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