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module yamada_m |
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IMPLICIT NONE |
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contains |
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SUBROUTINE yamada(ngrid, g, zlev, zlay, u, v, teta, q2, km, kn) |
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! From LMDZ4/libf/phylmd/yamada.F,v 1.1 2004/06/22 11:45:36 |
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USE dimens_m |
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USE dimphy |
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! ....................................................................... |
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! ....................................................................... |
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! g : g |
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! zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche |
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! de meme indice) |
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! 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 |
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| 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 |
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| 45 |
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| 46 |
INTEGER nlay |
| 47 |
PARAMETER (nlay=klev) |
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LOGICAL first |
| 50 |
SAVE first |
| 51 |
DATA first/.TRUE./ |
| 52 |
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| 53 |
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| 54 |
INTEGER ig, k |
| 55 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 115 |
! iterration pour determiner la longueur de melange |
| 116 |
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| 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 |
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