1 |
guez |
62 |
module flxmain_m |
2 |
|
|
|
3 |
|
|
IMPLICIT none |
4 |
|
|
|
5 |
|
|
contains |
6 |
|
|
|
7 |
guez |
71 |
SUBROUTINE flxmain(dtime, ten, qen, qsen, pqhfl, pap, paph, pgeo, ldland, & |
8 |
|
|
ptte, pqte, pvervel, prsfc, pssfc, kcbot, kctop, kdtop, mfu, mfd, & |
9 |
guez |
70 |
pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, dt_con, dq_con, pmflxr, pmflxs) |
10 |
guez |
62 |
|
11 |
|
|
USE dimphy, ONLY: klev, klon |
12 |
guez |
70 |
use flxasc_m, only: flxasc |
13 |
guez |
71 |
use flxdtdq_m, only: flxdtdq |
14 |
guez |
70 |
use flxflux_m, only: flxflux |
15 |
|
|
use flxini_m, only: flxini |
16 |
guez |
62 |
USE suphec_m, ONLY: rcpd, retv, rg, rlvtt |
17 |
guez |
70 |
USE yoecumf, ONLY: flxsetup, cmfdeps, entrpen, entrscv, lmfdd |
18 |
guez |
62 |
USE yoethf_m, ONLY: r4les, r5les |
19 |
|
|
|
20 |
guez |
70 |
REAL, intent(in):: dtime |
21 |
guez |
71 |
REAL, intent(in):: ten(klon, klev) |
22 |
|
|
real, intent(in):: qen(klon, klev) |
23 |
|
|
real, intent(inout):: qsen(klon, klev) |
24 |
guez |
70 |
REAL, intent(in):: pqhfl(klon) |
25 |
|
|
real pap(klon, klev), paph(klon, klev+1) |
26 |
|
|
REAL, intent(in):: pgeo(klon, klev) |
27 |
|
|
LOGICAL ldland(klon) |
28 |
|
|
REAL ptte(klon, klev) |
29 |
|
|
REAL pqte(klon, klev) |
30 |
|
|
REAL pvervel(klon, klev) |
31 |
guez |
62 |
REAL prsfc(klon), pssfc(klon) |
32 |
guez |
70 |
INTEGER kcbot(klon), kctop(klon) |
33 |
|
|
INTEGER kdtop(klon) |
34 |
guez |
71 |
REAL, intent(out):: mfu(klon, klev) |
35 |
|
|
real, intent(out):: mfd(klon, klev) |
36 |
guez |
70 |
REAL pen_u(klon, klev), pde_u(klon, klev) |
37 |
|
|
REAL pen_d(klon, klev), pde_d(klon, klev) |
38 |
|
|
REAL dt_con(klon, klev), dq_con(klon, klev) |
39 |
|
|
REAL pmflxr(klon, klev+1) |
40 |
|
|
REAL pmflxs(klon, klev+1) |
41 |
guez |
62 |
|
42 |
guez |
70 |
! Local: |
43 |
|
|
REAL ptu(klon, klev), pqu(klon, klev), plu(klon, klev) |
44 |
|
|
REAL plude(klon, klev) |
45 |
|
|
INTEGER ktype(klon) |
46 |
|
|
LOGICAL ldcum(klon) |
47 |
|
|
|
48 |
|
|
REAL ztenh(klon, klev), zqenh(klon, klev), zqsenh(klon, klev) |
49 |
|
|
REAL zgeoh(klon, klev) |
50 |
guez |
71 |
REAL mfub(klon), mfub1(klon) |
51 |
|
|
REAL mfus(klon, klev), mfuq(klon, klev), mful(klon, klev) |
52 |
guez |
70 |
REAL zdmfup(klon, klev), zdpmel(klon, klev) |
53 |
guez |
62 |
REAL zentr(klon), zhcbase(klon) |
54 |
|
|
REAL zdqpbl(klon), zdqcv(klon), zdhpbl(klon) |
55 |
|
|
REAL zrfl(klon) |
56 |
guez |
70 |
INTEGER ilab(klon, klev), ictop0(klon) |
57 |
guez |
64 |
LOGICAL llo1 |
58 |
guez |
62 |
REAL zmfmax, zdh |
59 |
|
|
real zqumqe, zdqmin, zalvdcp, zhsat, zzz |
60 |
|
|
REAL zhhat, zpbmpt, zgam, zeps, zfac |
61 |
|
|
INTEGER i, k, ikb, itopm2, kcum |
62 |
|
|
|
63 |
|
|
|
64 |
guez |
70 |
REAL ptd(klon, klev), pqd(klon, klev) |
65 |
|
|
REAL zmfds(klon, klev), zmfdq(klon, klev), zdmfdp(klon, klev) |
66 |
guez |
62 |
LOGICAL lddraf(klon) |
67 |
|
|
|
68 |
|
|
LOGICAL:: firstcal = .TRUE. |
69 |
|
|
|
70 |
|
|
!--------------------------------------------------------------------- |
71 |
|
|
|
72 |
|
|
IF (firstcal) THEN |
73 |
|
|
CALL flxsetup |
74 |
|
|
firstcal = .FALSE. |
75 |
|
|
ENDIF |
76 |
|
|
|
77 |
guez |
73 |
ldcum = .FALSE. |
78 |
|
|
dt_con = 0. |
79 |
|
|
dq_con = 0. |
80 |
guez |
62 |
|
81 |
guez |
73 |
! Initialiser les variables et faire l'interpolation verticale : |
82 |
guez |
71 |
CALL flxini(ten, qen, qsen, pgeo, paph, zgeoh, ztenh, zqenh, zqsenh, & |
83 |
|
|
ptu, pqu, ptd, pqd, mfd, zmfds, zmfdq, zdmfdp, mfu, mfus, mfuq, & |
84 |
guez |
70 |
zdmfup, zdpmel, plu, plude, ilab, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d) |
85 |
guez |
62 |
|
86 |
guez |
73 |
! Déterminer les valeurs au niveau de base de la tour convective : |
87 |
|
|
CALL flxbase(ztenh, zqenh, zgeoh, paph, ptu, pqu, plu, ldcum, kcbot, ilab) |
88 |
guez |
62 |
|
89 |
guez |
73 |
! Calculer la convergence totale de l'humidité et celle en |
90 |
|
|
! provenance de la couche limite, plus précisément, la convergence |
91 |
|
|
! intégrée entre le sol et la base de la convection. Cette |
92 |
|
|
! dernière convergence est comparée avec l'&vaporation obtenue |
93 |
|
|
! dans la couche limite pour déterminer le type de la convection. |
94 |
guez |
62 |
|
95 |
guez |
73 |
zdqcv = pqte(:, 1) * (paph(:, 2) - paph(:, 1)) |
96 |
|
|
zdhpbl = 0. |
97 |
|
|
zdqpbl = 0. |
98 |
guez |
62 |
|
99 |
guez |
70 |
DO k=2, klev |
100 |
guez |
62 |
DO i = 1, klon |
101 |
guez |
70 |
zdqcv(i)=zdqcv(i)+pqte(i, k)*(paph(i, k+1)-paph(i, k)) |
102 |
guez |
52 |
IF (k.GE.kcbot(i)) THEN |
103 |
guez |
70 |
zdqpbl(i)=zdqpbl(i)+pqte(i, k)*(paph(i, k+1)-paph(i, k)) |
104 |
|
|
zdhpbl(i)=zdhpbl(i)+(RCPD*ptte(i, k)+RLVTT*pqte(i, k)) & |
105 |
|
|
*(paph(i, k+1)-paph(i, k)) |
106 |
guez |
52 |
ENDIF |
107 |
guez |
62 |
ENDDO |
108 |
|
|
ENDDO |
109 |
|
|
|
110 |
|
|
DO i = 1, klon |
111 |
guez |
70 |
if (zdqcv(i) > MAX(0., - 1.5 * pqhfl(i) * RG)) then |
112 |
|
|
ktype(i) = 1 |
113 |
|
|
else |
114 |
|
|
ktype(i) = 2 |
115 |
|
|
end if |
116 |
guez |
62 |
ENDDO |
117 |
|
|
|
118 |
guez |
70 |
! Déterminer le flux de masse entrant à travers la base. On |
119 |
|
|
! ignore, pour l'instant, l'effet du panache descendant |
120 |
guez |
62 |
|
121 |
|
|
DO i = 1, klon |
122 |
|
|
ikb=kcbot(i) |
123 |
guez |
70 |
zqumqe=pqu(i, ikb)+plu(i, ikb)-zqenh(i, ikb) |
124 |
|
|
zdqmin=MAX(0.01*zqenh(i, ikb), 1.E-10) |
125 |
|
|
IF (zdqpbl(i) > 0..AND.zqumqe > zdqmin.AND.ldcum(i)) THEN |
126 |
guez |
71 |
mfub(i) = zdqpbl(i)/(RG*MAX(zqumqe, zdqmin)) |
127 |
guez |
62 |
ELSE |
128 |
guez |
71 |
mfub(i) = 0.01 |
129 |
guez |
62 |
ldcum(i)=.FALSE. |
130 |
|
|
ENDIF |
131 |
guez |
70 |
IF (ktype(i) == 2) THEN |
132 |
|
|
zdh = RCPD*(ptu(i, ikb)-ztenh(i, ikb)) + RLVTT*zqumqe |
133 |
|
|
zdh = RG * MAX(zdh, 1.0E5*zdqmin) |
134 |
guez |
71 |
IF (zdhpbl(i) > 0..AND.ldcum(i))mfub(i)=zdhpbl(i)/zdh |
135 |
guez |
62 |
ENDIF |
136 |
guez |
70 |
zmfmax = (paph(i, ikb)-paph(i, ikb-1)) / (RG*dtime) |
137 |
guez |
71 |
mfub(i) = MIN(mfub(i), zmfmax) |
138 |
guez |
62 |
zentr(i) = ENTRSCV |
139 |
guez |
70 |
IF (ktype(i) == 1) zentr(i) = ENTRPEN |
140 |
guez |
62 |
ENDDO |
141 |
|
|
|
142 |
|
|
! DETERMINE CLOUD ASCENT FOR ENTRAINING PLUME |
143 |
|
|
|
144 |
|
|
! (A) calculer d'abord la hauteur "theorique" de la tour convective sans |
145 |
guez |
64 |
! considerer l'entrainement ni le detrainement du panache, sachant |
146 |
|
|
! ces derniers peuvent abaisser la hauteur theorique. |
147 |
guez |
62 |
|
148 |
|
|
DO i = 1, klon |
149 |
|
|
ikb=kcbot(i) |
150 |
guez |
70 |
zhcbase(i)=RCPD*ptu(i, ikb)+zgeoh(i, ikb)+RLVTT*pqu(i, ikb) |
151 |
guez |
62 |
ictop0(i)=kcbot(i)-1 |
152 |
|
|
ENDDO |
153 |
|
|
|
154 |
|
|
zalvdcp=RLVTT/RCPD |
155 |
guez |
70 |
DO k=klev-1, 3, -1 |
156 |
guez |
62 |
DO i = 1, klon |
157 |
guez |
70 |
zhsat=RCPD*ztenh(i, k)+zgeoh(i, k)+RLVTT*zqsenh(i, k) |
158 |
|
|
zgam=R5LES*zalvdcp*zqsenh(i, k)/ & |
159 |
|
|
((1.-RETV *zqsenh(i, k))*(ztenh(i, k)-R4LES)**2) |
160 |
|
|
zzz=RCPD*ztenh(i, k)*0.608 |
161 |
guez |
62 |
zhhat=zhsat-(zzz+zgam*zzz)/(1.+zgam*zzz/RLVTT)* & |
162 |
guez |
70 |
MAX(zqsenh(i, k)-zqenh(i, k), 0.) |
163 |
|
|
IF(k < ictop0(i).AND.zhcbase(i) > zhhat) ictop0(i)=k |
164 |
guez |
62 |
ENDDO |
165 |
|
|
ENDDO |
166 |
|
|
|
167 |
|
|
! (B) calculer le panache ascendant |
168 |
|
|
|
169 |
guez |
71 |
CALL flxasc(dtime, ztenh, zqenh, ten, qen, qsen, pgeo, zgeoh, pap, & |
170 |
guez |
70 |
paph, pqte, pvervel, ldland, ldcum, ktype, ilab, ptu, pqu, plu, & |
171 |
guez |
71 |
mfu, mfub, zentr, mfus, mfuq, mful, plude, zdmfup, kcbot, & |
172 |
guez |
70 |
kctop, ictop0, kcum, pen_u, pde_u) |
173 |
guez |
62 |
|
174 |
guez |
71 |
kcum_not_zero: IF (kcum /= 0) then |
175 |
guez |
62 |
! verifier l'epaisseur de la convection et changer eventuellement |
176 |
|
|
! le taux d'entrainement/detrainement |
177 |
|
|
|
178 |
|
|
DO i = 1, klon |
179 |
guez |
70 |
zpbmpt=paph(i, kcbot(i))-paph(i, kctop(i)) |
180 |
|
|
IF(ldcum(i) .AND. ktype(i) == 1 .AND. zpbmpt < 2E4) ktype(i) = 2 |
181 |
guez |
62 |
IF(ldcum(i)) ictop0(i)=kctop(i) |
182 |
guez |
70 |
IF(ktype(i) == 2) zentr(i)=ENTRSCV |
183 |
guez |
62 |
ENDDO |
184 |
|
|
|
185 |
guez |
73 |
downdraft: IF (lmfdd) THEN |
186 |
|
|
! si l'on considere le panache descendant |
187 |
guez |
62 |
! calculer la precipitation issue du panache ascendant pour |
188 |
|
|
! determiner l'existence du panache descendant dans la convection |
189 |
|
|
DO i = 1, klon |
190 |
guez |
70 |
zrfl(i)=zdmfup(i, 1) |
191 |
guez |
62 |
ENDDO |
192 |
guez |
70 |
DO k=2, klev |
193 |
guez |
62 |
DO i = 1, klon |
194 |
guez |
70 |
zrfl(i)=zrfl(i)+zdmfup(i, k) |
195 |
guez |
62 |
ENDDO |
196 |
|
|
ENDDO |
197 |
|
|
|
198 |
|
|
! determiner le LFS (level of free sinking: niveau de plonge libre) |
199 |
|
|
CALL flxdlfs(ztenh, zqenh, zgeoh, paph, ptu, pqu, & |
200 |
guez |
71 |
ldcum, kcbot, kctop, mfub, zrfl, & |
201 |
guez |
64 |
ptd, pqd, & |
202 |
guez |
71 |
mfd, zmfds, zmfdq, zdmfdp, & |
203 |
guez |
64 |
kdtop, lddraf) |
204 |
guez |
62 |
|
205 |
|
|
! calculer le panache descendant |
206 |
guez |
64 |
CALL flxddraf(ztenh, zqenh, & |
207 |
|
|
zgeoh, paph, zrfl, & |
208 |
|
|
ptd, pqd, & |
209 |
guez |
71 |
mfd, zmfds, zmfdq, zdmfdp, & |
210 |
guez |
62 |
lddraf, pen_d, pde_d) |
211 |
|
|
|
212 |
|
|
! calculer de nouveau le flux de masse entrant a travers la base |
213 |
|
|
! de la convection, sachant qu'il a ete modifie par le panache |
214 |
|
|
! descendant |
215 |
|
|
DO i = 1, klon |
216 |
|
|
IF (lddraf(i)) THEN |
217 |
|
|
ikb = kcbot(i) |
218 |
guez |
71 |
llo1 = MFD(i, ikb) < 0. |
219 |
guez |
62 |
zeps = 0. |
220 |
guez |
70 |
IF (llo1) zeps = CMFDEPS |
221 |
|
|
zqumqe = pqu(i, ikb)+plu(i, ikb)- & |
222 |
|
|
zeps*pqd(i, ikb)-(1.-zeps)*zqenh(i, ikb) |
223 |
|
|
zdqmin = MAX(0.01*zqenh(i, ikb), 1.E-10) |
224 |
|
|
zmfmax = (paph(i, ikb)-paph(i, ikb-1)) / (RG*dtime) |
225 |
|
|
IF (zdqpbl(i) > 0..AND.zqumqe > zdqmin.AND.ldcum(i) & |
226 |
guez |
71 |
.AND.mfub(i) < zmfmax) THEN |
227 |
|
|
mfub1(i) = zdqpbl(i) / (RG*MAX(zqumqe, zdqmin)) |
228 |
guez |
62 |
ELSE |
229 |
guez |
71 |
mfub1(i) = mfub(i) |
230 |
guez |
62 |
ENDIF |
231 |
guez |
70 |
IF (ktype(i) == 2) THEN |
232 |
|
|
zdh = RCPD*(ptu(i, ikb)-zeps*ptd(i, ikb)- & |
233 |
|
|
(1.-zeps)*ztenh(i, ikb))+RLVTT*zqumqe |
234 |
|
|
zdh = RG * MAX(zdh, 1.0E5*zdqmin) |
235 |
guez |
71 |
IF (zdhpbl(i) > 0..AND.ldcum(i))mfub1(i)=zdhpbl(i)/zdh |
236 |
guez |
62 |
ENDIF |
237 |
guez |
70 |
IF (.NOT. ((ktype(i) == 1 .OR. ktype(i) == 2) .AND. & |
238 |
guez |
71 |
ABS(mfub1(i)-mfub(i)) < 0.2*mfub(i))) & |
239 |
|
|
mfub1(i) = mfub(i) |
240 |
guez |
62 |
ENDIF |
241 |
|
|
ENDDO |
242 |
|
|
DO k = 1, klev |
243 |
|
|
DO i = 1, klon |
244 |
|
|
IF (lddraf(i)) THEN |
245 |
guez |
71 |
zfac = mfub1(i)/MAX(mfub(i), 1.E-10) |
246 |
|
|
mfd(i, k) = mfd(i, k)*zfac |
247 |
guez |
70 |
zmfds(i, k) = zmfds(i, k)*zfac |
248 |
|
|
zmfdq(i, k) = zmfdq(i, k)*zfac |
249 |
|
|
zdmfdp(i, k) = zdmfdp(i, k)*zfac |
250 |
|
|
pen_d(i, k) = pen_d(i, k)*zfac |
251 |
|
|
pde_d(i, k) = pde_d(i, k)*zfac |
252 |
guez |
62 |
ENDIF |
253 |
|
|
ENDDO |
254 |
|
|
ENDDO |
255 |
|
|
DO i = 1, klon |
256 |
guez |
71 |
IF (lddraf(i)) mfub(i)=mfub1(i) |
257 |
guez |
62 |
ENDDO |
258 |
guez |
73 |
ENDIF downdraft |
259 |
guez |
62 |
|
260 |
|
|
! calculer de nouveau le panache ascendant |
261 |
|
|
|
262 |
guez |
71 |
CALL flxasc(dtime, ztenh, zqenh, ten, qen, qsen, pgeo, zgeoh, pap, & |
263 |
guez |
70 |
paph, pqte, pvervel, ldland, ldcum, ktype, ilab, ptu, pqu, plu, & |
264 |
guez |
71 |
mfu, mfub, zentr, mfus, mfuq, mful, plude, zdmfup, kcbot, & |
265 |
guez |
70 |
kctop, ictop0, kcum, pen_u, pde_u) |
266 |
guez |
62 |
|
267 |
guez |
70 |
! Déterminer les flux convectifs en forme finale, ainsi que la |
268 |
|
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! quantité des précipitations |
269 |
guez |
62 |
|
270 |
guez |
71 |
CALL flxflux(dtime, qen, qsen, ztenh, zqenh, pap, paph, & |
271 |
guez |
62 |
ldland, zgeoh, kcbot, kctop, lddraf, kdtop, ktype, ldcum, & |
272 |
guez |
71 |
mfu, mfd, mfus, zmfds, mfuq, zmfdq, mful, plude, & |
273 |
|
|
zdmfup, zdmfdp, ten, prsfc, pssfc, zdpmel, itopm2, & |
274 |
guez |
62 |
pmflxr, pmflxs) |
275 |
|
|
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276 |
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|
! calculer les tendances pour T et Q |
277 |
|
|
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278 |
guez |
71 |
CALL flxdtdq(itopm2, paph, ldcum, ten, mfus, zmfds, mfuq, zmfdq, & |
279 |
|
|
mful, zdmfup, zdmfdp, zdpmel, dt_con, dq_con) |
280 |
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end IF kcum_not_zero |
281 |
guez |
62 |
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282 |
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END SUBROUTINE flxmain |
283 |
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284 |
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end module flxmain_m |