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trunk/phylmd/CV3_routines/cv3_prelim.f revision 82 by guez, Wed Mar 5 14:57:53 2014 UTC trunk/Sources/phylmd/CV30_routines/cv30_prelim.f revision 201 by guez, Mon Jun 6 17:42:15 2016 UTC
# Line 1  Line 1 
1    module cv30_prelim_m
2    
3        SUBROUTINE cv3_prelim(len,nd,ndp1,t,q,p,ph &    implicit none
                           ,lv,cpn,tv,gz,h,hm,th)  
             use cv3_param_m  
             use cvthermo  
       implicit none  
   
 !=====================================================================  
 ! --- CALCULATE ARRAYS OF GEOPOTENTIAL, HEAT CAPACITY & STATIC ENERGY  
 ! "ori": from convect4.3 (vectorized)  
 ! "convect3": to be exactly consistent with convect3  
 !=====================================================================  
   
 ! inputs:  
       integer len, nd, ndp1  
       real, intent(in):: t(len,nd)  
       real, intent(in):: q(len,nd)  
       real p(len,nd), ph(len,ndp1)  
   
 ! outputs:  
       real lv(len,nd), cpn(len,nd), tv(len,nd)  
       real gz(len,nd), h(len,nd), hm(len,nd)  
       real th(len,nd)  
   
 ! local variables:  
       integer k, i  
       real rdcp  
       real tvx,tvy ! convect3  
       real cpx(len,nd)  
   
   
   
 ! ori      do 110 k=1,nlp  
       do 110 k=1,nl ! convect3  
         do 100 i=1,len  
 !debug          lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)  
           lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)  
           cpn(i,k)=cpd*(1.0-q(i,k))+cpv*q(i,k)  
           cpx(i,k)=cpd*(1.0-q(i,k))+cl*q(i,k)  
 ! ori          tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)*epsim1)  
           tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)/eps-q(i,k))  
           rdcp=(rrd*(1.-q(i,k))+q(i,k)*rrv)/cpn(i,k)  
           th(i,k)=t(i,k)*(1000.0/p(i,k))**rdcp  
  100    continue  
  110  continue  
 !  
 ! gz = phi at the full levels (same as p).  
 !  
       do 120 i=1,len  
         gz(i,1)=0.0  
  120  continue  
 ! ori      do 140 k=2,nlp  
       do 140 k=2,nl ! convect3  
         do 130 i=1,len  
         tvx=t(i,k)*(1.+q(i,k)/eps-q(i,k))       !convect3  
         tvy=t(i,k-1)*(1.+q(i,k-1)/eps-q(i,k-1)) !convect3  
         gz(i,k)=gz(i,k-1)+0.5*rrd*(tvx+tvy)     &  
                 *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)      !convect3  
   
 ! ori         gz(i,k)=gz(i,k-1)+hrd*(tv(i,k-1)+tv(i,k))  
 ! ori    &         *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)  
  130    continue  
  140  continue  
 !  
 ! h  = phi + cpT (dry static energy).  
 ! hm = phi + cp(T-Tbase)+Lq  
 !  
 ! ori      do 170 k=1,nlp  
       do 170 k=1,nl ! convect3  
         do 160 i=1,len  
           h(i,k)=gz(i,k)+cpn(i,k)*t(i,k)  
           hm(i,k)=gz(i,k)+cpx(i,k)*(t(i,k)-t(i,1))+lv(i,k)*q(i,k)  
  160    continue  
  170  continue  
4    
5        return  contains
6        end  
7      SUBROUTINE cv30_prelim(t1, q1, p1, ph1, lv1, cpn1, tv1, gz1, h1, hm1, th1)
8    
9        USE cv30_param_m, ONLY: nl
10        USE cv_thermo_m, ONLY: clmcpv, eps
11        USE dimphy, ONLY: klev, klon
12        use SUPHEC_M, only: rcw, rlvtt, rcpd, rcpv, rd, rv
13    
14        ! Calculate arrays of geopotential, heat capacity and static energy
15    
16        real, intent(in):: t1(:, :) ! (klon, klev) temperature, in K
17        real, intent(in):: q1(:, :) ! (klon, klev) specific humidity
18        real, intent(in):: p1(:, :) ! (klon, klev) full level pressure, in hPa
19        real, intent(in):: ph1(:, :) ! (klon, klev + 1) half level pressure, in hPa
20    
21        ! outputs:
22    
23        real, intent(out):: lv1(:, :) ! (klon, nl)
24        ! specific latent heat of vaporization of water, in J kg-1
25        
26        real, intent(out):: cpn1(:, :) ! (klon, nl)
27        ! specific heat capacity at constant pressure of humid air, in J K-1 kg-1
28    
29        real tv1(:, :) ! (klon, klev)
30        real gz1(klon, klev), h1(klon, klev), hm1(klon, klev)
31        real, intent(out):: th1(:, :) ! (klon, nl) potential temperature, in K
32    
33        ! Local:
34        integer k, i
35        real kappa
36        real tvx, tvy
37        real cpx(klon, klev)
38    
39        !--------------------------------------------------------------
40    
41        do k = 1, nl
42           do i = 1, klon
43              lv1(i, k) =  rlvtt - clmcpv * (t1(i, k) - 273.15)
44              cpn1(i, k) = rcpd * (1. - q1(i, k)) + rcpv * q1(i, k)
45              cpx(i, k) = rcpd * (1. - q1(i, k)) + rcw * q1(i, k)
46              tv1(i, k) = t1(i, k) * (1. + q1(i, k) / eps - q1(i, k))
47              kappa = (rd * (1. - q1(i, k)) + q1(i, k) * rv) / cpn1(i, k)
48              th1(i, k) = t1(i, k) * (1000. / p1(i, k))**kappa
49           end do
50        end do
51    
52        ! gz1 = phi at the full levels (same as p1).
53    
54        do i = 1, klon
55           gz1(i, 1) = 0.
56        end do
57    
58        do k = 2, nl
59           do i = 1, klon
60              tvx = t1(i, k) * (1. + q1(i, k) / eps - q1(i, k))
61              tvy = t1(i, k - 1) * (1. + q1(i, k - 1) / eps - q1(i, k - 1))
62              gz1(i, k) = gz1(i, k - 1) + 0.5 * rd * (tvx + tvy) &
63                   * (p1(i, k - 1) - p1(i, k)) / ph1(i, k)
64           end do
65        end do
66    
67        ! h1 = phi + cpT (dry static energy).
68        ! hm1 = phi + cp(T1 - Tbase) + Lq
69    
70        do k = 1, nl
71           do i = 1, klon
72              h1(i, k) = gz1(i, k) + cpn1(i, k) * t1(i, k)
73              hm1(i, k) = gz1(i, k) + cpx(i, k) * (t1(i, k) - t1(i, 1)) &
74                   + lv1(i, k) * q1(i, k)
75           end do
76        end do
77    
78      end SUBROUTINE cv30_prelim
79    
80    end module cv30_prelim_m
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