| [1] | 1 | ! |
|---|
| 2 | ! $Header$ |
|---|
| 3 | ! |
|---|
| 4 | SUBROUTINE vdif_kcay(ngrid,dt,g,rconst,plev,temp |
|---|
| 5 | s ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2,q2diag,km,kn,ustar |
|---|
| 6 | s ,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 | c$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 | s ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2diag,km,kn,ustar |
|---|
| 235 | s ,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 | s ,0.5*sqrt(q2(igrid,ilev))/sqrt(max(n2(igrid,ilev),1.e-10))) |
|---|
| 379 | s ,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 | s /(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 | s /(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 |
|---|
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