! ! $Header$ ! SUBROUTINE flxtr(pdtime,pmfu,pmfd,pen_u,pde_u,pen_d,pde_d, . pt,pplay,paprs,kcbot,kctop,kdtop,x,dx) USE dimphy IMPLICIT NONE c===================================================================== c Objet : Melange convectif de traceurs a partir des flux de masse c Date : 13/12/1996 -- 13/01/97 c Auteur: O. Boucher (LOA) sur inspiration de Z. X. Li (LMD), c Brinkop et Sausen (1996) et Boucher et al. (1996). c ATTENTION : meme si cette routine se veut la plus generale possible, c elle a herite de certaines notations et conventions du c schema de Tiedtke (1993). c --En particulier, les couches sont numerotees de haut en bas !!! c Ceci est valable pour les flux, kcbot, kctop et kdtop c mais pas pour les entrees x, pplay, paprs !!!! c --Un schema amont est choisi pour calculer les flux pour s'assurer c de la positivite des valeurs de traceurs, cela implique des eqs c differentes pour les flux de traceurs montants et descendants. c --pmfu est positif, pmfd est negatif c --Tous les flux d'entrainements et de detrainements sont positifs c contrairement au schema de Tiedtke d'ou les changements de signe!!!! c===================================================================== c cym#include "dimensions.h" cym#include "dimphy.h" #include "YOMCST.h" #include "YOECUMF.h" c REAL pdtime c--les flux sont definis au 1/2 niveaux c--pmfu(klev+1) et pmfd(klev+1) sont implicitement nuls REAL pmfu(klon,klev) ! flux de masse dans le panache montant REAL pmfd(klon,klev) ! flux de masse dans le panache descendant REAL pen_u(klon,klev) ! flux entraine dans le panache montant REAL pde_u(klon,klev) ! flux detraine dans le panache montant REAL pen_d(klon,klev) ! flux entraine dans le panache descendant REAL pde_d(klon,klev) ! flux detraine dans le panache descendant c--idem mais en variables locales REAL zpen_u(klon,klev) REAL zpde_u(klon,klev) REAL zpen_d(klon,klev) REAL zpde_d(klon,klev) c REAL pplay(klon,klev) ! pression aux couches (bas en haut) REAL pap(klon,klev) ! pression aux couches (haut en bas) REAL pt(klon,klev) ! temperature aux couches (bas en haut) REAL zt(klon,klev) ! temperature aux couches (haut en bas) REAL paprs(klon,klev+1) ! pression aux 1/2 couches (bas en haut) REAL paph(klon,klev+1) ! pression aux 1/2 couches (haut en bas) INTEGER kcbot(klon) ! niveau de base de la convection INTEGER kctop(klon) ! niveau du sommet de la convection +1 INTEGER kdtop(klon) ! niveau de sommet du panache descendant REAL x(klon,klev) ! q de traceur (bas en haut) REAL zx(klon,klev) ! q de traceur (haut en bas) REAL dx(klon,klev) ! tendance de traceur (bas en haut) c c--variables locales c--les flux de x sont definis aux 1/2 niveaux c--xu et xd sont definis aux niveaux complets REAL xu(klon,klev) ! q de traceurs dans le panache montant REAL xd(klon,klev) ! q de traceurs dans le panache descendant REAL xe(klon,klev) ! q de traceurs dans l'environnement REAL zmfux(klon,klev+1) ! flux de x dans le panache montant REAL zmfdx(klon,klev+1) ! flux de x dans le panache descendant REAL zmfex(klon,klev+1) ! flux de x dans l'environnement INTEGER i, k REAL zmfmin PARAMETER (zmfmin=1.E-10) c c On remet les taux d'entrainement et de detrainement dans le panache c descendant a des valeurs positives. c On ajuste les valeurs de pen_u, pen_d pde_u et pde_d pour que la c conservation de la masse soit realisee a chaque niveau dans les 2 c panaches. DO k=1, klev DO i=1, klon zpen_u(i,k)= pen_u(i,k) zpde_u(i,k)= pde_u(i,k) ENDDO ENDDO c DO k=1, klev-1 DO i=1, klon zpen_d(i,k)=-pen_d(i,k+1) zpde_d(i,k)=-pde_d(i,k+1) ENDDO ENDDO c DO i=1, klon zpen_d(i,klev) = 0.0 zpde_d(i,klev) = -pmfd(i,klev) c Correction 03 11 97 c zpen_d(i,kdtop(i)-1) = pmfd(i,kdtop(i)-1)-pmfd(i,kdtop(i)) IF (kdtop(i).EQ.klev+1) THEN zpen_d(i,kdtop(i)-1) = pmfd(i,kdtop(i)-1) ELSE zpen_d(i,kdtop(i)-1) = pmfd(i,kdtop(i)-1)-pmfd(i,kdtop(i)) ENDIF zpde_u(i,kctop(i)-2) = pmfu(i,kctop(i)-1) zpen_u(i,klev) = pmfu(i,klev) ENDDO c DO i=1, klon DO k=kcbot(i), klev-1 zpen_u(i,k) = pmfu(i,k) - pmfu(i,k+1) ENDDO ENDDO c c conversion des sens de notations bas-haut et haut-bas c DO k=1, klev+1 DO i=1, klon paph(i,klev+2-k)=paprs(i,k) ENDDO ENDDO c DO i=1, klon DO k=1, klev pap(i,klev+1-k)=pplay(i,k) zt(i,klev+1-k) =pt(i,k) zx(i,klev+1-k) =x(i,k) ENDDO ENDDO c c--initialisations des flux de traceurs aux extremites de la colonne c DO i=1, klon zmfux(i,klev+1) = 0.0 zmfdx(i,1) = 0.0 zmfex(i,1) = 0.0 ENDDO c c--calcul des flux dans le panache montant c DO k=klev, 1, -1 DO i=1, klon IF (k.GE.kcbot(i)) THEN xu(i,k)=zx(i,k) zmfux(i,k)=pmfu(i,k)*xu(i,k) ELSE zmfux(i,k)= (zmfux(i,k+1) + zpen_u(i,k)*zx(i,k) ) / . (1.+zpde_u(i,k)/MAX(zmfmin,pmfu(i,k))) xu(i,k)=zmfux(i,k)/MAX(zmfmin,pmfu(i,k)) ENDIF ENDDO ENDDO c c--calcul des flux dans le panache descendant c DO k=1, klev-1 DO i=1, klon IF (k.LE.kdtop(i)-1) THEN xd(i,k)=( zx(i,k)+xu(i,k) ) / 2. zmfdx(i,k+1)=pmfd(i,k+1)*xd(i,k) ELSE zmfdx(i,k+1)= (zmfdx(i,k) - zpen_d(i,k)*zx(i,k) ) / . (1.-zpde_d(i,k)/MIN(-zmfmin,pmfd(i,k+1))) xd(i,k)=zmfdx(i,k+1)/MIN(-zmfmin,pmfd(i,k+1)) ENDIF ENDDO ENDDO DO i=1, klon zmfdx(i,klev+1) = 0.0 xd(i,klev) = (zpen_d(i,klev)*zx(i,klev) - zmfdx(i,klev)) / . MAX(zmfmin,zpde_d(i,klev)) ENDDO c c--introduction du flux de retour dans l'environnement c DO k=1, klev-1 DO i=1, klon IF (k.LE.kctop(i)-3) THEN xe(i,k)= zx(i,k) zmfex(i,k+1)=-(pmfu(i,k+1)+pmfd(i,k+1))*xe(i,k) ELSE zmfex(i,k+1)= (zmfex(i,k) - . (zpde_u(i,k)*xu(i,k)+zpde_d(i,k)*xd(i,k))) / . (1.-(zpen_d(i,k)+zpen_u(i,k))/ . MIN(-zmfmin,-pmfu(i,k+1)-pmfd(i,k+1)) ) xe(i,k)=zmfex(i,k+1)/MIN(-zmfmin,-pmfu(i,k+1)-pmfd(i,k+1)) ENDIF ENDDO ENDDO DO i=1, klon zmfex(i,klev+1) = 0.0 xe(i,klev) = (zpde_u(i,klev)*xu(i,klev) + . zpde_d(i,klev)*xd(i,klev) -zmfex(i,klev)) / . MAX(zmfmin,zpen_u(i,klev)+zpen_d(i,klev)) ENDDO c c--calcul final des tendances c DO k=1 , klev DO i=1, klon dx(i,klev+1-k) = RG/(paph(i,k+1)-paph(i,k))*pdtime* . ( zmfux(i,k+1) - zmfux(i,k) + . zmfdx(i,k+1) - zmfdx(i,k) + . zmfex(i,k+1) - zmfex(i,k) ) ENDDO ENDDO c RETURN END