1 |
guez |
3 |
! |
2 |
|
|
! $Header: /home/cvsroot/LMDZ4/libf/phylmd/vdif_kcay.F,v 1.1 2004/06/22 11:45:36 lmdzadmin Exp $ |
3 |
|
|
! |
4 |
|
|
SUBROUTINE vdif_kcay(ngrid,dt,g,rconst,plev,temp |
5 |
|
|
s ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2,q2diag,km,kn,ustar |
6 |
|
|
s ,l_mix) |
7 |
|
|
use dimens_m |
8 |
|
|
use dimphy |
9 |
|
|
IMPLICIT NONE |
10 |
|
|
c....................................................................... |
11 |
|
|
c....................................................................... |
12 |
|
|
c |
13 |
|
|
c dt : pas de temps |
14 |
|
|
c g : g |
15 |
|
|
c zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche |
16 |
|
|
c de meme indice) |
17 |
|
|
c zlay : altitude au centre de chaque couche |
18 |
|
|
c u,v : vitesse au centre de chaque couche |
19 |
|
|
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
20 |
|
|
c teta : temperature potentielle au centre de chaque couche |
21 |
|
|
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
22 |
|
|
c cd : cdrag |
23 |
|
|
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
24 |
|
|
c q2 : $q^2$ au bas de chaque couche |
25 |
|
|
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
26 |
|
|
c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
27 |
|
|
c km : diffusivite turbulente de quantite de mouvement (au bas de chaque |
28 |
|
|
c couche) |
29 |
|
|
c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
30 |
|
|
c kn : diffusivite turbulente des scalaires (au bas de chaque couche) |
31 |
|
|
c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
32 |
|
|
c |
33 |
|
|
c....................................................................... |
34 |
guez |
12 |
REAL, intent(in):: dt |
35 |
guez |
17 |
real, intent(in):: g |
36 |
|
|
real rconst |
37 |
guez |
3 |
real plev(klon,klev+1),temp(klon,klev) |
38 |
|
|
real ustar(klon),snstable |
39 |
|
|
REAL zlev(klon,klev+1) |
40 |
|
|
REAL zlay(klon,klev) |
41 |
|
|
REAL u(klon,klev) |
42 |
|
|
REAL v(klon,klev) |
43 |
|
|
REAL teta(klon,klev) |
44 |
|
|
REAL cd(klon) |
45 |
|
|
REAL q2(klon,klev+1),q2s(klon,klev+1) |
46 |
|
|
REAL q2diag(klon,klev+1) |
47 |
|
|
REAL km(klon,klev+1) |
48 |
|
|
REAL kn(klon,klev+1) |
49 |
|
|
real sq(klon),sqz(klon),zz(klon,klev+1),zq,long0(klon) |
50 |
|
|
|
51 |
|
|
integer l_mix,iii |
52 |
|
|
c....................................................................... |
53 |
|
|
c |
54 |
|
|
c nlay : nombre de couches |
55 |
|
|
c nlev : nombre de niveaux |
56 |
|
|
c ngrid : nombre de points de grille |
57 |
|
|
c unsdz : 1 sur l'epaisseur de couche |
58 |
|
|
c unsdzdec : 1 sur la distance entre le centre de la couche et le |
59 |
|
|
c centre de la couche inferieure |
60 |
|
|
c q : echelle de vitesse au bas de chaque couche |
61 |
|
|
c (valeur a la fin du pas de temps) |
62 |
|
|
c |
63 |
|
|
c....................................................................... |
64 |
|
|
INTEGER nlay,nlev,ngrid |
65 |
|
|
REAL unsdz(klon,klev) |
66 |
|
|
REAL unsdzdec(klon,klev+1) |
67 |
|
|
REAL q(klon,klev+1) |
68 |
|
|
|
69 |
|
|
c....................................................................... |
70 |
|
|
c |
71 |
|
|
c kmpre : km au debut du pas de temps |
72 |
|
|
c qcstat : q : solution stationnaire du probleme couple |
73 |
|
|
c (valeur a la fin du pas de temps) |
74 |
|
|
c q2cstat : q2 : solution stationnaire du probleme couple |
75 |
|
|
c (valeur a la fin du pas de temps) |
76 |
|
|
c |
77 |
|
|
c....................................................................... |
78 |
|
|
REAL kmpre(klon,klev+1) |
79 |
|
|
REAL qcstat |
80 |
|
|
REAL q2cstat |
81 |
|
|
real sss,sssq |
82 |
|
|
c....................................................................... |
83 |
|
|
c |
84 |
|
|
c long : longueur de melange calculee selon Blackadar |
85 |
|
|
c |
86 |
|
|
c....................................................................... |
87 |
|
|
REAL long(klon,klev+1) |
88 |
|
|
c....................................................................... |
89 |
|
|
c |
90 |
|
|
c kmq3 : terme en q^3 dans le developpement de km |
91 |
|
|
c (valeur au debut du pas de temps) |
92 |
|
|
c kmcstat : valeur de km solution stationnaire du systeme {q2 ; du/dz} |
93 |
|
|
c (valeur a la fin du pas de temps) |
94 |
|
|
c knq3 : terme en q^3 dans le developpement de kn |
95 |
|
|
c mcstat : valeur de m solution stationnaire du systeme {q2 ; du/dz} |
96 |
|
|
c (valeur a la fin du pas de temps) |
97 |
|
|
c m2cstat : valeur de m2 solution stationnaire du systeme {q2 ; du/dz} |
98 |
|
|
c (valeur a la fin du pas de temps) |
99 |
|
|
c m : valeur a la fin du pas de temps |
100 |
|
|
c mpre : valeur au debut du pas de temps |
101 |
|
|
c m2 : valeur a la fin du pas de temps |
102 |
|
|
c n2 : valeur a la fin du pas de temps |
103 |
|
|
c |
104 |
|
|
c....................................................................... |
105 |
|
|
REAL kmq3 |
106 |
|
|
REAL kmcstat |
107 |
|
|
REAL knq3 |
108 |
|
|
REAL mcstat |
109 |
|
|
REAL m2cstat |
110 |
|
|
REAL m(klon,klev+1) |
111 |
|
|
REAL mpre(klon,klev+1) |
112 |
|
|
REAL m2(klon,klev+1) |
113 |
|
|
REAL n2(klon,klev+1) |
114 |
|
|
c....................................................................... |
115 |
|
|
c |
116 |
|
|
c gn : intermediaire pour les coefficients de stabilite |
117 |
|
|
c gnmin : borne inferieure de gn (-0.23 ou -0.28) |
118 |
|
|
c gnmax : borne superieure de gn (0.0233) |
119 |
|
|
c gninf : vrai si gn est en dessous de sa borne inferieure |
120 |
|
|
c gnsup : vrai si gn est en dessus de sa borne superieure |
121 |
|
|
c gm : drole d'objet bien utile |
122 |
|
|
c ri : nombre de Richardson |
123 |
|
|
c sn : coefficient de stabilite pour n |
124 |
|
|
c snq2 : premier terme du developement limite de sn en q2 |
125 |
|
|
c sm : coefficient de stabilite pour m |
126 |
|
|
c smq2 : premier terme du developement limite de sm en q2 |
127 |
|
|
c |
128 |
|
|
c....................................................................... |
129 |
|
|
REAL gn |
130 |
|
|
REAL gnmin |
131 |
|
|
REAL gnmax |
132 |
|
|
LOGICAL gninf |
133 |
|
|
LOGICAL gnsup |
134 |
|
|
REAL gm |
135 |
|
|
c REAL ri(klon,klev+1) |
136 |
|
|
REAL sn(klon,klev+1) |
137 |
|
|
REAL snq2(klon,klev+1) |
138 |
|
|
REAL sm(klon,klev+1) |
139 |
|
|
REAL smq2(klon,klev+1) |
140 |
|
|
c....................................................................... |
141 |
|
|
c |
142 |
|
|
c kappa : consatnte de Von Karman (0.4) |
143 |
|
|
c long00 : longueur de reference pour le calcul de long (160) |
144 |
|
|
c a1,a2,b1,b2,c1 : constantes d'origine pour les coefficients |
145 |
|
|
c de stabilite (0.92/0.74/16.6/10.1/0.08) |
146 |
|
|
c cn1,cn2 : constantes pour sn |
147 |
|
|
c cm1,cm2,cm3,cm4 : constantes pour sm |
148 |
|
|
c |
149 |
|
|
c....................................................................... |
150 |
|
|
REAL kappa |
151 |
|
|
REAL long00 |
152 |
|
|
REAL a1,a2,b1,b2,c1 |
153 |
|
|
REAL cn1,cn2 |
154 |
|
|
REAL cm1,cm2,cm3,cm4 |
155 |
|
|
c....................................................................... |
156 |
|
|
c |
157 |
|
|
c termq : termes en $q$ dans l'equation de q2 |
158 |
|
|
c termq3 : termes en $q^3$ dans l'equation de q2 |
159 |
|
|
c termqm2 : termes en $q*m^2$ dans l'equation de q2 |
160 |
|
|
c termq3m2 : termes en $q^3*m^2$ dans l'equation de q2 |
161 |
|
|
c |
162 |
|
|
c....................................................................... |
163 |
|
|
REAL termq |
164 |
|
|
REAL termq3 |
165 |
|
|
REAL termqm2 |
166 |
|
|
REAL termq3m2 |
167 |
|
|
c....................................................................... |
168 |
|
|
c |
169 |
|
|
c q2min : borne inferieure de q2 |
170 |
|
|
c q2max : borne superieure de q2 |
171 |
|
|
c |
172 |
|
|
c....................................................................... |
173 |
|
|
REAL q2min |
174 |
|
|
REAL q2max |
175 |
|
|
c....................................................................... |
176 |
|
|
c knmin : borne inferieure de kn |
177 |
|
|
c kmmin : borne inferieure de km |
178 |
|
|
c....................................................................... |
179 |
|
|
REAL knmin |
180 |
|
|
REAL kmmin |
181 |
|
|
c....................................................................... |
182 |
|
|
INTEGER ilay,ilev,igrid |
183 |
|
|
REAL tmp1,tmp2 |
184 |
|
|
c....................................................................... |
185 |
|
|
PARAMETER (kappa=0.4E+0) |
186 |
|
|
PARAMETER (long00=160.E+0) |
187 |
|
|
c PARAMETER (gnmin=-10.E+0) |
188 |
|
|
PARAMETER (gnmin=-0.28) |
189 |
|
|
PARAMETER (gnmax=0.0233E+0) |
190 |
|
|
PARAMETER (a1=0.92E+0) |
191 |
|
|
PARAMETER (a2=0.74E+0) |
192 |
|
|
PARAMETER (b1=16.6E+0) |
193 |
|
|
PARAMETER (b2=10.1E+0) |
194 |
|
|
PARAMETER (c1=0.08E+0) |
195 |
|
|
PARAMETER (knmin=1.E-5) |
196 |
|
|
PARAMETER (kmmin=1.E-5) |
197 |
|
|
PARAMETER (q2min=1.e-5) |
198 |
|
|
PARAMETER (q2max=1.E+2) |
199 |
|
|
PARAMETER (nlay=klev) |
200 |
|
|
PARAMETER (nlev=klev+1) |
201 |
|
|
c |
202 |
|
|
PARAMETER ( |
203 |
|
|
& cn1=a2*(1.E+0 -6.E+0 *a1/b1) |
204 |
|
|
& ) |
205 |
|
|
PARAMETER ( |
206 |
|
|
& cn2=-3.E+0 *a2*(6.E+0 *a1+b2) |
207 |
|
|
& ) |
208 |
|
|
PARAMETER ( |
209 |
|
|
& cm1=a1*(1.E+0 -3.E+0 *c1-6.E+0 *a1/b1) |
210 |
|
|
& ) |
211 |
|
|
PARAMETER ( |
212 |
|
|
& cm2=a1*(-3.E+0 *a2*((b2-3.E+0 *a2)*(1.E+0 -6.E+0 *a1/b1) |
213 |
|
|
& -3.E+0 *c1*(b2+6.E+0 *a1))) |
214 |
|
|
& ) |
215 |
|
|
PARAMETER ( |
216 |
|
|
& cm3=-3.E+0 *a2*(6.E+0 *a1+b2) |
217 |
|
|
& ) |
218 |
|
|
PARAMETER ( |
219 |
|
|
& cm4=-9.E+0 *a1*a2 |
220 |
|
|
& ) |
221 |
|
|
|
222 |
|
|
logical first |
223 |
|
|
save first |
224 |
|
|
data first/.true./ |
225 |
|
|
c....................................................................... |
226 |
|
|
c traitment des valeur de q2 en entree |
227 |
|
|
c....................................................................... |
228 |
|
|
c |
229 |
|
|
c Initialisation de q2 |
230 |
|
|
|
231 |
guez |
12 |
call yamada(ngrid,g,rconst,plev,temp |
232 |
guez |
3 |
s ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2diag,km,kn,ustar |
233 |
|
|
s ,l_mix) |
234 |
|
|
if (first.and.1.eq.1) then |
235 |
|
|
first=.false. |
236 |
|
|
q2=q2diag |
237 |
|
|
endif |
238 |
|
|
|
239 |
|
|
DO ilev=1,nlev |
240 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
241 |
|
|
q2(igrid,ilev)=amax1(q2(igrid,ilev),q2min) |
242 |
|
|
q(igrid,ilev)=sqrt(q2(igrid,ilev)) |
243 |
|
|
ENDDO |
244 |
|
|
ENDDO |
245 |
|
|
c |
246 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
247 |
|
|
tmp1=cd(igrid)*(u(igrid,1)**2+v(igrid,1)**2) |
248 |
|
|
q2(igrid,1)=b1**(2.E+0/3.E+0)*tmp1 |
249 |
|
|
q2(igrid,1)=amax1(q2(igrid,1),q2min) |
250 |
|
|
q(igrid,1)=sqrt(q2(igrid,1)) |
251 |
|
|
ENDDO |
252 |
|
|
c |
253 |
|
|
c....................................................................... |
254 |
|
|
c les increments verticaux |
255 |
|
|
c....................................................................... |
256 |
|
|
c |
257 |
|
|
c!!!!! allerte !!!!!c |
258 |
|
|
c!!!!! zlev n'est pas declare a nlev !!!!!c |
259 |
|
|
c!!!!! ----> |
260 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
261 |
|
|
zlev(igrid,nlev)=zlay(igrid,nlay) |
262 |
|
|
& +( zlay(igrid,nlay) - zlev(igrid,nlev-1) ) |
263 |
|
|
ENDDO |
264 |
|
|
c!!!!! <---- |
265 |
|
|
c!!!!! allerte !!!!!c |
266 |
|
|
c |
267 |
|
|
DO ilay=1,nlay |
268 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
269 |
|
|
unsdz(igrid,ilay)=1.E+0/(zlev(igrid,ilay+1)-zlev(igrid,ilay)) |
270 |
|
|
ENDDO |
271 |
|
|
ENDDO |
272 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
273 |
|
|
unsdzdec(igrid,1)=1.E+0/(zlay(igrid,1)-zlev(igrid,1)) |
274 |
|
|
ENDDO |
275 |
|
|
DO ilay=2,nlay |
276 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
277 |
|
|
unsdzdec(igrid,ilay)=1.E+0/(zlay(igrid,ilay)-zlay(igrid,ilay-1)) |
278 |
|
|
ENDDO |
279 |
|
|
ENDDO |
280 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
281 |
|
|
unsdzdec(igrid,nlay+1)=1.E+0/(zlev(igrid,nlay+1)-zlay(igrid,nlay)) |
282 |
|
|
ENDDO |
283 |
|
|
c |
284 |
|
|
c....................................................................... |
285 |
|
|
c le cisaillement et le gradient de temperature |
286 |
|
|
c....................................................................... |
287 |
|
|
c |
288 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
289 |
|
|
m2(igrid,1)=(unsdzdec(igrid,1) |
290 |
|
|
& *u(igrid,1))**2 |
291 |
|
|
& +(unsdzdec(igrid,1) |
292 |
|
|
& *v(igrid,1))**2 |
293 |
|
|
m(igrid,1)=sqrt(m2(igrid,1)) |
294 |
|
|
mpre(igrid,1)=m(igrid,1) |
295 |
|
|
ENDDO |
296 |
|
|
c |
297 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
298 |
|
|
DO ilev=2,nlev-1 |
299 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
300 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
301 |
|
|
c |
302 |
|
|
n2(igrid,ilev)=g*unsdzdec(igrid,ilev) |
303 |
|
|
& *(teta(igrid,ilev)-teta(igrid,ilev-1)) |
304 |
|
|
& /(teta(igrid,ilev)+teta(igrid,ilev-1)) *2.E+0 |
305 |
|
|
c n2(igrid,ilev)=0. |
306 |
|
|
c |
307 |
|
|
c ---> |
308 |
|
|
c on ne sais traiter que les cas stratifies. et l'ajustement |
309 |
|
|
c convectif est cense faire en sorte que seul des configurations |
310 |
|
|
c stratifiees soient rencontrees en entree de cette routine. |
311 |
|
|
c mais, bon ... on sait jamais (meme on sait que n2 prends |
312 |
|
|
c quelques valeurs negatives ... parfois) alors : |
313 |
|
|
c<--- |
314 |
|
|
c |
315 |
|
|
IF (n2(igrid,ilev).lt.0.E+0) THEN |
316 |
|
|
n2(igrid,ilev)=0.E+0 |
317 |
|
|
ENDIF |
318 |
|
|
c |
319 |
|
|
m2(igrid,ilev)=(unsdzdec(igrid,ilev) |
320 |
|
|
& *(u(igrid,ilev)-u(igrid,ilev-1)))**2 |
321 |
|
|
& +(unsdzdec(igrid,ilev) |
322 |
|
|
& *(v(igrid,ilev)-v(igrid,ilev-1)))**2 |
323 |
|
|
m(igrid,ilev)=sqrt(m2(igrid,ilev)) |
324 |
|
|
mpre(igrid,ilev)=m(igrid,ilev) |
325 |
|
|
c |
326 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
327 |
|
|
ENDDO |
328 |
|
|
ENDDO |
329 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
330 |
|
|
c |
331 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
332 |
|
|
m2(igrid,nlev)=m2(igrid,nlev-1) |
333 |
|
|
m(igrid,nlev)=m(igrid,nlev-1) |
334 |
|
|
mpre(igrid,nlev)=m(igrid,nlev) |
335 |
|
|
ENDDO |
336 |
|
|
c |
337 |
|
|
c....................................................................... |
338 |
|
|
c calcul des fonctions de stabilite |
339 |
|
|
c....................................................................... |
340 |
|
|
c |
341 |
|
|
if (l_mix.eq.4) then |
342 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
343 |
|
|
sqz(igrid)=1.e-10 |
344 |
|
|
sq(igrid)=1.e-10 |
345 |
|
|
ENDDO |
346 |
|
|
do ilev=2,nlev-1 |
347 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
348 |
|
|
zq=sqrt(q2(igrid,ilev)) |
349 |
|
|
sqz(igrid) |
350 |
|
|
. =sqz(igrid)+zq*zlev(igrid,ilev) |
351 |
|
|
. *(zlay(igrid,ilev)-zlay(igrid,ilev-1)) |
352 |
|
|
sq(igrid)=sq(igrid)+zq*(zlay(igrid,ilev)-zlay(igrid,ilev-1)) |
353 |
|
|
ENDDO |
354 |
|
|
enddo |
355 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
356 |
|
|
long0(igrid)=0.2*sqz(igrid)/sq(igrid) |
357 |
|
|
ENDDO |
358 |
|
|
else if (l_mix.eq.3) then |
359 |
|
|
long0(igrid)=long00 |
360 |
|
|
endif |
361 |
|
|
|
362 |
|
|
c (abd 5 2) print*,'LONG0=',long0 |
363 |
|
|
|
364 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
365 |
|
|
DO ilev=2,nlev-1 |
366 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
367 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
368 |
|
|
c |
369 |
|
|
tmp1=kappa*(zlev(igrid,ilev)-zlev(igrid,1)) |
370 |
|
|
if (l_mix.ge.10) then |
371 |
|
|
long(igrid,ilev)=l_mix |
372 |
|
|
else |
373 |
|
|
long(igrid,ilev)=tmp1/(1.E+0 + tmp1/long0(igrid)) |
374 |
|
|
endif |
375 |
|
|
long(igrid,ilev)=max(min(long(igrid,ilev) |
376 |
|
|
s ,0.5*sqrt(q2(igrid,ilev))/sqrt(max(n2(igrid,ilev),1.e-10))) |
377 |
|
|
s ,5.) |
378 |
|
|
|
379 |
|
|
gn=-long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) |
380 |
|
|
& * n2(igrid,ilev) |
381 |
|
|
gm=long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) |
382 |
|
|
& * m2(igrid,ilev) |
383 |
|
|
c |
384 |
|
|
gninf=.false. |
385 |
|
|
gnsup=.false. |
386 |
|
|
long(igrid,ilev)=long(igrid,ilev) |
387 |
|
|
long(igrid,ilev)=long(igrid,ilev) |
388 |
|
|
c |
389 |
|
|
IF (gn.lt.gnmin) THEN |
390 |
|
|
gninf=.true. |
391 |
|
|
gn=gnmin |
392 |
|
|
ENDIF |
393 |
|
|
c |
394 |
|
|
IF (gn.gt.gnmax) THEN |
395 |
|
|
gnsup=.true. |
396 |
|
|
gn=gnmax |
397 |
|
|
ENDIF |
398 |
|
|
c |
399 |
|
|
sn(igrid,ilev)=cn1/(1.E+0 +cn2*gn) |
400 |
|
|
sm(igrid,ilev)= |
401 |
|
|
& (cm1+cm2*gn) |
402 |
|
|
& /( (1.E+0 +cm3*gn) |
403 |
|
|
& *(1.E+0 +cm4*gn) ) |
404 |
|
|
c |
405 |
|
|
IF ((gninf).or.(gnsup)) THEN |
406 |
|
|
snq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
407 |
|
|
smq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
408 |
|
|
ELSE |
409 |
|
|
snq2(igrid,ilev)= |
410 |
|
|
& -gn |
411 |
|
|
& *(-cn1*cn2/(1.E+0 +cn2*gn)**2 ) |
412 |
|
|
smq2(igrid,ilev)= |
413 |
|
|
& -gn |
414 |
|
|
& *( cm2*(1.E+0 +cm3*gn) |
415 |
|
|
& *(1.E+0 +cm4*gn) |
416 |
|
|
& -( cm3*(1.E+0 +cm4*gn) |
417 |
|
|
& +cm4*(1.E+0 +cm3*gn) ) |
418 |
|
|
& *(cm1+cm2*gn) ) |
419 |
|
|
& /( (1.E+0 +cm3*gn) |
420 |
|
|
& *(1.E+0 +cm4*gn) )**2 |
421 |
|
|
ENDIF |
422 |
|
|
c |
423 |
|
|
c abd |
424 |
|
|
c if(ilev.le.57.and.ilev.ge.37) then |
425 |
|
|
c print*,'L=',ilev,' GN=',gn,' SM=',sm(igrid,ilev) |
426 |
|
|
c endif |
427 |
|
|
c ---> |
428 |
|
|
c la decomposition de Taylor en q2 n'a de sens que |
429 |
|
|
c dans les cas stratifies ou sn et sm sont quasi |
430 |
|
|
c proportionnels a q2. ailleurs on laisse le meme |
431 |
|
|
c algorithme car l'ajustement convectif fait le travail. |
432 |
|
|
c mais c'est delirant quand sn et snq2 n'ont pas le meme |
433 |
|
|
c signe : dans ces cas, on ne fait pas la decomposition. |
434 |
|
|
c<--- |
435 |
|
|
c |
436 |
|
|
IF (snq2(igrid,ilev)*sn(igrid,ilev).le.0.E+0) |
437 |
|
|
& snq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
438 |
|
|
IF (smq2(igrid,ilev)*sm(igrid,ilev).le.0.E+0) |
439 |
|
|
& smq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
440 |
|
|
c |
441 |
|
|
C Correction pour les couches stables. |
442 |
|
|
C Schema repris de JHoltzlag Boville, lui meme venant de... |
443 |
|
|
|
444 |
|
|
if (1.eq.1) then |
445 |
|
|
snstable=1.-zlev(igrid,ilev) |
446 |
|
|
s /(700.*max(ustar(igrid),0.0001)) |
447 |
|
|
snstable=1.-zlev(igrid,ilev)/400. |
448 |
|
|
snstable=max(snstable,0.) |
449 |
|
|
snstable=snstable*snstable |
450 |
|
|
|
451 |
|
|
c abde print*,'SN ',ilev,sn(1,ilev),snstable |
452 |
|
|
if (sn(igrid,ilev).lt.snstable) then |
453 |
|
|
sn(igrid,ilev)=snstable |
454 |
|
|
snq2(igrid,ilev)=0. |
455 |
|
|
endif |
456 |
|
|
|
457 |
|
|
if (sm(igrid,ilev).lt.snstable) then |
458 |
|
|
sm(igrid,ilev)=snstable |
459 |
|
|
smq2(igrid,ilev)=0. |
460 |
|
|
endif |
461 |
|
|
|
462 |
|
|
endif |
463 |
|
|
|
464 |
|
|
c sn : coefficient de stabilite pour n |
465 |
|
|
c snq2 : premier terme du developement limite de sn en q2 |
466 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
467 |
|
|
ENDDO |
468 |
|
|
ENDDO |
469 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
470 |
|
|
c |
471 |
|
|
c....................................................................... |
472 |
|
|
c calcul de km et kn au debut du pas de temps |
473 |
|
|
c....................................................................... |
474 |
|
|
c |
475 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
476 |
|
|
kn(igrid,1)=knmin |
477 |
|
|
km(igrid,1)=kmmin |
478 |
|
|
kmpre(igrid,1)=km(igrid,1) |
479 |
|
|
ENDDO |
480 |
|
|
c |
481 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
482 |
|
|
DO ilev=2,nlev-1 |
483 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
484 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
485 |
|
|
c |
486 |
|
|
kn(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
487 |
|
|
& *sn(igrid,ilev) |
488 |
|
|
km(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
489 |
|
|
& *sm(igrid,ilev) |
490 |
|
|
kmpre(igrid,ilev)=km(igrid,ilev) |
491 |
|
|
c |
492 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
493 |
|
|
ENDDO |
494 |
|
|
ENDDO |
495 |
|
|
c----------------------------------------------------------------------- |
496 |
|
|
c |
497 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
498 |
|
|
kn(igrid,nlev)=kn(igrid,nlev-1) |
499 |
|
|
km(igrid,nlev)=km(igrid,nlev-1) |
500 |
|
|
kmpre(igrid,nlev)=km(igrid,nlev) |
501 |
|
|
ENDDO |
502 |
|
|
c |
503 |
|
|
c....................................................................... |
504 |
|
|
c boucle sur les niveaux 2 a nlev-1 |
505 |
|
|
c....................................................................... |
506 |
|
|
c |
507 |
|
|
c----> |
508 |
|
|
DO 10001 ilev=2,nlev-1 |
509 |
|
|
c----> |
510 |
|
|
DO 10002 igrid=1,ngrid |
511 |
|
|
c |
512 |
|
|
c....................................................................... |
513 |
|
|
c |
514 |
|
|
c calcul des termes sources et puits de l'equation de q2 |
515 |
|
|
c ------------------------------------------------------ |
516 |
|
|
c |
517 |
|
|
knq3=kn(igrid,ilev)*snq2(igrid,ilev) |
518 |
|
|
& /sn(igrid,ilev) |
519 |
|
|
kmq3=km(igrid,ilev)*smq2(igrid,ilev) |
520 |
|
|
& /sm(igrid,ilev) |
521 |
|
|
c |
522 |
|
|
termq=0.E+0 |
523 |
|
|
termq3=0.E+0 |
524 |
|
|
termqm2=0.E+0 |
525 |
|
|
termq3m2=0.E+0 |
526 |
|
|
c |
527 |
|
|
tmp1=dt*2.E+0 *km(igrid,ilev)*m2(igrid,ilev) |
528 |
|
|
tmp2=dt*2.E+0 *kmq3*m2(igrid,ilev) |
529 |
|
|
termqm2=termqm2 |
530 |
|
|
& +dt*2.E+0 *km(igrid,ilev)*m2(igrid,ilev) |
531 |
|
|
& -dt*2.E+0 *kmq3*m2(igrid,ilev) |
532 |
|
|
termq3m2=termq3m2 |
533 |
|
|
& +dt*2.E+0 *kmq3*m2(igrid,ilev) |
534 |
|
|
c |
535 |
|
|
termq=termq |
536 |
|
|
& -dt*2.E+0 *kn(igrid,ilev)*n2(igrid,ilev) |
537 |
|
|
& +dt*2.E+0 *knq3*n2(igrid,ilev) |
538 |
|
|
termq3=termq3 |
539 |
|
|
& -dt*2.E+0 *knq3*n2(igrid,ilev) |
540 |
|
|
c |
541 |
|
|
termq3=termq3 |
542 |
|
|
& -dt*2.E+0 *q(igrid,ilev)**3 / (b1*long(igrid,ilev)) |
543 |
|
|
c |
544 |
|
|
c....................................................................... |
545 |
|
|
c |
546 |
|
|
c resolution stationnaire couplee avec le gradient de vitesse local |
547 |
|
|
c ----------------------------------------------------------------- |
548 |
|
|
c |
549 |
|
|
c -----{on cherche le cisaillement qui annule l'equation de q^2 |
550 |
|
|
c supposee en q3} |
551 |
|
|
c |
552 |
|
|
tmp1=termq+termq3 |
553 |
|
|
tmp2=termqm2+termq3m2 |
554 |
|
|
m2cstat=m2(igrid,ilev) |
555 |
|
|
& -(tmp1+tmp2)/(dt*2.E+0*km(igrid,ilev)) |
556 |
|
|
mcstat=sqrt(m2cstat) |
557 |
|
|
|
558 |
|
|
c abde print*,'M2 L=',ilev,mpre(igrid,ilev),mcstat |
559 |
|
|
c |
560 |
|
|
c -----{puis on ecrit la valeur de q qui annule l'equation de m |
561 |
|
|
c supposee en q3} |
562 |
|
|
c |
563 |
|
|
IF (ilev.eq.2) THEN |
564 |
|
|
kmcstat=1.E+0 / mcstat |
565 |
|
|
& *( unsdz(igrid,ilev)*kmpre(igrid,ilev+1) |
566 |
|
|
& *mpre(igrid,ilev+1) |
567 |
|
|
& +unsdz(igrid,ilev-1) |
568 |
|
|
& *cd(igrid) |
569 |
|
|
& *( sqrt(u(igrid,3)**2+v(igrid,3)**2) |
570 |
|
|
& -mcstat/unsdzdec(igrid,ilev) |
571 |
|
|
& -mpre(igrid,ilev+1)/unsdzdec(igrid,ilev+1) )**2) |
572 |
|
|
& /( unsdz(igrid,ilev)+unsdz(igrid,ilev-1) ) |
573 |
|
|
ELSE |
574 |
|
|
kmcstat=1.E+0 / mcstat |
575 |
|
|
& *( unsdz(igrid,ilev)*kmpre(igrid,ilev+1) |
576 |
|
|
& *mpre(igrid,ilev+1) |
577 |
|
|
& +unsdz(igrid,ilev-1)*kmpre(igrid,ilev-1) |
578 |
|
|
& *mpre(igrid,ilev-1) ) |
579 |
|
|
& /( unsdz(igrid,ilev)+unsdz(igrid,ilev-1) ) |
580 |
|
|
ENDIF |
581 |
|
|
tmp2=kmcstat |
582 |
|
|
& /( sm(igrid,ilev)/q2(igrid,ilev) ) |
583 |
|
|
& /long(igrid,ilev) |
584 |
|
|
qcstat=tmp2**(1.E+0/3.E+0) |
585 |
|
|
q2cstat=qcstat**2 |
586 |
|
|
c |
587 |
|
|
c....................................................................... |
588 |
|
|
c |
589 |
|
|
c choix de la solution finale |
590 |
|
|
c --------------------------- |
591 |
|
|
c |
592 |
|
|
q(igrid,ilev)=qcstat |
593 |
|
|
q2(igrid,ilev)=q2cstat |
594 |
|
|
m(igrid,ilev)=mcstat |
595 |
|
|
c abd if(ilev.le.57.and.ilev.ge.37) then |
596 |
|
|
c print*,'L=',ilev,' M2=',m2(igrid,ilev),m2cstat, |
597 |
|
|
c s 'N2=',n2(igrid,ilev) |
598 |
|
|
c abd endif |
599 |
|
|
m2(igrid,ilev)=m2cstat |
600 |
|
|
c |
601 |
|
|
c ---> |
602 |
|
|
c pour des raisons simples q2 est minore |
603 |
|
|
c<--- |
604 |
|
|
c |
605 |
|
|
IF (q2(igrid,ilev).lt.q2min) THEN |
606 |
|
|
q2(igrid,ilev)=q2min |
607 |
|
|
q(igrid,ilev)=sqrt(q2min) |
608 |
|
|
ENDIF |
609 |
|
|
c |
610 |
|
|
c....................................................................... |
611 |
|
|
c |
612 |
|
|
c calcul final de kn et km |
613 |
|
|
c ------------------------ |
614 |
|
|
c |
615 |
|
|
gn=-long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) |
616 |
|
|
& * n2(igrid,ilev) |
617 |
|
|
IF (gn.lt.gnmin) gn=gnmin |
618 |
|
|
IF (gn.gt.gnmax) gn=gnmax |
619 |
|
|
sn(igrid,ilev)=cn1/(1.E+0 +cn2*gn) |
620 |
|
|
sm(igrid,ilev)= |
621 |
|
|
& (cm1+cm2*gn) |
622 |
|
|
& /( (1.E+0 +cm3*gn)*(1.E+0 +cm4*gn) ) |
623 |
|
|
kn(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
624 |
|
|
& *sn(igrid,ilev) |
625 |
|
|
km(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
626 |
|
|
& *sm(igrid,ilev) |
627 |
|
|
c abd |
628 |
|
|
c if(ilev.le.57.and.ilev.ge.37) then |
629 |
|
|
c print*,'L=',ilev,' GN=',gn,' SM=',sm(igrid,ilev) |
630 |
|
|
c endif |
631 |
|
|
c |
632 |
|
|
c....................................................................... |
633 |
|
|
c |
634 |
|
|
10002 CONTINUE |
635 |
|
|
c |
636 |
|
|
10001 CONTINUE |
637 |
|
|
c |
638 |
|
|
c....................................................................... |
639 |
|
|
c |
640 |
|
|
c |
641 |
|
|
DO igrid=1,ngrid |
642 |
|
|
kn(igrid,1)=knmin |
643 |
|
|
km(igrid,1)=kmmin |
644 |
|
|
c kn(igrid,1)=cd(igrid) |
645 |
|
|
c km(igrid,1)=cd(igrid) |
646 |
|
|
q2(igrid,nlev)=q2(igrid,nlev-1) |
647 |
|
|
q(igrid,nlev)=q(igrid,nlev-1) |
648 |
|
|
kn(igrid,nlev)=kn(igrid,nlev-1) |
649 |
|
|
km(igrid,nlev)=km(igrid,nlev-1) |
650 |
|
|
ENDDO |
651 |
|
|
c |
652 |
|
|
c CALCUL DE LA DIFFUSION VERTICALE DE Q2 |
653 |
|
|
if (1.eq.1) then |
654 |
|
|
|
655 |
|
|
do ilev=2,klev-1 |
656 |
|
|
sss=sss+plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1) |
657 |
|
|
sssq=sssq+(plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1))*q2(1,ilev) |
658 |
|
|
enddo |
659 |
|
|
do ilev=2,klev-1 |
660 |
|
|
sss=sss+plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1) |
661 |
|
|
sssq=sssq+(plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1))*q2(1,ilev) |
662 |
|
|
enddo |
663 |
|
|
print*,'Q2moy apres',sssq/sss |
664 |
|
|
c |
665 |
|
|
c |
666 |
|
|
do ilev=1,nlev |
667 |
|
|
do igrid=1,ngrid |
668 |
|
|
q2(igrid,ilev)=max(q2(igrid,ilev),q2min) |
669 |
|
|
q(igrid,ilev)=sqrt(q2(igrid,ilev)) |
670 |
|
|
|
671 |
|
|
c....................................................................... |
672 |
|
|
c |
673 |
|
|
c calcul final de kn et km |
674 |
|
|
c ------------------------ |
675 |
|
|
c |
676 |
|
|
gn=-long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) |
677 |
|
|
& * n2(igrid,ilev) |
678 |
|
|
IF (gn.lt.gnmin) gn=gnmin |
679 |
|
|
IF (gn.gt.gnmax) gn=gnmax |
680 |
|
|
sn(igrid,ilev)=cn1/(1.E+0 +cn2*gn) |
681 |
|
|
sm(igrid,ilev)= |
682 |
|
|
& (cm1+cm2*gn) |
683 |
|
|
& /( (1.E+0 +cm3*gn)*(1.E+0 +cm4*gn) ) |
684 |
|
|
C Correction pour les couches stables. |
685 |
|
|
C Schema repris de JHoltzlag Boville, lui meme venant de... |
686 |
|
|
|
687 |
|
|
if (1.eq.1) then |
688 |
|
|
snstable=1.-zlev(igrid,ilev) |
689 |
|
|
s /(700.*max(ustar(igrid),0.0001)) |
690 |
|
|
snstable=1.-zlev(igrid,ilev)/400. |
691 |
|
|
snstable=max(snstable,0.) |
692 |
|
|
snstable=snstable*snstable |
693 |
|
|
|
694 |
|
|
c abde print*,'SN ',ilev,sn(1,ilev),snstable |
695 |
|
|
if (sn(igrid,ilev).lt.snstable) then |
696 |
|
|
sn(igrid,ilev)=snstable |
697 |
|
|
snq2(igrid,ilev)=0. |
698 |
|
|
endif |
699 |
|
|
|
700 |
|
|
if (sm(igrid,ilev).lt.snstable) then |
701 |
|
|
sm(igrid,ilev)=snstable |
702 |
|
|
smq2(igrid,ilev)=0. |
703 |
|
|
endif |
704 |
|
|
|
705 |
|
|
endif |
706 |
|
|
|
707 |
|
|
c sn : coefficient de stabilite pour n |
708 |
|
|
kn(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
709 |
|
|
& *sn(igrid,ilev) |
710 |
|
|
km(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
711 |
|
|
c |
712 |
|
|
enddo |
713 |
|
|
enddo |
714 |
|
|
c print*,'Q2km1 ',(km(1,ilev),ilev=1,10) |
715 |
|
|
|
716 |
|
|
endif |
717 |
|
|
|
718 |
|
|
RETURN |
719 |
|
|
END |