source: trunk/LMDZ.PLUTO/libf/phypluto/convadj.F @ 3506

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Pluto PCM:
Changed _vap to _gas;
Included surfprop.F90;
callcorrk includes methane
AF

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Line 
1      subroutine convadj(ngrid,nlay,nq,ptimestep,
2     &                   pplay,pplev,ppopsk,
3     &                   pu,pv,ph,pq,
4     &                   pdufi,pdvfi,pdhfi,pdqfi,
5     &                   pduadj,pdvadj,pdhadj,pdqadj)
6
7      USE tracer_h
8      use comcstfi_mod, only: g
9      use callkeys_mod, only: tracer
10
11      implicit none
12
13!==================================================================
14!
15!     Purpose
16!     -------
17!     Calculates dry convective adjustment. If one tracer is N2,
18!     we take into account the molecular mass variation (e.g. when
19!     N2 condenses) to trigger convection (F. Forget 01/2005)
20!
21!     Authors
22!     -------
23!     Original author unknown.
24!     Modif. 2005 by F. Forget.
25!
26!==================================================================
27
28!     ------------
29!     Declarations
30!     ------------
31
32
33!     Arguments
34!     ---------
35
36      INTEGER ngrid,nlay
37      REAL ptimestep
38      REAL ph(ngrid,nlay),pdhfi(ngrid,nlay),pdhadj(ngrid,nlay)
39      REAL pplay(ngrid,nlay),pplev(ngrid,nlay+1),ppopsk(ngrid,nlay)
40      REAL pu(ngrid,nlay),pdufi(ngrid,nlay),pduadj(ngrid,nlay)
41      REAL pv(ngrid,nlay),pdvfi(ngrid,nlay),pdvadj(ngrid,nlay)
42
43!     Tracers
44      integer nq
45      real pq(ngrid,nlay,nq), pdqfi(ngrid,nlay,nq)
46      real pdqadj(ngrid,nlay,nq)
47
48
49!     Local
50!     -----
51
52      INTEGER ig,i,l,l1,l2,jj
53      INTEGER jcnt, jadrs(ngrid)
54
55      REAL sig(nlay+1),sdsig(nlay),dsig(nlay)
56      REAL zu(ngrid,nlay),zv(ngrid,nlay)
57      REAL zh(ngrid,nlay)
58      REAL zu2(ngrid,nlay),zv2(ngrid,nlay)
59      REAL zh2(ngrid,nlay), zhc(ngrid,nlay)
60      REAL zhm,zsm,zdsm,zum,zvm,zalpha,zhmc
61
62!     Tracers
63      INTEGER iq
64      REAL zq(ngrid,nlay,nq), zq2(ngrid,nlay,nq)
65      REAL zqm(nq),zqn2m
66
67      LOGICAL vtest(ngrid),down
68
69!     for conservation test
70      real masse,cadjncons
71
72      EXTERNAL SCOPY
73
74!     --------------
75!     Initialisation
76!     --------------
77
78      DO l=1,nlay
79         DO ig=1,ngrid
80            zh(ig,l)=ph(ig,l)+pdhfi(ig,l)*ptimestep
81            zu(ig,l)=pu(ig,l)+pdufi(ig,l)*ptimestep
82            zv(ig,l)=pv(ig,l)+pdvfi(ig,l)*ptimestep
83         ENDDO
84      ENDDO
85
86      if(tracer) then
87        DO iq =1, nq
88         DO l=1,nlay
89           DO ig=1,ngrid
90              zq(ig,l,iq)=pq(ig,l,iq)+pdqfi(ig,l,iq)*ptimestep
91           ENDDO
92         ENDDO
93        ENDDO
94      end if
95
96      CALL scopy(ngrid*nlay,zh,1,zh2,1)
97      CALL scopy(ngrid*nlay,zu,1,zu2,1)
98      CALL scopy(ngrid*nlay,zv,1,zv2,1)
99      CALL scopy(ngrid*nlay*nq,zq,1,zq2,1)
100
101!     -----------------------------
102!     Detection of unstable columns
103!     -----------------------------
104!     If ph(above) < ph(below) we set vtest=.true.
105
106      DO ig=1,ngrid
107        vtest(ig)=.false.
108      ENDDO
109
110      CALL scopy(ngrid*nlay,zh2,1,zhc,1)
111
112!     Find out which grid points are convectively unstable
113      DO l=2,nlay
114        DO ig=1,ngrid
115          IF (zhc(ig,l).LT.zhc(ig,l-1)) THEN
116            vtest(ig)=.true.
117          ENDIF
118        ENDDO
119      ENDDO
120
121!     Make a list of them
122      jcnt=0
123      DO ig=1,ngrid
124         IF(vtest(ig)) THEN
125            jcnt=jcnt+1
126            jadrs(jcnt)=ig
127         ENDIF
128      ENDDO
129
130
131!     ---------------------------------------------------------------
132!     Adjustment of the "jcnt" unstable profiles indicated by "jadrs"
133!     ---------------------------------------------------------------
134
135      DO jj = 1, jcnt   ! loop on every convective grid point
136
137          i = jadrs(jj)
138
139!     Calculate sigma in this column
140          DO l=1,nlay+1
141            sig(l)=pplev(i,l)/pplev(i,1)
142
143          ENDDO
144         DO l=1,nlay
145            dsig(l)=sig(l)-sig(l+1)
146            sdsig(l)=ppopsk(i,l)*dsig(l)
147         ENDDO
148          l2 = 1
149
150!     Test loop upwards on l2
151
152          DO
153            l2 = l2 + 1
154            IF (l2 .GT. nlay) EXIT
155            IF (zhc(i, l2).LT.zhc(i, l2-1)) THEN
156
157!     l2 is the highest level of the unstable column
158
159              l1 = l2 - 1
160              l  = l1
161              zsm = sdsig(l2)
162              zdsm = dsig(l2)
163              zhm = zh2(i, l2)
164
165!     Test loop downwards
166
167              DO
168                zsm = zsm + sdsig(l)
169                zdsm = zdsm + dsig(l)
170                zhm = zhm + sdsig(l) * (zh2(i, l) - zhm) / zsm
171                zhmc = zhm
172
173!     do we have to extend the column downwards?
174
175                down = .false.
176                IF (l1 .ne. 1) then    !--  and then
177                  IF (zhmc.LT.zhc(i, l1-1)) then
178                    down = .true.
179                  END IF
180                END IF
181
182                ! this could be a problem...
183
184                if (down) then
185
186                  l1 = l1 - 1
187                  l  = l1
188
189                else
190
191!     can we extend the column upwards?
192
193                  if (l2 .eq. nlay) exit
194
195                  if (zhc(i, l2+1) .ge. zhmc) exit
196
197                  l2 = l2 + 1
198                  l  = l2
199
200                end if
201
202              enddo
203
204!     New constant profile (average value)
205
206
207              zalpha=0.
208              zum=0.
209              zvm=0.
210              do iq=1,nq
211                zqm(iq) = 0.
212              end do
213              DO l = l1, l2
214                zalpha=zalpha+ABS(zh2(i,l)-zhm)*dsig(l)
215                zh2(i, l) = zhm
216!     modifs by RDW !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
217                zum=zum+dsig(l)*zu2(i,l)
218                zvm=zvm+dsig(l)*zv2(i,l)
219!                zum=zum+dsig(l)*zu(i,l)
220!                zvm=zvm+dsig(l)*zv(i,l)
221                do iq=1,nq
222                   zqm(iq) = zqm(iq)+dsig(l)*zq2(i,l,iq)
223!                   zqm(iq) = zqm(iq)+dsig(l)*zq(i,l,iq)
224!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
225
226!     to conserve tracers/ KE, we must calculate zum, zvm and zqm using
227!     the up-to-date column values. If we do not do this, there are cases
228!     where convection stops at one level and starts at the next where we
229!     can break conservation of stuff (particularly tracers) significantly.
230
231                end do
232              ENDDO
233              zalpha=zalpha/(zhm*(sig(l1)-sig(l2+1)))
234              zum=zum/(sig(l1)-sig(l2+1))
235              zvm=zvm/(sig(l1)-sig(l2+1))
236              do iq=1,nq
237                 zqm(iq) = zqm(iq)/(sig(l1)-sig(l2+1))
238              end do
239
240              IF(zalpha.GT.1.) THEN
241                 zalpha=1.
242              ELSE
243!                IF(zalpha.LT.0.) STOP
244                 IF(zalpha.LT.1.e-4) zalpha=1.e-4
245              ENDIF
246
247              DO l=l1,l2
248                 zu2(i,l)=zu2(i,l)+zalpha*(zum-zu2(i,l))
249                 zv2(i,l)=zv2(i,l)+zalpha*(zvm-zv2(i,l))
250                 do iq=1,nq
251!                  zq2(i,l,iq)=zq2(i,l,iq)+zalpha*(zqm(iq)-zq2(i,l,iq))
252                   zq2(i,l,iq)=zqm(iq)
253                 end do
254              ENDDO
255
256
257              l2 = l2 + 1
258
259            END IF   ! End of l1 to l2 instability treatment
260                     ! We now continue to test from l2 upwards
261
262          ENDDO   ! End of upwards loop on l2
263
264
265!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
266!     check conservation
267         cadjncons=0.0
268
269         if(cadjncons.lt.-1.e-6)then
270            print*,'convadj has just crashed...'
271            print*,'i  = ',i
272            print*,'l1 = ',l1
273            print*,'l2 = ',l2
274            print*,'cadjncons        = ',cadjncons
275         do l = 1, nlay
276            print*,'dsig         = ',dsig(l)
277         end do
278         do l = 1, nlay
279            print*,'dsig         = ',dsig(l)
280         end do
281         do l = 1, nlay
282            print*,'sig         = ',sig(l)
283         end do
284         do l = 1, nlay
285            print*,'pplay(ig,:)         = ',pplay(i,l)
286         end do
287         do l = 1, nlay+1
288            print*,'pplev(ig,:)         = ',pplev(i,l)
289         end do
290         do l = 1, nlay
291            print*,'ph(ig,:)         = ',ph(i,l)
292         end do
293         do l = 1, nlay
294            print*,'ph(ig,:)         = ',ph(i,l)
295         end do
296         do l = 1, nlay
297            print*,'ph(ig,:)         = ',ph(i,l)
298         end do
299         do l = 1, nlay
300            print*,'zh(ig,:)         = ',zh(i,l)
301         end do
302         do l = 1, nlay
303            print*,'zh2(ig,:)        = ',zh2(i,l)
304         end do
305         ! do l = 1, nlay
306         !    print*,'zq(ig,:,vap)     = ',zq(i,l,igcm_h2o_gas)
307         ! end do
308         ! do l = 1, nlay
309         !    print*,'zq2(ig,:,vap)    = ',zq2(i,l,igcm_h2o_gas)
310         ! end do
311         !    print*,'zqm(vap)         = ',zqm(igcm_h2o_gas)
312            print*,'jadrs=',jadrs
313
314            call abort
315         endif
316!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
317
318
319      ENDDO
320
321      DO l=1,nlay
322        DO ig=1,ngrid
323          pdhadj(ig,l)=(zh2(ig,l)-zh(ig,l))/ptimestep
324          pduadj(ig,l)=(zu2(ig,l)-zu(ig,l))/ptimestep
325          pdvadj(ig,l)=(zv2(ig,l)-zv(ig,l))/ptimestep
326        ENDDO
327      ENDDO
328
329      if(tracer) then
330        do iq=1, nq
331          do  l=1,nlay
332            DO ig=1,ngrid
333              pdqadj(ig,l,iq)=(zq2(ig,l,iq)-zq(ig,l,iq))/ptimestep
334            end do
335          end do
336        end do
337      end if
338
339
340!     output
341!      if (ngrid.eq.1) then
342!         ig=1
343!         iq =1
344!         write(*,*)'**** l, pq(ig,l,iq),zq(ig,l,iq),zq2(ig,l,iq)'
345!         do l=nlay,1,-1
346!           write(*,*) l, pq(ig,l,iq),zq(ig,l,iq),zq2(ig,l,iq)
347!         end do
348!      end if
349
350
351      return
352      end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.