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thermcell_main_mars.F90 @ 544

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27/02/12 == AC

Continuation of thermals setting, comparisons with mesoscale results on Case C
Added possibility to call gcm (or 1d) with constant prescribed sensible heat flux, in the spirit of direct comparisons with LES

... This is directly comparable to the variable tke_heat_flux in namelist.input
... Requires the use of yamada4.F from terrestrial GCM (mixes more, seem more numerically stable)
... Usually requires high timesteps (>1000) to avoids crashes. Best approach is to compare
height of first model level z1 and teta_1 between LES and 1D, and increase the timesteps until results
between the two models are comparable (might require a slitghly different tke_heat_flux between the two models
due to difference in vertical diffusion schemes and subgrid effects)
... Syntax for use is to add "tke_heat_flux = ..." in callphys.def

Corrected some stuff with tke transport in thermals (which is anyway deactivated but one day maybe...)

File size: 52.0 KB

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,adalim
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	adalim=0.
384
385	! One good config for 34/35 levels
386	! a1inv=a1
387	! b1inv=b1
388	! be=1.1*be
389
390	! Best configuration for 222 levels:
391
392	! omega=0.06
393	! b1=0.
394	! a1=1.
395	! a1inv=0.25*a1
396	! b1inv=0.0002
397	!!
398	!!
399	!! ae=0.9*ae
400
401	! Best config for norad 222 levels:
402	! with yamada4 and alim at sqrt(zlev)
403
404	omega=0.06
405	a1=1.
406	b1=0.
407	a1inv=a1
408	be=1.1*be
409	ad = 0.0004
410	b1inv=0.00035
411	adalim=0.
412
413	b1inv=0.00025
414
415	! Trying stuff :
416
417	! omega=0.04
418	!! b1=0.
419	! a1=1.
420	! a1inv=a1
421	! b1inv=0.0005689
422	!! be=1.1*be
423	!! ae=0.96*ae
424
425
426	! omega=0.06
427	! a1=1.
428	! b1=0.
429	! be=be
430	! a1inv=0.25*a1
431	! b1inv=0.0002
432	! ad=1.1*ad
433	! ae=1.*ae
434	! --------------------------------------------------------------------------
435	! --------------------------------------------------------------------------
436	! --------------------------------------------------------------------------
437
438	! Initialisation des variables entieres
439	wmaxa(:)=0.
440	lalim(:)=1
441
442	!-------------------------------------------------------------------------
443	! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres
444	! couches sont instables.
445	!-------------------------------------------------------------------------
446	activecell(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2)
447	do ig=1,ngridmx
448	if (ztv(ig,1)>=(ztv(ig,2))) then
449	alim_star(ig,1)=MAX((ztv(ig,1)-ztv(ig,2)),0.) &
450	! & *sqrt(zlev(ig,2))
451	! & /sqrt(zlev(ig,2))
452	& *zlev(ig,2)
453	lalim(ig)=2
454	alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,1)
455	endif
456	enddo
457
458	do l=2,nlayermx-1
459	! do l=2,4
460	do ig=1,ngridmx
461	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
462	alim_star(ig,l)=MAX((ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1)),0.) &
463	! & *sqrt(zlev(ig,l+1))
464	! & /sqrt(zlev(ig,l+1))
465	& *zlev(ig,l+1)
466	lalim(ig)=l+1
467	alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l)
468	endif
469	enddo
470	enddo
471	do l=1,nlayermx
472	do ig=1,ngridmx
473	if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then
474	alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig)
475	endif
476	enddo
477	enddo
478
479	alim_star_tot(:)=1.
480	! if(alim_star(1,1) .ne. 0.) then
481	! print*, 'lalim star' ,lalim(1)
482	! endif
483
484	!------------------------------------------------------------------------------
485	! Calcul dans la premiere couche
486	! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere
487	! couche est instable.
488	! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se dÃ©clencher
489	! dans une couche l>1
490	!------------------------------------------------------------------------------
491
492	do ig=1,ngridmx
493	! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu
494	! dans cette couche.
495	if (activecell(ig)) then
496	ztla(ig,1)=ztv(ig,1)
497	!cr: attention, prise en compte de f(1)=1 => AC : what ? f(1) =0. ! (d'ou f(2)=a(1)
498	! dans un panache conservatif
499	f_star(ig,1)=0.
500
501	f_star(ig,2)=alim_star(ig,1)
502
503	zw2(ig,2)=2.g(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) &
504	& *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1)) &
505	& 0.4pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1))
506	w_est(ig,2)=zw2(ig,2)
507
508	endif
509	enddo
510
511
512	!==============================================================================
513	!boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique
514	!==============================================================================
515	do l=2,nlayermx-1
516	!==============================================================================
517
518
519	! On decide si le thermique est encore actif ou non
520	! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test
521	do ig=1,ngridmx
522	activecell(ig)=activecell(ig) &
523	& .and. zw2(ig,l)>1.e-10 &
524	& .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10
525	enddo
526
527	!---------------------------------------------------------------------------
528	! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l
529	! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette
530	! couche
531	! C'est a dire qu'on suppose
532	! ztla(l)=ztla(l-1)
533	! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer
534	! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre
535	!---------------------------------------------------------------------------
536
537	do ig=1,ngridmx
538	if(activecell(ig)) then
539
540	! if(l .lt. lalim(ig)) then
541	! ztva_est(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ &
542	! & alim_star(ig,l)*ztv(ig,l)) &
543	! & /(f_star(ig,l)+alim_star(ig,l))
544	! else
545	ztva_est(ig,l)=ztla(ig,l-1)
546	! endif
547
548	zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)
549	zbuoy(ig,l)=g*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
550
551	if (((a1*zbuoy(ig,l)/w_est(ig,l)-b1) .gt. 0.) .and. (w_est(ig,l) .ne. 0.)) then
552	w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,w_est(ig,l)+2.zdza1zbuoy(ig,l)-2.zdzw_est(ig,l)b1 &
553	& -2.(1.-omega)zdzw_est(ig,l)ae(a1zbuoy(ig,l)/w_est(ig,l)-b1)**be)
554	else
555	w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,w_est(ig,l)+2.zdza1invzbuoy(ig,l)-2.zdzw_est(ig,l)b1inv)
556	endif
557	if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then
558	w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l)
559	endif
560	endif
561	enddo
562
563	!-------------------------------------------------
564	!calcul des taux d'entrainement et de detrainement
565	!-------------------------------------------------
566
567	do ig=1,ngridmx
568	if (activecell(ig)) then
569
570	zw2m=w_est(ig,l+1)
571
572	if((a1*(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1) .gt. 0.) then
573	entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
574	& MAX(0.,ae(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)**be)
575	! & MAX(0.,log(1. + 0.03sqrt(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)))
576	else
577	entr_star(ig,l)=0.
578	endif
579
580	if(zbuoy(ig,l) .gt. 0.) then
581	if(l .lt. lalim(ig)) then
582
583	! detr_star(ig,l)=0.
584	detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
585	& adalim
586	else
587
588	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
589	! & 0.0105((zbuoy(ig,l)/zw2m)/0.048)*(1./1.7)
590	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
591	! & 0.0085((zbuoy(ig,l)/zw2m)/0.05)*(1./1.55)
592
593	! last baseline from direct les
594	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
595	! & 0.065(2.5(zbuoy(ig,l)/zw2m))**0.75
596
597	! new param from continuity eq with a fit on dfdz
598	detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
599	& ad
600	! & Max(0., 0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m)
601
602	! & MAX(0.,-0.38*zbuoy(ig,l)/zw2m+0.0005) !svn baseline
603	! & MAX(0.,-0.38*zbuoy(ig,l)/zw2m+0.0008)
604
605	! & 0.014((zbuoy(ig,l)/zw2m)/0.05)*(1./1.35)
606	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
607	! & ((zbuoy(ig,l)/zw2m)/2.222)! + 0.0002)
608
609	endif
610	else
611	detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
612	& bd*zbuoy(ig,l)/zw2m
613	! & Max(0., 0.001 - 0.45*zbuoy(ig,l)/zw2m)
614	! & Max(0., Min(0.001,0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m))
615
616
617	! & MAX(0.,-0.38*zbuoy(ig,l)/zw2m+0.0005) !svn baseline
618
619	! & 5.(-afactzbetalphazbuoy(ig,l)/zw2m)
620	! & 5.(-afact*zbuoy(ig,l)/zw2m)
621
622	! last baseline from direct les
623	! & 0.065(-2.5(zbuoy(ig,l)/zw2m))**0.75
624
625	! new param from continuity eq with a fit on dfdz
626
627
628	endif
629
630	! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour
631	! alim_star et 0 sinon
632
633	if (l.lt.lalim(ig)) then
634	alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l))
635	entr_star(ig,l)=0.
636	endif
637
638	! Calcul du flux montant normalise
639
640	f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) &
641	& -detr_star(ig,l)
642
643	endif
644	enddo
645
646
647	!----------------------------------------------------------------------------
648	!calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique
649	!---------------------------------------------------------------------------
650
651	DO tic=0,5 ! internal convergence loop
652	activetmp(:)=activecell(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10
653	do ig=1,ngridmx
654	if (activetmp(ig)) then
655
656	ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ &
657	& (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*ztv(ig,l)) &
658	& /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l))
659
660	endif
661	enddo
662
663	activetmp(:)=activetmp(:).and.(abs(ztla(:,l)-ztva(:,l)).gt.0.01)
664
665	do ig=1,ngridmx
666	if (activetmp(ig)) then
667	ztva(ig,l) = ztla(ig,l)
668	zbuoy(ig,l)=g*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
669
670	if (((a1*zbuoy(ig,l)/zw2(ig,l)-b1) .gt. 0.) .and. (zw2(ig,l) .ne. 0.) ) then
671	zw2(ig,l+1)=Max(0.,zw2(ig,l)+2.zdza1*zbuoy(ig,l)- &
672	& 2.zdzzw2(ig,l)b1-2.(1.-omega)zdzzw2(ig,l)ae(a1zbuoy(ig,l)/zw2(ig,l)-b1)*be)
673	else
674	zw2(ig,l+1)=Max(0.,zw2(ig,l)+2.zdza1invzbuoy(ig,l)-2.zdzzw2(ig,l)b1inv)
675	endif
676	endif
677	enddo
678
679	! ================ RECOMPUTE ENTR, DETR, and F FROM NEW W2 ===================
680
681
682	do ig=1,ngridmx
683	if (activetmp(ig)) then
684
685	zw2m=zw2(ig,l+1)
686	if(zw2m .gt. 0) then
687	if((a1*(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1) .gt. 0.) then
688	entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
689	& MAX(0.,ae(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)**be)
690	! & MAX(0.,log(1. + 0.03sqrt(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)))
691	else
692	entr_star(ig,l)=0.
693	endif
694
695	if(zbuoy(ig,l) .gt. 0.) then
696	if(l .lt. lalim(ig)) then
697
698	! detr_star(ig,l)=0.
699	detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
700	& adalim
701
702	else
703	detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
704	& ad
705	! & Max(0., 0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m)
706
707	endif
708	else
709	detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
710	& bd*zbuoy(ig,l)/zw2m
711	! & Max(0.,Min(0.001,0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m))
712
713	endif
714	else
715	entr_star(ig,l)=0.
716	detr_star(ig,l)=0.
717	endif
718
719	! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour
720	! alim_star et 0 sinon
721
722	if (l.lt.lalim(ig)) then
723	alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l))
724	entr_star(ig,l)=0.
725	endif
726
727	! Calcul du flux montant normalise
728
729	f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) &
730	& -detr_star(ig,l)
731
732	endif
733	enddo
734
735	ENDDO ! of tic
736
737	!---------------------------------------------------------------------------
738	!initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max
739	!---------------------------------------------------------------------------
740
741	do ig=1,ngridmx
742	if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then
743	print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume'
744	zw2(ig,l+1)=0.
745	linter(ig)=l+1
746	endif
747
748	if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then
749	linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) &
750	& -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l))
751	zw2(ig,l+1)=0.
752	endif
753	wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1))
754
755	if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then
756	! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum
757	wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1)
758	endif
759	enddo
760
761	!=========================================================================
762	! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE
763	enddo
764	!=========================================================================
765
766	!on recalcule alim_star_tot
767	do ig=1,ngridmx
768	alim_star_tot(ig)=0.
769	enddo
770	do ig=1,ngridmx
771	do l=1,lalim(ig)-1
772	alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l)
773	enddo
774	enddo
775
776	do l=1,nlayermx
777	do ig=1,ngridmx
778	if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then
779	alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig)
780	endif
781	enddo
782	enddo
783
784	! ===========================================================================
785	! ================= FIN PLUME ===============================================
786	! ===========================================================================
787
788	! ===========================================================================
789	! ================= HEIGHT ==================================================
790	! ===========================================================================
791
792	! Attention, w2 est transforme en sa racine carree dans cette routine
793
794	!-------------------------------------------------------------------------------
795	! Calcul des caracteristiques du thermique:zmax,wmax
796	!-------------------------------------------------------------------------------
797
798	!calcul de la hauteur max du thermique
799	do ig=1,ngridmx
800	lmax(ig)=lalim(ig)
801	enddo
802	do ig=1,ngridmx
803	do l=nlayermx,lalim(ig)+1,-1
804	if (zw2(ig,l).le.1.e-10) then
805	lmax(ig)=l-1
806	endif
807	enddo
808	enddo
809
810	! On traite le cas particulier qu'il faudrait éviter ou le thermique
811	! atteind le haut du modele ...
812	do ig=1,ngridmx
813	if ( zw2(ig,nlayermx) > 1.e-10 ) then
814	print*,'WARNING !!!!! W2 thermiques non nul derniere couche '
815	lmax(ig)=nlayermx
816	endif
817	enddo
818
819	! pas de thermique si couche 1 stable
820	! do ig=1,ngridmx
821	! if (lmin(ig).gt.1) then
822	! lmax(ig)=1
823	! lmin(ig)=1
824	! lalim(ig)=1
825	! endif
826	! enddo
827	!
828	! Determination de zw2 max
829	do ig=1,ngridmx
830	wmax(ig)=0.
831	enddo
832
833	do l=1,nlayermx
834	do ig=1,ngridmx
835	if (l.le.lmax(ig)) then
836	if (zw2(ig,l).lt.0.)then
837	print*,'pb2 zw2<0'
838	endif
839	zw2(ig,l)=sqrt(zw2(ig,l))
840	wmax(ig)=max(wmax(ig),zw2(ig,l))
841	else
842	zw2(ig,l)=0.
843	endif
844	enddo
845	enddo
846	! Longueur caracteristique correspondant a la hauteur des thermiques.
847	do ig=1,ngridmx
848	zmax(ig)=0.
849	zlevinter(ig)=zlev(ig,1)
850	enddo
851
852	num(:)=0.
853	denom(:)=0.
854	do ig=1,ngridmx
855	do l=1,nlayermx
856	num(ig)=num(ig)+zw2(ig,l)zlev(ig,l)(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l))
857	denom(ig)=denom(ig)+zw2(ig,l)*(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l))
858	enddo
859	enddo
860	do ig=1,ngridmx
861	if (denom(ig).gt.1.e-10) then
862	zmax(ig)=2.*num(ig)/denom(ig)
863	endif
864	enddo
865
866	! Attention, w2 est transforme en sa racine carree dans cette routine
867
868	! ===========================================================================
869	! ================= FIN HEIGHT ==============================================
870	! ===========================================================================
871
872	! Choix de la fonction d'alimentation utilisee pour la fermeture.
873
874	alim_star_clos(:,:)=entr_star(:,:)+alim_star(:,:)
875
876	! ===========================================================================
877	! ============= CLOSURE =====================================================
878	! ===========================================================================
879
880	!-------------------------------------------------------------------------------
881	! Fermeture,determination de f
882	!-------------------------------------------------------------------------------
883	! Appel avec la version seche
884
885	alim_star2(:)=0.
886	alim_star_tot_clos(:)=0.
887	f(:)=0.
888
889	! Indice vertical max (max de lalim) atteint par les thermiques sur le domaine
890	llmax=1
891	do ig=1,ngridmx
892	if (lalim(ig)>llmax) llmax=lalim(ig)
893	enddo
894
895
896	! Calcul des integrales sur la verticale de alim_star et de
897	! alim_star^2/(rho dz)
898	do k=1,llmax-1
899	do ig=1,ngridmx
900	if (k<lalim(ig)) then
901	alim_star2(ig)=alim_star2(ig)+alim_star_clos(ig,k)*alim_star_clos(ig,k) &
902	& /(rho(ig,k)*(zlev(ig,k+1)-zlev(ig,k)))
903	alim_star_tot_clos(ig)=alim_star_tot_clos(ig)+alim_star_clos(ig,k)
904	endif
905	enddo
906	enddo
907
908	! WARNING : MARS MODIF : we have added 2. : ratio of wmax/vmoy
909	! True ratio is 3.5 but wetake into account the vmoy is the one alimentating
910	! the thermal, so there are vs=0 into the vmoy... the true vmoy is lower. (a la louche)
911	! And r_aspect has been changed from 2 to 1.5 from observations
912	do ig=1,ngridmx
913	if (alim_star2(ig)>1.e-10) then
914	! f(ig)=wmax_sec(ig)*alim_star_tot_clos(ig)/ &
915	! & (max(500.,zmax_sec(ig))r_aspectalim_star2(ig))
916	f(ig)=wmax(ig)*alim_star_tot_clos(ig)/ &
917	& (max(500.,zmax(ig))r_aspectalim_star2(ig))
918
919	endif
920	enddo
921
922	! ===========================================================================
923	! ============= FIN CLOSURE =================================================
924	! ===========================================================================
925
926
927	! ===========================================================================
928	! ============= FLUX2 =======================================================
929	! ===========================================================================
930
931	!-------------------------------------------------------------------------------
932	!deduction des flux
933	!-------------------------------------------------------------------------------
934
935	fomass_max=0.8
936	alphamax=0.5
937
938	ncorecfm1=0
939	ncorecfm2=0
940	ncorecfm3=0
941	ncorecfm4=0
942	ncorecfm5=0
943	ncorecfm6=0
944	ncorecfm7=0
945	ncorecfm8=0
946	ncorecalpha=0
947
948	!-------------------------------------------------------------------------
949	! Multiplication par le flux de masse issu de la femreture
950	!-------------------------------------------------------------------------
951
952	do l=1,nlayermx
953	entr(:,l)=f(:)*(entr_star(:,l)+alim_star(:,l))
954	detr(:,l)=f(:)*detr_star(:,l)
955	enddo
956
957	do l=1,nlayermx
958	do ig=1,ngridmx
959	if (l.lt.lmax(ig)) then
960	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)+entr(ig,l)-detr(ig,l)
961	elseif(l.eq.lmax(ig)) then
962	fm(ig,l+1)=0.
963	detr(ig,l)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
964	else
965	fm(ig,l+1)=0.
966	endif
967	enddo
968	enddo
969
970	! Test provisoire : pour comprendre pourquoi on corrige plein de fois
971	! le cas fm6, on commence par regarder une premiere fois avant les
972	! autres corrections.
973
974	! do l=1,nlayermx
975	! do ig=1,ngridmx
976	! if (detr(ig,l).gt.fm(ig,l)) then
977	! ncorecfm8=ncorecfm8+1
978	! endif
979	! enddo
980	! enddo
981
982	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
983	! FH Version en cours de test;
984	! par rapport a thermcell_flux, on fait une grande boucle sur "l"
985	! et on modifie le flux avec tous les contrï¿½les appliques d'affilee
986	! pour la meme couche
987	! Momentanement, on duplique le calcule du flux pour pouvoir comparer
988	! les flux avant et apres modif
989	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
990
991	do l=1,nlayermx
992
993	do ig=1,ngridmx
994	if (l.lt.lmax(ig)) then
995	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)+entr(ig,l)-detr(ig,l)
996	elseif(l.eq.lmax(ig)) then
997	fm(ig,l+1)=0.
998	detr(ig,l)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
999	else
1000	fm(ig,l+1)=0.
1001	endif
1002	enddo
1003
1004
1005	!-------------------------------------------------------------------------
1006	! Verification de la positivite des flux de masse
1007	!-------------------------------------------------------------------------
1008
1009	do ig=1,ngridmx
1010
1011	if (fm(ig,l+1).lt.0.) then
1012	if((l+1) .eq. lmax(ig)) then
1013	detr(ig,l)=detr(ig,l)+fm(ig,l+1)
1014	fm(ig,l+1)=0.
1015	entr(ig,l+1)=0.
1016	ncorecfm2=ncorecfm2+1
1017	else
1018	print*,'fm(l+1)<0 : ig, l+1,lmax :',ig,l+1,lmax(ig),fm(ig,l+1)
1019	ncorecfm1=ncorecfm1+1
1020	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)
1021	detr(ig,l)=entr(ig,l)
1022	endif
1023	endif
1024
1025	enddo
1026
1027	! Les "optimisations" du flux sont desactivecelles : moins de bidouilles
1028	! je considere que celles ci ne sont pas justifiees ou trop delicates
1029	! pour MARS, d'apres des observations LES.
1030	!-------------------------------------------------------------------------
1031	!Test sur fraca croissant
1032	!-------------------------------------------------------------------------
1033	! if (iflag_thermals_optflux==0) then
1034	! do ig=1,ngridmx
1035	! if (l.ge.lalim(ig).and.l.le.lmax(ig) &
1036	! & .and.(zw2(ig,l+1).gt.1.e-10).and.(zw2(ig,l).gt.1.e-10) ) then
1037	!! zzz est le flux en l+1 a frac constant
1038	! zzz=fm(ig,l)rhobarz(ig,l+1)zw2(ig,l+1) &
1039	! & /(rhobarz(ig,l)*zw2(ig,l))
1040	! if (fm(ig,l+1).gt.zzz) then
1041	! detr(ig,l)=detr(ig,l)+fm(ig,l+1)-zzz
1042	! fm(ig,l+1)=zzz
1043	! ncorecfm4=ncorecfm4+1
1044	! endif
1045	! endif
1046	! enddo
1047	! endif
1048	!
1049	!-------------------------------------------------------------------------
1050	!test sur flux de masse croissant
1051	!-------------------------------------------------------------------------
1052	! if (iflag_thermals_optflux==0) then
1053	! do ig=1,ngridmx
1054	! if ((fm(ig,l+1).gt.fm(ig,l)).and.(l.gt.lalim(ig))) then
1055	! f_old=fm(ig,l+1)
1056	! fm(ig,l+1)=fm(ig,l)
1057	! detr(ig,l)=detr(ig,l)+f_old-fm(ig,l+1)
1058	! ncorecfm5=ncorecfm5+1
1059	! endif
1060	! enddo
1061	! endif
1062	!
1063	!-------------------------------------------------------------------------
1064	!detr ne peut pas etre superieur a fm
1065	!-------------------------------------------------------------------------
1066
1067	do ig=1,ngridmx
1068	if (detr(ig,l).gt.fm(ig,l)) then
1069	ncorecfm6=ncorecfm6+1
1070	detr(ig,l)=fm(ig,l)
1071	entr(ig,l)=fm(ig,l+1)
1072
1073	! Dans le cas ou on est au dessus de la couche d'alimentation et que le
1074	! detrainement est plus fort que le flux de masse, on stope le thermique.
1075	! endif
1076
1077	if(l.gt.lmax(ig)) then
1078	! if(l.gt.lalim(ig)) then
1079	detr(ig,l)=0.
1080	fm(ig,l+1)=0.
1081	entr(ig,l)=0.
1082	endif
1083
1084	endif
1085
1086	enddo
1087
1088	!-------------------------------------------------------------------------
1089	!fm ne peut pas etre negatif
1090	!-------------------------------------------------------------------------
1091
1092	do ig=1,ngridmx
1093	if (fm(ig,l+1).lt.0.) then
1094	detr(ig,l)=detr(ig,l)+fm(ig,l+1)
1095	fm(ig,l+1)=0.
1096	ncorecfm2=ncorecfm2+1
1097	endif
1098	enddo
1099
1100	!-----------------------------------------------------------------------
1101	!la fraction couverte ne peut pas etre superieure a 1
1102	!-----------------------------------------------------------------------
1103	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1104	! FH Partie a revisiter.
1105	! Il semble qu'etaient codees ici deux optiques dans le cas
1106	! F/ (rho *w) > 1
1107	! soit limiter la hauteur du thermique en considerant que c'est
1108	! la derniere chouche, soit limiter F a rho w.
1109	! Dans le second cas, il faut en fait limiter a un peu moins
1110	! que ca parce qu'on a des 1 / ( 1 -alpha) un peu plus loin
1111	! dans thermcell_main et qu'il semble de toutes facons deraisonable
1112	! d'avoir des fractions de 1..
1113	! Ci dessous, et dans l'etat actuel, le premier des deux if est
1114	! sans doute inutile.
1115	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1116
1117	do ig=1,ngridmx
1118	if (zw2(ig,l+1).gt.1.e-10) then
1119	zfm=rhobarz(ig,l+1)zw2(ig,l+1)alphamax
1120	if ( fm(ig,l+1) .gt. zfm) then
1121	f_old=fm(ig,l+1)
1122	fm(ig,l+1)=zfm
1123	detr(ig,l)=detr(ig,l)+f_old-fm(ig,l+1)
1124	ncorecalpha=ncorecalpha+1
1125	endif
1126	endif
1127
1128	enddo
1129
1130	! Fin de la grande boucle sur les niveaux verticaux
1131	enddo
1132
1133	!-----------------------------------------------------------------------
1134	! On fait en sorte que la quantite totale d'air entraine dans le
1135	! panache ne soit pas trop grande comparee a la masse de la maille
1136	!-----------------------------------------------------------------------
1137
1138	do l=1,nlayermx-1
1139	do ig=1,ngridmx
1140	eee0=entr(ig,l)
1141	ddd0=detr(ig,l)
1142	eee=entr(ig,l)-masse(ig,l)*fomass_max/ptimestep
1143	ddd=detr(ig,l)-eee
1144	if (eee.gt.0.) then
1145	ncorecfm3=ncorecfm3+1
1146	entr(ig,l)=entr(ig,l)-eee
1147	if ( ddd.gt.0.) then
1148	! l'entrainement est trop fort mais l'exces peut etre compense par une
1149	! diminution du detrainement)
1150	detr(ig,l)=ddd
1151	else
1152	! l'entrainement est trop fort mais l'exces doit etre compense en partie
1153	! par un entrainement plus fort dans la couche superieure
1154	if(l.eq.lmax(ig)) then
1155	detr(ig,l)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
1156	else
1157	entr(ig,l+1)=entr(ig,l+1)-ddd
1158	detr(ig,l)=0.
1159	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
1160	detr(ig,l)=0.
1161	endif
1162	endif
1163	endif
1164	enddo
1165	enddo
1166	!
1167	! ddd=detr(ig)-entre
1168	!on s assure que tout s annule bien en zmax
1169	do ig=1,ngridmx
1170	fm(ig,lmax(ig)+1)=0.
1171	entr(ig,lmax(ig))=0.
1172	detr(ig,lmax(ig))=fm(ig,lmax(ig))+entr(ig,lmax(ig))
1173	enddo
1174
1175	!-----------------------------------------------------------------------
1176	! Impression du nombre de bidouilles qui ont ete necessaires
1177	!-----------------------------------------------------------------------
1178
1179	!IM 090508 beg
1180	if (ncorecfm1+ncorecfm2+ncorecfm3+ncorecfm4+ncorecfm5+ncorecalpha > ngridmx/4. ) then
1181	print*,'thermcell warning : large number of corrections'
1182	print*,'PB thermcell : on a du coriger ',ncorecfm1,'x fm1',&
1183	& ncorecfm2,'x fm2',ncorecfm3,'x fm3 et', &
1184	& ncorecfm4,'x fm4',ncorecfm5,'x fm5 et', &
1185	& ncorecfm6,'x fm6', &
1186	& ncorecfm7,'x fm7', &
1187	& ncorecfm8,'x fm8', &
1188	& ncorecalpha,'x alpha'
1189	endif
1190
1191	! ===========================================================================
1192	! ============= FIN FLUX2 ===================================================
1193	! ===========================================================================
1194
1195
1196	! ===========================================================================
1197	! ============= TRANSPORT ===================================================
1198	! ===========================================================================
1199
1200	!------------------------------------------------------------------
1201	! calcul du transport vertical
1202	!------------------------------------------------------------------
1203
1204	! ------------------------------------------------------------------
1205	! Transport de teta dans l'updraft : (remplace thermcell_dq)
1206	! ------------------------------------------------------------------
1207
1208	zdthladj(:,:)=0.
1209
1210	do ig=1,ngridmx
1211	if(lmax(ig) .gt. 1) then
1212	do k=1,lmax(ig)
1213	zdthladj(ig,k)=(1./masse(ig,k))(fm(ig,k+1)ztv(ig,k+1)- &
1214	& fm(ig,k)ztv(ig,k)+fm(ig,k)ztva(ig,k)-fm(ig,k+1)*ztva(ig,k+1))
1215	if (ztv(ig,k) + ptimestep*zdthladj(ig,k) .le. 0.) then
1216	print,'Teta<0 in thermcell_dTeta up: qenv .. dq : ', ztv(ig,k),ptimestepzdthladj(ig,k)
1217	if(ztv(ig,k) .gt. 0.) then
1218	zdthladj(ig,k)=0.
1219	endif
1220	endif
1221	enddo
1222	endif
1223	enddo
1224
1225	! ------------------------------------------------------------------
1226	! Prescription des proprietes du downdraft
1227	! ------------------------------------------------------------------
1228
1229	ztvd(:,:)=ztv(:,:)
1230	fm_down(:,:)=0.
1231	do ig=1,ngridmx
1232	if (lmax(ig) .gt. 1) then
1233	do l=1,lmax(ig)
1234	! if(zlay(ig,l) .le. 0.8*zmax(ig)) then
1235	if(zlay(ig,l) .le. zmax(ig)) then
1236	fm_down(ig,l) =fm(ig,l)* &
1237	& max(fdfu,-3*max(0.,(zlay(ig,l)/zmax(ig)))-0.9)
1238	endif
1239
1240	! if(zlay(ig,l) .le. 0.06*zmax(ig)) then
1241	! 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.)))
1242	! elseif(zlay(ig,l) .le. 0.4*zmax(ig)) then
1243	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)max(0.,1.-0.25(ztva(ig,l)/ztv(ig,l) - 1.))
1244	! elseif(zlay(ig,l) .le. 0.7*zmax(ig)) then
1245	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)max(0.,(1.+(((zlay(ig,l)/zmax(ig))-0.7)/1.)(ztva(ig,l)/ztv(ig,l) - 1.)))
1246	! else
1247	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1248	! endif
1249
1250	! if(zlay(ig,l) .le. 0.6*zmax(ig)) then
1251	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/179.848 + 0.997832)
1252	! elseif(zlay(ig,l) .le. 0.8*zmax(ig)) then
1253	! ztvd(ig,l)=-ztv(ig,l)*(((zlay(ig,l)/zmax(ig))-171.74)/170.94)
1254	! else
1255	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1256	! endif
1257
1258
1259	! if(zlay(ig,l) .le. 0.8*zmax(ig)) then
1260	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/224.81 + 0.997832)
1261	! elseif(zlay(ig,l) .le. zmax(ig)) then
1262	! ztvd(ig,l)=-ztv(ig,l)*(((zlay(ig,l)/zmax(ig))-144.685)/143.885)
1263	! else
1264	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1265	! endif
1266
1267
1268	if(zlay(ig,l) .le. zmax(ig)) then
1269	ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/299.7 + 0.997832)
1270	else
1271	ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1272	endif
1273
1274	enddo
1275	endif
1276	enddo
1277
1278	! ------------------------------------------------------------------
1279	! Transport de teta dans le downdraft : (remplace thermcell_dq)
1280	! ------------------------------------------------------------------
1281
1282	zdthladj_down(:,:)=0.
1283
1284	do ig=1,ngridmx
1285	if(lmax(ig) .gt. 1) then
1286	! No downdraft in the very-near surface layer, we begin at k=3
1287
1288	do k=3,lmax(ig)
1289	zdthladj_down(ig,k)=(1./masse(ig,k))(fm_down(ig,k+1)ztv(ig,k+1)- &
1290	& fm_down(ig,k)ztv(ig,k)+fm_down(ig,k)ztvd(ig,k)-fm_down(ig,k+1)*ztvd(ig,k+1))
1291	if (ztv(ig,k) + ptimestep*zdthladj_down(ig,k) .le. 0.) then
1292	print,'q<0 in thermcell_dTeta down: qenv .. dq : ', ztv(ig,k),ptimestepzdthladj_down(ig,k)
1293	if(ztv(ig,k) .gt. 0.) then
1294	zdthladj(ig,k)=0.
1295	endif
1296	endif
1297	enddo
1298	endif
1299	enddo
1300
1301	!------------------------------------------------------------------
1302	! Calcul de la fraction de l'ascendance
1303	!------------------------------------------------------------------
1304	do ig=1,ngridmx
1305	fraca(ig,1)=0.
1306	fraca(ig,nlayermx+1)=0.
1307	enddo
1308	do l=2,nlayermx
1309	do ig=1,ngridmx
1310	if (zw2(ig,l).gt.1.e-10) then
1311	fraca(ig,l)=fm(ig,l)/(rhobarz(ig,l)*zw2(ig,l))
1312	else
1313	fraca(ig,l)=0.
1314	endif
1315	enddo
1316	enddo
1317
1318
1319
1320	! ===========================================================================
1321	! ============= DV2 =========================================================
1322	! ===========================================================================
1323	! ROUTINE OVERIDE : ne prends pas en compte le downdraft
1324	! de plus, le gradient de pression horizontal semble tout deregler... A VOIR
1325
1326	if (0 .eq. 1) then
1327
1328	!------------------------------------------------------------------
1329	! calcul du transport vertical du moment horizontal
1330	!------------------------------------------------------------------
1331
1332	! Calcul du transport de V tenant compte d'echange par gradient
1333	! de pression horizontal avec l'environnement
1334
1335	! calcul du detrainement
1336	!---------------------------
1337
1338	nlarga0=0.
1339
1340	do k=1,nlayermx
1341	do ig=1,ngridmx
1342	detr_dv2(ig,k)=fm(ig,k)-fm(ig,k+1)+entr(ig,k)
1343	enddo
1344	enddo
1345
1346	! calcul de la valeur dans les ascendances
1347	do ig=1,ngridmx
1348	zua(ig,1)=zu(ig,1)
1349	zva(ig,1)=zv(ig,1)
1350	ue(ig,1)=zu(ig,1)
1351	ve(ig,1)=zv(ig,1)
1352	enddo
1353
1354	gamma(1:ngridmx,1)=0.
1355	do k=2,nlayermx
1356	do ig=1,ngridmx
1357	ltherm(ig,k)=(fm(ig,k+1)+detr_dv2(ig,k))ptimestep > 1.e-5masse(ig,k)
1358	if(ltherm(ig,k).and.zmax(ig)>0.) then
1359	gamma0(ig,k)=masse(ig,k) &
1360	& sqrt( 0.5(fraca(ig,k+1)+fraca(ig,k)) ) &
1361	& *0.5/zmax(ig) &
1362	& *1.
1363	else
1364	gamma0(ig,k)=0.
1365	endif
1366	if (ltherm(ig,k).and.zmax(ig)<=0.) nlarga0=nlarga0+1
1367	enddo
1368	enddo
1369
1370	gamma(:,:)=0.
1371
1372	do k=2,nlayermx
1373
1374	do ig=1,ngridmx
1375
1376	if (ltherm(ig,k)) then
1377	dua(ig,k)=zua(ig,k-1)-zu(ig,k-1)
1378	dva(ig,k)=zva(ig,k-1)-zv(ig,k-1)
1379	else
1380	zua(ig,k)=zu(ig,k)
1381	zva(ig,k)=zv(ig,k)
1382	ue(ig,k)=zu(ig,k)
1383	ve(ig,k)=zv(ig,k)
1384	endif
1385	enddo
1386
1387
1388	! Debut des iterations
1389	!----------------------
1390
1391	! AC WARNING : SALE !
1392
1393	do iter=1,5
1394	do ig=1,ngridmx
1395	! Pour memoire : calcul prenant en compte la fraction reelle
1396	! zf=0.5*(fraca(ig,k)+fraca(ig,k+1))
1397	! zf2=1./(1.-zf)
1398	! Calcul avec fraction infiniement petite
1399	zf=0.
1400	zf2=1.
1401
1402	! la première fois on multiplie le coefficient de freinage
1403	! par le module du vent dans la couche en dessous.
1404	! Mais pourquoi donc ???
1405	if (ltherm(ig,k)) then
1406	! On choisit une relaxation lineaire.
1407	! gamma(ig,k)=gamma0(ig,k)
1408	! On choisit une relaxation quadratique.
1409	gamma(ig,k)=gamma0(ig,k)sqrt(dua(ig,k)2+dva(ig,k)*2)
1410	zua(ig,k)=(fm(ig,k)*zua(ig,k-1) &
1411	& +(zf2entr(ig,k)+gamma(ig,k))zu(ig,k)) &
1412	& /(fm(ig,k+1)+detr_dv2(ig,k)+entr(ig,k)zfzf2 &
1413	& +gamma(ig,k))
1414	zva(ig,k)=(fm(ig,k)*zva(ig,k-1) &
1415	& +(zf2entr(ig,k)+gamma(ig,k))zv(ig,k)) &
1416	& /(fm(ig,k+1)+detr_dv2(ig,k)+entr(ig,k)zfzf2 &
1417	& +gamma(ig,k))
1418
1419	! print*,' OUTPUT DV2 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!',k,zua(ig,k),zva(ig,k),zu(ig,k),zv(ig,k),dua(ig,k),dva(ig,k)
1420	dua(ig,k)=zua(ig,k)-zu(ig,k)
1421	dva(ig,k)=zva(ig,k)-zv(ig,k)
1422	ue(ig,k)=(zu(ig,k)-zfzua(ig,k))zf2
1423	ve(ig,k)=(zv(ig,k)-zfzva(ig,k))zf2
1424	endif
1425	enddo
1426	! Fin des iterations
1427	!--------------------
1428	enddo
1429
1430	enddo ! k=2,nlayermx
1431
1432	! Calcul du flux vertical de moment dans l'environnement.
1433	!---------------------------------------------------------
1434	do k=2,nlayermx
1435	do ig=1,ngridmx
1436	wud(ig,k)=fm(ig,k)*ue(ig,k)
1437	wvd(ig,k)=fm(ig,k)*ve(ig,k)
1438	enddo
1439	enddo
1440	do ig=1,ngridmx
1441	wud(ig,1)=0.
1442	wud(ig,nlayermx+1)=0.
1443	wvd(ig,1)=0.
1444	wvd(ig,nlayermx+1)=0.
1445	enddo
1446
1447	! calcul des tendances.
1448	!-----------------------
1449	do k=1,nlayermx
1450	do ig=1,ngridmx
1451	pduadj(ig,k)=((detr_dv2(ig,k)+gamma(ig,k))*zua(ig,k) &
1452	& -(entr(ig,k)+gamma(ig,k))*ue(ig,k) &
1453	& -wud(ig,k)+wud(ig,k+1)) &
1454	& /masse(ig,k)
1455	pdvadj(ig,k)=((detr_dv2(ig,k)+gamma(ig,k))*zva(ig,k) &
1456	& -(entr(ig,k)+gamma(ig,k))*ve(ig,k) &
1457	& -wvd(ig,k)+wvd(ig,k+1)) &
1458	& /masse(ig,k)
1459	enddo
1460	enddo
1461
1462
1463	! Sorties eventuelles.
1464	!----------------------
1465
1466	! if (nlarga0>0) then
1467	! print*,'WARNING !!!!!! DANS THERMCELL_DV2 '
1468	! print*,nlarga0,' points pour lesquels laraga=0. dans un thermique'
1469	! print*,'Il faudrait decortiquer ces points'
1470	! endif
1471
1472	! ===========================================================================
1473	! ============= FIN DV2 =====================================================
1474	! ===========================================================================
1475
1476	else
1477
1478	! modname='momentum'
1479	! call thermcell_dqupdown(ngridmx,nlayermx,ptimestep,fm,entr,detr, &
1480	! & masse,zu,pduadj,ztvd,fm_down,ztv,modname,lmax)
1481	!
1482	! call thermcell_dqupdown(ngridmx,nlayermx,ptimestep,fm,entr,detr, &
1483	! & masse,zv,pdvadj,ztvd,fm_down,ztv,modname,lmax)
1484
1485	endif
1486
1487	!------------------------------------------------------------------
1488	! calcul du transport vertical de traceurs
1489	!------------------------------------------------------------------
1490
1491	! We only transport co2 tracer because it is coupled to the scheme through theta_m
1492	! The rest is transported outside the sub-timestep loop
1493
1494	if (ico2.ne.0) then
1495	! if (nqmx .ne. 0.) then
1496	do l=1,nlayermx
1497	zdzfull(:,l)=zlev(:,l+1)-zlev(:,l)
1498	enddo
1499
1500	modname='tracer'
1501	call thermcell_dqup(ngridmx,nlayermx,ptimestep &
1502	& ,fm,entr,detr, &
1503	& masse,pq(:,:,ico2),pdqadj(:,:,ico2),modname,zdzfull)
1504	! endif
1505
1506	! Compute the ratio between theta and theta_m
1507
1508	do l=1,nlayermx
1509	do ig=1,ngridmx
1510	ratiom(ig,l)=1./(A(pq(ig,l,ico2)+pdqadj(ig,l,ico2)ptimestep)+B)
1511	enddo
1512	enddo
1513	else
1514	ratiom(:,:)=1.
1515	endif
1516
1517
1518	!------------------------------------------------------------------
1519	! incrementation dt
1520	!------------------------------------------------------------------
1521
1522	do l=1,nlayermx
1523	do ig=1,ngridmx
1524	pdtadj(ig,l)=(zdthladj(ig,l)+zdthladj_down(ig,l))zpopsk(ig,l)ratiom(ig,l)
1525	! pdtadj(ig,l)=zdthladj(ig,l)zpopsk(ig,l)ratiom(ig,l)
1526	enddo
1527	enddo
1528
1529	!------------------------------------------------------------------
1530	! calcul du transport vertical de la tke
1531	!------------------------------------------------------------------
1532
1533	! modname='tke'
1534	! call thermcell_dqupdown(ngridmx,nlayermx,ptimestep,fm,entr,detr, &
1535	! & masse,pq2,pdq2adj,ztvd,fm_down,ztv,modname,lmax)
1536
1537	! ===========================================================================
1538	! ============= FIN TRANSPORT ===============================================
1539	! ===========================================================================
1540
1541
1542	!------------------------------------------------------------------
1543	! Calculs de diagnostiques pour les sorties
1544	!------------------------------------------------------------------
1545	! DIAGNOSTIQUE
1546	! We compute interface values for teta env and th. The last interface
1547	! value does not matter, as the mass flux is 0 there.
1548
1549
1550	do l=1,nlayermx-1
1551	do ig=1,ngridmx
1552	teta_th_int(ig,l)=0.5(ztva(ig,l+1)+ztva(ig,l))ratiom(ig,l)
1553	teta_down_int(ig,l) = 0.5(ztvd(ig,l+1)+ztvd(ig,l))ratiom(ig,l)
1554	teta_env_int(ig,l)=0.5(ztv(ig,l+1)+ztv(ig,l))ratiom(ig,l)
1555	enddo
1556	enddo
1557	do ig=1,ngridmx
1558	teta_th_int(ig,nlayermx)=teta_th_int(ig,nlayermx-1)
1559	teta_env_int(ig,nlayermx)=teta_env_int(ig,nlayermx-1)
1560	teta_down_int(ig,nlayermx)=teta_down_int(ig,nlayermx-1)
1561	enddo
1562	do l=1,nlayermx
1563	do ig=1,ngridmx
1564	heatFlux(ig,l)=fm(ig,l)*(teta_th_int(ig,l)-teta_env_int(ig,l))/(rhobarz(ig,l))
1565	buoyancyOut(ig,l)=g*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
1566	buoyancyEst(ig,l)=g*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
1567	heatFlux_down(ig,l)=fm_down(ig,l)*(teta_down_int(ig,l)-teta_env_int(ig,l))/rhobarz(ig,l)
1568	enddo
1569	enddo
1570
1571	return
1572	end

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

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