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trunk/libf/phylmd/concvl.f revision 10 by guez, Fri Apr 18 14:45:53 2008 UTC trunk/libf/phylmd/concvl.f90 revision 47 by guez, Fri Jul 1 15:00:48 2011 UTC
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1  !  module concvl_m
2  ! $Header: /home/cvsroot/LMDZ4/libf/phylmd/concvl.F,v 1.3 2005/04/15 12:36:17 lmdzadmin Exp $  
3  !    IMPLICIT NONE
4        SUBROUTINE concvl (iflag_con,dtime,paprs,pplay,t,q,u,v,tra,ntra,  
5       .             work1,work2,d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,  contains
6       .             rain, snow, kbas, ktop,  
7       .             upwd,dnwd,dnwdbis,Ma,cape,tvp,iflag,    SUBROUTINE concvl(iflag_con, dtime, paprs, pplay, t, q, u, v, tra, &
8       .             pbase,bbase,dtvpdt1,dtvpdq1,dplcldt,dplcldr,         ntra, work1, work2, d_t, d_q, d_u, d_v, d_tra, rain, snow, kbas, &
9       .             qcondc,wd,         ktop, upwd, dnwd, dnwdbis, ma, cape, tvp, iflag, pbase, bbase, &
10       .             pmflxr,pmflxs,         dtvpdt1, dtvpdq1, dplcldt, dplcldr, qcondc, wd, pmflxr, pmflxs, &
11       .             da,phi,mp)         da, phi, mp)
12    
13  c      ! From phylmd/concvl.F, version 1.3 2005/04/15 12:36:17
14        use dimens_m      ! Author: Z.X. Li (LMD/CNRS)
15        use dimphy      ! date: 1993/08/18
16        use YOMCST      ! Objet: schema de convection de Emanuel (1991) interface
17        use yoethf  
18        use fcttre      USE dimens_m, ONLY : nqmx
19        IMPLICIT none      USE dimphy, ONLY : klev, klon
20  c======================================================================      USE suphec_m, ONLY : retv, rtt
21  c Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818      USE yoethf_m, ONLY : r2es
22  c Objet: schema de convection de Emanuel (1991) interface      USE fcttre, ONLY : foeew
23  c======================================================================  
24  c Arguments:      ! Arguments:
25  c dtime--input-R-pas d'integration (s)      ! dtime--input-R-pas d'integration (s)
26  c s-------input-R-la valeur "s" pour chaque couche      ! s-------input-R-la valeur "s" pour chaque couche
27  c sigs----input-R-la valeur "sigma" de chaque couche      ! sigs----input-R-la valeur "sigma" de chaque couche
28  c sig-----input-R-la valeur de "sigma" pour chaque niveau      ! sig-----input-R-la valeur de "sigma" pour chaque niveau
29  c psolpa--input-R-la pression au sol (en Pa)      ! psolpa--input-R-la pression au sol (en Pa)
30  C pskapa--input-R-exponentiel kappa de psolpa      ! pskapa--input-R-exponentiel kappa de psolpa
31  c h-------input-R-enthalpie potentielle (Cp*T/P**kappa)      ! h-------input-R-enthalpie potentielle (Cp*T/P**kappa)
32  c q-------input-R-vapeur d'eau (en kg/kg)      ! q-------input-R-vapeur d'eau (en kg/kg)
33  c  
34  c work*: input et output: deux variables de travail,      ! work*: input et output: deux variables de travail,
35  c                            on peut les mettre a 0 au debut      !                            on peut les mettre a 0 au debut
36  c ALE-----input-R-energie disponible pour soulevement      ! ALE-----input-R-energie disponible pour soulevement
37  c  
38  C d_h-----output-R-increment de l'enthalpie potentielle (h)      ! d_h-----output-R-increment de l'enthalpie potentielle (h)
39  c d_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau      ! d_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau
40  c rain----output-R-la pluie (mm/s)      ! rain----output-R-la pluie (mm/s)
41  c snow----output-R-la neige (mm/s)      ! snow----output-R-la neige (mm/s)
42  c upwd----output-R-saturated updraft mass flux (kg/m**2/s)      ! upwd----output-R-saturated updraft mass flux (kg/m**2/s)
43  c dnwd----output-R-saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)      ! dnwd----output-R-saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
44  c dnwd0---output-R-unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)      ! dnwd0---output-R-unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
45  c Cape----output-R-CAPE (J/kg)      ! Cape----output-R-CAPE (J/kg)
46  c Tvp-----output-R-Temperature virtuelle d'une parcelle soulevee      ! Tvp-----output-R-Temperature virtuelle d'une parcelle soulevee
47  c                  adiabatiquement a partir du niveau 1 (K)      !                  adiabatiquement a partir du niveau 1 (K)
48  c deltapb-output-R-distance entre LCL et base de la colonne (<0 ; Pa)      ! deltapb-output-R-distance entre LCL et base de la colonne (<0 ;
49  c Ice_flag-input-L-TRUE->prise en compte de la thermodynamique de la glace      !  Pa)
50  c======================================================================      ! Ice_flag-input-L-TRUE->prise en compte de la thermodynamique de
51  c      !  la glace
52  c  
53        integer NTRAC      INTEGER ntrac
54        PARAMETER (NTRAC=nqmx-2)      PARAMETER (ntrac=nqmx-2)
55  c  
56         INTEGER iflag_con      INTEGER, INTENT (IN) :: iflag_con
57  c  
58         REAL dtime      REAL, INTENT (IN) :: dtime
59         real, intent(in):: paprs(klon,klev+1)      REAL, INTENT (IN) :: paprs(klon, klev+1)
60         real, intent(in):: pplay(klon,klev)      REAL, INTENT (IN) :: pplay(klon, klev)
61         REAL t(klon,klev),q(klon,klev),u(klon,klev),v(klon,klev)      REAL t(klon, klev), q(klon, klev), u(klon, klev), v(klon, klev)
62         REAL tra(klon,klev,ntrac)      REAL, INTENT (IN):: tra(klon, klev, ntrac)
63         INTEGER ntra      INTEGER ntra
64         REAL work1(klon,klev),work2(klon,klev)      REAL work1(klon, klev), work2(klon, klev)
65         REAL pmflxr(klon,klev+1),pmflxs(klon,klev+1)      REAL pmflxr(klon, klev+1), pmflxs(klon, klev+1)
66  c  
67         REAL d_t(klon,klev),d_q(klon,klev),d_u(klon,klev),d_v(klon,klev)      REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev), d_u(klon, klev), d_v(klon, &
68         REAL d_tra(klon,klev,ntrac)           klev)
69         REAL rain(klon),snow(klon)      REAL d_tra(klon, klev, ntrac)
70  c      REAL rain(klon), snow(klon)
71         INTEGER kbas(klon),ktop(klon)  
72         REAL em_ph(klon,klev+1),em_p(klon,klev)      INTEGER kbas(klon), ktop(klon)
73         REAL upwd(klon,klev),dnwd(klon,klev),dnwdbis(klon,klev)      REAL em_ph(klon, klev+1), em_p(klon, klev)
74         REAL Ma(klon,klev),cape(klon),tvp(klon,klev)      REAL upwd(klon, klev), dnwd(klon, klev), dnwdbis(klon, klev)
75         real da(klon,klev),phi(klon,klev,klev),mp(klon,klev)      REAL ma(klon, klev), cape(klon), tvp(klon, klev)
76         INTEGER iflag(klon)      REAL da(klon, klev), phi(klon, klev, klev), mp(klon, klev)
77         REAL rflag(klon)      INTEGER iflag(klon)
78         REAL pbase(klon),bbase(klon)      REAL pbase(klon), bbase(klon)
79         REAL dtvpdt1(klon,klev),dtvpdq1(klon,klev)      REAL dtvpdt1(klon, klev), dtvpdq1(klon, klev)
80         REAL dplcldt(klon),dplcldr(klon)      REAL dplcldt(klon), dplcldr(klon)
81         REAL qcondc(klon,klev)      REAL qcondc(klon, klev)
82         REAL wd(klon)      REAL wd(klon)
83  c  
84         REAL zx_t,zdelta,zx_qs,zcor      REAL zx_t, zdelta, zx_qs, zcor
85  c  
86         INTEGER noff, minorig      INTEGER i, k, itra
87         INTEGER i,k,itra      REAL qs(klon, klev)
88         REAL qs(klon,klev)      REAL cbmf(klon)
89         REAL cbmf(klon)      SAVE cbmf
90         SAVE cbmf      INTEGER ifrst
91         INTEGER ifrst      SAVE ifrst
92         SAVE ifrst      DATA ifrst/0/
93         DATA ifrst /0/  
94  c      !-----------------------------------------------------------------
95  c  
96  cym      snow(:) = 0
97        snow(:)=0  
98              IF (ifrst==0) THEN
99        IF (ifrst .EQ. 0) THEN         ifrst = 1
100           ifrst = 1         DO i = 1, klon
          DO i = 1, klon  
101            cbmf(i) = 0.            cbmf(i) = 0.
102           ENDDO         END DO
103        ENDIF      END IF
104    
105        DO k = 1, klev + 1
106           DO i = 1, klon
107              em_ph(i, k) = paprs(i, k)/100.0
108              pmflxs(i, k) = 0.
109           END DO
110        END DO
111    
112        DO k = 1, klev
113           DO i = 1, klon
114              em_p(i, k) = pplay(i, k)/100.0
115           END DO
116        END DO
117    
118    
119        IF (iflag_con==4) THEN
120           DO k = 1, klev
121              DO i = 1, klon
122                 zx_t = t(i, k)
123                 zdelta = max(0., sign(1., rtt-zx_t))
124                 zx_qs = min(0.5, r2es*foeew(zx_t, zdelta)/em_p(i, k)/100.0)
125                 zcor = 1./(1.-retv*zx_qs)
126                 qs(i, k) = zx_qs*zcor
127              END DO
128           END DO
129        ELSE
130           ! iflag_con=3 (modif de puristes qui fait la diffce pour la
131           ! convergence numerique)
132           DO k = 1, klev
133              DO i = 1, klon
134                 zx_t = t(i, k)
135                 zdelta = max(0., sign(1., rtt-zx_t))
136                 zx_qs = r2es*foeew(zx_t, zdelta)/em_p(i, k)/100.0
137                 zx_qs = min(0.5, zx_qs)
138                 zcor = 1./(1.-retv*zx_qs)
139                 zx_qs = zx_qs*zcor
140                 qs(i, k) = zx_qs
141              END DO
142           END DO
143        END IF
144    
145        ! Main driver for convection:
146        !           iflag_con = 3  -> equivalent to convect3
147        !           iflag_con = 4  -> equivalent to convect1/2
148    
149        CALL cv_driver(klon, klev, klev+1, ntra, iflag_con, t, q, qs, u, v, &
150             tra, em_p, em_ph, iflag, d_t, d_q, d_u, d_v, d_tra, rain, &
151             pmflxr, cbmf, work1, work2, kbas, ktop, dtime, ma, upwd, dnwd, &
152             dnwdbis, qcondc, wd, cape, da, phi, mp)
153    
154        DO i = 1, klon
155           rain(i) = rain(i)/86400.
156        END DO
157    
158        DO k = 1, klev
159           DO i = 1, klon
160              d_t(i, k) = dtime*d_t(i, k)
161              d_q(i, k) = dtime*d_q(i, k)
162              d_u(i, k) = dtime*d_u(i, k)
163              d_v(i, k) = dtime*d_v(i, k)
164           END DO
165        END DO
166        DO itra = 1, ntra
167           DO k = 1, klev
168              DO i = 1, klon
169                 d_tra(i, k, itra) = dtime*d_tra(i, k, itra)
170              END DO
171           END DO
172        END DO
173        ! les traceurs ne sont pas mis dans cette version de convect4:
174        IF (iflag_con==4) THEN
175           DO itra = 1, ntra
176              DO k = 1, klev
177                 DO i = 1, klon
178                    d_tra(i, k, itra) = 0.
179                 END DO
180              END DO
181           END DO
182        END IF
183    
184      END SUBROUTINE concvl
185    
186        DO k = 1, klev+1  end module concvl_m
          DO i=1,klon  
          em_ph(i,k) = paprs(i,k) / 100.0  
          pmflxs(i,k)=0.  
       ENDDO  
       ENDDO  
 c  
       DO k = 1, klev  
          DO i=1,klon  
          em_p(i,k) = pplay(i,k) / 100.0  
       ENDDO  
       ENDDO  
   
 c  
       if (iflag_con .eq. 4) then  
       DO k = 1, klev  
         DO i = 1, klon  
          zx_t = t(i,k)  
          zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t))  
          zx_qs= MIN(0.5 , r2es * FOEEW(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0)  
          zcor=1./(1.-retv*zx_qs)  
          qs(i,k)=zx_qs*zcor  
         ENDDO  
       ENDDO  
       else ! iflag_con=3 (modif de puristes qui fait la diffce pour la convergence numerique)  
       DO k = 1, klev  
         DO i = 1, klon  
          zx_t = t(i,k)  
          zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,rtt-zx_t))  
          zx_qs= r2es * FOEEW(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0  
          zx_qs= MIN(0.5,zx_qs)  
          zcor=1./(1.-retv*zx_qs)  
          zx_qs=zx_qs*zcor  
          qs(i,k)=zx_qs  
         ENDDO  
       ENDDO  
       endif ! iflag_con  
 c  
 C------------------------------------------------------------------  
   
 C Main driver for convection:  
 C               iflag_con = 3  -> equivalent to convect3  
 C               iflag_con = 4  -> equivalent to convect1/2  
   
       CALL cv_driver(klon,klev,klev+1,ntra,iflag_con,  
      :              t,q,qs,u,v,tra,  
      $              em_p,em_ph,iflag,  
      $              d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,rain,  
      $              pmflxr,cbmf,work1,work2,  
      $              kbas,ktop,  
      $              dtime,Ma,upwd,dnwd,dnwdbis,qcondc,wd,cape,  
      $              da,phi,mp)  
   
 C------------------------------------------------------------------  
   
       DO i = 1,klon  
         rain(i) = rain(i)/86400.  
         rflag(i)=iflag(i)  
       ENDDO  
   
       DO k = 1, klev  
         DO i = 1, klon  
            d_t(i,k) = dtime*d_t(i,k)  
            d_q(i,k) = dtime*d_q(i,k)  
            d_u(i,k) = dtime*d_u(i,k)  
            d_v(i,k) = dtime*d_v(i,k)  
         ENDDO  
       ENDDO  
        DO itra = 1,ntra  
         DO k = 1, klev  
          DO i = 1, klon  
             d_tra(i,k,itra) =dtime*d_tra(i,k,itra)  
          ENDDO  
         ENDDO  
        ENDDO  
 c les traceurs ne sont pas mis dans cette version de convect4:  
       if (iflag_con.eq.4) then  
        DO itra = 1,ntra  
         DO k = 1, klev  
          DO i = 1, klon  
             d_tra(i,k,itra) = 0.  
          ENDDO  
         ENDDO  
        ENDDO  
       endif  
   
       RETURN  
       END  
   
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