source: trunk/LMDZ.MARS/libf/phymars/yamada4.F @ 1635

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LMDZ.MARS
IMPORTANT CHANGE

  • Remove all reference/use of nlayermx and dimphys.h
  • Made use of automatic arrays whenever arrays are needed with dimension nlayer
  • Remove lots of obsolete reference to dimensions.h
  • Converted iono.h and param_v4.h into corresponding modules

(with embedded subroutine to allocate arrays)
(no arrays allocated if thermosphere not used)

  • Deleted param.h and put contents into module param_v4_h
  • Adapted testphys1d, newstart, etc...
  • Made DATA arrays in param_read to be initialized by subroutine

fill_data_thermos in module param_v4_h

  • Optimized computations in paramfoto_compact (twice less dlog10 calculations)
  • Checked consistency before/after modification in debug mode
  • Checked performance is not impacted (same as before)
File size: 23.4 KB
RevLine 
[554]1!************************************************************
2!************************************************************
3!
4!      YAMADA4 EARTH =>>> MARS VERSION
5!      Modifications by: A.C. 02-03-2012 (marked by 'MARS')
6!      Original version given by F.H. 01-03-2012
7!
8!************************************************************
9!************************************************************
[1036]10      SUBROUTINE yamada4(ngrid,nlay,nq,dt,g,rconst,plev,temp
[554]11     s   ,zlev,zlay,u,v,phc,pq,cd,q2,km,kn,kq,ustar
[544]12     s   ,iflag_pbl)
[1036]13      use tracer_mod, only: noms
[1224]14      use turb_mod, only: l0
[544]15      IMPLICIT NONE
[554]16!.......................................................................
17! MARS
[544]18#include "callkeys.h"
[554]19!.......................................................................
20!
21! dt : pas de temps
22! g  : g
23! zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche
24!        de meme indice)
25! zlay : altitude au centre de chaque couche
26! u,v : vitesse au centre de chaque couche
27!       (en entree : la valeur au debut du pas de temps)
28! phc : temperature potentielle au centre de chaque couche
29!        (en entree : la valeur au debut du pas de temps)
30! cd : cdrag
31!      (en entree : la valeur au debut du pas de temps)
32! q2 : $q^2$ au bas de chaque couche
33!      (en entree : la valeur au debut du pas de temps)
34!      (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps)
35! km : diffusivite turbulente de quantite de mouvement (au bas de chaque
36!      couche)
37!      (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps)
38! kn : diffusivite turbulente des scalaires (au bas de chaque couche)
39!      (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps)
40!
41!  iflag_pbl doit valoir entre 6 et 9
42!      l=6, on prend  systematiquement une longueur d equilibre
43!    iflag_pbl=6 : MY 2.0
44!    iflag_pbl=7 : MY 2.0.Fournier
45!    iflag_pbl=8 : MY 2.5
46!    iflag_pbl>=9 : MY 2.5 avec diffusion verticale
47!
48!.......................................................................
[544]49
[554]50      REAL,    INTENT(IN)    :: dt,g,rconst
51      REAL,    INTENT(IN)    :: u(ngrid,nlay)
52      REAL,    INTENT(IN)    :: v(ngrid,nlay)
53      REAL,    INTENT(IN)    :: phc(ngrid,nlay)
54      REAL,    INTENT(IN)    :: cd(ngrid)
55      REAL,    INTENT(IN)    :: temp(ngrid,nlay)
56      REAL,    INTENT(IN)    :: plev(ngrid,nlay+1)
57      REAL,    INTENT(IN)    :: ustar(ngrid)
58      REAL,    INTENT(IN)    :: zlev(ngrid,nlay+1)
59      REAL,    INTENT(IN)    :: zlay(ngrid,nlay)
60      INTEGER, INTENT(IN)    :: iflag_pbl,ngrid
61      INTEGER, INTENT(IN)    :: nlay
[1036]62      INTEGER, INTENT(IN)    :: nq
[554]63      REAL,    INTENT(INOUT) :: q2(ngrid,nlay+1)
64      REAL,    INTENT(OUT)   :: km(ngrid,nlay+1)
65      REAL,    INTENT(OUT)   :: kn(ngrid,nlay+1)
66      REAL,    INTENT(OUT)   :: kq(ngrid,nlay+1)
67
68      REAL kmin,qmin,pblhmin(ngrid),coriol(ngrid)
[544]69      REAL unsdz(ngrid,nlay)
70      REAL unsdzdec(ngrid,nlay+1)
71      REAL kmpre(ngrid,nlay+1),tmp2
72      REAL mpre(ngrid,nlay+1)
[554]73      REAL ff(ngrid,nlay+1),delta(ngrid,nlay+1)
74      REAL aa(ngrid,nlay+1),aa0,aa1,qpre
[544]75
[554]76      LOGICAL first
77      INTEGER ipas,nlev
78      SAVE first,ipas
79!FH/IM     DATA first,ipas/.true.,0/
80      DATA first,ipas/.false.,0/
81      INTEGER ig,k
[544]82
83
[554]84      REAL ri,zrif,zalpha,zsm,zsn
85      REAL rif(ngrid,nlay+1),sm(ngrid,nlay+1),alpha(ngrid,nlay)
[544]86
[554]87      REAL m2(ngrid,nlay+1),dz(ngrid,nlay+1),zq,n2(ngrid,nlay+1)
88      REAL dtetadz(ngrid,nlay+1)
89      REAL m2cstat,mcstat,kmcstat
90      REAL l(ngrid,nlay+1)
91      REAL sq(ngrid),sqz(ngrid),zz(ngrid,nlay+1)
92      INTEGER iter
[544]93
[554]94      REAL ric,rifc,b1,kap
95      SAVE ric,rifc,b1,kap
96      DATA ric,rifc,b1,kap/0.195,0.191,16.6,0.4/
97      REAL frif,falpha,fsm
98      REAL fl,zzz,zl0,zq2,zn2
[544]99
[554]100      REAL rino(ngrid,nlay+1),smyam(ngrid,nlay),styam(ngrid,nlay)
[544]101     s  ,lyam(ngrid,nlay),knyam(ngrid,nlay)
102     s  ,w2yam(ngrid,nlay),t2yam(ngrid,nlay)
[554]103      LOGICAL,SAVE :: firstcall=.true.
[544]104      frif(ri)=0.6588*(ri+0.1776-sqrt(ri*ri-0.3221*ri+0.03156))
105      falpha(ri)=1.318*(0.2231-ri)/(0.2341-ri)
106      fsm(ri)=1.96*(0.1912-ri)*(0.2341-ri)/((1.-ri)*(0.2231-ri))
107      fl(zzz,zl0,zq2,zn2)=
108     s     max(min(l0(ig)*kap*zlev(ig,k)/(kap*zlev(ig,k)+l0(ig))
109     s     ,0.5*sqrt(q2(ig,k))/sqrt(max(n2(ig,k),1.e-10))) ,1.)
110
111
[554]112! MARS
113      REAL,SAVE :: q2min,q2max,knmin,kmmin
114      DATA q2min,q2max,knmin,kmmin/1.E-10,1.E+2,1.E-5,1.E-5/
115      INTEGER ico2,iq
116      SAVE ico2
117      REAL m_co2, m_noco2, A , B
118      SAVE A, B
119      REAL teta(ngrid,nlay)
[1036]120      REAL pq(ngrid,nlay,nq)
[652]121      REAL kminfact
122      INTEGER i
123      REAL ztimestep
124      INTEGER, SAVE :: ndt
[554]125
[544]126      nlev=nlay+1
127
[554]128c.......................................................................
129c  Initialization
130c.......................................................................
[544]131
[554]132      if(firstcall) then
133        ico2=0
134        if (tracer) then
135!     Prepare Special treatment if one of the tracers is CO2 gas
[1036]136           do iq=1,nq
[554]137             if (noms(iq).eq."co2") then
138                ico2=iq
139                m_co2 = 44.01E-3  ! CO2 molecular mass (kg/mol)
140                m_noco2 = 33.37E-3  ! Non condensible mol mass (kg/mol)
141!               Compute A and B coefficient use to compute
142!               mean molecular mass Mair defined by
143!               1/Mair = q(ico2)/m_co2 + (1-q(ico2))/m_noco2
144!               1/Mair = A*q(ico2) + B
145                A =(1/m_co2 - 1/m_noco2)
146                B=1/m_noco2
147             end if
148           enddo
149        endif
[652]150      ndt=ceiling(3840./(3699.*24./dt))
[554]151      firstcall=.false.
152      endif !of if firstcall
153
154c.......................................................................
155c  Special treatment for co2
156c.......................................................................
157
[652]158!      if (ico2.ne.0) then
159!!     Special case if one of the tracers is CO2 gas
160!         DO k=1,nlay
161!           DO ig=1,ngrid
162!            teta(ig,k) = phc(ig,k)*(A*pq(ig,k,ico2)+B)
163!           ENDDO
164!         ENDDO
165!       else
[554]166          teta(:,:)=phc(:,:)
[652]167!       end if
[554]168     
[544]169      if (.not.(iflag_pbl.ge.6.and.iflag_pbl.le.10)) then
170           stop'probleme de coherence dans appel a MY'
171      endif
172
173      ipas=ipas+1
[554]174! MARS
175!      if (0.eq.1.and.first) then
176!      do ig=1,1000
177!         ri=(ig-800.)/500.
178!         if (ri.lt.ric) then
179!            zrif=frif(ri)
180!         else
181!            zrif=rifc
182!         endif
183!         if(zrif.lt.0.16) then
184!            zalpha=falpha(zrif)
185!            zsm=fsm(zrif)
186!         else
187!            zalpha=1.12
188!            zsm=0.085
189!         endif
190!     print*,ri,rif,zalpha,zsm
191!      enddo
192!      endif
[544]193
[554]194!.......................................................................
195!  les increments verticaux
196!.......................................................................
197!
198!!!!!! allerte !!!!!
199!!!!!! zlev n'est pas declare a nlev !!!!!
200!!!!!! ---->
201! MARS
202!
203!                                                      DO ig=1,ngrid
204!            zlev(ig,nlev)=zlay(ig,nlay)
205!     &             +( zlay(ig,nlay) - zlev(ig,nlev-1) )
206!                                                      ENDDO
207!!!!! <----
208!!!!! allerte !!!!!
209
[544]210      DO k=1,nlay
211                                                      DO ig=1,ngrid
212        unsdz(ig,k)=1.E+0/(zlev(ig,k+1)-zlev(ig,k))
213                                                      ENDDO
214      ENDDO
215                                                      DO ig=1,ngrid
216      unsdzdec(ig,1)=1.E+0/(zlay(ig,1)-zlev(ig,1))
217                                                      ENDDO
218      DO k=2,nlay
219                                                      DO ig=1,ngrid
220        unsdzdec(ig,k)=1.E+0/(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1))
221                                                     ENDDO
222      ENDDO
223                                                      DO ig=1,ngrid
224      unsdzdec(ig,nlay+1)=1.E+0/(zlev(ig,nlay+1)-zlay(ig,nlay))
225                                                     ENDDO
[554]226!
227!.......................................................................
[544]228
229      do k=2,nlay
230                                                          do ig=1,ngrid
231         dz(ig,k)=zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)
232         m2(ig,k)=((u(ig,k)-u(ig,k-1))**2+(v(ig,k)-v(ig,k-1))**2)
233     s             /(dz(ig,k)*dz(ig,k))
234         dtetadz(ig,k)=(teta(ig,k)-teta(ig,k-1))/dz(ig,k)
235         n2(ig,k)=g*2.*dtetadz(ig,k)/(teta(ig,k-1)+teta(ig,k))
[554]236!        n2(ig,k)=0.
[544]237         ri=n2(ig,k)/max(m2(ig,k),1.e-10)
238         if (ri.lt.ric) then
239            rif(ig,k)=frif(ri)
240         else
241            rif(ig,k)=rifc
242         endif
243         if(rif(ig,k).lt.0.16) then
244            alpha(ig,k)=falpha(rif(ig,k))
245            sm(ig,k)=fsm(rif(ig,k))
246         else
247            alpha(ig,k)=1.12
248            sm(ig,k)=0.085
249         endif
250         zz(ig,k)=b1*m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))*sm(ig,k)
[554]251!     print*,'RIF L=',k,rif(ig,k),ri*alpha(ig,k)
[544]252
253
254                                                          enddo
255      enddo
256
257
[554]258!====================================================================
259!   Au premier appel, on determine l et q2 de facon iterative.
260! iterration pour determiner la longueur de melange
[544]261
262
263      if (first.or.iflag_pbl.eq.6) then
264                                                          do ig=1,ngrid
[554]265! MARS
266!      l0(ig)=10.
[544]267      l0(ig)=160.
268                                                          enddo
269      do k=2,nlay-1
270                                                          do ig=1,ngrid
271        l(ig,k)=l0(ig)*kap*zlev(ig,k)/(kap*zlev(ig,k)+l0(ig))
272                                                          enddo
273      enddo
274
275      do iter=1,10
276                                                          do ig=1,ngrid
277         sq(ig)=1.e-10
278         sqz(ig)=1.e-10
279                                                          enddo
280         do k=2,nlay-1
281                                                          do ig=1,ngrid
282           q2(ig,k)=l(ig,k)**2*zz(ig,k)
283           l(ig,k)=fl(zlev(ig,k),l0(ig),q2(ig,k),n2(ig,k))
284           zq=sqrt(q2(ig,k))
285           sqz(ig)=sqz(ig)+zq*zlev(ig,k)*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1))
286           sq(ig)=sq(ig)+zq*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1))
287                                                          enddo
288         enddo
289                                                          do ig=1,ngrid
290         l0(ig)=0.2*sqz(ig)/sq(ig)
[554]291!        l0(ig)=30.
[544]292                                                          enddo
[554]293!      print*,'ITER=',iter,'  L0=',l0
[544]294
295      enddo
296
[554]297!     print*,'Fin de l initialisation de q2 et l0'
[544]298
299      endif ! first
300
[554]301!====================================================================
302!  Calcul de la longueur de melange.
303!====================================================================
[544]304
[554]305!   Mise a jour de l0
[544]306                                                          do ig=1,ngrid
307      sq(ig)=1.e-10
308      sqz(ig)=1.e-10
309                                                          enddo
310      do k=2,nlay-1
311                                                          do ig=1,ngrid
312        zq=sqrt(q2(ig,k))
313        sqz(ig)=sqz(ig)+zq*zlev(ig,k)*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1))
314        sq(ig)=sq(ig)+zq*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1))
315                                                          enddo
316      enddo
317                                                          do ig=1,ngrid
318      l0(ig)=0.2*sqz(ig)/sq(ig)
[554]319!        l0(ig)=30.
[544]320                                                          enddo
[554]321!      print*,'ITER=',iter,'  L0=',l0
322!   calcul de l(z)
[544]323      do k=2,nlay
324                                                          do ig=1,ngrid
325         l(ig,k)=fl(zlev(ig,k),l0(ig),q2(ig,k),n2(ig,k))
326         if(first) then
327           q2(ig,k)=l(ig,k)**2*zz(ig,k)
328         endif
329                                                          enddo
330      enddo
331
[554]332!====================================================================
333!   Yamada 2.0
334!====================================================================
[544]335      if (iflag_pbl.eq.6) then
336
337      do k=2,nlay
338                                                          do ig=1,ngrid
339         q2(ig,k)=l(ig,k)**2*zz(ig,k)
340                                                          enddo
341      enddo
342
343
344      else if (iflag_pbl.eq.7) then
[554]345!====================================================================
346!   Yamada 2.Fournier
347!====================================================================
[544]348
[554]349!  Calcul de l,  km, au pas precedent
[544]350      do k=2,nlay
351                                                          do ig=1,ngrid
352c        print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k)
353         delta(ig,k)=q2(ig,k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k))
354         kmpre(ig,k)=l(ig,k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig,k)
355         mpre(ig,k)=sqrt(m2(ig,k))
356c        print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k)
357                                                          enddo
358      enddo
359
360      do k=2,nlay-1
361                                                          do ig=1,ngrid
362        m2cstat=max(alpha(ig,k)*n2(ig,k)+delta(ig,k)/b1,1.e-12)
363        mcstat=sqrt(m2cstat)
364
[554]365!        print*,'M2 L=',k,mpre(ig,k),mcstat
366!
367!  -----{puis on ecrit la valeur de q qui annule l'equation de m
368!        supposee en q3}
369!
[544]370        IF (k.eq.2) THEN
371          kmcstat=1.E+0 / mcstat
372     &    *( unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1)
373     &                        *mpre(ig,k+1)
374     &      +unsdz(ig,k-1)
375     &              *cd(ig)
376     &              *( sqrt(u(ig,3)**2+v(ig,3)**2)
377     &                -mcstat/unsdzdec(ig,k)
378     &                -mpre(ig,k+1)/unsdzdec(ig,k+1) )**2)
379     &      /( unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1) )
380        ELSE
381          kmcstat=1.E+0 / mcstat
382     &    *( unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1)
383     &                        *mpre(ig,k+1)
384     &      +unsdz(ig,k-1)*kmpre(ig,k-1)
385     &                          *mpre(ig,k-1) )
386     &      /( unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1) )
387        ENDIF
[554]388!       print*,'T2 L=',k,tmp2
[544]389        tmp2=kmcstat
390     &      /( sm(ig,k)/q2(ig,k) )
391     &      /l(ig,k)
[554]392
[544]393! MARS
[554]394!        q2(ig,k)=max(tmp2,1.e-12)**(2./3.)
395        q2(ig,k)=max(q2min,max(tmp2,1.e-12)**(2./3.))
396
397!       print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k)
398!
[544]399                                                          enddo
400      enddo
401
402      else if (iflag_pbl.ge.8) then
[554]403!====================================================================
404!   Yamada 2.5 a la Didi
405!====================================================================
[544]406
[652]407      ztimestep=dt/real(ndt)
408      do i=1,ndt
[544]409
[554]410!  Calcul de l,  km, au pas precedent
[544]411      do k=2,nlay
[652]412       do ig=1,ngrid
[554]413!        print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k)
[544]414         delta(ig,k)=q2(ig,k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k))
415         if (delta(ig,k).lt.1.e-20) then
[554]416!     print*,'ATTENTION   L=',k,'   Delta=',delta(ig,k)
[544]417            delta(ig,k)=1.e-20
418         endif
419         km(ig,k)=l(ig,k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig,k)
420         aa0=
421     s   (m2(ig,k)-alpha(ig,k)*n2(ig,k)-delta(ig,k)/b1)
422         aa1=
423     s   (m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))-delta(ig,k)/b1)
[554]424! abder      print*,'AA L=',k,aa0,aa1,aa1/max(m2(ig,k),1.e-20)
[652]425         aa(ig,k)=aa1*ztimestep/(delta(ig,k)*l(ig,k))
[554]426!     print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k)
[544]427         qpre=sqrt(q2(ig,k))
428         if (iflag_pbl.eq.8 ) then
429            if (aa(ig,k).gt.0.) then
430               q2(ig,k)=(qpre+aa(ig,k)*qpre*qpre)**2
431            else
432               q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2
433            endif
434         else ! iflag_pbl=9
435            if (aa(ig,k)*qpre.gt.0.9) then
436               q2(ig,k)=(qpre*10.)**2
437            else
438               q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2
439            endif
440         endif
[554]441
[544]442! MARS
443         q2(ig,k)=min(max(q2(ig,k),q2min),q2max)
[554]444!         q2(ig,k)=min(max(q2(ig,k),1.e-10),1.e4)
445
446!     print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k),qpre*qpre
[652]447       enddo
[544]448      enddo
449
[554]450! MARS
[544]451      q2(:,nlay+1)=q2(:,nlay)
[554]452
[652]453      if (iflag_pbl .eq. 9) then
454      do k=2,nlay
455      do ig=1,ngrid
456        zq=sqrt(q2(ig,k))
457        km(ig,k)=l(ig,k)*zq*sm(ig,k)
458        kn(ig,k)=km(ig,k)*alpha(ig,k)
459        kq(ig,k)=l(ig,k)*zq*0.2
460      enddo
461      enddo
[1046]462      ! boundary conditions for km
463      km(:,nlay+1)=0
464      km(:,1)=km(:,2) ! km(:,1)=0
465      ! boundary conditions for kn
466      kn(:,nlay+1)=0
467      kn(:,1)=kn(:,2) ! kn(:,1)=0
468      ! boundary conditions for kq
469      kq(:,nlay+1)=0  ! zero at top of atmosphere
470      kq(:,1)=kq(:,2) ! no gradient at surface
[652]471
472      q2(:,1)=q2(:,2)
473       call vdif_q2(ztimestep,g,rconst,ngrid,nlay,plev,temp,kq,q2)
474
475      endif ! of if iflag_pbl eq 9
476
477      enddo !of i=1,ndt
478
[544]479      endif ! Fin du cas 8
480
[554]481!     print*,'OK8'
[544]482
[554]483!====================================================================
484!   Calcul des coefficients de melange
485!====================================================================
[652]486      if (iflag_pbl .ne. 9) then
[544]487      do k=2,nlay
[554]488!     print*,'k=',k
[544]489                                                          do ig=1,ngrid
[554]490!abde      print*,'KML=',l(ig,k),q2(ig,k),sm(ig,k)
[544]491         zq=sqrt(q2(ig,k))
492         km(ig,k)=l(ig,k)*zq*sm(ig,k)
493         kn(ig,k)=km(ig,k)*alpha(ig,k)
494         kq(ig,k)=l(ig,k)*zq*0.2
[554]495!     print*,'KML=',km(ig,k),kn(ig,k)
[544]496                                                          enddo
497      enddo
[554]498
[544]499! MARS
500      km(:,nlay+1)=km(:,nlay)
501      kn(:,nlay+1)=kn(:,nlay)
502      kq(:,nlay+1)=kq(:,nlay)
503
504! Transport diffusif vertical de la TKE.
[652]505!      if (iflag_pbl.ge.9) then
506!!       print*,'YAMADA VDIF'
507!        q2(:,1)=q2(:,2)
508!        call vdif_q2(dt,g,rconst,ngrid,nlay,plev,temp,kq,q2)
509!      endif
510
[544]511      endif
512
[554]513!   Traitement des cas noctrunes avec l'introduction d'une longueur
514!   minilale.
515!
516!====================================================================
517!   Traitement particulier pour les cas tres stables.
518!   D'apres Holtslag Boville.
[544]519
[652]520! MARS
521!       callkmin=.true.
522!       call getin("callkmin",callkmin)
523!       IF (callkmin) THEN
524                                                          do ig=1,ngrid
[554]525!      coriol(ig)=1.e-4
526!      pblhmin(ig)=0.07*ustar(ig)/max(abs(coriol(ig)),2.546e-5)
[652]527
528       if (ngrid .eq. 1) then
529       kminfact=0.3
530       else
531       kminfact=0.45
532       endif
533
534       pblhmin(ig)=kminfact*0.07*MAX(ustar(ig),1.e-3)/1.e-4
535                                                   enddo
[544]536!      print*,'pblhmin ',pblhmin
[554]537!CTest a remettre 21 11 02
538! test abd 13 05 02      if(0.eq.1) then
539!      if(0.eq.1) then
[652]540      do k=2,nlay
541         do ig=1,ngrid
542            if (teta(ig,2).gt.teta(ig,1)) then
543               qmin=ustar(ig)*(max(1.-zlev(ig,k)/pblhmin(ig),0.))**2
[554]544!               kmin=kap*zlev(ig,k)*qmin
[652]545               kmin=fl(zlev(ig,k),l0(ig),qmin**2,n2(ig,k))*qmin
546            else
547               kmin=-1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables.
548            endif
549            if (kn(ig,k).lt.kmin.or.km(ig,k).lt.kmin) then
[554]550!               print*,'Seuil min Km K=',k,kmin,km(ig,k),kn(ig,k)
551!     s           ,sqrt(q2(ig,k)),pblhmin(ig),qmin/sm(ig,k)
552!               kn(ig,k)=kmin
553!               km(ig,k)=kmin
554!               kq(ig,k)=kmin
[652]555
556               kn(ig,k)=kmin*alpha(ig,k)
557               km(ig,k)=kmin
558               kq(ig,k)=kmin*0.2
[554]559!   la longueur de melange est suposee etre l= kap z
560!   K=l q Sm d'ou q2=(K/l Sm)**2
561!               q2(ig,k)=(qmin/sm(ig,k))**2
[652]562               q2(ig,k)=(kmin/
563     &     (fl(zlev(ig,k),l0(ig),qmin**2,n2(ig,k))*sm(ig,k)))**2
564            endif
565         enddo
566      enddo
[554]567!      endif
[544]568
[652]569!      ENDIF
570
[554]571!   Diagnostique pour stokage
[544]572
573      if(1.eq.0)then
574      rino=rif
575      smyam(1:ngrid,1)=0.
576      styam(1:ngrid,1)=0.
577      lyam(1:ngrid,1)=0.
578      knyam(1:ngrid,1)=0.
579      w2yam(1:ngrid,1)=0.
580      t2yam(1:ngrid,1)=0.
581
582      smyam(1:ngrid,2:nlay)=sm(1:ngrid,2:nlay)
583      styam(1:ngrid,2:nlay)=sm(1:ngrid,2:nlay)*alpha(1:ngrid,2:nlay)
584      lyam(1:ngrid,2:nlay)=l(1:ngrid,2:nlay)
585      knyam(1:ngrid,2:nlay)=kn(1:ngrid,2:nlay)
586
[554]587!   Estimations de w'2 et T'2 d'apres Abdela et McFarlane
[544]588
589      w2yam(1:ngrid,2:nlay)=q2(1:ngrid,2:nlay)*0.24
590     s    +lyam(1:ngrid,2:nlay)*5.17*kn(1:ngrid,2:nlay)
591     s    *n2(1:ngrid,2:nlay)/sqrt(q2(1:ngrid,2:nlay))
592
593      t2yam(1:ngrid,2:nlay)=9.1*kn(1:ngrid,2:nlay)
594     s    *dtetadz(1:ngrid,2:nlay)**2
595     s    /sqrt(q2(1:ngrid,2:nlay))*lyam(1:ngrid,2:nlay)
596      endif
597
[554]598!     print*,'OKFIN'
[544]599      first=.false.
600      return
601      end
[690]602      SUBROUTINE vdif_q2(timestep,gravity,rconst,ngrid,nlay
603     & ,plev,temp,kmy,q2)
[544]604      IMPLICIT NONE
[554]605!.......................................................................
606! MARS
[544]607#include "callkeys.h"
[554]608!.......................................................................
609!
610! dt : pas de temps
611!
612      REAL plev(ngrid,nlay+1)
613      REAL temp(ngrid,nlay)
614      REAL timestep
615      REAL gravity,rconst
616      REAL kstar(ngrid,nlay+1),zz
617      REAL kmy(ngrid,nlay+1)
618      REAL q2(ngrid,nlay+1)
619      REAL deltap(ngrid,nlay+1)
620      REAL denom(ngrid,nlay+1),alpha(ngrid,nlay+1),beta(ngrid,nlay+1)
621      INTEGER ngrid,nlay
[544]622
[554]623      INTEGER i,k
[544]624
625!       print*,'RD=',rconst
626      do k=1,nlay
627         do i=1,ngrid
[554]628! test
[544]629!       print*,'i,k',i,k
630!       print*,'temp(i,k)=',temp(i,k)
631!       print*,'(plev(i,k)-plev(i,k+1))=',plev(i,k),plev(i,k+1)
632            zz=(plev(i,k)+plev(i,k+1))*gravity/(rconst*temp(i,k))
633            kstar(i,k)=0.125*(kmy(i,k+1)+kmy(i,k))*zz*zz
634     s      /(plev(i,k)-plev(i,k+1))*timestep
635         enddo
636      enddo
637
638      do k=2,nlay
639         do i=1,ngrid
640            deltap(i,k)=0.5*(plev(i,k-1)-plev(i,k+1))
641         enddo
642      enddo
643      do i=1,ngrid
644         deltap(i,1)=0.5*(plev(i,1)-plev(i,2))
645         deltap(i,nlay+1)=0.5*(plev(i,nlay)-plev(i,nlay+1))
646         denom(i,nlay+1)=deltap(i,nlay+1)+kstar(i,nlay)
647         alpha(i,nlay+1)=deltap(i,nlay+1)*q2(i,nlay+1)/denom(i,nlay+1)
648         beta(i,nlay+1)=kstar(i,nlay)/denom(i,nlay+1)
649      enddo
650
651      do k=nlay,2,-1
652         do i=1,ngrid
653            denom(i,k)=deltap(i,k)+(1.-beta(i,k+1))*
654     s      kstar(i,k)+kstar(i,k-1)
[554]655!   correction d'un bug 10 01 2001
[544]656            alpha(i,k)=(q2(i,k)*deltap(i,k)
657     s      +kstar(i,k)*alpha(i,k+1))/denom(i,k)
658            beta(i,k)=kstar(i,k-1)/denom(i,k)
659         enddo
660      enddo
661
[554]662!  Si on recalcule q2(1)
[544]663      if(1.eq.0) then
664      do i=1,ngrid
665         denom(i,1)=deltap(i,1)+(1-beta(i,2))*kstar(i,1)
666         q2(i,1)=(q2(i,1)*deltap(i,1)
667     s      +kstar(i,1)*alpha(i,2))/denom(i,1)
668      enddo
669      endif
[554]670!   sinon, on peut sauter cette boucle...
[544]671
672      do k=2,nlay+1
673         do i=1,ngrid
674            q2(i,k)=alpha(i,k)+beta(i,k)*q2(i,k-1)
675         enddo
676      enddo
677
678      return
679      end
680      SUBROUTINE vdif_q2e(timestep,gravity,rconst,ngrid,nlay,
681     &   plev,temp,kmy,q2)
682      IMPLICIT NONE
[554]683!.......................................................................
684! MARS
[544]685#include "callkeys.h"
[554]686!.......................................................................
687!
688! dt : pas de temps
[544]689
[554]690      REAL plev(ngrid,nlay+1)
691      REAL temp(ngrid,nlay)
692      REAL timestep
693      REAL gravity,rconst
694      REAL kstar(ngrid,nlay+1),zz
695      REAL kmy(ngrid,nlay+1)
696      REAL q2(ngrid,nlay+1)
697      REAL deltap(ngrid,nlay+1)
698      REAL denom(ngrid,nlay+1),alpha(ngrid,nlay+1),beta(ngrid,nlay+1)
699      INTEGER ngrid,nlay
[544]700
[554]701      INTEGER i,k
[544]702
703      do k=1,nlay
704         do i=1,ngrid
705            zz=(plev(i,k)+plev(i,k+1))*gravity/(rconst*temp(i,k))
706            kstar(i,k)=0.125*(kmy(i,k+1)+kmy(i,k))*zz*zz
707     s      /(plev(i,k)-plev(i,k+1))*timestep
708         enddo
709      enddo
710
711      do k=2,nlay
712         do i=1,ngrid
713            deltap(i,k)=0.5*(plev(i,k-1)-plev(i,k+1))
714         enddo
715      enddo
716      do i=1,ngrid
717         deltap(i,1)=0.5*(plev(i,1)-plev(i,2))
718         deltap(i,nlay+1)=0.5*(plev(i,nlay)-plev(i,nlay+1))
719      enddo
720
721      do k=nlay,2,-1
722         do i=1,ngrid
723            q2(i,k)=q2(i,k)+
724     s      ( kstar(i,k)*(q2(i,k+1)-q2(i,k))
725     s       -kstar(i,k-1)*(q2(i,k)-q2(i,k-1)) )
726     s      /deltap(i,k)
727         enddo
728      enddo
729
730      do i=1,ngrid
731         q2(i,1)=q2(i,1)+
732     s   ( kstar(i,1)*(q2(i,2)-q2(i,1))
733     s                                      )
734     s   /deltap(i,1)
735         q2(i,nlay+1)=q2(i,nlay+1)+
736     s   (
737     s    -kstar(i,nlay)*(q2(i,nlay+1)-q2(i,nlay)) )
738     s   /deltap(i,nlay+1)
739      enddo
740
741      return
742      end
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