| 1 | ! |
|---|
| 2 | ! $Header$ |
|---|
| 3 | ! |
|---|
| 4 | SUBROUTINE yamada4(ngrid,dt,g,rconst,plev,temp |
|---|
| 5 | s ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2,km,kn,kq,ustar |
|---|
| 6 | s ,iflag_pbl) |
|---|
| 7 | use dimphy |
|---|
| 8 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 9 | #include "iniprint.h" |
|---|
| 10 | c....................................................................... |
|---|
| 11 | cym#include "dimensions.h" |
|---|
| 12 | cym#include "dimphy.h" |
|---|
| 13 | c....................................................................... |
|---|
| 14 | c |
|---|
| 15 | c dt : pas de temps |
|---|
| 16 | c g : g |
|---|
| 17 | c zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche |
|---|
| 18 | c de meme indice) |
|---|
| 19 | c zlay : altitude au centre de chaque couche |
|---|
| 20 | c u,v : vitesse au centre de chaque couche |
|---|
| 21 | c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
|---|
| 22 | c teta : temperature potentielle au centre de chaque couche |
|---|
| 23 | c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
|---|
| 24 | c cd : cdrag |
|---|
| 25 | c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
|---|
| 26 | c q2 : $q^2$ au bas de chaque couche |
|---|
| 27 | c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
|---|
| 28 | c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
|---|
| 29 | c km : diffusivite turbulente de quantite de mouvement (au bas de chaque |
|---|
| 30 | c couche) |
|---|
| 31 | c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
|---|
| 32 | c kn : diffusivite turbulente des scalaires (au bas de chaque couche) |
|---|
| 33 | c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
|---|
| 34 | c |
|---|
| 35 | c iflag_pbl doit valoir entre 6 et 9 |
|---|
| 36 | c l=6, on prend systematiquement une longueur d'equilibre |
|---|
| 37 | c iflag_pbl=6 : MY 2.0 |
|---|
| 38 | c iflag_pbl=7 : MY 2.0.Fournier |
|---|
| 39 | c iflag_pbl=8/9 : MY 2.5 |
|---|
| 40 | c iflag_pbl=8 with special obsolete treatments for convergence |
|---|
| 41 | c with Cmpi5 NPv3.1 simulations |
|---|
| 42 | c iflag_pbl=10/11 : New scheme M2 and N2 explicit and dissiptation exact |
|---|
| 43 | c iflag_pbl=12 = 11 with vertical diffusion off q2 |
|---|
| 44 | c |
|---|
| 45 | c 2013/04/01 (FH hourdin@lmd.jussieu.fr) |
|---|
| 46 | c Correction for very stable PBLs (iflag_pbl=10 and 11) |
|---|
| 47 | c iflag_pbl=8 converges numerically with NPv3.1 |
|---|
| 48 | c iflag_pbl=11 -> the model starts with NP from start files created by ce0l |
|---|
| 49 | c -> the model can run with longer time-steps. |
|---|
| 50 | c....................................................................... |
|---|
| 51 | |
|---|
| 52 | REAL dt,g,rconst |
|---|
| 53 | real plev(klon,klev+1),temp(klon,klev) |
|---|
| 54 | real ustar(klon) |
|---|
| 55 | real kmin,qmin,pblhmin(klon),coriol(klon) |
|---|
| 56 | REAL zlev(klon,klev+1) |
|---|
| 57 | REAL zlay(klon,klev) |
|---|
| 58 | REAL u(klon,klev) |
|---|
| 59 | REAL v(klon,klev) |
|---|
| 60 | REAL teta(klon,klev) |
|---|
| 61 | REAL cd(klon) |
|---|
| 62 | REAL q2(klon,klev+1),qpre |
|---|
| 63 | REAL unsdz(klon,klev) |
|---|
| 64 | REAL unsdzdec(klon,klev+1) |
|---|
| 65 | |
|---|
| 66 | REAL km(klon,klev+1) |
|---|
| 67 | REAL kmpre(klon,klev+1),tmp2 |
|---|
| 68 | REAL mpre(klon,klev+1) |
|---|
| 69 | REAL kn(klon,klev+1) |
|---|
| 70 | REAL kq(klon,klev+1) |
|---|
| 71 | real ff(klon,klev+1),delta(klon,klev+1) |
|---|
| 72 | real aa(klon,klev+1),aa0,aa1 |
|---|
| 73 | integer iflag_pbl,ngrid |
|---|
| 74 | integer nlay,nlev |
|---|
| 75 | |
|---|
| 76 | logical first |
|---|
| 77 | integer ipas |
|---|
| 78 | save first,ipas |
|---|
| 79 | cFH/IM data first,ipas/.true.,0/ |
|---|
| 80 | data first,ipas/.false.,0/ |
|---|
| 81 | c$OMP THREADPRIVATE( first,ipas) |
|---|
| 82 | |
|---|
| 83 | integer ig,k |
|---|
| 84 | |
|---|
| 85 | |
|---|
| 86 | real ri,zrif,zalpha,zsm,zsn |
|---|
| 87 | real rif(klon,klev+1),sm(klon,klev+1),alpha(klon,klev) |
|---|
| 88 | |
|---|
| 89 | real m2(klon,klev+1),dz(klon,klev+1),zq,n2(klon,klev+1) |
|---|
| 90 | real dtetadz(klon,klev+1) |
|---|
| 91 | real m2cstat,mcstat,kmcstat |
|---|
| 92 | real l(klon,klev+1) |
|---|
| 93 | real,allocatable,save :: l0(:) |
|---|
| 94 | c$OMP THREADPRIVATE(l0) |
|---|
| 95 | real sq(klon),sqz(klon),zz(klon,klev+1) |
|---|
| 96 | integer iter |
|---|
| 97 | |
|---|
| 98 | real ric,rifc,b1,kap |
|---|
| 99 | save ric,rifc,b1,kap |
|---|
| 100 | data ric,rifc,b1,kap/0.195,0.191,16.6,0.4/ |
|---|
| 101 | c$OMP THREADPRIVATE(ric,rifc,b1,kap) |
|---|
| 102 | real frif,falpha,fsm |
|---|
| 103 | real fl,zzz,zl0,zq2,zn2 |
|---|
| 104 | |
|---|
| 105 | real rino(klon,klev+1),smyam(klon,klev),styam(klon,klev) |
|---|
| 106 | s ,lyam(klon,klev),knyam(klon,klev) |
|---|
| 107 | s ,w2yam(klon,klev),t2yam(klon,klev) |
|---|
| 108 | logical,save :: firstcall=.true. |
|---|
| 109 | c$OMP THREADPRIVATE(firstcall) |
|---|
| 110 | frif(ri)=0.6588*(ri+0.1776-sqrt(ri*ri-0.3221*ri+0.03156)) |
|---|
| 111 | falpha(ri)=1.318*(0.2231-ri)/(0.2341-ri) |
|---|
| 112 | fsm(ri)=1.96*(0.1912-ri)*(0.2341-ri)/((1.-ri)*(0.2231-ri)) |
|---|
| 113 | fl(zzz,zl0,zq2,zn2)= |
|---|
| 114 | s max(min(l0(ig)*kap*zlev(ig,k)/(kap*zlev(ig,k)+l0(ig)) |
|---|
| 115 | s ,0.5*sqrt(q2(ig,k))/sqrt(max(n2(ig,k),1.e-10))) ,1.) |
|---|
| 116 | |
|---|
| 117 | |
|---|
| 118 | nlay=klev |
|---|
| 119 | nlev=klev+1 |
|---|
| 120 | |
|---|
| 121 | if (firstcall) then |
|---|
| 122 | allocate(l0(klon)) |
|---|
| 123 | firstcall=.false. |
|---|
| 124 | endif |
|---|
| 125 | |
|---|
| 126 | |
|---|
| 127 | if (.not.(iflag_pbl.ge.6.and.iflag_pbl.le.12)) then |
|---|
| 128 | stop'probleme de coherence dans appel a MY' |
|---|
| 129 | endif |
|---|
| 130 | |
|---|
| 131 | ipas=ipas+1 |
|---|
| 132 | |
|---|
| 133 | |
|---|
| 134 | c....................................................................... |
|---|
| 135 | c les increments verticaux |
|---|
| 136 | c....................................................................... |
|---|
| 137 | c |
|---|
| 138 | c!!!!! allerte !!!!!c |
|---|
| 139 | c!!!!! zlev n'est pas declare a nlev !!!!!c |
|---|
| 140 | c!!!!! ----> |
|---|
| 141 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 142 | zlev(ig,nlev)=zlay(ig,nlay) |
|---|
| 143 | & +( zlay(ig,nlay) - zlev(ig,nlev-1) ) |
|---|
| 144 | ENDDO |
|---|
| 145 | c!!!!! <---- |
|---|
| 146 | c!!!!! allerte !!!!!c |
|---|
| 147 | c |
|---|
| 148 | DO k=1,nlay |
|---|
| 149 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 150 | unsdz(ig,k)=1.E+0/(zlev(ig,k+1)-zlev(ig,k)) |
|---|
| 151 | ENDDO |
|---|
| 152 | ENDDO |
|---|
| 153 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 154 | unsdzdec(ig,1)=1.E+0/(zlay(ig,1)-zlev(ig,1)) |
|---|
| 155 | ENDDO |
|---|
| 156 | DO k=2,nlay |
|---|
| 157 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 158 | unsdzdec(ig,k)=1.E+0/(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
|---|
| 159 | ENDDO |
|---|
| 160 | ENDDO |
|---|
| 161 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 162 | unsdzdec(ig,nlay+1)=1.E+0/(zlev(ig,nlay+1)-zlay(ig,nlay)) |
|---|
| 163 | ENDDO |
|---|
| 164 | c |
|---|
| 165 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 166 | ! Computing M^2, N^2, Richardson numbers, stability functions |
|---|
| 167 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 168 | |
|---|
| 169 | do k=2,klev |
|---|
| 170 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 171 | dz(ig,k)=zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1) |
|---|
| 172 | m2(ig,k)=((u(ig,k)-u(ig,k-1))**2+(v(ig,k)-v(ig,k-1))**2) |
|---|
| 173 | s /(dz(ig,k)*dz(ig,k)) |
|---|
| 174 | dtetadz(ig,k)=(teta(ig,k)-teta(ig,k-1))/dz(ig,k) |
|---|
| 175 | n2(ig,k)=g*2.*dtetadz(ig,k)/(teta(ig,k-1)+teta(ig,k)) |
|---|
| 176 | c n2(ig,k)=0. |
|---|
| 177 | ri=n2(ig,k)/max(m2(ig,k),1.e-10) |
|---|
| 178 | if (ri.lt.ric) then |
|---|
| 179 | rif(ig,k)=frif(ri) |
|---|
| 180 | else |
|---|
| 181 | rif(ig,k)=rifc |
|---|
| 182 | endif |
|---|
| 183 | if(rif(ig,k).lt.0.16) then |
|---|
| 184 | alpha(ig,k)=falpha(rif(ig,k)) |
|---|
| 185 | sm(ig,k)=fsm(rif(ig,k)) |
|---|
| 186 | else |
|---|
| 187 | alpha(ig,k)=1.12 |
|---|
| 188 | sm(ig,k)=0.085 |
|---|
| 189 | endif |
|---|
| 190 | zz(ig,k)=b1*m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))*sm(ig,k) |
|---|
| 191 | enddo |
|---|
| 192 | enddo |
|---|
| 193 | |
|---|
| 194 | |
|---|
| 195 | c==================================================================== |
|---|
| 196 | c Computing the mixing length |
|---|
| 197 | c==================================================================== |
|---|
| 198 | |
|---|
| 199 | c Mise a jour de l0 |
|---|
| 200 | if (iflag_pbl==8.or.iflag_pbl==10) then |
|---|
| 201 | |
|---|
| 202 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 203 | ! Iterative computation of l0 |
|---|
| 204 | ! This version is kept for iflag_pbl only for convergence |
|---|
| 205 | ! with NPv3.1 Cmip5 simulations |
|---|
| 206 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 207 | |
|---|
| 208 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 209 | sq(ig)=1.e-10 |
|---|
| 210 | sqz(ig)=1.e-10 |
|---|
| 211 | enddo |
|---|
| 212 | do k=2,klev-1 |
|---|
| 213 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 214 | zq=sqrt(q2(ig,k)) |
|---|
| 215 | sqz(ig)=sqz(ig)+zq*zlev(ig,k)*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
|---|
| 216 | sq(ig)=sq(ig)+zq*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
|---|
| 217 | enddo |
|---|
| 218 | enddo |
|---|
| 219 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 220 | l0(ig)=0.2*sqz(ig)/sq(ig) |
|---|
| 221 | enddo |
|---|
| 222 | do k=2,klev |
|---|
| 223 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 224 | l(ig,k)=fl(zlev(ig,k),l0(ig),q2(ig,k),n2(ig,k)) |
|---|
| 225 | enddo |
|---|
| 226 | enddo |
|---|
| 227 | ! print*,'L0 cas 8 ou 10 ',l0 |
|---|
| 228 | |
|---|
| 229 | else |
|---|
| 230 | |
|---|
| 231 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 232 | ! In all other case, the assymptotic mixing length l0 is imposed (100m) |
|---|
| 233 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
|---|
| 234 | |
|---|
| 235 | l0(:)=150. |
|---|
| 236 | do k=2,klev |
|---|
| 237 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 238 | l(ig,k)=fl(zlev(ig,k),l0(ig),q2(ig,k),n2(ig,k)) |
|---|
| 239 | enddo |
|---|
| 240 | enddo |
|---|
| 241 | ! print*,'L0 cas autres ',l0 |
|---|
| 242 | |
|---|
| 243 | endif |
|---|
| 244 | |
|---|
| 245 | |
|---|
| 246 | c==================================================================== |
|---|
| 247 | c Yamada 2.0 |
|---|
| 248 | c==================================================================== |
|---|
| 249 | if (iflag_pbl.eq.6) then |
|---|
| 250 | |
|---|
| 251 | do k=2,klev |
|---|
| 252 | q2(:,k)=l(:,k)**2*zz(:,k) |
|---|
| 253 | enddo |
|---|
| 254 | |
|---|
| 255 | |
|---|
| 256 | else if (iflag_pbl.eq.7) then |
|---|
| 257 | c==================================================================== |
|---|
| 258 | c Yamada 2.Fournier |
|---|
| 259 | c==================================================================== |
|---|
| 260 | |
|---|
| 261 | c Calcul de l, km, au pas precedent |
|---|
| 262 | do k=2,klev |
|---|
| 263 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 264 | c print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k) |
|---|
| 265 | delta(ig,k)=q2(ig,k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k)) |
|---|
| 266 | kmpre(ig,k)=l(ig,k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig,k) |
|---|
| 267 | mpre(ig,k)=sqrt(m2(ig,k)) |
|---|
| 268 | c print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k) |
|---|
| 269 | enddo |
|---|
| 270 | enddo |
|---|
| 271 | |
|---|
| 272 | do k=2,klev-1 |
|---|
| 273 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 274 | m2cstat=max(alpha(ig,k)*n2(ig,k)+delta(ig,k)/b1,1.e-12) |
|---|
| 275 | mcstat=sqrt(m2cstat) |
|---|
| 276 | |
|---|
| 277 | c print*,'M2 L=',k,mpre(ig,k),mcstat |
|---|
| 278 | c |
|---|
| 279 | c -----{puis on ecrit la valeur de q qui annule l'equation de m |
|---|
| 280 | c supposee en q3} |
|---|
| 281 | c |
|---|
| 282 | IF (k.eq.2) THEN |
|---|
| 283 | kmcstat=1.E+0 / mcstat |
|---|
| 284 | & *( unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1) |
|---|
| 285 | & *mpre(ig,k+1) |
|---|
| 286 | & +unsdz(ig,k-1) |
|---|
| 287 | & *cd(ig) |
|---|
| 288 | & *( sqrt(u(ig,3)**2+v(ig,3)**2) |
|---|
| 289 | & -mcstat/unsdzdec(ig,k) |
|---|
| 290 | & -mpre(ig,k+1)/unsdzdec(ig,k+1) )**2) |
|---|
| 291 | & /( unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1) ) |
|---|
| 292 | ELSE |
|---|
| 293 | kmcstat=1.E+0 / mcstat |
|---|
| 294 | & *( unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1) |
|---|
| 295 | & *mpre(ig,k+1) |
|---|
| 296 | & +unsdz(ig,k-1)*kmpre(ig,k-1) |
|---|
| 297 | & *mpre(ig,k-1) ) |
|---|
| 298 | & /( unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1) ) |
|---|
| 299 | ENDIF |
|---|
| 300 | c print*,'T2 L=',k,tmp2 |
|---|
| 301 | tmp2=kmcstat |
|---|
| 302 | & /( sm(ig,k)/q2(ig,k) ) |
|---|
| 303 | & /l(ig,k) |
|---|
| 304 | q2(ig,k)=max(tmp2,1.e-12)**(2./3.) |
|---|
| 305 | c print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k) |
|---|
| 306 | c |
|---|
| 307 | enddo |
|---|
| 308 | enddo |
|---|
| 309 | |
|---|
| 310 | else if (iflag_pbl==8.or.iflag_pbl==9) then |
|---|
| 311 | c==================================================================== |
|---|
| 312 | c Yamada 2.5 a la Didi |
|---|
| 313 | c==================================================================== |
|---|
| 314 | |
|---|
| 315 | |
|---|
| 316 | c Calcul de l, km, au pas precedent |
|---|
| 317 | do k=2,klev |
|---|
| 318 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 319 | c print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k) |
|---|
| 320 | delta(ig,k)=q2(ig,k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k)) |
|---|
| 321 | if (delta(ig,k).lt.1.e-20) then |
|---|
| 322 | c print*,'ATTENTION L=',k,' Delta=',delta(ig,k) |
|---|
| 323 | delta(ig,k)=1.e-20 |
|---|
| 324 | endif |
|---|
| 325 | km(ig,k)=l(ig,k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig,k) |
|---|
| 326 | aa0= |
|---|
| 327 | s (m2(ig,k)-alpha(ig,k)*n2(ig,k)-delta(ig,k)/b1) |
|---|
| 328 | aa1= |
|---|
| 329 | s (m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))-delta(ig,k)/b1) |
|---|
| 330 | c abder print*,'AA L=',k,aa0,aa1,aa1/max(m2(ig,k),1.e-20) |
|---|
| 331 | aa(ig,k)=aa1*dt/(delta(ig,k)*l(ig,k)) |
|---|
| 332 | c print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k) |
|---|
| 333 | qpre=sqrt(q2(ig,k)) |
|---|
| 334 | ! if (iflag_pbl.eq.8 ) then |
|---|
| 335 | if (aa(ig,k).gt.0.) then |
|---|
| 336 | q2(ig,k)=(qpre+aa(ig,k)*qpre*qpre)**2 |
|---|
| 337 | else |
|---|
| 338 | q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2 |
|---|
| 339 | endif |
|---|
| 340 | ! else ! iflag_pbl=9 |
|---|
| 341 | ! if (aa(ig,k)*qpre.gt.0.9) then |
|---|
| 342 | ! q2(ig,k)=(qpre*10.)**2 |
|---|
| 343 | ! else |
|---|
| 344 | ! q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2 |
|---|
| 345 | ! endif |
|---|
| 346 | ! endif |
|---|
| 347 | q2(ig,k)=min(max(q2(ig,k),1.e-10),1.e4) |
|---|
| 348 | c print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k),qpre*qpre |
|---|
| 349 | enddo |
|---|
| 350 | enddo |
|---|
| 351 | |
|---|
| 352 | else if (iflag_pbl>=10) then |
|---|
| 353 | |
|---|
| 354 | ! print*,'Schema mixte D' |
|---|
| 355 | ! print*,'Longueur ',l(:,:) |
|---|
| 356 | do k=2,klev-1 |
|---|
| 357 | l(:,k)=max(l(:,k),1.) |
|---|
| 358 | km(:,k)=l(:,k)*sqrt(q2(:,k))*sm(:,k) |
|---|
| 359 | q2(:,k)=q2(:,k)+dt*km(:,k)*m2(:,k)*(1.-rif(:,k)) |
|---|
| 360 | q2(:,k)=min(max(q2(:,k),1.e-10),1.e4) |
|---|
| 361 | q2(:,k)=1./(1./sqrt(q2(:,k))+dt/(2*l(:,k)*b1)) |
|---|
| 362 | q2(:,k)=q2(:,k)*q2(:,k) |
|---|
| 363 | enddo |
|---|
| 364 | |
|---|
| 365 | |
|---|
| 366 | else |
|---|
| 367 | stop'Cas nom prevu dans yamada4' |
|---|
| 368 | |
|---|
| 369 | endif ! Fin du cas 8 |
|---|
| 370 | |
|---|
| 371 | c print*,'OK8' |
|---|
| 372 | |
|---|
| 373 | c==================================================================== |
|---|
| 374 | c Calcul des coefficients de mï¿œange |
|---|
| 375 | c==================================================================== |
|---|
| 376 | do k=2,klev |
|---|
| 377 | c print*,'k=',k |
|---|
| 378 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 379 | cabde print*,'KML=',l(ig,k),q2(ig,k),sm(ig,k) |
|---|
| 380 | zq=sqrt(q2(ig,k)) |
|---|
| 381 | km(ig,k)=l(ig,k)*zq*sm(ig,k) |
|---|
| 382 | kn(ig,k)=km(ig,k)*alpha(ig,k) |
|---|
| 383 | kq(ig,k)=l(ig,k)*zq*0.2 |
|---|
| 384 | c print*,'KML=',km(ig,k),kn(ig,k) |
|---|
| 385 | enddo |
|---|
| 386 | enddo |
|---|
| 387 | |
|---|
| 388 | ! Transport diffusif vertical de la TKE. |
|---|
| 389 | if (iflag_pbl.ge.12) then |
|---|
| 390 | ! print*,'YAMADA VDIF' |
|---|
| 391 | q2(:,1)=q2(:,2) |
|---|
| 392 | call vdif_q2(dt,g,rconst,ngrid,plev,temp,kq,q2) |
|---|
| 393 | endif |
|---|
| 394 | |
|---|
| 395 | c Traitement des cas noctrunes avec l'introduction d'une longueur |
|---|
| 396 | c minilale. |
|---|
| 397 | |
|---|
| 398 | c==================================================================== |
|---|
| 399 | c Traitement particulier pour les cas tres stables. |
|---|
| 400 | c D'apres Holtslag Boville. |
|---|
| 401 | |
|---|
| 402 | if (prt_level>1) THEN |
|---|
| 403 | print*,'YAMADA4 0' |
|---|
| 404 | endif !(prt_level>1) THEN |
|---|
| 405 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 406 | coriol(ig)=1.e-4 |
|---|
| 407 | pblhmin(ig)=0.07*ustar(ig)/max(abs(coriol(ig)),2.546e-5) |
|---|
| 408 | enddo |
|---|
| 409 | |
|---|
| 410 | ! print*,'pblhmin ',pblhmin |
|---|
| 411 | CTest a remettre 21 11 02 |
|---|
| 412 | c test abd 13 05 02 if(0.eq.1) then |
|---|
| 413 | if(1==1) then |
|---|
| 414 | if(iflag_pbl==8.or.iflag_pbl==10) then |
|---|
| 415 | |
|---|
| 416 | do k=2,klev |
|---|
| 417 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 418 | if (teta(ig,2).gt.teta(ig,1)) then |
|---|
| 419 | qmin=ustar(ig)*(max(1.-zlev(ig,k)/pblhmin(ig),0.))**2 |
|---|
| 420 | kmin=kap*zlev(ig,k)*qmin |
|---|
| 421 | else |
|---|
| 422 | kmin=-1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables. |
|---|
| 423 | endif |
|---|
| 424 | if (kn(ig,k).lt.kmin.or.km(ig,k).lt.kmin) then |
|---|
| 425 | c print*,'Seuil min Km K=',k,kmin,km(ig,k),kn(ig,k) |
|---|
| 426 | c s ,sqrt(q2(ig,k)),pblhmin(ig),qmin/sm(ig,k) |
|---|
| 427 | kn(ig,k)=kmin |
|---|
| 428 | km(ig,k)=kmin |
|---|
| 429 | kq(ig,k)=kmin |
|---|
| 430 | c la longueur de melange est suposee etre l= kap z |
|---|
| 431 | c K=l q Sm d'ou q2=(K/l Sm)**2 |
|---|
| 432 | q2(ig,k)=(qmin/sm(ig,k))**2 |
|---|
| 433 | endif |
|---|
| 434 | enddo |
|---|
| 435 | enddo |
|---|
| 436 | |
|---|
| 437 | else |
|---|
| 438 | |
|---|
| 439 | do k=2,klev |
|---|
| 440 | do ig=1,ngrid |
|---|
| 441 | if (teta(ig,2).gt.teta(ig,1)) then |
|---|
| 442 | qmin=ustar(ig)*(max(1.-zlev(ig,k)/pblhmin(ig),0.))**2 |
|---|
| 443 | kmin=kap*zlev(ig,k)*qmin |
|---|
| 444 | else |
|---|
| 445 | kmin=-1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables. |
|---|
| 446 | endif |
|---|
| 447 | if (kn(ig,k).lt.kmin.or.km(ig,k).lt.kmin) then |
|---|
| 448 | c print*,'Seuil min Km K=',k,kmin,km(ig,k),kn(ig,k) |
|---|
| 449 | c s ,sqrt(q2(ig,k)),pblhmin(ig),qmin/sm(ig,k) |
|---|
| 450 | kn(ig,k)=kmin |
|---|
| 451 | km(ig,k)=kmin |
|---|
| 452 | kq(ig,k)=kmin |
|---|
| 453 | c la longueur de melange est suposee etre l= kap z |
|---|
| 454 | c K=l q Sm d'ou q2=(K/l Sm)**2 |
|---|
| 455 | sm(ig,k)=1. |
|---|
| 456 | alpha(ig,k)=1. |
|---|
| 457 | q2(ig,k)=min((qmin/sm(ig,k))**2,10.) |
|---|
| 458 | zq=sqrt(q2(ig,k)) |
|---|
| 459 | km(ig,k)=l(ig,k)*zq*sm(ig,k) |
|---|
| 460 | kn(ig,k)=km(ig,k)*alpha(ig,k) |
|---|
| 461 | kq(ig,k)=l(ig,k)*zq*0.2 |
|---|
| 462 | endif |
|---|
| 463 | enddo |
|---|
| 464 | enddo |
|---|
| 465 | endif |
|---|
| 466 | |
|---|
| 467 | endif |
|---|
| 468 | |
|---|
| 469 | if (prt_level>1) THEN |
|---|
| 470 | print*,'YAMADA4 1' |
|---|
| 471 | endif !(prt_level>1) THEN |
|---|
| 472 | c Diagnostique pour stokage |
|---|
| 473 | |
|---|
| 474 | if(1.eq.0)then |
|---|
| 475 | rino=rif |
|---|
| 476 | smyam(1:ngrid,1)=0. |
|---|
| 477 | styam(1:ngrid,1)=0. |
|---|
| 478 | lyam(1:ngrid,1)=0. |
|---|
| 479 | knyam(1:ngrid,1)=0. |
|---|
| 480 | w2yam(1:ngrid,1)=0. |
|---|
| 481 | t2yam(1:ngrid,1)=0. |
|---|
| 482 | |
|---|
| 483 | smyam(1:ngrid,2:klev)=sm(1:ngrid,2:klev) |
|---|
| 484 | styam(1:ngrid,2:klev)=sm(1:ngrid,2:klev)*alpha(1:ngrid,2:klev) |
|---|
| 485 | lyam(1:ngrid,2:klev)=l(1:ngrid,2:klev) |
|---|
| 486 | knyam(1:ngrid,2:klev)=kn(1:ngrid,2:klev) |
|---|
| 487 | |
|---|
| 488 | c Estimations de w'2 et T'2 d'apres Abdela et McFarlane |
|---|
| 489 | |
|---|
| 490 | w2yam(1:ngrid,2:klev)=q2(1:ngrid,2:klev)*0.24 |
|---|
| 491 | s +lyam(1:ngrid,2:klev)*5.17*kn(1:ngrid,2:klev) |
|---|
| 492 | s *n2(1:ngrid,2:klev)/sqrt(q2(1:ngrid,2:klev)) |
|---|
| 493 | |
|---|
| 494 | t2yam(1:ngrid,2:klev)=9.1*kn(1:ngrid,2:klev) |
|---|
| 495 | s *dtetadz(1:ngrid,2:klev)**2 |
|---|
| 496 | s /sqrt(q2(1:ngrid,2:klev))*lyam(1:ngrid,2:klev) |
|---|
| 497 | endif |
|---|
| 498 | |
|---|
| 499 | c print*,'OKFIN' |
|---|
| 500 | first=.false. |
|---|
| 501 | return |
|---|
| 502 | end |
|---|
| 503 | SUBROUTINE vdif_q2(timestep,gravity,rconst,ngrid,plev,temp, |
|---|
| 504 | & kmy,q2) |
|---|
| 505 | use dimphy |
|---|
| 506 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 507 | c....................................................................... |
|---|
| 508 | #include "dimensions.h" |
|---|
| 509 | cccc#include "dimphy.h" |
|---|
| 510 | c....................................................................... |
|---|
| 511 | c |
|---|
| 512 | c dt : pas de temps |
|---|
| 513 | |
|---|
| 514 | real plev(klon,klev+1) |
|---|
| 515 | real temp(klon,klev) |
|---|
| 516 | real timestep |
|---|
| 517 | real gravity,rconst |
|---|
| 518 | real kstar(klon,klev+1),zz |
|---|
| 519 | real kmy(klon,klev+1) |
|---|
| 520 | real q2(klon,klev+1) |
|---|
| 521 | real deltap(klon,klev+1) |
|---|
| 522 | real denom(klon,klev+1),alpha(klon,klev+1),beta(klon,klev+1) |
|---|
| 523 | integer ngrid |
|---|
| 524 | |
|---|
| 525 | integer i,k |
|---|
| 526 | |
|---|
| 527 | ! print*,'RD=',rconst |
|---|
| 528 | do k=1,klev |
|---|
| 529 | do i=1,ngrid |
|---|
| 530 | c test |
|---|
| 531 | ! print*,'i,k',i,k |
|---|
| 532 | ! print*,'temp(i,k)=',temp(i,k) |
|---|
| 533 | ! print*,'(plev(i,k)-plev(i,k+1))=',plev(i,k),plev(i,k+1) |
|---|
| 534 | zz=(plev(i,k)+plev(i,k+1))*gravity/(rconst*temp(i,k)) |
|---|
| 535 | kstar(i,k)=0.125*(kmy(i,k+1)+kmy(i,k))*zz*zz |
|---|
| 536 | s /(plev(i,k)-plev(i,k+1))*timestep |
|---|
| 537 | enddo |
|---|
| 538 | enddo |
|---|
| 539 | |
|---|
| 540 | do k=2,klev |
|---|
| 541 | do i=1,ngrid |
|---|
| 542 | deltap(i,k)=0.5*(plev(i,k-1)-plev(i,k+1)) |
|---|
| 543 | enddo |
|---|
| 544 | enddo |
|---|
| 545 | do i=1,ngrid |
|---|
| 546 | deltap(i,1)=0.5*(plev(i,1)-plev(i,2)) |
|---|
| 547 | deltap(i,klev+1)=0.5*(plev(i,klev)-plev(i,klev+1)) |
|---|
| 548 | denom(i,klev+1)=deltap(i,klev+1)+kstar(i,klev) |
|---|
| 549 | alpha(i,klev+1)=deltap(i,klev+1)*q2(i,klev+1)/denom(i,klev+1) |
|---|
| 550 | beta(i,klev+1)=kstar(i,klev)/denom(i,klev+1) |
|---|
| 551 | enddo |
|---|
| 552 | |
|---|
| 553 | do k=klev,2,-1 |
|---|
| 554 | do i=1,ngrid |
|---|
| 555 | denom(i,k)=deltap(i,k)+(1.-beta(i,k+1))* |
|---|
| 556 | s kstar(i,k)+kstar(i,k-1) |
|---|
| 557 | c correction d'un bug 10 01 2001 |
|---|
| 558 | alpha(i,k)=(q2(i,k)*deltap(i,k) |
|---|
| 559 | s +kstar(i,k)*alpha(i,k+1))/denom(i,k) |
|---|
| 560 | beta(i,k)=kstar(i,k-1)/denom(i,k) |
|---|
| 561 | enddo |
|---|
| 562 | enddo |
|---|
| 563 | |
|---|
| 564 | c Si on recalcule q2(1) |
|---|
| 565 | if(1.eq.0) then |
|---|
| 566 | do i=1,ngrid |
|---|
| 567 | denom(i,1)=deltap(i,1)+(1-beta(i,2))*kstar(i,1) |
|---|
| 568 | q2(i,1)=(q2(i,1)*deltap(i,1) |
|---|
| 569 | s +kstar(i,1)*alpha(i,2))/denom(i,1) |
|---|
| 570 | enddo |
|---|
| 571 | endif |
|---|
| 572 | c sinon, on peut sauter cette boucle... |
|---|
| 573 | |
|---|
| 574 | do k=2,klev+1 |
|---|
| 575 | do i=1,ngrid |
|---|
| 576 | q2(i,k)=alpha(i,k)+beta(i,k)*q2(i,k-1) |
|---|
| 577 | enddo |
|---|
| 578 | enddo |
|---|
| 579 | |
|---|
| 580 | return |
|---|
| 581 | end |
|---|
| 582 | SUBROUTINE vdif_q2e(timestep,gravity,rconst,ngrid, |
|---|
| 583 | & plev,temp,kmy,q2) |
|---|
| 584 | use dimphy |
|---|
| 585 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 586 | c....................................................................... |
|---|
| 587 | #include "dimensions.h" |
|---|
| 588 | cccc#include "dimphy.h" |
|---|
| 589 | c....................................................................... |
|---|
| 590 | c |
|---|
| 591 | c dt : pas de temps |
|---|
| 592 | |
|---|
| 593 | real plev(klon,klev+1) |
|---|
| 594 | real temp(klon,klev) |
|---|
| 595 | real timestep |
|---|
| 596 | real gravity,rconst |
|---|
| 597 | real kstar(klon,klev+1),zz |
|---|
| 598 | real kmy(klon,klev+1) |
|---|
| 599 | real q2(klon,klev+1) |
|---|
| 600 | real deltap(klon,klev+1) |
|---|
| 601 | real denom(klon,klev+1),alpha(klon,klev+1),beta(klon,klev+1) |
|---|
| 602 | integer ngrid |
|---|
| 603 | |
|---|
| 604 | integer i,k |
|---|
| 605 | |
|---|
| 606 | do k=1,klev |
|---|
| 607 | do i=1,ngrid |
|---|
| 608 | zz=(plev(i,k)+plev(i,k+1))*gravity/(rconst*temp(i,k)) |
|---|
| 609 | kstar(i,k)=0.125*(kmy(i,k+1)+kmy(i,k))*zz*zz |
|---|
| 610 | s /(plev(i,k)-plev(i,k+1))*timestep |
|---|
| 611 | enddo |
|---|
| 612 | enddo |
|---|
| 613 | |
|---|
| 614 | do k=2,klev |
|---|
| 615 | do i=1,ngrid |
|---|
| 616 | deltap(i,k)=0.5*(plev(i,k-1)-plev(i,k+1)) |
|---|
| 617 | enddo |
|---|
| 618 | enddo |
|---|
| 619 | do i=1,ngrid |
|---|
| 620 | deltap(i,1)=0.5*(plev(i,1)-plev(i,2)) |
|---|
| 621 | deltap(i,klev+1)=0.5*(plev(i,klev)-plev(i,klev+1)) |
|---|
| 622 | enddo |
|---|
| 623 | |
|---|
| 624 | do k=klev,2,-1 |
|---|
| 625 | do i=1,ngrid |
|---|
| 626 | q2(i,k)=q2(i,k)+ |
|---|
| 627 | s ( kstar(i,k)*(q2(i,k+1)-q2(i,k)) |
|---|
| 628 | s -kstar(i,k-1)*(q2(i,k)-q2(i,k-1)) ) |
|---|
| 629 | s /deltap(i,k) |
|---|
| 630 | enddo |
|---|
| 631 | enddo |
|---|
| 632 | |
|---|
| 633 | do i=1,ngrid |
|---|
| 634 | q2(i,1)=q2(i,1)+ |
|---|
| 635 | s ( kstar(i,1)*(q2(i,2)-q2(i,1)) |
|---|
| 636 | s ) |
|---|
| 637 | s /deltap(i,1) |
|---|
| 638 | q2(i,klev+1)=q2(i,klev+1)+ |
|---|
| 639 | s ( |
|---|
| 640 | s -kstar(i,klev)*(q2(i,klev+1)-q2(i,klev)) ) |
|---|
| 641 | s /deltap(i,klev+1) |
|---|
| 642 | enddo |
|---|
| 643 | |
|---|
| 644 | return |
|---|
| 645 | end |
|---|
![(please configure the [header_logo] section in trac.ini)](/LMDZ_WRF/chrome/site/your_project_logo.png){kind=logo}
