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trunk/libf/phylmd/concvl.f revision 12 by guez, Mon Jul 21 16:05:07 2008 UTC trunk/phylmd/concvl.f revision 91 by guez, Wed Mar 26 17:18:58 2014 UTC
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1  !  module concvl_m
2  ! $Header: /home/cvsroot/LMDZ4/libf/phylmd/concvl.F,v 1.3 2005/04/15 12:36:17 lmdzadmin Exp $  
3  !    IMPLICIT NONE
4        SUBROUTINE concvl (iflag_con,dtime,paprs,pplay,t,q,u,v,tra,ntra,  
5       .             work1,work2,d_t,d_q,d_u,d_v,d_tra,  contains
6       .             rain, snow, kbas, ktop,  
7       .             upwd,dnwd,dnwdbis,Ma,cape,tvp,iflag,    SUBROUTINE concvl(dtime, paprs, play, t, q, u, v, tra, sig1, w01, &
8       .             pbase,bbase,dtvpdt1,dtvpdq1,dplcldt,dplcldr,         d_t, d_q, d_u, d_v, d_tra, rain, snow, kbas, ktop, upwd, dnwd, dnwd0, &
9       .             qcondc,wd,         ma, cape, tvp, iflag, pbase, bbase, dtvpdt1, dtvpdq1, dplcldt, &
10       .             pmflxr,pmflxs,         dplcldr, qcondc, wd, pmflxr, pmflxs, da, phi, mp, ntra)
11       .             da,phi,mp)  
12        ! From phylmd/concvl.F, version 1.3 2005/04/15 12:36:17
13  c      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
14        use dimens_m      ! Date: 1993/08/18
15        use dimphy      ! Objet : schéma de convection d'Emanuel (1991), interface
16        use YOMCST      ! (driver commun aux versions 3 et 4)
17        use yoethf  
18        use fcttre      use clesphys2, only: iflag_con
19        IMPLICIT none      use cv_driver_m, only: cv_driver
20  c======================================================================      USE dimens_m, ONLY: nqmx
21  c Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818      USE dimphy, ONLY: klev, klon
22  c Objet: schema de convection de Emanuel (1991) interface      USE fcttre, ONLY: foeew
23  c======================================================================      USE suphec_m, ONLY: retv, rtt
24  c Arguments:      USE yoethf_m, ONLY: r2es
25  c dtime--input-R-pas d'integration (s)  
26  c s-------input-R-la valeur "s" pour chaque couche      INTEGER, PARAMETER:: ntrac = nqmx - 2
27  c sigs----input-R-la valeur "sigma" de chaque couche  
28  c sig-----input-R-la valeur de "sigma" pour chaque niveau      REAL, INTENT (IN):: dtime ! pas d'integration (s)
29  c psolpa--input-R-la pression au sol (en Pa)      REAL, INTENT (IN):: paprs(klon, klev+1)
30  C pskapa--input-R-exponentiel kappa de psolpa      REAL, INTENT (IN):: play(klon, klev)
31  c h-------input-R-enthalpie potentielle (Cp*T/P**kappa)      REAL, intent(in):: t(klon, klev)
32  c q-------input-R-vapeur d'eau (en kg/kg)      real q(klon, klev) ! input vapeur d'eau (en kg/kg)
33  c      real, INTENT (IN):: u(klon, klev), v(klon, klev)
34  c work*: input et output: deux variables de travail,      REAL, INTENT (IN):: tra(klon, klev, ntrac)
35  c                            on peut les mettre a 0 au debut      INTEGER, intent(in):: ntra ! number of tracers
36  c ALE-----input-R-energie disponible pour soulevement      REAL, intent(inout):: sig1(klon, klev), w01(klon, klev)
37  c      REAL pmflxr(klon, klev+1), pmflxs(klon, klev+1)
38  C d_h-----output-R-increment de l'enthalpie potentielle (h)  
39  c d_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau      REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev), d_u(klon, klev), d_v(klon, &
40  c rain----output-R-la pluie (mm/s)           klev)
41  c snow----output-R-la neige (mm/s)      ! d_q-----output-R-increment de la vapeur d'eau
42  c upwd----output-R-saturated updraft mass flux (kg/m**2/s)      REAL d_tra(klon, klev, ntrac)
43  c dnwd----output-R-saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)      REAL rain(klon), snow(klon)
44  c dnwd0---output-R-unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)      ! rain----output-R-la pluie (mm/s)
45  c Cape----output-R-CAPE (J/kg)      ! snow----output-R-la neige (mm/s)
46  c Tvp-----output-R-Temperature virtuelle d'une parcelle soulevee  
47  c                  adiabatiquement a partir du niveau 1 (K)      INTEGER kbas(klon), ktop(klon)
48  c deltapb-output-R-distance entre LCL et base de la colonne (<0 ; Pa)      REAL em_ph(klon, klev+1), em_p(klon, klev)
49  c Ice_flag-input-L-TRUE->prise en compte de la thermodynamique de la glace  
50  c======================================================================      REAL, intent(out):: upwd(klon, klev)
51  c      ! saturated updraft mass flux (kg/m**2/s)
52  c  
53        integer NTRAC      real, intent(out):: dnwd(klon, klev)
54        PARAMETER (NTRAC=nqmx-2)      ! saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
55  c  
56         INTEGER, intent(in):: iflag_con      real, intent(out):: dnwd0(klon, klev)
57  c      ! unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
58         REAL, intent(in):: dtime  
59         real, intent(in):: paprs(klon,klev+1)      REAL ma(klon, klev), cape(klon), tvp(klon, klev)
60         real, intent(in):: pplay(klon,klev)      ! Cape----output-R-CAPE (J/kg)
61         REAL t(klon,klev),q(klon,klev),u(klon,klev),v(klon,klev)      ! Tvp-----output-R-Temperature virtuelle d'une parcelle soulevee
62         REAL tra(klon,klev,ntrac)      !                  adiabatiquement a partir du niveau 1 (K)
63         INTEGER ntra      REAL da(klon, klev), phi(klon, klev, klev), mp(klon, klev)
64         REAL work1(klon,klev),work2(klon,klev)      INTEGER iflag(klon)
65         REAL pmflxr(klon,klev+1),pmflxs(klon,klev+1)      REAL pbase(klon), bbase(klon)
66  c      REAL dtvpdt1(klon, klev), dtvpdq1(klon, klev)
67         REAL d_t(klon,klev),d_q(klon,klev),d_u(klon,klev),d_v(klon,klev)      REAL dplcldt(klon), dplcldr(klon)
68         REAL d_tra(klon,klev,ntrac)      REAL qcondc(klon, klev)
69         REAL rain(klon),snow(klon)      REAL wd(klon)
70  c  
71         INTEGER kbas(klon),ktop(klon)      REAL zx_t, zdelta, zx_qs, zcor
72         REAL em_ph(klon,klev+1),em_p(klon,klev)  
73         REAL upwd(klon,klev),dnwd(klon,klev),dnwdbis(klon,klev)      INTEGER i, k, itra
74         REAL Ma(klon,klev),cape(klon),tvp(klon,klev)      REAL qs(klon, klev)
75         real da(klon,klev),phi(klon,klev,klev),mp(klon,klev)      REAL, save:: cbmf(klon)
76         INTEGER iflag(klon)      INTEGER:: ifrst = 0
77         REAL rflag(klon)  
78         REAL pbase(klon),bbase(klon)      !-----------------------------------------------------------------
79         REAL dtvpdt1(klon,klev),dtvpdq1(klon,klev)  
80         REAL dplcldt(klon),dplcldr(klon)      snow = 0
81         REAL qcondc(klon,klev)  
82         REAL wd(klon)      IF (ifrst==0) THEN
83  c         ifrst = 1
84         REAL zx_t,zdelta,zx_qs,zcor         DO i = 1, klon
 c  
        INTEGER noff, minorig  
        INTEGER i,k,itra  
        REAL qs(klon,klev)  
        REAL cbmf(klon)  
        SAVE cbmf  
        INTEGER ifrst  
        SAVE ifrst  
        DATA ifrst /0/  
 c  
 c  
 cym  
       snow(:)=0  
         
       IF (ifrst .EQ. 0) THEN  
          ifrst = 1  
          DO i = 1, klon  
85            cbmf(i) = 0.            cbmf(i) = 0.
86           ENDDO         END DO
87        ENDIF      END IF
88    
89        DO k = 1, klev + 1
90           DO i = 1, klon
91              em_ph(i, k) = paprs(i, k)/100.0
92              pmflxs(i, k) = 0.
93           END DO
94        END DO
95    
96        DO k = 1, klev
97           DO i = 1, klon
98              em_p(i, k) = play(i, k)/100.0
99           END DO
100        END DO
101    
102    
103        IF (iflag_con==4) THEN
104           DO k = 1, klev
105              DO i = 1, klon
106                 zx_t = t(i, k)
107                 zdelta = max(0., sign(1., rtt-zx_t))
108                 zx_qs = min(0.5, r2es*foeew(zx_t, zdelta)/em_p(i, k)/100.0)
109                 zcor = 1./(1.-retv*zx_qs)
110                 qs(i, k) = zx_qs*zcor
111              END DO
112           END DO
113        ELSE
114           ! iflag_con=3 (modif de puristes qui fait la diffce pour la
115           ! convergence numerique)
116           DO k = 1, klev
117              DO i = 1, klon
118                 zx_t = t(i, k)
119                 zdelta = max(0., sign(1., rtt-zx_t))
120                 zx_qs = r2es*foeew(zx_t, zdelta)/em_p(i, k)/100.0
121                 zx_qs = min(0.5, zx_qs)
122                 zcor = 1./(1.-retv*zx_qs)
123                 zx_qs = zx_qs*zcor
124                 qs(i, k) = zx_qs
125              END DO
126           END DO
127        END IF
128    
129        CALL cv_driver(klon, klev, klev+1, ntra, t, q, qs, u, v, tra, em_p, &
130             em_ph, iflag, d_t, d_q, d_u, d_v, d_tra, rain, pmflxr, cbmf, sig1, &
131             w01, kbas, ktop, dtime, ma, upwd, dnwd, dnwd0, qcondc, wd, cape, &
132             da, phi, mp)
133    
134        DO i = 1, klon
135           rain(i) = rain(i)/86400.
136        END DO
137    
138        DO k = 1, klev
139           DO i = 1, klon
140              d_t(i, k) = dtime*d_t(i, k)
141              d_q(i, k) = dtime*d_q(i, k)
142              d_u(i, k) = dtime*d_u(i, k)
143              d_v(i, k) = dtime*d_v(i, k)
144           END DO
145        END DO
146        DO itra = 1, ntra
147           DO k = 1, klev
148              DO i = 1, klon
149                 d_tra(i, k, itra) = dtime*d_tra(i, k, itra)
150              END DO
151           END DO
152        END DO
153        ! les traceurs ne sont pas mis dans cette version de convect4:
154        IF (iflag_con==4) THEN
155           DO itra = 1, ntra
156              DO k = 1, klev
157                 DO i = 1, klon
158                    d_tra(i, k, itra) = 0.
159                 END DO
160              END DO
161           END DO
162        END IF
163    
164      END SUBROUTINE concvl
165    
166        DO k = 1, klev+1  end module concvl_m
          DO i=1,klon  
          em_ph(i,k) = paprs(i,k) / 100.0  
          pmflxs(i,k)=0.  
       ENDDO  
       ENDDO  
 c  
       DO k = 1, klev  
          DO i=1,klon  
          em_p(i,k) = pplay(i,k) / 100.0  
       ENDDO  
       ENDDO  
   
 c  
       if (iflag_con .eq. 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  
         ENDDO  
       ENDDO  
       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  
         ENDDO  
       ENDDO  
       endif ! iflag_con  
 c  
 C------------------------------------------------------------------  
   
 C Main driver for convection:  
 C               iflag_con = 3  -> equivalent to convect3  
 C               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)  
   
 C------------------------------------------------------------------  
   
       DO i = 1,klon  
         rain(i) = rain(i)/86400.  
         rflag(i)=iflag(i)  
       ENDDO  
   
       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)  
         ENDDO  
       ENDDO  
        DO itra = 1,ntra  
         DO k = 1, klev  
          DO i = 1, klon  
             d_tra(i,k,itra) =dtime*d_tra(i,k,itra)  
          ENDDO  
         ENDDO  
        ENDDO  
 c les traceurs ne sont pas mis dans cette version de convect4:  
       if (iflag_con.eq.4) then  
        DO itra = 1,ntra  
         DO k = 1, klev  
          DO i = 1, klon  
             d_tra(i,k,itra) = 0.  
          ENDDO  
         ENDDO  
        ENDDO  
       endif  
   
       RETURN  
       END  
   
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