source: trunk/LMDZ.TITAN/libf/phytitan/convadj.F @ 3567

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Another round of cleaning of dust and dummy tracers
JVO

File size: 9.1 KB
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,
6     &                   pdqadj)
7
8      USE tracer_h
9      use comcstfi_mod, only: g
10      use callkeys_mod, only: tracer
11
12      implicit none
13
14!==================================================================
15!     
16!     Purpose
17!     -------
18!     Calculates dry convective adjustment.
19!
20!     Authors
21!     -------
22!     Original author unknown.
23!     Modif. 2005 by F. Forget.
24!     
25!==================================================================
26
27!     ------------
28!     Declarations
29!     ------------
30
31
32!     Arguments
33!     ---------
34
35      INTEGER ngrid,nlay
36      REAL ptimestep
37      REAL ph(ngrid,nlay),pdhfi(ngrid,nlay),pdhadj(ngrid,nlay)
38      REAL pplay(ngrid,nlay),pplev(ngrid,nlay+1),ppopsk(ngrid,nlay)
39      REAL pu(ngrid,nlay),pdufi(ngrid,nlay),pduadj(ngrid,nlay)
40      REAL pv(ngrid,nlay),pdvfi(ngrid,nlay),pdvadj(ngrid,nlay)
41
42!     Tracers
43      integer nq
44      real pq(ngrid,nlay,nq), pdqfi(ngrid,nlay,nq)
45      real pdqadj(ngrid,nlay,nq)
46
47
48!     Local
49!     -----
50
51      INTEGER ig,i,l,l1,l2,jj
52      INTEGER jcnt, jadrs(ngrid)
53
54      REAL sig(nlay+1),sdsig(nlay),dsig(nlay)
55      REAL zu(ngrid,nlay),zv(ngrid,nlay)
56      REAL zh(ngrid,nlay)
57      REAL zu2(ngrid,nlay),zv2(ngrid,nlay)
58      REAL zh2(ngrid,nlay), zhc(ngrid,nlay)
59      REAL zhm,zsm,zdsm,zum,zvm,zalpha,zhmc
60
61!     Tracers
62      INTEGER iq
63      REAL zq(ngrid,nlay,nq), zq2(ngrid,nlay,nq)
64      REAL zqm(nq)
65      real A , B
66      save A, B
67!$OMP THREADPRIVATE(A,B)
68
69      real mtot1, mtot2 , mm1, mm2
70       integer l1ref, l2ref
71      LOGICAL vtest(ngrid),down, firstcall
72      save firstcall
73      data firstcall/.true./
74!$OMP THREADPRIVATE(firstcall)
75
76!     for conservation test
77      real masse,cadjncons
78
79      EXTERNAL SCOPY
80
81!     --------------
82!     Initialisation
83!     --------------
84
85      IF (firstcall) THEN
86        firstcall=.false.
87      ENDIF ! of IF (firstcall)
88     
89      DO l=1,nlay
90         DO ig=1,ngrid
91            zh(ig,l)=ph(ig,l)+pdhfi(ig,l)*ptimestep
92            zu(ig,l)=pu(ig,l)+pdufi(ig,l)*ptimestep
93            zv(ig,l)=pv(ig,l)+pdvfi(ig,l)*ptimestep
94         ENDDO
95      ENDDO
96
97      if(tracer) then     
98        DO iq =1, nq
99         DO l=1,nlay
100           DO ig=1,ngrid
101              zq(ig,l,iq)=pq(ig,l,iq)+pdqfi(ig,l,iq)*ptimestep
102           ENDDO
103         ENDDO
104        ENDDO
105      end if
106
107      CALL scopy(ngrid*nlay,zh,1,zh2,1)
108      CALL scopy(ngrid*nlay,zu,1,zu2,1)
109      CALL scopy(ngrid*nlay,zv,1,zv2,1)
110      CALL scopy(ngrid*nlay*nq,zq,1,zq2,1)
111
112!     -----------------------------
113!     Detection of unstable columns
114!     -----------------------------
115!     If ph(above) < ph(below) we set vtest=.true.
116
117      DO ig=1,ngrid
118        vtest(ig)=.false.
119      ENDDO
120
121      CALL scopy(ngrid*nlay,zh2,1,zhc,1)
122
123!     Find out which grid points are convectively unstable
124      DO l=2,nlay
125        DO ig=1,ngrid
126          IF(zhc(ig,l).LT.zhc(ig,l-1)) vtest(ig)=.true.
127        ENDDO
128      ENDDO
129
130!     Make a list of them
131      jcnt=0
132      DO ig=1,ngrid
133         IF(vtest(ig)) THEN
134            jcnt=jcnt+1
135            jadrs(jcnt)=ig
136         ENDIF
137      ENDDO
138
139
140!     ---------------------------------------------------------------
141!     Adjustment of the "jcnt" unstable profiles indicated by "jadrs"
142!     ---------------------------------------------------------------
143
144      DO jj = 1, jcnt   ! loop on every convective grid point
145
146          i = jadrs(jj)
147 
148!     Calculate sigma in this column
149          DO l=1,nlay+1
150            sig(l)=pplev(i,l)/pplev(i,1)
151       
152          ENDDO
153         DO l=1,nlay
154            dsig(l)=sig(l)-sig(l+1)
155            sdsig(l)=ppopsk(i,l)*dsig(l)
156         ENDDO
157          l2 = 1
158
159!     Test loop upwards on l2
160
161          DO
162            l2 = l2 + 1
163            IF (l2 .GT. nlay) EXIT
164            IF (zhc(i, l2) .LT. zhc(i, l2-1)) THEN
165 
166!     l2 is the highest level of the unstable column
167 
168              l1 = l2 - 1
169              l  = l1
170              zsm = sdsig(l2)
171              zdsm = dsig(l2)
172              zhm = zh2(i, l2)
173
174!     Test loop downwards
175
176              DO
177                zsm = zsm + sdsig(l)
178                zdsm = zdsm + dsig(l)
179                zhm = zhm + sdsig(l) * (zh2(i, l) - zhm) / zsm
180                zhmc = zhm
181 
182!     do we have to extend the column downwards?
183 
184                down = .false.
185                IF (l1 .ne. 1) then    !--  and then
186                  IF (zhmc .lt. zhc(i, l1-1)) then
187                    down = .true.
188                  END IF
189                END IF
190 
191                ! this could be a problem...
192
193                if (down) then
194 
195                  l1 = l1 - 1
196                  l  = l1
197 
198                else
199 
200!     can we extend the column upwards?
201 
202                  if (l2 .eq. nlay) exit
203 
204                  if (zhc(i, l2+1) .ge. zhmc) exit
205
206                  l2 = l2 + 1
207                  l  = l2
208
209                end if
210
211              enddo
212
213!     New constant profile (average value)
214
215
216              zalpha=0.
217              zum=0.
218              zvm=0.
219              do iq=1,nq
220                zqm(iq) = 0.
221              end do
222              DO l = l1, l2
223                zalpha=zalpha+ABS(zh2(i,l)-zhm)*dsig(l)
224                zh2(i, l) = zhm
225!     modifs by RDW !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
226                zum=zum+dsig(l)*zu2(i,l)
227                zvm=zvm+dsig(l)*zv2(i,l)
228!                zum=zum+dsig(l)*zu(i,l)
229!                zvm=zvm+dsig(l)*zv(i,l)
230                do iq=1,nq
231                   zqm(iq) = zqm(iq)+dsig(l)*zq2(i,l,iq)
232!                   zqm(iq) = zqm(iq)+dsig(l)*zq(i,l,iq)
233!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
234
235!     to conserve tracers/ KE, we must calculate zum, zvm and zqm using
236!     the up-to-date column values. If we do not do this, there are cases
237!     where convection stops at one level and starts at the next where we
238!     can break conservation of stuff (particularly tracers) significantly.
239
240                end do
241              ENDDO
242              zalpha=zalpha/(zhm*(sig(l1)-sig(l2+1)))
243              zum=zum/(sig(l1)-sig(l2+1))
244              zvm=zvm/(sig(l1)-sig(l2+1))
245              do iq=1,nq
246                 zqm(iq) = zqm(iq)/(sig(l1)-sig(l2+1))
247              end do
248
249              IF(zalpha.GT.1.) THEN
250                 zalpha=1.
251              ELSE
252!                IF(zalpha.LT.0.) STOP
253                 IF(zalpha.LT.1.e-4) zalpha=1.e-4
254              ENDIF
255
256              DO l=l1,l2
257                 zu2(i,l)=zu2(i,l)+zalpha*(zum-zu2(i,l))
258                 zv2(i,l)=zv2(i,l)+zalpha*(zvm-zv2(i,l))
259                 do iq=1,nq
260!                  zq2(i,l,iq)=zq2(i,l,iq)+zalpha*(zqm(iq)-zq2(i,l,iq))
261                   zq2(i,l,iq)=zqm(iq)
262                 end do
263              ENDDO
264
265
266              l2 = l2 + 1
267
268            END IF   ! End of l1 to l2 instability treatment
269                     ! We now continue to test from l2 upwards
270
271          ENDDO   ! End of upwards loop on l2
272
273
274!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
275!     check conservation
276         cadjncons=0.0
277
278         if(cadjncons.lt.-1.e-6)then
279            print*,'convadj has just crashed...'
280            print*,'i  = ',i
281            print*,'l1 = ',l1
282            print*,'l2 = ',l2
283            print*,'cadjncons        = ',cadjncons
284         do l = 1, nlay
285            print*,'dsig         = ',dsig(l)
286         end do         
287         do l = 1, nlay
288            print*,'dsig         = ',dsig(l)
289         end do
290         do l = 1, nlay
291            print*,'sig         = ',sig(l)
292         end do
293         do l = 1, nlay
294            print*,'pplay(ig,:)         = ',pplay(i,l)
295         end do
296         do l = 1, nlay+1
297            print*,'pplev(ig,:)         = ',pplev(i,l)
298         end do
299         do l = 1, nlay
300            print*,'ph(ig,:)         = ',ph(i,l)
301         end do
302         do l = 1, nlay
303            print*,'ph(ig,:)         = ',ph(i,l)
304         end do
305         do l = 1, nlay
306            print*,'ph(ig,:)         = ',ph(i,l)
307         end do
308         do l = 1, nlay
309            print*,'zh(ig,:)         = ',zh(i,l)
310         end do
311         do l = 1, nlay
312            print*,'zh2(ig,:)        = ',zh2(i,l)
313         end do
314         print*,'jadrs=',jadrs
315
316            call abort
317         endif
318!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
319
320
321      ENDDO
322
323      DO l=1,nlay
324        DO ig=1,ngrid
325          pdhadj(ig,l)=(zh2(ig,l)-zh(ig,l))/ptimestep
326          pduadj(ig,l)=(zu2(ig,l)-zu(ig,l))/ptimestep
327          pdvadj(ig,l)=(zv2(ig,l)-zv(ig,l))/ptimestep
328        ENDDO
329      ENDDO
330
331      if(tracer) then
332        do iq=1, nq
333          do  l=1,nlay
334            DO ig=1,ngrid
335              pdqadj(ig,l,iq)=(zq2(ig,l,iq)-zq(ig,l,iq))/ptimestep
336            end do
337          end do
338        end do
339      end if
340
341
342!     output
343!      if (ngrid.eq.1) then
344!         ig=1
345!         iq =1
346!         write(*,*)'**** l, pq(ig,l,iq),zq(ig,l,iq),zq2(ig,l,iq)' 
347!         do l=nlay,1,-1
348!           write(*,*) l, pq(ig,l,iq),zq(ig,l,iq),zq2(ig,l,iq)
349!         end do
350!      end if
351
352
353      return
354      end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.