| 1 |
! |
| 2 |
! $Header: /home/cvsroot/LMDZ4/libf/phylmd/vdif_kcay.F,v 1.1 2004/06/22 11:45:36 lmdzadmin Exp $ |
| 3 |
! |
| 4 |
SUBROUTINE vdif_kcay(ngrid,dt,g,rconst,plev,temp |
| 5 |
s ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2,q2diag,km,kn,ustar |
| 6 |
s ,l_mix) |
| 7 |
use dimens_m |
| 8 |
use dimphy |
| 9 |
IMPLICIT NONE |
| 10 |
c....................................................................... |
| 11 |
c....................................................................... |
| 12 |
c |
| 13 |
c dt : pas de temps |
| 14 |
c g : g |
| 15 |
c zlev : altitude a chaque niveau (interface inferieure de la couche |
| 16 |
c de meme indice) |
| 17 |
c zlay : altitude au centre de chaque couche |
| 18 |
c u,v : vitesse au centre de chaque couche |
| 19 |
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
| 20 |
c teta : temperature potentielle au centre de chaque couche |
| 21 |
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
| 22 |
c cd : cdrag |
| 23 |
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
| 24 |
c q2 : $q^2$ au bas de chaque couche |
| 25 |
c (en entree : la valeur au debut du pas de temps) |
| 26 |
c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
| 27 |
c km : diffusivite turbulente de quantite de mouvement (au bas de chaque |
| 28 |
c couche) |
| 29 |
c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
| 30 |
c kn : diffusivite turbulente des scalaires (au bas de chaque couche) |
| 31 |
c (en sortie : la valeur a la fin du pas de temps) |
| 32 |
c |
| 33 |
c....................................................................... |
| 34 |
REAL dt,g,rconst |
| 35 |
real plev(klon,klev+1),temp(klon,klev) |
| 36 |
real ustar(klon),snstable |
| 37 |
REAL zlev(klon,klev+1) |
| 38 |
REAL zlay(klon,klev) |
| 39 |
REAL u(klon,klev) |
| 40 |
REAL v(klon,klev) |
| 41 |
REAL teta(klon,klev) |
| 42 |
REAL cd(klon) |
| 43 |
REAL q2(klon,klev+1),q2s(klon,klev+1) |
| 44 |
REAL q2diag(klon,klev+1) |
| 45 |
REAL km(klon,klev+1) |
| 46 |
REAL kn(klon,klev+1) |
| 47 |
real sq(klon),sqz(klon),zz(klon,klev+1),zq,long0(klon) |
| 48 |
|
| 49 |
integer l_mix,iii |
| 50 |
c....................................................................... |
| 51 |
c |
| 52 |
c nlay : nombre de couches |
| 53 |
c nlev : nombre de niveaux |
| 54 |
c ngrid : nombre de points de grille |
| 55 |
c unsdz : 1 sur l'epaisseur de couche |
| 56 |
c unsdzdec : 1 sur la distance entre le centre de la couche et le |
| 57 |
c centre de la couche inferieure |
| 58 |
c q : echelle de vitesse au bas de chaque couche |
| 59 |
c (valeur a la fin du pas de temps) |
| 60 |
c |
| 61 |
c....................................................................... |
| 62 |
INTEGER nlay,nlev,ngrid |
| 63 |
REAL unsdz(klon,klev) |
| 64 |
REAL unsdzdec(klon,klev+1) |
| 65 |
REAL q(klon,klev+1) |
| 66 |
|
| 67 |
c....................................................................... |
| 68 |
c |
| 69 |
c kmpre : km au debut du pas de temps |
| 70 |
c qcstat : q : solution stationnaire du probleme couple |
| 71 |
c (valeur a la fin du pas de temps) |
| 72 |
c q2cstat : q2 : solution stationnaire du probleme couple |
| 73 |
c (valeur a la fin du pas de temps) |
| 74 |
c |
| 75 |
c....................................................................... |
| 76 |
REAL kmpre(klon,klev+1) |
| 77 |
REAL qcstat |
| 78 |
REAL q2cstat |
| 79 |
real sss,sssq |
| 80 |
c....................................................................... |
| 81 |
c |
| 82 |
c long : longueur de melange calculee selon Blackadar |
| 83 |
c |
| 84 |
c....................................................................... |
| 85 |
REAL long(klon,klev+1) |
| 86 |
c....................................................................... |
| 87 |
c |
| 88 |
c kmq3 : terme en q^3 dans le developpement de km |
| 89 |
c (valeur au debut du pas de temps) |
| 90 |
c kmcstat : valeur de km solution stationnaire du systeme {q2 ; du/dz} |
| 91 |
c (valeur a la fin du pas de temps) |
| 92 |
c knq3 : terme en q^3 dans le developpement de kn |
| 93 |
c mcstat : valeur de m solution stationnaire du systeme {q2 ; du/dz} |
| 94 |
c (valeur a la fin du pas de temps) |
| 95 |
c m2cstat : valeur de m2 solution stationnaire du systeme {q2 ; du/dz} |
| 96 |
c (valeur a la fin du pas de temps) |
| 97 |
c m : valeur a la fin du pas de temps |
| 98 |
c mpre : valeur au debut du pas de temps |
| 99 |
c m2 : valeur a la fin du pas de temps |
| 100 |
c n2 : valeur a la fin du pas de temps |
| 101 |
c |
| 102 |
c....................................................................... |
| 103 |
REAL kmq3 |
| 104 |
REAL kmcstat |
| 105 |
REAL knq3 |
| 106 |
REAL mcstat |
| 107 |
REAL m2cstat |
| 108 |
REAL m(klon,klev+1) |
| 109 |
REAL mpre(klon,klev+1) |
| 110 |
REAL m2(klon,klev+1) |
| 111 |
REAL n2(klon,klev+1) |
| 112 |
c....................................................................... |
| 113 |
c |
| 114 |
c gn : intermediaire pour les coefficients de stabilite |
| 115 |
c gnmin : borne inferieure de gn (-0.23 ou -0.28) |
| 116 |
c gnmax : borne superieure de gn (0.0233) |
| 117 |
c gninf : vrai si gn est en dessous de sa borne inferieure |
| 118 |
c gnsup : vrai si gn est en dessus de sa borne superieure |
| 119 |
c gm : drole d'objet bien utile |
| 120 |
c ri : nombre de Richardson |
| 121 |
c sn : coefficient de stabilite pour n |
| 122 |
c snq2 : premier terme du developement limite de sn en q2 |
| 123 |
c sm : coefficient de stabilite pour m |
| 124 |
c smq2 : premier terme du developement limite de sm en q2 |
| 125 |
c |
| 126 |
c....................................................................... |
| 127 |
REAL gn |
| 128 |
REAL gnmin |
| 129 |
REAL gnmax |
| 130 |
LOGICAL gninf |
| 131 |
LOGICAL gnsup |
| 132 |
REAL gm |
| 133 |
c REAL ri(klon,klev+1) |
| 134 |
REAL sn(klon,klev+1) |
| 135 |
REAL snq2(klon,klev+1) |
| 136 |
REAL sm(klon,klev+1) |
| 137 |
REAL smq2(klon,klev+1) |
| 138 |
c....................................................................... |
| 139 |
c |
| 140 |
c kappa : consatnte de Von Karman (0.4) |
| 141 |
c long00 : longueur de reference pour le calcul de long (160) |
| 142 |
c a1,a2,b1,b2,c1 : constantes d'origine pour les coefficients |
| 143 |
c de stabilite (0.92/0.74/16.6/10.1/0.08) |
| 144 |
c cn1,cn2 : constantes pour sn |
| 145 |
c cm1,cm2,cm3,cm4 : constantes pour sm |
| 146 |
c |
| 147 |
c....................................................................... |
| 148 |
REAL kappa |
| 149 |
REAL long00 |
| 150 |
REAL a1,a2,b1,b2,c1 |
| 151 |
REAL cn1,cn2 |
| 152 |
REAL cm1,cm2,cm3,cm4 |
| 153 |
c....................................................................... |
| 154 |
c |
| 155 |
c termq : termes en $q$ dans l'equation de q2 |
| 156 |
c termq3 : termes en $q^3$ dans l'equation de q2 |
| 157 |
c termqm2 : termes en $q*m^2$ dans l'equation de q2 |
| 158 |
c termq3m2 : termes en $q^3*m^2$ dans l'equation de q2 |
| 159 |
c |
| 160 |
c....................................................................... |
| 161 |
REAL termq |
| 162 |
REAL termq3 |
| 163 |
REAL termqm2 |
| 164 |
REAL termq3m2 |
| 165 |
c....................................................................... |
| 166 |
c |
| 167 |
c q2min : borne inferieure de q2 |
| 168 |
c q2max : borne superieure de q2 |
| 169 |
c |
| 170 |
c....................................................................... |
| 171 |
REAL q2min |
| 172 |
REAL q2max |
| 173 |
c....................................................................... |
| 174 |
c knmin : borne inferieure de kn |
| 175 |
c kmmin : borne inferieure de km |
| 176 |
c....................................................................... |
| 177 |
REAL knmin |
| 178 |
REAL kmmin |
| 179 |
c....................................................................... |
| 180 |
INTEGER ilay,ilev,igrid |
| 181 |
REAL tmp1,tmp2 |
| 182 |
c....................................................................... |
| 183 |
PARAMETER (kappa=0.4E+0) |
| 184 |
PARAMETER (long00=160.E+0) |
| 185 |
c PARAMETER (gnmin=-10.E+0) |
| 186 |
PARAMETER (gnmin=-0.28) |
| 187 |
PARAMETER (gnmax=0.0233E+0) |
| 188 |
PARAMETER (a1=0.92E+0) |
| 189 |
PARAMETER (a2=0.74E+0) |
| 190 |
PARAMETER (b1=16.6E+0) |
| 191 |
PARAMETER (b2=10.1E+0) |
| 192 |
PARAMETER (c1=0.08E+0) |
| 193 |
PARAMETER (knmin=1.E-5) |
| 194 |
PARAMETER (kmmin=1.E-5) |
| 195 |
PARAMETER (q2min=1.e-5) |
| 196 |
PARAMETER (q2max=1.E+2) |
| 197 |
PARAMETER (nlay=klev) |
| 198 |
PARAMETER (nlev=klev+1) |
| 199 |
c |
| 200 |
PARAMETER ( |
| 201 |
& cn1=a2*(1.E+0 -6.E+0 *a1/b1) |
| 202 |
& ) |
| 203 |
PARAMETER ( |
| 204 |
& cn2=-3.E+0 *a2*(6.E+0 *a1+b2) |
| 205 |
& ) |
| 206 |
PARAMETER ( |
| 207 |
& cm1=a1*(1.E+0 -3.E+0 *c1-6.E+0 *a1/b1) |
| 208 |
& ) |
| 209 |
PARAMETER ( |
| 210 |
& cm2=a1*(-3.E+0 *a2*((b2-3.E+0 *a2)*(1.E+0 -6.E+0 *a1/b1) |
| 211 |
& -3.E+0 *c1*(b2+6.E+0 *a1))) |
| 212 |
& ) |
| 213 |
PARAMETER ( |
| 214 |
& cm3=-3.E+0 *a2*(6.E+0 *a1+b2) |
| 215 |
& ) |
| 216 |
PARAMETER ( |
| 217 |
& cm4=-9.E+0 *a1*a2 |
| 218 |
& ) |
| 219 |
|
| 220 |
logical first |
| 221 |
save first |
| 222 |
data first/.true./ |
| 223 |
c....................................................................... |
| 224 |
c traitment des valeur de q2 en entree |
| 225 |
c....................................................................... |
| 226 |
c |
| 227 |
c Initialisation de q2 |
| 228 |
|
| 229 |
call yamada(ngrid,dt,g,rconst,plev,temp |
| 230 |
s ,zlev,zlay,u,v,teta,cd,q2diag,km,kn,ustar |
| 231 |
s ,l_mix) |
| 232 |
if (first.and.1.eq.1) then |
| 233 |
first=.false. |
| 234 |
q2=q2diag |
| 235 |
endif |
| 236 |
|
| 237 |
DO ilev=1,nlev |
| 238 |
DO igrid=1,ngrid |
| 239 |
q2(igrid,ilev)=amax1(q2(igrid,ilev),q2min) |
| 240 |
q(igrid,ilev)=sqrt(q2(igrid,ilev)) |
| 241 |
ENDDO |
| 242 |
ENDDO |
| 243 |
c |
| 244 |
DO igrid=1,ngrid |
| 245 |
tmp1=cd(igrid)*(u(igrid,1)**2+v(igrid,1)**2) |
| 246 |
q2(igrid,1)=b1**(2.E+0/3.E+0)*tmp1 |
| 247 |
q2(igrid,1)=amax1(q2(igrid,1),q2min) |
| 248 |
q(igrid,1)=sqrt(q2(igrid,1)) |
| 249 |
ENDDO |
| 250 |
c |
| 251 |
c....................................................................... |
| 252 |
c les increments verticaux |
| 253 |
c....................................................................... |
| 254 |
c |
| 255 |
c!!!!! allerte !!!!!c |
| 256 |
c!!!!! zlev n'est pas declare a nlev !!!!!c |
| 257 |
c!!!!! ----> |
| 258 |
DO igrid=1,ngrid |
| 259 |
zlev(igrid,nlev)=zlay(igrid,nlay) |
| 260 |
& +( zlay(igrid,nlay) - zlev(igrid,nlev-1) ) |
| 261 |
ENDDO |
| 262 |
c!!!!! <---- |
| 263 |
c!!!!! allerte !!!!!c |
| 264 |
c |
| 265 |
DO ilay=1,nlay |
| 266 |
DO igrid=1,ngrid |
| 267 |
unsdz(igrid,ilay)=1.E+0/(zlev(igrid,ilay+1)-zlev(igrid,ilay)) |
| 268 |
ENDDO |
| 269 |
ENDDO |
| 270 |
DO igrid=1,ngrid |
| 271 |
unsdzdec(igrid,1)=1.E+0/(zlay(igrid,1)-zlev(igrid,1)) |
| 272 |
ENDDO |
| 273 |
DO ilay=2,nlay |
| 274 |
DO igrid=1,ngrid |
| 275 |
unsdzdec(igrid,ilay)=1.E+0/(zlay(igrid,ilay)-zlay(igrid,ilay-1)) |
| 276 |
ENDDO |
| 277 |
ENDDO |
| 278 |
DO igrid=1,ngrid |
| 279 |
unsdzdec(igrid,nlay+1)=1.E+0/(zlev(igrid,nlay+1)-zlay(igrid,nlay)) |
| 280 |
ENDDO |
| 281 |
c |
| 282 |
c....................................................................... |
| 283 |
c le cisaillement et le gradient de temperature |
| 284 |
c....................................................................... |
| 285 |
c |
| 286 |
DO igrid=1,ngrid |
| 287 |
m2(igrid,1)=(unsdzdec(igrid,1) |
| 288 |
& *u(igrid,1))**2 |
| 289 |
& +(unsdzdec(igrid,1) |
| 290 |
& *v(igrid,1))**2 |
| 291 |
m(igrid,1)=sqrt(m2(igrid,1)) |
| 292 |
mpre(igrid,1)=m(igrid,1) |
| 293 |
ENDDO |
| 294 |
c |
| 295 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 296 |
DO ilev=2,nlev-1 |
| 297 |
DO igrid=1,ngrid |
| 298 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 299 |
c |
| 300 |
n2(igrid,ilev)=g*unsdzdec(igrid,ilev) |
| 301 |
& *(teta(igrid,ilev)-teta(igrid,ilev-1)) |
| 302 |
& /(teta(igrid,ilev)+teta(igrid,ilev-1)) *2.E+0 |
| 303 |
c n2(igrid,ilev)=0. |
| 304 |
c |
| 305 |
c ---> |
| 306 |
c on ne sais traiter que les cas stratifies. et l'ajustement |
| 307 |
c convectif est cense faire en sorte que seul des configurations |
| 308 |
c stratifiees soient rencontrees en entree de cette routine. |
| 309 |
c mais, bon ... on sait jamais (meme on sait que n2 prends |
| 310 |
c quelques valeurs negatives ... parfois) alors : |
| 311 |
c<--- |
| 312 |
c |
| 313 |
IF (n2(igrid,ilev).lt.0.E+0) THEN |
| 314 |
n2(igrid,ilev)=0.E+0 |
| 315 |
ENDIF |
| 316 |
c |
| 317 |
m2(igrid,ilev)=(unsdzdec(igrid,ilev) |
| 318 |
& *(u(igrid,ilev)-u(igrid,ilev-1)))**2 |
| 319 |
& +(unsdzdec(igrid,ilev) |
| 320 |
& *(v(igrid,ilev)-v(igrid,ilev-1)))**2 |
| 321 |
m(igrid,ilev)=sqrt(m2(igrid,ilev)) |
| 322 |
mpre(igrid,ilev)=m(igrid,ilev) |
| 323 |
c |
| 324 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 325 |
ENDDO |
| 326 |
ENDDO |
| 327 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 328 |
c |
| 329 |
DO igrid=1,ngrid |
| 330 |
m2(igrid,nlev)=m2(igrid,nlev-1) |
| 331 |
m(igrid,nlev)=m(igrid,nlev-1) |
| 332 |
mpre(igrid,nlev)=m(igrid,nlev) |
| 333 |
ENDDO |
| 334 |
c |
| 335 |
c....................................................................... |
| 336 |
c calcul des fonctions de stabilite |
| 337 |
c....................................................................... |
| 338 |
c |
| 339 |
if (l_mix.eq.4) then |
| 340 |
DO igrid=1,ngrid |
| 341 |
sqz(igrid)=1.e-10 |
| 342 |
sq(igrid)=1.e-10 |
| 343 |
ENDDO |
| 344 |
do ilev=2,nlev-1 |
| 345 |
DO igrid=1,ngrid |
| 346 |
zq=sqrt(q2(igrid,ilev)) |
| 347 |
sqz(igrid) |
| 348 |
. =sqz(igrid)+zq*zlev(igrid,ilev) |
| 349 |
. *(zlay(igrid,ilev)-zlay(igrid,ilev-1)) |
| 350 |
sq(igrid)=sq(igrid)+zq*(zlay(igrid,ilev)-zlay(igrid,ilev-1)) |
| 351 |
ENDDO |
| 352 |
enddo |
| 353 |
DO igrid=1,ngrid |
| 354 |
long0(igrid)=0.2*sqz(igrid)/sq(igrid) |
| 355 |
ENDDO |
| 356 |
else if (l_mix.eq.3) then |
| 357 |
long0(igrid)=long00 |
| 358 |
endif |
| 359 |
|
| 360 |
c (abd 5 2) print*,'LONG0=',long0 |
| 361 |
|
| 362 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 363 |
DO ilev=2,nlev-1 |
| 364 |
DO igrid=1,ngrid |
| 365 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 366 |
c |
| 367 |
tmp1=kappa*(zlev(igrid,ilev)-zlev(igrid,1)) |
| 368 |
if (l_mix.ge.10) then |
| 369 |
long(igrid,ilev)=l_mix |
| 370 |
else |
| 371 |
long(igrid,ilev)=tmp1/(1.E+0 + tmp1/long0(igrid)) |
| 372 |
endif |
| 373 |
long(igrid,ilev)=max(min(long(igrid,ilev) |
| 374 |
s ,0.5*sqrt(q2(igrid,ilev))/sqrt(max(n2(igrid,ilev),1.e-10))) |
| 375 |
s ,5.) |
| 376 |
|
| 377 |
gn=-long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) |
| 378 |
& * n2(igrid,ilev) |
| 379 |
gm=long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) |
| 380 |
& * m2(igrid,ilev) |
| 381 |
c |
| 382 |
gninf=.false. |
| 383 |
gnsup=.false. |
| 384 |
long(igrid,ilev)=long(igrid,ilev) |
| 385 |
long(igrid,ilev)=long(igrid,ilev) |
| 386 |
c |
| 387 |
IF (gn.lt.gnmin) THEN |
| 388 |
gninf=.true. |
| 389 |
gn=gnmin |
| 390 |
ENDIF |
| 391 |
c |
| 392 |
IF (gn.gt.gnmax) THEN |
| 393 |
gnsup=.true. |
| 394 |
gn=gnmax |
| 395 |
ENDIF |
| 396 |
c |
| 397 |
sn(igrid,ilev)=cn1/(1.E+0 +cn2*gn) |
| 398 |
sm(igrid,ilev)= |
| 399 |
& (cm1+cm2*gn) |
| 400 |
& /( (1.E+0 +cm3*gn) |
| 401 |
& *(1.E+0 +cm4*gn) ) |
| 402 |
c |
| 403 |
IF ((gninf).or.(gnsup)) THEN |
| 404 |
snq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
| 405 |
smq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
| 406 |
ELSE |
| 407 |
snq2(igrid,ilev)= |
| 408 |
& -gn |
| 409 |
& *(-cn1*cn2/(1.E+0 +cn2*gn)**2 ) |
| 410 |
smq2(igrid,ilev)= |
| 411 |
& -gn |
| 412 |
& *( cm2*(1.E+0 +cm3*gn) |
| 413 |
& *(1.E+0 +cm4*gn) |
| 414 |
& -( cm3*(1.E+0 +cm4*gn) |
| 415 |
& +cm4*(1.E+0 +cm3*gn) ) |
| 416 |
& *(cm1+cm2*gn) ) |
| 417 |
& /( (1.E+0 +cm3*gn) |
| 418 |
& *(1.E+0 +cm4*gn) )**2 |
| 419 |
ENDIF |
| 420 |
c |
| 421 |
c abd |
| 422 |
c if(ilev.le.57.and.ilev.ge.37) then |
| 423 |
c print*,'L=',ilev,' GN=',gn,' SM=',sm(igrid,ilev) |
| 424 |
c endif |
| 425 |
c ---> |
| 426 |
c la decomposition de Taylor en q2 n'a de sens que |
| 427 |
c dans les cas stratifies ou sn et sm sont quasi |
| 428 |
c proportionnels a q2. ailleurs on laisse le meme |
| 429 |
c algorithme car l'ajustement convectif fait le travail. |
| 430 |
c mais c'est delirant quand sn et snq2 n'ont pas le meme |
| 431 |
c signe : dans ces cas, on ne fait pas la decomposition. |
| 432 |
c<--- |
| 433 |
c |
| 434 |
IF (snq2(igrid,ilev)*sn(igrid,ilev).le.0.E+0) |
| 435 |
& snq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
| 436 |
IF (smq2(igrid,ilev)*sm(igrid,ilev).le.0.E+0) |
| 437 |
& smq2(igrid,ilev)=0.E+0 |
| 438 |
c |
| 439 |
C Correction pour les couches stables. |
| 440 |
C Schema repris de JHoltzlag Boville, lui meme venant de... |
| 441 |
|
| 442 |
if (1.eq.1) then |
| 443 |
snstable=1.-zlev(igrid,ilev) |
| 444 |
s /(700.*max(ustar(igrid),0.0001)) |
| 445 |
snstable=1.-zlev(igrid,ilev)/400. |
| 446 |
snstable=max(snstable,0.) |
| 447 |
snstable=snstable*snstable |
| 448 |
|
| 449 |
c abde print*,'SN ',ilev,sn(1,ilev),snstable |
| 450 |
if (sn(igrid,ilev).lt.snstable) then |
| 451 |
sn(igrid,ilev)=snstable |
| 452 |
snq2(igrid,ilev)=0. |
| 453 |
endif |
| 454 |
|
| 455 |
if (sm(igrid,ilev).lt.snstable) then |
| 456 |
sm(igrid,ilev)=snstable |
| 457 |
smq2(igrid,ilev)=0. |
| 458 |
endif |
| 459 |
|
| 460 |
endif |
| 461 |
|
| 462 |
c sn : coefficient de stabilite pour n |
| 463 |
c snq2 : premier terme du developement limite de sn en q2 |
| 464 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 465 |
ENDDO |
| 466 |
ENDDO |
| 467 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 468 |
c |
| 469 |
c....................................................................... |
| 470 |
c calcul de km et kn au debut du pas de temps |
| 471 |
c....................................................................... |
| 472 |
c |
| 473 |
DO igrid=1,ngrid |
| 474 |
kn(igrid,1)=knmin |
| 475 |
km(igrid,1)=kmmin |
| 476 |
kmpre(igrid,1)=km(igrid,1) |
| 477 |
ENDDO |
| 478 |
c |
| 479 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 480 |
DO ilev=2,nlev-1 |
| 481 |
DO igrid=1,ngrid |
| 482 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 483 |
c |
| 484 |
kn(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
| 485 |
& *sn(igrid,ilev) |
| 486 |
km(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
| 487 |
& *sm(igrid,ilev) |
| 488 |
kmpre(igrid,ilev)=km(igrid,ilev) |
| 489 |
c |
| 490 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 491 |
ENDDO |
| 492 |
ENDDO |
| 493 |
c----------------------------------------------------------------------- |
| 494 |
c |
| 495 |
DO igrid=1,ngrid |
| 496 |
kn(igrid,nlev)=kn(igrid,nlev-1) |
| 497 |
km(igrid,nlev)=km(igrid,nlev-1) |
| 498 |
kmpre(igrid,nlev)=km(igrid,nlev) |
| 499 |
ENDDO |
| 500 |
c |
| 501 |
c....................................................................... |
| 502 |
c boucle sur les niveaux 2 a nlev-1 |
| 503 |
c....................................................................... |
| 504 |
c |
| 505 |
c----> |
| 506 |
DO 10001 ilev=2,nlev-1 |
| 507 |
c----> |
| 508 |
DO 10002 igrid=1,ngrid |
| 509 |
c |
| 510 |
c....................................................................... |
| 511 |
c |
| 512 |
c calcul des termes sources et puits de l'equation de q2 |
| 513 |
c ------------------------------------------------------ |
| 514 |
c |
| 515 |
knq3=kn(igrid,ilev)*snq2(igrid,ilev) |
| 516 |
& /sn(igrid,ilev) |
| 517 |
kmq3=km(igrid,ilev)*smq2(igrid,ilev) |
| 518 |
& /sm(igrid,ilev) |
| 519 |
c |
| 520 |
termq=0.E+0 |
| 521 |
termq3=0.E+0 |
| 522 |
termqm2=0.E+0 |
| 523 |
termq3m2=0.E+0 |
| 524 |
c |
| 525 |
tmp1=dt*2.E+0 *km(igrid,ilev)*m2(igrid,ilev) |
| 526 |
tmp2=dt*2.E+0 *kmq3*m2(igrid,ilev) |
| 527 |
termqm2=termqm2 |
| 528 |
& +dt*2.E+0 *km(igrid,ilev)*m2(igrid,ilev) |
| 529 |
& -dt*2.E+0 *kmq3*m2(igrid,ilev) |
| 530 |
termq3m2=termq3m2 |
| 531 |
& +dt*2.E+0 *kmq3*m2(igrid,ilev) |
| 532 |
c |
| 533 |
termq=termq |
| 534 |
& -dt*2.E+0 *kn(igrid,ilev)*n2(igrid,ilev) |
| 535 |
& +dt*2.E+0 *knq3*n2(igrid,ilev) |
| 536 |
termq3=termq3 |
| 537 |
& -dt*2.E+0 *knq3*n2(igrid,ilev) |
| 538 |
c |
| 539 |
termq3=termq3 |
| 540 |
& -dt*2.E+0 *q(igrid,ilev)**3 / (b1*long(igrid,ilev)) |
| 541 |
c |
| 542 |
c....................................................................... |
| 543 |
c |
| 544 |
c resolution stationnaire couplee avec le gradient de vitesse local |
| 545 |
c ----------------------------------------------------------------- |
| 546 |
c |
| 547 |
c -----{on cherche le cisaillement qui annule l'equation de q^2 |
| 548 |
c supposee en q3} |
| 549 |
c |
| 550 |
tmp1=termq+termq3 |
| 551 |
tmp2=termqm2+termq3m2 |
| 552 |
m2cstat=m2(igrid,ilev) |
| 553 |
& -(tmp1+tmp2)/(dt*2.E+0*km(igrid,ilev)) |
| 554 |
mcstat=sqrt(m2cstat) |
| 555 |
|
| 556 |
c abde print*,'M2 L=',ilev,mpre(igrid,ilev),mcstat |
| 557 |
c |
| 558 |
c -----{puis on ecrit la valeur de q qui annule l'equation de m |
| 559 |
c supposee en q3} |
| 560 |
c |
| 561 |
IF (ilev.eq.2) THEN |
| 562 |
kmcstat=1.E+0 / mcstat |
| 563 |
& *( unsdz(igrid,ilev)*kmpre(igrid,ilev+1) |
| 564 |
& *mpre(igrid,ilev+1) |
| 565 |
& +unsdz(igrid,ilev-1) |
| 566 |
& *cd(igrid) |
| 567 |
& *( sqrt(u(igrid,3)**2+v(igrid,3)**2) |
| 568 |
& -mcstat/unsdzdec(igrid,ilev) |
| 569 |
& -mpre(igrid,ilev+1)/unsdzdec(igrid,ilev+1) )**2) |
| 570 |
& /( unsdz(igrid,ilev)+unsdz(igrid,ilev-1) ) |
| 571 |
ELSE |
| 572 |
kmcstat=1.E+0 / mcstat |
| 573 |
& *( unsdz(igrid,ilev)*kmpre(igrid,ilev+1) |
| 574 |
& *mpre(igrid,ilev+1) |
| 575 |
& +unsdz(igrid,ilev-1)*kmpre(igrid,ilev-1) |
| 576 |
& *mpre(igrid,ilev-1) ) |
| 577 |
& /( unsdz(igrid,ilev)+unsdz(igrid,ilev-1) ) |
| 578 |
ENDIF |
| 579 |
tmp2=kmcstat |
| 580 |
& /( sm(igrid,ilev)/q2(igrid,ilev) ) |
| 581 |
& /long(igrid,ilev) |
| 582 |
qcstat=tmp2**(1.E+0/3.E+0) |
| 583 |
q2cstat=qcstat**2 |
| 584 |
c |
| 585 |
c....................................................................... |
| 586 |
c |
| 587 |
c choix de la solution finale |
| 588 |
c --------------------------- |
| 589 |
c |
| 590 |
q(igrid,ilev)=qcstat |
| 591 |
q2(igrid,ilev)=q2cstat |
| 592 |
m(igrid,ilev)=mcstat |
| 593 |
c abd if(ilev.le.57.and.ilev.ge.37) then |
| 594 |
c print*,'L=',ilev,' M2=',m2(igrid,ilev),m2cstat, |
| 595 |
c s 'N2=',n2(igrid,ilev) |
| 596 |
c abd endif |
| 597 |
m2(igrid,ilev)=m2cstat |
| 598 |
c |
| 599 |
c ---> |
| 600 |
c pour des raisons simples q2 est minore |
| 601 |
c<--- |
| 602 |
c |
| 603 |
IF (q2(igrid,ilev).lt.q2min) THEN |
| 604 |
q2(igrid,ilev)=q2min |
| 605 |
q(igrid,ilev)=sqrt(q2min) |
| 606 |
ENDIF |
| 607 |
c |
| 608 |
c....................................................................... |
| 609 |
c |
| 610 |
c calcul final de kn et km |
| 611 |
c ------------------------ |
| 612 |
c |
| 613 |
gn=-long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) |
| 614 |
& * n2(igrid,ilev) |
| 615 |
IF (gn.lt.gnmin) gn=gnmin |
| 616 |
IF (gn.gt.gnmax) gn=gnmax |
| 617 |
sn(igrid,ilev)=cn1/(1.E+0 +cn2*gn) |
| 618 |
sm(igrid,ilev)= |
| 619 |
& (cm1+cm2*gn) |
| 620 |
& /( (1.E+0 +cm3*gn)*(1.E+0 +cm4*gn) ) |
| 621 |
kn(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
| 622 |
& *sn(igrid,ilev) |
| 623 |
km(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
| 624 |
& *sm(igrid,ilev) |
| 625 |
c abd |
| 626 |
c if(ilev.le.57.and.ilev.ge.37) then |
| 627 |
c print*,'L=',ilev,' GN=',gn,' SM=',sm(igrid,ilev) |
| 628 |
c endif |
| 629 |
c |
| 630 |
c....................................................................... |
| 631 |
c |
| 632 |
10002 CONTINUE |
| 633 |
c |
| 634 |
10001 CONTINUE |
| 635 |
c |
| 636 |
c....................................................................... |
| 637 |
c |
| 638 |
c |
| 639 |
DO igrid=1,ngrid |
| 640 |
kn(igrid,1)=knmin |
| 641 |
km(igrid,1)=kmmin |
| 642 |
c kn(igrid,1)=cd(igrid) |
| 643 |
c km(igrid,1)=cd(igrid) |
| 644 |
q2(igrid,nlev)=q2(igrid,nlev-1) |
| 645 |
q(igrid,nlev)=q(igrid,nlev-1) |
| 646 |
kn(igrid,nlev)=kn(igrid,nlev-1) |
| 647 |
km(igrid,nlev)=km(igrid,nlev-1) |
| 648 |
ENDDO |
| 649 |
c |
| 650 |
c CALCUL DE LA DIFFUSION VERTICALE DE Q2 |
| 651 |
if (1.eq.1) then |
| 652 |
|
| 653 |
do ilev=2,klev-1 |
| 654 |
sss=sss+plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1) |
| 655 |
sssq=sssq+(plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1))*q2(1,ilev) |
| 656 |
enddo |
| 657 |
c print*,'Q2moy avant',sssq/sss |
| 658 |
c print*,'Q2q20 ',(q2(1,ilev),ilev=1,10) |
| 659 |
c print*,'Q2km0 ',(km(1,ilev),ilev=1,10) |
| 660 |
c ! C'est quoi ca qu'etait dans l'original??? |
| 661 |
c do igrid=1,ngrid |
| 662 |
c q2(igrid,1)=10. |
| 663 |
c enddo |
| 664 |
c q2s=q2 |
| 665 |
c do iii=1,10 |
| 666 |
c call vdif_q2(dt,g,rconst,plev,temp,km,q2) |
| 667 |
c do ilev=1,klev+1 |
| 668 |
c write(iii+49,*) q2(1,ilev),zlev(1,ilev) |
| 669 |
c enddo |
| 670 |
c enddo |
| 671 |
c stop |
| 672 |
c do ilev=1,klev |
| 673 |
c print*,zlev(1,ilev),q2s(1,ilev),q2(1,ilev) |
| 674 |
c enddo |
| 675 |
c q2s=q2-q2s |
| 676 |
c do ilev=1,klev |
| 677 |
c print*,q2s(1,ilev),zlev(1,ilev) |
| 678 |
c enddo |
| 679 |
do ilev=2,klev-1 |
| 680 |
sss=sss+plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1) |
| 681 |
sssq=sssq+(plev(1,ilev-1)-plev(1,ilev+1))*q2(1,ilev) |
| 682 |
enddo |
| 683 |
print*,'Q2moy apres',sssq/sss |
| 684 |
c |
| 685 |
c |
| 686 |
do ilev=1,nlev |
| 687 |
do igrid=1,ngrid |
| 688 |
q2(igrid,ilev)=max(q2(igrid,ilev),q2min) |
| 689 |
q(igrid,ilev)=sqrt(q2(igrid,ilev)) |
| 690 |
|
| 691 |
c....................................................................... |
| 692 |
c |
| 693 |
c calcul final de kn et km |
| 694 |
c ------------------------ |
| 695 |
c |
| 696 |
gn=-long(igrid,ilev)**2 / q2(igrid,ilev) |
| 697 |
& * n2(igrid,ilev) |
| 698 |
IF (gn.lt.gnmin) gn=gnmin |
| 699 |
IF (gn.gt.gnmax) gn=gnmax |
| 700 |
sn(igrid,ilev)=cn1/(1.E+0 +cn2*gn) |
| 701 |
sm(igrid,ilev)= |
| 702 |
& (cm1+cm2*gn) |
| 703 |
& /( (1.E+0 +cm3*gn)*(1.E+0 +cm4*gn) ) |
| 704 |
C Correction pour les couches stables. |
| 705 |
C Schema repris de JHoltzlag Boville, lui meme venant de... |
| 706 |
|
| 707 |
if (1.eq.1) then |
| 708 |
snstable=1.-zlev(igrid,ilev) |
| 709 |
s /(700.*max(ustar(igrid),0.0001)) |
| 710 |
snstable=1.-zlev(igrid,ilev)/400. |
| 711 |
snstable=max(snstable,0.) |
| 712 |
snstable=snstable*snstable |
| 713 |
|
| 714 |
c abde print*,'SN ',ilev,sn(1,ilev),snstable |
| 715 |
if (sn(igrid,ilev).lt.snstable) then |
| 716 |
sn(igrid,ilev)=snstable |
| 717 |
snq2(igrid,ilev)=0. |
| 718 |
endif |
| 719 |
|
| 720 |
if (sm(igrid,ilev).lt.snstable) then |
| 721 |
sm(igrid,ilev)=snstable |
| 722 |
smq2(igrid,ilev)=0. |
| 723 |
endif |
| 724 |
|
| 725 |
endif |
| 726 |
|
| 727 |
c sn : coefficient de stabilite pour n |
| 728 |
kn(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
| 729 |
& *sn(igrid,ilev) |
| 730 |
km(igrid,ilev)=long(igrid,ilev)*q(igrid,ilev) |
| 731 |
c |
| 732 |
enddo |
| 733 |
enddo |
| 734 |
c print*,'Q2km1 ',(km(1,ilev),ilev=1,10) |
| 735 |
|
| 736 |
endif |
| 737 |
|
| 738 |
RETURN |
| 739 |
END |
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