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thermcell_main_mars.F90 @ 532

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Most up-to-date thermals parameters. Optimized for high resolution runs.
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Line
1	!
2	!
3	SUBROUTINE thermcell_main_mars(ptimestep &
4	& ,pplay,pplev,pphi,zlev,zlay &
5	& ,pu,pv,pt,pq,pq2 &
6	& ,pduadj,pdvadj,pdtadj,pdqadj,pdq2adj &
7	& ,fm,entr,detr,lmax,zmax &
8	& ,r_aspect &
9	& ,zw2,fraca &
10	& ,zpopsk,ztla,heatFlux,heatFlux_down &
11	& ,buoyancyOut, buoyancyEst)
12
13	IMPLICIT NONE
14
15	!=======================================================================
16	! Mars version of thermcell_main. Author : A Colaitis
17	!=======================================================================
18
19	#include "dimensions.h"
20	#include "dimphys.h"
21	#include "comcstfi.h"
22	#include "tracer.h"
23	#include "callkeys.h"
24
25	! ============== INPUTS ==============
26
27	REAL, INTENT(IN) :: ptimestep,r_aspect
28	REAL, INTENT(IN) :: pt(ngridmx,nlayermx)
29	REAL, INTENT(IN) :: pu(ngridmx,nlayermx)
30	REAL, INTENT(IN) :: pv(ngridmx,nlayermx)
31	REAL, INTENT(IN) :: pq(ngridmx,nlayermx,nqmx)
32	REAL, INTENT(IN) :: pq2(ngridmx,nlayermx)
33	REAL, INTENT(IN) :: pplay(ngridmx,nlayermx)
34	REAL, INTENT(IN) :: pplev(ngridmx,nlayermx+1)
35	REAL, INTENT(IN) :: pphi(ngridmx,nlayermx)
36	REAL, INTENT(IN) :: zlay(ngridmx,nlayermx)
37	REAL, INTENT(IN) :: zlev(ngridmx,nlayermx+1)
38
39	! ============== OUTPUTS ==============
40
41	REAL, INTENT(OUT) :: pdtadj(ngridmx,nlayermx)
42	REAL :: pduadj(ngridmx,nlayermx)
43	REAL :: pdvadj(ngridmx,nlayermx)
44	REAL :: pdqadj(ngridmx,nlayermx,nqmx)
45	! REAL, INTENT(OUT) :: pdq2adj(ngridmx,nlayermx)
46	REAL :: pdq2adj(ngridmx,nlayermx)
47	REAL, INTENT(OUT) :: zw2(ngridmx,nlayermx+1)
48
49	! Diagnostics
50	REAL, INTENT(OUT) :: heatFlux(ngridmx,nlayermx) ! interface heatflux
51	REAL, INTENT(OUT) :: heatFlux_down(ngridmx,nlayermx) ! interface heat flux from downdraft
52	! REAL, INTENT(OUT) :: buoyancyOut(ngridmx,nlayermx) ! interlayer buoyancy term
53	! REAL, INTENT(OUT) :: buoyancyEst(ngridmx,nlayermx) ! interlayer estimated buoyancy term
54
55	! dummy variables when output not needed :
56
57	! REAL :: heatFlux(ngridmx,nlayermx) ! interface heatflux
58	! REAL :: heatFlux_down(ngridmx,nlayermx) ! interface heat flux from downdraft
59	REAL :: buoyancyOut(ngridmx,nlayermx) ! interlayer buoyancy term
60	REAL :: buoyancyEst(ngridmx,nlayermx) ! interlayer estimated buoyancy term
61
62
63	! ============== LOCAL ================
64
65	INTEGER ig,k,l,ll,iq
66	INTEGER lmax(ngridmx),lmin(ngridmx),lalim(ngridmx)
67	REAL linter(ngridmx)
68	REAL zmax(ngridmx)
69	REAL ztva(ngridmx,nlayermx),zw_est(ngridmx,nlayermx+1),ztva_est(ngridmx,nlayermx)
70	REAL zmax_sec(ngridmx)
71	REAL zh(ngridmx,nlayermx)
72	REAL zdthladj(ngridmx,nlayermx)
73	REAL zdthladj_down(ngridmx,nlayermx)
74	REAL ztvd(ngridmx,nlayermx)
75	REAL ztv(ngridmx,nlayermx)
76	REAL zu(ngridmx,nlayermx),zv(ngridmx,nlayermx),zo(ngridmx,nlayermx)
77	REAL zva(ngridmx,nlayermx)
78	REAL zua(ngridmx,nlayermx)
79
80	REAL zta(ngridmx,nlayermx)
81	REAL fraca(ngridmx,nlayermx+1)
82	REAL q2(ngridmx,nlayermx)
83	REAL rho(ngridmx,nlayermx),rhobarz(ngridmx,nlayermx),masse(ngridmx,nlayermx)
84	REAL zpopsk(ngridmx,nlayermx)
85
86	REAL wmax(ngridmx)
87	REAL wmax_sec(ngridmx)
88	REAL fm(ngridmx,nlayermx+1),entr(ngridmx,nlayermx),detr(ngridmx,nlayermx)
89
90	REAL fm_down(ngridmx,nlayermx+1)
91
92	REAL ztla(ngridmx,nlayermx)
93
94	REAL f_star(ngridmx,nlayermx+1),entr_star(ngridmx,nlayermx)
95	REAL detr_star(ngridmx,nlayermx)
96	REAL alim_star_tot(ngridmx)
97	REAL alim_star(ngridmx,nlayermx)
98	REAL alim_star_clos(ngridmx,nlayermx)
99	REAL f(ngridmx)
100
101	REAL teta_th_int(ngridmx,nlayermx)
102	REAL teta_env_int(ngridmx,nlayermx)
103	REAL teta_down_int(ngridmx,nlayermx)
104
105	CHARACTER (LEN=20) :: modname
106	CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
107
108	! ============= PLUME VARIABLES ============
109
110	REAL w_est(ngridmx,nlayermx+1)
111	REAL wa_moy(ngridmx,nlayermx+1)
112	REAL wmaxa(ngridmx)
113	REAL zdz,zbuoy(ngridmx,nlayermx),zw2m
114	LOGICAL activecell(ngridmx),activetmp(ngridmx)
115	REAL a1,b1,ae,be,ad,bd,fdfu,b1inv,a1inv,omega
116	INTEGER tic
117
118	! ==========================================
119
120	! ============= HEIGHT VARIABLES ===========
121
122	REAL num(ngridmx)
123	REAL denom(ngridmx)
124	REAL zlevinter(ngridmx)
125
126	! =========================================
127
128	! ============= CLOSURE VARIABLES =========
129
130	REAL zdenom(ngridmx)
131	REAL alim_star2(ngridmx)
132	REAL alim_star_tot_clos(ngridmx)
133	INTEGER llmax
134
135	! =========================================
136
137	! ============= FLUX2 VARIABLES ===========
138
139	INTEGER ncorecfm1,ncorecfm2,ncorecfm3,ncorecalpha
140	INTEGER ncorecfm4,ncorecfm5,ncorecfm6,ncorecfm7,ncorecfm8
141	REAL zfm
142	REAL f_old,ddd0,eee0,ddd,eee,zzz
143	REAL fomass_max,alphamax
144
145	! =========================================
146
147	! ============= DTETA VARIABLES ===========
148
149	! rien : on prends la divergence du flux turbulent
150
151	! =========================================
152
153	! ============= DV2 VARIABLES =============
154	! not used for now
155
156	REAL qa(ngridmx,nlayermx),detr_dv2(ngridmx,nlayermx),zf,zf2
157	REAL wvd(ngridmx,nlayermx+1),wud(ngridmx,nlayermx+1)
158	REAL gamma0(ngridmx,nlayermx+1),gamma(ngridmx,nlayermx+1)
159	REAL ue(ngridmx,nlayermx),ve(ngridmx,nlayermx)
160	LOGICAL ltherm(ngridmx,nlayermx)
161	REAL dua(ngridmx,nlayermx),dva(ngridmx,nlayermx)
162	INTEGER iter
163	INTEGER nlarga0
164
165	! =========================================
166
167	! ============== Theta_M Variables ========
168
169	INTEGER ico2
170	SAVE ico2
171	REAL m_co2, m_noco2, A , B
172	SAVE A, B
173	LOGICAL firstcall
174	save firstcall
175	data firstcall/.true./
176	REAL zhc(ngridmx,nlayermx)
177	REAL zdzfull(ngridmx,nlayermx)
178	REAL ratiom(ngridmx,nlayermx)
179
180	! =========================================
181
182	!-----------------------------------------------------------------------
183	! initialisation:
184	! ---------------
185
186	entr(:,:)=0.
187	detr(:,:)=0.
188	fm(:,:)=0.
189	! zu(:,:)=pu(:,:)
190	! zv(:,:)=pv(:,:)
191	zhc(:,:)=pt(:,:)/zpopsk(:,:)
192
193	! **********************************************************************
194	! Taking into account vertical molar mass gradients
195	! **********************************************************************
196
197	if(firstcall) then
198	ico2=0
199	if (tracer) then
200	! Prepare Special treatment if one of the tracers is CO2 gas
201	do iq=1,nqmx
202	if (noms(iq).eq."co2") then
203	ico2=iq
204	m_co2 = 44.01E-3 ! CO2 molecular mass (kg/mol)
205	m_noco2 = 33.37E-3 ! Non condensible mol mass (kg/mol)
206	! Compute A and B coefficient use to compute
207	! mean molecular mass Mair defined by
208	! 1/Mair = q(ico2)/m_co2 + (1-q(ico2))/m_noco2
209	! 1/Mair = A*q(ico2) + B
210	A =(1/m_co2 - 1/m_noco2)
211	B=1/m_noco2
212	end if
213	enddo
214	endif
215
216	firstcall=.false.
217	endif !of if firstcall
218
219	!.......................................................................
220	! Special treatment for co2
221	!.......................................................................
222
223	if (ico2.ne.0) then
224	! Special case if one of the tracers is CO2 gas
225	DO l=1,nlayermx
226	DO ig=1,ngridmx
227	ztv(ig,l) = zhc(ig,l)(Apq(ig,l,ico2)+B)
228	ENDDO
229	ENDDO
230	else
231	ztv(:,:)=zhc(:,:)
232	end if
233
234
235	!------------------------------------------------------------------------
236	! --------------------
237	!
238	!
239	! + + + + + + + + + + +
240	!
241	!
242	! wa, fraca, wd, fracd -------------------- zlev(2), rhobarz
243	! wh,wt,wo ...
244	!
245	! + + + + + + + + + + + zh,zu,zv,zo,rho
246	!
247	!
248	! -------------------- zlev(1)
249	! \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
250	!
251	!
252
253	!-----------------------------------------------------------------------
254	! Calcul des altitudes des couches
255	!-----------------------------------------------------------------------
256
257	! do l=2,nlayermx
258	! zlev(:,l)=0.5*(pphi(:,l)+pphi(:,l-1))/g
259	! enddo
260	! zlev(:,1)=0.
261	! zlev(:,nlayermx+1)=(2.*pphi(:,nlayermx)-pphi(:,nlayermx-1))/g
262
263	! zlay(:,:)=pphi(:,:)/g
264	!-----------------------------------------------------------------------
265	! Calcul des densites
266	!-----------------------------------------------------------------------
267
268	rho(:,:)=pplay(:,:)/(r*pt(:,:))
269
270	rhobarz(:,1)=rho(:,1)
271
272	do l=2,nlayermx
273	rhobarz(:,l)=0.5*(rho(:,l)+rho(:,l-1))
274	enddo
275
276	!calcul de la masse
277	do l=1,nlayermx
278	masse(:,l)=(pplev(:,l)-pplev(:,l+1))/g
279	enddo
280
281
282	!------------------------------------------------------------------
283	!
284	! /\|\
285	! -------- \| F_k+1 -------
286	! ----> D_k
287	! /\|\ <---- E_k , A_k
288	! -------- \| F_k ---------
289	! ----> D_k-1
290	! <---- E_k-1 , A_k-1
291	!
292	!
293	! ---------------------------
294	!
295	! ----- F_lmax+1=0 ---------- \
296	! lmax (zmax) \|
297	! --------------------------- \|
298	! \|
299	! --------------------------- \|
300	! \|
301	! --------------------------- \|
302	! \|
303	! --------------------------- \|
304	! \|
305	! --------------------------- \|
306	! \| E
307	! --------------------------- \| D
308	! \|
309	! --------------------------- \|
310	! \|
311	! --------------------------- \ \|
312	! lalim \| \|
313	! --------------------------- \| \|
314	! \| \|
315	! --------------------------- \| \|
316	! \| A \|
317	! --------------------------- \| \|
318	! \| \|
319	! --------------------------- \| \|
320	! lmin (=1 pour le moment) \| \|
321	! ----- F_lmin=0 ------------ / /
322	!
323	! ---------------------------
324	! //////////////////////////
325	!
326
327	!=============================================================================
328	! Calculs initiaux ne faisant pas intervenir les changements de phase
329	!=============================================================================
330
331	!------------------------------------------------------------------
332	! 1. alim_star est le profil vertical de l'alimentation a la base du
333	! panache thermique, calcule a partir de la flotabilite de l'air sec
334	! 2. lmin et lalim sont les indices inferieurs et superieurs de alim_star
335	!------------------------------------------------------------------
336	!
337	entr_star=0. ; detr_star=0. ; alim_star=0. ; alim_star_tot=0.
338	lmin=1
339
340	!-----------------------------------------------------------------------------
341	! 3. wmax_sec et zmax_sec sont les vitesses et altitudes maximum d'un
342	! panache sec conservatif (e=d=0) alimente selon alim_star
343	! Il s'agit d'un calcul de type CAPE
344	! zmax_sec est utilise pour determiner la geometrie du thermique.
345	!------------------------------------------------------------------------------
346	!---------------------------------------------------------------------------------
347	!calcul du melange et des variables dans le thermique
348	!--------------------------------------------------------------------------------
349
350	! ===========================================================================
351	! ===================== PLUME ===============================================
352	! ===========================================================================
353
354	! Initialisations des variables reeles
355	ztva(:,:)=ztv(:,:)
356	ztva_est(:,:)=ztva(:,:)
357	ztla(:,:)=0.
358	zdz=0.
359	zbuoy(:,:)=0.
360	w_est(:,:)=0.
361	f_star(:,:)=0.
362	wa_moy(:,:)=0.
363	linter(:)=1.
364
365	! --------------------------------------------------------------------------
366	! -------------- MAIN PARAMETERS FOR THERMALS MODEL ------------------------
367	! -------------- see thermiques.pro and getfit.py -------------------------
368
369	! a1=2.5 ; b1=0.0015 ; ae=0.045 ; be = 0.6 ! svn baseline
370
371	! Using broad downdraft selection
372	! a1=1.60226 ; b1=0.0006 ; ae=0.0454 ; be = 0.57
373	! ad = 0.0005114 ; bd = -0.662
374	! fdfu = -1.9
375
376	! Using conditional sampling downdraft selection
377	a1=1.4716 ; b1=0.0005698 ; ae=0.03683 ; be = 0.57421
378	ad = 0.00048088 ; bd = -0.6697
379	fdfu = -1.3
380	a1inv=a1
381	b1inv=b1
382	omega=0.
383
384	! One good config for 34/35 levels
385	! a1inv=a1
386	! b1inv=b1
387	! be=1.1*be
388
389	! Best configuration for 222 levels:
390
391	omega=0.06
392	b1=0.
393	a1=1.
394	a1inv=0.25*a1
395	b1inv=0.0002
396
397	! Best config for norad 222 levels:
398
399	! omega=0.06
400	! a1=1.
401	! b1=0.
402	! a1inv=a1
403	! be=1.1*be
404	! ad = 0.0004
405	! b1inv=0.00035
406
407	! Trying stuff :
408
409	! omega=0.06
410	! a1=1.
411	! b1=0.
412	! be=be
413	! a1inv=0.25*a1
414	! b1inv=0.0002
415	! ad=1.1*ad
416	! ae=1.*ae
417	! --------------------------------------------------------------------------
418	! --------------------------------------------------------------------------
419	! --------------------------------------------------------------------------
420
421	! Initialisation des variables entieres
422	wmaxa(:)=0.
423	lalim(:)=1
424
425	!-------------------------------------------------------------------------
426	! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres
427	! couches sont instables.
428	!-------------------------------------------------------------------------
429	activecell(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2)
430	do ig=1,ngridmx
431	if (ztv(ig,1)>=(ztv(ig,2))) then
432	alim_star(ig,1)=MAX((ztv(ig,1)-ztv(ig,2)),0.) &
433	& *sqrt(zlev(ig,2))
434	! & /sqrt(zlev(ig,2))
435	! & *zlev(ig,2)
436	lalim(ig)=2
437	alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,1)
438	endif
439	enddo
440
441	do l=2,nlayermx-1
442	! do l=2,4
443	do ig=1,ngridmx
444	if (ztv(ig,l)>(ztv(ig,l+1)+0.) .and. ztv(ig,1)>=ztv(ig,l) .and. (alim_star(ig,l-1) .ne. 0.)) then ! .and. (zlev(ig,l+1) .lt. 1000.)) then
445	alim_star(ig,l)=MAX((ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1)),0.) &
446	& *sqrt(zlev(ig,l+1))
447	! & *zlev(ig,2)
448	lalim(ig)=l+1
449	alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l)
450	endif
451	enddo
452	enddo
453	do l=1,nlayermx
454	do ig=1,ngridmx
455	if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then
456	alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig)
457	endif
458	enddo
459	enddo
460
461	alim_star_tot(:)=1.
462	! if(alim_star(1,1) .ne. 0.) then
463	! print*, 'lalim star' ,lalim(1)
464	! endif
465
466	!------------------------------------------------------------------------------
467	! Calcul dans la premiere couche
468	! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere
469	! couche est instable.
470	! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se dÃ©clencher
471	! dans une couche l>1
472	!------------------------------------------------------------------------------
473
474	do ig=1,ngridmx
475	! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu
476	! dans cette couche.
477	if (activecell(ig)) then
478	ztla(ig,1)=ztv(ig,1)
479	!cr: attention, prise en compte de f(1)=1 => AC : what ? f(1) =0. ! (d'ou f(2)=a(1)
480	! dans un panache conservatif
481	f_star(ig,1)=0.
482
483	f_star(ig,2)=alim_star(ig,1)
484
485	zw2(ig,2)=2.g(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) &
486	& *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1)) &
487	& 0.4pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1))
488	w_est(ig,2)=zw2(ig,2)
489
490	endif
491	enddo
492
493
494	!==============================================================================
495	!boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique
496	!==============================================================================
497	do l=2,nlayermx-1
498	!==============================================================================
499
500
501	! On decide si le thermique est encore actif ou non
502	! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test
503	do ig=1,ngridmx
504	activecell(ig)=activecell(ig) &
505	& .and. zw2(ig,l)>1.e-10 &
506	& .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10
507	enddo
508
509	!---------------------------------------------------------------------------
510	! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l
511	! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette
512	! couche
513	! C'est a dire qu'on suppose
514	! ztla(l)=ztla(l-1)
515	! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer
516	! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre
517	!---------------------------------------------------------------------------
518
519	do ig=1,ngridmx
520	if(activecell(ig)) then
521
522	! if(l .lt. lalim(ig)) then
523	! ztva_est(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ &
524	! & alim_star(ig,l)*ztv(ig,l)) &
525	! & /(f_star(ig,l)+alim_star(ig,l))
526	! else
527	ztva_est(ig,l)=ztla(ig,l-1)
528	! endif
529
530	zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)
531	zbuoy(ig,l)=g*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
532
533	if (((a1*zbuoy(ig,l)/w_est(ig,l)-b1) .gt. 0.) .and. (w_est(ig,l) .ne. 0.)) then
534	w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,w_est(ig,l)+2.zdza1zbuoy(ig,l)-2.zdzw_est(ig,l)b1 &
535	& -2.(1.-omega)zdzw_est(ig,l)ae(a1zbuoy(ig,l)/w_est(ig,l)-b1)**be)
536	else
537	w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,w_est(ig,l)+2.zdza1invzbuoy(ig,l)-2.zdzw_est(ig,l)b1inv)
538	endif
539	if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then
540	w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l)
541	endif
542	endif
543	enddo
544
545	!-------------------------------------------------
546	!calcul des taux d'entrainement et de detrainement
547	!-------------------------------------------------
548
549	do ig=1,ngridmx
550	if (activecell(ig)) then
551
552	zw2m=w_est(ig,l+1)
553
554	if((a1*(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1) .gt. 0.) then
555	entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
556	& MAX(0.,ae(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)**be)
557	! & MAX(0.,log(1. + 0.03sqrt(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)))
558	else
559	entr_star(ig,l)=0.
560	endif
561
562	if(zbuoy(ig,l) .gt. 0.) then
563	if(l .lt. lalim(ig)) then
564	detr_star(ig,l)=0.
565	else
566
567	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
568	! & 0.0105((zbuoy(ig,l)/zw2m)/0.048)*(1./1.7)
569	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
570	! & 0.0085((zbuoy(ig,l)/zw2m)/0.05)*(1./1.55)
571
572	! last baseline from direct les
573	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
574	! & 0.065(2.5(zbuoy(ig,l)/zw2m))**0.75
575
576	! new param from continuity eq with a fit on dfdz
577	detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
578	& ad
579	! & Max(0., 0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m)
580
581	! & MAX(0.,-0.38*zbuoy(ig,l)/zw2m+0.0005) !svn baseline
582	! & MAX(0.,-0.38*zbuoy(ig,l)/zw2m+0.0008)
583
584	! & 0.014((zbuoy(ig,l)/zw2m)/0.05)*(1./1.35)
585	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
586	! & ((zbuoy(ig,l)/zw2m)/2.222)! + 0.0002)
587
588	endif
589	else
590	detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
591	& bd*zbuoy(ig,l)/zw2m
592	! & Max(0., 0.001 - 0.45*zbuoy(ig,l)/zw2m)
593	! & Max(0., Min(0.001,0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m))
594
595
596	! & MAX(0.,-0.38*zbuoy(ig,l)/zw2m+0.0005) !svn baseline
597
598	! & 5.(-afactzbetalphazbuoy(ig,l)/zw2m)
599	! & 5.(-afact*zbuoy(ig,l)/zw2m)
600
601	! last baseline from direct les
602	! & 0.065(-2.5(zbuoy(ig,l)/zw2m))**0.75
603
604	! new param from continuity eq with a fit on dfdz
605
606
607	endif
608
609	! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour
610	! alim_star et 0 sinon
611
612	if (l.lt.lalim(ig)) then
613	alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l))
614	entr_star(ig,l)=0.
615	endif
616
617	! Calcul du flux montant normalise
618
619	f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) &
620	& -detr_star(ig,l)
621
622	endif
623	enddo
624
625
626	!----------------------------------------------------------------------------
627	!calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique
628	!---------------------------------------------------------------------------
629
630	DO tic=0,0 ! internal convergence loop
631	activetmp(:)=activecell(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10
632	do ig=1,ngridmx
633	if (activetmp(ig)) then
634
635	ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ &
636	& (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*ztv(ig,l)) &
637	& /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l))
638
639	endif
640	enddo
641
642	activetmp(:)=activetmp(:).and.(abs(ztla(:,l)-ztva(:,l)).gt.0.01)
643
644	do ig=1,ngridmx
645	if (activetmp(ig)) then
646	ztva(ig,l) = ztla(ig,l)
647	zbuoy(ig,l)=g*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
648
649	if (((a1*zbuoy(ig,l)/zw2(ig,l)-b1) .gt. 0.) .and. (zw2(ig,l) .ne. 0.) ) then
650	zw2(ig,l+1)=Max(0.,zw2(ig,l)+2.zdza1*zbuoy(ig,l)- &
651	& 2.zdzzw2(ig,l)b1-2.(1.-omega)zdzzw2(ig,l)ae(a1zbuoy(ig,l)/zw2(ig,l)-b1)*be)
652	else
653	zw2(ig,l+1)=Max(0.,zw2(ig,l)+2.zdza1invzbuoy(ig,l)-2.zdzzw2(ig,l)b1inv)
654	endif
655	endif
656	enddo
657
658	! ================ RECOMPUTE ENTR, DETR, and F FROM NEW W2 ===================
659
660
661	do ig=1,ngridmx
662	if (activetmp(ig)) then
663
664	zw2m=zw2(ig,l+1)
665	if(zw2m .gt. 0) then
666	if((a1*(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1) .gt. 0.) then
667	entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
668	& MAX(0.,ae(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)**be)
669	! & MAX(0.,log(1. + 0.03sqrt(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)))
670	else
671	entr_star(ig,l)=0.
672	endif
673
674	if(zbuoy(ig,l) .gt. 0.) then
675	if(l .lt. lalim(ig)) then
676	detr_star(ig,l)=0.
677	else
678	detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
679	& ad
680	! & Max(0., 0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m)
681
682	endif
683	else
684	detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
685	& bd*zbuoy(ig,l)/zw2m
686	! & Max(0.,Min(0.001,0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m))
687
688	endif
689	else
690	entr_star(ig,l)=0.
691	detr_star(ig,l)=0.
692	endif
693
694	! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour
695	! alim_star et 0 sinon
696
697	if (l.lt.lalim(ig)) then
698	alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l))
699	entr_star(ig,l)=0.
700	endif
701
702	! Calcul du flux montant normalise
703
704	f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) &
705	& -detr_star(ig,l)
706
707	endif
708	enddo
709
710	ENDDO ! of tic
711
712	!---------------------------------------------------------------------------
713	!initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max
714	!---------------------------------------------------------------------------
715
716	do ig=1,ngridmx
717	if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then
718	print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume'
719	zw2(ig,l+1)=0.
720	linter(ig)=l+1
721	endif
722
723	if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then
724	linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) &
725	& -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l))
726	zw2(ig,l+1)=0.
727	endif
728	wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1))
729
730	if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then
731	! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum
732	wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1)
733	endif
734	enddo
735
736	!=========================================================================
737	! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE
738	enddo
739	!=========================================================================
740
741	!on recalcule alim_star_tot
742	do ig=1,ngridmx
743	alim_star_tot(ig)=0.
744	enddo
745	do ig=1,ngridmx
746	do l=1,lalim(ig)-1
747	alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l)
748	enddo
749	enddo
750
751	do l=1,nlayermx
752	do ig=1,ngridmx
753	if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then
754	alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig)
755	endif
756	enddo
757	enddo
758
759	! ===========================================================================
760	! ================= FIN PLUME ===============================================
761	! ===========================================================================
762
763	! ===========================================================================
764	! ================= HEIGHT ==================================================
765	! ===========================================================================
766
767	! Attention, w2 est transforme en sa racine carree dans cette routine
768
769	!-------------------------------------------------------------------------------
770	! Calcul des caracteristiques du thermique:zmax,wmax
771	!-------------------------------------------------------------------------------
772
773	!calcul de la hauteur max du thermique
774	do ig=1,ngridmx
775	lmax(ig)=lalim(ig)
776	enddo
777	do ig=1,ngridmx
778	do l=nlayermx,lalim(ig)+1,-1
779	if (zw2(ig,l).le.1.e-10) then
780	lmax(ig)=l-1
781	endif
782	enddo
783	enddo
784
785	! On traite le cas particulier qu'il faudrait éviter ou le thermique
786	! atteind le haut du modele ...
787	do ig=1,ngridmx
788	if ( zw2(ig,nlayermx) > 1.e-10 ) then
789	print*,'WARNING !!!!! W2 thermiques non nul derniere couche '
790	lmax(ig)=nlayermx
791	endif
792	enddo
793
794	! pas de thermique si couche 1 stable
795	! do ig=1,ngridmx
796	! if (lmin(ig).gt.1) then
797	! lmax(ig)=1
798	! lmin(ig)=1
799	! lalim(ig)=1
800	! endif
801	! enddo
802	!
803	! Determination de zw2 max
804	do ig=1,ngridmx
805	wmax(ig)=0.
806	enddo
807
808	do l=1,nlayermx
809	do ig=1,ngridmx
810	if (l.le.lmax(ig)) then
811	if (zw2(ig,l).lt.0.)then
812	print*,'pb2 zw2<0'
813	endif
814	zw2(ig,l)=sqrt(zw2(ig,l))
815	wmax(ig)=max(wmax(ig),zw2(ig,l))
816	else
817	zw2(ig,l)=0.
818	endif
819	enddo
820	enddo
821	! Longueur caracteristique correspondant a la hauteur des thermiques.
822	do ig=1,ngridmx
823	zmax(ig)=0.
824	zlevinter(ig)=zlev(ig,1)
825	enddo
826
827	num(:)=0.
828	denom(:)=0.
829	do ig=1,ngridmx
830	do l=1,nlayermx
831	num(ig)=num(ig)+zw2(ig,l)zlev(ig,l)(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l))
832	denom(ig)=denom(ig)+zw2(ig,l)*(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l))
833	enddo
834	enddo
835	do ig=1,ngridmx
836	if (denom(ig).gt.1.e-10) then
837	zmax(ig)=2.*num(ig)/denom(ig)
838	endif
839	enddo
840
841	! Attention, w2 est transforme en sa racine carree dans cette routine
842
843	! ===========================================================================
844	! ================= FIN HEIGHT ==============================================
845	! ===========================================================================
846
847	! Choix de la fonction d'alimentation utilisee pour la fermeture.
848
849	alim_star_clos(:,:)=entr_star(:,:)+alim_star(:,:)
850
851	! ===========================================================================
852	! ============= CLOSURE =====================================================
853	! ===========================================================================
854
855	!-------------------------------------------------------------------------------
856	! Fermeture,determination de f
857	!-------------------------------------------------------------------------------
858	! Appel avec la version seche
859
860	alim_star2(:)=0.
861	alim_star_tot_clos(:)=0.
862	f(:)=0.
863
864	! Indice vertical max (max de lalim) atteint par les thermiques sur le domaine
865	llmax=1
866	do ig=1,ngridmx
867	if (lalim(ig)>llmax) llmax=lalim(ig)
868	enddo
869
870
871	! Calcul des integrales sur la verticale de alim_star et de
872	! alim_star^2/(rho dz)
873	do k=1,llmax-1
874	do ig=1,ngridmx
875	if (k<lalim(ig)) then
876	alim_star2(ig)=alim_star2(ig)+alim_star_clos(ig,k)*alim_star_clos(ig,k) &
877	& /(rho(ig,k)*(zlev(ig,k+1)-zlev(ig,k)))
878	alim_star_tot_clos(ig)=alim_star_tot_clos(ig)+alim_star_clos(ig,k)
879	endif
880	enddo
881	enddo
882
883	! WARNING : MARS MODIF : we have added 2. : ratio of wmax/vmoy
884	! True ratio is 3.5 but wetake into account the vmoy is the one alimentating
885	! the thermal, so there are vs=0 into the vmoy... the true vmoy is lower. (a la louche)
886	! And r_aspect has been changed from 2 to 1.5 from observations
887	do ig=1,ngridmx
888	if (alim_star2(ig)>1.e-10) then
889	! f(ig)=wmax_sec(ig)*alim_star_tot_clos(ig)/ &
890	! & (max(500.,zmax_sec(ig))r_aspectalim_star2(ig))
891	f(ig)=wmax(ig)*alim_star_tot_clos(ig)/ &
892	& (max(500.,zmax(ig))r_aspectalim_star2(ig))
893
894	endif
895	enddo
896
897	! ===========================================================================
898	! ============= FIN CLOSURE =================================================
899	! ===========================================================================
900
901
902	! ===========================================================================
903	! ============= FLUX2 =======================================================
904	! ===========================================================================
905
906	!-------------------------------------------------------------------------------
907	!deduction des flux
908	!-------------------------------------------------------------------------------
909
910	fomass_max=0.8
911	alphamax=0.5
912
913	ncorecfm1=0
914	ncorecfm2=0
915	ncorecfm3=0
916	ncorecfm4=0
917	ncorecfm5=0
918	ncorecfm6=0
919	ncorecfm7=0
920	ncorecfm8=0
921	ncorecalpha=0
922
923	!-------------------------------------------------------------------------
924	! Multiplication par le flux de masse issu de la femreture
925	!-------------------------------------------------------------------------
926
927	do l=1,nlayermx
928	entr(:,l)=f(:)*(entr_star(:,l)+alim_star(:,l))
929	detr(:,l)=f(:)*detr_star(:,l)
930	enddo
931
932	do l=1,nlayermx
933	do ig=1,ngridmx
934	if (l.lt.lmax(ig)) then
935	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)+entr(ig,l)-detr(ig,l)
936	elseif(l.eq.lmax(ig)) then
937	fm(ig,l+1)=0.
938	detr(ig,l)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
939	else
940	fm(ig,l+1)=0.
941	endif
942	enddo
943	enddo
944
945	! Test provisoire : pour comprendre pourquoi on corrige plein de fois
946	! le cas fm6, on commence par regarder une premiere fois avant les
947	! autres corrections.
948
949	! do l=1,nlayermx
950	! do ig=1,ngridmx
951	! if (detr(ig,l).gt.fm(ig,l)) then
952	! ncorecfm8=ncorecfm8+1
953	! endif
954	! enddo
955	! enddo
956
957	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
958	! FH Version en cours de test;
959	! par rapport a thermcell_flux, on fait une grande boucle sur "l"
960	! et on modifie le flux avec tous les contrï¿½les appliques d'affilee
961	! pour la meme couche
962	! Momentanement, on duplique le calcule du flux pour pouvoir comparer
963	! les flux avant et apres modif
964	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
965
966	do l=1,nlayermx
967
968	do ig=1,ngridmx
969	if (l.lt.lmax(ig)) then
970	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)+entr(ig,l)-detr(ig,l)
971	elseif(l.eq.lmax(ig)) then
972	fm(ig,l+1)=0.
973	detr(ig,l)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
974	else
975	fm(ig,l+1)=0.
976	endif
977	enddo
978
979
980	!-------------------------------------------------------------------------
981	! Verification de la positivite des flux de masse
982	!-------------------------------------------------------------------------
983
984	do ig=1,ngridmx
985
986	if (fm(ig,l+1).lt.0.) then
987	if((l+1) .eq. lmax(ig)) then
988	detr(ig,l)=detr(ig,l)+fm(ig,l+1)
989	fm(ig,l+1)=0.
990	entr(ig,l+1)=0.
991	ncorecfm2=ncorecfm2+1
992	else
993	print*,'fm(l+1)<0 : ig, l+1,lmax :',ig,l+1,lmax(ig),fm(ig,l+1)
994	ncorecfm1=ncorecfm1+1
995	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)
996	detr(ig,l)=entr(ig,l)
997	endif
998	endif
999
1000	enddo
1001
1002	! Les "optimisations" du flux sont desactivecelles : moins de bidouilles
1003	! je considere que celles ci ne sont pas justifiees ou trop delicates
1004	! pour MARS, d'apres des observations LES.
1005	!-------------------------------------------------------------------------
1006	!Test sur fraca croissant
1007	!-------------------------------------------------------------------------
1008	! if (iflag_thermals_optflux==0) then
1009	! do ig=1,ngridmx
1010	! if (l.ge.lalim(ig).and.l.le.lmax(ig) &
1011	! & .and.(zw2(ig,l+1).gt.1.e-10).and.(zw2(ig,l).gt.1.e-10) ) then
1012	!! zzz est le flux en l+1 a frac constant
1013	! zzz=fm(ig,l)rhobarz(ig,l+1)zw2(ig,l+1) &
1014	! & /(rhobarz(ig,l)*zw2(ig,l))
1015	! if (fm(ig,l+1).gt.zzz) then
1016	! detr(ig,l)=detr(ig,l)+fm(ig,l+1)-zzz
1017	! fm(ig,l+1)=zzz
1018	! ncorecfm4=ncorecfm4+1
1019	! endif
1020	! endif
1021	! enddo
1022	! endif
1023	!
1024	!-------------------------------------------------------------------------
1025	!test sur flux de masse croissant
1026	!-------------------------------------------------------------------------
1027	! if (iflag_thermals_optflux==0) then
1028	! do ig=1,ngridmx
1029	! if ((fm(ig,l+1).gt.fm(ig,l)).and.(l.gt.lalim(ig))) then
1030	! f_old=fm(ig,l+1)
1031	! fm(ig,l+1)=fm(ig,l)
1032	! detr(ig,l)=detr(ig,l)+f_old-fm(ig,l+1)
1033	! ncorecfm5=ncorecfm5+1
1034	! endif
1035	! enddo
1036	! endif
1037	!
1038	!-------------------------------------------------------------------------
1039	!detr ne peut pas etre superieur a fm
1040	!-------------------------------------------------------------------------
1041
1042	do ig=1,ngridmx
1043	if (detr(ig,l).gt.fm(ig,l)) then
1044	ncorecfm6=ncorecfm6+1
1045	detr(ig,l)=fm(ig,l)
1046	entr(ig,l)=fm(ig,l+1)
1047
1048	! Dans le cas ou on est au dessus de la couche d'alimentation et que le
1049	! detrainement est plus fort que le flux de masse, on stope le thermique.
1050	! endif
1051
1052	if(l.gt.lmax(ig)) then
1053	! if(l.gt.lalim(ig)) then
1054	detr(ig,l)=0.
1055	fm(ig,l+1)=0.
1056	entr(ig,l)=0.
1057	endif
1058
1059	endif
1060
1061	enddo
1062
1063	!-------------------------------------------------------------------------
1064	!fm ne peut pas etre negatif
1065	!-------------------------------------------------------------------------
1066
1067	do ig=1,ngridmx
1068	if (fm(ig,l+1).lt.0.) then
1069	detr(ig,l)=detr(ig,l)+fm(ig,l+1)
1070	fm(ig,l+1)=0.
1071	ncorecfm2=ncorecfm2+1
1072	endif
1073	enddo
1074
1075	!-----------------------------------------------------------------------
1076	!la fraction couverte ne peut pas etre superieure a 1
1077	!-----------------------------------------------------------------------
1078	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1079	! FH Partie a revisiter.
1080	! Il semble qu'etaient codees ici deux optiques dans le cas
1081	! F/ (rho *w) > 1
1082	! soit limiter la hauteur du thermique en considerant que c'est
1083	! la derniere chouche, soit limiter F a rho w.
1084	! Dans le second cas, il faut en fait limiter a un peu moins
1085	! que ca parce qu'on a des 1 / ( 1 -alpha) un peu plus loin
1086	! dans thermcell_main et qu'il semble de toutes facons deraisonable
1087	! d'avoir des fractions de 1..
1088	! Ci dessous, et dans l'etat actuel, le premier des deux if est
1089	! sans doute inutile.
1090	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1091
1092	do ig=1,ngridmx
1093	if (zw2(ig,l+1).gt.1.e-10) then
1094	zfm=rhobarz(ig,l+1)zw2(ig,l+1)alphamax
1095	if ( fm(ig,l+1) .gt. zfm) then
1096	f_old=fm(ig,l+1)
1097	fm(ig,l+1)=zfm
1098	detr(ig,l)=detr(ig,l)+f_old-fm(ig,l+1)
1099	ncorecalpha=ncorecalpha+1
1100	endif
1101	endif
1102
1103	enddo
1104
1105	! Fin de la grande boucle sur les niveaux verticaux
1106	enddo
1107
1108	!-----------------------------------------------------------------------
1109	! On fait en sorte que la quantite totale d'air entraine dans le
1110	! panache ne soit pas trop grande comparee a la masse de la maille
1111	!-----------------------------------------------------------------------
1112
1113	do l=1,nlayermx-1
1114	do ig=1,ngridmx
1115	eee0=entr(ig,l)
1116	ddd0=detr(ig,l)
1117	eee=entr(ig,l)-masse(ig,l)*fomass_max/ptimestep
1118	ddd=detr(ig,l)-eee
1119	if (eee.gt.0.) then
1120	ncorecfm3=ncorecfm3+1
1121	entr(ig,l)=entr(ig,l)-eee
1122	if ( ddd.gt.0.) then
1123	! l'entrainement est trop fort mais l'exces peut etre compense par une
1124	! diminution du detrainement)
1125	detr(ig,l)=ddd
1126	else
1127	! l'entrainement est trop fort mais l'exces doit etre compense en partie
1128	! par un entrainement plus fort dans la couche superieure
1129	if(l.eq.lmax(ig)) then
1130	detr(ig,l)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
1131	else
1132	entr(ig,l+1)=entr(ig,l+1)-ddd
1133	detr(ig,l)=0.
1134	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
1135	detr(ig,l)=0.
1136	endif
1137	endif
1138	endif
1139	enddo
1140	enddo
1141	!
1142	! ddd=detr(ig)-entre
1143	!on s assure que tout s annule bien en zmax
1144	do ig=1,ngridmx
1145	fm(ig,lmax(ig)+1)=0.
1146	entr(ig,lmax(ig))=0.
1147	detr(ig,lmax(ig))=fm(ig,lmax(ig))+entr(ig,lmax(ig))
1148	enddo
1149
1150	!-----------------------------------------------------------------------
1151	! Impression du nombre de bidouilles qui ont ete necessaires
1152	!-----------------------------------------------------------------------
1153
1154	!IM 090508 beg
1155	if (ncorecfm1+ncorecfm2+ncorecfm3+ncorecfm4+ncorecfm5+ncorecalpha > ngridmx/4. ) then
1156	print*,'thermcell warning : large number of corrections'
1157	print*,'PB thermcell : on a du coriger ',ncorecfm1,'x fm1',&
1158	& ncorecfm2,'x fm2',ncorecfm3,'x fm3 et', &
1159	& ncorecfm4,'x fm4',ncorecfm5,'x fm5 et', &
1160	& ncorecfm6,'x fm6', &
1161	& ncorecfm7,'x fm7', &
1162	& ncorecfm8,'x fm8', &
1163	& ncorecalpha,'x alpha'
1164	endif
1165
1166	! ===========================================================================
1167	! ============= FIN FLUX2 ===================================================
1168	! ===========================================================================
1169
1170
1171	! ===========================================================================
1172	! ============= TRANSPORT ===================================================
1173	! ===========================================================================
1174
1175	!------------------------------------------------------------------
1176	! calcul du transport vertical
1177	!------------------------------------------------------------------
1178
1179	! ------------------------------------------------------------------
1180	! Transport de teta dans l'updraft : (remplace thermcell_dq)
1181	! ------------------------------------------------------------------
1182
1183	zdthladj(:,:)=0.
1184
1185	do ig=1,ngridmx
1186	if(lmax(ig) .gt. 1) then
1187	do k=1,lmax(ig)
1188	zdthladj(ig,k)=(1./masse(ig,k))(fm(ig,k+1)ztv(ig,k+1)- &
1189	& fm(ig,k)ztv(ig,k)+fm(ig,k)ztva(ig,k)-fm(ig,k+1)*ztva(ig,k+1))
1190	if (ztv(ig,k) + ptimestep*zdthladj(ig,k) .le. 0.) then
1191	print,'Teta<0 in thermcell_dTeta up: qenv .. dq : ', ztv(ig,k),ptimestepzdthladj(ig,k)
1192	if(ztv(ig,k) .gt. 0.) then
1193	zdthladj(ig,k)=0.
1194	endif
1195	endif
1196	enddo
1197	endif
1198	enddo
1199
1200	! ------------------------------------------------------------------
1201	! Prescription des proprietes du downdraft
1202	! ------------------------------------------------------------------
1203
1204	ztvd(:,:)=ztv(:,:)
1205	fm_down(:,:)=0.
1206	do ig=1,ngridmx
1207	if (lmax(ig) .gt. 1) then
1208	do l=1,lmax(ig)
1209	! if(zlay(ig,l) .le. 0.8*zmax(ig)) then
1210	if(zlay(ig,l) .le. zmax(ig)) then
1211	fm_down(ig,l) =fm(ig,l)* &
1212	& max(fdfu,-3*max(0.,(zlay(ig,l)/zmax(ig)))-0.9)
1213	endif
1214
1215	! if(zlay(ig,l) .le. 0.06*zmax(ig)) then
1216	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)max(0.,(1.+(sqrt((zlay(ig,l)/zmax(ig))/0.122449) - 1.)(ztva(ig,l)/ztv(ig,l) - 1.)))
1217	! elseif(zlay(ig,l) .le. 0.4*zmax(ig)) then
1218	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)max(0.,1.-0.25(ztva(ig,l)/ztv(ig,l) - 1.))
1219	! elseif(zlay(ig,l) .le. 0.7*zmax(ig)) then
1220	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)max(0.,(1.+(((zlay(ig,l)/zmax(ig))-0.7)/1.)(ztva(ig,l)/ztv(ig,l) - 1.)))
1221	! else
1222	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1223	! endif
1224
1225	! if(zlay(ig,l) .le. 0.6*zmax(ig)) then
1226	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/179.848 + 0.997832)
1227	! elseif(zlay(ig,l) .le. 0.8*zmax(ig)) then
1228	! ztvd(ig,l)=-ztv(ig,l)*(((zlay(ig,l)/zmax(ig))-171.74)/170.94)
1229	! else
1230	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1231	! endif
1232
1233
1234	! if(zlay(ig,l) .le. 0.8*zmax(ig)) then
1235	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/224.81 + 0.997832)
1236	! elseif(zlay(ig,l) .le. zmax(ig)) then
1237	! ztvd(ig,l)=-ztv(ig,l)*(((zlay(ig,l)/zmax(ig))-144.685)/143.885)
1238	! else
1239	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1240	! endif
1241
1242
1243	if(zlay(ig,l) .le. zmax(ig)) then
1244	ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/299.7 + 0.997832)
1245	else
1246	ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1247	endif
1248
1249	enddo
1250	endif
1251	enddo
1252
1253	! ------------------------------------------------------------------
1254	! Transport de teta dans le downdraft : (remplace thermcell_dq)
1255	! ------------------------------------------------------------------
1256
1257	zdthladj_down(:,:)=0.
1258
1259	do ig=1,ngridmx
1260	if(lmax(ig) .gt. 1) then
1261	! No downdraft in the very-near surface layer, we begin at k=3
1262
1263	do k=3,lmax(ig)
1264	zdthladj_down(ig,k)=(1./masse(ig,k))(fm_down(ig,k+1)ztv(ig,k+1)- &
1265	& fm_down(ig,k)ztv(ig,k)+fm_down(ig,k)ztvd(ig,k)-fm_down(ig,k+1)*ztvd(ig,k+1))
1266	if (ztv(ig,k) + ptimestep*zdthladj_down(ig,k) .le. 0.) then
1267	print,'q<0 in thermcell_dTeta down: qenv .. dq : ', ztv(ig,k),ptimestepzdthladj_down(ig,k)
1268	if(ztv(ig,k) .gt. 0.) then
1269	zdthladj(ig,k)=0.
1270	endif
1271	endif
1272	enddo
1273	endif
1274	enddo
1275
1276	!------------------------------------------------------------------
1277	! Calcul de la fraction de l'ascendance
1278	!------------------------------------------------------------------
1279	do ig=1,ngridmx
1280	fraca(ig,1)=0.
1281	fraca(ig,nlayermx+1)=0.
1282	enddo
1283	do l=2,nlayermx
1284	do ig=1,ngridmx
1285	if (zw2(ig,l).gt.1.e-10) then
1286	fraca(ig,l)=fm(ig,l)/(rhobarz(ig,l)*zw2(ig,l))
1287	else
1288	fraca(ig,l)=0.
1289	endif
1290	enddo
1291	enddo
1292
1293
1294
1295	! ===========================================================================
1296	! ============= DV2 =========================================================
1297	! ===========================================================================
1298	! ROUTINE OVERIDE : ne prends pas en compte le downdraft
1299	! de plus, le gradient de pression horizontal semble tout deregler... A VOIR
1300
1301	if (0 .eq. 1) then
1302
1303	!------------------------------------------------------------------
1304	! calcul du transport vertical du moment horizontal
1305	!------------------------------------------------------------------
1306
1307	! Calcul du transport de V tenant compte d'echange par gradient
1308	! de pression horizontal avec l'environnement
1309
1310	! calcul du detrainement
1311	!---------------------------
1312
1313	nlarga0=0.
1314
1315	do k=1,nlayermx
1316	do ig=1,ngridmx
1317	detr_dv2(ig,k)=fm(ig,k)-fm(ig,k+1)+entr(ig,k)
1318	enddo
1319	enddo
1320
1321	! calcul de la valeur dans les ascendances
1322	do ig=1,ngridmx
1323	zua(ig,1)=zu(ig,1)
1324	zva(ig,1)=zv(ig,1)
1325	ue(ig,1)=zu(ig,1)
1326	ve(ig,1)=zv(ig,1)
1327	enddo
1328
1329	gamma(1:ngridmx,1)=0.
1330	do k=2,nlayermx
1331	do ig=1,ngridmx
1332	ltherm(ig,k)=(fm(ig,k+1)+detr_dv2(ig,k))ptimestep > 1.e-5masse(ig,k)
1333	if(ltherm(ig,k).and.zmax(ig)>0.) then
1334	gamma0(ig,k)=masse(ig,k) &
1335	& sqrt( 0.5(fraca(ig,k+1)+fraca(ig,k)) ) &
1336	& *0.5/zmax(ig) &
1337	& *1.
1338	else
1339	gamma0(ig,k)=0.
1340	endif
1341	if (ltherm(ig,k).and.zmax(ig)<=0.) nlarga0=nlarga0+1
1342	enddo
1343	enddo
1344
1345	gamma(:,:)=0.
1346
1347	do k=2,nlayermx
1348
1349	do ig=1,ngridmx
1350
1351	if (ltherm(ig,k)) then
1352	dua(ig,k)=zua(ig,k-1)-zu(ig,k-1)
1353	dva(ig,k)=zva(ig,k-1)-zv(ig,k-1)
1354	else
1355	zua(ig,k)=zu(ig,k)
1356	zva(ig,k)=zv(ig,k)
1357	ue(ig,k)=zu(ig,k)
1358	ve(ig,k)=zv(ig,k)
1359	endif
1360	enddo
1361
1362
1363	! Debut des iterations
1364	!----------------------
1365
1366	! AC WARNING : SALE !
1367
1368	do iter=1,5
1369	do ig=1,ngridmx
1370	! Pour memoire : calcul prenant en compte la fraction reelle
1371	! zf=0.5*(fraca(ig,k)+fraca(ig,k+1))
1372	! zf2=1./(1.-zf)
1373	! Calcul avec fraction infiniement petite
1374	zf=0.
1375	zf2=1.
1376
1377	! la première fois on multiplie le coefficient de freinage
1378	! par le module du vent dans la couche en dessous.
1379	! Mais pourquoi donc ???
1380	if (ltherm(ig,k)) then
1381	! On choisit une relaxation lineaire.
1382	! gamma(ig,k)=gamma0(ig,k)
1383	! On choisit une relaxation quadratique.
1384	gamma(ig,k)=gamma0(ig,k)sqrt(dua(ig,k)2+dva(ig,k)*2)
1385	zua(ig,k)=(fm(ig,k)*zua(ig,k-1) &
1386	& +(zf2entr(ig,k)+gamma(ig,k))zu(ig,k)) &
1387	& /(fm(ig,k+1)+detr_dv2(ig,k)+entr(ig,k)zfzf2 &
1388	& +gamma(ig,k))
1389	zva(ig,k)=(fm(ig,k)*zva(ig,k-1) &
1390	& +(zf2entr(ig,k)+gamma(ig,k))zv(ig,k)) &
1391	& /(fm(ig,k+1)+detr_dv2(ig,k)+entr(ig,k)zfzf2 &
1392	& +gamma(ig,k))
1393
1394	! print*,' OUTPUT DV2 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!',k,zua(ig,k),zva(ig,k),zu(ig,k),zv(ig,k),dua(ig,k),dva(ig,k)
1395	dua(ig,k)=zua(ig,k)-zu(ig,k)
1396	dva(ig,k)=zva(ig,k)-zv(ig,k)
1397	ue(ig,k)=(zu(ig,k)-zfzua(ig,k))zf2
1398	ve(ig,k)=(zv(ig,k)-zfzva(ig,k))zf2
1399	endif
1400	enddo
1401	! Fin des iterations
1402	!--------------------
1403	enddo
1404
1405	enddo ! k=2,nlayermx
1406
1407	! Calcul du flux vertical de moment dans l'environnement.
1408	!---------------------------------------------------------
1409	do k=2,nlayermx
1410	do ig=1,ngridmx
1411	wud(ig,k)=fm(ig,k)*ue(ig,k)
1412	wvd(ig,k)=fm(ig,k)*ve(ig,k)
1413	enddo
1414	enddo
1415	do ig=1,ngridmx
1416	wud(ig,1)=0.
1417	wud(ig,nlayermx+1)=0.
1418	wvd(ig,1)=0.
1419	wvd(ig,nlayermx+1)=0.
1420	enddo
1421
1422	! calcul des tendances.
1423	!-----------------------
1424	do k=1,nlayermx
1425	do ig=1,ngridmx
1426	pduadj(ig,k)=((detr_dv2(ig,k)+gamma(ig,k))*zua(ig,k) &
1427	& -(entr(ig,k)+gamma(ig,k))*ue(ig,k) &
1428	& -wud(ig,k)+wud(ig,k+1)) &
1429	& /masse(ig,k)
1430	pdvadj(ig,k)=((detr_dv2(ig,k)+gamma(ig,k))*zva(ig,k) &
1431	& -(entr(ig,k)+gamma(ig,k))*ve(ig,k) &
1432	& -wvd(ig,k)+wvd(ig,k+1)) &
1433	& /masse(ig,k)
1434	enddo
1435	enddo
1436
1437
1438	! Sorties eventuelles.
1439	!----------------------
1440
1441	! if (nlarga0>0) then
1442	! print*,'WARNING !!!!!! DANS THERMCELL_DV2 '
1443	! print*,nlarga0,' points pour lesquels laraga=0. dans un thermique'
1444	! print*,'Il faudrait decortiquer ces points'
1445	! endif
1446
1447	! ===========================================================================
1448	! ============= FIN DV2 =====================================================
1449	! ===========================================================================
1450
1451	else
1452
1453	! modname='momentum'
1454	! call thermcell_dqupdown(ngridmx,nlayermx,ptimestep,fm,entr,detr, &
1455	! & masse,zu,pduadj,ztvd,fm_down,ztv,modname,lmax)
1456	!
1457	! call thermcell_dqupdown(ngridmx,nlayermx,ptimestep,fm,entr,detr, &
1458	! & masse,zv,pdvadj,ztvd,fm_down,ztv,modname,lmax)
1459
1460	endif
1461
1462	!------------------------------------------------------------------
1463	! calcul du transport vertical de traceurs
1464	!------------------------------------------------------------------
1465
1466	! We only transport co2 tracer because it is coupled to the scheme through theta_m
1467	! The rest is transported outside the sub-timestep loop
1468
1469	if (ico2.ne.0) then
1470	! if (nqmx .ne. 0.) then
1471	do l=1,nlayermx
1472	zdzfull(:,l)=zlev(:,l+1)-zlev(:,l)
1473	enddo
1474
1475	modname='tracer'
1476	call thermcell_dqup(ngridmx,nlayermx,ptimestep &
1477	& ,fm,entr,detr, &
1478	& masse,pq(:,:,ico2),pdqadj(:,:,ico2),modname,zdzfull)
1479	! endif
1480
1481	! Compute the ratio between theta and theta_m
1482
1483	do l=1,nlayermx
1484	do ig=1,ngridmx
1485	ratiom(ig,l)=1./(A(pq(ig,l,ico2)+pdqadj(ig,l,ico2)ptimestep)+B)
1486	enddo
1487	enddo
1488	else
1489	ratiom(:,:)=1.
1490	endif
1491
1492
1493	!------------------------------------------------------------------
1494	! incrementation dt
1495	!------------------------------------------------------------------
1496
1497	do l=1,nlayermx
1498	do ig=1,ngridmx
1499	pdtadj(ig,l)=(zdthladj(ig,l)+zdthladj_down(ig,l))zpopsk(ig,l)ratiom(ig,l)
1500	! pdtadj(ig,l)=zdthladj(ig,l)zpopsk(ig,l)ratiom(ig,l)
1501	enddo
1502	enddo
1503
1504	!------------------------------------------------------------------
1505	! calcul du transport vertical de la tke
1506	!------------------------------------------------------------------
1507
1508	! modname='tke'
1509	! call thermcell_dqupdown(ngridmx,nlayermx,ptimestep,fm,entr,detr, &
1510	! & masse,pq2,pdq2adj,ztvd,fm_down,ztv,modname,lmax)
1511
1512	! ===========================================================================
1513	! ============= FIN TRANSPORT ===============================================
1514	! ===========================================================================
1515
1516
1517	!------------------------------------------------------------------
1518	! Calculs de diagnostiques pour les sorties
1519	!------------------------------------------------------------------
1520	! DIAGNOSTIQUE
1521	! We compute interface values for teta env and th. The last interface
1522	! value does not matter, as the mass flux is 0 there.
1523
1524
1525	do l=1,nlayermx-1
1526	do ig=1,ngridmx
1527	teta_th_int(ig,l)=0.5(ztva(ig,l+1)+ztva(ig,l))ratiom(ig,l)
1528	teta_down_int(ig,l) = 0.5(ztvd(ig,l+1)+ztvd(ig,l))ratiom(ig,l)
1529	teta_env_int(ig,l)=0.5(ztv(ig,l+1)+ztv(ig,l))ratiom(ig,l)
1530	enddo
1531	enddo
1532	do ig=1,ngridmx
1533	teta_th_int(ig,nlayermx)=teta_th_int(ig,nlayermx-1)
1534	teta_env_int(ig,nlayermx)=teta_env_int(ig,nlayermx-1)
1535	teta_down_int(ig,nlayermx)=teta_down_int(ig,nlayermx-1)
1536	enddo
1537	do l=1,nlayermx
1538	do ig=1,ngridmx
1539	heatFlux(ig,l)=fm(ig,l)*(teta_th_int(ig,l)-teta_env_int(ig,l))/(rhobarz(ig,l))
1540	buoyancyOut(ig,l)=g*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
1541	buoyancyEst(ig,l)=g*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
1542	heatFlux_down(ig,l)=fm_down(ig,l)*(teta_down_int(ig,l)-teta_env_int(ig,l))/rhobarz(ig,l)
1543	enddo
1544	enddo
1545
1546	return
1547	end

Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.

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