8 |
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9 |
contains |
contains |
10 |
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11 |
SUBROUTINE yamada4(dt, g, zlev, zlay, u, v, teta, cd, q2, km, kn, kq, & |
SUBROUTINE yamada4(zlev, zlay, u, v, teta, q2, coefm, coefh, ustar) |
|
ustar, iflag_pbl) |
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12 |
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13 |
! From LMDZ4/libf/phylmd/yamada4.F, version 1.1 2004/06/22 11:45:36 |
! From LMDZ4/libf/phylmd/yamada4.F, version 1.1 2004/06/22 11:45:36 |
14 |
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15 |
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! Library: |
16 |
use nr_util, only: assert, assert_eq |
use nr_util, only: assert, assert_eq |
|
USE dimphy, ONLY: klev |
|
17 |
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18 |
REAL, intent(in):: dt ! pas de temps |
use comconst, only: dtphys |
19 |
real, intent(in):: g |
USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl |
20 |
|
USE dimphy, ONLY: klev |
21 |
|
USE suphec_m, ONLY: rg |
22 |
|
|
23 |
REAL zlev(:, :) ! (knon, klev + 1) |
REAL zlev(:, :) ! (knon, klev + 1) |
24 |
! altitude \`a chaque niveau (interface inf\'erieure de la couche de |
! altitude \`a chaque niveau (interface inf\'erieure de la couche de |
35 |
! temp\'erature potentielle au centre de chaque couche (en entr\'ee : |
! temp\'erature potentielle au centre de chaque couche (en entr\'ee : |
36 |
! la valeur au d\'ebut du pas de temps) |
! la valeur au d\'ebut du pas de temps) |
37 |
|
|
|
REAL, intent(in):: cd(:) ! (knon) cdrag, valeur au d\'ebut du pas de temps |
|
|
|
|
38 |
REAL, intent(inout):: q2(:, :) ! (knon, klev + 1) |
REAL, intent(inout):: q2(:, :) ! (knon, klev + 1) |
39 |
! $q^2$ au bas de chaque couche |
! $q^2$ au bas de chaque couche |
40 |
! En entr\'ee : la valeur au d\'ebut du pas de temps ; en sortie : la |
! En entr\'ee : la valeur au d\'ebut du pas de temps ; en sortie : la |
41 |
! valeur \`a la fin du pas de temps. |
! valeur \`a la fin du pas de temps. |
42 |
|
|
43 |
REAL km(:, :) ! (knon, klev + 1) |
REAL, intent(out):: coefm(:, 2:) ! (knon, 2:klev) |
44 |
! diffusivit\'e turbulente de quantit\'e de mouvement (au bas de |
! diffusivit\'e turbulente de quantit\'e de mouvement (au bas de |
45 |
! chaque couche) (en sortie : la valeur \`a la fin du pas de temps) |
! chaque couche) (en sortie : la valeur \`a la fin du pas de temps) |
46 |
|
|
47 |
REAL kn(:, :) ! (knon, klev + 1) |
REAL, intent(out):: coefh(:, 2:) ! (knon, 2:klev) |
48 |
! diffusivit\'e turbulente des scalaires (au bas de chaque couche) |
! diffusivit\'e turbulente des scalaires (au bas de chaque couche) |
49 |
! (en sortie : la valeur \`a la fin du pas de temps) |
! (en sortie : la valeur \`a la fin du pas de temps) |
50 |
|
|
|
REAL kq(:, :) ! (knon, klev + 1) |
|
51 |
real, intent(in):: ustar(:) ! (knon) |
real, intent(in):: ustar(:) ! (knon) |
52 |
|
|
|
integer, intent(in):: iflag_pbl |
|
|
! iflag_pbl doit valoir 6, 8 ou 9 |
|
|
! l = 6, on prend syst\'ematiquement une longueur d'\'equilibre |
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|
! iflag_pbl = 6 : Mellor and Yamada 2.0 |
|
|
! iflag_pbl = 8 : Mellor and Yamada 2.5 |
|
|
! iflag_pbl = 9 : un test ? |
|
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|
|
53 |
! Local: |
! Local: |
54 |
integer knon |
integer knon |
55 |
real kmin, qmin |
real kmin, qmin |
56 |
real pblhmin(size(cd)), coriol(size(cd)) ! (knon) |
real pblhmin(size(ustar)), coriol(size(ustar)) ! (knon) |
57 |
real qpre |
real qpre |
58 |
REAL unsdz(size(zlay, 1), size(zlay, 2)) ! (knon, klev) |
REAL unsdz(size(zlay, 1), size(zlay, 2)) ! (knon, klev) |
59 |
REAL unsdzdec(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
REAL unsdzdec(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
73 |
real zq |
real zq |
74 |
real dtetadz(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
real dtetadz(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
75 |
real l(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
real l(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
76 |
real l0(size(cd)) ! (knon) |
real l0(size(ustar)) ! (knon) |
77 |
real sq(size(cd)), sqz(size(cd)) ! (knon) |
real sq(size(ustar)), sqz(size(ustar)) ! (knon) |
78 |
real zz(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
real zz(size(zlev, 1), size(zlev, 2)) ! (knon, klev + 1) |
79 |
integer iter |
integer iter |
80 |
real:: ric = 0.195, rifc = 0.191, b1 = 16.6 |
real:: ric = 0.195, rifc = 0.191, b1 = 16.6 |
83 |
|
|
84 |
call assert(any(iflag_pbl == [6, 8, 9]), "yamada4 iflag_pbl") |
call assert(any(iflag_pbl == [6, 8, 9]), "yamada4 iflag_pbl") |
85 |
knon = assert_eq([size(zlev, 1), size(zlay, 1), size(u, 1), size(v, 1), & |
knon = assert_eq([size(zlev, 1), size(zlay, 1), size(u, 1), size(v, 1), & |
86 |
size(teta, 1), size(cd), size(q2, 1), size(km, 1), size(kn, 1), & |
size(teta, 1), size(ustar), size(q2, 1), size(coefm, 1), & |
87 |
size(kq, 1)], "yamada4 knon") |
size(coefh, 1)], "yamada4 knon") |
88 |
call assert(klev == [size(zlev, 2) - 1, size(zlay, 2), size(u, 2), & |
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(km, 2) - 1, & |
size(v, 2), size(teta, 2), size(q2, 2) - 1, size(coefm, 2) + 1, & |
90 |
size(kn, 2) - 1, size(kq, 2) - 1], "yamada4 klev") |
size(coefh, 2) + 1], "yamada4 klev") |
91 |
|
|
92 |
ipas = ipas + 1 |
ipas = ipas + 1 |
93 |
|
|
123 |
m2(ig, k) = ((u(ig, k)-u(ig, k-1))**2 + (v(ig, k)-v(ig, k-1))**2) & |
m2(ig, k) = ((u(ig, k)-u(ig, k-1))**2 + (v(ig, k)-v(ig, k-1))**2) & |
124 |
/(dz(ig, k)*dz(ig, k)) |
/(dz(ig, k)*dz(ig, k)) |
125 |
dtetadz(ig, k) = (teta(ig, k)-teta(ig, k-1))/dz(ig, k) |
dtetadz(ig, k) = (teta(ig, k)-teta(ig, k-1))/dz(ig, k) |
126 |
n2(ig, k) = g*2.*dtetadz(ig, k)/(teta(ig, k-1) + teta(ig, k)) |
n2(ig, k) = rg*2.*dtetadz(ig, k)/(teta(ig, k-1) + teta(ig, k)) |
127 |
ri = n2(ig, k)/max(m2(ig, k), 1.e-10) |
ri = n2(ig, k)/max(m2(ig, k), 1.e-10) |
128 |
if (ri.lt.ric) then |
if (ri.lt.ric) then |
129 |
rif(ig, k) = frif(ri) |
rif(ig, k) = frif(ri) |
213 |
else if (iflag_pbl >= 8) then |
else if (iflag_pbl >= 8) then |
214 |
! Yamada 2.5 a la Didi |
! Yamada 2.5 a la Didi |
215 |
|
|
216 |
! Calcul de l, km, au pas precedent |
! Calcul de l, coefm, au pas precedent |
217 |
do k = 2, klev |
do k = 2, klev |
218 |
do ig = 1, knon |
do ig = 1, knon |
219 |
delta(ig, k) = q2(ig, k)/(l(ig, k)**2*sm(ig, k)) |
delta(ig, k) = q2(ig, k)/(l(ig, k)**2*sm(ig, k)) |
220 |
if (delta(ig, k).lt.1.e-20) then |
if (delta(ig, k).lt.1.e-20) then |
221 |
delta(ig, k) = 1.e-20 |
delta(ig, k) = 1.e-20 |
222 |
endif |
endif |
223 |
km(ig, k) = l(ig, k)*sqrt(q2(ig, k))*sm(ig, k) |
coefm(ig, k) = l(ig, k)*sqrt(q2(ig, k))*sm(ig, k) |
224 |
aa1 = (m2(ig, k)*(1.-rif(ig, k))-delta(ig, k)/b1) |
aa1 = (m2(ig, k)*(1.-rif(ig, k))-delta(ig, k)/b1) |
225 |
aa(ig, k) = aa1*dt/(delta(ig, k)*l(ig, k)) |
aa(ig, k) = aa1*dtphys/(delta(ig, k)*l(ig, k)) |
226 |
qpre = sqrt(q2(ig, k)) |
qpre = sqrt(q2(ig, k)) |
227 |
if (iflag_pbl == 8) then |
if (iflag_pbl == 8) then |
228 |
if (aa(ig, k).gt.0.) then |
if (aa(ig, k).gt.0.) then |
247 |
do k = 2, klev |
do k = 2, klev |
248 |
do ig = 1, knon |
do ig = 1, knon |
249 |
zq = sqrt(q2(ig, k)) |
zq = sqrt(q2(ig, k)) |
250 |
km(ig, k) = l(ig, k)*zq*sm(ig, k) |
coefm(ig, k) = l(ig, k)*zq*sm(ig, k) |
251 |
kn(ig, k) = km(ig, k)*alpha(ig, k) |
coefh(ig, k) = coefm(ig, k)*alpha(ig, k) |
|
kq(ig, k) = l(ig, k)*zq*0.2 |
|
252 |
enddo |
enddo |
253 |
enddo |
enddo |
254 |
|
|
271 |
else |
else |
272 |
kmin = -1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables. |
kmin = -1. ! kmin n'est utilise que pour les SL stables. |
273 |
endif |
endif |
274 |
if (kn(ig, k).lt.kmin.or.km(ig, k).lt.kmin) then |
if (coefh(ig, k).lt.kmin.or.coefm(ig, k).lt.kmin) then |
275 |
kn(ig, k) = kmin |
coefh(ig, k) = kmin |
276 |
km(ig, k) = kmin |
coefm(ig, k) = kmin |
|
kq(ig, k) = kmin |
|
277 |
! la longueur de melange est suposee etre l = kap z |
! la longueur de melange est suposee etre l = kap z |
278 |
! K = l q Sm d'ou q2 = (K/l Sm)**2 |
! K = l q Sm d'ou q2 = (K/l Sm)**2 |
279 |
q2(ig, k) = (qmin/sm(ig, k))**2 |
q2(ig, k) = (qmin/sm(ig, k))**2 |