1 |
module yamada_m |
2 |
|
3 |
IMPLICIT NONE |
4 |
|
5 |
contains |
6 |
|
7 |
SUBROUTINE yamada(ngrid, g, zlev, zlay, u, v, teta, q2, km, kn) |
8 |
|
9 |
! From LMDZ4/libf/phylmd/yamada.F,v 1.1 2004/06/22 11:45:36 |
10 |
|
11 |
USE dimens_m |
12 |
USE dimphy |
13 |
! ....................................................................... |
14 |
! ....................................................................... |
15 |
|
16 |
! g : g |
17 |
! zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche |
18 |
! de meme indice) |
19 |
! zlay : altitude au centre de chaque couche |
20 |
! u,v : vitesse au centre de chaque couche |
21 |
! (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
22 |
! teta : temperature potentielle au centre de chaque couche |
23 |
! (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
24 |
! q2 : $q^2$ au bas de chaque couche |
25 |
! (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
26 |
! (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
27 |
! km : diffusivite turbulente de quantite de mouvement (au bas de chaque |
28 |
! couche) |
29 |
! (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
30 |
! kn : diffusivite turbulente des scalaires (au bas de chaque couche) |
31 |
! (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
32 |
|
33 |
! ....................................................................... |
34 |
REAL, INTENT (IN) :: g |
35 |
REAL zlev(klon, klev+1) |
36 |
REAL zlay(klon, klev) |
37 |
REAL u(klon, klev) |
38 |
REAL v(klon, klev) |
39 |
REAL teta(klon, klev) |
40 |
REAL q2(klon, klev+1) |
41 |
REAL km(klon, klev+1) |
42 |
REAL kn(klon, klev+1) |
43 |
INTEGER ngrid |
44 |
|
45 |
|
46 |
INTEGER nlay |
47 |
PARAMETER (nlay=klev) |
48 |
|
49 |
LOGICAL first |
50 |
SAVE first |
51 |
DATA first/.TRUE./ |
52 |
|
53 |
|
54 |
INTEGER ig, k |
55 |
|
56 |
REAL ri, zrif, zalpha, zsm |
57 |
REAL rif(klon, klev+1), sm(klon, klev+1), alpha(klon, klev) |
58 |
|
59 |
REAL m2(klon, klev+1), dz(klon, klev+1), zq, n2(klon, klev+1) |
60 |
REAL l(klon, klev+1), l0(klon) |
61 |
|
62 |
REAL sq(klon), sqz(klon), zz(klon, klev+1) |
63 |
INTEGER iter |
64 |
|
65 |
REAL ric, rifc, b1, kap |
66 |
SAVE ric, rifc, b1, kap |
67 |
DATA ric, rifc, b1, kap/0.195, 0.191, 16.6, 0.3/ |
68 |
|
69 |
IF (0==1 .AND. first) THEN |
70 |
DO ig = 1, 1000 |
71 |
ri = (ig-800.)/500. |
72 |
IF (ri<ric) THEN |
73 |
zrif = frif(ri) |
74 |
ELSE |
75 |
zrif = rifc |
76 |
END IF |
77 |
IF (zrif<0.16) THEN |
78 |
zalpha = falpha(zrif) |
79 |
zsm = fsm(zrif) |
80 |
ELSE |
81 |
zalpha = 1.12 |
82 |
zsm = 0.085 |
83 |
END IF |
84 |
PRINT *, ri, rif, zalpha, zsm |
85 |
END DO |
86 |
first = .FALSE. |
87 |
END IF |
88 |
|
89 |
! Correction d'un bug sauvage a verifier. |
90 |
! do k=2,nlev |
91 |
DO k = 2, nlay |
92 |
DO ig = 1, ngrid |
93 |
dz(ig, k) = zlay(ig, k) - zlay(ig, k-1) |
94 |
m2(ig, k) = ((u(ig,k)-u(ig,k-1))**2+(v(ig,k)-v(ig, & |
95 |
k-1))**2)/(dz(ig,k)*dz(ig,k)) |
96 |
n2(ig, k) = g*2.*(teta(ig,k)-teta(ig,k-1))/(teta(ig,k-1)+teta(ig,k))/ & |
97 |
dz(ig, k) |
98 |
ri = n2(ig, k)/max(m2(ig,k), 1.E-10) |
99 |
IF (ri<ric) THEN |
100 |
rif(ig, k) = frif(ri) |
101 |
ELSE |
102 |
rif(ig, k) = rifc |
103 |
END IF |
104 |
IF (rif(ig,k)<0.16) THEN |
105 |
alpha(ig, k) = falpha(rif(ig,k)) |
106 |
sm(ig, k) = fsm(rif(ig,k)) |
107 |
ELSE |
108 |
alpha(ig, k) = 1.12 |
109 |
sm(ig, k) = 0.085 |
110 |
END IF |
111 |
zz(ig, k) = b1*m2(ig, k)*(1.-rif(ig,k))*sm(ig, k) |
112 |
END DO |
113 |
END DO |
114 |
|
115 |
! iterration pour determiner la longueur de melange |
116 |
|
117 |
DO ig = 1, ngrid |
118 |
l0(ig) = 100. |
119 |
END DO |
120 |
DO k = 2, klev - 1 |
121 |
DO ig = 1, ngrid |
122 |
l(ig, k) = l0(ig)*kap*zlev(ig, k)/(kap*zlev(ig,k)+l0(ig)) |
123 |
END DO |
124 |
END DO |
125 |
|
126 |
DO iter = 1, 10 |
127 |
DO ig = 1, ngrid |
128 |
sq(ig) = 1.E-10 |
129 |
sqz(ig) = 1.E-10 |
130 |
END DO |
131 |
DO k = 2, klev - 1 |
132 |
DO ig = 1, ngrid |
133 |
q2(ig, k) = l(ig, k)**2*zz(ig, k) |
134 |
l(ig, k) = min(l0(ig)*kap*zlev(ig,k)/(kap*zlev(ig, & |
135 |
k)+l0(ig)), 0.5*sqrt(q2(ig,k))/sqrt(max(n2(ig,k),1.E-10))) |
136 |
zq = sqrt(q2(ig,k)) |
137 |
sqz(ig) = sqz(ig) + zq*zlev(ig, k)*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
138 |
sq(ig) = sq(ig) + zq*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
139 |
END DO |
140 |
END DO |
141 |
DO ig = 1, ngrid |
142 |
l0(ig) = 0.2*sqz(ig)/sq(ig) |
143 |
END DO |
144 |
! (abd 3 5 2) print*,'ITER=',iter,' L0=',l0 |
145 |
|
146 |
END DO |
147 |
|
148 |
DO k = 2, klev |
149 |
DO ig = 1, ngrid |
150 |
l(ig, k) = min(l0(ig)*kap*zlev(ig,k)/(kap*zlev(ig, & |
151 |
k)+l0(ig)), 0.5*sqrt(q2(ig,k))/sqrt(max(n2(ig,k),1.E-10))) |
152 |
q2(ig, k) = l(ig, k)**2*zz(ig, k) |
153 |
km(ig, k) = l(ig, k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig, k) |
154 |
kn(ig, k) = km(ig, k)*alpha(ig, k) |
155 |
END DO |
156 |
END DO |
157 |
|
158 |
contains |
159 |
|
160 |
REAL function frif(ri) |
161 |
real ri |
162 |
frif = 0.6588*(ri+0.1776-sqrt(ri*ri-0.3221*ri+0.03156)) |
163 |
end function frif |
164 |
|
165 |
REAL function falpha(ri) |
166 |
real ri |
167 |
falpha = 1.318*(0.2231-ri)/(0.2341-ri) |
168 |
end function falpha |
169 |
|
170 |
REAL function fsm(ri) |
171 |
real ri |
172 |
fsm = 1.96*(0.1912-ri)*(0.2341-ri)/((1.-ri)*(0.2231-ri)) |
173 |
end function fsm |
174 |
|
175 |
END SUBROUTINE yamada |
176 |
|
177 |
end module yamada_m |