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revision 13 by guez, Fri Jul 25 19:59:34 2008 UTC revision 69 by guez, Mon Feb 18 16:33:12 2013 UTC
# Line 1  Line 1 
1  SUBROUTINE concvl(iflag_con,dtime,paprs,pplay,t,q,u,v,tra,ntra,work1, &  module concvl_m
      work2,d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,rain,snow,kbas,ktop,upwd,dnwd,dnwdbis,ma, &  
      cape,tvp,iflag,pbase,bbase,dtvpdt1,dtvpdq1,dplcldt,dplcldr,qcondc,wd, &  
      pmflxr,pmflxs,da,phi,mp)  
   
   ! From phylmd/concvl.F,v 1.3 2005/04/15 12:36:17  
   ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818  
   ! Objet: schema de convection de Emanuel (1991) interface  
   
   USE dimens_m  
   USE dimphy  
   USE yomcst  
   USE yoethf  
   USE fcttre  
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
5    ! Arguments:  contains
   ! dtime--input-R-pas d'integration (s)  
   ! s-------input-R-la valeur "s" pour chaque couche  
   ! sigs----input-R-la valeur "sigma" de chaque couche  
   ! sig-----input-R-la valeur de "sigma" pour chaque niveau  
   ! psolpa--input-R-la pression au sol (en Pa)  
   ! pskapa--input-R-exponentiel kappa de psolpa  
   ! h-------input-R-enthalpie potentielle (Cp*T/P**kappa)  
   ! q-------input-R-vapeur d'eau (en kg/kg)  
   
   ! work*: input et output: deux variables de travail,  
   !                            on peut les mettre a 0 au debut  
   ! ALE-----input-R-energie disponible pour soulevement  
   
   ! d_h-----output-R-increment de l'enthalpie potentielle (h)  
   ! d_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau  
   ! rain----output-R-la pluie (mm/s)  
   ! snow----output-R-la neige (mm/s)  
   ! upwd----output-R-saturated updraft mass flux (kg/m**2/s)  
   ! dnwd----output-R-saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)  
   ! dnwd0---output-R-unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)  
   ! Cape----output-R-CAPE (J/kg)  
   ! Tvp-----output-R-Temperature virtuelle d'une parcelle soulevee  
   !                  adiabatiquement a partir du niveau 1 (K)  
   ! deltapb-output-R-distance entre LCL et base de la colonne (<0 ; Pa)  
   ! Ice_flag-input-L-TRUE->prise en compte de la thermodynamique de la glace  
   
   INTEGER ntrac  
   PARAMETER (ntrac=nqmx-2)  
   
   INTEGER, INTENT (IN) :: iflag_con  
   
   REAL, INTENT (IN) :: dtime  
   REAL, INTENT (IN) :: paprs(klon,klev+1)  
   REAL, INTENT (IN) :: pplay(klon,klev)  
   REAL t(klon,klev), q(klon,klev), u(klon,klev), v(klon,klev)  
   REAL tra(klon,klev,ntrac)  
   INTEGER ntra  
   REAL work1(klon,klev), work2(klon,klev)  
   REAL pmflxr(klon,klev+1), pmflxs(klon,klev+1)  
   
   REAL d_t(klon,klev), d_q(klon,klev), d_u(klon,klev), d_v(klon,klev)  
   REAL d_tra(klon,klev,ntrac)  
   REAL rain(klon), snow(klon)  
   
   INTEGER kbas(klon), ktop(klon)  
   REAL em_ph(klon,klev+1), em_p(klon,klev)  
   REAL upwd(klon,klev), dnwd(klon,klev), dnwdbis(klon,klev)  
   REAL ma(klon,klev), cape(klon), tvp(klon,klev)  
   REAL da(klon,klev), phi(klon,klev,klev), mp(klon,klev)  
   INTEGER iflag(klon)  
   REAL pbase(klon), bbase(klon)  
   REAL dtvpdt1(klon,klev), dtvpdq1(klon,klev)  
   REAL dplcldt(klon), dplcldr(klon)  
   REAL qcondc(klon,klev)  
   REAL wd(klon)  
   
   REAL zx_t, zdelta, zx_qs, zcor  
   
   INTEGER i, k, itra  
   REAL qs(klon,klev)  
   REAL cbmf(klon)  
   SAVE cbmf  
   INTEGER ifrst  
   SAVE ifrst  
   DATA ifrst/0/  
   
   !-----------------------------------------------------------------  
   
   snow(:) = 0  
   
   IF (ifrst==0) THEN  
      ifrst = 1  
      DO i = 1, klon  
         cbmf(i) = 0.  
      END DO  
   END IF  
   
   DO k = 1, klev + 1  
      DO i = 1, klon  
         em_ph(i,k) = paprs(i,k)/100.0  
         pmflxs(i,k) = 0.  
      END DO  
   END DO  
   
   DO k = 1, klev  
      DO i = 1, klon  
         em_p(i,k) = pplay(i,k)/100.0  
      END DO  
   END DO  
   
   
   IF (iflag_con==4) THEN  
      DO k = 1, klev  
         DO i = 1, klon  
            zx_t = t(i,k)  
            zdelta = max(0.,sign(1.,rtt-zx_t))  
            zx_qs = min(0.5,r2es*foeew(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0)  
            zcor = 1./(1.-retv*zx_qs)  
            qs(i,k) = zx_qs*zcor  
         END DO  
      END DO  
   ELSE  
      ! iflag_con=3 (modif de puristes qui fait la diffce pour la  
      ! convergence numerique)  
      DO k = 1, klev  
         DO i = 1, klon  
            zx_t = t(i,k)  
            zdelta = max(0.,sign(1.,rtt-zx_t))  
            zx_qs = r2es*foeew(zx_t,zdelta)/em_p(i,k)/100.0  
            zx_qs = min(0.5,zx_qs)  
            zcor = 1./(1.-retv*zx_qs)  
            zx_qs = zx_qs*zcor  
            qs(i,k) = zx_qs  
         END DO  
      END DO  
   END IF  
   
   ! Main driver for convection:  
   !             iflag_con = 3  -> equivalent to convect3  
   !             iflag_con = 4  -> equivalent to convect1/2  
   
   CALL cv_driver(klon,klev,klev+1,ntra,iflag_con,t,q,qs,u,v,tra,em_p, &  
        em_ph,iflag,d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,rain,pmflxr,cbmf,work1,work2,kbas, &  
        ktop,dtime,ma,upwd,dnwd,dnwdbis,qcondc,wd,cape,da,phi,mp)  
   
   DO i = 1, klon  
      rain(i) = rain(i)/86400.  
   END DO  
   
   DO k = 1, klev  
      DO i = 1, klon  
         d_t(i,k) = dtime*d_t(i,k)  
         d_q(i,k) = dtime*d_q(i,k)  
         d_u(i,k) = dtime*d_u(i,k)  
         d_v(i,k) = dtime*d_v(i,k)  
      END DO  
   END DO  
   DO itra = 1, ntra  
      DO k = 1, klev  
         DO i = 1, klon  
            d_tra(i,k,itra) = dtime*d_tra(i,k,itra)  
         END DO  
      END DO  
   END DO  
   ! les traceurs ne sont pas mis dans cette version de convect4:  
   IF (iflag_con==4) THEN  
      DO itra = 1, ntra  
         DO k = 1, klev  
            DO i = 1, klon  
               d_tra(i,k,itra) = 0.  
            END DO  
         END DO  
      END DO  
   END IF  
6    
7  END SUBROUTINE concvl    SUBROUTINE concvl(dtime, paprs, pplay, t, q, u, v, tra, work1, work2, &
8           d_t, d_q, d_u, d_v, d_tra, rain, snow, kbas, ktop, upwd, dnwd, dnwd0, &
9           ma, cape, tvp, iflag, pbase, bbase, dtvpdt1, dtvpdq1, dplcldt, &
10           dplcldr, qcondc, wd, pmflxr, pmflxs, da, phi, mp, ntra)
11    
12        ! From phylmd/concvl.F, version 1.3 2005/04/15 12:36:17
13        ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
14        ! Date: 1993/08/18
15        ! Objet : schéma de convection d'Emanuel (1991), interface
16        ! (driver commun aux versions 3 et 4)
17    
18        use clesphys2, only: iflag_con
19        use cv_driver_m, only: cv_driver
20        USE dimens_m, ONLY: nqmx
21        USE dimphy, ONLY: klev, klon
22        USE fcttre, ONLY: foeew
23        USE suphec_m, ONLY: retv, rtt
24        USE yoethf_m, ONLY: r2es
25    
26        INTEGER, PARAMETER:: ntrac = nqmx - 2
27    
28        REAL, INTENT (IN):: dtime ! pas d'integration (s)
29        REAL, INTENT (IN):: paprs(klon, klev+1)
30        REAL, INTENT (IN):: pplay(klon, klev)
31        REAL, intent(in):: t(klon, klev)
32        real q(klon, klev) ! input vapeur d'eau (en kg/kg)
33        real u(klon, klev), v(klon, klev)
34        REAL, INTENT (IN):: tra(klon, klev, ntrac)
35        INTEGER, intent(in):: ntra ! number of tracers
36        REAL work1(klon, klev), work2(klon, klev)
37        ! work*: input et output: deux variables de travail,
38        !                            on peut les mettre a 0 au debut
39        REAL pmflxr(klon, klev+1), pmflxs(klon, klev+1)
40    
41        REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev), d_u(klon, klev), d_v(klon, &
42             klev)
43        ! d_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau
44        REAL d_tra(klon, klev, ntrac)
45        REAL rain(klon), snow(klon)
46        ! rain----output-R-la pluie (mm/s)
47        ! snow----output-R-la neige (mm/s)
48    
49        INTEGER kbas(klon), ktop(klon)
50        REAL em_ph(klon, klev+1), em_p(klon, klev)
51    
52        REAL, intent(out):: upwd(klon, klev)
53        ! saturated updraft mass flux (kg/m**2/s)
54    
55        real, intent(out):: dnwd(klon, klev)
56        ! saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
57    
58        real, intent(out):: dnwd0(klon, klev)
59        ! unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
60    
61        REAL ma(klon, klev), cape(klon), tvp(klon, klev)
62        ! Cape----output-R-CAPE (J/kg)
63        ! Tvp-----output-R-Temperature virtuelle d'une parcelle soulevee
64        !                  adiabatiquement a partir du niveau 1 (K)
65        REAL da(klon, klev), phi(klon, klev, klev), mp(klon, klev)
66        INTEGER iflag(klon)
67        REAL pbase(klon), bbase(klon)
68        REAL dtvpdt1(klon, klev), dtvpdq1(klon, klev)
69        REAL dplcldt(klon), dplcldr(klon)
70        REAL qcondc(klon, klev)
71        REAL wd(klon)
72    
73        REAL zx_t, zdelta, zx_qs, zcor
74    
75        INTEGER i, k, itra
76        REAL qs(klon, klev)
77        REAL, save:: cbmf(klon)
78        INTEGER:: ifrst = 0
79    
80        !-----------------------------------------------------------------
81    
82        snow = 0
83    
84        IF (ifrst==0) THEN
85           ifrst = 1
86           DO i = 1, klon
87              cbmf(i) = 0.
88           END DO
89        END IF
90    
91        DO k = 1, klev + 1
92           DO i = 1, klon
93              em_ph(i, k) = paprs(i, k)/100.0
94              pmflxs(i, k) = 0.
95           END DO
96        END DO
97    
98        DO k = 1, klev
99           DO i = 1, klon
100              em_p(i, k) = pplay(i, k)/100.0
101           END DO
102        END DO
103    
104    
105        IF (iflag_con==4) THEN
106           DO k = 1, klev
107              DO i = 1, klon
108                 zx_t = t(i, k)
109                 zdelta = max(0., sign(1., rtt-zx_t))
110                 zx_qs = min(0.5, r2es*foeew(zx_t, zdelta)/em_p(i, k)/100.0)
111                 zcor = 1./(1.-retv*zx_qs)
112                 qs(i, k) = zx_qs*zcor
113              END DO
114           END DO
115        ELSE
116           ! iflag_con=3 (modif de puristes qui fait la diffce pour la
117           ! convergence numerique)
118           DO k = 1, klev
119              DO i = 1, klon
120                 zx_t = t(i, k)
121                 zdelta = max(0., sign(1., rtt-zx_t))
122                 zx_qs = r2es*foeew(zx_t, zdelta)/em_p(i, k)/100.0
123                 zx_qs = min(0.5, zx_qs)
124                 zcor = 1./(1.-retv*zx_qs)
125                 zx_qs = zx_qs*zcor
126                 qs(i, k) = zx_qs
127              END DO
128           END DO
129        END IF
130    
131        CALL cv_driver(klon, klev, klev+1, ntra, t, q, qs, u, v, tra, em_p, &
132             em_ph, iflag, d_t, d_q, d_u, d_v, d_tra, rain, pmflxr, cbmf, work1, &
133             work2, kbas, ktop, dtime, ma, upwd, dnwd, dnwd0, qcondc, wd, cape, &
134             da, phi, mp)
135    
136        DO i = 1, klon
137           rain(i) = rain(i)/86400.
138        END DO
139    
140        DO k = 1, klev
141           DO i = 1, klon
142              d_t(i, k) = dtime*d_t(i, k)
143              d_q(i, k) = dtime*d_q(i, k)
144              d_u(i, k) = dtime*d_u(i, k)
145              d_v(i, k) = dtime*d_v(i, k)
146           END DO
147        END DO
148        DO itra = 1, ntra
149           DO k = 1, klev
150              DO i = 1, klon
151                 d_tra(i, k, itra) = dtime*d_tra(i, k, itra)
152              END DO
153           END DO
154        END DO
155        ! les traceurs ne sont pas mis dans cette version de convect4:
156        IF (iflag_con==4) THEN
157           DO itra = 1, ntra
158              DO k = 1, klev
159                 DO i = 1, klon
160                    d_tra(i, k, itra) = 0.
161                 END DO
162              END DO
163           END DO
164        END IF
165    
166      END SUBROUTINE concvl
167    
168    end module concvl_m
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