| 1 | SUBROUTINE convadj(ngrid,nlay,nq,ptimestep, |
|---|
| 2 | S pplay,pplev,ppopsk, |
|---|
| 3 | $ pu,pv,ph,pq, |
|---|
| 4 | $ pdufi,pdvfi,pdhfi,pdqfi, |
|---|
| 5 | $ pduadj,pdvadj,pdhadj, |
|---|
| 6 | $ pdqadj) |
|---|
| 7 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 8 | |
|---|
| 9 | c======================================================================= |
|---|
| 10 | c |
|---|
| 11 | c ajustement convectif sec |
|---|
| 12 | c on ajoute les tendances pdhfi au profil pdh avant l'ajustement |
|---|
| 13 | c SPECIAL VERSION : if one tracer is CO2, take into account the |
|---|
| 14 | c Molecular mass variation (e.g. when CO2 condense) to trigger |
|---|
| 15 | c convection F. Forget 01/2005 |
|---|
| 16 | c |
|---|
| 17 | c======================================================================= |
|---|
| 18 | |
|---|
| 19 | c----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 20 | c declarations: |
|---|
| 21 | c ------------- |
|---|
| 22 | |
|---|
| 23 | #include "dimensions.h" |
|---|
| 24 | #include "dimphys.h" |
|---|
| 25 | #include "comcstfi.h" |
|---|
| 26 | #include "callkeys.h" |
|---|
| 27 | #include "tracer.h" |
|---|
| 28 | |
|---|
| 29 | |
|---|
| 30 | c arguments: |
|---|
| 31 | c ---------- |
|---|
| 32 | |
|---|
| 33 | INTEGER ngrid,nlay |
|---|
| 34 | REAL ptimestep |
|---|
| 35 | REAL ph(ngrid,nlay),pdhfi(ngrid,nlay),pdhadj(ngrid,nlay) |
|---|
| 36 | REAL pplay(ngrid,nlay),pplev(ngrid,nlay+1),ppopsk(ngrid,nlay) |
|---|
| 37 | REAL pu(ngrid,nlay),pdufi(ngrid,nlay),pduadj(ngrid,nlay) |
|---|
| 38 | REAL pv(ngrid,nlay),pdvfi(ngrid,nlay),pdvadj(ngrid,nlay) |
|---|
| 39 | |
|---|
| 40 | c Traceurs : |
|---|
| 41 | integer nq |
|---|
| 42 | real pq(ngrid,nlay,nq), pdqfi(ngrid,nlay,nq) |
|---|
| 43 | real pdqadj(ngrid,nlay,nq) |
|---|
| 44 | |
|---|
| 45 | |
|---|
| 46 | c local: |
|---|
| 47 | c ------ |
|---|
| 48 | |
|---|
| 49 | INTEGER ig,i,l,l1,l2,jj |
|---|
| 50 | INTEGER jcnt, jadrs(ngridmx) |
|---|
| 51 | |
|---|
| 52 | REAL sig(nlayermx+1),sdsig(nlayermx),dsig(nlayermx) |
|---|
| 53 | REAL zu(ngridmx,nlayermx),zv(ngridmx,nlayermx) |
|---|
| 54 | REAL zh(ngridmx,nlayermx) |
|---|
| 55 | REAL zu2(ngridmx,nlayermx),zv2(ngridmx,nlayermx) |
|---|
| 56 | REAL zh2(ngridmx,nlayermx), zhc(ngridmx,nlayermx) |
|---|
| 57 | REAL zhm,zsm,zdsm,zum,zvm,zalpha,zhmc |
|---|
| 58 | |
|---|
| 59 | |
|---|
| 60 | c Traceurs : |
|---|
| 61 | INTEGER iq,ico2 |
|---|
| 62 | save ico2 |
|---|
| 63 | REAL zq(ngridmx,nlayermx,nqmx), zq2(ngridmx,nlayermx,nqmx) |
|---|
| 64 | REAL zqm(nqmx),zqco2m |
|---|
| 65 | real m_co2, m_noco2, A , B |
|---|
| 66 | save A, B |
|---|
| 67 | c Temporaire (for diagnostic) |
|---|
| 68 | c REAL diag_alpha(ngridmx) |
|---|
| 69 | |
|---|
| 70 | real mtot1, mtot2 , mm1, mm2 |
|---|
| 71 | integer l1ref, l2ref |
|---|
| 72 | LOGICAL vtest(ngridmx),down,firstcall |
|---|
| 73 | save firstcall |
|---|
| 74 | data firstcall/.true./ |
|---|
| 75 | |
|---|
| 76 | EXTERNAL SCOPY |
|---|
| 77 | c |
|---|
| 78 | c----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 79 | c initialisation: |
|---|
| 80 | c --------------- |
|---|
| 81 | c |
|---|
| 82 | IF (firstcall) THEN |
|---|
| 83 | IF(ngrid.NE.ngridmx) THEN |
|---|
| 84 | PRINT* |
|---|
| 85 | PRINT*,'STOP dans convadj' |
|---|
| 86 | PRINT*,'ngrid =',ngrid |
|---|
| 87 | PRINT*,'ngridmx =',ngridmx |
|---|
| 88 | ENDIF |
|---|
| 89 | ico2=0 |
|---|
| 90 | if (tracer) then |
|---|
| 91 | c Prepare Special treatment if one of the tracer is CO2 gas |
|---|
| 92 | do iq=1,nqmx |
|---|
| 93 | if (noms(iq).eq."co2") then |
|---|
| 94 | ico2=iq |
|---|
| 95 | m_co2 = 44.01E-3 ! CO2 molecular mass (kg/mol) |
|---|
| 96 | m_noco2 = 33.37E-3 ! Non condensible mol mass (kg/mol) |
|---|
| 97 | c Compute A and B coefficient use to compute |
|---|
| 98 | c mean molecular mass Mair defined by |
|---|
| 99 | c 1/Mair = q(ico2)/m_co2 + (1-q(ico2))/m_noco2 |
|---|
| 100 | c 1/Mair = A*q(ico2) + B |
|---|
| 101 | A =(1/m_co2 - 1/m_noco2) |
|---|
| 102 | B=1/m_noco2 |
|---|
| 103 | end if |
|---|
| 104 | enddo |
|---|
| 105 | firstcall=.false. |
|---|
| 106 | endif |
|---|
| 107 | ENDIF |
|---|
| 108 | |
|---|
| 109 | c |
|---|
| 110 | c----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 111 | c detection des profils a modifier: |
|---|
| 112 | c --------------------------------- |
|---|
| 113 | c si le profil est a modifier |
|---|
| 114 | c (i.e. ph(niv_sup) < ph(niv_inf) ) |
|---|
| 115 | c alors le tableau "vtest" est mis a .TRUE. ; |
|---|
| 116 | c sinon, il reste a sa valeur initiale (.FALSE.) |
|---|
| 117 | c cette operation est vectorisable |
|---|
| 118 | c On en profite pour copier la valeur initiale de "ph" |
|---|
| 119 | c dans le champ de travail "zh" |
|---|
| 120 | |
|---|
| 121 | |
|---|
| 122 | DO l=1,nlay |
|---|
| 123 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 124 | zh(ig,l)=ph(ig,l)+pdhfi(ig,l)*ptimestep |
|---|
| 125 | zu(ig,l)=pu(ig,l)+pdufi(ig,l)*ptimestep |
|---|
| 126 | zv(ig,l)=pv(ig,l)+pdvfi(ig,l)*ptimestep |
|---|
| 127 | ENDDO |
|---|
| 128 | ENDDO |
|---|
| 129 | |
|---|
| 130 | if(tracer) then |
|---|
| 131 | DO iq =1, nq |
|---|
| 132 | DO l=1,nlay |
|---|
| 133 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 134 | zq(ig,l,iq)=pq(ig,l,iq)+pdqfi(ig,l,iq)*ptimestep |
|---|
| 135 | ENDDO |
|---|
| 136 | ENDDO |
|---|
| 137 | ENDDO |
|---|
| 138 | end if |
|---|
| 139 | |
|---|
| 140 | |
|---|
| 141 | CALL scopy(ngrid*nlay,zh,1,zh2,1) |
|---|
| 142 | CALL scopy(ngrid*nlay,zu,1,zu2,1) |
|---|
| 143 | CALL scopy(ngrid*nlay,zv,1,zv2,1) |
|---|
| 144 | CALL scopy(ngrid*nlay*nq,zq,1,zq2,1) |
|---|
| 145 | |
|---|
| 146 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 147 | vtest(ig)=.FALSE. |
|---|
| 148 | ENDDO |
|---|
| 149 | c |
|---|
| 150 | if (ico2.ne.0) then |
|---|
| 151 | c Special case if one of the tracer is CO2 gas |
|---|
| 152 | DO l=1,nlay |
|---|
| 153 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 154 | zhc(ig,l) = zh2(ig,l)*(A*zq2(ig,l,ico2)+B) |
|---|
| 155 | ENDDO |
|---|
| 156 | ENDDO |
|---|
| 157 | else |
|---|
| 158 | CALL scopy(ngrid*nlay,zh2,1,zhc,1) |
|---|
| 159 | end if |
|---|
| 160 | |
|---|
| 161 | |
|---|
| 162 | |
|---|
| 163 | DO l=2,nlay |
|---|
| 164 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 165 | IF(zhc(ig,l).LT.zhc(ig,l-1)) vtest(ig)=.TRUE. |
|---|
| 166 | ENDDO |
|---|
| 167 | ENDDO |
|---|
| 168 | c |
|---|
| 169 | jcnt=0 |
|---|
| 170 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 171 | IF(vtest(ig)) THEN |
|---|
| 172 | jcnt=jcnt+1 |
|---|
| 173 | jadrs(jcnt)=ig |
|---|
| 174 | ENDIF |
|---|
| 175 | ENDDO |
|---|
| 176 | |
|---|
| 177 | |
|---|
| 178 | c----------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 179 | c Ajustement des "jcnt" profils instables indices par "jadrs": |
|---|
| 180 | c ------------------------------------------------------------ |
|---|
| 181 | c |
|---|
| 182 | DO jj = 1, jcnt ! loop on every convective grid point |
|---|
| 183 | c |
|---|
| 184 | i = jadrs(jj) |
|---|
| 185 | |
|---|
| 186 | c Calcul des niveaux sigma sur cette colonne |
|---|
| 187 | DO l=1,nlay+1 |
|---|
| 188 | sig(l)=pplev(i,l)/pplev(i,1) |
|---|
| 189 | |
|---|
| 190 | ENDDO |
|---|
| 191 | DO l=1,nlay |
|---|
| 192 | dsig(l)=sig(l)-sig(l+1) |
|---|
| 193 | sdsig(l)=ppopsk(i,l)*dsig(l) |
|---|
| 194 | ENDDO |
|---|
| 195 | l2 = 1 |
|---|
| 196 | c |
|---|
| 197 | c -- boucle de sondage vers le haut |
|---|
| 198 | c |
|---|
| 199 | cins$ Loop vers le haut sur l2 |
|---|
| 200 | DO |
|---|
| 201 | c |
|---|
| 202 | l2 = l2 + 1 |
|---|
| 203 | IF (l2 .GT. nlay) EXIT |
|---|
| 204 | IF (zhc(i, l2) .LT. zhc(i, l2-1)) THEN |
|---|
| 205 | |
|---|
| 206 | c -- l2 est le niveau le plus haut de la colonne instable |
|---|
| 207 | |
|---|
| 208 | l1 = l2 - 1 |
|---|
| 209 | l = l1 |
|---|
| 210 | zsm = sdsig(l2) |
|---|
| 211 | zdsm = dsig(l2) |
|---|
| 212 | zhm = zh2(i, l2) |
|---|
| 213 | if(ico2.ne.0) zqco2m = zq2(i,l2,ico2) |
|---|
| 214 | c |
|---|
| 215 | c -- boucle de sondage vers le bas |
|---|
| 216 | c Loop |
|---|
| 217 | DO |
|---|
| 218 | c |
|---|
| 219 | zsm = zsm + sdsig(l) |
|---|
| 220 | zdsm = zdsm + dsig(l) |
|---|
| 221 | zhm = zhm + sdsig(l) * (zh2(i, l) - zhm) / zsm |
|---|
| 222 | if(ico2.ne.0) then |
|---|
| 223 | zqco2m = |
|---|
| 224 | & zqco2m + dsig(l) * (zq2(i,l,ico2) - zqco2m) / zdsm |
|---|
| 225 | zhmc = zhm*(A*zqco2m+B) |
|---|
| 226 | else |
|---|
| 227 | zhmc = zhm |
|---|
| 228 | end if |
|---|
| 229 | |
|---|
| 230 | c -- doit on etendre la colonne vers le bas ? |
|---|
| 231 | |
|---|
| 232 | down = .FALSE. |
|---|
| 233 | IF (l1 .NE. 1) THEN !-- and then |
|---|
| 234 | IF (zhmc .LT. zhc(i, l1-1)) THEN |
|---|
| 235 | down = .TRUE. |
|---|
| 236 | END IF |
|---|
| 237 | END IF |
|---|
| 238 | |
|---|
| 239 | IF (down) THEN |
|---|
| 240 | |
|---|
| 241 | l1 = l1 - 1 |
|---|
| 242 | l = l1 |
|---|
| 243 | |
|---|
| 244 | ELSE |
|---|
| 245 | |
|---|
| 246 | c -- peut on etendre la colonne vers le haut ? |
|---|
| 247 | |
|---|
| 248 | IF (l2 .EQ. nlay) EXIT |
|---|
| 249 | |
|---|
| 250 | IF (zhc(i, l2+1) .GE. zhmc) EXIT |
|---|
| 251 | c |
|---|
| 252 | l2 = l2 + 1 |
|---|
| 253 | l = l2 |
|---|
| 254 | c |
|---|
| 255 | END IF |
|---|
| 256 | c |
|---|
| 257 | cins$ End Loop |
|---|
| 258 | ENDDO |
|---|
| 259 | c |
|---|
| 260 | c -- nouveau profil : constant (valeur moyenne) |
|---|
| 261 | c |
|---|
| 262 | zalpha=0. |
|---|
| 263 | zum=0. |
|---|
| 264 | zvm=0. |
|---|
| 265 | do iq=1,nq |
|---|
| 266 | zqm(iq) = 0. |
|---|
| 267 | end do |
|---|
| 268 | DO l = l1, l2 |
|---|
| 269 | if(ico2.ne.0) then |
|---|
| 270 | zalpha=zalpha+ |
|---|
| 271 | & ABS(zhc(i,l)/(A+B*zqco2m) -zhm)*dsig(l) |
|---|
| 272 | else |
|---|
| 273 | zalpha=zalpha+ABS(zh2(i,l)-zhm)*dsig(l) |
|---|
| 274 | endif |
|---|
| 275 | zh2(i, l) = zhm |
|---|
| 276 | zum=zum+dsig(l)*zu(i,l) |
|---|
| 277 | zvm=zvm+dsig(l)*zv(i,l) |
|---|
| 278 | do iq=1,nq |
|---|
| 279 | zqm(iq) = zqm(iq)+dsig(l)*zq(i,l,iq) |
|---|
| 280 | end do |
|---|
| 281 | ENDDO |
|---|
| 282 | zalpha=zalpha/(zhm*(sig(l1)-sig(l2+1))) |
|---|
| 283 | zum=zum/(sig(l1)-sig(l2+1)) |
|---|
| 284 | zvm=zvm/(sig(l1)-sig(l2+1)) |
|---|
| 285 | do iq=1,nq |
|---|
| 286 | zqm(iq) = zqm(iq)/(sig(l1)-sig(l2+1)) |
|---|
| 287 | end do |
|---|
| 288 | |
|---|
| 289 | IF(zalpha.GT.1.) THEN |
|---|
| 290 | zalpha=1. |
|---|
| 291 | ELSE |
|---|
| 292 | c IF(zalpha.LT.0.) STOP |
|---|
| 293 | IF(zalpha.LT.1.e-4) zalpha=1.e-4 |
|---|
| 294 | ENDIF |
|---|
| 295 | |
|---|
| 296 | DO l=l1,l2 |
|---|
| 297 | zu2(i,l)=zu2(i,l)+zalpha*(zum-zu2(i,l)) |
|---|
| 298 | zv2(i,l)=zv2(i,l)+zalpha*(zvm-zv2(i,l)) |
|---|
| 299 | do iq=1,nq |
|---|
| 300 | c zq2(i,l,iq)=zq2(i,l,iq)+zalpha*(zqm(iq)-zq2(i,l,iq)) |
|---|
| 301 | zq2(i,l,iq)=zqm(iq) |
|---|
| 302 | end do |
|---|
| 303 | ENDDO |
|---|
| 304 | c diag_alpha(i)=zalpha !temporaire |
|---|
| 305 | if (ico2.ne.0) then |
|---|
| 306 | DO l=l1, l2 |
|---|
| 307 | zhc(i,l) = zh2(i,l)*(A*zq2(i,l,ico2)+B) |
|---|
| 308 | ENDDO |
|---|
| 309 | end if |
|---|
| 310 | |
|---|
| 311 | |
|---|
| 312 | l2 = l2 + 1 |
|---|
| 313 | c |
|---|
| 314 | END IF ! fin traitement instabilité entre l1 et l2. |
|---|
| 315 | c On repart pour test à partir du l2 au dessus... |
|---|
| 316 | ENDDO ! End Loop sur l2 vers le haut |
|---|
| 317 | c |
|---|
| 318 | ENDDO |
|---|
| 319 | c |
|---|
| 320 | DO l=1,nlay |
|---|
| 321 | DO ig=1,ngrid |
|---|
| 322 | pdhadj(ig,l)=(zh2(ig,l)-zh(ig,l))/ptimestep |
|---|
| 323 | pduadj(ig,l)=(zu2(ig,l)-zu(ig,l))/ptimestep |
|---|
| 324 | pdvadj(ig,l)=(zv2(ig,l)-zv(ig,l))/ptimestep |
|---|
| 325 | ENDDO |
|---|
| 326 | ENDDO |
|---|
| 327 | |
|---|
| 328 | if(tracer) then |
|---|
| 329 | do iq=1, nq |
|---|
| 330 | do l=1,nlay |
|---|
| 331 | do ig=1, ngrid |
|---|
| 332 | pdqadj(ig,l,iq)=(zq2(ig,l,iq)-zq(ig,l,iq))/ptimestep |
|---|
| 333 | end do |
|---|
| 334 | end do |
|---|
| 335 | end do |
|---|
| 336 | end if |
|---|
| 337 | |
|---|
| 338 | c outpu |
|---|
| 339 | if (ngrid.eq.1) then |
|---|
| 340 | ig=1 |
|---|
| 341 | iq =1 |
|---|
| 342 | write(*,*)'**** l, pq(ig,l,iq),zq(ig,l,iq),zq2(ig,l,iq)' |
|---|
| 343 | do l=nlay,1,-1 |
|---|
| 344 | write(*,*) l, pq(ig,l,iq),zq(ig,l,iq),zq2(ig,l,iq) |
|---|
| 345 | end do |
|---|
| 346 | end if |
|---|
| 347 | |
|---|
| 348 | |
|---|
| 349 | RETURN |
|---|
| 350 | END |
|---|
