| 1 |
module flxmain_m |
| 2 |
|
| 3 |
IMPLICIT none |
| 4 |
|
| 5 |
contains |
| 6 |
|
| 7 |
SUBROUTINE flxmain(dtime, pt, pqen, pqsen, pqhfl, pap, paph, pgeo, ldland, & |
| 8 |
ptte, pqte, pvervel, prsfc, pssfc, kcbot, kctop, kdtop, pmfu, pmfd, & |
| 9 |
pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, dt_con, dq_con, pmflxr, pmflxs) |
| 10 |
|
| 11 |
USE dimphy, ONLY: klev, klon |
| 12 |
use flxasc_m, only: flxasc |
| 13 |
use flxflux_m, only: flxflux |
| 14 |
use flxini_m, only: flxini |
| 15 |
USE suphec_m, ONLY: rcpd, retv, rg, rlvtt |
| 16 |
USE yoecumf, ONLY: flxsetup, cmfdeps, entrpen, entrscv, lmfdd |
| 17 |
USE yoethf_m, ONLY: r4les, r5les |
| 18 |
|
| 19 |
REAL, intent(in):: dtime |
| 20 |
REAL, intent(in):: pt(klon, klev) |
| 21 |
real pqen(klon, klev) |
| 22 |
real, intent(inout):: pqsen(klon, klev) |
| 23 |
REAL, intent(in):: pqhfl(klon) |
| 24 |
real pap(klon, klev), paph(klon, klev+1) |
| 25 |
REAL, intent(in):: pgeo(klon, klev) |
| 26 |
LOGICAL ldland(klon) |
| 27 |
REAL ptte(klon, klev) |
| 28 |
REAL pqte(klon, klev) |
| 29 |
REAL pvervel(klon, klev) |
| 30 |
REAL prsfc(klon), pssfc(klon) |
| 31 |
INTEGER kcbot(klon), kctop(klon) |
| 32 |
INTEGER kdtop(klon) |
| 33 |
REAL pmfu(klon, klev) |
| 34 |
real pmfd(klon, klev) |
| 35 |
REAL pen_u(klon, klev), pde_u(klon, klev) |
| 36 |
REAL pen_d(klon, klev), pde_d(klon, klev) |
| 37 |
REAL dt_con(klon, klev), dq_con(klon, klev) |
| 38 |
REAL pmflxr(klon, klev+1) |
| 39 |
REAL pmflxs(klon, klev+1) |
| 40 |
|
| 41 |
! Local: |
| 42 |
REAL ptu(klon, klev), pqu(klon, klev), plu(klon, klev) |
| 43 |
REAL plude(klon, klev) |
| 44 |
INTEGER ktype(klon) |
| 45 |
LOGICAL ldcum(klon) |
| 46 |
|
| 47 |
REAL ztenh(klon, klev), zqenh(klon, klev), zqsenh(klon, klev) |
| 48 |
REAL zgeoh(klon, klev) |
| 49 |
REAL zmfub(klon), zmfub1(klon) |
| 50 |
REAL zmfus(klon, klev), zmfuq(klon, klev), zmful(klon, klev) |
| 51 |
REAL zdmfup(klon, klev), zdpmel(klon, klev) |
| 52 |
REAL zentr(klon), zhcbase(klon) |
| 53 |
REAL zdqpbl(klon), zdqcv(klon), zdhpbl(klon) |
| 54 |
REAL zrfl(klon) |
| 55 |
INTEGER ilab(klon, klev), ictop0(klon) |
| 56 |
LOGICAL llo1 |
| 57 |
REAL zmfmax, zdh |
| 58 |
real zqumqe, zdqmin, zalvdcp, zhsat, zzz |
| 59 |
REAL zhhat, zpbmpt, zgam, zeps, zfac |
| 60 |
INTEGER i, k, ikb, itopm2, kcum |
| 61 |
|
| 62 |
|
| 63 |
REAL ptd(klon, klev), pqd(klon, klev) |
| 64 |
REAL zmfds(klon, klev), zmfdq(klon, klev), zdmfdp(klon, klev) |
| 65 |
LOGICAL lddraf(klon) |
| 66 |
|
| 67 |
LOGICAL:: firstcal = .TRUE. |
| 68 |
|
| 69 |
!--------------------------------------------------------------------- |
| 70 |
|
| 71 |
IF (firstcal) THEN |
| 72 |
CALL flxsetup |
| 73 |
firstcal = .FALSE. |
| 74 |
ENDIF |
| 75 |
|
| 76 |
DO i = 1, klon |
| 77 |
ldcum(i) = .FALSE. |
| 78 |
ENDDO |
| 79 |
DO k = 1, klev |
| 80 |
DO i = 1, klon |
| 81 |
dt_con(i, k) = 0.0 |
| 82 |
dq_con(i, k) = 0.0 |
| 83 |
ENDDO |
| 84 |
ENDDO |
| 85 |
|
| 86 |
! initialiser les variables et faire l'interpolation verticale |
| 87 |
|
| 88 |
CALL flxini(pt, pqen, pqsen, pgeo, paph, zgeoh, ztenh, zqenh, zqsenh, & |
| 89 |
ptu, pqu, ptd, pqd, pmfd, zmfds, zmfdq, zdmfdp, pmfu, zmfus, zmfuq, & |
| 90 |
zdmfup, zdpmel, plu, plude, ilab, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d) |
| 91 |
|
| 92 |
! determiner les valeurs au niveau de base de la tour convective |
| 93 |
|
| 94 |
CALL flxbase(ztenh, zqenh, zgeoh, paph, & |
| 95 |
ptu, pqu, plu, ldcum, kcbot, ilab) |
| 96 |
|
| 97 |
! calculer la convergence totale de l'humidite et celle en provenance |
| 98 |
! de la couche limite, plus precisement, la convergence integree entre |
| 99 |
! le sol et la base de la convection. Cette derniere convergence est |
| 100 |
! comparee avec l'evaporation obtenue dans la couche limite pour |
| 101 |
! determiner le type de la convection |
| 102 |
|
| 103 |
k=1 |
| 104 |
DO i = 1, klon |
| 105 |
zdqcv(i) = pqte(i, k)*(paph(i, k+1)-paph(i, k)) |
| 106 |
zdhpbl(i) = 0.0 |
| 107 |
zdqpbl(i) = 0.0 |
| 108 |
ENDDO |
| 109 |
|
| 110 |
DO k=2, klev |
| 111 |
DO i = 1, klon |
| 112 |
zdqcv(i)=zdqcv(i)+pqte(i, k)*(paph(i, k+1)-paph(i, k)) |
| 113 |
IF (k.GE.kcbot(i)) THEN |
| 114 |
zdqpbl(i)=zdqpbl(i)+pqte(i, k)*(paph(i, k+1)-paph(i, k)) |
| 115 |
zdhpbl(i)=zdhpbl(i)+(RCPD*ptte(i, k)+RLVTT*pqte(i, k)) & |
| 116 |
*(paph(i, k+1)-paph(i, k)) |
| 117 |
ENDIF |
| 118 |
ENDDO |
| 119 |
ENDDO |
| 120 |
|
| 121 |
DO i = 1, klon |
| 122 |
if (zdqcv(i) > MAX(0., - 1.5 * pqhfl(i) * RG)) then |
| 123 |
ktype(i) = 1 |
| 124 |
else |
| 125 |
ktype(i) = 2 |
| 126 |
end if |
| 127 |
ENDDO |
| 128 |
|
| 129 |
! Déterminer le flux de masse entrant à travers la base. On |
| 130 |
! ignore, pour l'instant, l'effet du panache descendant |
| 131 |
|
| 132 |
DO i = 1, klon |
| 133 |
ikb=kcbot(i) |
| 134 |
zqumqe=pqu(i, ikb)+plu(i, ikb)-zqenh(i, ikb) |
| 135 |
zdqmin=MAX(0.01*zqenh(i, ikb), 1.E-10) |
| 136 |
IF (zdqpbl(i) > 0..AND.zqumqe > zdqmin.AND.ldcum(i)) THEN |
| 137 |
zmfub(i) = zdqpbl(i)/(RG*MAX(zqumqe, zdqmin)) |
| 138 |
ELSE |
| 139 |
zmfub(i) = 0.01 |
| 140 |
ldcum(i)=.FALSE. |
| 141 |
ENDIF |
| 142 |
IF (ktype(i) == 2) THEN |
| 143 |
zdh = RCPD*(ptu(i, ikb)-ztenh(i, ikb)) + RLVTT*zqumqe |
| 144 |
zdh = RG * MAX(zdh, 1.0E5*zdqmin) |
| 145 |
IF (zdhpbl(i) > 0..AND.ldcum(i))zmfub(i)=zdhpbl(i)/zdh |
| 146 |
ENDIF |
| 147 |
zmfmax = (paph(i, ikb)-paph(i, ikb-1)) / (RG*dtime) |
| 148 |
zmfub(i) = MIN(zmfub(i), zmfmax) |
| 149 |
zentr(i) = ENTRSCV |
| 150 |
IF (ktype(i) == 1) zentr(i) = ENTRPEN |
| 151 |
ENDDO |
| 152 |
|
| 153 |
! DETERMINE CLOUD ASCENT FOR ENTRAINING PLUME |
| 154 |
|
| 155 |
! (A) calculer d'abord la hauteur "theorique" de la tour convective sans |
| 156 |
! considerer l'entrainement ni le detrainement du panache, sachant |
| 157 |
! ces derniers peuvent abaisser la hauteur theorique. |
| 158 |
|
| 159 |
DO i = 1, klon |
| 160 |
ikb=kcbot(i) |
| 161 |
zhcbase(i)=RCPD*ptu(i, ikb)+zgeoh(i, ikb)+RLVTT*pqu(i, ikb) |
| 162 |
ictop0(i)=kcbot(i)-1 |
| 163 |
ENDDO |
| 164 |
|
| 165 |
zalvdcp=RLVTT/RCPD |
| 166 |
DO k=klev-1, 3, -1 |
| 167 |
DO i = 1, klon |
| 168 |
zhsat=RCPD*ztenh(i, k)+zgeoh(i, k)+RLVTT*zqsenh(i, k) |
| 169 |
zgam=R5LES*zalvdcp*zqsenh(i, k)/ & |
| 170 |
((1.-RETV *zqsenh(i, k))*(ztenh(i, k)-R4LES)**2) |
| 171 |
zzz=RCPD*ztenh(i, k)*0.608 |
| 172 |
zhhat=zhsat-(zzz+zgam*zzz)/(1.+zgam*zzz/RLVTT)* & |
| 173 |
MAX(zqsenh(i, k)-zqenh(i, k), 0.) |
| 174 |
IF(k < ictop0(i).AND.zhcbase(i) > zhhat) ictop0(i)=k |
| 175 |
ENDDO |
| 176 |
ENDDO |
| 177 |
|
| 178 |
! (B) calculer le panache ascendant |
| 179 |
|
| 180 |
CALL flxasc(dtime, ztenh, zqenh, pt, pqen, pqsen, pgeo, zgeoh, pap, & |
| 181 |
paph, pqte, pvervel, ldland, ldcum, ktype, ilab, ptu, pqu, plu, & |
| 182 |
pmfu, zmfub, zentr, zmfus, zmfuq, zmful, plude, zdmfup, kcbot, & |
| 183 |
kctop, ictop0, kcum, pen_u, pde_u) |
| 184 |
|
| 185 |
IF (kcum /= 0) then |
| 186 |
! verifier l'epaisseur de la convection et changer eventuellement |
| 187 |
! le taux d'entrainement/detrainement |
| 188 |
|
| 189 |
DO i = 1, klon |
| 190 |
zpbmpt=paph(i, kcbot(i))-paph(i, kctop(i)) |
| 191 |
IF(ldcum(i) .AND. ktype(i) == 1 .AND. zpbmpt < 2E4) ktype(i) = 2 |
| 192 |
IF(ldcum(i)) ictop0(i)=kctop(i) |
| 193 |
IF(ktype(i) == 2) zentr(i)=ENTRSCV |
| 194 |
ENDDO |
| 195 |
|
| 196 |
IF (lmfdd) THEN ! si l'on considere le panache descendant |
| 197 |
! calculer la precipitation issue du panache ascendant pour |
| 198 |
! determiner l'existence du panache descendant dans la convection |
| 199 |
DO i = 1, klon |
| 200 |
zrfl(i)=zdmfup(i, 1) |
| 201 |
ENDDO |
| 202 |
DO k=2, klev |
| 203 |
DO i = 1, klon |
| 204 |
zrfl(i)=zrfl(i)+zdmfup(i, k) |
| 205 |
ENDDO |
| 206 |
ENDDO |
| 207 |
|
| 208 |
! determiner le LFS (level of free sinking: niveau de plonge libre) |
| 209 |
CALL flxdlfs(ztenh, zqenh, zgeoh, paph, ptu, pqu, & |
| 210 |
ldcum, kcbot, kctop, zmfub, zrfl, & |
| 211 |
ptd, pqd, & |
| 212 |
pmfd, zmfds, zmfdq, zdmfdp, & |
| 213 |
kdtop, lddraf) |
| 214 |
|
| 215 |
! calculer le panache descendant |
| 216 |
CALL flxddraf(ztenh, zqenh, & |
| 217 |
zgeoh, paph, zrfl, & |
| 218 |
ptd, pqd, & |
| 219 |
pmfd, zmfds, zmfdq, zdmfdp, & |
| 220 |
lddraf, pen_d, pde_d) |
| 221 |
|
| 222 |
! calculer de nouveau le flux de masse entrant a travers la base |
| 223 |
! de la convection, sachant qu'il a ete modifie par le panache |
| 224 |
! descendant |
| 225 |
DO i = 1, klon |
| 226 |
IF (lddraf(i)) THEN |
| 227 |
ikb = kcbot(i) |
| 228 |
llo1 = PMFD(i, ikb) < 0. |
| 229 |
zeps = 0. |
| 230 |
IF (llo1) zeps = CMFDEPS |
| 231 |
zqumqe = pqu(i, ikb)+plu(i, ikb)- & |
| 232 |
zeps*pqd(i, ikb)-(1.-zeps)*zqenh(i, ikb) |
| 233 |
zdqmin = MAX(0.01*zqenh(i, ikb), 1.E-10) |
| 234 |
zmfmax = (paph(i, ikb)-paph(i, ikb-1)) / (RG*dtime) |
| 235 |
IF (zdqpbl(i) > 0..AND.zqumqe > zdqmin.AND.ldcum(i) & |
| 236 |
.AND.zmfub(i) < zmfmax) THEN |
| 237 |
zmfub1(i) = zdqpbl(i) / (RG*MAX(zqumqe, zdqmin)) |
| 238 |
ELSE |
| 239 |
zmfub1(i) = zmfub(i) |
| 240 |
ENDIF |
| 241 |
IF (ktype(i) == 2) THEN |
| 242 |
zdh = RCPD*(ptu(i, ikb)-zeps*ptd(i, ikb)- & |
| 243 |
(1.-zeps)*ztenh(i, ikb))+RLVTT*zqumqe |
| 244 |
zdh = RG * MAX(zdh, 1.0E5*zdqmin) |
| 245 |
IF (zdhpbl(i) > 0..AND.ldcum(i))zmfub1(i)=zdhpbl(i)/zdh |
| 246 |
ENDIF |
| 247 |
IF (.NOT. ((ktype(i) == 1 .OR. ktype(i) == 2) .AND. & |
| 248 |
ABS(zmfub1(i)-zmfub(i)) < 0.2*zmfub(i))) & |
| 249 |
zmfub1(i) = zmfub(i) |
| 250 |
ENDIF |
| 251 |
ENDDO |
| 252 |
DO k = 1, klev |
| 253 |
DO i = 1, klon |
| 254 |
IF (lddraf(i)) THEN |
| 255 |
zfac = zmfub1(i)/MAX(zmfub(i), 1.E-10) |
| 256 |
pmfd(i, k) = pmfd(i, k)*zfac |
| 257 |
zmfds(i, k) = zmfds(i, k)*zfac |
| 258 |
zmfdq(i, k) = zmfdq(i, k)*zfac |
| 259 |
zdmfdp(i, k) = zdmfdp(i, k)*zfac |
| 260 |
pen_d(i, k) = pen_d(i, k)*zfac |
| 261 |
pde_d(i, k) = pde_d(i, k)*zfac |
| 262 |
ENDIF |
| 263 |
ENDDO |
| 264 |
ENDDO |
| 265 |
DO i = 1, klon |
| 266 |
IF (lddraf(i)) zmfub(i)=zmfub1(i) |
| 267 |
ENDDO |
| 268 |
ENDIF ! fin de test sur lmfdd |
| 269 |
|
| 270 |
! calculer de nouveau le panache ascendant |
| 271 |
|
| 272 |
CALL flxasc(dtime, ztenh, zqenh, pt, pqen, pqsen, pgeo, zgeoh, pap, & |
| 273 |
paph, pqte, pvervel, ldland, ldcum, ktype, ilab, ptu, pqu, plu, & |
| 274 |
pmfu, zmfub, zentr, zmfus, zmfuq, zmful, plude, zdmfup, kcbot, & |
| 275 |
kctop, ictop0, kcum, pen_u, pde_u) |
| 276 |
|
| 277 |
! Déterminer les flux convectifs en forme finale, ainsi que la |
| 278 |
! quantité des précipitations |
| 279 |
|
| 280 |
CALL flxflux(dtime, pqen, pqsen, ztenh, zqenh, pap, paph, & |
| 281 |
ldland, zgeoh, kcbot, kctop, lddraf, kdtop, ktype, ldcum, & |
| 282 |
pmfu, pmfd, zmfus, zmfds, zmfuq, zmfdq, zmful, plude, & |
| 283 |
zdmfup, zdmfdp, pt, prsfc, pssfc, zdpmel, itopm2, & |
| 284 |
pmflxr, pmflxs) |
| 285 |
|
| 286 |
! calculer les tendances pour T et Q |
| 287 |
|
| 288 |
CALL flxdtdq(itopm2, paph, ldcum, pt, zmfus, zmfds, zmfuq, zmfdq, & |
| 289 |
zmful, zdmfup, zdmfdp, zdpmel, dt_con, dq_con) |
| 290 |
end IF |
| 291 |
|
| 292 |
END SUBROUTINE flxmain |
| 293 |
|
| 294 |
end module flxmain_m |
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