source: trunk/LMDZ.MARS/libf/phymars/yamada4.F @ 3400

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Mars GCM:
Remove the "tracer" (logical) flag as we now always run with at least
one tracer.
EM

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Line 
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!************************************************************
10      SUBROUTINE yamada4(ngrid,nlay,nq,dt,g,rconst,plev,temp
11     s   ,zlev,zlay,u,v,phc,pq,cd,q2,km,kn,kq,ustar
12     s   ,iflag_pbl)
13      use tracer_mod, only: noms
14      use turb_mod, only: l0
15      IMPLICIT NONE
16
17!.......................................................................
18!
19! dt : pas de temps
20! g  : g
21! zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche
22!        de meme indice)
23! zlay : altitude au centre de chaque couche
24! u,v : vitesse au centre de chaque couche
25!       (en entree : la valeur au debut du pas de temps)
26! phc : temperature potentielle au centre de chaque couche
27!        (en entree : la valeur au debut du pas de temps)
28! cd : cdrag
29!      (en entree : la valeur au debut du pas de temps)
30! q2 : $q^2$ au bas de chaque couche
31!      (en entree : la valeur au debut du pas de temps)
32!      (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps)
33! km : diffusivite turbulente de quantite de mouvement (au bas de chaque
34!      couche)
35!      (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps)
36! kn : diffusivite turbulente des scalaires (au bas de chaque couche)
37!      (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps)
38!
39!  iflag_pbl doit valoir entre 6 et 9
40!      l=6, on prend  systematiquement une longueur d equilibre
41!    iflag_pbl=6 : MY 2.0
42!    iflag_pbl=7 : MY 2.0.Fournier
43!    iflag_pbl=8 : MY 2.5
44!    iflag_pbl>=9 : MY 2.5 avec diffusion verticale
45!
46!.......................................................................
47
48      REAL,    INTENT(IN)    :: dt,g,rconst
49      REAL,    INTENT(IN)    :: u(ngrid,nlay)
50      REAL,    INTENT(IN)    :: v(ngrid,nlay)
51      REAL,    INTENT(IN)    :: phc(ngrid,nlay)
52      REAL,    INTENT(IN)    :: cd(ngrid)
53      REAL,    INTENT(IN)    :: temp(ngrid,nlay)
54      REAL,    INTENT(IN)    :: plev(ngrid,nlay+1)
55      REAL,    INTENT(IN)    :: ustar(ngrid)
56      REAL,    INTENT(IN)    :: zlev(ngrid,nlay+1)
57      REAL,    INTENT(IN)    :: zlay(ngrid,nlay)
58      INTEGER, INTENT(IN)    :: iflag_pbl,ngrid
59      INTEGER, INTENT(IN)    :: nlay
60      INTEGER, INTENT(IN)    :: nq
61      REAL,    INTENT(INOUT) :: q2(ngrid,nlay+1)
62      REAL,    INTENT(OUT)   :: km(ngrid,nlay+1)
63      REAL,    INTENT(OUT)   :: kn(ngrid,nlay+1)
64      REAL,    INTENT(OUT)   :: kq(ngrid,nlay+1)
65
66      REAL kmin,qmin,pblhmin(ngrid),coriol(ngrid)
67      REAL unsdz(ngrid,nlay)
68      REAL unsdzdec(ngrid,nlay+1)
69      REAL kmpre(ngrid,nlay+1),tmp2
70      REAL mpre(ngrid,nlay+1)
71      REAL ff(ngrid,nlay+1),delta(ngrid,nlay+1)
72      REAL aa(ngrid,nlay+1),aa0,aa1,qpre
73
74      LOGICAL first
75      INTEGER ipas,nlev
76
77!$OMP THREADPRIVATE(first,ipas)
78
79      SAVE first,ipas
80!FH/IM     DATA first,ipas/.true.,0/
81      DATA first,ipas/.false.,0/
82      INTEGER ig,k
83
84
85      REAL ri,zrif,zalpha,zsm,zsn
86      REAL rif(ngrid,nlay+1),sm(ngrid,nlay+1),alpha(ngrid,nlay)
87
88      REAL m2(ngrid,nlay+1),dz(ngrid,nlay+1),zq,n2(ngrid,nlay+1)
89      REAL dtetadz(ngrid,nlay+1)
90      REAL m2cstat,mcstat,kmcstat
91      REAL l(ngrid,nlay+1)
92      REAL sq(ngrid),sqz(ngrid),zz(ngrid,nlay+1)
93      INTEGER iter
94
95      REAL ric,rifc,b1,kap
96      SAVE ric,rifc,b1,kap
97
98!$OMP THREADPRIVATE(ric,rifc,b1,kap)
99
100      DATA ric,rifc,b1,kap/0.195,0.191,16.6,0.4/
101      REAL frif,falpha,fsm
102      REAL fl,zzz,zl0,zq2,zn2
103
104      REAL rino(ngrid,nlay+1),smyam(ngrid,nlay),styam(ngrid,nlay)
105     s  ,lyam(ngrid,nlay),knyam(ngrid,nlay)
106     s  ,w2yam(ngrid,nlay),t2yam(ngrid,nlay)
107      LOGICAL,SAVE :: firstcall=.true.
108
109!$OMP THREADPRIVATE(firstcall)
110
111      frif(ri)=0.6588*(ri+0.1776-sqrt(ri*ri-0.3221*ri+0.03156))
112      falpha(ri)=1.318*(0.2231-ri)/(0.2341-ri)
113      fsm(ri)=1.96*(0.1912-ri)*(0.2341-ri)/((1.-ri)*(0.2231-ri))
114      fl(zzz,zl0,zq2,zn2)=
115     s     max(min(l0(ig)*kap*zlev(ig,k)/(kap*zlev(ig,k)+l0(ig))
116     s     ,0.5*sqrt(q2(ig,k))/sqrt(max(n2(ig,k),1.e-10))) ,1.)
117
118
119! MARS
120      REAL,SAVE :: q2min,q2max,knmin,kmmin
121
122!$OMP THREADPRIVATE(q2min,q2max,knmin,kmmin)
123
124      DATA q2min,q2max,knmin,kmmin/1.E-10,1.E+2,1.E-5,1.E-5/
125      INTEGER ico2,iq
126      SAVE ico2
127      REAL m_co2, m_noco2, A , B
128      SAVE A, B
129      REAL teta(ngrid,nlay)
130      REAL pq(ngrid,nlay,nq)
131      REAL kminfact
132      INTEGER i
133      REAL ztimestep
134      INTEGER :: ndt
135
136!$OMP THREADPRIVATE(ico2,A,B)
137
138      nlev=nlay+1
139
140c.......................................................................
141c  Initialization
142c.......................................................................
143
144      !! firstcall: OK absolute
145      if(firstcall) then
146        ico2=0
147!     Prepare Special treatment if one of the tracers is CO2 gas
148           do iq=1,nq
149             if (noms(iq).eq."co2") then
150                ico2=iq
151                m_co2 = 44.01E-3  ! CO2 molecular mass (kg/mol)
152                m_noco2 = 33.37E-3  ! Non condensible mol mass (kg/mol)
153!               Compute A and B coefficient use to compute
154!               mean molecular mass Mair defined by
155!               1/Mair = q(ico2)/m_co2 + (1-q(ico2))/m_noco2
156!               1/Mair = A*q(ico2) + B
157                A =(1/m_co2 - 1/m_noco2)
158                B=1/m_noco2
159             end if
160           enddo
161        firstcall=.false.
162      endif !of if firstcall
163
164      !! AS: moved out of firstcall to allow nesting+evoluting timestep
165      ndt=ceiling(3840./(3699.*24./dt))
166
167c.......................................................................
168c  Special treatment for co2
169c.......................................................................
170
171!      if (ico2.ne.0) then
172!!     Special case if one of the tracers is CO2 gas
173!         DO k=1,nlay
174!           DO ig=1,ngrid
175!            teta(ig,k) = phc(ig,k)*(A*pq(ig,k,ico2)+B)
176!           ENDDO
177!         ENDDO
178!       else
179          teta(:,:)=phc(:,:)
180!       end if
181     
182      if (.not.(iflag_pbl.ge.6.and.iflag_pbl.le.10)) then
183        call abort_physic("yamada4",
184     &       'probleme de coherence dans appel a MY',1)
185      endif
186
187      ipas=ipas+1
188! MARS
189!      if (0.eq.1.and.first) then
190!      do ig=1,1000
191!         ri=(ig-800.)/500.
192!         if (ri.lt.ric) then
193!            zrif=frif(ri)
194!         else
195!            zrif=rifc
196!         endif
197!         if(zrif.lt.0.16) then
198!            zalpha=falpha(zrif)
199!            zsm=fsm(zrif)
200!         else
201!            zalpha=1.12
202!            zsm=0.085
203!         endif
204!     print*,ri,rif,zalpha,zsm
205!      enddo
206!      endif
207
208!.......................................................................
209!  les increments verticaux
210!.......................................................................
211!
212!!!!!! allerte !!!!!
213!!!!!! zlev n'est pas declare a nlev !!!!!
214!!!!!! ---->
215! MARS
216!
217!                                                      DO ig=1,ngrid
218!            zlev(ig,nlev)=zlay(ig,nlay)
219!     &             +( zlay(ig,nlay) - zlev(ig,nlev-1) )
220!                                                      ENDDO
221!!!!! <----
222!!!!! allerte !!!!!
223
224      DO k=1,nlay
225                                                      DO ig=1,ngrid
226        unsdz(ig,k)=1.E+0/(zlev(ig,k+1)-zlev(ig,k))
227                                                      ENDDO
228      ENDDO
229                                                      DO ig=1,ngrid
230      unsdzdec(ig,1)=1.E+0/(zlay(ig,1)-zlev(ig,1))
231                                                      ENDDO
232      DO k=2,nlay
233                                                      DO ig=1,ngrid
234        unsdzdec(ig,k)=1.E+0/(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1))
235                                                     ENDDO
236      ENDDO
237                                                      DO ig=1,ngrid
238      unsdzdec(ig,nlay+1)=1.E+0/(zlev(ig,nlay+1)-zlay(ig,nlay))
239                                                     ENDDO
240!
241!.......................................................................
242
243      do k=2,nlay
244                                                          do ig=1,ngrid
245         dz(ig,k)=zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)
246         m2(ig,k)=((u(ig,k)-u(ig,k-1))**2+(v(ig,k)-v(ig,k-1))**2)
247     s             /(dz(ig,k)*dz(ig,k))
248         dtetadz(ig,k)=(teta(ig,k)-teta(ig,k-1))/dz(ig,k)
249         n2(ig,k)=g*2.*dtetadz(ig,k)/(teta(ig,k-1)+teta(ig,k))
250!        n2(ig,k)=0.
251         ri=n2(ig,k)/max(m2(ig,k),1.e-10)
252         if (ri.lt.ric) then
253            rif(ig,k)=frif(ri)
254         else
255            rif(ig,k)=rifc
256         endif
257         if(rif(ig,k).lt.0.16) then
258            alpha(ig,k)=falpha(rif(ig,k))
259            sm(ig,k)=fsm(rif(ig,k))
260         else
261            alpha(ig,k)=1.12
262            sm(ig,k)=0.085
263         endif
264         zz(ig,k)=b1*m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))*sm(ig,k)
265!     print*,'RIF L=',k,rif(ig,k),ri*alpha(ig,k)
266
267
268                                                          enddo
269      enddo
270
271
272!====================================================================
273!   Au premier appel, on determine l et q2 de facon iterative.
274! iterration pour determiner la longueur de melange
275
276
277      if (first.or.iflag_pbl.eq.6) then
278                                                          do ig=1,ngrid
279! MARS
280!      l0(ig)=10.
281      l0(ig)=160.
282                                                          enddo
283      do k=2,nlay-1
284                                                          do ig=1,ngrid
285        l(ig,k)=l0(ig)*kap*zlev(ig,k)/(kap*zlev(ig,k)+l0(ig))
286                                                          enddo
287      enddo
288
289      do iter=1,10
290                                                          do ig=1,ngrid
291         sq(ig)=1.e-10
292         sqz(ig)=1.e-10
293                                                          enddo
294         do k=2,nlay-1
295                                                          do ig=1,ngrid
296           q2(ig,k)=l(ig,k)**2*zz(ig,k)
297           l(ig,k)=fl(zlev(ig,k),l0(ig),q2(ig,k),n2(ig,k))
298           zq=sqrt(q2(ig,k))
299           sqz(ig)=sqz(ig)+zq*zlev(ig,k)*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1))
300           sq(ig)=sq(ig)+zq*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1))
301                                                          enddo
302         enddo
303                                                          do ig=1,ngrid
304         l0(ig)=0.2*sqz(ig)/sq(ig)
305!        l0(ig)=30.
306                                                          enddo
307!      print*,'ITER=',iter,'  L0=',l0
308
309      enddo
310
311!     print*,'Fin de l initialisation de q2 et l0'
312
313      endif ! first
314
315!====================================================================
316!  Calcul de la longueur de melange.
317!====================================================================
318
319!   Mise a jour de l0
320                                                          do ig=1,ngrid
321      sq(ig)=1.e-10
322      sqz(ig)=1.e-10
323                                                          enddo
324      do k=2,nlay-1
325                                                          do ig=1,ngrid
326        zq=sqrt(q2(ig,k))
327        sqz(ig)=sqz(ig)+zq*zlev(ig,k)*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1))
328        sq(ig)=sq(ig)+zq*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1))
329                                                          enddo
330      enddo
331                                                          do ig=1,ngrid
332      l0(ig)=0.2*sqz(ig)/sq(ig)
333!        l0(ig)=30.
334                                                          enddo
335!      print*,'ITER=',iter,'  L0=',l0
336!   calcul de l(z)
337      do k=2,nlay
338                                                          do ig=1,ngrid
339         l(ig,k)=fl(zlev(ig,k),l0(ig),q2(ig,k),n2(ig,k))
340         if(first) then
341           q2(ig,k)=l(ig,k)**2*zz(ig,k)
342         endif
343                                                          enddo
344      enddo
345
346!====================================================================
347!   Yamada 2.0
348!====================================================================
349      if (iflag_pbl.eq.6) then
350
351      do k=2,nlay
352                                                          do ig=1,ngrid
353         q2(ig,k)=l(ig,k)**2*zz(ig,k)
354                                                          enddo
355      enddo
356
357
358      else if (iflag_pbl.eq.7) then
359!====================================================================
360!   Yamada 2.Fournier
361!====================================================================
362
363!  Calcul de l,  km, au pas precedent
364      do k=2,nlay
365                                                          do ig=1,ngrid
366c        print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k)
367         delta(ig,k)=q2(ig,k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k))
368         kmpre(ig,k)=l(ig,k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig,k)
369         mpre(ig,k)=sqrt(m2(ig,k))
370c        print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k)
371                                                          enddo
372      enddo
373
374      do k=2,nlay-1
375                                                          do ig=1,ngrid
376        m2cstat=max(alpha(ig,k)*n2(ig,k)+delta(ig,k)/b1,1.e-12)
377        mcstat=sqrt(m2cstat)
378
379!        print*,'M2 L=',k,mpre(ig,k),mcstat
380!
381!  -----{puis on ecrit la valeur de q qui annule l'equation de m
382!        supposee en q3}
383!
384        IF (k.eq.2) THEN
385          kmcstat=1.E+0 / mcstat
386     &    *( unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1)
387     &                        *mpre(ig,k+1)
388     &      +unsdz(ig,k-1)
389     &              *cd(ig)
390     &              *( sqrt(u(ig,3)**2+v(ig,3)**2)
391     &                -mcstat/unsdzdec(ig,k)
392     &                -mpre(ig,k+1)/unsdzdec(ig,k+1) )**2)
393     &      /( unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1) )
394        ELSE
395          kmcstat=1.E+0 / mcstat
396     &    *( unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1)
397     &                        *mpre(ig,k+1)
398     &      +unsdz(ig,k-1)*kmpre(ig,k-1)
399     &                          *mpre(ig,k-1) )
400     &      /( unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1) )
401        ENDIF
402!       print*,'T2 L=',k,tmp2
403        tmp2=kmcstat
404     &      /( sm(ig,k)/q2(ig,k) )
405     &      /l(ig,k)
406
407! MARS
408!        q2(ig,k)=max(tmp2,1.e-12)**(2./3.)
409        q2(ig,k)=max(q2min,max(tmp2,1.e-12)**(2./3.))
410
411!       print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k)
412!
413                                                          enddo
414      enddo
415
416      else if (iflag_pbl.ge.8) then
417!====================================================================
418!   Yamada 2.5 a la Didi
419!====================================================================
420
421      ztimestep=dt/real(ndt)
422      do i=1,ndt
423
424!  Calcul de l,  km, au pas precedent
425      do k=2,nlay
426       do ig=1,ngrid
427!        print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k)
428         delta(ig,k)=q2(ig,k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k))
429         if (delta(ig,k).lt.1.e-20) then
430!     print*,'ATTENTION   L=',k,'   Delta=',delta(ig,k)
431            delta(ig,k)=1.e-20
432         endif
433         km(ig,k)=l(ig,k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig,k)
434         aa0=
435     s   (m2(ig,k)-alpha(ig,k)*n2(ig,k)-delta(ig,k)/b1)
436         aa1=
437     s   (m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))-delta(ig,k)/b1)
438! abder      print*,'AA L=',k,aa0,aa1,aa1/max(m2(ig,k),1.e-20)
439         aa(ig,k)=aa1*ztimestep/(delta(ig,k)*l(ig,k))
440!     print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k)
441         qpre=sqrt(q2(ig,k))
442         if (iflag_pbl.eq.8 ) then
443            if (aa(ig,k).gt.0.) then
444               q2(ig,k)=(qpre+aa(ig,k)*qpre*qpre)**2
445            else
446               q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2
447            endif
448         else ! iflag_pbl=9
449            if (aa(ig,k)*qpre.gt.0.9) then
450               q2(ig,k)=(qpre*10.)**2
451            else
452               q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2
453            endif
454         endif
455
456! MARS
457         q2(ig,k)=min(max(q2(ig,k),q2min),q2max)
458!         q2(ig,k)=min(max(q2(ig,k),1.e-10),1.e4)
459
460!     print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k),qpre*qpre
461       enddo
462      enddo
463
464! MARS
465      q2(:,nlay+1)=q2(:,nlay)
466
467      if (iflag_pbl .eq. 9) then
468      do k=2,nlay
469      do ig=1,ngrid
470        zq=sqrt(q2(ig,k))
471        km(ig,k)=l(ig,k)*zq*sm(ig,k)
472        kn(ig,k)=km(ig,k)*alpha(ig,k)
473        kq(ig,k)=l(ig,k)*zq*0.2
474      enddo
475      enddo
476      ! boundary conditions for km
477      km(:,nlay+1)=0
478      km(:,1)=km(:,2) ! km(:,1)=0
479      ! boundary conditions for kn
480      kn(:,nlay+1)=0
481      kn(:,1)=kn(:,2) ! kn(:,1)=0
482      ! boundary conditions for kq
483      kq(:,nlay+1)=0  ! zero at top of atmosphere
484      kq(:,1)=kq(:,2) ! no gradient at surface
485
486      q2(:,1)=q2(:,2)
487       call vdif_q2(ztimestep,g,rconst,ngrid,nlay,plev,temp,kq,q2)
488
489      endif ! of if iflag_pbl eq 9
490
491      enddo !of i=1,ndt
492
493      endif ! Fin du cas 8
494
495!     print*,'OK8'
496
497!====================================================================
498!   Calcul des coefficients de melange
499!====================================================================
500      if (iflag_pbl .ne. 9) then
501      do k=2,nlay
502!     print*,'k=',k
503                                                          do ig=1,ngrid
504!abde      print*,'KML=',l(ig,k),q2(ig,k),sm(ig,k)
505         zq=sqrt(q2(ig,k))
506         km(ig,k)=l(ig,k)*zq*sm(ig,k)
507         kn(ig,k)=km(ig,k)*alpha(ig,k)
508         kq(ig,k)=l(ig,k)*zq*0.2
509!     print*,'KML=',km(ig,k),kn(ig,k)
510                                                          enddo
511      enddo
512
513! MARS
514      km(:,nlay+1)=km(:,nlay)
515      kn(:,nlay+1)=kn(:,nlay)
516      kq(:,nlay+1)=kq(:,nlay)
517
518! Transport diffusif vertical de la TKE.
519!      if (iflag_pbl.ge.9) then
520!!       print*,'YAMADA VDIF'
521!        q2(:,1)=q2(:,2)
522!        call vdif_q2(dt,g,rconst,ngrid,nlay,plev,temp,kq,q2)
523!      endif
524
525      endif
526
527!   Traitement des cas noctrunes avec l'introduction d'une longueur
528!   minilale.
529!
530!====================================================================
531!   Traitement particulier pour les cas tres stables.
532!   D'apres Holtslag Boville.
533
534! MARS
535!       callkmin=.true.
536!       call getin("callkmin",callkmin)
537!       IF (callkmin) THEN
538                                                          do ig=1,ngrid
539!      coriol(ig)=1.e-4
540!      pblhmin(ig)=0.07*ustar(ig)/max(abs(coriol(ig)),2.546e-5)
541
542       if (ngrid .eq. 1) then
543       kminfact=0.3
544       else
545       kminfact=0.45
546       endif
547
548       pblhmin(ig)=kminfact*0.07*MAX(ustar(ig),1.e-3)/1.e-4
549                                                   enddo
550!      print*,'pblhmin ',pblhmin
551!CTest a remettre 21 11 02
552! test abd 13 05 02      if(0.eq.1) then
553!      if(0.eq.1) then
554      do k=2,nlay
555         do ig=1,ngrid
556            if (teta(ig,2).gt.teta(ig,1)) then
557               qmin=ustar(ig)*(max(1.-zlev(ig,k)/pblhmin(ig),0.))**2
558!               kmin=kap*zlev(ig,k)*qmin
559               kmin=fl(zlev(ig,k),l0(ig),qmin**2,n2(ig,k))*qmin
560            else
561               kmin=-1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables.
562            endif
563            if (kn(ig,k).lt.kmin.or.km(ig,k).lt.kmin) then
564!               print*,'Seuil min Km K=',k,kmin,km(ig,k),kn(ig,k)
565!     s           ,sqrt(q2(ig,k)),pblhmin(ig),qmin/sm(ig,k)
566!               kn(ig,k)=kmin
567!               km(ig,k)=kmin
568!               kq(ig,k)=kmin
569
570               kn(ig,k)=kmin*alpha(ig,k)
571               km(ig,k)=kmin
572               kq(ig,k)=kmin*0.2
573!   la longueur de melange est suposee etre l= kap z
574!   K=l q Sm d'ou q2=(K/l Sm)**2
575!               q2(ig,k)=(qmin/sm(ig,k))**2
576               q2(ig,k)=(kmin/
577     &     (fl(zlev(ig,k),l0(ig),qmin**2,n2(ig,k))*sm(ig,k)))**2
578            endif
579         enddo
580      enddo
581!      endif
582
583!      ENDIF
584
585!   Diagnostique pour stokage
586
587      if(1.eq.0)then
588      rino=rif
589      smyam(1:ngrid,1)=0.
590      styam(1:ngrid,1)=0.
591      lyam(1:ngrid,1)=0.
592      knyam(1:ngrid,1)=0.
593      w2yam(1:ngrid,1)=0.
594      t2yam(1:ngrid,1)=0.
595
596      smyam(1:ngrid,2:nlay)=sm(1:ngrid,2:nlay)
597      styam(1:ngrid,2:nlay)=sm(1:ngrid,2:nlay)*alpha(1:ngrid,2:nlay)
598      lyam(1:ngrid,2:nlay)=l(1:ngrid,2:nlay)
599      knyam(1:ngrid,2:nlay)=kn(1:ngrid,2:nlay)
600
601!   Estimations de w'2 et T'2 d'apres Abdela et McFarlane
602
603      w2yam(1:ngrid,2:nlay)=q2(1:ngrid,2:nlay)*0.24
604     s    +lyam(1:ngrid,2:nlay)*5.17*kn(1:ngrid,2:nlay)
605     s    *n2(1:ngrid,2:nlay)/sqrt(q2(1:ngrid,2:nlay))
606
607      t2yam(1:ngrid,2:nlay)=9.1*kn(1:ngrid,2:nlay)
608     s    *dtetadz(1:ngrid,2:nlay)**2
609     s    /sqrt(q2(1:ngrid,2:nlay))*lyam(1:ngrid,2:nlay)
610      endif
611
612!     print*,'OKFIN'
613      first=.false.
614      return
615      end
616      SUBROUTINE vdif_q2(timestep,gravity,rconst,ngrid,nlay
617     & ,plev,temp,kmy,q2)
618      IMPLICIT NONE
619!.......................................................................
620! MARS
621      include "callkeys.h"
622!.......................................................................
623!
624! dt : pas de temps
625!
626      REAL plev(ngrid,nlay+1)
627      REAL temp(ngrid,nlay)
628      REAL timestep
629      REAL gravity,rconst
630      REAL kstar(ngrid,nlay+1),zz
631      REAL kmy(ngrid,nlay+1)
632      REAL q2(ngrid,nlay+1)
633      REAL deltap(ngrid,nlay+1)
634      REAL denom(ngrid,nlay+1),alpha(ngrid,nlay+1),beta(ngrid,nlay+1)
635      INTEGER ngrid,nlay
636
637      INTEGER i,k
638
639!       print*,'RD=',rconst
640      do k=1,nlay
641         do i=1,ngrid
642! test
643!       print*,'i,k',i,k
644!       print*,'temp(i,k)=',temp(i,k)
645!       print*,'(plev(i,k)-plev(i,k+1))=',plev(i,k),plev(i,k+1)
646            zz=(plev(i,k)+plev(i,k+1))*gravity/(rconst*temp(i,k))
647            kstar(i,k)=0.125*(kmy(i,k+1)+kmy(i,k))*zz*zz
648     s      /(plev(i,k)-plev(i,k+1))*timestep
649         enddo
650      enddo
651
652      do k=2,nlay
653         do i=1,ngrid
654            deltap(i,k)=0.5*(plev(i,k-1)-plev(i,k+1))
655         enddo
656      enddo
657      do i=1,ngrid
658         deltap(i,1)=0.5*(plev(i,1)-plev(i,2))
659         deltap(i,nlay+1)=0.5*(plev(i,nlay)-plev(i,nlay+1))
660         denom(i,nlay+1)=deltap(i,nlay+1)+kstar(i,nlay)
661         alpha(i,nlay+1)=deltap(i,nlay+1)*q2(i,nlay+1)/denom(i,nlay+1)
662         beta(i,nlay+1)=kstar(i,nlay)/denom(i,nlay+1)
663      enddo
664
665      do k=nlay,2,-1
666         do i=1,ngrid
667            denom(i,k)=deltap(i,k)+(1.-beta(i,k+1))*
668     s      kstar(i,k)+kstar(i,k-1)
669!   correction d'un bug 10 01 2001
670            alpha(i,k)=(q2(i,k)*deltap(i,k)
671     s      +kstar(i,k)*alpha(i,k+1))/denom(i,k)
672            beta(i,k)=kstar(i,k-1)/denom(i,k)
673         enddo
674      enddo
675
676!  Si on recalcule q2(1)
677      if(1.eq.0) then
678      do i=1,ngrid
679         denom(i,1)=deltap(i,1)+(1-beta(i,2))*kstar(i,1)
680         q2(i,1)=(q2(i,1)*deltap(i,1)
681     s      +kstar(i,1)*alpha(i,2))/denom(i,1)
682      enddo
683      endif
684!   sinon, on peut sauter cette boucle...
685
686      do k=2,nlay+1
687         do i=1,ngrid
688            q2(i,k)=alpha(i,k)+beta(i,k)*q2(i,k-1)
689         enddo
690      enddo
691
692      return
693      end
694      SUBROUTINE vdif_q2e(timestep,gravity,rconst,ngrid,nlay,
695     &   plev,temp,kmy,q2)
696      IMPLICIT NONE
697!.......................................................................
698! MARS
699      include "callkeys.h"
700!.......................................................................
701!
702! dt : pas de temps
703
704      REAL plev(ngrid,nlay+1)
705      REAL temp(ngrid,nlay)
706      REAL timestep
707      REAL gravity,rconst
708      REAL kstar(ngrid,nlay+1),zz
709      REAL kmy(ngrid,nlay+1)
710      REAL q2(ngrid,nlay+1)
711      REAL deltap(ngrid,nlay+1)
712      REAL denom(ngrid,nlay+1),alpha(ngrid,nlay+1),beta(ngrid,nlay+1)
713      INTEGER ngrid,nlay
714
715      INTEGER i,k
716
717      do k=1,nlay
718         do i=1,ngrid
719            zz=(plev(i,k)+plev(i,k+1))*gravity/(rconst*temp(i,k))
720            kstar(i,k)=0.125*(kmy(i,k+1)+kmy(i,k))*zz*zz
721     s      /(plev(i,k)-plev(i,k+1))*timestep
722         enddo
723      enddo
724
725      do k=2,nlay
726         do i=1,ngrid
727            deltap(i,k)=0.5*(plev(i,k-1)-plev(i,k+1))
728         enddo
729      enddo
730      do i=1,ngrid
731         deltap(i,1)=0.5*(plev(i,1)-plev(i,2))
732         deltap(i,nlay+1)=0.5*(plev(i,nlay)-plev(i,nlay+1))
733      enddo
734
735      do k=nlay,2,-1
736         do i=1,ngrid
737            q2(i,k)=q2(i,k)+
738     s      ( kstar(i,k)*(q2(i,k+1)-q2(i,k))
739     s       -kstar(i,k-1)*(q2(i,k)-q2(i,k-1)) )
740     s      /deltap(i,k)
741         enddo
742      enddo
743
744      do i=1,ngrid
745         q2(i,1)=q2(i,1)+
746     s   ( kstar(i,1)*(q2(i,2)-q2(i,1))
747     s                                      )
748     s   /deltap(i,1)
749         q2(i,nlay+1)=q2(i,nlay+1)+
750     s   (
751     s    -kstar(i,nlay)*(q2(i,nlay+1)-q2(i,nlay)) )
752     s   /deltap(i,nlay+1)
753      enddo
754
755      return
756      end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.