| Line |
Branch |
Exec |
Source |
| 1 |
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| 2 |
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! $Header$ |
| 3 |
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|
| 4 |
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✗ |
SUBROUTINE flxtr(pdtime, pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, pt, pplay, & |
| 5 |
|
✗ |
paprs, kcbot, kctop, kdtop, x, dx) |
| 6 |
|
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USE dimphy |
| 7 |
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IMPLICIT NONE |
| 8 |
|
|
! ===================================================================== |
| 9 |
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|
! Objet : Melange convectif de traceurs a partir des flux de masse |
| 10 |
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! Date : 13/12/1996 -- 13/01/97 |
| 11 |
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|
! Auteur: O. Boucher (LOA) sur inspiration de Z. X. Li (LMD), |
| 12 |
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|
! Brinkop et Sausen (1996) et Boucher et al. (1996). |
| 13 |
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|
! ATTENTION : meme si cette routine se veut la plus generale possible, |
| 14 |
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|
! elle a herite de certaines notations et conventions du |
| 15 |
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|
! schema de Tiedtke (1993). |
| 16 |
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|
! --En particulier, les couches sont numerotees de haut en bas !!! |
| 17 |
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|
! Ceci est valable pour les flux, kcbot, kctop et kdtop |
| 18 |
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|
! mais pas pour les entrees x, pplay, paprs !!!! |
| 19 |
|
|
! --Un schema amont est choisi pour calculer les flux pour s'assurer |
| 20 |
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|
! de la positivite des valeurs de traceurs, cela implique des eqs |
| 21 |
|
|
! differentes pour les flux de traceurs montants et descendants. |
| 22 |
|
|
! --pmfu est positif, pmfd est negatif |
| 23 |
|
|
! --Tous les flux d'entrainements et de detrainements sont positifs |
| 24 |
|
|
! contrairement au schema de Tiedtke d'ou les changements de signe!!!! |
| 25 |
|
|
! ===================================================================== |
| 26 |
|
|
|
| 27 |
|
|
include "YOMCST.h" |
| 28 |
|
|
include "YOECUMF.h" |
| 29 |
|
|
|
| 30 |
|
|
REAL pdtime |
| 31 |
|
|
! --les flux sont definis au 1/2 niveaux |
| 32 |
|
|
! --pmfu(klev+1) et pmfd(klev+1) sont implicitement nuls |
| 33 |
|
|
REAL pmfu(klon, klev) ! flux de masse dans le panache montant |
| 34 |
|
|
REAL pmfd(klon, klev) ! flux de masse dans le panache descendant |
| 35 |
|
|
REAL pen_u(klon, klev) ! flux entraine dans le panache montant |
| 36 |
|
|
REAL pde_u(klon, klev) ! flux detraine dans le panache montant |
| 37 |
|
|
REAL pen_d(klon, klev) ! flux entraine dans le panache descendant |
| 38 |
|
|
REAL pde_d(klon, klev) ! flux detraine dans le panache descendant |
| 39 |
|
|
! --idem mais en variables locales |
| 40 |
|
✗ |
REAL zpen_u(klon, klev) |
| 41 |
|
✗ |
REAL zpde_u(klon, klev) |
| 42 |
|
✗ |
REAL zpen_d(klon, klev) |
| 43 |
|
✗ |
REAL zpde_d(klon, klev) |
| 44 |
|
|
|
| 45 |
|
|
REAL pplay(klon, klev) ! pression aux couches (bas en haut) |
| 46 |
|
✗ |
REAL pap(klon, klev) ! pression aux couches (haut en bas) |
| 47 |
|
|
REAL pt(klon, klev) ! temperature aux couches (bas en haut) |
| 48 |
|
✗ |
REAL zt(klon, klev) ! temperature aux couches (haut en bas) |
| 49 |
|
|
REAL paprs(klon, klev+1) ! pression aux 1/2 couches (bas en haut) |
| 50 |
|
✗ |
REAL paph(klon, klev+1) ! pression aux 1/2 couches (haut en bas) |
| 51 |
|
|
INTEGER kcbot(klon) ! niveau de base de la convection |
| 52 |
|
|
INTEGER kctop(klon) ! niveau du sommet de la convection +1 |
| 53 |
|
|
INTEGER kdtop(klon) ! niveau de sommet du panache descendant |
| 54 |
|
|
REAL x(klon, klev) ! q de traceur (bas en haut) |
| 55 |
|
✗ |
REAL zx(klon, klev) ! q de traceur (haut en bas) |
| 56 |
|
|
REAL dx(klon, klev) ! tendance de traceur (bas en haut) |
| 57 |
|
|
|
| 58 |
|
|
! --variables locales |
| 59 |
|
|
! --les flux de x sont definis aux 1/2 niveaux |
| 60 |
|
|
! --xu et xd sont definis aux niveaux complets |
| 61 |
|
✗ |
REAL xu(klon, klev) ! q de traceurs dans le panache montant |
| 62 |
|
✗ |
REAL xd(klon, klev) ! q de traceurs dans le panache descendant |
| 63 |
|
✗ |
REAL xe(klon, klev) ! q de traceurs dans l'environnement |
| 64 |
|
✗ |
REAL zmfux(klon, klev+1) ! flux de x dans le panache montant |
| 65 |
|
✗ |
REAL zmfdx(klon, klev+1) ! flux de x dans le panache descendant |
| 66 |
|
✗ |
REAL zmfex(klon, klev+1) ! flux de x dans l'environnement |
| 67 |
|
|
INTEGER i, k |
| 68 |
|
|
REAL zmfmin |
| 69 |
|
|
PARAMETER (zmfmin=1.E-10) |
| 70 |
|
|
|
| 71 |
|
|
! On remet les taux d'entrainement et de detrainement dans le panache |
| 72 |
|
|
! descendant a des valeurs positives. |
| 73 |
|
|
! On ajuste les valeurs de pen_u, pen_d pde_u et pde_d pour que la |
| 74 |
|
|
! conservation de la masse soit realisee a chaque niveau dans les 2 |
| 75 |
|
|
! panaches. |
| 76 |
|
✗ |
DO k = 1, klev |
| 77 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 78 |
|
✗ |
zpen_u(i, k) = pen_u(i, k) |
| 79 |
|
✗ |
zpde_u(i, k) = pde_u(i, k) |
| 80 |
|
|
END DO |
| 81 |
|
|
END DO |
| 82 |
|
|
|
| 83 |
|
✗ |
DO k = 1, klev - 1 |
| 84 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 85 |
|
✗ |
zpen_d(i, k) = -pen_d(i, k+1) |
| 86 |
|
✗ |
zpde_d(i, k) = -pde_d(i, k+1) |
| 87 |
|
|
END DO |
| 88 |
|
|
END DO |
| 89 |
|
|
|
| 90 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 91 |
|
✗ |
zpen_d(i, klev) = 0.0 |
| 92 |
|
✗ |
zpde_d(i, klev) = -pmfd(i, klev) |
| 93 |
|
|
! Correction 03 11 97 |
| 94 |
|
|
! zpen_d(i,kdtop(i)-1) = pmfd(i,kdtop(i)-1)-pmfd(i,kdtop(i)) |
| 95 |
|
✗ |
IF (kdtop(i)==klev+1) THEN |
| 96 |
|
✗ |
zpen_d(i, kdtop(i)-1) = pmfd(i, kdtop(i)-1) |
| 97 |
|
|
ELSE |
| 98 |
|
✗ |
zpen_d(i, kdtop(i)-1) = pmfd(i, kdtop(i)-1) - pmfd(i, kdtop(i)) |
| 99 |
|
|
END IF |
| 100 |
|
|
|
| 101 |
|
✗ |
zpde_u(i, kctop(i)-2) = pmfu(i, kctop(i)-1) |
| 102 |
|
✗ |
zpen_u(i, klev) = pmfu(i, klev) |
| 103 |
|
|
END DO |
| 104 |
|
|
|
| 105 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 106 |
|
✗ |
DO k = kcbot(i), klev - 1 |
| 107 |
|
✗ |
zpen_u(i, k) = pmfu(i, k) - pmfu(i, k+1) |
| 108 |
|
|
END DO |
| 109 |
|
|
END DO |
| 110 |
|
|
|
| 111 |
|
|
! conversion des sens de notations bas-haut et haut-bas |
| 112 |
|
|
|
| 113 |
|
✗ |
DO k = 1, klev + 1 |
| 114 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 115 |
|
✗ |
paph(i, klev+2-k) = paprs(i, k) |
| 116 |
|
|
END DO |
| 117 |
|
|
END DO |
| 118 |
|
|
|
| 119 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 120 |
|
✗ |
DO k = 1, klev |
| 121 |
|
✗ |
pap(i, klev+1-k) = pplay(i, k) |
| 122 |
|
✗ |
zt(i, klev+1-k) = pt(i, k) |
| 123 |
|
✗ |
zx(i, klev+1-k) = x(i, k) |
| 124 |
|
|
END DO |
| 125 |
|
|
END DO |
| 126 |
|
|
|
| 127 |
|
|
! --initialisations des flux de traceurs aux extremites de la colonne |
| 128 |
|
|
|
| 129 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 130 |
|
✗ |
zmfux(i, klev+1) = 0.0 |
| 131 |
|
✗ |
zmfdx(i, 1) = 0.0 |
| 132 |
|
✗ |
zmfex(i, 1) = 0.0 |
| 133 |
|
|
END DO |
| 134 |
|
|
|
| 135 |
|
|
! --calcul des flux dans le panache montant |
| 136 |
|
|
|
| 137 |
|
✗ |
DO k = klev, 1, -1 |
| 138 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 139 |
|
✗ |
IF (k>=kcbot(i)) THEN |
| 140 |
|
✗ |
xu(i, k) = zx(i, k) |
| 141 |
|
✗ |
zmfux(i, k) = pmfu(i, k)*xu(i, k) |
| 142 |
|
|
ELSE |
| 143 |
|
|
zmfux(i, k) = (zmfux(i,k+1)+zpen_u(i,k)*zx(i,k))/ & |
| 144 |
|
✗ |
(1.+zpde_u(i,k)/max(zmfmin,pmfu(i,k))) |
| 145 |
|
✗ |
xu(i, k) = zmfux(i, k)/max(zmfmin, pmfu(i,k)) |
| 146 |
|
|
END IF |
| 147 |
|
|
END DO |
| 148 |
|
|
END DO |
| 149 |
|
|
|
| 150 |
|
|
! --calcul des flux dans le panache descendant |
| 151 |
|
|
|
| 152 |
|
✗ |
DO k = 1, klev - 1 |
| 153 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 154 |
|
✗ |
IF (k<=kdtop(i)-1) THEN |
| 155 |
|
✗ |
xd(i, k) = (zx(i,k)+xu(i,k))/2. |
| 156 |
|
✗ |
zmfdx(i, k+1) = pmfd(i, k+1)*xd(i, k) |
| 157 |
|
|
ELSE |
| 158 |
|
|
zmfdx(i, k+1) = (zmfdx(i,k)-zpen_d(i,k)*zx(i,k))/ & |
| 159 |
|
✗ |
(1.-zpde_d(i,k)/min(-zmfmin,pmfd(i,k+1))) |
| 160 |
|
✗ |
xd(i, k) = zmfdx(i, k+1)/min(-zmfmin, pmfd(i,k+1)) |
| 161 |
|
|
END IF |
| 162 |
|
|
END DO |
| 163 |
|
|
END DO |
| 164 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 165 |
|
✗ |
zmfdx(i, klev+1) = 0.0 |
| 166 |
|
|
xd(i, klev) = (zpen_d(i,klev)*zx(i,klev)-zmfdx(i,klev))/ & |
| 167 |
|
✗ |
max(zmfmin, zpde_d(i,klev)) |
| 168 |
|
|
END DO |
| 169 |
|
|
|
| 170 |
|
|
! --introduction du flux de retour dans l'environnement |
| 171 |
|
|
|
| 172 |
|
✗ |
DO k = 1, klev - 1 |
| 173 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 174 |
|
✗ |
IF (k<=kctop(i)-3) THEN |
| 175 |
|
✗ |
xe(i, k) = zx(i, k) |
| 176 |
|
✗ |
zmfex(i, k+1) = -(pmfu(i,k+1)+pmfd(i,k+1))*xe(i, k) |
| 177 |
|
|
ELSE |
| 178 |
|
|
zmfex(i, k+1) = (zmfex(i,k)-(zpde_u(i,k)*xu(i,k)+zpde_d(i,k)*xd(i, & |
| 179 |
|
|
k)))/(1.-(zpen_d(i,k)+zpen_u(i,k))/min(-zmfmin,-pmfu(i,k+1)-pmfd(i, & |
| 180 |
|
✗ |
k+1))) |
| 181 |
|
✗ |
xe(i, k) = zmfex(i, k+1)/min(-zmfmin, -pmfu(i,k+1)-pmfd(i,k+1)) |
| 182 |
|
|
END IF |
| 183 |
|
|
END DO |
| 184 |
|
|
END DO |
| 185 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 186 |
|
✗ |
zmfex(i, klev+1) = 0.0 |
| 187 |
|
|
xe(i, klev) = (zpde_u(i,klev)*xu(i,klev)+zpde_d(i,klev)*xd(i,klev)-zmfex( & |
| 188 |
|
✗ |
i,klev))/max(zmfmin, zpen_u(i,klev)+zpen_d(i,klev)) |
| 189 |
|
|
END DO |
| 190 |
|
|
|
| 191 |
|
|
! --calcul final des tendances |
| 192 |
|
|
|
| 193 |
|
✗ |
DO k = 1, klev |
| 194 |
|
✗ |
DO i = 1, klon |
| 195 |
|
|
dx(i, klev+1-k) = rg/(paph(i,k+1)-paph(i,k))*pdtime* & |
| 196 |
|
|
(zmfux(i,k+1)-zmfux(i,k)+zmfdx(i,k+1)-zmfdx(i,k)+zmfex(i,k+1)- & |
| 197 |
|
✗ |
zmfex(i,k)) |
| 198 |
|
|
END DO |
| 199 |
|
|
END DO |
| 200 |
|
|
|
| 201 |
|
✗ |
RETURN |
| 202 |
|
|
END SUBROUTINE flxtr |
| 203 |
|
|
|