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thermcell_main_mars.F90 @ 616

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Forgot to mask some diagnostic outputs from thermals in previous commit
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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,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
403	omega=0.06
404	! omega=0.
405	a1=1.
406	! b1=0.
407	b1=0.0001
408	a1inv=a1
409	be=1.1*be
410	ad = 0.0004
411	adalim=0.
412	b1inv=0.00025
413	! b1inv = 0.0003
414
415	! omega=0.06
416	! Trying stuff :
417
418	! ad=0.00035
419	! ae=0.95*ae
420	! b1=0.00055
421	! omega=0.04
422	!
423	! ad = 0.0003
424	! ae=0.9*ae
425
426	! omega=0.04
427	!! b1=0.
428	! a1=1.
429	! a1inv=a1
430	! b1inv=0.0005689
431	!! be=1.1*be
432	!! ae=0.96*ae
433
434
435	! omega=0.06
436	! a1=1.
437	! b1=0.
438	! be=be
439	! a1inv=0.25*a1
440	! b1inv=0.0002
441	! ad=1.1*ad
442	! ae=1.*ae
443	! --------------------------------------------------------------------------
444	! --------------------------------------------------------------------------
445	! --------------------------------------------------------------------------
446
447	! Initialisation des variables entieres
448	wmaxa(:)=0.
449	lalim(:)=1
450
451	!-------------------------------------------------------------------------
452	! On ne considere comme actif que les colonnes dont les deux premieres
453	! couches sont instables.
454	!-------------------------------------------------------------------------
455	activecell(:)=ztv(:,1)>ztv(:,2)
456	do ig=1,ngridmx
457	if (ztv(ig,1)>=(ztv(ig,2))) then
458	alim_star(ig,1)=MAX((ztv(ig,1)-ztv(ig,2)),0.) &
459	! & *log(1.+zlev(ig,2))
460	& *sqrt(zlev(ig,2))
461	! & *sqrt(sqrt(zlev(ig,2)))
462	! & /sqrt(zlev(ig,2))
463	! & *zlev(ig,2)
464	! & *exp(-zlev(ig,2)/1000.)
465	lalim(ig)=2
466	alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,1)
467	endif
468	enddo
469
470	do l=2,nlayermx-1
471	! do l=2,4
472	do ig=1,ngridmx
473	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
474	alim_star(ig,l)=MAX((ztv(ig,l)-ztv(ig,l+1)),0.) &
475	! & *log(1.+zlev(ig,l+1))
476	& *sqrt(zlev(ig,l+1))
477	! & *sqrt(sqrt(zlev(ig,l+1)))
478	! & /sqrt(zlev(ig,l+1))
479	! & *zlev(ig,l+1)
480	! & *exp(-zlev(ig,l+1)/1000.)
481	lalim(ig)=l+1
482	alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l)
483	endif
484	enddo
485	enddo
486	do l=1,nlayermx
487	do ig=1,ngridmx
488	if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then
489	alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig)
490	endif
491	enddo
492	enddo
493
494	alim_star_tot(:)=1.
495	! if(alim_star(1,1) .ne. 0.) then
496	! print*, 'lalim star' ,lalim(1)
497	! endif
498
499	!------------------------------------------------------------------------------
500	! Calcul dans la premiere couche
501	! On decide dans cette version que le thermique n'est actif que si la premiere
502	! couche est instable.
503	! Pourrait etre change si on veut que le thermiques puisse se dÃ©clencher
504	! dans une couche l>1
505	!------------------------------------------------------------------------------
506
507	do ig=1,ngridmx
508	! Le panache va prendre au debut les caracteristiques de l'air contenu
509	! dans cette couche.
510	if (activecell(ig)) then
511	ztla(ig,1)=ztv(ig,1)
512	!cr: attention, prise en compte de f(1)=1 => AC : what ? f(1) =0. ! (d'ou f(2)=a(1)
513	! dans un panache conservatif
514	f_star(ig,1)=0.
515
516	f_star(ig,2)=alim_star(ig,1)
517
518	zw2(ig,2)=2.g(ztv(ig,1)-ztv(ig,2))/ztv(ig,2) &
519	& *(zlev(ig,2)-zlev(ig,1)) &
520	& 0.4pphi(ig,1)/(pphi(ig,2)-pphi(ig,1))
521	w_est(ig,2)=zw2(ig,2)
522
523	endif
524	enddo
525
526
527	!==============================================================================
528	!boucle de calcul de la vitesse verticale dans le thermique
529	!==============================================================================
530	do l=2,nlayermx-1
531	!==============================================================================
532
533
534	! On decide si le thermique est encore actif ou non
535	! AFaire : Il faut sans doute ajouter entr_star a alim_star dans ce test
536	do ig=1,ngridmx
537	activecell(ig)=activecell(ig) &
538	& .and. zw2(ig,l)>1.e-10 &
539	& .and. f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)>1.e-10
540	enddo
541
542	!---------------------------------------------------------------------------
543	! calcul des proprietes thermodynamiques et de la vitesse de la couche l
544	! sans tenir compte du detrainement et de l'entrainement dans cette
545	! couche
546	! C'est a dire qu'on suppose
547	! ztla(l)=ztla(l-1)
548	! Ici encore, on doit pouvoir ajouter entr_star (qui peut etre calculer
549	! avant) a l'alimentation pour avoir un calcul plus propre
550	!---------------------------------------------------------------------------
551
552	do ig=1,ngridmx
553	if(activecell(ig)) then
554	! if(l .lt. lalim(ig)) then
555	! ztva_est(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ &
556	! & alim_star(ig,l)*ztv(ig,l)) &
557	! & /(f_star(ig,l)+alim_star(ig,l))
558	! else
559	ztva_est(ig,l)=ztla(ig,l-1)
560	! endif
561
562	zdz=zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l)
563	zbuoy(ig,l)=g*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
564
565	if (((a1*zbuoy(ig,l)/w_est(ig,l)-b1) .gt. 0.) .and. (w_est(ig,l) .ne. 0.)) then
566	w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,w_est(ig,l)+2.zdza1zbuoy(ig,l)-2.zdzw_est(ig,l)b1 &
567	& -2.(1.-omega)zdzw_est(ig,l)ae(a1zbuoy(ig,l)/w_est(ig,l)-b1)**be)
568	else
569	w_est(ig,l+1)=Max(0.0001,w_est(ig,l)+2.zdza1invzbuoy(ig,l)-2.zdzw_est(ig,l)b1inv)
570	endif
571	if (w_est(ig,l+1).lt.0.) then
572	w_est(ig,l+1)=zw2(ig,l)
573	endif
574	endif
575	enddo
576
577	!-------------------------------------------------
578	!calcul des taux d'entrainement et de detrainement
579	!-------------------------------------------------
580
581	do ig=1,ngridmx
582	if (activecell(ig)) then
583
584	zw2m=w_est(ig,l+1)
585
586	if((a1*(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1) .gt. 0.) then
587	entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
588	& MAX(0.,ae(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)**be)
589	! & MAX(0.,log(1. + 0.03sqrt(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)))
590	else
591	entr_star(ig,l)=0.
592	endif
593
594	if(zbuoy(ig,l) .gt. 0.) then
595	if(l .lt. lalim(ig)) then
596
597	! detr_star(ig,l)=0.
598	detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
599	& adalim
600	else
601
602	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
603	! & 0.0105((zbuoy(ig,l)/zw2m)/0.048)*(1./1.7)
604	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
605	! & 0.0085((zbuoy(ig,l)/zw2m)/0.05)*(1./1.55)
606
607	! last baseline from direct les
608	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
609	! & 0.065(2.5(zbuoy(ig,l)/zw2m))**0.75
610
611	! new param from continuity eq with a fit on dfdz
612	detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
613	& ad
614	! & Max(0., 0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m)
615
616	! & MAX(0.,-0.38*zbuoy(ig,l)/zw2m+0.0005) !svn baseline
617	! & MAX(0.,-0.38*zbuoy(ig,l)/zw2m+0.0008)
618
619	! & 0.014((zbuoy(ig,l)/zw2m)/0.05)*(1./1.35)
620	! detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
621	! & ((zbuoy(ig,l)/zw2m)/2.222)! + 0.0002)
622
623	endif
624	else
625	detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
626	& MAX(ad,bd*zbuoy(ig,l)/zw2m)
627	! & Max(0., 0.001 - 0.45*zbuoy(ig,l)/zw2m)
628	! & Max(0., Min(0.001,0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m))
629
630
631	! & MAX(0.,-0.38*zbuoy(ig,l)/zw2m+0.0005) !svn baseline
632
633	! & 5.(-afactzbetalphazbuoy(ig,l)/zw2m)
634	! & 5.(-afact*zbuoy(ig,l)/zw2m)
635
636	! last baseline from direct les
637	! & 0.065(-2.5(zbuoy(ig,l)/zw2m))**0.75
638
639	! new param from continuity eq with a fit on dfdz
640
641
642	endif
643
644	! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour
645	! alim_star et 0 sinon
646
647	if (l.lt.lalim(ig)) then
648	alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l))
649	entr_star(ig,l)=0.
650	endif
651
652	! Calcul du flux montant normalise
653
654	f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) &
655	& -detr_star(ig,l)
656
657	endif
658	enddo
659
660
661	!----------------------------------------------------------------------------
662	!calcul de la vitesse verticale en melangeant Tl et qt du thermique
663	!---------------------------------------------------------------------------
664
665	DO tic=0,5 ! internal convergence loop
666	activetmp(:)=activecell(:) .and. f_star(:,l+1)>1.e-10
667	do ig=1,ngridmx
668	if (activetmp(ig)) then
669
670	ztla(ig,l)=(f_star(ig,l)*ztla(ig,l-1)+ &
671	& (alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l))*ztv(ig,l)) &
672	& /(f_star(ig,l+1)+detr_star(ig,l))
673
674	endif
675	enddo
676
677	activetmp(:)=activetmp(:).and.(abs(ztla(:,l)-ztva(:,l)).gt.0.01)
678
679	do ig=1,ngridmx
680	if (activetmp(ig)) then
681	ztva(ig,l) = ztla(ig,l)
682	zbuoy(ig,l)=g*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
683
684	if (((a1*zbuoy(ig,l)/zw2(ig,l)-b1) .gt. 0.) .and. (zw2(ig,l) .ne. 0.) ) then
685	zw2(ig,l+1)=Max(0.,zw2(ig,l)+2.zdza1*zbuoy(ig,l)- &
686	& 2.zdzzw2(ig,l)b1-2.(1.-omega)zdzzw2(ig,l)ae(a1zbuoy(ig,l)/zw2(ig,l)-b1)*be)
687	else
688	zw2(ig,l+1)=Max(0.,zw2(ig,l)+2.zdza1invzbuoy(ig,l)-2.zdzzw2(ig,l)b1inv)
689	endif
690	endif
691	enddo
692
693	! ================ RECOMPUTE ENTR, DETR, and F FROM NEW W2 ===================
694
695	do ig=1,ngridmx
696	if (activetmp(ig)) then
697
698	zw2m=zw2(ig,l+1)
699	if(zw2m .gt. 0) then
700	if((a1*(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1) .gt. 0.) then
701	entr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
702	& MAX(0.,ae(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)**be)
703	! & MAX(0.,log(1. + 0.03sqrt(a1(zbuoy(ig,l)/zw2m)-b1)))
704	else
705	entr_star(ig,l)=0.
706	endif
707
708	if(zbuoy(ig,l) .gt. 0.) then
709	if(l .lt. lalim(ig)) then
710
711	! detr_star(ig,l)=0.
712	detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
713	& adalim
714
715	else
716	detr_star(ig,l) = f_star(ig,l)zdz &
717	& ad
718	! & Max(0., 0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m)
719
720	endif
721	else
722	detr_star(ig,l)=f_star(ig,l)zdz &
723	& MAX(ad,bd*zbuoy(ig,l)/zw2m)
724	! & Max(0.,Min(0.001,0.0005 - 0.55*zbuoy(ig,l)/zw2m))
725
726	endif
727	else
728	entr_star(ig,l)=0.
729	detr_star(ig,l)=0.
730	endif
731
732	! En dessous de lalim, on prend le max de alim_star et entr_star pour
733	! alim_star et 0 sinon
734
735	if (l.lt.lalim(ig)) then
736	alim_star(ig,l)=max(alim_star(ig,l),entr_star(ig,l))
737	entr_star(ig,l)=0.
738	endif
739
740	! Calcul du flux montant normalise
741
742	f_star(ig,l+1)=f_star(ig,l)+alim_star(ig,l)+entr_star(ig,l) &
743	& -detr_star(ig,l)
744
745	endif
746	enddo
747
748	ENDDO ! of tic
749
750	!---------------------------------------------------------------------------
751	!initialisations pour le calcul de la hauteur du thermique, de l'inversion et de la vitesse verticale max
752	!---------------------------------------------------------------------------
753
754	do ig=1,ngridmx
755	if (zw2(ig,l+1)>0. .and. zw2(ig,l+1).lt.1.e-10) then
756	IF (lwrite) THEN
757	print*,'On tombe sur le cas particulier de thermcell_plume'
758	ENDIF
759	zw2(ig,l+1)=0.
760	linter(ig)=l+1
761	endif
762
763	if (zw2(ig,l+1).lt.0.) then
764	linter(ig)=(l*(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l)) &
765	& -zw2(ig,l))/(zw2(ig,l+1)-zw2(ig,l))
766	zw2(ig,l+1)=0.
767	endif
768	wa_moy(ig,l+1)=sqrt(zw2(ig,l+1))
769
770	if (wa_moy(ig,l+1).gt.wmaxa(ig)) then
771	! lmix est le niveau de la couche ou w (wa_moy) est maximum
772	wmaxa(ig)=wa_moy(ig,l+1)
773	endif
774	enddo
775
776	!=========================================================================
777	! FIN DE LA BOUCLE VERTICALE
778	enddo
779	!=========================================================================
780
781	!on recalcule alim_star_tot
782	do ig=1,ngridmx
783	alim_star_tot(ig)=0.
784	enddo
785	do ig=1,ngridmx
786	do l=1,lalim(ig)-1
787	alim_star_tot(ig)=alim_star_tot(ig)+alim_star(ig,l)
788	enddo
789	enddo
790
791	do l=1,nlayermx
792	do ig=1,ngridmx
793	if (alim_star_tot(ig) > 1.e-10 ) then
794	alim_star(ig,l)=alim_star(ig,l)/alim_star_tot(ig)
795	endif
796	enddo
797	enddo
798
799	! ===========================================================================
800	! ================= FIN PLUME ===============================================
801	! ===========================================================================
802
803	! ===========================================================================
804	! ================= HEIGHT ==================================================
805	! ===========================================================================
806
807	! Attention, w2 est transforme en sa racine carree dans cette routine
808
809	!-------------------------------------------------------------------------------
810	! Calcul des caracteristiques du thermique:zmax,wmax
811	!-------------------------------------------------------------------------------
812
813	!calcul de la hauteur max du thermique
814	do ig=1,ngridmx
815	lmax(ig)=lalim(ig)
816	enddo
817	do ig=1,ngridmx
818	do l=nlayermx,lalim(ig)+1,-1
819	if (zw2(ig,l).le.1.e-10) then
820	lmax(ig)=l-1
821	endif
822	enddo
823	enddo
824
825	! On traite le cas particulier qu'il faudrait éviter ou le thermique
826	! atteind le haut du modele ...
827	do ig=1,ngridmx
828	if ( zw2(ig,nlayermx) > 1.e-10 ) then
829	print*,'WARNING !!!!! W2 thermiques non nul derniere couche '
830	lmax(ig)=nlayermx
831	endif
832	enddo
833
834	! pas de thermique si couche 1 stable
835	! do ig=1,ngridmx
836	! if (lmin(ig).gt.1) then
837	! lmax(ig)=1
838	! lmin(ig)=1
839	! lalim(ig)=1
840	! endif
841	! enddo
842	!
843	! Determination de zw2 max
844	do ig=1,ngridmx
845	wmax(ig)=0.
846	enddo
847
848	do l=1,nlayermx
849	do ig=1,ngridmx
850	if (l.le.lmax(ig)) then
851	if (zw2(ig,l).lt.0.)then
852	print*,'pb2 zw2<0'
853	endif
854	zw2(ig,l)=sqrt(zw2(ig,l))
855	wmax(ig)=max(wmax(ig),zw2(ig,l))
856	else
857	zw2(ig,l)=0.
858	endif
859	enddo
860	enddo
861	! Longueur caracteristique correspondant a la hauteur des thermiques.
862	do ig=1,ngridmx
863	zmax(ig)=0.
864	zlevinter(ig)=zlev(ig,1)
865	enddo
866
867	num(:)=0.
868	denom(:)=0.
869	do ig=1,ngridmx
870	do l=1,nlayermx
871	num(ig)=num(ig)+zw2(ig,l)zlev(ig,l)(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l))
872	denom(ig)=denom(ig)+zw2(ig,l)*(zlev(ig,l+1)-zlev(ig,l))
873	enddo
874	enddo
875	do ig=1,ngridmx
876	if (denom(ig).gt.1.e-10) then
877	zmax(ig)=2.*num(ig)/denom(ig)
878	endif
879	enddo
880
881	! Attention, w2 est transforme en sa racine carree dans cette routine
882
883	! ===========================================================================
884	! ================= FIN HEIGHT ==============================================
885	! ===========================================================================
886
887	! Choix de la fonction d'alimentation utilisee pour la fermeture.
888
889	alim_star_clos(:,:)=entr_star(:,:)+alim_star(:,:)
890
891	! ===========================================================================
892	! ============= CLOSURE =====================================================
893	! ===========================================================================
894
895	!-------------------------------------------------------------------------------
896	! Fermeture,determination de f
897	!-------------------------------------------------------------------------------
898	! Appel avec la version seche
899
900	alim_star2(:)=0.
901	alim_star_tot_clos(:)=0.
902	f(:)=0.
903
904	! Indice vertical max (max de lalim) atteint par les thermiques sur le domaine
905	llmax=1
906	do ig=1,ngridmx
907	if (lalim(ig)>llmax) llmax=lalim(ig)
908	enddo
909
910
911	! Calcul des integrales sur la verticale de alim_star et de
912	! alim_star^2/(rho dz)
913	do k=1,llmax-1
914	do ig=1,ngridmx
915	if (k<lalim(ig)) then
916	alim_star2(ig)=alim_star2(ig)+alim_star_clos(ig,k)*alim_star_clos(ig,k) &
917	& /(rho(ig,k)*(zlev(ig,k+1)-zlev(ig,k)))
918	alim_star_tot_clos(ig)=alim_star_tot_clos(ig)+alim_star_clos(ig,k)
919	endif
920	enddo
921	enddo
922
923	! WARNING : MARS MODIF : we have added 2. : ratio of wmax/vmoy
924	! True ratio is 3.5 but wetake into account the vmoy is the one alimentating
925	! the thermal, so there are vs=0 into the vmoy... the true vmoy is lower. (a la louche)
926	! And r_aspect has been changed from 2 to 1.5 from observations
927	do ig=1,ngridmx
928	if (alim_star2(ig)>1.e-10) then
929	! f(ig)=wmax_sec(ig)*alim_star_tot_clos(ig)/ &
930	! & (max(500.,zmax_sec(ig))r_aspectalim_star2(ig))
931	f(ig)=wmax(ig)*alim_star_tot_clos(ig)/ &
932	& (max(500.,zmax(ig))r_aspectalim_star2(ig))
933
934	endif
935	enddo
936
937	! ===========================================================================
938	! ============= FIN CLOSURE =================================================
939	! ===========================================================================
940
941
942	! ===========================================================================
943	! ============= FLUX2 =======================================================
944	! ===========================================================================
945
946	!-------------------------------------------------------------------------------
947	!deduction des flux
948	!-------------------------------------------------------------------------------
949
950	fomass_max=0.8
951	alphamax=0.5
952
953	ncorecfm1=0
954	ncorecfm2=0
955	ncorecfm3=0
956	ncorecfm4=0
957	ncorecfm5=0
958	ncorecfm6=0
959	ncorecfm7=0
960	ncorecfm8=0
961	ncorecalpha=0
962
963	!-------------------------------------------------------------------------
964	! Multiplication par le flux de masse issu de la femreture
965	!-------------------------------------------------------------------------
966
967	do l=1,nlayermx
968	entr(:,l)=f(:)*(entr_star(:,l)+alim_star(:,l))
969	detr(:,l)=f(:)*detr_star(:,l)
970	enddo
971
972	do l=1,nlayermx
973	do ig=1,ngridmx
974	if (l.lt.lmax(ig)) then
975	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)+entr(ig,l)-detr(ig,l)
976	elseif(l.eq.lmax(ig)) then
977	fm(ig,l+1)=0.
978	detr(ig,l)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
979	else
980	fm(ig,l+1)=0.
981	endif
982	enddo
983	enddo
984
985	! Test provisoire : pour comprendre pourquoi on corrige plein de fois
986	! le cas fm6, on commence par regarder une premiere fois avant les
987	! autres corrections.
988
989	! do l=1,nlayermx
990	! do ig=1,ngridmx
991	! if (detr(ig,l).gt.fm(ig,l)) then
992	! ncorecfm8=ncorecfm8+1
993	! endif
994	! enddo
995	! enddo
996
997	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
998	! FH Version en cours de test;
999	! par rapport a thermcell_flux, on fait une grande boucle sur "l"
1000	! et on modifie le flux avec tous les contrï¿½les appliques d'affilee
1001	! pour la meme couche
1002	! Momentanement, on duplique le calcule du flux pour pouvoir comparer
1003	! les flux avant et apres modif
1004	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1005
1006	do l=1,nlayermx
1007
1008	do ig=1,ngridmx
1009	if (l.lt.lmax(ig)) then
1010	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)+entr(ig,l)-detr(ig,l)
1011	elseif(l.eq.lmax(ig)) then
1012	fm(ig,l+1)=0.
1013	detr(ig,l)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
1014	else
1015	fm(ig,l+1)=0.
1016	endif
1017	enddo
1018
1019
1020	!-------------------------------------------------------------------------
1021	! Verification de la positivite des flux de masse
1022	!-------------------------------------------------------------------------
1023
1024	do ig=1,ngridmx
1025
1026	if (fm(ig,l+1).lt.0.) then
1027	if((l+1) .eq. lmax(ig)) then
1028	detr(ig,l)=detr(ig,l)+fm(ig,l+1)
1029	fm(ig,l+1)=0.
1030	entr(ig,l+1)=0.
1031	ncorecfm2=ncorecfm2+1
1032	else
1033	IF (lwrite) THEN
1034	print*,'fm(l+1)<0 : ig, l+1,lmax :',ig,l+1,lmax(ig),fm(ig,l+1)
1035	ENDIF
1036	ncorecfm1=ncorecfm1+1
1037	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)
1038	detr(ig,l)=entr(ig,l)
1039	endif
1040	endif
1041
1042	enddo
1043
1044	! Les "optimisations" du flux sont desactivecelles : moins de bidouilles
1045	! je considere que celles ci ne sont pas justifiees ou trop delicates
1046	! pour MARS, d'apres des observations LES.
1047	!-------------------------------------------------------------------------
1048	!Test sur fraca croissant
1049	!-------------------------------------------------------------------------
1050	! if (iflag_thermals_optflux==0) then
1051	! do ig=1,ngridmx
1052	! if (l.ge.lalim(ig).and.l.le.lmax(ig) &
1053	! & .and.(zw2(ig,l+1).gt.1.e-10).and.(zw2(ig,l).gt.1.e-10) ) then
1054	!! zzz est le flux en l+1 a frac constant
1055	! zzz=fm(ig,l)rhobarz(ig,l+1)zw2(ig,l+1) &
1056	! & /(rhobarz(ig,l)*zw2(ig,l))
1057	! if (fm(ig,l+1).gt.zzz) then
1058	! detr(ig,l)=detr(ig,l)+fm(ig,l+1)-zzz
1059	! fm(ig,l+1)=zzz
1060	! ncorecfm4=ncorecfm4+1
1061	! endif
1062	! endif
1063	! enddo
1064	! endif
1065	!
1066	!-------------------------------------------------------------------------
1067	!test sur flux de masse croissant
1068	!-------------------------------------------------------------------------
1069	! if (iflag_thermals_optflux==0) then
1070	! do ig=1,ngridmx
1071	! if ((fm(ig,l+1).gt.fm(ig,l)).and.(l.gt.lalim(ig))) then
1072	! f_old=fm(ig,l+1)
1073	! fm(ig,l+1)=fm(ig,l)
1074	! detr(ig,l)=detr(ig,l)+f_old-fm(ig,l+1)
1075	! ncorecfm5=ncorecfm5+1
1076	! endif
1077	! enddo
1078	! endif
1079	!
1080	!-------------------------------------------------------------------------
1081	!detr ne peut pas etre superieur a fm
1082	!-------------------------------------------------------------------------
1083
1084	do ig=1,ngridmx
1085	if (detr(ig,l).gt.fm(ig,l)) then
1086	ncorecfm6=ncorecfm6+1
1087	detr(ig,l)=fm(ig,l)
1088	entr(ig,l)=fm(ig,l+1)
1089
1090	! Dans le cas ou on est au dessus de la couche d'alimentation et que le
1091	! detrainement est plus fort que le flux de masse, on stope le thermique.
1092	! endif
1093
1094	if(l.gt.lmax(ig)) then
1095	! if(l.gt.lalim(ig)) then
1096	detr(ig,l)=0.
1097	fm(ig,l+1)=0.
1098	entr(ig,l)=0.
1099	endif
1100
1101	endif
1102
1103	enddo
1104
1105	!-------------------------------------------------------------------------
1106	!fm ne peut pas etre negatif
1107	!-------------------------------------------------------------------------
1108
1109	do ig=1,ngridmx
1110	if (fm(ig,l+1).lt.0.) then
1111	detr(ig,l)=detr(ig,l)+fm(ig,l+1)
1112	fm(ig,l+1)=0.
1113	ncorecfm2=ncorecfm2+1
1114	endif
1115	enddo
1116
1117	!-----------------------------------------------------------------------
1118	!la fraction couverte ne peut pas etre superieure a 1
1119	!-----------------------------------------------------------------------
1120	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1121	! FH Partie a revisiter.
1122	! Il semble qu'etaient codees ici deux optiques dans le cas
1123	! F/ (rho *w) > 1
1124	! soit limiter la hauteur du thermique en considerant que c'est
1125	! la derniere chouche, soit limiter F a rho w.
1126	! Dans le second cas, il faut en fait limiter a un peu moins
1127	! que ca parce qu'on a des 1 / ( 1 -alpha) un peu plus loin
1128	! dans thermcell_main et qu'il semble de toutes facons deraisonable
1129	! d'avoir des fractions de 1..
1130	! Ci dessous, et dans l'etat actuel, le premier des deux if est
1131	! sans doute inutile.
1132	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1133
1134	do ig=1,ngridmx
1135	if (zw2(ig,l+1).gt.1.e-10) then
1136	zfm=rhobarz(ig,l+1)zw2(ig,l+1)alphamax
1137	if ( fm(ig,l+1) .gt. zfm) then
1138	f_old=fm(ig,l+1)
1139	fm(ig,l+1)=zfm
1140	detr(ig,l)=detr(ig,l)+f_old-fm(ig,l+1)
1141	ncorecalpha=ncorecalpha+1
1142	endif
1143	endif
1144
1145	enddo
1146
1147	! Fin de la grande boucle sur les niveaux verticaux
1148	enddo
1149
1150	!-----------------------------------------------------------------------
1151	! On fait en sorte que la quantite totale d'air entraine dans le
1152	! panache ne soit pas trop grande comparee a la masse de la maille
1153	!-----------------------------------------------------------------------
1154
1155	do l=1,nlayermx-1
1156	do ig=1,ngridmx
1157	eee0=entr(ig,l)
1158	ddd0=detr(ig,l)
1159	eee=entr(ig,l)-masse(ig,l)*fomass_max/ptimestep
1160	ddd=detr(ig,l)-eee
1161	if (eee.gt.0.) then
1162	ncorecfm3=ncorecfm3+1
1163	entr(ig,l)=entr(ig,l)-eee
1164	if ( ddd.gt.0.) then
1165	! l'entrainement est trop fort mais l'exces peut etre compense par une
1166	! diminution du detrainement)
1167	detr(ig,l)=ddd
1168	else
1169	! l'entrainement est trop fort mais l'exces doit etre compense en partie
1170	! par un entrainement plus fort dans la couche superieure
1171	if(l.eq.lmax(ig)) then
1172	detr(ig,l)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
1173	else
1174	entr(ig,l+1)=entr(ig,l+1)-ddd
1175	detr(ig,l)=0.
1176	fm(ig,l+1)=fm(ig,l)+entr(ig,l)
1177	detr(ig,l)=0.
1178	endif
1179	endif
1180	endif
1181	enddo
1182	enddo
1183	!
1184	! ddd=detr(ig)-entre
1185	!on s assure que tout s annule bien en zmax
1186	do ig=1,ngridmx
1187	fm(ig,lmax(ig)+1)=0.
1188	entr(ig,lmax(ig))=0.
1189	detr(ig,lmax(ig))=fm(ig,lmax(ig))+entr(ig,lmax(ig))
1190	enddo
1191
1192	!-----------------------------------------------------------------------
1193	! Impression du nombre de bidouilles qui ont ete necessaires
1194	!-----------------------------------------------------------------------
1195
1196	!IM 090508 beg
1197	IF (lwrite) THEN
1198	if (ncorecfm1+ncorecfm2+ncorecfm3+ncorecfm4+ncorecfm5+ncorecalpha > ngridmx/4. ) then
1199	print*,'thermcell warning : large number of corrections'
1200	print*,'PB thermcell : on a du coriger ',ncorecfm1,'x fm1',&
1201	& ncorecfm2,'x fm2',ncorecfm3,'x fm3 et', &
1202	& ncorecfm4,'x fm4',ncorecfm5,'x fm5 et', &
1203	& ncorecfm6,'x fm6', &
1204	& ncorecfm7,'x fm7', &
1205	& ncorecfm8,'x fm8', &
1206	& ncorecalpha,'x alpha'
1207	endif
1208	ENDIF
1209
1210	! ===========================================================================
1211	! ============= FIN FLUX2 ===================================================
1212	! ===========================================================================
1213
1214
1215	! ===========================================================================
1216	! ============= TRANSPORT ===================================================
1217	! ===========================================================================
1218
1219	!------------------------------------------------------------------
1220	! calcul du transport vertical
1221	!------------------------------------------------------------------
1222
1223	! ------------------------------------------------------------------
1224	! Transport de teta dans l'updraft : (remplace thermcell_dq)
1225	! ------------------------------------------------------------------
1226
1227	zdthladj(:,:)=0.
1228
1229	do ig=1,ngridmx
1230	if(lmax(ig) .gt. 1) then
1231	do k=1,lmax(ig)
1232	zdthladj(ig,k)=(1./masse(ig,k))(fm(ig,k+1)ztv(ig,k+1)- &
1233	& fm(ig,k)ztv(ig,k)+fm(ig,k)ztva(ig,k)-fm(ig,k+1)*ztva(ig,k+1))
1234	if (ztv(ig,k) + ptimestep*zdthladj(ig,k) .le. 0.) then
1235	IF (lwrite) THEN
1236	print,'Teta<0 in thermcell_dTeta up: qenv .. dq : ', ztv(ig,k),ptimestepzdthladj(ig,k)
1237	ENDIF
1238	if(ztv(ig,k) .gt. 0.) then
1239	zdthladj(ig,k)=0.
1240	endif
1241	endif
1242	enddo
1243	endif
1244	enddo
1245
1246	! ------------------------------------------------------------------
1247	! Prescription des proprietes du downdraft
1248	! ------------------------------------------------------------------
1249
1250	ztvd(:,:)=ztv(:,:)
1251	fm_down(:,:)=0.
1252	do ig=1,ngridmx
1253	if (lmax(ig) .gt. 1) then
1254	do l=1,lmax(ig)
1255	! if(zlay(ig,l) .le. 0.8*zmax(ig)) then
1256	if(zlay(ig,l) .le. zmax(ig)) then
1257	fm_down(ig,l) =fm(ig,l)* &
1258	& max(fdfu,-3*max(0.,(zlay(ig,l)/zmax(ig)))-0.9)
1259	endif
1260
1261	! if(zlay(ig,l) .le. 0.06*zmax(ig)) then
1262	! 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.)))
1263	! elseif(zlay(ig,l) .le. 0.4*zmax(ig)) then
1264	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)max(0.,1.-0.25(ztva(ig,l)/ztv(ig,l) - 1.))
1265	! elseif(zlay(ig,l) .le. 0.7*zmax(ig)) then
1266	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)max(0.,(1.+(((zlay(ig,l)/zmax(ig))-0.7)/1.)(ztva(ig,l)/ztv(ig,l) - 1.)))
1267	! else
1268	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1269	! endif
1270
1271	! if(zlay(ig,l) .le. 0.6*zmax(ig)) then
1272	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/179.848 + 0.997832)
1273	! elseif(zlay(ig,l) .le. 0.8*zmax(ig)) then
1274	! ztvd(ig,l)=-ztv(ig,l)*(((zlay(ig,l)/zmax(ig))-171.74)/170.94)
1275	! else
1276	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1277	! endif
1278
1279
1280	! if(zlay(ig,l) .le. 0.8*zmax(ig)) then
1281	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/224.81 + 0.997832)
1282	! elseif(zlay(ig,l) .le. zmax(ig)) then
1283	! ztvd(ig,l)=-ztv(ig,l)*(((zlay(ig,l)/zmax(ig))-144.685)/143.885)
1284	! else
1285	! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1286	! endif
1287
1288
1289	! if (zbuoy(ig,l) .gt. 0.) then
1290	! ztvd(ig,l)=ztva(ig,l)*0.9998
1291	!! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)*0.997832
1292	!! else
1293	!! if(zlay(ig,l) .le. zmax(ig)) then
1294	!! ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/299.7 + 0.997832)
1295	!! endif
1296	! endif
1297
1298	if(zlay(ig,l) .le. zmax(ig)) then
1299	ztvd(ig,l)=min(ztv(ig,l),ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/400. + 0.997832))
1300	! ztvd(ig,l)=min(ztv(ig,l),ztv(ig,l)*((zlay(ig,l)/zmax(ig))/299.7 + 0.997832))
1301	else
1302	ztvd(ig,l)=ztv(ig,l)
1303	endif
1304
1305	enddo
1306	endif
1307	enddo
1308
1309	! ------------------------------------------------------------------
1310	! Transport de teta dans le downdraft : (remplace thermcell_dq)
1311	! ------------------------------------------------------------------
1312
1313	zdthladj_down(:,:)=0.
1314
1315	do ig=1,ngridmx
1316	if(lmax(ig) .gt. 1) then
1317	! No downdraft in the very-near surface layer, we begin at k=3
1318
1319	do k=3,lmax(ig)
1320	zdthladj_down(ig,k)=(1./masse(ig,k))(fm_down(ig,k+1)ztv(ig,k+1)- &
1321	& fm_down(ig,k)ztv(ig,k)+fm_down(ig,k)ztvd(ig,k)-fm_down(ig,k+1)*ztvd(ig,k+1))
1322	if (ztv(ig,k) + ptimestep*zdthladj_down(ig,k) .le. 0.) then
1323	IF (lwrite) THEN
1324	print,'q<0 in thermcell_dTeta down: qenv .. dq : ', ztv(ig,k),ptimestepzdthladj_down(ig,k)
1325	ENDIF
1326	if(ztv(ig,k) .gt. 0.) then
1327	zdthladj(ig,k)=0.
1328	endif
1329	endif
1330	enddo
1331	endif
1332	enddo
1333
1334	!------------------------------------------------------------------
1335	! Calcul de la fraction de l'ascendance
1336	!------------------------------------------------------------------
1337	do ig=1,ngridmx
1338	fraca(ig,1)=0.
1339	fraca(ig,nlayermx+1)=0.
1340	enddo
1341	do l=2,nlayermx
1342	do ig=1,ngridmx
1343	if (zw2(ig,l).gt.1.e-10) then
1344	fraca(ig,l)=fm(ig,l)/(rhobarz(ig,l)*zw2(ig,l))
1345	else
1346	fraca(ig,l)=0.
1347	endif
1348	enddo
1349	enddo
1350
1351
1352
1353	! ===========================================================================
1354	! ============= DV2 =========================================================
1355	! ===========================================================================
1356	! ROUTINE OVERIDE : ne prends pas en compte le downdraft
1357	! de plus, le gradient de pression horizontal semble tout deregler... A VOIR
1358
1359	if (0 .eq. 1) then
1360
1361	!------------------------------------------------------------------
1362	! calcul du transport vertical du moment horizontal
1363	!------------------------------------------------------------------
1364
1365	! Calcul du transport de V tenant compte d'echange par gradient
1366	! de pression horizontal avec l'environnement
1367
1368	! calcul du detrainement
1369	!---------------------------
1370
1371	nlarga0=0.
1372
1373	do k=1,nlayermx
1374	do ig=1,ngridmx
1375	detr_dv2(ig,k)=fm(ig,k)-fm(ig,k+1)+entr(ig,k)
1376	enddo
1377	enddo
1378
1379	! calcul de la valeur dans les ascendances
1380	do ig=1,ngridmx
1381	zua(ig,1)=zu(ig,1)
1382	zva(ig,1)=zv(ig,1)
1383	ue(ig,1)=zu(ig,1)
1384	ve(ig,1)=zv(ig,1)
1385	enddo
1386
1387	gamma(1:ngridmx,1)=0.
1388	do k=2,nlayermx
1389	do ig=1,ngridmx
1390	ltherm(ig,k)=(fm(ig,k+1)+detr_dv2(ig,k))ptimestep > 1.e-5masse(ig,k)
1391	if(ltherm(ig,k).and.zmax(ig)>0.) then
1392	gamma0(ig,k)=masse(ig,k) &
1393	& sqrt( 0.5(fraca(ig,k+1)+fraca(ig,k)) ) &
1394	& *0.5/zmax(ig) &
1395	& *1.
1396	else
1397	gamma0(ig,k)=0.
1398	endif
1399	if (ltherm(ig,k).and.zmax(ig)<=0.) nlarga0=nlarga0+1
1400	enddo
1401	enddo
1402
1403	gamma(:,:)=0.
1404
1405	do k=2,nlayermx
1406
1407	do ig=1,ngridmx
1408
1409	if (ltherm(ig,k)) then
1410	dua(ig,k)=zua(ig,k-1)-zu(ig,k-1)
1411	dva(ig,k)=zva(ig,k-1)-zv(ig,k-1)
1412	else
1413	zua(ig,k)=zu(ig,k)
1414	zva(ig,k)=zv(ig,k)
1415	ue(ig,k)=zu(ig,k)
1416	ve(ig,k)=zv(ig,k)
1417	endif
1418	enddo
1419
1420
1421	! Debut des iterations
1422	!----------------------
1423
1424	! AC WARNING : SALE !
1425
1426	do iter=1,5
1427	do ig=1,ngridmx
1428	! Pour memoire : calcul prenant en compte la fraction reelle
1429	! zf=0.5*(fraca(ig,k)+fraca(ig,k+1))
1430	! zf2=1./(1.-zf)
1431	! Calcul avec fraction infiniement petite
1432	zf=0.
1433	zf2=1.
1434
1435	! la première fois on multiplie le coefficient de freinage
1436	! par le module du vent dans la couche en dessous.
1437	! Mais pourquoi donc ???
1438	if (ltherm(ig,k)) then
1439	! On choisit une relaxation lineaire.
1440	! gamma(ig,k)=gamma0(ig,k)
1441	! On choisit une relaxation quadratique.
1442	gamma(ig,k)=gamma0(ig,k)sqrt(dua(ig,k)2+dva(ig,k)*2)
1443	zua(ig,k)=(fm(ig,k)*zua(ig,k-1) &
1444	& +(zf2entr(ig,k)+gamma(ig,k))zu(ig,k)) &
1445	& /(fm(ig,k+1)+detr_dv2(ig,k)+entr(ig,k)zfzf2 &
1446	& +gamma(ig,k))
1447	zva(ig,k)=(fm(ig,k)*zva(ig,k-1) &
1448	& +(zf2entr(ig,k)+gamma(ig,k))zv(ig,k)) &
1449	& /(fm(ig,k+1)+detr_dv2(ig,k)+entr(ig,k)zfzf2 &
1450	& +gamma(ig,k))
1451
1452	! print*,' OUTPUT DV2 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!',k,zua(ig,k),zva(ig,k),zu(ig,k),zv(ig,k),dua(ig,k),dva(ig,k)
1453	dua(ig,k)=zua(ig,k)-zu(ig,k)
1454	dva(ig,k)=zva(ig,k)-zv(ig,k)
1455	ue(ig,k)=(zu(ig,k)-zfzua(ig,k))zf2
1456	ve(ig,k)=(zv(ig,k)-zfzva(ig,k))zf2
1457	endif
1458	enddo
1459	! Fin des iterations
1460	!--------------------
1461	enddo
1462
1463	enddo ! k=2,nlayermx
1464
1465	! Calcul du flux vertical de moment dans l'environnement.
1466	!---------------------------------------------------------
1467	do k=2,nlayermx
1468	do ig=1,ngridmx
1469	wud(ig,k)=fm(ig,k)*ue(ig,k)
1470	wvd(ig,k)=fm(ig,k)*ve(ig,k)
1471	enddo
1472	enddo
1473	do ig=1,ngridmx
1474	wud(ig,1)=0.
1475	wud(ig,nlayermx+1)=0.
1476	wvd(ig,1)=0.
1477	wvd(ig,nlayermx+1)=0.
1478	enddo
1479
1480	! calcul des tendances.
1481	!-----------------------
1482	do k=1,nlayermx
1483	do ig=1,ngridmx
1484	pduadj(ig,k)=((detr_dv2(ig,k)+gamma(ig,k))*zua(ig,k) &
1485	& -(entr(ig,k)+gamma(ig,k))*ue(ig,k) &
1486	& -wud(ig,k)+wud(ig,k+1)) &
1487	& /masse(ig,k)
1488	pdvadj(ig,k)=((detr_dv2(ig,k)+gamma(ig,k))*zva(ig,k) &
1489	& -(entr(ig,k)+gamma(ig,k))*ve(ig,k) &
1490	& -wvd(ig,k)+wvd(ig,k+1)) &
1491	& /masse(ig,k)
1492	enddo
1493	enddo
1494
1495
1496	! Sorties eventuelles.
1497	!----------------------
1498
1499	! if (nlarga0>0) then
1500	! print*,'WARNING !!!!!! DANS THERMCELL_DV2 '
1501	! print*,nlarga0,' points pour lesquels laraga=0. dans un thermique'
1502	! print*,'Il faudrait decortiquer ces points'
1503	! endif
1504
1505	! ===========================================================================
1506	! ============= FIN DV2 =====================================================
1507	! ===========================================================================
1508
1509	else
1510
1511	! modname='momentum'
1512	! call thermcell_dqupdown(ngridmx,nlayermx,ptimestep,fm,entr,detr, &
1513	! & masse,zu,pduadj,ztvd,fm_down,ztv,modname,lmax)
1514	!
1515	! call thermcell_dqupdown(ngridmx,nlayermx,ptimestep,fm,entr,detr, &
1516	! & masse,zv,pdvadj,ztvd,fm_down,ztv,modname,lmax)
1517
1518	endif
1519
1520	!------------------------------------------------------------------
1521	! calcul du transport vertical de traceurs
1522	!------------------------------------------------------------------
1523
1524	! We only transport co2 tracer because it is coupled to the scheme through theta_m
1525	! The rest is transported outside the sub-timestep loop
1526
1527	if (ico2.ne.0) then
1528	! if (nqmx .ne. 0.) then
1529	do l=1,nlayermx
1530	zdzfull(:,l)=zlev(:,l+1)-zlev(:,l)
1531	enddo
1532
1533	modname='tracer'
1534	call thermcell_dqup(ngridmx,nlayermx,ptimestep &
1535	& ,fm,entr,detr, &
1536	& masse,pq(:,:,ico2),pdqadj(:,:,ico2),modname,zdzfull)
1537	! endif
1538
1539	! Compute the ratio between theta and theta_m
1540
1541	do l=1,nlayermx
1542	do ig=1,ngridmx
1543	ratiom(ig,l)=1./(A(pq(ig,l,ico2)+pdqadj(ig,l,ico2)ptimestep)+B)
1544	enddo
1545	enddo
1546	else
1547	ratiom(:,:)=1.
1548	endif
1549
1550
1551	!------------------------------------------------------------------
1552	! incrementation dt
1553	!------------------------------------------------------------------
1554
1555	do l=1,nlayermx
1556	do ig=1,ngridmx
1557	pdtadj(ig,l)=(zdthladj(ig,l)+zdthladj_down(ig,l))zpopsk(ig,l)ratiom(ig,l)
1558	! pdtadj(ig,l)=zdthladj(ig,l)zpopsk(ig,l)ratiom(ig,l)
1559	enddo
1560	enddo
1561
1562	!------------------------------------------------------------------
1563	! calcul du transport vertical de la tke
1564	!------------------------------------------------------------------
1565
1566	! modname='tke'
1567	! call thermcell_dqupdown(ngridmx,nlayermx,ptimestep,fm,entr,detr, &
1568	! & masse,pq2,pdq2adj,ztvd,fm_down,ztv,modname,lmax)
1569
1570	! ===========================================================================
1571	! ============= FIN TRANSPORT ===============================================
1572	! ===========================================================================
1573
1574
1575	!------------------------------------------------------------------
1576	! Calculs de diagnostiques pour les sorties
1577	!------------------------------------------------------------------
1578	! DIAGNOSTIQUE
1579	! We compute interface values for teta env and th. The last interface
1580	! value does not matter, as the mass flux is 0 there.
1581
1582
1583	do l=1,nlayermx-1
1584	do ig=1,ngridmx
1585	teta_th_int(ig,l)=0.5(ztva(ig,l+1)+ztva(ig,l))ratiom(ig,l)
1586	teta_down_int(ig,l) = 0.5(ztvd(ig,l+1)+ztvd(ig,l))ratiom(ig,l)
1587	teta_env_int(ig,l)=0.5(ztv(ig,l+1)+ztv(ig,l))ratiom(ig,l)
1588	enddo
1589	enddo
1590	do ig=1,ngridmx
1591	teta_th_int(ig,nlayermx)=teta_th_int(ig,nlayermx-1)
1592	teta_env_int(ig,nlayermx)=teta_env_int(ig,nlayermx-1)
1593	teta_down_int(ig,nlayermx)=teta_down_int(ig,nlayermx-1)
1594	enddo
1595	do l=1,nlayermx
1596	do ig=1,ngridmx
1597	heatFlux(ig,l)=fm(ig,l)*(teta_th_int(ig,l)-teta_env_int(ig,l))/(rhobarz(ig,l))
1598	buoyancyOut(ig,l)=g*(ztva(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
1599	buoyancyEst(ig,l)=g*(ztva_est(ig,l)-ztv(ig,l))/ztv(ig,l)
1600	heatFlux_down(ig,l)=fm_down(ig,l)*(teta_down_int(ig,l)-teta_env_int(ig,l))/rhobarz(ig,l)
1601	enddo
1602	enddo
1603
1604	return
1605	end

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

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