! $Header$ SUBROUTINE flxtr(pdtime, pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, pt, pplay, & paprs, kcbot, kctop, kdtop, x, dx) USE dimphy USE yomcst_mod_h USE yoecumf_mod_h IMPLICIT NONE ! ===================================================================== ! Objet : Melange convectif de traceurs a partir des flux de masse ! Date : 13/12/1996 -- 13/01/97 ! Auteur: O. Boucher (LOA) sur inspiration de Z. X. Li (LMD), ! Brinkop et Sausen (1996) et Boucher et al. (1996). ! ATTENTION : meme si cette routine se veut la plus generale possible, ! elle a herite de certaines notations et conventions du ! schema de Tiedtke (1993). ! --En particulier, les couches sont numerotees de haut en bas !!! ! Ceci est valable pour les flux, kcbot, kctop et kdtop ! mais pas pour les entrees x, pplay, paprs !!!! ! --Un schema amont est choisi pour calculer les flux pour s'assurer ! de la positivite des valeurs de traceurs, cela implique des eqs ! differentes pour les flux de traceurs montants et descendants. ! --pmfu est positif, pmfd est negatif ! --Tous les flux d'entrainements et de detrainements sont positifs ! contrairement au schema de Tiedtke d'ou les changements de signe!!!! ! ===================================================================== REAL pdtime ! --les flux sont definis au 1/2 niveaux ! --pmfu(klev+1) et pmfd(klev+1) sont implicitement nuls REAL pmfu(klon, klev) ! flux de masse dans le panache montant REAL pmfd(klon, klev) ! flux de masse dans le panache descendant REAL pen_u(klon, klev) ! flux entraine dans le panache montant REAL pde_u(klon, klev) ! flux detraine dans le panache montant REAL pen_d(klon, klev) ! flux entraine dans le panache descendant REAL pde_d(klon, klev) ! flux detraine dans le panache descendant ! --idem mais en variables locales REAL zpen_u(klon, klev) REAL zpde_u(klon, klev) REAL zpen_d(klon, klev) REAL zpde_d(klon, klev) REAL pplay(klon, klev) ! pression aux couches (bas en haut) REAL pap(klon, klev) ! pression aux couches (haut en bas) REAL pt(klon, klev) ! temperature aux couches (bas en haut) REAL zt(klon, klev) ! temperature aux couches (haut en bas) REAL paprs(klon, klev+1) ! pression aux 1/2 couches (bas en haut) REAL paph(klon, klev+1) ! pression aux 1/2 couches (haut en bas) INTEGER kcbot(klon) ! niveau de base de la convection INTEGER kctop(klon) ! niveau du sommet de la convection +1 INTEGER kdtop(klon) ! niveau de sommet du panache descendant REAL x(klon, klev) ! q de traceur (bas en haut) REAL zx(klon, klev) ! q de traceur (haut en bas) REAL dx(klon, klev) ! tendance de traceur (bas en haut) ! --variables locales ! --les flux de x sont definis aux 1/2 niveaux ! --xu et xd sont definis aux niveaux complets REAL xu(klon, klev) ! q de traceurs dans le panache montant REAL xd(klon, klev) ! q de traceurs dans le panache descendant REAL xe(klon, klev) ! q de traceurs dans l'environnement REAL zmfux(klon, klev+1) ! flux de x dans le panache montant REAL zmfdx(klon, klev+1) ! flux de x dans le panache descendant REAL zmfex(klon, klev+1) ! flux de x dans l'environnement INTEGER i, k REAL zmfmin PARAMETER (zmfmin=1.E-10) ! On remet les taux d'entrainement et de detrainement dans le panache ! descendant a des valeurs positives. ! On ajuste les valeurs de pen_u, pen_d pde_u et pde_d pour que la ! conservation de la masse soit realisee a chaque niveau dans les 2 ! panaches. DO k = 1, klev DO i = 1, klon zpen_u(i, k) = pen_u(i, k) zpde_u(i, k) = pde_u(i, k) END DO END DO DO k = 1, klev - 1 DO i = 1, klon zpen_d(i, k) = -pen_d(i, k+1) zpde_d(i, k) = -pde_d(i, k+1) END DO END DO DO i = 1, klon zpen_d(i, klev) = 0.0 zpde_d(i, klev) = -pmfd(i, klev) ! Correction 03 11 97 ! zpen_d(i,kdtop(i)-1) = pmfd(i,kdtop(i)-1)-pmfd(i,kdtop(i)) IF (kdtop(i)==klev+1) THEN zpen_d(i, kdtop(i)-1) = pmfd(i, kdtop(i)-1) ELSE zpen_d(i, kdtop(i)-1) = pmfd(i, kdtop(i)-1) - pmfd(i, kdtop(i)) END IF zpde_u(i, kctop(i)-2) = pmfu(i, kctop(i)-1) zpen_u(i, klev) = pmfu(i, klev) END DO DO i = 1, klon DO k = kcbot(i), klev - 1 zpen_u(i, k) = pmfu(i, k) - pmfu(i, k+1) END DO END DO ! conversion des sens de notations bas-haut et haut-bas DO k = 1, klev + 1 DO i = 1, klon paph(i, klev+2-k) = paprs(i, k) END DO END DO DO i = 1, klon DO k = 1, klev pap(i, klev+1-k) = pplay(i, k) zt(i, klev+1-k) = pt(i, k) zx(i, klev+1-k) = x(i, k) END DO END DO ! --initialisations des flux de traceurs aux extremites de la colonne DO i = 1, klon zmfux(i, klev+1) = 0.0 zmfdx(i, 1) = 0.0 zmfex(i, 1) = 0.0 END DO ! --calcul des flux dans le panache montant DO k = klev, 1, -1 DO i = 1, klon IF (k>=kcbot(i)) THEN xu(i, k) = zx(i, k) zmfux(i, k) = pmfu(i, k)*xu(i, k) ELSE zmfux(i, k) = (zmfux(i,k+1)+zpen_u(i,k)*zx(i,k))/ & (1.+zpde_u(i,k)/max(zmfmin,pmfu(i,k))) xu(i, k) = zmfux(i, k)/max(zmfmin, pmfu(i,k)) END IF END DO END DO ! --calcul des flux dans le panache descendant DO k = 1, klev - 1 DO i = 1, klon IF (k<=kdtop(i)-1) THEN xd(i, k) = (zx(i,k)+xu(i,k))/2. zmfdx(i, k+1) = pmfd(i, k+1)*xd(i, k) ELSE zmfdx(i, k+1) = (zmfdx(i,k)-zpen_d(i,k)*zx(i,k))/ & (1.-zpde_d(i,k)/min(-zmfmin,pmfd(i,k+1))) xd(i, k) = zmfdx(i, k+1)/min(-zmfmin, pmfd(i,k+1)) END IF END DO END DO DO i = 1, klon zmfdx(i, klev+1) = 0.0 xd(i, klev) = (zpen_d(i,klev)*zx(i,klev)-zmfdx(i,klev))/ & max(zmfmin, zpde_d(i,klev)) END DO ! --introduction du flux de retour dans l'environnement DO k = 1, klev - 1 DO i = 1, klon IF (k<=kctop(i)-3) THEN xe(i, k) = zx(i, k) zmfex(i, k+1) = -(pmfu(i,k+1)+pmfd(i,k+1))*xe(i, k) ELSE zmfex(i, k+1) = (zmfex(i,k)-(zpde_u(i,k)*xu(i,k)+zpde_d(i,k)*xd(i, & k)))/(1.-(zpen_d(i,k)+zpen_u(i,k))/min(-zmfmin,-pmfu(i,k+1)-pmfd(i, & k+1))) xe(i, k) = zmfex(i, k+1)/min(-zmfmin, -pmfu(i,k+1)-pmfd(i,k+1)) END IF END DO END DO DO i = 1, klon zmfex(i, klev+1) = 0.0 xe(i, klev) = (zpde_u(i,klev)*xu(i,klev)+zpde_d(i,klev)*xd(i,klev)-zmfex( & i,klev))/max(zmfmin, zpen_u(i,klev)+zpen_d(i,klev)) END DO ! --calcul final des tendances DO k = 1, klev DO i = 1, klon dx(i, klev+1-k) = rg/(paph(i,k+1)-paph(i,k))*pdtime* & (zmfux(i,k+1)-zmfux(i,k)+zmfdx(i,k+1)-zmfdx(i,k)+zmfex(i,k+1)- & zmfex(i,k)) END DO END DO RETURN END SUBROUTINE flxtr