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trunk/libf/phylmd/concvl.f90 revision 13 by guez, Fri Jul 25 19:59:34 2008 UTC trunk/phylmd/concvl.f revision 103 by guez, Fri Aug 29 13:00:05 2014 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, play, t, q, u, v, sig1, w01, d_t, d_q, d_u, &
8           d_v, rain, snow, kbas, ktop, upwd, dnwd, dnwd0, ma, cape, iflag, &
9           qcondc, wd, pmflxr, pmflxs, da, phi, mp)
10    
11        ! From phylmd/concvl.F, version 1.3 2005/04/15 12:36:17
12        ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
13        ! Date: 1993 August 18
14        ! Objet : schéma de convection d'Emanuel (1991), interface
15        ! (driver commun aux versions 3 et 4)
16    
17        use clesphys2, only: iflag_con
18        use cv_driver_m, only: cv_driver
19        USE dimens_m, ONLY: nqmx
20        USE dimphy, ONLY: klev, klon
21        USE fcttre, ONLY: foeew
22        USE suphec_m, ONLY: retv, rtt
23        USE yoethf_m, ONLY: r2es
24    
25        REAL, INTENT (IN):: dtime ! pas d'integration (s)
26        REAL, INTENT (IN):: paprs(klon, klev+1)
27        REAL, INTENT (IN):: play(klon, klev)
28        REAL, intent(in):: t(klon, klev)
29        real, intent(in):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (en kg/kg)
30        real, INTENT (IN):: u(klon, klev), v(klon, klev)
31        REAL, intent(inout):: sig1(klon, klev), w01(klon, klev)
32        REAL, intent(out):: d_t(klon, klev)
33        REAL, intent(out):: d_q(klon, klev) ! increment de la vapeur d'eau
34        REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
35        REAL, intent(out):: rain(klon) ! pluie (mm/s)
36        REAL, intent(out):: snow(klon) ! neige (mm/s)
37        INTEGER kbas(klon), ktop(klon)
38    
39        REAL, intent(out):: upwd(klon, klev)
40        ! saturated updraft mass flux (kg/m**2/s)
41    
42        real, intent(out):: dnwd(klon, klev)
43        ! saturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
44    
45        real, intent(out):: dnwd0(klon, klev)
46        ! unsaturated downdraft mass flux (kg/m**2/s)
47    
48        REAL ma(klon, klev), cape(klon)
49        ! Cape----output-R-CAPE (J/kg)
50    
51        INTEGER iflag(klon)
52        REAL qcondc(klon, klev)
53        REAL wd(klon)
54        REAL pmflxr(klon, klev+1), pmflxs(klon, klev+1)
55        REAL, intent(inout):: da(klon, klev), phi(klon, klev, klev), mp(klon, klev)
56    
57        ! Local:
58    
59        REAL em_ph(klon, klev+1), em_p(klon, klev)
60        REAL zx_t, zx_qs, zcor
61        INTEGER i, k
62        REAL qs(klon, klev)
63        REAL, save:: cbmf(klon)
64        INTEGER:: ifrst = 0
65    
66        !-----------------------------------------------------------------
67    
68        snow = 0
69    
70        IF (ifrst==0) THEN
71           ifrst = 1
72           DO i = 1, klon
73              cbmf(i) = 0.
74           END DO
75        END IF
76    
77        DO k = 1, klev + 1
78           DO i = 1, klon
79              em_ph(i, k) = paprs(i, k)/100.0
80              pmflxs(i, k) = 0.
81           END DO
82        END DO
83    
84        DO k = 1, klev
85           DO i = 1, klon
86              em_p(i, k) = play(i, k)/100.0
87           END DO
88        END DO
89    
90    
91        IF (iflag_con==4) THEN
92           DO k = 1, klev
93              DO i = 1, klon
94                 zx_t = t(i, k)
95                 zx_qs = min(0.5, r2es*foeew(zx_t, rtt >= zx_t)/em_p(i, k)/100.0)
96                 zcor = 1./(1.-retv*zx_qs)
97                 qs(i, k) = zx_qs*zcor
98              END DO
99           END DO
100        ELSE
101           ! iflag_con=3 (modif de puristes qui fait la diffce pour la
102           ! convergence numerique)
103           DO k = 1, klev
104              DO i = 1, klon
105                 zx_t = t(i, k)
106                 zx_qs = r2es*foeew(zx_t, rtt >= zx_t)/em_p(i, k)/100.0
107                 zx_qs = min(0.5, zx_qs)
108                 zcor = 1./(1.-retv*zx_qs)
109                 zx_qs = zx_qs*zcor
110                 qs(i, k) = zx_qs
111              END DO
112           END DO
113        END IF
114    
115        CALL cv_driver(t, q, qs, u, v, em_p, em_ph, iflag, d_t, d_q, &
116             d_u, d_v, rain, pmflxr, cbmf, sig1, w01, kbas, ktop, dtime, ma, &
117             upwd, dnwd, dnwd0, qcondc, wd, cape, da, phi, mp)
118    
119        DO i = 1, klon
120           rain(i) = rain(i)/86400.
121        END DO
122    
123        DO k = 1, klev
124           DO i = 1, klon
125              d_t(i, k) = dtime*d_t(i, k)
126              d_q(i, k) = dtime*d_q(i, k)
127              d_u(i, k) = dtime*d_u(i, k)
128              d_v(i, k) = dtime*d_v(i, k)
129           END DO
130        END DO
131    
132      END SUBROUTINE concvl
133    
134    end module concvl_m
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