1 | SUBROUTINE vlz_fi(ngrid,nlay,q,pente_max,masse,w,wq) |
---|
2 | c |
---|
3 | c Auteurs: P.Le Van, F.Hourdin, F.Forget |
---|
4 | c |
---|
5 | c ******************************************************************** |
---|
6 | c Shema d'advection " pseudo amont " dans la verticale |
---|
7 | c pour appel dans la physique (sedimentation) |
---|
8 | c ******************************************************************** |
---|
9 | c q rapport de melange (kg/kg)... |
---|
10 | c masse : masse de la couche Dp/g |
---|
11 | c w : masse d'atm ``transferee'' a chaque pas de temps (kg.m-2) |
---|
12 | c pente_max = 2 conseillee |
---|
13 | c |
---|
14 | c |
---|
15 | c -------------------------------------------------------------------- |
---|
16 | IMPLICIT NONE |
---|
17 | c |
---|
18 | |
---|
19 | c |
---|
20 | c |
---|
21 | c Arguments: |
---|
22 | c ---------- |
---|
23 | integer,intent(in) :: ngrid ! number of atmospheric columns |
---|
24 | integer,intent(in) :: nlay ! number of atmospheric layers |
---|
25 | real masse(ngrid,nlay),pente_max |
---|
26 | REAL q(ngrid,nlay) |
---|
27 | REAL w(ngrid,nlay) |
---|
28 | REAL wq(ngrid,nlay+1) |
---|
29 | c |
---|
30 | c Local |
---|
31 | c --------- |
---|
32 | c |
---|
33 | INTEGER i,ij,l,j,ii |
---|
34 | c |
---|
35 | |
---|
36 | real dzq(ngrid,nlay),dzqw(ngrid,nlay),adzqw(ngrid,nlay),dzqmax |
---|
37 | real newmasse |
---|
38 | real sigw, Mtot, MQtot |
---|
39 | integer m |
---|
40 | |
---|
41 | REAL SSUM,CVMGP,CVMGT |
---|
42 | integer ismax,ismin |
---|
43 | |
---|
44 | |
---|
45 | c On oriente tout dans le sens de la pression c'est a dire dans le |
---|
46 | c sens de W |
---|
47 | |
---|
48 | do l=2,nlay |
---|
49 | do ij=1,ngrid |
---|
50 | dzqw(ij,l)=q(ij,l-1)-q(ij,l) |
---|
51 | adzqw(ij,l)=abs(dzqw(ij,l)) |
---|
52 | enddo |
---|
53 | enddo |
---|
54 | |
---|
55 | do l=2,nlay-1 |
---|
56 | do ij=1,ngrid |
---|
57 | #ifdef CRAY |
---|
58 | dzq(ij,l)=0.5* |
---|
59 | , cvmgp(dzqw(ij,l)+dzqw(ij,l+1),0.,dzqw(ij,l)*dzqw(ij,l+1)) |
---|
60 | #else |
---|
61 | if(dzqw(ij,l)*dzqw(ij,l+1).gt.0.) then |
---|
62 | dzq(ij,l)=0.5*(dzqw(ij,l)+dzqw(ij,l+1)) |
---|
63 | else |
---|
64 | dzq(ij,l)=0. |
---|
65 | endif |
---|
66 | #endif |
---|
67 | dzqmax=pente_max*min(adzqw(ij,l),adzqw(ij,l+1)) |
---|
68 | dzq(ij,l)=sign(min(abs(dzq(ij,l)),dzqmax),dzq(ij,l)) |
---|
69 | enddo |
---|
70 | enddo |
---|
71 | |
---|
72 | do ij=1,ngrid |
---|
73 | dzq(ij,1)=0. |
---|
74 | dzq(ij,nlay)=0. |
---|
75 | enddo |
---|
76 | c --------------------------------------------------------------- |
---|
77 | c .... calcul des termes d'advection verticale ....... |
---|
78 | c --------------------------------------------------------------- |
---|
79 | |
---|
80 | c calcul de - d( q * w )/ d(sigma) qu'on ajoute a dq pour calculer dq |
---|
81 | c |
---|
82 | c No flux at the model top: |
---|
83 | do ij=1,ngrid |
---|
84 | wq(ij,nlay+1)=0. |
---|
85 | enddo |
---|
86 | |
---|
87 | c 1) Compute wq where w > 0 (down) (ALWAYS FOR SEDIMENTATION) |
---|
88 | c =============================== |
---|
89 | |
---|
90 | do l = 1,nlay ! loop different than when w<0 |
---|
91 | do ij = 1,ngrid |
---|
92 | |
---|
93 | if(w(ij,l).gt.0.)then |
---|
94 | |
---|
95 | c Regular scheme (transfered mass < 1 layer) |
---|
96 | c ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |
---|
97 | if(w(ij,l).le.masse(ij,l))then |
---|
98 | sigw=w(ij,l)/masse(ij,l) |
---|
99 | wq(ij,l)=w(ij,l)*(q(ij,l)+0.5*(1.-sigw)*dzq(ij,l)) |
---|
100 | |
---|
101 | |
---|
102 | c Extended scheme (transfered mass > 1 layer) |
---|
103 | c ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |
---|
104 | else |
---|
105 | m=l |
---|
106 | Mtot = masse(ij,m) |
---|
107 | MQtot = masse(ij,m)*q(ij,m) |
---|
108 | if(m.ge.nlay)goto 88 |
---|
109 | do while(w(ij,l).gt.(Mtot+masse(ij,m+1))) |
---|
110 | m=m+1 |
---|
111 | Mtot = Mtot + masse(ij,m) |
---|
112 | MQtot = MQtot + masse(ij,m)*q(ij,m) |
---|
113 | if(m.ge.nlay)goto 88 |
---|
114 | end do |
---|
115 | 88 continue |
---|
116 | if (m.lt.nlay) then |
---|
117 | sigw=(w(ij,l)-Mtot)/masse(ij,m+1) |
---|
118 | wq(ij,l)=(MQtot + (w(ij,l)-Mtot)* |
---|
119 | & (q(ij,m+1)+0.5*(1.-sigw)*dzq(ij,m+1)) ) |
---|
120 | else |
---|
121 | w(ij,l) = Mtot |
---|
122 | wq(ij,l) = Mqtot |
---|
123 | end if |
---|
124 | end if |
---|
125 | end if |
---|
126 | enddo |
---|
127 | enddo |
---|
128 | |
---|
129 | c 2) Compute wq where w < 0 (up) (NOT USEFUL FOR SEDIMENTATION) |
---|
130 | c =============================== |
---|
131 | goto 99 ! SKIPPING THIS PART FOR SEDIMENTATION |
---|
132 | |
---|
133 | c Surface flux up: |
---|
134 | do ij = 1,ngrid |
---|
135 | if(w(ij,1).lt.0.) wq(ij,1)=0. ! warning : not always valid |
---|
136 | end do |
---|
137 | |
---|
138 | do l = 1,nlay-1 ! loop different than when w>0 |
---|
139 | do ij = 1,ngrid |
---|
140 | if(w(ij,l+1).le.0)then |
---|
141 | |
---|
142 | c Regular scheme (transfered mass < 1 layer) |
---|
143 | c ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |
---|
144 | if(-w(ij,l+1).le.masse(ij,l))then |
---|
145 | sigw=w(ij,l+1)/masse(ij,l) |
---|
146 | wq(ij,l+1)=w(ij,l+1)*(q(ij,l)-0.5*(1.+sigw)*dzq(ij,l)) |
---|
147 | c Extended scheme (transfered mass > 1 layer) |
---|
148 | c ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |
---|
149 | else |
---|
150 | m = l-1 |
---|
151 | Mtot = masse(ij,m+1) |
---|
152 | MQtot = masse(ij,m+1)*q(ij,m+1) |
---|
153 | if (m.le.0)goto 77 |
---|
154 | do while(-w(ij,l+1).gt.(Mtot+masse(ij,m))) |
---|
155 | m=m-1 |
---|
156 | Mtot = Mtot + masse(ij,m+1) |
---|
157 | MQtot = MQtot + masse(ij,m+1)*q(ij,m+1) |
---|
158 | if (m.le.0)goto 77 |
---|
159 | end do |
---|
160 | 77 continue |
---|
161 | |
---|
162 | if (m.gt.0) then |
---|
163 | sigw=(w(ij,l+1)+Mtot)/masse(ij,m) |
---|
164 | wq(ij,l+1)= (MQtot + (-w(ij,l+1)-Mtot)* |
---|
165 | & (q(ij,m)-0.5*(1.+sigw)*dzq(ij,m)) ) |
---|
166 | else |
---|
167 | c wq(ij,l+1)= (MQtot + (-w(ij,l+1)-Mtot)*qm(ij,1)) |
---|
168 | write(*,*) 'a rather weird situation in vlz_fi !' |
---|
169 | stop |
---|
170 | end if |
---|
171 | endif |
---|
172 | endif |
---|
173 | enddo |
---|
174 | enddo |
---|
175 | 99 continue |
---|
176 | |
---|
177 | do l=1,nlay |
---|
178 | do ij=1,ngrid |
---|
179 | |
---|
180 | cccccccc lines below not used for sedimentation (No real flux) |
---|
181 | ccccc newmasse=masse(ij,l)+w(ij,l+1)-w(ij,l) |
---|
182 | ccccc q(ij,l)=(q(ij,l)*masse(ij,l)+wq(ij,l+1)-wq(ij,l)) |
---|
183 | ccccc& /newmasse |
---|
184 | ccccc masse(ij,l)=newmasse |
---|
185 | |
---|
186 | q(ij,l)=q(ij,l) + (wq(ij,l+1)-wq(ij,l))/masse(ij,l) |
---|
187 | |
---|
188 | enddo |
---|
189 | enddo |
---|
190 | |
---|
191 | |
---|
192 | |
---|
193 | return |
---|
194 | end |
---|