1 | ! |
---|
2 | ! $Header$ |
---|
3 | ! |
---|
4 | SUBROUTINE vdif_kcay(ngrid,dt,g,rconst,plev,temp & |
---|
5 | & ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2,q2diag,km,kn,ustar & |
---|
6 | & ,l_mix) |
---|
7 | use dimphy |
---|
8 | IMPLICIT NONE |
---|
9 | !c....................................................................... |
---|
10 | !cym#include "dimensions.h" |
---|
11 | !cym#include "dimphy.h" |
---|
12 | !c....................................................................... |
---|
13 | !c |
---|
14 | !c dt : pas de temps |
---|
15 | !c g : g |
---|
16 | !c zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche |
---|
17 | !c de meme indice) |
---|
18 | !c zlay : altitude au centre de chaque couche |
---|
19 | !c u,v : vitesse au centre de chaque couche |
---|
20 | !c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
21 | !c teta : temperature potentielle au centre de chaque couche |
---|
22 | !c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
23 | !c cd : cdrag |
---|
24 | !c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
25 | !c q2 : $q^2$ au bas de chaque couche |
---|
26 | !c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
---|
27 | !c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
---|
28 | !c km : diffusivite turbulente de quantite de mouvement (au bas de chaque |
---|
29 | !c couche) |
---|
30 | !c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
---|
31 | !c kn : diffusivite turbulente des scalaires (au bas de chaque couche) |
---|
32 | !c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
---|
33 | !c |
---|
34 | !c....................................................................... |
---|
35 | REAL dt,g,rconst |
---|
36 | real plev(klon,klev+1),temp(klon,klev) |
---|
37 | real ustar(klon),snstable |
---|
38 | REAL zlev(klon,klev+1) |
---|
39 | REAL zlay(klon,klev) |
---|
40 | REAL u(klon,klev) |
---|
41 | REAL v(klon,klev) |
---|
42 | REAL teta(klon,klev) |
---|
43 | REAL cd(klon) |
---|
44 | REAL q2(klon,klev+1),q2s(klon,klev+1) |
---|
45 | REAL q2diag(klon,klev+1) |
---|
46 | REAL km(klon,klev+1) |
---|
47 | REAL kn(klon,klev+1) |
---|
48 | real sq(klon),sqz(klon),zz(klon,klev+1),zq,long0(klon) |
---|
49 | |
---|
50 | integer l_mix,iii |
---|
51 | !c....................................................................... |
---|
52 | !c |
---|
53 | !c nlay : nombre de couches |
---|
54 | !c nlev : nombre de niveaux |
---|
55 | !c ngrid : nombre de points de grille |
---|
56 | !c unsdz : 1 sur l'epaisseur de couche |
---|
57 | !c unsdzdec : 1 sur la distance entre le centre de la couche et le |
---|
58 | !c centre de la couche inferieure |
---|
59 | !c q : echelle de vitesse au bas de chaque couche |
---|
60 | !c (valeur a la fin du pas de temps) |
---|
61 | !c |
---|
62 | !c....................................................................... |
---|
63 | INTEGER nlay,nlev,ngrid |
---|
64 | REAL unsdz(klon,klev) |
---|
65 | REAL unsdzdec(klon,klev+1) |
---|
66 | REAL q(klon,klev+1) |
---|
67 | |
---|
68 | !c....................................................................... |
---|
69 | !c |
---|
70 | !c kmpre : km au debut du pas de temps |
---|
71 | !c qcstat : q : solution stationnaire du probleme couple |
---|
72 | !c (valeur a la fin du pas de temps) |
---|
73 | !c q2cstat : q2 : solution stationnaire du probleme couple |
---|
74 | !c (valeur a la fin du pas de temps) |
---|
75 | !c |
---|
76 | !c....................................................................... |
---|
77 | REAL kmpre(klon,klev+1) |
---|
78 | REAL qcstat |
---|
79 | REAL q2cstat |
---|
80 | real sss,sssq |
---|
81 | !c....................................................................... |
---|
82 | !c |
---|
83 | !c long : longueur de melange calculee selon Blackadar |
---|
84 | !c |
---|
85 | !c....................................................................... |
---|
86 | REAL long(klon,klev+1) |
---|
87 | !c....................................................................... |
---|
88 | !c |
---|
89 | !c kmq3 : terme en q^3 dans le developpement de km |
---|
90 | !c (valeur au debut du pas de temps) |
---|
91 | !c kmcstat : valeur de km solution stationnaire du systeme {q2 ; du/dz} |
---|
92 | !c (valeur a la fin du pas de temps) |
---|
93 | !c knq3 : terme en q^3 dans le developpement de kn |
---|
94 | !c mcstat : valeur de m solution stationnaire du systeme {q2 ; du/dz} |
---|
95 | !c (valeur a la fin du pas de temps) |
---|
96 | !c m2cstat : valeur de m2 solution stationnaire du systeme {q2 ; du/dz} |
---|
97 | !c (valeur a la fin du pas de temps) |
---|
98 | !c m : valeur a la fin du pas de temps |
---|
99 | !c mpre : valeur au debut du pas de temps |
---|
100 | !c m2 : valeur a la fin du pas de temps |
---|
101 | !c n2 : valeur a la fin du pas de temps |
---|
102 | !c |
---|
103 | !c....................................................................... |
---|
104 | REAL kmq3 |
---|
105 | REAL kmcstat |
---|
106 | REAL knq3 |
---|
107 | REAL mcstat |
---|
108 | REAL m2cstat |
---|
109 | REAL m(klon,klev+1) |
---|
110 | REAL mpre(klon,klev+1) |
---|
111 | REAL m2(klon,klev+1) |
---|
112 | REAL n2(klon,klev+1) |
---|
113 | !c....................................................................... |
---|
114 | !c |
---|
115 | !c gn : intermediaire pour les coefficients de stabilite |
---|
116 | !c gnmin : borne inferieure de gn (-0.23 ou -0.28) |
---|
117 | !c gnmax : borne superieure de gn (0.0233) |
---|
118 | !c gninf : vrai si gn est en dessous de sa borne inferieure |
---|
119 | !c gnsup : vrai si gn est en dessus de sa borne superieure |
---|
120 | !c gm : drole d'objet bien utile |
---|
121 | !c ri : nombre de Richardson |
---|
122 | !c sn : coefficient de stabilite pour n |
---|
123 | !c snq2 : premier terme du developement limite de sn en q2 |
---|
124 | !c sm : coefficient de stabilite pour m |
---|
125 | !c smq2 : premier terme du developement limite de sm en q2 |
---|
126 | !c |
---|
127 | !c....................................................................... |
---|
128 | REAL gn |
---|
129 | REAL gnmin |
---|
130 | REAL gnmax |
---|
131 | LOGICAL gninf |
---|
132 | LOGICAL gnsup |
---|
133 | REAL gm |
---|
134 | !c REAL ri(klon,klev+1) |
---|
135 | REAL sn(klon,klev+1) |
---|
136 | REAL snq2(klon,klev+1) |
---|
137 | REAL sm(klon,klev+1) |
---|
138 | REAL smq2(klon,klev+1) |
---|
139 | !c....................................................................... |
---|
140 | !c |
---|
141 | !c kappa : consatnte de Von Karman (0.4) |
---|
142 | !c long00 : longueur de reference pour le calcul de long (160) |
---|
143 | !c a1,a2,b1,b2,c1 : constantes d'origine pour les coefficients |
---|
144 | !c de stabilite (0.92/0.74/16.6/10.1/0.08) |
---|
145 | !c cn1,cn2 : constantes pour sn |
---|
146 | !c cm1,cm2,cm3,cm4 : constantes pour sm |
---|
147 | !c |
---|
148 | !c....................................................................... |
---|
149 | REAL kappa |
---|
150 | REAL long00 |
---|
151 | REAL a1,a2,b1,b2,c1 |
---|
152 | REAL cn1,cn2 |
---|
153 | REAL cm1,cm2,cm3,cm4 |
---|
154 | !c....................................................................... |
---|
155 | !c |
---|
156 | !c termq : termes en $q$ dans l'equation de q2 |
---|
157 | !c termq3 : termes en $q^3$ dans l'equation de q2 |
---|
158 | !c termqm2 : termes en $q*m^2$ dans l'equation de q2 |
---|
159 | !c termq3m2 : termes en $q^3*m^2$ dans l'equation de q2 |
---|
160 | !c |
---|
161 | !c....................................................................... |
---|
162 | REAL termq |
---|
163 | REAL termq3 |
---|
164 | REAL termqm2 |
---|
165 | REAL termq3m2 |
---|
166 | !c....................................................................... |
---|
167 | !c |
---|
168 | !c q2min : borne inferieure de q2 |
---|
169 | !c q2max : borne superieure de q2 |
---|
170 | !c |
---|
171 | !c....................................................................... |
---|
172 | REAL q2min |
---|
173 | REAL q2max |
---|
174 | !c....................................................................... |
---|
175 | !c knmin : borne inferieure de kn |
---|
176 | !c kmmin : borne inferieure de km |
---|
177 | !c....................................................................... |
---|
178 | REAL knmin |
---|
179 | REAL kmmin |
---|
180 | !c....................................................................... |
---|
181 | INTEGER ilay,ilev,igrid |
---|
182 | REAL tmp1,tmp2 |
---|
183 | !c....................................................................... |
---|
184 | PARAMETER (kappa=0.4E+0) |
---|
185 | PARAMETER (long00=160.E+0) |
---|
186 | !c PARAMETER (gnmin=-10.E+0) |
---|
187 | PARAMETER (gnmin=-0.28) |
---|
188 | PARAMETER (gnmax=0.0233E+0) |
---|
189 | PARAMETER (a1=0.92E+0) |
---|
190 | PARAMETER (a2=0.74E+0) |
---|
191 | PARAMETER (b1=16.6E+0) |
---|
192 | PARAMETER (b2=10.1E+0) |
---|
193 | PARAMETER (c1=0.08E+0) |
---|
194 | PARAMETER (knmin=1.E-5) |
---|
195 | PARAMETER (kmmin=1.E-5) |
---|
196 | PARAMETER (q2min=1.e-5) |
---|
197 | PARAMETER (q2max=1.E+2) |
---|
198 | !cym PARAMETER (nlay=klev) |
---|
199 | !cym PARAMETER (nlev=klev+1) |
---|
200 | !c |
---|
201 | PARAMETER ( & |
---|
202 | & cn1=a2*(1.E+0 -6.E+0 *a1/b1) & |
---|
203 | & ) |
---|
204 | PARAMETER ( & |
---|
205 | & cn2=-3.E+0 *a2*(6.E+0 *a1+b2) & |
---|
206 | & ) |
---|
207 | PARAMETER ( & |
---|
208 | & cm1=a1*(1.E+0 -3.E+0 *c1-6.E+0 *a1/b1) & |
---|
209 | & ) |
---|
210 | PARAMETER ( & |
---|
211 | & cm2=a1*(-3.E+0 *a2*((b2-3.E+0 *a2)*(1.E+0 -6.E+0 *a1/b1) & |
---|
212 | & -3.E+0 *c1*(b2+6.E+0 *a1))) & |
---|
213 | & ) |
---|
214 | PARAMETER ( & |
---|
215 | & cm3=-3.E+0 *a2*(6.E+0 *a1+b2) & |
---|
216 | & ) |
---|
217 | PARAMETER ( & |
---|
218 | & cm4=-9.E+0 *a1*a2 & |
---|
219 | & ) |
---|
220 | |
---|
221 | logical first |
---|
222 | save first |
---|
223 | data first/.true./ |
---|
224 | !$OMP THREADPRIVATE(first) |
---|
225 | !c....................................................................... |
---|
226 | !c traitment des valeur de q2 en entree |
---|
227 | !c....................................................................... |
---|
228 | !c |
---|
229 | !c Initialisation de q2 |
---|
230 | nlay=klev |
---|
231 | nlev=klev+1 |
---|
232 | |
---|
233 | call yamada(ngrid,dt,g,rconst,plev,temp & |
---|
234 | & ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2diag,km,kn,ustar & |
---|
235 | & ,l_mix) |
---|
236 | if (first.and.1.eq.1) then |
---|
237 | first=.false. |
---|
238 | q2=q2diag |
---|
239 | endif |
---|
240 | |
---|
241 | DO ilev=1,nlev |
---|
242 | DO igrid=1,ngrid |
---|
243 | q2(igrid,ilev)=amax1(q2(igrid,ilev),q2min) |
---|
244 | q(igrid,ilev)=sqrt(q2(igrid,ilev)) |
---|
245 | ENDDO |
---|
246 | ENDDO |
---|
247 | !c |
---|
248 | DO igrid=1,ngrid |
---|
249 | tmp1=cd(igrid)*(u(igrid,1)**2+v(igrid,1)**2) |
---|
250 | q2(igrid,1)=b1**(2.E+0/3.E+0)*tmp1 |
---|
251 | q2(igrid,1)=amax1(q2(igrid,1),q2min) |
---|
252 | q(igrid,1)=sqrt(q2(igrid,1)) |
---|
253 | ENDDO |
---|
254 | !c |
---|
255 | !c....................................................................... |
---|
256 | !c les increments verticaux |
---|
257 | !c....................................................................... |
---|
258 | !c |
---|
259 | !c!!!!! allerte !!!!!c |
---|
260 | !c!!!!! zlev n'est pas declare a nlev !!!!!c |
---|
261 | !c!!!!! ----> |
---|
262 | DO igrid=1,ngrid |
---|
263 | zlev(igrid,nlev)=zlay(igrid,nlay) & |
---|
264 | & +( zlay(igrid,nlay) - zlev(igrid,nlev-1) ) |
---|
265 | ENDDO |
---|
266 | !c!!!!! <---- |
---|
267 | !c!!!!! allerte !!!!!c |
---|
268 | !c |
---|
269 | DO ilay=1,nlay |
---|
270 | DO igrid=1,ngrid |
---|
271 | unsdz(igrid,ilay)=1.E+0/(zlev(igrid,ilay+1)-zlev(igrid,ilay)) |
---|
272 | ENDDO |
---|
273 | ENDDO |
---|
274 | DO igrid=1,ngrid |
---|
275 | unsdzdec(igrid,1)=1.E+0/(zlay(igrid,1)-zlev(igrid,1)) |
---|
276 | ENDDO |
---|
277 | DO ilay=2,nlay |
---|
278 | DO igrid=1,ngrid |
---|
279 | unsdzdec(igrid,ilay)=1.E+0/(zlay(igrid,ilay)-zlay(igrid,ilay-1)) |
---|
280 | ENDDO |
---|
281 | ENDDO |
---|
282 | DO igrid=1,ngrid |
---|
283 | unsdzdec(igrid,nlay+1)=1.E+0/(zlev(igrid,nlay+1)-zlay(igrid,nlay)) |
---|
284 | ENDDO |
---|
285 | !c |
---|
286 | !c....................................................................... |
---|
287 | !c le cisaillement et le gradient de temperature |
---|
288 | !c....................................................................... |
---|
289 | !c |
---|
290 | DO igrid=1,ngrid |
---|
291 | m2(igrid,1)=(unsdzdec(igrid,1) & |
---|
292 | & *u(igrid,1))**2 & |
---|
293 | & +(unsdzdec(igrid,1) & |
---|
294 | & *v(igrid,1))**2 |
---|
295 | m(igrid,1)=sqrt(m2(igrid,1)) |
---|
296 | mpre(igrid,1)=m(igrid,1) |
---|
297 | ENDDO |
---|
298 | !c |
---|
299 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
300 | DO ilev=2,nlev-1 |
---|
301 | DO igrid=1,ngrid |
---|
302 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
303 | !c |
---|
304 | n2(igrid,ilev)=g*unsdzdec(igrid,ilev) & |
---|
305 | & *(teta(igrid,ilev)-teta(igrid,ilev-1)) & |
---|
306 | & /(teta(igrid,ilev)+teta(igrid,ilev-1)) *2.E+0 |
---|
307 | !c n2(igrid,ilev)=0. |
---|
308 | !c |
---|
309 | !c ---> |
---|
310 | !c on ne sais traiter que les cas stratifies. et l'ajustement |
---|
311 | !c convectif est cense faire en sorte que seul des configurations |
---|
312 | !c stratifiees soient rencontrees en entree de cette routine. |
---|
313 | !c mais, bon ... on sait jamais (meme on sait que n2 prends |
---|
314 | !c quelques valeurs negatives ... parfois) alors : |
---|
315 | !c<--- |
---|
316 | !c |
---|
317 | IF (n2(igrid,ilev).lt.0.E+0) THEN |
---|
318 | n2(igrid,ilev)=0.E+0 |
---|
319 | ENDIF |
---|
320 | !c |
---|
321 | m2(igrid,ilev)=(unsdzdec(igrid,ilev) & |
---|
322 | & *(u(igrid,ilev)-u(igrid,ilev-1)))**2 & |
---|
323 | & +(unsdzdec(igrid,ilev) & |
---|
324 | & *(v(igrid,ilev)-v(igrid,ilev-1)))**2 |
---|
325 | m(igrid,ilev)=sqrt(m2(igrid,ilev)) |
---|
326 | mpre(igrid,ilev)=m(igrid,ilev) |
---|
327 | !c |
---|
328 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
329 | ENDDO |
---|
330 | ENDDO |
---|
331 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
332 | !c |
---|
333 | DO igrid=1,ngrid |
---|
334 | m2(igrid,nlev)=m2(igrid,nlev-1) |
---|
335 | m(igrid,nlev)=m(igrid,nlev-1) |
---|
336 | mpre(igrid,nlev)=m(igrid,nlev) |
---|
337 | ENDDO |
---|
338 | !c |
---|
339 | !c....................................................................... |
---|
340 | !c calcul des fonctions de stabilite |
---|
341 | !c....................................................................... |
---|
342 | !c |
---|
343 | if (l_mix.eq.4) then |
---|
344 | DO igrid=1,ngrid |
---|
345 | sqz(igrid)=1.e-10 |
---|
346 | sq(igrid)=1.e-10 |
---|
347 | ENDDO |
---|
348 | do ilev=2,nlev-1 |
---|
349 | DO igrid=1,ngrid |
---|
350 | zq=sqrt(q2(igrid,ilev)) |
---|
351 | sqz(igrid) & |
---|
352 | & =sqz(igrid)+zq*zlev(igrid,ilev) & |
---|
353 | & *(zlay(igrid,ilev)-zlay(igrid,ilev-1)) |
---|
354 | sq(igrid)=sq(igrid)+zq*(zlay(igrid,ilev)-zlay(igrid,ilev-1)) |
---|
355 | ENDDO |
---|
356 | enddo |
---|
357 | DO igrid=1,ngrid |
---|
358 | long0(igrid)=0.2*sqz(igrid)/sq(igrid) |
---|
359 | ENDDO |
---|
360 | else if (l_mix.eq.3) then |
---|
361 | long0(igrid)=long00 |
---|
362 | endif |
---|
363 | |
---|
364 | !c (abd 5 2) print*,'LONG0=',long0 |
---|
365 | |
---|
366 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
367 | DO ilev=2,nlev-1 |
---|
368 | DO igrid=1,ngrid |
---|
369 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
370 | !c |
---|
371 | tmp1=kappa*(zlev(igrid,ilev)-zlev(igrid,1)) |
---|
372 | if (l_mix.ge.10) then |
---|
373 | long(igrid,ilev)=l_mix |
---|
374 | else |
---|
375 | long(igrid,ilev)=tmp1/(1.E+0 + tmp1/long0(igrid)) |
---|
376 | endif |
---|
377 | long(igrid,ilev)=max(min(long(igrid,ilev) & |
---|
378 | & ,0.5*sqrt(q2(igrid,ilev))/sqrt(max(n2(igrid,ilev),1.e-10))) & |
---|
379 | & ,5.) |
---|
380 | |
---|
381 | gn=-long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) & |
---|
382 | & * n2(igrid,ilev) |
---|
383 | gm=long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) & |
---|
384 | & * m2(igrid,ilev) |
---|
385 | !c |
---|
386 | gninf=.false. |
---|
387 | gnsup=.false. |
---|
388 | long(igrid,ilev)=long(igrid,ilev) |
---|
389 | long(igrid,ilev)=long(igrid,ilev) |
---|
390 | !c |
---|
391 | IF (gn.lt.gnmin) THEN |
---|
392 | gninf=.true. |
---|
393 | gn=gnmin |
---|
394 | ENDIF |
---|
395 | !c |
---|
396 | IF (gn.gt.gnmax) THEN |
---|
397 | gnsup=.true. |
---|
398 | gn=gnmax |
---|
399 | ENDIF |
---|
400 | !c |
---|
401 | sn(igrid,ilev)=cn1/(1.E+0 +cn2*gn) |
---|
402 | sm(igrid,ilev)= & |
---|
403 | & (cm1+cm2*gn) & |
---|
404 | & /( (1.E+0 +cm3*gn) & |
---|
405 | & *(1.E+0 +cm4*gn) ) |
---|
406 | !c |
---|
407 | IF ((gninf).or.(gnsup)) THEN |
---|
408 | snq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
---|
409 | smq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
---|
410 | ELSE |
---|
411 | snq2(igrid,ilev)= & |
---|
412 | & -gn & |
---|
413 | & *(-cn1*cn2/(1.E+0 +cn2*gn)**2 ) |
---|
414 | smq2(igrid,ilev)= & |
---|
415 | & -gn & |
---|
416 | & *( cm2*(1.E+0 +cm3*gn) & |
---|
417 | & *(1.E+0 +cm4*gn) & |
---|
418 | & -( cm3*(1.E+0 +cm4*gn) & |
---|
419 | & +cm4*(1.E+0 +cm3*gn) ) & |
---|
420 | & *(cm1+cm2*gn) ) & |
---|
421 | & /( (1.E+0 +cm3*gn) & |
---|
422 | & *(1.E+0 +cm4*gn) )**2 |
---|
423 | ENDIF |
---|
424 | !c |
---|
425 | !c abd |
---|
426 | !c if(ilev.le.57.and.ilev.ge.37) then |
---|
427 | !c print*,'L=',ilev,' GN=',gn,' SM=',sm(igrid,ilev) |
---|
428 | !c endif |
---|
429 | !c ---> |
---|
430 | !c la decomposition de Taylor en q2 n'a de sens que |
---|
431 | !c dans les cas stratifies ou sn et sm sont quasi |
---|
432 | !c proportionnels a q2. ailleurs on laisse le meme |
---|
433 | !c algorithme car l'ajustement convectif fait le travail. |
---|
434 | !c mais c'est delirant quand sn et snq2 n'ont pas le meme |
---|
435 | !c signe : dans ces cas, on ne fait pas la decomposition. |
---|
436 | !c<--- |
---|
437 | !c |
---|
438 | IF (snq2(igrid,ilev)*sn(igrid,ilev).le.0.E+0) & |
---|
439 | & snq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
---|
440 | IF (smq2(igrid,ilev)*sm(igrid,ilev).le.0.E+0) & |
---|
441 | & smq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
---|
442 | !c |
---|
443 | !C Correction pour les couches stables. |
---|
444 | !C Schema repris de JHoltzlag Boville, lui meme venant de... |
---|
445 | |
---|
446 | if (1.eq.1) then |
---|
447 | snstable=1.-zlev(igrid,ilev) & |
---|
448 | & /(700.*max(ustar(igrid),0.0001)) |
---|
449 | snstable=1.-zlev(igrid,ilev)/400. |
---|
450 | snstable=max(snstable,0.) |
---|
451 | snstable=snstable*snstable |
---|
452 | |
---|
453 | !c abde print*,'SN ',ilev,sn(1,ilev),snstable |
---|
454 | if (sn(igrid,ilev).lt.snstable) then |
---|
455 | sn(igrid,ilev)=snstable |
---|
456 | snq2(igrid,ilev)=0. |
---|
457 | endif |
---|
458 | |
---|
459 | if (sm(igrid,ilev).lt.snstable) then |
---|
460 | sm(igrid,ilev)=snstable |
---|
461 | smq2(igrid,ilev)=0. |
---|
462 | endif |
---|
463 | |
---|
464 | endif |
---|
465 | |
---|
466 | !c sn : coefficient de stabilite pour n |
---|
467 | !c snq2 : premier terme du developement limite de sn en q2 |
---|
468 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
469 | ENDDO |
---|
470 | ENDDO |
---|
471 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
472 | !c |
---|
473 | !c....................................................................... |
---|
474 | !c calcul de km et kn au debut du pas de temps |
---|
475 | !c....................................................................... |
---|
476 | !c |
---|
477 | DO igrid=1,ngrid |
---|
478 | kn(igrid,1)=knmin |
---|
479 | km(igrid,1)=kmmin |
---|
480 | kmpre(igrid,1)=km(igrid,1) |
---|
481 | ENDDO |
---|
482 | !c |
---|
483 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
484 | DO ilev=2,nlev-1 |
---|
485 | DO igrid=1,ngrid |
---|
486 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
487 | !c |
---|
488 | kn(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) & |
---|
489 | & *sn(igrid,ilev) |
---|
490 | km(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) & |
---|
491 | & *sm(igrid,ilev) |
---|
492 | kmpre(igrid,ilev)=km(igrid,ilev) |
---|
493 | !c |
---|
494 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
495 | ENDDO |
---|
496 | ENDDO |
---|
497 | !c----------------------------------------------------------------------- |
---|
498 | !c |
---|
499 | DO igrid=1,ngrid |
---|
500 | kn(igrid,nlev)=kn(igrid,nlev-1) |
---|
501 | km(igrid,nlev)=km(igrid,nlev-1) |
---|
502 | kmpre(igrid,nlev)=km(igrid,nlev) |
---|
503 | ENDDO |
---|
504 | !c |
---|
505 | !c....................................................................... |
---|
506 | !c boucle sur les niveaux 2 a nlev-1 |
---|
507 | !c....................................................................... |
---|
508 | !c |
---|
509 | !c----> |
---|
510 | DO 10001 ilev=2,nlev-1 |
---|
511 | !c----> |
---|
512 | DO 10002 igrid=1,ngrid |
---|
513 | !c |
---|
514 | !c....................................................................... |
---|
515 | !c |
---|
516 | !c calcul des termes sources et puits de l'equation de q2 |
---|
517 | !c ------------------------------------------------------ |
---|
518 | !c |
---|
519 | knq3=kn(igrid,ilev)*snq2(igrid,ilev) & |
---|
520 | & /sn(igrid,ilev) |
---|
521 | kmq3=km(igrid,ilev)*smq2(igrid,ilev) & |
---|
522 | & /sm(igrid,ilev) |
---|
523 | !c |
---|
524 | termq=0.E+0 |
---|
525 | termq3=0.E+0 |
---|
526 | termqm2=0.E+0 |
---|
527 | termq3m2=0.E+0 |
---|
528 | !c |
---|
529 | tmp1=dt*2.E+0 *km(igrid,ilev)*m2(igrid,ilev) |
---|
530 | tmp2=dt*2.E+0 *kmq3*m2(igrid,ilev) |
---|
531 | termqm2=termqm2 & |
---|
532 | & +dt*2.E+0 *km(igrid,ilev)*m2(igrid,ilev) & |
---|
533 | & -dt*2.E+0 *kmq3*m2(igrid,ilev) |
---|
534 | termq3m2=termq3m2 & |
---|
535 | & +dt*2.E+0 *kmq3*m2(igrid,ilev) |
---|
536 | !c |
---|
537 | termq=termq & |
---|
538 | & -dt*2.E+0 *kn(igrid,ilev)*n2(igrid,ilev) & |
---|
539 | & +dt*2.E+0 *knq3*n2(igrid,ilev) |
---|
540 | termq3=termq3 & |
---|
541 | & -dt*2.E+0 *knq3*n2(igrid,ilev) |
---|
542 | !c |
---|
543 | termq3=termq3 & |
---|
544 | & -dt*2.E+0 *q(igrid,ilev)**3 / (b1*long(igrid,ilev)) |
---|
545 | !c |
---|
546 | !c....................................................................... |
---|
547 | !c |
---|
548 | !c resolution stationnaire couplee avec le gradient de vitesse local |
---|
549 | !c ----------------------------------------------------------------- |
---|
550 | !c |
---|
551 | !c -----{on cherche le cisaillement qui annule l'equation de q^2 |
---|
552 | !c supposee en q3} |
---|
553 | !c |
---|
554 | tmp1=termq+termq3 |
---|
555 | tmp2=termqm2+termq3m2 |
---|
556 | m2cstat=m2(igrid,ilev) & |
---|
557 | & -(tmp1+tmp2)/(dt*2.E+0*km(igrid,ilev)) |
---|
558 | mcstat=sqrt(m2cstat) |
---|
559 | |
---|
560 | !c abde print*,'M2 L=',ilev,mpre(igrid,ilev),mcstat |
---|
561 | !c |
---|
562 | !c -----{puis on ecrit la valeur de q qui annule l'equation de m |
---|
563 | !c supposee en q3} |
---|
564 | !c |
---|
565 | IF (ilev.eq.2) THEN |
---|
566 | kmcstat=1.E+0 / mcstat & |
---|
567 | & *( unsdz(igrid,ilev)*kmpre(igrid,ilev+1) & |
---|
568 | & *mpre(igrid,ilev+1) & |
---|
569 | & +unsdz(igrid,ilev-1) & |
---|
570 | & *cd(igrid) & |
---|
571 | & *( sqrt(u(igrid,3)**2+v(igrid,3)**2) & |
---|
572 | & -mcstat/unsdzdec(igrid,ilev) & |
---|
573 | & -mpre(igrid,ilev+1)/unsdzdec(igrid,ilev+1) )**2) & |
---|
574 | & /( unsdz(igrid,ilev)+unsdz(igrid,ilev-1) ) |
---|
575 | ELSE |
---|
576 | kmcstat=1.E+0 / mcstat & |
---|
577 | & *( unsdz(igrid,ilev)*kmpre(igrid,ilev+1) & |
---|
578 | & *mpre(igrid,ilev+1) & |
---|
579 | & +unsdz(igrid,ilev-1)*kmpre(igrid,ilev-1) & |
---|
580 | & *mpre(igrid,ilev-1) ) & |
---|
581 | & /( unsdz(igrid,ilev)+unsdz(igrid,ilev-1) ) |
---|
582 | ENDIF |
---|
583 | tmp2=kmcstat & |
---|
584 | & /( sm(igrid,ilev)/q2(igrid,ilev) ) & |
---|
585 | & /long(igrid,ilev) |
---|
586 | qcstat=tmp2**(1.E+0/3.E+0) |
---|
587 | q2cstat=qcstat**2 |
---|
588 | !c |
---|
589 | !c....................................................................... |
---|
590 | !c |
---|
591 | !c choix de la solution finale |
---|
592 | !c --------------------------- |
---|
593 | !c |
---|
594 | q(igrid,ilev)=qcstat |
---|
595 | q2(igrid,ilev)=q2cstat |
---|
596 | m(igrid,ilev)=mcstat |
---|
597 | !c abd if(ilev.le.57.and.ilev.ge.37) then |
---|
598 | !c print*,'L=',ilev,' M2=',m2(igrid,ilev),m2cstat, |
---|
599 | !c s 'N2=',n2(igrid,ilev) |
---|
600 | !c abd endif |
---|
601 | m2(igrid,ilev)=m2cstat |
---|
602 | !c |
---|
603 | !c ---> |
---|
604 | !c pour des raisons simples q2 est minore |
---|
605 | !c<--- |
---|
606 | !c |
---|
607 | IF (q2(igrid,ilev).lt.q2min) THEN |
---|
608 | q2(igrid,ilev)=q2min |
---|
609 | q(igrid,ilev)=sqrt(q2min) |
---|
610 | ENDIF |
---|
611 | !c |
---|
612 | !c....................................................................... |
---|
613 | !c |
---|
614 | !c calcul final de kn et km |
---|
615 | !c ------------------------ |
---|
616 | !c |
---|
617 | gn=-long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) & |
---|
618 | & * n2(igrid,ilev) |
---|
619 | IF (gn.lt.gnmin) gn=gnmin |
---|
620 | IF (gn.gt.gnmax) gn=gnmax |
---|
621 | sn(igrid,ilev)=cn1/(1.E+0 +cn2*gn) |
---|
622 | sm(igrid,ilev)= & |
---|
623 | & (cm1+cm2*gn) & |
---|
624 | & /( (1.E+0 +cm3*gn)*(1.E+0 +cm4*gn) ) |
---|
625 | kn(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) & |
---|
626 | & *sn(igrid,ilev) |
---|
627 | km(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) & |
---|
628 | & *sm(igrid,ilev) |
---|
629 | !c abd |
---|
630 | !c if(ilev.le.57.and.ilev.ge.37) then |
---|
631 | !c print*,'L=',ilev,' GN=',gn,' SM=',sm(igrid,ilev) |
---|
632 | !c endif |
---|
633 | !c |
---|
634 | !c....................................................................... |
---|
635 | !c |
---|
636 | 10002 CONTINUE |
---|
637 | !c |
---|
638 | 10001 CONTINUE |
---|
639 | !c |
---|
640 | !c....................................................................... |
---|
641 | !c |
---|
642 | !c |
---|
643 | DO igrid=1,ngrid |
---|
644 | kn(igrid,1)=knmin |
---|
645 | km(igrid,1)=kmmin |
---|
646 | !c kn(igrid,1)=cd(igrid) |
---|
647 | !c km(igrid,1)=cd(igrid) |
---|
648 | q2(igrid,nlev)=q2(igrid,nlev-1) |
---|
649 | q(igrid,nlev)=q(igrid,nlev-1) |
---|
650 | kn(igrid,nlev)=kn(igrid,nlev-1) |
---|
651 | km(igrid,nlev)=km(igrid,nlev-1) |
---|
652 | ENDDO |
---|
653 | !c |
---|
654 | !c CALCUL DE LA DIFFUSION VERTICALE DE Q2 |
---|
655 | if (1.eq.1) then |
---|
656 | |
---|
657 | do ilev=2,klev-1 |
---|
658 | sss=sss+plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1) |
---|
659 | sssq=sssq+(plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1))*q2(1,ilev) |
---|
660 | enddo |
---|
661 | !c print*,'Q2moy avant',sssq/sss |
---|
662 | !c print*,'Q2q20 ',(q2(1,ilev),ilev=1,10) |
---|
663 | !c print*,'Q2km0 ',(km(1,ilev),ilev=1,10) |
---|
664 | !c ! C'est quoi ca qu'etait dans l'original??? |
---|
665 | !c do igrid=1,ngrid |
---|
666 | !c q2(igrid,1)=10. |
---|
667 | !c enddo |
---|
668 | !c q2s=q2 |
---|
669 | !c do iii=1,10 |
---|
670 | !c call vdif_q2(dt,g,rconst,plev,temp,km,q2) |
---|
671 | !c do ilev=1,klev+1 |
---|
672 | !c write(iii+49,*) q2(1,ilev),zlev(1,ilev) |
---|
673 | !c enddo |
---|
674 | !c enddo |
---|
675 | !c stop |
---|
676 | !c do ilev=1,klev |
---|
677 | !c print*,zlev(1,ilev),q2s(1,ilev),q2(1,ilev) |
---|
678 | !c enddo |
---|
679 | !c q2s=q2-q2s |
---|
680 | !c do ilev=1,klev |
---|
681 | !c print*,q2s(1,ilev),zlev(1,ilev) |
---|
682 | !c enddo |
---|
683 | do ilev=2,klev-1 |
---|
684 | sss=sss+plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1) |
---|
685 | sssq=sssq+(plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1))*q2(1,ilev) |
---|
686 | enddo |
---|
687 | print*,'Q2moy apres',sssq/sss |
---|
688 | !c |
---|
689 | !c |
---|
690 | do ilev=1,nlev |
---|
691 | do igrid=1,ngrid |
---|
692 | q2(igrid,ilev)=max(q2(igrid,ilev),q2min) |
---|
693 | q(igrid,ilev)=sqrt(q2(igrid,ilev)) |
---|
694 | |
---|
695 | !c....................................................................... |
---|
696 | !c |
---|
697 | !c calcul final de kn et km |
---|
698 | !c ------------------------ |
---|
699 | !c |
---|
700 | gn=-long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) & |
---|
701 | & * n2(igrid,ilev) |
---|
702 | IF (gn.lt.gnmin) gn=gnmin |
---|
703 | IF (gn.gt.gnmax) gn=gnmax |
---|
704 | sn(igrid,ilev)=cn1/(1.E+0 +cn2*gn) |
---|
705 | sm(igrid,ilev)= & |
---|
706 | & (cm1+cm2*gn) & |
---|
707 | & /( (1.E+0 +cm3*gn)*(1.E+0 +cm4*gn) ) |
---|
708 | !C Correction pour les couches stables. |
---|
709 | !C Schema repris de JHoltzlag Boville, lui meme venant de... |
---|
710 | |
---|
711 | if (1.eq.1) then |
---|
712 | snstable=1.-zlev(igrid,ilev) & |
---|
713 | & /(700.*max(ustar(igrid),0.0001)) |
---|
714 | snstable=1.-zlev(igrid,ilev)/400. |
---|
715 | snstable=max(snstable,0.) |
---|
716 | snstable=snstable*snstable |
---|
717 | |
---|
718 | !c abde print*,'SN ',ilev,sn(1,ilev),snstable |
---|
719 | if (sn(igrid,ilev).lt.snstable) then |
---|
720 | sn(igrid,ilev)=snstable |
---|
721 | snq2(igrid,ilev)=0. |
---|
722 | endif |
---|
723 | |
---|
724 | if (sm(igrid,ilev).lt.snstable) then |
---|
725 | sm(igrid,ilev)=snstable |
---|
726 | smq2(igrid,ilev)=0. |
---|
727 | endif |
---|
728 | |
---|
729 | endif |
---|
730 | |
---|
731 | !c sn : coefficient de stabilite pour n |
---|
732 | kn(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) & |
---|
733 | & *sn(igrid,ilev) |
---|
734 | km(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
---|
735 | !c |
---|
736 | enddo |
---|
737 | enddo |
---|
738 | !c print*,'Q2km1 ',(km(1,ilev),ilev=1,10) |
---|
739 | |
---|
740 | endif |
---|
741 | |
---|
742 | RETURN |
---|
743 | END |
---|