! ! $Id: thermcell_plume.F90 1338 2010-04-06 12:49:00Z musat $ ! SUBROUTINE thermcell_plume(itap,ngrid,klev,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz, & & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,w_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & & ,lev_out,lunout1,igout) !-------------------------------------------------------------------------- !thermcell_plume: calcule les valeurs de qt, thetal et w dans l ascendance !-------------------------------------------------------------------------- IMPLICIT NONE #include "YOMCST.h" #include "YOETHF.h" #include "FCTTRE.h" #include "iniprint.h" #include "thermcell.h" INTEGER itap INTEGER lunout1,igout INTEGER ngrid,klev REAL ptimestep REAL ztv(ngrid,klev) REAL zthl(ngrid,klev) REAL po(ngrid,klev) REAL zl(ngrid,klev) REAL rhobarz(ngrid,klev) REAL zlev(ngrid,klev+1) REAL pplev(ngrid,klev+1) REAL pphi(ngrid,klev) REAL zpspsk(ngrid,klev) REAL alim_star(ngrid,klev) REAL f0(ngrid) INTEGER lalim(ngrid) integer lev_out ! niveau pour les print real zcon2(ngrid) real alim_star_tot(ngrid) REAL ztva(ngrid,klev) REAL ztla(ngrid,klev) REAL zqla(ngrid,klev) REAL zqta(ngrid,klev) REAL zha(ngrid,klev) REAL detr_star(ngrid,klev) REAL coefc REAL entr_star(ngrid,klev) REAL detr(ngrid,klev) REAL entr(ngrid,klev) REAL csc(ngrid,klev) REAL zw2(ngrid,klev+1) REAL w_est(ngrid,klev+1) REAL f_star(ngrid,klev+1) REAL wa_moy(ngrid,klev+1) REAL ztva_est(ngrid,klev) REAL zqla_est(ngrid,klev) REAL zqsatth(ngrid,klev) REAL zta_est(ngrid,klev) REAL ztemp(ngrid),zqsat(ngrid) REAL zdw2 REAL zw2modif REAL zeps REAL linter(ngrid) INTEGER lmix(ngrid) INTEGER lmix_bis(ngrid) REAL wmaxa(ngrid) INTEGER ig,l,k real zdz,zfact,zbuoy,zalpha real zcor,zdelta,zcvm5,qlbef REAL REPS,RLvCp,DDT0 PARAMETER (DDT0=.01) logical Zsat LOGICAL active(ngrid),activetmp(ngrid) REAL fact_gamma,fact_epsilon,fact_gamma2 REAL c2(ngrid,klev) REAL zw2fact,expa Zsat=.false. ! Initialisation RLvCp = RLVTT/RCPD if (iflag_thermals_ed==0) then fact_gamma=1. fact_epsilon=1. else if (iflag_thermals_ed==1) then ! Valeurs au moment de la premiere soumission des papiers fact_gamma=1. fact_epsilon=0.002 fact_gamma2=0.6 ! Suggestions des Fleurs, Septembre 2009 fact_epsilon=0.015 !test cr ! fact_epsilon=0.002 fact_gamma=0.9 fact_gamma2=0.7 else if (iflag_thermals_ed==2) then fact_gamma=1. fact_epsilon=2. else if (iflag_thermals_ed==3) then fact_gamma=3./4. fact_epsilon=3. endif ! write(lunout,*)'THERM 31H ' print*,'THERMCELL_PLUME OPTIMISE V0 ' ! Initialisations des variables reeles if (1==0) then ztva(:,:)=ztv(:,:) ztva_est(:,:)=ztva(:,:) ztla(:,:)=zthl(:,:) zqta(:,:)=po(:,:) zha(:,:) = ztva(:,:) else ztva(:,:)=0. ztva_est(:,:)=0. ztla(:,:)=0. zqta(:,:)=0. zha(:,:) =0. endif zqla_est(:,:)=0. zqsatth(:,:)=0. zqla(:,:)=0. detr_star(:,:)=0. entr_star(:,:)=0. alim_star(:,:)=0. alim_star_tot(:)=0. csc(:,:)=0. detr(:,:)=0. entr(:,:)=0. zw2(:,:)=0. w_est(:,:)=0. f_star(:,:)=0. wa_moy(:,:)=0. linter(:)=1. linter(:)=1. ! Initialisation des variables entieres lmix(:)=1 lmix_bis(:)=2 wmaxa(:)=0. lalim(:)=1 !------------------------------------------------------------------------- ! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres ! couches sont instables. !------------------------------------------------------------------------- active(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2) !------------------------------------------------------------------------- ! Definition de l'alimentation a l'origine dans thermcell_init !------------------------------------------------------------------------- do l=1,klev-1 do ig=1,ngrid if (ztv(ig,l)> ztv(ig,l+1) .and. ztv(ig,1)>=ztv(ig,l) ) then alim_star(ig,l)=MAX((ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1)),0.) & & *sqrt(zlev(ig,l+1)) lalim(:)=l+1 alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) endif enddo enddo do l=1,klev do ig=1,ngrid if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig) endif enddo enddo alim_star_tot(:)=1. !------------------------------------------------------------------------------ ! Calcul dans la premiere couche ! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere ! couche est instable. ! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se déclencher ! dans une couche l>1 !------------------------------------------------------------------------------ do ig=1,ngrid ! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu ! dans cette couche. if (active(ig)) then ztla(ig,1)=zthl(ig,1) zqta(ig,1)=po(ig,1) zqla(ig,1)=zl(ig,1) !cr: attention, prise en compte de f*(1)=1 f_star(ig,2)=alim_star(ig,1) zw2(ig,2)=2.*RG*(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) & & *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1)) & & *0.4*pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1)) w_est(ig,2)=zw2(ig,2) endif enddo ! !============================================================================== !boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique !============================================================================== do l=2,klev-1 !============================================================================== ! On decide si le thermique est encore actif ou non ! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test do ig=1,ngrid active(ig)=active(ig) & & .and. zw2(ig,l)>1.e-10 & & .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10 enddo ! Premier calcul de la vitesse verticale a partir de la temperature ! potentielle virtuelle ! if (1.eq.1) then ! w_est(ig,3)=zw2(ig,2)* & ! & ((f_star(ig,2))**2) & ! & /(f_star(ig,2)+alim_star(ig,2))**2+ & ! & 2.*RG*(ztva(ig,2)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) & ! & *(zlev(ig,3)-zlev(ig,2)) ! endif !--------------------------------------------------------------------------- ! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l ! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette ! couche ! C'est a dire qu'on suppose ! ztla(l)=ztla(l-1) et zqta(l)=zqta(l-1) ! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer ! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre !--------------------------------------------------------------------------- ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l-1) call thermcell_qsat(ngrid,active,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l-1),zqsat) do ig=1,ngrid if(active(ig)) then zqla_est(ig,l) = max(0.,zqta(ig,l-1)-zqsat(ig)) ztva_est(ig,l) = ztla(ig,l-1)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla_est(ig,l) zta_est(ig,l)=ztva_est(ig,l) ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)/zpspsk(ig,l) ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l-1) & & -zqla_est(ig,l))-zqla_est(ig,l)) w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l)* & & ((f_star(ig,l))**2) & & /(f_star(ig,l)+alim_star(ig,l))**2+ & & 2.*RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) & & *(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)) if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l) endif endif enddo !------------------------------------------------- !calcul des taux d'entrainement et de detrainement !------------------------------------------------- do ig=1,ngrid if (active(ig)) then zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) zbuoy=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) zfact=fact_gamma/(1.+fact_gamma) ! estimation de la fraction couverte par les thermiques zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l))/rhobarz(ig,l) !calcul de la soumission papier if (1.eq.1) then fact_epsilon=0.0007 ! zfact=0.9/(1.+0.9) zfact=0.3 fact_gamma=0.7 fact_gamma2=0.6 expa=0.25 ! Calcul du taux d'entrainement entr_star (epsilon) entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz * ( zfact * MAX(0., & & zbuoy/w_est(ig,l+1) )& !- fact_epsilon/zalpha**0.25 ) & & +0.000 ) ! entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz * ( 1./3 * MAX(0., & ! & zbuoy/w_est(ig,l+1) - 1./zalpha**0.25 ) & ! & +0.000 ) ! Calcul du taux de detrainement detr_star (delta) ! if (zqla_est(ig,l).lt.1.e-10) then ! detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz * ( & ! & fact_gamma2 * MAX(0.,fact_epsilon-zbuoy/w_est(ig,l+1) ) & ! & +0.0006 ) ! else ! detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz * ( & ! & fact_gamma2 * MAX(0.,fact_epsilon-zbuoy/w_est(ig,l+1) ) & ! & +0.002 ) ! endif detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz * ( & & fact_gamma2 * MAX(0., & !fact_epsilon/zalpha**0.25 & -zbuoy/w_est(ig,l+1) ) & ! & + 0.002*(max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l))**0.6 & !test & + 0.006*(max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l))**0.6 & & +0.0000 ) else ! Calcul du taux d'entrainement entr_star (epsilon) entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz * ( zfact * MAX(0., & & zbuoy/w_est(ig,l+1) - fact_epsilon ) & & +0.0000 ) ! Calcul du taux de detrainement detr_star (delta) detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz * ( & & fact_gamma2 * MAX(0.,fact_epsilon-zbuoy/w_est(ig,l+1) ) & & + 0.002*(max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l))**0.6 & & +0.0000 ) endif !endif choix du calcul de E* et D* !cr test ! entr_star(ig,l)=entr_star(ig,l)+0.2*detr_star(ig,l) ! Prise en compte de la fraction ! detr_star(ig,l)=detr_star(ig,l)*sqrt(0.01/max(zalpha,1.e-5)) ! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour ! alim_star et 0 sinon if (l.lt.lalim(ig)) then alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l)) entr_star(ig,l)=0. endif ! Calcul du flux montant normalise f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) & & -detr_star(ig,l) endif enddo !---------------------------------------------------------------------------- !calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique !--------------------------------------------------------------------------- activetmp(:)=active(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10 do ig=1,ngrid if (activetmp(ig)) then Zsat=.false. ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ & & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*zthl(ig,l)) & & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) zqta(ig,l)=(f_star(ig,l)*zqta(ig,l-1)+ & & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*po(ig,l)) & & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) endif enddo ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l) call thermcell_qsat(ngrid,activetmp,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l),zqsatth(:,l)) do ig=1,ngrid if (activetmp(ig)) then if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 4512: ig, l', ig, l ! on ecrit de maniere conservative (sat ou non) zqla(ig,l) = max(0.,zqta(ig,l)-zqsatth(ig,l)) ! T = Tl +Lv/Cp ql ztva(ig,l) = ztla(ig,l)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla(ig,l) ztva(ig,l) = ztva(ig,l)/zpspsk(ig,l) !on rajoute le calcul de zha pour diagnostiques (temp potentielle) zha(ig,l) = ztva(ig,l) ztva(ig,l) = ztva(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l) & & -zqla(ig,l))-zqla(ig,l)) !on ecrit zqsat !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! zw2(ig,l+1)=& ! & zw2(ig,l)*(1-fact_epsilon/(1.+fact_gamma)*2.*(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l))) & ! & +2.*RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) & ! & *1./(1.+fact_gamma) & ! & *(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! La meme en plus modulaire : zbuoy=RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) zeps=(entr_star(ig,l)+alim_star(ig,l))/(f_star(ig,l)*zdz) if (1==0) then zw2modif=zw2(ig,l)*(1-fact_epsilon/(1.+fact_gamma)*2.*zdz) zdw2=2.*zbuoy/(1.+fact_gamma)*zdz zw2(ig,l+1)=zw2modif+zdw2 else ! Tentative de reecriture de l'equation de w2. A reprendre ... ! zdw2=2*zdz*zbuoy ! zw2modif=zw2(ig,l)*(1.-2.*zdz*(zeps+fact_epsilon)) !!!!! zw2(ig,l+1)=(zw2(ig,l)+zdw2)/(1.+2.*zfactw2(ig,l)) !formulation Arnaud ! zw2fact=zbuoy*zalpha**expa/fact_epsilon ! zw2(ig,l+1)=(zw2(ig,l)-zw2fact)*exp(-2.*fact_epsilon/(zalpha**expa*(1+fact_gamma))*zdz) & ! & +zw2fact if (zbuoy.gt.1.e-10) then zw2fact=zbuoy*zalpha**expa/fact_epsilon*(fact_gamma-zfact) zw2(ig,l+1)=(zw2(ig,l)-zw2fact)*exp(-2.*fact_epsilon/(zalpha**expa)*zdz) & & +zw2fact else zw2fact=zbuoy*zalpha**expa/fact_epsilon*(fact_gamma) zw2(ig,l+1)=(zw2(ig,l)-zw2fact)*exp(-2.*fact_epsilon/(zalpha**expa)*zdz) & & +zw2fact endif endif ! zw2(ig,l+1)=zw2modif+zdw2 endif enddo if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 460: ig, l',ig, l ! !--------------------------------------------------------------------------- !initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max !--------------------------------------------------------------------------- do ig=1,ngrid if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then ! stop'On tombe sur le cas particulier de thermcell_dry' write(lunout,*) & & 'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume' zw2(ig,l+1)=0. linter(ig)=l+1 endif if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) & & -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) zw2(ig,l+1)=0. endif wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1)) if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then ! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum !on rajoute le calcul de lmix_bis if (zqla(ig,l).lt.1.e-10) then lmix_bis(ig)=l+1 endif lmix(ig)=l+1 wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1) endif enddo !========================================================================= ! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE enddo !========================================================================= !on recalcule alim_star_tot do ig=1,ngrid alim_star_tot(ig)=0. enddo do ig=1,ngrid do l=1,lalim(ig)-1 alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) enddo enddo if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 470: ig, l', ig, l ! print*,'thermcell_plume OK' return end !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! SUBROUTINE thermcellV1_plume(itap,ngrid,klev,ptimestep,ztv,zthl,po,zl,rhobarz, & & zlev,pplev,pphi,zpspsk,alim_star,alim_star_tot, & & lalim,f0,detr_star,entr_star,f_star,csc,ztva, & & ztla,zqla,zqta,zha,zw2,w_est,ztva_est,zqsatth,lmix,lmix_bis,linter & & ,lev_out,lunout1,igout) !-------------------------------------------------------------------------- !thermcell_plume: calcule les valeurs de qt, thetal et w dans l ascendance ! Version conforme a l'article de Rio et al. 2010. ! Code ecrit par Catherine Rio, Arnaud Jam et Frederic Hourdin !-------------------------------------------------------------------------- IMPLICIT NONE #include "YOMCST.h" #include "YOETHF.h" #include "FCTTRE.h" #include "iniprint.h" #include "thermcell.h" INTEGER itap INTEGER lunout1,igout INTEGER ngrid,klev REAL ptimestep REAL ztv(ngrid,klev) REAL zthl(ngrid,klev) REAL po(ngrid,klev) REAL zl(ngrid,klev) REAL rhobarz(ngrid,klev) REAL zlev(ngrid,klev+1) REAL pplev(ngrid,klev+1) REAL pphi(ngrid,klev) REAL zpspsk(ngrid,klev) REAL alim_star(ngrid,klev) REAL f0(ngrid) INTEGER lalim(ngrid) integer lev_out ! niveau pour les print real alim_star_tot(ngrid) REAL ztva(ngrid,klev) REAL ztla(ngrid,klev) REAL zqla(ngrid,klev) REAL zqta(ngrid,klev) REAL zha(ngrid,klev) REAL detr_star(ngrid,klev) REAL coefc REAL entr_star(ngrid,klev) REAL detr(ngrid,klev) REAL entr(ngrid,klev) REAL csc(ngrid,klev) REAL zw2(ngrid,klev+1) REAL w_est(ngrid,klev+1) REAL f_star(ngrid,klev+1) REAL wa_moy(ngrid,klev+1) REAL ztva_est(ngrid,klev) REAL zqla_est(ngrid,klev) REAL zqsatth(ngrid,klev) REAL zta_est(ngrid,klev) REAL ztemp(ngrid),zqsat(ngrid) REAL zdw2 REAL zw2modif REAL zw2fact REAL zeps(ngrid,klev) REAL linter(ngrid) INTEGER lmix(ngrid) INTEGER lmix_bis(ngrid) REAL wmaxa(ngrid) INTEGER ig,l,k real zdz,zbuoy(ngrid,klev),zalpha,gamma(ngrid,klev),zdqt(ngrid,klev),zw2m real zbuoybis real zcor,zdelta,zcvm5,qlbef,zdz2 real betalpha,zbetalpha real eps, afact REAL REPS,RLvCp,DDT0 PARAMETER (DDT0=.01) logical Zsat LOGICAL active(ngrid),activetmp(ngrid) REAL fact_gamma,fact_epsilon,fact_gamma2,fact_epsilon2 REAL c2(ngrid,klev) Zsat=.false. ! Initialisation RLvCp = RLVTT/RCPD fact_epsilon=0.002 betalpha=0.9 afact=2./3. zbetalpha=betalpha/(1.+betalpha) ! print*,'THERM 31B' print*,'THERMCELL_PLUME OPTIMISE V1 CCC ' ! Initialisations des variables reeles if (1==0) then ztva(:,:)=ztv(:,:) ztva_est(:,:)=ztva(:,:) ztla(:,:)=zthl(:,:) zqta(:,:)=po(:,:) zha(:,:) = ztva(:,:) else ztva(:,:)=0. ztva_est(:,:)=0. ztla(:,:)=0. zqta(:,:)=0. zha(:,:) =0. endif zqla_est(:,:)=0. zqsatth(:,:)=0. zqla(:,:)=0. detr_star(:,:)=0. entr_star(:,:)=0. alim_star(:,:)=0. alim_star_tot(:)=0. csc(:,:)=0. detr(:,:)=0. entr(:,:)=0. zw2(:,:)=0. zbuoy(:,:)=0. gamma(:,:)=0. zeps(:,:)=0. w_est(:,:)=0. f_star(:,:)=0. wa_moy(:,:)=0. linter(:)=1. ! linter(:)=1. ! Initialisation des variables entieres lmix(:)=1 lmix_bis(:)=2 wmaxa(:)=0. lalim(:)=1 print*,'THERMCELL PLUME QSAT2 NDDDDN' !------------------------------------------------------------------------- ! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres ! couches sont instables. !------------------------------------------------------------------------- active(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2) !------------------------------------------------------------------------- ! Definition de l'alimentation a l'origine dans thermcell_init !------------------------------------------------------------------------- do l=1,klev-1 do ig=1,ngrid if (ztv(ig,l)> ztv(ig,l+1) .and. ztv(ig,1)>=ztv(ig,l) ) then alim_star(ig,l)=MAX((ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1)),0.) & & *sqrt(zlev(ig,l+1)) lalim(:)=l+1 alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) endif enddo enddo do l=1,klev do ig=1,ngrid if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig) endif enddo enddo alim_star_tot(:)=1. !------------------------------------------------------------------------------ ! Calcul dans la premiere couche ! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere ! couche est instable. ! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se déclencher ! dans une couche l>1 !------------------------------------------------------------------------------ do ig=1,ngrid ! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu ! dans cette couche. if (active(ig)) then ztla(ig,1)=zthl(ig,1) zqta(ig,1)=po(ig,1) zqla(ig,1)=zl(ig,1) !cr: attention, prise en compte de f*(1)=1 f_star(ig,2)=alim_star(ig,1) zw2(ig,2)=2.*RG*(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) & & *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1)) & & *0.4*pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1)) w_est(ig,2)=zw2(ig,2) endif enddo ! !============================================================================== !boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique !============================================================================== do l=2,klev-1 !============================================================================== ! On decide si le thermique est encore actif ou non ! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test do ig=1,ngrid active(ig)=active(ig) & & .and. zw2(ig,l)>1.e-10 & & .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10 enddo !--------------------------------------------------------------------------- ! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l ! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette ! couche ! C'est a dire qu'on suppose ! ztla(l)=ztla(l-1) et zqta(l)=zqta(l-1) ! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer ! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre !--------------------------------------------------------------------------- ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l-1) call thermcell_qsat(ngrid,active,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l-1),zqsat(:)) do ig=1,ngrid ! print*,'active',active(ig),ig,l if(active(ig)) then zqla_est(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l-1)-zqsat(ig)) ztva_est(ig,l) = ztla(ig,l-1)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla_est(ig,l) zta_est(ig,l)=ztva_est(ig,l) ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)/zpspsk(ig,l) ztva_est(ig,l) = ztva_est(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l-1) & & -zqla_est(ig,l))-zqla_est(ig,l)) !------------------------------------------------ !AJAM:nouveau calcul de w² !------------------------------------------------ zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) zdw2=(afact)*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(w_est(ig,l)-zdw2)+zdw2) if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l) endif endif enddo !------------------------------------------------- !calcul des taux d'entrainement et de detrainement !------------------------------------------------- print*,'THERM V1 SANS DQ' do ig=1,ngrid if (active(ig)) then zw2m=max(0.5*(w_est(ig,l)+w_est(ig,l+1)),0.1) zw2m=w_est(ig,l+1) zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) zbuoy(ig,l)=RG*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) ! zbuoybis=zbuoy(ig,l)+RG*0.1/300. zbuoybis=zbuoy(ig,l) zalpha=f0(ig)*f_star(ig,l)/sqrt(w_est(ig,l+1))/rhobarz(ig,l) zdqt(ig,l)=max(zqta(ig,l-1)-po(ig,l),0.)/po(ig,l) zdqt(ig,l)=0. entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz* zbetalpha*MAX(0., & & afact*zbuoybis/zw2m - fact_epsilon ) detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)*zdz & & *MAX(1.e-3, -afact*zbetalpha*zbuoy(ig,l)/zw2m & & + 0.012*(zdqt(ig,l)/zw2m)**0.5 ) ! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour ! alim_star et 0 sinon if (l.lt.lalim(ig)) then alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l)) entr_star(ig,l)=0. endif ! Calcul du flux montant normalise f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) & & -detr_star(ig,l) endif enddo !---------------------------------------------------------------------------- !calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique !--------------------------------------------------------------------------- activetmp(:)=active(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10 do ig=1,ngrid if (activetmp(ig)) then Zsat=.false. ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ & & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*zthl(ig,l)) & & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) zqta(ig,l)=(f_star(ig,l)*zqta(ig,l-1)+ & & (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*po(ig,l)) & & /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l)) endif enddo ztemp(:)=zpspsk(:,l)*ztla(:,l) call thermcell_qsat(ngrid,activetmp,pplev(:,l),ztemp,zqta(:,l),zqsatth(:,l)) do ig=1,ngrid if (activetmp(ig)) then if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 4512: ig, l', ig, l ! on ecrit de maniere conservative (sat ou non) ! T = Tl +Lv/Cp ql zqla(ig,l)=max(0.,zqta(ig,l)-zqsatth(ig,l)) ztva(ig,l) = ztla(ig,l)*zpspsk(ig,l)+RLvCp*zqla(ig,l) ztva(ig,l) = ztva(ig,l)/zpspsk(ig,l) !on rajoute le calcul de zha pour diagnostiques (temp potentielle) zha(ig,l) = ztva(ig,l) ztva(ig,l) = ztva(ig,l)*(1.+RETV*(zqta(ig,l) & & -zqla(ig,l))-zqla(ig,l)) zbuoy(ig,l)=RG*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l) zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l) zeps(ig,l)=(entr_star(ig,l)+alim_star(ig,l))/(f_star(ig,l)*zdz) zw2fact=fact_epsilon*2.*zdz/(1.+betalpha) zdw2=afact*zbuoy(ig,l)/(fact_epsilon) zw2(ig,l+1)=Max(0.0001,exp(-zw2fact)*(zw2(ig,l)-zdw2)+zdw2) endif enddo if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 460: ig, l',ig, l ! !--------------------------------------------------------------------------- !initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max !--------------------------------------------------------------------------- do ig=1,ngrid if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then ! stop'On tombe sur le cas particulier de thermcell_dry' print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume' zw2(ig,l+1)=0. linter(ig)=l+1 endif if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) & & -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) zw2(ig,l+1)=0. endif wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1)) if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then ! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum !on rajoute le calcul de lmix_bis if (zqla(ig,l).lt.1.e-10) then lmix_bis(ig)=l+1 endif lmix(ig)=l+1 wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1) endif enddo !========================================================================= ! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE enddo !========================================================================= ! print*,'THERMCELL PLUME ARNAUD DEDANS 7' !on recalcule alim_star_tot do ig=1,ngrid alim_star_tot(ig)=0. enddo do ig=1,ngrid do l=1,lalim(ig)-1 alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l) enddo enddo if (prt_level.ge.20) print*,'coucou calcul detr 470: ig, l', ig, l #undef wrgrads_thermcell #ifdef wrgrads_thermcell call wrgradsfi(1,klev,entr_star(igout,1:klev),'esta ','esta ') call wrgradsfi(1,klev,detr_star(igout,1:klev),'dsta ','dsta ') call wrgradsfi(1,klev,zbuoy(igout,1:klev),'buoy ','buoy ') call wrgradsfi(1,klev,zdqt(igout,1:klev),'dqt ','dqt ') call wrgradsfi(1,klev,w_est(igout,1:klev),'w_est ','w_est ') call wrgradsfi(1,klev,w_est(igout,2:klev+1),'w_es2 ','w_es2 ') call wrgradsfi(1,klev,zw2(igout,1:klev),'zw2A ','zw2A ') #endif ! print*,'THERMCELL PLUME ARNAUD DEDANS 8' return end