4 |
|
|
5 |
contains |
contains |
6 |
|
|
7 |
SUBROUTINE fisrtilp(dtime, paprs, pplay, t, q, ptconv, ratqs, d_t, d_q, & |
SUBROUTINE fisrtilp(paprs, pplay, t, q, ptconv, ratqs, d_t, d_q, d_ql, rneb, & |
8 |
d_ql, rneb, radliq, rain, snow, pfrac_impa, pfrac_nucl, pfrac_1nucl, & |
radliq, rain, snow, pfrac_impa, pfrac_nucl, pfrac_1nucl, frac_impa, & |
9 |
frac_impa, frac_nucl, prfl, psfl, rhcl) |
frac_nucl, prfl, psfl, rhcl) |
10 |
|
|
11 |
! From phylmd/fisrtilp.F, version 1.2 2004/11/09 16:55:40 |
! From phylmd/fisrtilp.F, version 1.2, 2004/11/09 16:55:40 |
12 |
! First author: Z. X. Li (LMD/CNRS), 20 mars 1995 |
! First author: Z. X. Li (LMD/CNRS), 20 mars 1995 |
|
! Other authors: Olivier, AA, IM, YM, MAF |
|
13 |
|
|
14 |
! Objet : condensation et précipitation stratiforme, schéma de |
! Objet : condensation et pr\'ecipitation stratiforme, sch\'ema de |
15 |
! nuage, schéma de condensation à grande échelle (pluie). |
! nuage, sch\'ema de condensation \`a grande \'echelle (pluie). |
16 |
|
|
17 |
|
USE numer_rec_95, ONLY: nr_erf |
18 |
|
|
19 |
|
use comconst, only: dtphys |
20 |
USE comfisrtilp, ONLY: cld_lc_con, cld_lc_lsc, cld_tau_con, & |
USE comfisrtilp, ONLY: cld_lc_con, cld_lc_lsc, cld_tau_con, & |
21 |
cld_tau_lsc, coef_eva, ffallv_con, ffallv_lsc, iflag_pdf, reevap_ice |
cld_tau_lsc, coef_eva, ffallv_con, ffallv_lsc, iflag_pdf, reevap_ice |
22 |
USE dimphy, ONLY: klev, klon |
USE dimphy, ONLY: klev, klon |
23 |
USE fcttre, ONLY: dqsatl, dqsats, foede, foeew, qsatl, qsats, thermcep |
USE fcttre, ONLY: foede, foeew |
|
USE numer_rec_95, ONLY: nr_erf |
|
24 |
USE suphec_m, ONLY: rcpd, rd, retv, rg, rlstt, rlvtt, rtt |
USE suphec_m, ONLY: rcpd, rd, retv, rg, rlstt, rlvtt, rtt |
25 |
USE yoethf_m, ONLY: r2es, r5ies, r5les, rvtmp2 |
USE yoethf_m, ONLY: r2es, r5ies, r5les, rvtmp2 |
26 |
|
|
|
! Arguments: |
|
|
|
|
|
REAL, INTENT (IN):: dtime ! intervalle du temps (s) |
|
27 |
REAL, INTENT (IN):: paprs(klon, klev+1) ! pression a inter-couche |
REAL, INTENT (IN):: paprs(klon, klev+1) ! pression a inter-couche |
28 |
REAL, INTENT (IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche |
REAL, INTENT (IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche |
29 |
REAL, INTENT (IN):: t(klon, klev) ! temperature (K) |
REAL, INTENT (IN):: t(klon, klev) ! temperature (K) |
111 |
! Pour la conversion eau-neige |
! Pour la conversion eau-neige |
112 |
REAL zlh_solid(klon), zm_solid |
REAL zlh_solid(klon), zm_solid |
113 |
|
|
|
! Fonctions en ligne: |
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|
|
REAL fallvs, fallvc ! vitesse de chute pour crystaux de glace |
|
|
REAL zzz |
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|
fallvc(zzz) = 3.29/2.0*((zzz)**0.16)*ffallv_con |
|
|
fallvs(zzz) = 3.29/2.0*((zzz)**0.16)*ffallv_lsc |
|
|
|
|
114 |
!--------------------------------------------------------------- |
!--------------------------------------------------------------- |
115 |
|
|
116 |
zdelq = 0.0 |
zdelq = 0.0 |
119 |
PRINT *, 'fisrtilp, ninter:', ninter |
PRINT *, 'fisrtilp, ninter:', ninter |
120 |
PRINT *, 'fisrtilp, evap_prec:', evap_prec |
PRINT *, 'fisrtilp, evap_prec:', evap_prec |
121 |
PRINT *, 'fisrtilp, cpartiel:', cpartiel |
PRINT *, 'fisrtilp, cpartiel:', cpartiel |
122 |
IF (abs(dtime / real(ninter) - 360.) > 0.001) THEN |
IF (abs(dtphys / real(ninter) - 360.) > 0.001) THEN |
123 |
PRINT *, "fisrtilp : ce n'est pas prévu, voir Z. X. Li", dtime |
PRINT *, "fisrtilp : ce n'est pas pr\'evu, voir Z. X. Li", dtphys |
124 |
PRINT *, 'Je préfère un sous-intervalle de 6 minutes.' |
PRINT *, "Je pr\'ef\`ere un sous-intervalle de 6 minutes." |
125 |
END IF |
END IF |
126 |
appel1er = .FALSE. |
appel1er = .FALSE. |
127 |
|
|
205 |
zmair = (paprs(i, k)-paprs(i, k+1))/rg |
zmair = (paprs(i, k)-paprs(i, k+1))/rg |
206 |
zcpair = rcpd*(1.0+rvtmp2*zq(i)) |
zcpair = rcpd*(1.0+rvtmp2*zq(i)) |
207 |
zcpeau = rcpd*rvtmp2 |
zcpeau = rcpd*rvtmp2 |
208 |
zt(i) = ((t(i, k + 1) + d_t(i, k + 1)) * zrfl(i) * dtime & |
zt(i) = ((t(i, k + 1) + d_t(i, k + 1)) * zrfl(i) * dtphys & |
209 |
* zcpeau + zmair * zcpair* zt(i)) & |
* zcpeau + zmair * zcpair* zt(i)) & |
210 |
/ (zmair * zcpair + zrfl(i) * dtime * zcpeau) |
/ (zmair * zcpair + zrfl(i) * dtphys * zcpeau) |
211 |
END IF |
END IF |
212 |
END DO |
END DO |
213 |
|
|
215 |
! Calculer l'evaporation de la precipitation |
! Calculer l'evaporation de la precipitation |
216 |
DO i = 1, klon |
DO i = 1, klon |
217 |
IF (zrfl(i)>0.) THEN |
IF (zrfl(i)>0.) THEN |
218 |
IF (thermcep) THEN |
zqs(i) = r2es*foeew(zt(i), rtt >= zt(i))/pplay(i, k) |
219 |
zqs(i) = r2es*foeew(zt(i), rtt >= zt(i))/pplay(i, k) |
zqs(i) = min(0.5, zqs(i)) |
220 |
zqs(i) = min(0.5, zqs(i)) |
zcor = 1./(1.-retv*zqs(i)) |
221 |
zcor = 1./(1.-retv*zqs(i)) |
zqs(i) = zqs(i)*zcor |
|
zqs(i) = zqs(i)*zcor |
|
|
ELSE |
|
|
IF (zt(i)<t_coup) THEN |
|
|
zqs(i) = qsats(zt(i))/pplay(i, k) |
|
|
ELSE |
|
|
zqs(i) = qsatl(zt(i))/pplay(i, k) |
|
|
END IF |
|
|
END IF |
|
222 |
zqev = max(0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i)) |
zqev = max(0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i)) |
223 |
zqevt = coef_eva*(1.0-zq(i)/zqs(i))*sqrt(zrfl(i))* & |
zqevt = coef_eva*(1.0-zq(i)/zqs(i))*sqrt(zrfl(i))* & |
224 |
(paprs(i, k)-paprs(i, k+1))/pplay(i, k)*zt(i)*rd/rg |
(paprs(i, k)-paprs(i, k+1))/pplay(i, k)*zt(i)*rd/rg |
225 |
zqevt = max(0.0, min(zqevt, zrfl(i)))*rg*dtime/ & |
zqevt = max(0.0, min(zqevt, zrfl(i)))*rg*dtphys/ & |
226 |
(paprs(i, k)-paprs(i, k+1)) |
(paprs(i, k)-paprs(i, k+1)) |
227 |
zqev = min(zqev, zqevt) |
zqev = min(zqev, zqevt) |
228 |
zrfln(i) = zrfl(i) - zqev*(paprs(i, k)-paprs(i, k+1))/rg/dtime |
zrfln(i) = zrfl(i) - zqev*(paprs(i, k)-paprs(i, k+1))/rg/dtphys |
229 |
|
|
230 |
! pour la glace, on réévapore toute la précip dans la |
! pour la glace, on r\'e\'evapore toute la pr\'ecip dans la |
231 |
! couche du dessous la glace venant de la couche du |
! couche du dessous la glace venant de la couche du |
232 |
! dessus est simplement dans la couche du dessous. |
! dessus est simplement dans la couche du dessous. |
233 |
|
|
234 |
IF (zt(i)<t_coup .AND. reevap_ice) zrfln(i) = 0. |
IF (zt(i)<t_coup .AND. reevap_ice) zrfln(i) = 0. |
235 |
|
|
236 |
zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)-zrfl(i))*(rg/(paprs(i, k)-paprs(i, & |
zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)-zrfl(i))*(rg/(paprs(i, k)-paprs(i, & |
237 |
k+1)))*dtime |
k+1)))*dtphys |
238 |
zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i))*(rg/(paprs(i, k)-paprs(i, & |
zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i))*(rg/(paprs(i, k)-paprs(i, & |
239 |
k+1)))*dtime*rlvtt/rcpd/(1.0+rvtmp2*zq(i)) |
k+1)))*dtphys*rlvtt/rcpd/(1.0+rvtmp2*zq(i)) |
240 |
zrfl(i) = zrfln(i) |
zrfl(i) = zrfln(i) |
241 |
END IF |
END IF |
242 |
END DO |
END DO |
244 |
|
|
245 |
! Calculer Qs et L/Cp*dQs/dT: |
! Calculer Qs et L/Cp*dQs/dT: |
246 |
|
|
247 |
IF (thermcep) THEN |
DO i = 1, klon |
248 |
DO i = 1, klon |
zdelta = rtt >= zt(i) |
249 |
zdelta = rtt >= zt(i) |
zcvm5 = merge(r5ies*rlstt, r5les*rlvtt, zdelta) |
250 |
zcvm5 = merge(r5ies*rlstt, r5les*rlvtt, zdelta) |
zcvm5 = zcvm5/rcpd/(1.0+rvtmp2*zq(i)) |
251 |
zcvm5 = zcvm5/rcpd/(1.0+rvtmp2*zq(i)) |
zqs(i) = r2es*foeew(zt(i), zdelta)/pplay(i, k) |
252 |
zqs(i) = r2es*foeew(zt(i), zdelta)/pplay(i, k) |
zqs(i) = min(0.5, zqs(i)) |
253 |
zqs(i) = min(0.5, zqs(i)) |
zcor = 1./(1.-retv*zqs(i)) |
254 |
zcor = 1./(1.-retv*zqs(i)) |
zqs(i) = zqs(i)*zcor |
255 |
zqs(i) = zqs(i)*zcor |
zdqs(i) = foede(zt(i), zdelta, zcvm5, zqs(i), zcor) |
256 |
zdqs(i) = foede(zt(i), zdelta, zcvm5, zqs(i), zcor) |
END DO |
|
END DO |
|
|
ELSE |
|
|
DO i = 1, klon |
|
|
IF (zt(i)<t_coup) THEN |
|
|
zqs(i) = qsats(zt(i))/pplay(i, k) |
|
|
zdqs(i) = dqsats(zt(i), zqs(i)) |
|
|
ELSE |
|
|
zqs(i) = qsatl(zt(i))/pplay(i, k) |
|
|
zdqs(i) = dqsatl(zt(i), zqs(i)) |
|
|
END IF |
|
|
END DO |
|
|
END IF |
|
257 |
|
|
258 |
! Determiner la condensation partielle et calculer la quantite |
! Determiner la condensation partielle et calculer la quantite |
259 |
! de l'eau condensee: |
! de l'eau condensee: |
265 |
! zqn : eau totale dans le nuage |
! zqn : eau totale dans le nuage |
266 |
! zcond : eau condensee moyenne dans la maille. |
! zcond : eau condensee moyenne dans la maille. |
267 |
|
|
268 |
! on prend en compte le réchauffement qui diminue |
! on prend en compte le r\'echauffement qui diminue |
269 |
! la partie condensée |
! la partie condens\'ee |
270 |
|
|
271 |
! Version avec les ratqs |
! Version avec les ratqs |
272 |
|
|
309 |
IF (rneb(i, k)<=0.0) zqn(i) = 0.0 |
IF (rneb(i, k)<=0.0) zqn(i) = 0.0 |
310 |
IF (rneb(i, k)>=1.0) zqn(i) = zq(i) |
IF (rneb(i, k)>=1.0) zqn(i) = zq(i) |
311 |
rneb(i, k) = max(0., min(1., rneb(i, k))) |
rneb(i, k) = max(0., min(1., rneb(i, k))) |
312 |
! On ne divise pas par 1 + zdqs pour forcer à avoir l'eau |
! On ne divise pas par 1 + zdqs pour forcer \`a avoir l'eau |
313 |
! prédite par la convection. Attention : il va falloir |
! pr\'edite par la convection. Attention : il va falloir |
314 |
! verifier tout ca. |
! verifier tout ca. |
315 |
zcond(i) = max(0., zqn(i)-zqs(i))*rneb(i, k) |
zcond(i) = max(0., zqn(i)-zqs(i))*rneb(i, k) |
316 |
rhcl(i, k) = (zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i) |
rhcl(i, k) = (zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i) |
360 |
zcl(i) = cld_lc_lsc |
zcl(i) = cld_lc_lsc |
361 |
zct(i) = 1./cld_tau_lsc |
zct(i) = 1./cld_tau_lsc |
362 |
END IF |
END IF |
363 |
! quantité d'eau à élminier. |
! quantit\'e d'eau \`a \'eliminer |
364 |
zchau(i) = zct(i)*dtime/real(ninter)*zoliq(i)* & |
zchau(i) = zct(i)*dtphys/real(ninter)*zoliq(i)* & |
365 |
(1.0-exp(-(zoliq(i)/zneb(i)/zcl(i))**2))*(1.-zfice(i)) |
(1.0-exp(-(zoliq(i)/zneb(i)/zcl(i))**2))*(1.-zfice(i)) |
366 |
! meme chose pour la glace. |
! m\^eme chose pour la glace |
367 |
IF (ptconv(i, k)) THEN |
IF (ptconv(i, k)) THEN |
368 |
zfroi(i) = dtime/real(ninter)/zdz(i)*zoliq(i)* & |
zfroi(i) = dtphys/real(ninter)/zdz(i)*zoliq(i)* & |
369 |
fallvc(zrhol(i))*zfice(i) |
fallvc(zrhol(i))*zfice(i) |
370 |
ELSE |
ELSE |
371 |
zfroi(i) = dtime/real(ninter)/zdz(i)*zoliq(i)* & |
zfroi(i) = dtphys/real(ninter)/zdz(i)*zoliq(i)* & |
372 |
fallvs(zrhol(i))*zfice(i) |
fallvs(zrhol(i))*zfice(i) |
373 |
END IF |
END IF |
374 |
ztot(i) = zchau(i) + zfroi(i) |
ztot(i) = zchau(i) + zfroi(i) |
384 |
IF (rneb(i, k)>0.0) THEN |
IF (rneb(i, k)>0.0) THEN |
385 |
d_ql(i, k) = zoliq(i) |
d_ql(i, k) = zoliq(i) |
386 |
zrfl(i) = zrfl(i) + max(zcond(i) - zoliq(i), 0.) & |
zrfl(i) = zrfl(i) + max(zcond(i) - zoliq(i), 0.) & |
387 |
* (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) / (rg * dtime) |
* (paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)) / (rg * dtphys) |
388 |
END IF |
END IF |
389 |
IF (zt(i)<rtt) THEN |
IF (zt(i)<rtt) THEN |
390 |
psfl(i, k) = zrfl(i) |
psfl(i, k) = zrfl(i) |
393 |
END IF |
END IF |
394 |
END DO |
END DO |
395 |
|
|
396 |
! Calculer les tendances de q et de t: |
! Calculer les tendances de q et de t : |
397 |
DO i = 1, klon |
DO i = 1, klon |
398 |
d_q(i, k) = zq(i) - q(i, k) |
d_q(i, k) = zq(i) - q(i, k) |
399 |
d_t(i, k) = zt(i) - t(i, k) |
d_t(i, k) = zt(i) - t(i, k) |
401 |
|
|
402 |
! Calcul du lessivage stratiforme |
! Calcul du lessivage stratiforme |
403 |
DO i = 1, klon |
DO i = 1, klon |
404 |
zprec_cond(i) = max(zcond(i)-zoliq(i), 0.0)* & |
zprec_cond(i) = max(zcond(i) - zoliq(i), 0.0) & |
405 |
(paprs(i, k)-paprs(i, k+1))/rg |
* (paprs(i, k)-paprs(i, k+1))/rg |
406 |
IF (rneb(i, k)>0.0 .AND. zprec_cond(i)>0.) THEN |
IF (rneb(i, k)>0.0 .AND. zprec_cond(i)>0.) THEN |
407 |
! lessivage nucleation LMD5 dans la couche elle-meme |
! lessivage nucleation LMD5 dans la couche elle-meme |
408 |
IF (t(i, k)>=ztglace) THEN |
IF (t(i, k)>=ztglace) THEN |
456 |
DO i = 1, klon |
DO i = 1, klon |
457 |
zcpair = rcpd*(1.0+rvtmp2*(q(i, k)+d_q(i, k))) |
zcpair = rcpd*(1.0+rvtmp2*(q(i, k)+d_q(i, k))) |
458 |
zmair = (paprs(i, k)-paprs(i, k+1))/rg |
zmair = (paprs(i, k)-paprs(i, k+1))/rg |
459 |
zm_solid = (prfl(i, k)-prfl(i, k+1)+psfl(i, k)-psfl(i, k+1))*dtime |
zm_solid = (prfl(i, k)-prfl(i, k+1)+psfl(i, k)-psfl(i, k+1))*dtphys |
460 |
d_t(i, k) = d_t(i, k) + zlh_solid(i)*zm_solid/(zcpair*zmair) |
d_t(i, k) = d_t(i, k) + zlh_solid(i)*zm_solid/(zcpair*zmair) |
461 |
END DO |
END DO |
462 |
END DO |
END DO |
463 |
|
|
464 |
|
contains |
465 |
|
|
466 |
|
! vitesse de chute pour cristaux de glace |
467 |
|
|
468 |
|
REAL function fallvs(zzz) |
469 |
|
REAL, intent(in):: zzz |
470 |
|
fallvs = 3.29/2.0*((zzz)**0.16)*ffallv_lsc |
471 |
|
end function fallvs |
472 |
|
|
473 |
|
!******************************************************** |
474 |
|
|
475 |
|
real function fallvc(zzz) |
476 |
|
REAL, intent(in):: zzz |
477 |
|
fallvc = 3.29/2.0*((zzz)**0.16)*ffallv_con |
478 |
|
end function fallvc |
479 |
|
|
480 |
END SUBROUTINE fisrtilp |
END SUBROUTINE fisrtilp |
481 |
|
|
482 |
end module fisrtilp_m |
end module fisrtilp_m |