| 1 |
! |
module yamada4_m |
| 2 |
! $Header: /home/cvsroot/LMDZ4/libf/phylmd/yamada4.F,v 1.1 2004/06/22 11:45:36 lmdzadmin Exp $ |
|
| 3 |
! |
IMPLICIT NONE |
| 4 |
SUBROUTINE yamada4(ngrid,dt,g,rconst,plev,temp |
|
| 5 |
s ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2,km,kn,kq,ustar |
private |
| 6 |
s ,iflag_pbl) |
public yamada4 |
| 7 |
use dimens_m |
real, parameter:: kap = 0.4 |
| 8 |
use dimphy |
|
| 9 |
IMPLICIT NONE |
contains |
| 10 |
c....................................................................... |
|
| 11 |
c....................................................................... |
SUBROUTINE yamada4(zlev, zlay, u, v, teta, q2, coefm, coefh, ustar) |
| 12 |
c |
|
| 13 |
c dt : pas de temps |
! From LMDZ4/libf/phylmd/yamada4.F, version 1.1 2004/06/22 11:45:36 |
| 14 |
c g : g |
|
| 15 |
c zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche |
! Library: |
| 16 |
c de meme indice) |
use nr_util, only: assert, assert_eq |
| 17 |
c zlay : altitude au centre de chaque couche |
|
| 18 |
c u,v : vitesse au centre de chaque couche |
use comconst, only: dtphys |
| 19 |
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl |
| 20 |
c teta : temperature potentielle au centre de chaque couche |
USE dimphy, ONLY: klev |
| 21 |
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
USE suphec_m, ONLY: rg |
| 22 |
c cd : cdrag |
|
| 23 |
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
REAL zlev(:, :) ! (knon, klev + 1) |
| 24 |
c q2 : $q^2$ au bas de chaque couche |
! altitude \`a chaque niveau (interface inf\'erieure de la couche de |
| 25 |
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
! m\^eme indice) |
| 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 |
REAL, intent(in):: zlay(:, :) ! (knon, klev) altitude au centre de |
| 28 |
c couche) |
! chaque 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) |
REAL, intent(in):: u(:, :), v(:, :) ! (knon, klev) |
| 31 |
c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
! vitesse au centre de chaque couche (en entr\'ee : la valeur au |
| 32 |
c |
! d\'ebut du pas de temps) |
| 33 |
c iflag_pbl doit valoir entre 6 et 9 |
|
| 34 |
c l=6, on prend systematiquement une longueur d'equilibre |
REAL, intent(in):: teta(:, :) ! (knon, klev) |
| 35 |
c iflag_pbl=6 : MY 2.0 |
! temp\'erature potentielle au centre de chaque couche (en entr\'ee : |
| 36 |
c iflag_pbl=7 : MY 2.0.Fournier |
! la valeur au d\'ebut du pas de temps) |
| 37 |
c iflag_pbl=8 : MY 2.5 |
|
| 38 |
c iflag_pbl=9 : un test ? |
REAL, intent(inout):: q2(:, :) ! (knon, klev + 1) |
| 39 |
|
! $q^2$ au bas de chaque couche |
| 40 |
c....................................................................... |
! En entr\'ee : la valeur au d\'ebut du pas de temps ; en sortie : la |
| 41 |
REAL dt,g,rconst |
! valeur \`a la fin du pas de temps. |
| 42 |
real plev(klon,klev+1),temp(klon,klev) |
|
| 43 |
real ustar(klon) |
REAL, intent(out):: coefm(:, 2:) ! (knon, 2:klev) |
| 44 |
real kmin,qmin,pblhmin(klon),coriol(klon) |
! diffusivit\'e turbulente de quantit\'e de mouvement (au bas de |
| 45 |
REAL zlev(klon,klev+1) |
! chaque couche) (en sortie : la valeur \`a la fin du pas de temps) |
| 46 |
REAL zlay(klon,klev) |
|
| 47 |
REAL u(klon,klev) |
REAL, intent(out):: coefh(:, 2:) ! (knon, 2:klev) |
| 48 |
REAL v(klon,klev) |
! diffusivit\'e turbulente des scalaires (au bas de chaque couche) |
| 49 |
REAL teta(klon,klev) |
! (en sortie : la valeur \`a la fin du pas de temps) |
| 50 |
REAL cd(klon) |
|
| 51 |
REAL q2(klon,klev+1),qpre |
real, intent(in):: ustar(:) ! (knon) |
| 52 |
REAL unsdz(klon,klev) |
|
| 53 |
REAL unsdzdec(klon,klev+1) |
! Local: |
| 54 |
|
integer knon |
| 55 |
REAL km(klon,klev+1) |
real kmin, qmin |
| 56 |
REAL kmpre(klon,klev+1),tmp2 |
real pblhmin(size(ustar)), coriol(size(ustar)) ! (knon) |
| 57 |
REAL mpre(klon,klev+1) |
real qpre |
| 58 |
REAL kn(klon,klev+1) |
REAL unsdz(size(zlay, 1), size(zlay, 2)) ! (knon, klev) |
| 59 |
REAL kq(klon,klev+1) |
REAL unsdzdec(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
| 60 |
real ff(klon,klev+1),delta(klon,klev+1) |
real delta(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
| 61 |
real aa(klon,klev+1),aa0,aa1 |
real aa(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
| 62 |
integer iflag_pbl,ngrid |
real aa1 |
| 63 |
|
logical:: first = .true. |
| 64 |
|
integer:: ipas = 0 |
| 65 |
integer nlay,nlev |
integer ig, k |
| 66 |
PARAMETER (nlay=klev) |
real ri |
| 67 |
PARAMETER (nlev=klev+1) |
real, dimension(size(zlev, 1), size(zlev, 2)):: rif, sm ! (knon, klev + 1) |
| 68 |
|
real alpha(size(zlay, 1), size(zlay, 2)) ! (knon, klev) |
| 69 |
logical first |
|
| 70 |
integer ipas |
real, dimension(size(zlev, 1), size(zlev, 2)):: m2, dz, n2 |
| 71 |
save first,ipas |
! (knon, klev + 1) |
| 72 |
data first,ipas/.true.,0/ |
|
| 73 |
|
real zq |
| 74 |
|
real dtetadz(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
| 75 |
integer ig,k |
real l(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
| 76 |
|
real l0(size(ustar)) ! (knon) |
| 77 |
|
real sq(size(ustar)), sqz(size(ustar)) ! (knon) |
| 78 |
real ri,zrif,zalpha,zsm,zsn |
real zz(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
| 79 |
real rif(klon,klev+1),sm(klon,klev+1),alpha(klon,klev) |
integer iter |
| 80 |
|
real:: ric = 0.195, rifc = 0.191, b1 = 16.6 |
| 81 |
real m2(klon,klev+1),dz(klon,klev+1),zq,n2(klon,klev+1) |
|
| 82 |
real dtetadz(klon,klev+1) |
!----------------------------------------------------------------------- |
| 83 |
real m2cstat,mcstat,kmcstat |
|
| 84 |
real l(klon,klev+1),l0(klon) |
call assert(any(iflag_pbl == [6, 8, 9]), "yamada4 iflag_pbl") |
| 85 |
save l0 |
knon = assert_eq([size(zlev, 1), size(zlay, 1), size(u, 1), size(v, 1), & |
| 86 |
|
size(teta, 1), size(ustar), size(q2, 1), size(coefm, 1), & |
| 87 |
real sq(klon),sqz(klon),zz(klon,klev+1) |
size(coefh, 1)], "yamada4 knon") |
| 88 |
integer iter |
call assert(klev == [size(zlev, 2) - 1, size(zlay, 2), size(u, 2), & |
| 89 |
|
size(v, 2), size(teta, 2), size(q2, 2) - 1, size(coefm, 2) + 1, & |
| 90 |
real ric,rifc,b1,kap |
size(coefh, 2) + 1], "yamada4 klev") |
| 91 |
save ric,rifc,b1,kap |
|
| 92 |
data ric,rifc,b1,kap/0.195,0.191,16.6,0.4/ |
ipas = ipas + 1 |
| 93 |
|
|
| 94 |
real frif,falpha,fsm |
! les increments verticaux |
| 95 |
real fl,zzz,zl0,zq2,zn2 |
DO ig = 1, knon |
| 96 |
|
! alerte: zlev n'est pas declare a klev + 1 |
| 97 |
real rino(klon,klev+1),smyam(klon,klev),styam(klon,klev) |
zlev(ig, klev + 1) = zlay(ig, klev) + (zlay(ig, klev) - zlev(ig, klev)) |
| 98 |
s ,lyam(klon,klev),knyam(klon,klev) |
ENDDO |
| 99 |
s ,w2yam(klon,klev),t2yam(klon,klev) |
|
| 100 |
common/pbldiag/rino,smyam,styam,lyam,knyam,w2yam,t2yam |
DO k = 1, klev |
| 101 |
|
DO ig = 1, knon |
| 102 |
frif(ri)=0.6588*(ri+0.1776-sqrt(ri*ri-0.3221*ri+0.03156)) |
unsdz(ig, k) = 1.E+0/(zlev(ig, k + 1)-zlev(ig, k)) |
| 103 |
falpha(ri)=1.318*(0.2231-ri)/(0.2341-ri) |
ENDDO |
| 104 |
fsm(ri)=1.96*(0.1912-ri)*(0.2341-ri)/((1.-ri)*(0.2231-ri)) |
ENDDO |
| 105 |
fl(zzz,zl0,zq2,zn2)= |
|
| 106 |
s max(min(l0(ig)*kap*zlev(ig,k)/(kap*zlev(ig,k)+l0(ig)) |
DO ig = 1, knon |
| 107 |
s ,0.5*sqrt(q2(ig,k))/sqrt(max(n2(ig,k),1.e-10))) ,1.) |
unsdzdec(ig, 1) = 1.E+0/(zlay(ig, 1)-zlev(ig, 1)) |
| 108 |
|
ENDDO |
| 109 |
if (.not.(iflag_pbl.ge.6.and.iflag_pbl.le.9)) then |
|
| 110 |
stop'probleme de coherence dans appel a MY' |
DO k = 2, klev |
| 111 |
endif |
DO ig = 1, knon |
| 112 |
|
unsdzdec(ig, k) = 1.E+0/(zlay(ig, k)-zlay(ig, k-1)) |
| 113 |
ipas=ipas+1 |
ENDDO |
| 114 |
if (0.eq.1.and.first) then |
ENDDO |
| 115 |
do ig=1,1000 |
|
| 116 |
ri=(ig-800.)/500. |
DO ig = 1, knon |
| 117 |
if (ri.lt.ric) then |
unsdzdec(ig, klev + 1) = 1.E+0/(zlev(ig, klev + 1)-zlay(ig, klev)) |
| 118 |
zrif=frif(ri) |
ENDDO |
| 119 |
else |
|
| 120 |
zrif=rifc |
do k = 2, klev |
| 121 |
endif |
do ig = 1, knon |
| 122 |
if(zrif.lt.0.16) then |
dz(ig, k) = zlay(ig, k)-zlay(ig, k-1) |
| 123 |
zalpha=falpha(zrif) |
m2(ig, k) = ((u(ig, k)-u(ig, k-1))**2 + (v(ig, k)-v(ig, k-1))**2) & |
| 124 |
zsm=fsm(zrif) |
/(dz(ig, k)*dz(ig, k)) |
| 125 |
else |
dtetadz(ig, k) = (teta(ig, k)-teta(ig, k-1))/dz(ig, k) |
| 126 |
zalpha=1.12 |
n2(ig, k) = rg*2.*dtetadz(ig, k)/(teta(ig, k-1) + teta(ig, k)) |
| 127 |
zsm=0.085 |
ri = n2(ig, k)/max(m2(ig, k), 1.e-10) |
| 128 |
endif |
if (ri.lt.ric) then |
| 129 |
c print*,ri,rif,zalpha,zsm |
rif(ig, k) = frif(ri) |
| 130 |
enddo |
else |
| 131 |
endif |
rif(ig, k) = rifc |
| 132 |
|
endif |
| 133 |
c....................................................................... |
if (rif(ig, k).lt.0.16) then |
| 134 |
c les increments verticaux |
alpha(ig, k) = falpha(rif(ig, k)) |
| 135 |
c....................................................................... |
sm(ig, k) = fsm(rif(ig, k)) |
| 136 |
c |
else |
| 137 |
c!!!!! allerte !!!!!c |
alpha(ig, k) = 1.12 |
| 138 |
c!!!!! zlev n'est pas declare a nlev !!!!!c |
sm(ig, k) = 0.085 |
| 139 |
c!!!!! ----> |
endif |
| 140 |
DO ig=1,ngrid |
zz(ig, k) = b1*m2(ig, k)*(1.-rif(ig, k))*sm(ig, k) |
| 141 |
zlev(ig,nlev)=zlay(ig,nlay) |
enddo |
| 142 |
& +( zlay(ig,nlay) - zlev(ig,nlev-1) ) |
enddo |
| 143 |
ENDDO |
|
| 144 |
c!!!!! <---- |
! Au premier appel, on d\'etermine l et q2 de fa\ccon it\'erative. |
| 145 |
c!!!!! allerte !!!!!c |
! It\'eration pour d\'eterminer la longueur de m\'elange |
| 146 |
c |
|
| 147 |
DO k=1,nlay |
if (first .or. iflag_pbl == 6) then |
| 148 |
DO ig=1,ngrid |
do ig = 1, knon |
| 149 |
unsdz(ig,k)=1.E+0/(zlev(ig,k+1)-zlev(ig,k)) |
l0(ig) = 10. |
| 150 |
ENDDO |
enddo |
| 151 |
ENDDO |
do k = 2, klev-1 |
| 152 |
DO ig=1,ngrid |
do ig = 1, knon |
| 153 |
unsdzdec(ig,1)=1.E+0/(zlay(ig,1)-zlev(ig,1)) |
l(ig, k) = l0(ig) * kap * zlev(ig, k) & |
| 154 |
ENDDO |
/ (kap * zlev(ig, k) + l0(ig)) |
| 155 |
DO k=2,nlay |
enddo |
| 156 |
DO ig=1,ngrid |
enddo |
| 157 |
unsdzdec(ig,k)=1.E+0/(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
|
| 158 |
ENDDO |
do iter = 1, 10 |
| 159 |
ENDDO |
do ig = 1, knon |
| 160 |
DO ig=1,ngrid |
sq(ig) = 1e-10 |
| 161 |
unsdzdec(ig,nlay+1)=1.E+0/(zlev(ig,nlay+1)-zlay(ig,nlay)) |
sqz(ig) = 1e-10 |
| 162 |
ENDDO |
enddo |
| 163 |
c |
do k = 2, klev-1 |
| 164 |
c....................................................................... |
do ig = 1, knon |
| 165 |
|
q2(ig, k) = l(ig, k)**2 * zz(ig, k) |
| 166 |
do k=2,klev |
l(ig, k) = fl(zlev(ig, k), l0(ig), q2(ig, k), n2(ig, k)) |
| 167 |
do ig=1,ngrid |
zq = sqrt(q2(ig, k)) |
| 168 |
dz(ig,k)=zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1) |
sqz(ig) = sqz(ig) + zq * zlev(ig, k) & |
| 169 |
m2(ig,k)=((u(ig,k)-u(ig,k-1))**2+(v(ig,k)-v(ig,k-1))**2) |
* (zlay(ig, k) - zlay(ig, k-1)) |
| 170 |
s /(dz(ig,k)*dz(ig,k)) |
sq(ig) = sq(ig) + zq * (zlay(ig, k) - zlay(ig, k-1)) |
| 171 |
dtetadz(ig,k)=(teta(ig,k)-teta(ig,k-1))/dz(ig,k) |
enddo |
| 172 |
n2(ig,k)=g*2.*dtetadz(ig,k)/(teta(ig,k-1)+teta(ig,k)) |
enddo |
| 173 |
c n2(ig,k)=0. |
do ig = 1, knon |
| 174 |
ri=n2(ig,k)/max(m2(ig,k),1.e-10) |
l0(ig) = 0.2 * sqz(ig) / sq(ig) |
| 175 |
if (ri.lt.ric) then |
enddo |
| 176 |
rif(ig,k)=frif(ri) |
enddo |
| 177 |
else |
endif |
| 178 |
rif(ig,k)=rifc |
|
| 179 |
endif |
! Calcul de la longueur de melange. |
| 180 |
if(rif(ig,k).lt.0.16) then |
|
| 181 |
alpha(ig,k)=falpha(rif(ig,k)) |
! Mise a jour de l0 |
| 182 |
sm(ig,k)=fsm(rif(ig,k)) |
do ig = 1, knon |
| 183 |
else |
sq(ig) = 1.e-10 |
| 184 |
alpha(ig,k)=1.12 |
sqz(ig) = 1.e-10 |
| 185 |
sm(ig,k)=0.085 |
enddo |
| 186 |
endif |
do k = 2, klev-1 |
| 187 |
zz(ig,k)=b1*m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))*sm(ig,k) |
do ig = 1, knon |
| 188 |
c print*,'RIF L=',k,rif(ig,k),ri*alpha(ig,k) |
zq = sqrt(q2(ig, k)) |
| 189 |
|
sqz(ig) = sqz(ig) + zq*zlev(ig, k)*(zlay(ig, k)-zlay(ig, k-1)) |
| 190 |
|
sq(ig) = sq(ig) + zq*(zlay(ig, k)-zlay(ig, k-1)) |
| 191 |
enddo |
enddo |
| 192 |
enddo |
enddo |
| 193 |
|
do ig = 1, knon |
| 194 |
|
l0(ig) = 0.2*sqz(ig)/sq(ig) |
| 195 |
c==================================================================== |
enddo |
| 196 |
c Au premier appel, on determine l et q2 de facon iterative. |
! calcul de l(z) |
| 197 |
c iterration pour determiner la longueur de melange |
do k = 2, klev |
| 198 |
|
do ig = 1, knon |
| 199 |
|
l(ig, k) = fl(zlev(ig, k), l0(ig), q2(ig, k), n2(ig, k)) |
| 200 |
if (first.or.iflag_pbl.eq.6) then |
if (first) then |
| 201 |
do ig=1,ngrid |
q2(ig, k) = l(ig, k)**2 * zz(ig, k) |
| 202 |
l0(ig)=10. |
endif |
| 203 |
enddo |
enddo |
| 204 |
do k=2,klev-1 |
enddo |
| 205 |
do ig=1,ngrid |
|
| 206 |
l(ig,k)=l0(ig)*kap*zlev(ig,k)/(kap*zlev(ig,k)+l0(ig)) |
if (iflag_pbl == 6) then |
| 207 |
enddo |
! Yamada 2.0 |
| 208 |
enddo |
do k = 2, klev |
| 209 |
|
do ig = 1, knon |
| 210 |
do iter=1,10 |
q2(ig, k) = l(ig, k)**2 * zz(ig, k) |
| 211 |
do ig=1,ngrid |
enddo |
| 212 |
sq(ig)=1.e-10 |
enddo |
| 213 |
sqz(ig)=1.e-10 |
else if (iflag_pbl >= 8) then |
| 214 |
enddo |
! Yamada 2.5 a la Didi |
| 215 |
do k=2,klev-1 |
|
| 216 |
do ig=1,ngrid |
! Calcul de l, coefm, au pas precedent |
| 217 |
q2(ig,k)=l(ig,k)**2*zz(ig,k) |
do k = 2, klev |
| 218 |
l(ig,k)=fl(zlev(ig,k),l0(ig),q2(ig,k),n2(ig,k)) |
do ig = 1, knon |
| 219 |
zq=sqrt(q2(ig,k)) |
delta(ig, k) = q2(ig, k)/(l(ig, k)**2*sm(ig, k)) |
| 220 |
sqz(ig)=sqz(ig)+zq*zlev(ig,k)*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
if (delta(ig, k).lt.1.e-20) then |
| 221 |
sq(ig)=sq(ig)+zq*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
delta(ig, k) = 1.e-20 |
| 222 |
enddo |
endif |
| 223 |
enddo |
coefm(ig, k) = l(ig, k)*sqrt(q2(ig, k))*sm(ig, k) |
| 224 |
do ig=1,ngrid |
aa1 = (m2(ig, k)*(1.-rif(ig, k))-delta(ig, k)/b1) |
| 225 |
l0(ig)=0.2*sqz(ig)/sq(ig) |
aa(ig, k) = aa1*dtphys/(delta(ig, k)*l(ig, k)) |
| 226 |
c l0(ig)=30. |
qpre = sqrt(q2(ig, k)) |
| 227 |
enddo |
if (iflag_pbl == 8) then |
| 228 |
c print*,'ITER=',iter,' L0=',l0 |
if (aa(ig, k).gt.0.) then |
| 229 |
|
q2(ig, k) = (qpre + aa(ig, k)*qpre*qpre)**2 |
| 230 |
enddo |
else |
| 231 |
|
q2(ig, k) = (qpre/(1.-aa(ig, k)*qpre))**2 |
| 232 |
c print*,'Fin de l initialisation de q2 et l0' |
endif |
| 233 |
|
else |
| 234 |
endif ! first |
! iflag_pbl = 9 |
| 235 |
|
if (aa(ig, k)*qpre.gt.0.9) then |
| 236 |
c==================================================================== |
q2(ig, k) = (qpre*10.)**2 |
| 237 |
c Calcul de la longueur de melange. |
else |
| 238 |
c==================================================================== |
q2(ig, k) = (qpre/(1.-aa(ig, k)*qpre))**2 |
| 239 |
|
endif |
| 240 |
c Mise a jour de l0 |
endif |
| 241 |
do ig=1,ngrid |
q2(ig, k) = min(max(q2(ig, k), 1.e-10), 1.e4) |
| 242 |
sq(ig)=1.e-10 |
enddo |
| 243 |
sqz(ig)=1.e-10 |
enddo |
| 244 |
enddo |
endif |
| 245 |
do k=2,klev-1 |
|
| 246 |
do ig=1,ngrid |
! Calcul des coefficients de m\'elange |
| 247 |
zq=sqrt(q2(ig,k)) |
do k = 2, klev |
| 248 |
sqz(ig)=sqz(ig)+zq*zlev(ig,k)*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
do ig = 1, knon |
| 249 |
sq(ig)=sq(ig)+zq*(zlay(ig,k)-zlay(ig,k-1)) |
zq = sqrt(q2(ig, k)) |
| 250 |
enddo |
coefm(ig, k) = l(ig, k)*zq*sm(ig, k) |
| 251 |
enddo |
coefh(ig, k) = coefm(ig, k)*alpha(ig, k) |
| 252 |
do ig=1,ngrid |
enddo |
| 253 |
l0(ig)=0.2*sqz(ig)/sq(ig) |
enddo |
| 254 |
c l0(ig)=30. |
|
| 255 |
enddo |
! Traitement des cas noctrunes avec l'introduction d'une longueur |
| 256 |
c print*,'ITER=',iter,' L0=',l0 |
! minilale. |
| 257 |
c calcul de l(z) |
|
| 258 |
do k=2,klev |
! Traitement particulier pour les cas tres stables. |
| 259 |
do ig=1,ngrid |
! D'apres Holtslag Boville. |
| 260 |
l(ig,k)=fl(zlev(ig,k),l0(ig),q2(ig,k),n2(ig,k)) |
|
| 261 |
if(first) then |
do ig = 1, knon |
| 262 |
q2(ig,k)=l(ig,k)**2*zz(ig,k) |
coriol(ig) = 1.e-4 |
| 263 |
endif |
pblhmin(ig) = 0.07*ustar(ig)/max(abs(coriol(ig)), 2.546e-5) |
| 264 |
enddo |
enddo |
| 265 |
enddo |
|
| 266 |
|
do k = 2, klev |
| 267 |
c==================================================================== |
do ig = 1, knon |
| 268 |
c Yamada 2.0 |
if (teta(ig, 2).gt.teta(ig, 1)) then |
| 269 |
c==================================================================== |
qmin = ustar(ig)*(max(1.-zlev(ig, k)/pblhmin(ig), 0.))**2 |
| 270 |
if (iflag_pbl.eq.6) then |
kmin = kap*zlev(ig, k)*qmin |
| 271 |
|
else |
| 272 |
do k=2,klev |
kmin = -1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables. |
| 273 |
do ig=1,ngrid |
endif |
| 274 |
q2(ig,k)=l(ig,k)**2*zz(ig,k) |
if (coefh(ig, k).lt.kmin.or.coefm(ig, k).lt.kmin) then |
| 275 |
enddo |
coefh(ig, k) = kmin |
| 276 |
enddo |
coefm(ig, k) = kmin |
| 277 |
|
! la longueur de melange est suposee etre l = kap z |
| 278 |
|
! K = l q Sm d'ou q2 = (K/l Sm)**2 |
| 279 |
else if (iflag_pbl.eq.7) then |
q2(ig, k) = (qmin/sm(ig, k))**2 |
| 280 |
c==================================================================== |
endif |
| 281 |
c Yamada 2.Fournier |
enddo |
| 282 |
c==================================================================== |
enddo |
| 283 |
|
|
| 284 |
c Calcul de l, km, au pas precedent |
first = .false. |
| 285 |
do k=2,klev |
|
| 286 |
do ig=1,ngrid |
end SUBROUTINE yamada4 |
| 287 |
c print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k) |
|
| 288 |
delta(ig,k)=q2(ig,k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k)) |
!******************************************************************* |
| 289 |
kmpre(ig,k)=l(ig,k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig,k) |
|
| 290 |
mpre(ig,k)=sqrt(m2(ig,k)) |
real function frif(ri) |
| 291 |
c print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k) |
|
| 292 |
enddo |
real, intent(in):: ri |
| 293 |
enddo |
|
| 294 |
|
frif = 0.6588*(ri + 0.1776-sqrt(ri*ri-0.3221*ri + 0.03156)) |
| 295 |
do k=2,klev-1 |
|
| 296 |
do ig=1,ngrid |
end function frif |
| 297 |
m2cstat=max(alpha(ig,k)*n2(ig,k)+delta(ig,k)/b1,1.e-12) |
|
| 298 |
mcstat=sqrt(m2cstat) |
!******************************************************************* |
| 299 |
|
|
| 300 |
c print*,'M2 L=',k,mpre(ig,k),mcstat |
real function falpha(ri) |
| 301 |
c |
|
| 302 |
c -----{puis on ecrit la valeur de q qui annule l'equation de m |
real, intent(in):: ri |
| 303 |
c supposee en q3} |
|
| 304 |
c |
falpha = 1.318*(0.2231-ri)/(0.2341-ri) |
| 305 |
IF (k.eq.2) THEN |
|
| 306 |
kmcstat=1.E+0 / mcstat |
end function falpha |
| 307 |
& *( unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1) |
|
| 308 |
& *mpre(ig,k+1) |
!******************************************************************* |
| 309 |
& +unsdz(ig,k-1) |
|
| 310 |
& *cd(ig) |
real function fsm(ri) |
| 311 |
& *( sqrt(u(ig,3)**2+v(ig,3)**2) |
|
| 312 |
& -mcstat/unsdzdec(ig,k) |
real, intent(in):: ri |
| 313 |
& -mpre(ig,k+1)/unsdzdec(ig,k+1) )**2) |
|
| 314 |
& /( unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1) ) |
fsm = 1.96*(0.1912-ri)*(0.2341-ri)/((1.-ri)*(0.2231-ri)) |
| 315 |
ELSE |
|
| 316 |
kmcstat=1.E+0 / mcstat |
end function fsm |
| 317 |
& *( unsdz(ig,k)*kmpre(ig,k+1) |
|
| 318 |
& *mpre(ig,k+1) |
!******************************************************************* |
| 319 |
& +unsdz(ig,k-1)*kmpre(ig,k-1) |
|
| 320 |
& *mpre(ig,k-1) ) |
real function fl(zzz, zl0, zq2, zn2) |
| 321 |
& /( unsdz(ig,k)+unsdz(ig,k-1) ) |
|
| 322 |
ENDIF |
real, intent(in):: zzz, zl0, zq2, zn2 |
| 323 |
c print*,'T2 L=',k,tmp2 |
|
| 324 |
tmp2=kmcstat |
fl = max(min(zl0 * kap * zzz / (kap * zzz + zl0), & |
| 325 |
& /( sm(ig,k)/q2(ig,k) ) |
0.5 * sqrt(zq2) / sqrt(max(zn2, 1e-10))), 1.) |
| 326 |
& /l(ig,k) |
|
| 327 |
q2(ig,k)=max(tmp2,1.e-12)**(2./3.) |
end function fl |
| 328 |
c print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k) |
|
| 329 |
c |
end module yamada4_m |
|
enddo |
|
|
enddo |
|
|
|
|
|
else if (iflag_pbl.ge.8) then |
|
|
c==================================================================== |
|
|
c Yamada 2.5 a la Didi |
|
|
c==================================================================== |
|
|
|
|
|
|
|
|
c Calcul de l, km, au pas precedent |
|
|
do k=2,klev |
|
|
do ig=1,ngrid |
|
|
c print*,'SMML=',sm(ig,k),l(ig,k) |
|
|
delta(ig,k)=q2(ig,k)/(l(ig,k)**2*sm(ig,k)) |
|
|
if (delta(ig,k).lt.1.e-20) then |
|
|
c print*,'ATTENTION L=',k,' Delta=',delta(ig,k) |
|
|
delta(ig,k)=1.e-20 |
|
|
endif |
|
|
km(ig,k)=l(ig,k)*sqrt(q2(ig,k))*sm(ig,k) |
|
|
aa0= |
|
|
s (m2(ig,k)-alpha(ig,k)*n2(ig,k)-delta(ig,k)/b1) |
|
|
aa1= |
|
|
s (m2(ig,k)*(1.-rif(ig,k))-delta(ig,k)/b1) |
|
|
c abder print*,'AA L=',k,aa0,aa1,aa1/max(m2(ig,k),1.e-20) |
|
|
aa(ig,k)=aa1*dt/(delta(ig,k)*l(ig,k)) |
|
|
c print*,'0L=',k,l(ig,k),delta(ig,k),km(ig,k) |
|
|
qpre=sqrt(q2(ig,k)) |
|
|
if (iflag_pbl.eq.8 ) then |
|
|
if (aa(ig,k).gt.0.) then |
|
|
q2(ig,k)=(qpre+aa(ig,k)*qpre*qpre)**2 |
|
|
else |
|
|
q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2 |
|
|
endif |
|
|
else ! iflag_pbl=9 |
|
|
if (aa(ig,k)*qpre.gt.0.9) then |
|
|
q2(ig,k)=(qpre*10.)**2 |
|
|
else |
|
|
q2(ig,k)=(qpre/(1.-aa(ig,k)*qpre))**2 |
|
|
endif |
|
|
endif |
|
|
q2(ig,k)=min(max(q2(ig,k),1.e-10),1.e4) |
|
|
c print*,'Q2 L=',k,q2(ig,k),qpre*qpre |
|
|
enddo |
|
|
enddo |
|
|
|
|
|
endif ! Fin du cas 8 |
|
|
|
|
|
c print*,'OK8' |
|
|
|
|
|
c==================================================================== |
|
|
c Calcul des coefficients de mélange |
|
|
c==================================================================== |
|
|
do k=2,klev |
|
|
c print*,'k=',k |
|
|
do ig=1,ngrid |
|
|
cabde print*,'KML=',l(ig,k),q2(ig,k),sm(ig,k) |
|
|
zq=sqrt(q2(ig,k)) |
|
|
km(ig,k)=l(ig,k)*zq*sm(ig,k) |
|
|
kn(ig,k)=km(ig,k)*alpha(ig,k) |
|
|
kq(ig,k)=l(ig,k)*zq*0.2 |
|
|
c print*,'KML=',km(ig,k),kn(ig,k) |
|
|
enddo |
|
|
enddo |
|
|
|
|
|
c if (iflag_pbl.ge.7..and.0.eq.1) then |
|
|
c q2(:,1)=q2(:,2) |
|
|
c call vdif_q2(dt,g,rconst,plev,temp,kq,q2) |
|
|
c endif |
|
|
|
|
|
c Traitement des cas noctrunes avec l'introduction d'une longueur |
|
|
c minilale. |
|
|
|
|
|
c==================================================================== |
|
|
c Traitement particulier pour les cas tres stables. |
|
|
c D'apres Holtslag Boville. |
|
|
|
|
|
print*,'YAMADA4 0' |
|
|
|
|
|
do ig=1,ngrid |
|
|
coriol(ig)=1.e-4 |
|
|
pblhmin(ig)=0.07*ustar(ig)/max(abs(coriol(ig)),2.546e-5) |
|
|
enddo |
|
|
|
|
|
print*,'pblhmin ',pblhmin |
|
|
CTest a remettre 21 11 02 |
|
|
c test abd 13 05 02 if(0.eq.1) then |
|
|
if(1.eq.1) then |
|
|
do k=2,klev |
|
|
do ig=1,klon |
|
|
if (teta(ig,2).gt.teta(ig,1)) then |
|
|
qmin=ustar(ig)*(max(1.-zlev(ig,k)/pblhmin(ig),0.))**2 |
|
|
kmin=kap*zlev(ig,k)*qmin |
|
|
else |
|
|
kmin=-1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables. |
|
|
endif |
|
|
if (kn(ig,k).lt.kmin.or.km(ig,k).lt.kmin) then |
|
|
c print*,'Seuil min Km K=',k,kmin,km(ig,k),kn(ig,k) |
|
|
c s ,sqrt(q2(ig,k)),pblhmin(ig),qmin/sm(ig,k) |
|
|
kn(ig,k)=kmin |
|
|
km(ig,k)=kmin |
|
|
kq(ig,k)=kmin |
|
|
c la longueur de melange est suposee etre l= kap z |
|
|
c K=l q Sm d'ou q2=(K/l Sm)**2 |
|
|
q2(ig,k)=(qmin/sm(ig,k))**2 |
|
|
endif |
|
|
enddo |
|
|
enddo |
|
|
endif |
|
|
|
|
|
print*,'YAMADA4 1' |
|
|
c Diagnostique pour stokage |
|
|
|
|
|
rino=rif |
|
|
smyam(:,1:klev)=sm(:,1:klev) |
|
|
styam=sm(:,1:klev)*alpha(:,1:klev) |
|
|
lyam(1:klon,1:klev)=l(:,1:klev) |
|
|
knyam(1:klon,1:klev)=kn(:,1:klev) |
|
|
|
|
|
c Estimations de w'2 et T'2 d'apres Abdela et McFarlane |
|
|
|
|
|
if(1.eq.0)then |
|
|
w2yam=q2(:,1:klev)*0.24 |
|
|
s +lyam(:,1:klev)*5.17*kn(:,1:klev)*n2(:,1:klev) |
|
|
s /sqrt(q2(:,1:klev)) |
|
|
|
|
|
t2yam=9.1*kn(:,1:klev)*dtetadz(:,1:klev)**2/sqrt(q2(:,1:klev)) |
|
|
s *lyam(:,1:klev) |
|
|
endif |
|
|
|
|
|
c print*,'OKFIN' |
|
|
first=.false. |
|
|
return |
|
|
end |
|
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