GCC Code Coverage Report


Directory: ./
File: phys/fisrtilp_tr.f90
Date: 2022-01-11 19:19:34
Exec Total Coverage
Lines: 0 148 0.0%
Branches: 0 86 0.0%

Line Branch Exec Source
1
2 ! $Id: fisrtilp_tr.F90 2346 2015-08-21 15:13:46Z emillour $
3
4
5 ✗ SUBROUTINE fisrtilp_tr(dtime, paprs, pplay, t, q, ratqs, d_t, d_q, d_ql, &
6 ✗ rneb, radliq, rain, snow, pfrac_impa, pfrac_nucl, pfrac_1nucl, frac_impa, &
7 frac_nucl, prfl, psfl, rhcl) ! relative humidity in clear sky (needed for aer optical
8 ! properties; aeropt.F)
9
10
11 USE dimphy
12 USE print_control_mod, ONLY: lunout
13 IMPLICIT NONE
14 ! ======================================================================
15 ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS)
16 ! Date: le 20 mars 1995
17 ! Objet: condensation et precipitation stratiforme.
18 ! schema de nuage
19 ! ======================================================================
20 ! ======================================================================
21 include "YOMCST.h"
22
23 ! Arguments:
24
25 REAL dtime ! intervalle du temps (s)
26 REAL paprs(klon, klev+1) ! pression a inter-couche
27 REAL pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche
28 REAL t(klon, klev) ! temperature (K)
29 REAL q(klon, klev) ! humidite specifique (kg/kg)
30 REAL d_t(klon, klev) ! incrementation de la temperature (K)
31 REAL d_q(klon, klev) ! incrementation de la vapeur d'eau
32 REAL d_ql(klon, klev) ! incrementation de l'eau liquide
33 REAL rneb(klon, klev) ! fraction nuageuse
34 REAL radliq(klon, klev) ! eau liquide utilisee dans rayonnements
35 REAL rain(klon) ! pluies (mm/s)
36 REAL snow(klon) ! neige (mm/s)
37 REAL prfl(klon, klev+1) ! flux d'eau precipitante aux interfaces (kg/m2/s)
38 REAL psfl(klon, klev+1) ! flux d'eau precipitante aux interfaces (kg/m2/s)
39
40 ! jq For aerosol opt properties needed (see aeropt.F)
41 REAL rhcl(klon, klev)
42
43 ! AA
44 ! Coeffients de fraction lessivee : pour OFF-LINE
45
46 REAL pfrac_nucl(klon, klev)
47 REAL pfrac_1nucl(klon, klev)
48 REAL pfrac_impa(klon, klev)
49
50 ! Fraction d'aerosols lessivee par impaction et par nucleation
51 ! POur ON-LINE
52
53 REAL frac_impa(klon, klev)
54 REAL frac_nucl(klon, klev)
55 ! AA
56
57 ! Options du programme:
58
59 REAL seuil_neb ! un nuage existe vraiment au-dela
60 PARAMETER (seuil_neb=0.001)
61 REAL ct ! inverse du temps pour qu'un nuage precipite
62 PARAMETER (ct=1./1800.)
63 REAL cl ! seuil de precipitation
64 PARAMETER (cl=2.6E-4)
65 ! cc PARAMETER (cl=2.3e-4)
66 ! cc PARAMETER (cl=2.0e-4)
67 INTEGER ninter ! sous-intervals pour la precipitation
68 PARAMETER (ninter=5)
69 LOGICAL evap_prec ! evaporation de la pluie
70 PARAMETER (evap_prec=.TRUE.)
71 REAL coef_eva
72 PARAMETER (coef_eva=2.0E-05)
73 LOGICAL calcrat ! calculer ratqs au lieu de fixer sa valeur
74 REAL ratqs(klon, klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur
75 PARAMETER (calcrat=.TRUE.)
76 REAL zx_min, rat_max
77 PARAMETER (zx_min=1.0, rat_max=0.01)
78 REAL zx_max, rat_min
79 PARAMETER (zx_max=0.1, rat_min=0.3)
80 REAL zx
81
82 LOGICAL cpartiel ! condensation partielle
83 PARAMETER (cpartiel=.TRUE.)
84 REAL t_coup
85 PARAMETER (t_coup=234.0)
86
87 ! Variables locales:
88
89 INTEGER i, k, n, kk
90 ✗ REAL zqs(klon), zdqs(klon), zdelta, zcor, zcvm5
91 ✗ REAL zrfl(klon), zrfln(klon), zqev, zqevt
92 ✗ REAL zoliq(klon), zcond(klon), zq(klon), zqn(klon), zdelq
93 ✗ REAL ztglace, zt(klon)
94 INTEGER nexpo ! exponentiel pour glace/eau
95 ✗ REAL zdz(klon), zrho(klon), ztot(klon), zrhol(klon)
96 ✗ REAL zchau(klon), zfroi(klon), zfice(klon), zneb(klon)
97
98 LOGICAL appel1er
99 SAVE appel1er
100 !$OMP THREADPRIVATE(appel1er)
101
102 ! ---------------------------------------------------------------
103
104 ! AA Variables traceurs:
105 ! AA Provisoire !!! Parametres alpha du lessivage
106 ! AA A priori on a 4 scavenging # possibles
107
108 REAL a_tr_sca(4)
109 SAVE a_tr_sca
110 !$OMP THREADPRIVATE(a_tr_sca)
111
112 ! Variables intermediaires
113
114 REAL zalpha_tr
115 REAL zfrac_lessi
116 ✗ REAL zprec_cond(klon)
117 ! AA
118 ! ---------------------------------------------------------------
119
120 ! Fonctions en ligne:
121
122 REAL fallv ! vitesse de chute pour crystaux de glace
123 REAL zzz
124 include "YOETHF.h"
125 include "FCTTRE.h"
126 fallv(zzz) = 3.29/2.0*((zzz)**0.16)
127 ! cc fallv (zzz) = 3.29/3.0 * ((zzz)**0.16)
128 ! cc fallv (zzz) = 3.29 * ((zzz)**0.16)
129
130 DATA appel1er/.TRUE./
131
132 ✗ IF (appel1er) THEN
133
134 ✗ WRITE (lunout, *) 'fisrtilp, calcrat:', calcrat
135 ✗ WRITE (lunout, *) 'fisrtilp, ninter:', ninter
136 ✗ WRITE (lunout, *) 'fisrtilp, evap_prec:', evap_prec
137 ✗ WRITE (lunout, *) 'fisrtilp, cpartiel:', cpartiel
138 ✗ IF (abs(dtime/real(ninter)-360.0)>0.001) THEN
139 ✗ WRITE (lunout, *) 'fisrtilp: Ce n est pas prevu, voir Z.X.Li', dtime
140 ✗ WRITE (lunout, *) 'Je prefere un sous-intervalle de 6 minutes'
141 ✗ CALL abort
142 END IF
143 ✗ appel1er = .FALSE.
144
145 ! AA initialiation provisoire
146 ✗ a_tr_sca(1) = -0.5
147 ✗ a_tr_sca(2) = -0.5
148 ✗ a_tr_sca(3) = -0.5
149 ✗ a_tr_sca(4) = -0.5
150
151 ! AA Initialisation a 1 des coefs des fractions lessivees
152
153 ✗ DO k = 1, klev
154 ✗ DO i = 1, klon
155 ✗ pfrac_nucl(i, k) = 1.
156 ✗ pfrac_1nucl(i, k) = 1.
157 ✗ pfrac_impa(i, k) = 1.
158 END DO
159 END DO
160
161 END IF ! test sur appel1er
162
163 ! MAf Initialisation a 0 de zoliq
164 ✗ DO i = 1, klon
165 ✗ zoliq(i) = 0.
166 END DO
167 ! Determiner les nuages froids par leur temperature
168
169 ✗ ztglace = rtt - 15.0
170 nexpo = 6
171 ! cc nexpo = 1
172
173 ! Initialiser les sorties:
174
175 ✗ DO k = 1, klev + 1
176 ✗ DO i = 1, klon
177 ✗ prfl(i, k) = 0.0
178 ✗ psfl(i, k) = 0.0
179 END DO
180 END DO
181
182 ✗ DO k = 1, klev
183 ✗ DO i = 1, klon
184 ✗ d_t(i, k) = 0.0
185 ✗ d_q(i, k) = 0.0
186 ✗ d_ql(i, k) = 0.0
187 ✗ rneb(i, k) = 0.0
188 ✗ radliq(i, k) = 0.0
189 ✗ frac_nucl(i, k) = 1.
190 ✗ frac_impa(i, k) = 1.
191 END DO
192 END DO
193 ✗ DO i = 1, klon
194 ✗ rain(i) = 0.0
195 ✗ snow(i) = 0.0
196 END DO
197
198 ! Initialiser le flux de precipitation a zero
199
200 ✗ DO i = 1, klon
201 ✗ zrfl(i) = 0.0
202 ✗ zneb(i) = seuil_neb
203 END DO
204
205
206 ! AA Pour plus de securite
207
208 zalpha_tr = 0.
209 zfrac_lessi = 0.
210
211 ! AA----------------------------------------------------------
212
213 ! Boucle verticale (du haut vers le bas)
214
215 ✗ DO k = klev, 1, -1
216
217 ! AA----------------------------------------------------------
218
219 ✗ DO i = 1, klon
220 ✗ zt(i) = t(i, k)
221 ✗ zq(i) = q(i, k)
222 END DO
223
224 ! Calculer l'evaporation de la precipitation
225
226 IF (evap_prec) THEN
227 ✗ DO i = 1, klon
228 ✗ IF (zrfl(i)>0.) THEN
229 IF (thermcep) THEN
230 ✗ zdelta = max(0., sign(1.,rtt-zt(i)))
231 ✗ zqs(i) = r2es*foeew(zt(i), zdelta)/pplay(i, k)
232 ✗ zqs(i) = min(0.5, zqs(i))
233 ✗ zcor = 1./(1.-retv*zqs(i))
234 ✗ zqs(i) = zqs(i)*zcor
235 ELSE
236 IF (zt(i)<t_coup) THEN
237 zqs(i) = qsats(zt(i))/pplay(i, k)
238 ELSE
239 zqs(i) = qsatl(zt(i))/pplay(i, k)
240 END IF
241 END IF
242 ✗ zqev = max(0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i))
243 zqevt = coef_eva*(1.0-zq(i)/zqs(i))*sqrt(zrfl(i))* &
244 ✗ (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i, k)*zt(i)*rd/rg
245 zqevt = max(0.0, min(zqevt,zrfl(i)))*rg*dtime/ &
246 ✗ (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))
247 ✗ zqev = min(zqev, zqevt)
248 ✗ zrfln(i) = zrfl(i) - zqev*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/rg/dtime
249 zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)-zrfl(i))*(rg/(paprs(i,k)-paprs(i, &
250 ✗ k+1)))*dtime
251 zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i))*(rg/(paprs(i,k)-paprs(i, &
252 ✗ k+1)))*dtime*rlvtt/rcpd/(1.0+rvtmp2*zq(i))
253 ✗ zrfl(i) = zrfln(i)
254 END IF
255 END DO
256 END IF
257
258 ! Calculer Qs et L/Cp*dQs/dT:
259
260 IF (thermcep) THEN
261 ✗ DO i = 1, klon
262 ✗ zdelta = max(0., sign(1.,rtt-zt(i)))
263 ✗ zcvm5 = r5les*rlvtt*(1.-zdelta) + r5ies*rlstt*zdelta
264 ✗ zcvm5 = zcvm5/rcpd/(1.0+rvtmp2*zq(i))
265 ✗ zqs(i) = r2es*foeew(zt(i), zdelta)/pplay(i, k)
266 ✗ zqs(i) = min(0.5, zqs(i))
267 ✗ zcor = 1./(1.-retv*zqs(i))
268 ✗ zqs(i) = zqs(i)*zcor
269 ✗ zdqs(i) = foede(zt(i), zdelta, zcvm5, zqs(i), zcor)
270 END DO
271 ELSE
272 DO i = 1, klon
273 IF (zt(i)<t_coup) THEN
274 zqs(i) = qsats(zt(i))/pplay(i, k)
275 zdqs(i) = dqsats(zt(i), zqs(i))
276 ELSE
277 zqs(i) = qsatl(zt(i))/pplay(i, k)
278 zdqs(i) = dqsatl(zt(i), zqs(i))
279 END IF
280 END DO
281 END IF
282
283 ! Determiner la condensation partielle et calculer la quantite
284 ! de l'eau condensee:
285
286 IF (cpartiel) THEN
287 ✗ DO i = 1, klon
288
289 ✗ zdelq = ratqs(i, k)*zq(i)
290 ✗ rneb(i, k) = (zq(i)+zdelq-zqs(i))/(2.0*zdelq)
291 ✗ zqn(i) = (zq(i)+zdelq+zqs(i))/2.0
292 ✗ IF (rneb(i,k)<=0.0) zqn(i) = 0.0
293 ✗ IF (rneb(i,k)>=1.0) zqn(i) = zq(i)
294 ✗ rneb(i, k) = max(0.0, min(1.0,rneb(i,k)))
295 ✗ zcond(i) = max(0.0, zqn(i)-zqs(i))*rneb(i, k)/(1.+zdqs(i))
296
297 ! --Olivier
298 ✗ rhcl(i, k) = (zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i)
299 ✗ IF (rneb(i,k)<=0.0) rhcl(i, k) = zq(i)/zqs(i)
300 ✗ IF (rneb(i,k)>=1.0) rhcl(i, k) = 1.0
301 ! --fin
302
303 END DO
304 ELSE
305 DO i = 1, klon
306 IF (zq(i)>zqs(i)) THEN
307 rneb(i, k) = 1.0
308 ELSE
309 rneb(i, k) = 0.0
310 END IF
311 zcond(i) = max(0.0, zq(i)-zqs(i))/(1.+zdqs(i))
312 END DO
313 END IF
314
315 ✗ DO i = 1, klon
316 ✗ zq(i) = zq(i) - zcond(i)
317 ✗ zt(i) = zt(i) + zcond(i)*rlvtt/rcpd
318 END DO
319
320 ! Partager l'eau condensee en precipitation et eau liquide nuageuse
321
322 ✗ DO i = 1, klon
323 ✗ IF (rneb(i,k)>0.0) THEN
324 ✗ zoliq(i) = zcond(i)
325 ✗ zrho(i) = pplay(i, k)/zt(i)/rd
326 ✗ zdz(i) = (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(zrho(i)*rg)
327 ✗ zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-ztglace)/(273.13-ztglace)
328 ✗ zfice(i) = min(max(zfice(i),0.0), 1.0)
329 ✗ zfice(i) = zfice(i)**nexpo
330 ✗ zneb(i) = max(rneb(i,k), seuil_neb)
331 ✗ radliq(i, k) = zoliq(i)/real(ninter+1)
332 END IF
333 END DO
334
335 ✗ DO n = 1, ninter
336 ✗ DO i = 1, klon
337 ✗ IF (rneb(i,k)>0.0) THEN
338 zchau(i) = ct*dtime/real(ninter)*zoliq(i)* &
339 ✗ (1.0-exp(-(zoliq(i)/zneb(i)/cl)**2))*(1.-zfice(i))
340 ✗ zrhol(i) = zrho(i)*zoliq(i)/zneb(i)
341 zfroi(i) = dtime/real(ninter)/zdz(i)*zoliq(i)*fallv(zrhol(i))* &
342 ✗ zfice(i)
343 ✗ ztot(i) = zchau(i) + zfroi(i)
344 ✗ IF (zneb(i)==seuil_neb) ztot(i) = 0.0
345 ✗ ztot(i) = min(max(ztot(i),0.0), zoliq(i))
346 ✗ zoliq(i) = max(zoliq(i)-ztot(i), 0.0)
347 ✗ radliq(i, k) = radliq(i, k) + zoliq(i)/real(ninter+1)
348 END IF
349 END DO
350 END DO
351
352 ✗ DO i = 1, klon
353 ✗ IF (rneb(i,k)>0.0) THEN
354 ✗ d_ql(i, k) = zoliq(i)
355 zrfl(i) = zrfl(i) + max(zcond(i)-zoliq(i), 0.0)*(paprs(i,k)-paprs(i,k &
356 ✗ +1))/(rg*dtime)
357 END IF
358 ✗ IF (zt(i)<rtt) THEN
359 ✗ psfl(i, k) = zrfl(i)
360 ELSE
361 ✗ prfl(i, k) = zrfl(i)
362 END IF
363 END DO
364
365 ! Calculer les tendances de q et de t:
366
367 ✗ DO i = 1, klon
368 ✗ d_q(i, k) = zq(i) - q(i, k)
369 ✗ d_t(i, k) = zt(i) - t(i, k)
370 END DO
371
372 ! AA--------------- Calcul du lessivage stratiforme -------------
373
374 ✗ DO i = 1, klon
375
376 zprec_cond(i) = max(zcond(i)-zoliq(i), 0.0)*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/ &
377 ✗ rg
378 ✗ IF (rneb(i,k)>0.0 .AND. zprec_cond(i)>0.) THEN
379 ! AA lessivage nucleation LMD5 dans la couche elle-meme
380 ✗ IF (t(i,k)>=ztglace) THEN
381 ✗ zalpha_tr = a_tr_sca(3)
382 ELSE
383 ✗ zalpha_tr = a_tr_sca(4)
384 END IF
385 ✗ zfrac_lessi = 1. - exp(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i))
386 ✗ pfrac_nucl(i, k) = pfrac_nucl(i, k)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi)
387 ✗ frac_nucl(i, k) = 1. - zneb(i)*zfrac_lessi
388
389 ! nucleation avec un facteur -1 au lieu de -0.5
390 ✗ zfrac_lessi = 1. - exp(-zprec_cond(i)/zneb(i))
391 ✗ pfrac_1nucl(i, k) = pfrac_1nucl(i, k)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi)
392 END IF
393
394 END DO ! boucle sur i
395
396 ! AA Lessivage par impaction dans les couches en-dessous
397 ✗ DO kk = k - 1, 1, -1
398 ✗ DO i = 1, klon
399 ✗ IF (rneb(i,k)>0.0 .AND. zprec_cond(i)>0.) THEN
400 ✗ IF (t(i,kk)>=ztglace) THEN
401 ✗ zalpha_tr = a_tr_sca(1)
402 ELSE
403 ✗ zalpha_tr = a_tr_sca(2)
404 END IF
405 ✗ zfrac_lessi = 1. - exp(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i))
406 ✗ pfrac_impa(i, kk) = pfrac_impa(i, kk)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi)
407 ✗ frac_impa(i, kk) = 1. - zneb(i)*zfrac_lessi
408 END IF
409 END DO
410 END DO
411
412 ! AA----------------------------------------------------------
413 ! FIN DE BOUCLE SUR K
414 END DO
415
416 ! AA-----------------------------------------------------------
417
418 ! Pluie ou neige au sol selon la temperature de la 1ere couche
419
420 ✗ DO i = 1, klon
421 ✗ IF ((t(i,1)+d_t(i,1))<rtt) THEN
422 ✗ snow(i) = zrfl(i)
423 ELSE
424 ✗ rain(i) = zrfl(i)
425 END IF
426 END DO
427
428 ✗ RETURN
429 END SUBROUTINE fisrtilp_tr
430