--- trunk/libf/phylmd/Conflx/conflx.f90 2011/09/23 12:28:01 52 +++ trunk/phylmd/Conflx/conflx.f90 2014/02/05 17:51:07 78 @@ -1,207 +1,182 @@ -SUBROUTINE conflx (dtime,pres_h,pres_f, & - t, q, con_t, con_q, pqhfl, w, & - d_t, d_q, rain, snow, & - pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, & - kcbot, kctop, kdtop, pmflxr, pmflxs) - - ! From LMDZ4/libf/phylmd/conflx.F,v 1.1.1.1 2004/05/19 12:53:08 - - use dimens_m - use dimphy - use SUPHEC_M - use yoethf_m - use fcttre +module conflx_m IMPLICIT none - !====================================================================== - ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19941014 - ! Objet: Schema flux de masse pour la convection - ! (schema de Tiedtke avec qqs modifications mineures) - ! Dec.97: Prise en compte des modifications introduites par - ! Olivier Boucher et Alexandre Armengaud pour melange - ! et lessivage des traceurs passifs. - !====================================================================== - ! Entree: - REAL, intent(in):: dtime ! pas d'integration (s) - REAL, intent(in):: pres_h(klon,klev+1) ! pression half-level (Pa) - REAL, intent(in):: pres_f(klon,klev)! pression full-level (Pa) - REAL, intent(in):: t(klon,klev) ! temperature (K) - REAL q(klon,klev) ! humidite specifique (g/g) - REAL w(klon,klev) ! vitesse verticale (Pa/s) - REAL con_t(klon,klev) ! convergence de temperature (K/s) - REAL con_q(klon,klev) ! convergence de l'eau vapeur (g/g/s) - REAL pqhfl(klon) ! evaporation (negative vers haut) mm/s - ! Sortie: - REAL d_t(klon,klev) ! incrementation de temperature - REAL d_q(klon,klev) ! incrementation d'humidite - REAL pmfu(klon,klev) ! flux masse (kg/m2/s) panache ascendant - REAL pmfd(klon,klev) ! flux masse (kg/m2/s) panache descendant - REAL pen_u(klon,klev) - REAL pen_d(klon,klev) - REAL pde_u(klon,klev) - REAL pde_d(klon,klev) - REAL rain(klon) ! pluie (mm/s) - REAL snow(klon) ! neige (mm/s) - REAL pmflxr(klon,klev+1) - REAL pmflxs(klon,klev+1) - INTEGER kcbot(klon) ! niveau du bas de la convection - INTEGER kctop(klon) ! niveau du haut de la convection - INTEGER kdtop(klon) ! niveau du haut des downdrafts - ! Local: - REAL pt(klon,klev) - REAL pq(klon,klev) - REAL pqs(klon,klev) - REAL pvervel(klon,klev) - LOGICAL land(klon) - ! - REAL d_t_bis(klon,klev) - REAL d_q_bis(klon,klev) - REAL paprs(klon,klev+1) - REAL paprsf(klon,klev) - REAL zgeom(klon,klev) - REAL zcvgq(klon,klev) - REAL zcvgt(klon,klev) - !AA - REAL zmfu(klon,klev) - REAL zmfd(klon,klev) - REAL zen_u(klon,klev) - REAL zen_d(klon,klev) - REAL zde_u(klon,klev) - REAL zde_d(klon,klev) - REAL zmflxr(klon,klev+1) - REAL zmflxs(klon,klev+1) - !AA - - ! - INTEGER i, k - REAL zdelta, zqsat - ! - ! - ! initialiser les variables de sortie (pour securite) - DO i = 1, klon - rain(i) = 0.0 - snow(i) = 0.0 - kcbot(i) = 0 - kctop(i) = 0 - kdtop(i) = 0 - ENDDO - DO k = 1, klev - DO i = 1, klon - d_t(i,k) = 0.0 - d_q(i,k) = 0.0 - pmfu(i,k) = 0.0 - pmfd(i,k) = 0.0 - pen_u(i,k) = 0.0 - pde_u(i,k) = 0.0 - pen_d(i,k) = 0.0 - pde_d(i,k) = 0.0 - zmfu(i,k) = 0.0 - zmfd(i,k) = 0.0 - zen_u(i,k) = 0.0 - zde_u(i,k) = 0.0 - zen_d(i,k) = 0.0 - zde_d(i,k) = 0.0 - ENDDO - ENDDO - DO k = 1, klev+1 - DO i = 1, klon - zmflxr(i,k) = 0.0 - zmflxs(i,k) = 0.0 - ENDDO - ENDDO - ! - ! calculer la nature du sol (pour l'instant, ocean partout) - DO i = 1, klon - land(i) = .FALSE. - ENDDO - ! - ! preparer les variables d'entree (attention: l'ordre des niveaux - ! verticaux augmente du haut vers le bas) - DO k = 1, klev - DO i = 1, klon - pt(i,k) = t(i,klev-k+1) - pq(i,k) = q(i,klev-k+1) - paprsf(i,k) = pres_f(i,klev-k+1) - paprs(i,k) = pres_h(i,klev+1-k+1) - pvervel(i,k) = w(i,klev+1-k) - zcvgt(i,k) = con_t(i,klev-k+1) - zcvgq(i,k) = con_q(i,klev-k+1) - ! - zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-pt(i,k))) - zqsat=R2ES*FOEEW ( pt(i,k), zdelta ) / paprsf(i,k) - zqsat=MIN(0.5,zqsat) - zqsat=zqsat/(1.-RETV *zqsat) - pqs(i,k) = zqsat - ENDDO - ENDDO - DO i = 1, klon - paprs(i,klev+1) = pres_h(i,1) - zgeom(i,klev) = RD * pt(i,klev) & - / (0.5*(paprs(i,klev+1)+paprsf(i,klev))) & - * (paprs(i,klev+1)-paprsf(i,klev)) - ENDDO - DO k = klev-1, 1, -1 - DO i = 1, klon - zgeom(i,k) = zgeom(i,k+1) & - + RD * 0.5*(pt(i,k+1)+pt(i,k)) / paprs(i,k+1) & - * (paprsf(i,k+1)-paprsf(i,k)) - ENDDO - ENDDO - ! - ! appeler la routine principale - ! - CALL flxmain(dtime, pt, pq, pqs, pqhfl, & - paprsf, paprs, zgeom, land, zcvgt, zcvgq, pvervel, & - rain, snow, kcbot, kctop, kdtop, & - zmfu, zmfd, zen_u, zde_u, zen_d, zde_d, & - d_t_bis, d_q_bis, zmflxr, zmflxs) - ! - !AA-------------------------------------------------------- - !AA rem : De la meme facon que l'on effectue le reindicage - !AA pour la temperature t et le champ q - !AA on reindice les flux necessaires a la convection - !AA des traceurs - !AA-------------------------------------------------------- - DO k = 1, klev - DO i = 1, klon - d_q(i,klev+1-k) = dtime*d_q_bis(i,k) - d_t(i,klev+1-k) = dtime*d_t_bis(i,k) - ENDDO - ENDDO - ! - DO i = 1, klon - pmfu(i,1)= 0. - pmfd(i,1)= 0. - pen_d(i,1)= 0. - pde_d(i,1)= 0. - ENDDO - - DO k = 2, klev - DO i = 1, klon - pmfu(i,klev+2-k)= zmfu(i,k) - pmfd(i,klev+2-k)= zmfd(i,k) - ENDDO - ENDDO - ! - DO k = 1, klev - DO i = 1, klon - pen_u(i,klev+1-k)= zen_u(i,k) - pde_u(i,klev+1-k)= zde_u(i,k) - ENDDO - ENDDO - ! - DO k = 1, klev-1 - DO i = 1, klon - pen_d(i,klev+1-k)= -zen_d(i,k+1) - pde_d(i,klev+1-k)= -zde_d(i,k+1) - ENDDO - ENDDO - - DO k = 1, klev+1 - DO i = 1, klon - pmflxr(i,klev+2-k)= zmflxr(i,k) - pmflxs(i,klev+2-k)= zmflxs(i,k) - ENDDO - ENDDO -END SUBROUTINE conflx +contains + + SUBROUTINE conflx (dtime, pres_h, pres_f, t, q, con_t, con_q, qhfl, w, & + d_t, d_q, rain, snow, mfu, mfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, kcbot, & + kctop, kdtop, pmflxr, pmflxs) + + ! From LMDZ4/libf/phylmd/conflx.F, version 1.1.1.1 2004/05/19 12:53:08 + + ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS) + ! Date: 1994/10/14 + + ! Objet: schéma en flux de masse pour la convection (schéma de + ! Tiedtke avec quelques modifications mineures) + + ! Décembre 1997 : prise en compte des modifications introduites + ! par Olivier Boucher et Alexandre Armengaud pour le mélange et le + ! lessivage des traceurs passifs. + + use flxmain_m, only: flxmain + USE dimphy, ONLY: klev, klon + USE suphec_m, ONLY: rd, retv, rtt + USE yoethf_m, ONLY: r2es + USE fcttre, ONLY: foeew + + REAL, intent(in):: dtime ! pas d'integration (s) + REAL, intent(in):: pres_h(:, :) ! (klon, klev + 1) pression half-level (Pa) + REAL, intent(in):: pres_f(:, :) ! (klon, klev) pression full-level (Pa) + REAL, intent(in):: t(:, :) ! (klon, klev) temperature (K) + REAL, intent(in):: q(:, :) ! (klon, klev) humidité spécifique (no dimension) + + REAL, intent(in):: con_t(:, :) + ! (klon, klev) convergence de temperature (K/s) + + REAL, intent(in):: con_q(:, :) + ! (klon, klev) convergence de l'eau vapeur (g/g/s) + + REAL, intent(in):: qhfl(:) ! (klon) evaporation (negative vers haut) mm/s + REAL, intent(in):: w(:, :) ! (klon, klev) vitesse verticale (Pa/s) + + REAL, intent(out):: d_t(:, :) ! (klon, klev) incrementation de temperature + REAL, intent(out):: d_q(:, :) ! (klon, klev) incrementation d'humidite + REAL, intent(out):: rain(:) ! (klon) pluie (mm/s) + REAL, intent(out):: snow(:) ! (klon) neige (mm/s) + + REAL, intent(out):: mfu(:, :) ! (klon, klev) + ! flux de masse (kg/m2/s) panache ascendant + + REAL, intent(out):: mfd(:, :) ! (klon, klev) + ! flux de masse (kg/m2/s) panache descendant + + REAL, intent(out):: pen_u(:, :) ! (klon, klev) + REAL, intent(out):: pde_u(:, :) ! (klon, klev) + REAL, intent(out):: pen_d(:, :) ! (klon, klev) + REAL, intent(out):: pde_d(:, :) ! (klon, klev) + INTEGER, intent(out):: kcbot(:) ! (klon) niveau du bas de la convection + INTEGER, intent(out):: kctop(:) ! (klon) niveau du haut de la convection + INTEGER, intent(out):: kdtop(:) ! (klon) niveau du haut des downdrafts + REAL, intent(out):: pmflxr(:, :) ! (klon, klev + 1) + REAL, intent(out):: pmflxs(:, :) ! (klon, klev + 1) + + ! Local: + + REAL qsen(klon, klev) + REAL pvervel(klon, klev) + LOGICAL land(klon) + + REAL d_t_bis(klon, klev) + REAL d_q_bis(klon, klev) + REAL paprs(klon, klev + 1) + REAL paprsf(klon, klev) + REAL zgeom(klon, klev) + REAL zcvgq(klon, klev) + REAL zcvgt(klon, klev) + + REAL zen_u(klon, klev) + REAL zen_d(klon, klev) + REAL zde_u(klon, klev) + REAL zde_d(klon, klev) + REAL zmflxr(klon, klev + 1) + REAL zmflxs(klon, klev + 1) + + INTEGER i, k + REAL zqsat + + !-------------------------------------------------------------------- + + ! Initialiser les variables de sortie (pour securité): + rain = 0. + snow = 0. + kcbot = 0 + kctop = 0 + kdtop = 0 + d_t = 0. + d_q = 0. + + zen_u = 0. + zde_u = 0. + zen_d = 0. + zde_d = 0. + zmflxr = 0. + zmflxs = 0. + + ! Calculer la nature du sol (pour l'instant, océan partout): + land = .FALSE. + + ! Préparer les variables d'entrée (attention: l'indice des niveaux + ! verticaux augmente du haut vers le bas) : + DO k = 1, klev + DO i = 1, klon + paprsf(i, k) = pres_f(i, klev-k + 1) + paprs(i, k) = pres_h(i, klev + 1-k + 1) + pvervel(i, k) = w(i, klev + 1-k) + zcvgt(i, k) = con_t(i, klev-k + 1) + zcvgq(i, k) = con_q(i, klev-k + 1) + + zqsat = MIN(0.5, R2ES * FOEEW(t(i, k), & + merge(0., 1., rtt < t(i, k))) / paprsf(i, k)) + qsen(i, k) = zqsat / (1. - RETV * zqsat) + ENDDO + ENDDO + DO i = 1, klon + paprs(i, klev + 1) = pres_h(i, 1) + zgeom(i, klev) = RD * t(i, klev) & + / (0.5*(paprs(i, klev + 1) + paprsf(i, klev))) & + * (paprs(i, klev + 1)-paprsf(i, klev)) + ENDDO + DO k = klev-1, 1, -1 + DO i = 1, klon + zgeom(i, k) = zgeom(i, k + 1) & + + RD * 0.5*(t(i, k + 1) + t(i, k)) / paprs(i, k + 1) & + * (paprsf(i, k + 1)-paprsf(i, k)) + ENDDO + ENDDO + + ! Appeler la routine principale : + CALL flxmain(dtime, t, q, qsen, qhfl, paprsf, paprs, zgeom, land, & + zcvgt, zcvgq, pvervel, rain, snow, kcbot, kctop, kdtop, mfu, mfd, & + zen_u, zde_u, zen_d, zde_d, d_t_bis, d_q_bis, zmflxr, zmflxs) + + ! De la même façon que l'on effectue le réindiçage pour la + ! température t et le champ q, on réindice les flux nécessaires à + ! la convection des traceurs. + DO k = 1, klev + DO i = 1, klon + d_q(i, klev + 1-k) = dtime*d_q_bis(i, k) + d_t(i, klev + 1-k) = dtime*d_t_bis(i, k) + ENDDO + ENDDO + + mfu = eoshift(mfu, shift=1, dim=2) + mfd = eoshift(mfd, shift=1, dim=2) + pen_d(:, 1)= 0. + pde_d(:, 1)= 0. + + DO k = 1, klev + DO i = 1, klon + pen_u(i, klev + 1-k)= zen_u(i, k) + pde_u(i, klev + 1-k)= zde_u(i, k) + ENDDO + ENDDO + + DO k = 1, klev-1 + DO i = 1, klon + pen_d(i, klev + 1-k)= -zen_d(i, k + 1) + pde_d(i, klev + 1-k)= -zde_d(i, k + 1) + ENDDO + ENDDO + + DO k = 1, klev + 1 + DO i = 1, klon + pmflxr(i, klev + 2-k)= zmflxr(i, k) + pmflxs(i, klev + 2-k)= zmflxs(i, k) + ENDDO + ENDDO + + END SUBROUTINE conflx + +end module conflx_m