(ig,k)) |
|---|
| 1019 | else |
|---|
| 1020 | qa(ig,k)=q(ig,k) |
|---|
| 1021 | endif |
|---|
| 1022 | if (qa(ig,k).lt.0.) then |
|---|
| 1023 | ! print*,'qa<0!!!' |
|---|
| 1024 | endif |
|---|
| 1025 | if (q(ig,k).lt.0.) then |
|---|
| 1026 | ! print*,'q<0!!!' |
|---|
| 1027 | endif |
|---|
| 1028 | enddo |
|---|
| 1029 | enddo |
|---|
| 1030 | |
|---|
| 1031 | ! Calcul du flux subsident |
|---|
| 1032 | |
|---|
| 1033 | do k=2,nlay |
|---|
| 1034 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 1035 | wqd(ig,k)=fm(ig,k)*q(ig,k) |
|---|
| 1036 | if (wqd(ig,k).lt.0.) then |
|---|
| 1037 | ! print*,'wqd<0!!!' |
|---|
| 1038 | endif |
|---|
| 1039 | enddo |
|---|
| 1040 | enddo |
|---|
| 1041 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 1042 | wqd(ig,1)=0. |
|---|
| 1043 | wqd(ig,nlay+1)=0. |
|---|
| 1044 | enddo |
|---|
| 1045 | |
|---|
| 1046 | ! Calcul des tendances |
|---|
| 1047 | do k=1,nlay |
|---|
| 1048 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 1049 | q(ig,k)=q(ig,k)+(detr(ig,k)*qa(ig,k)-entr(ig,k)*q(ig,k) & |
|---|
| 1050 | & -wqd(ig,k)+wqd(ig,k+1)) & |
|---|
| 1051 | & *ptimestep/masse(ig,k) |
|---|
| 1052 | enddo |
|---|
| 1053 | enddo |
|---|
| 1054 | |
|---|
| 1055 | endif |
|---|
| 1056 | |
|---|
| 1057 | therm_tke_max(:,:)=q(:,:) |
|---|
| 1058 | |
|---|
| 1059 | return |
|---|
| 1060 | !!! fin nrlmd le 10/04/2012 |
|---|
| 1061 | end |
|---|
| 1062 | |
|---|
