1 |
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MODULE lmdz_thermcell_dv2 |
2 |
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CONTAINS |
3 |
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4 |
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subroutine thermcell_dv2(ngrid,nlay,ptimestep,fm,entr,masse & |
5 |
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& ,fraca,larga & |
6 |
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& ,u,v,du,dv,ua,va,lev_out) |
7 |
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USE print_control_mod, ONLY: prt_level,lunout |
8 |
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implicit none |
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!======================================================================= |
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! |
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! Calcul du transport verticale dans la couche limite en presence |
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! de "thermiques" explicitement representes |
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! calcul du dq/dt une fois qu'on connait les ascendances |
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! |
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! Vectorisation, FH : 2010/03/08 |
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|
! |
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!======================================================================= |
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20 |
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21 |
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integer ngrid,nlay |
22 |
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23 |
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real ptimestep |
24 |
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real masse(ngrid,nlay),fm(ngrid,nlay+1) |
25 |
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real fraca(ngrid,nlay+1) |
26 |
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real larga(ngrid) |
27 |
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real entr(ngrid,nlay) |
28 |
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real u(ngrid,nlay) |
29 |
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real ua(ngrid,nlay) |
30 |
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real du(ngrid,nlay) |
31 |
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real v(ngrid,nlay) |
32 |
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real va(ngrid,nlay) |
33 |
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real dv(ngrid,nlay) |
34 |
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integer lev_out ! niveau pour les print |
35 |
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36 |
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real qa(ngrid,nlay),detr(ngrid,nlay),zf,zf2 |
37 |
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real wvd(ngrid,nlay+1),wud(ngrid,nlay+1) |
38 |
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real gamma0(ngrid,nlay+1),gamma(ngrid,nlay+1) |
39 |
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real ue(ngrid,nlay),ve(ngrid,nlay) |
40 |
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|
LOGICAL ltherm(ngrid,nlay) |
41 |
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real dua(ngrid,nlay),dva(ngrid,nlay) |
42 |
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integer iter |
43 |
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44 |
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integer ig,k,nlarga0 |
45 |
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46 |
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!------------------------------------------------------------------------- |
47 |
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48 |
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|
! calcul du detrainement |
49 |
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!--------------------------- |
50 |
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51 |
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|
! print*,'THERMCELL DV2 OPTIMISE 3' |
52 |
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53 |
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nlarga0=0. |
54 |
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55 |
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do k=1,nlay |
56 |
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do ig=1,ngrid |
57 |
|
|
detr(ig,k)=fm(ig,k)-fm(ig,k+1)+entr(ig,k) |
58 |
|
|
enddo |
59 |
|
|
enddo |
60 |
|
|
|
61 |
|
|
! calcul de la valeur dans les ascendances |
62 |
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do ig=1,ngrid |
63 |
|
|
ua(ig,1)=u(ig,1) |
64 |
|
|
va(ig,1)=v(ig,1) |
65 |
|
|
ue(ig,1)=u(ig,1) |
66 |
|
|
ve(ig,1)=v(ig,1) |
67 |
|
|
enddo |
68 |
|
|
|
69 |
|
|
IF(prt_level>9)WRITE(lunout,*) & |
70 |
|
|
& 'WARNING on initialise gamma(1:ngrid,1)=0.' |
71 |
|
|
gamma(1:ngrid,1)=0. |
72 |
|
|
do k=2,nlay |
73 |
|
|
do ig=1,ngrid |
74 |
|
|
ltherm(ig,k)=(fm(ig,k+1)+detr(ig,k))*ptimestep > 1.e-5*masse(ig,k) |
75 |
|
|
if(ltherm(ig,k).and.larga(ig)>0.) then |
76 |
|
|
gamma0(ig,k)=masse(ig,k) & |
77 |
|
|
& *sqrt( 0.5*(fraca(ig,k+1)+fraca(ig,k)) ) & |
78 |
|
|
& *0.5/larga(ig) & |
79 |
|
|
& *1. |
80 |
|
|
else |
81 |
|
|
gamma0(ig,k)=0. |
82 |
|
|
endif |
83 |
|
|
if (ltherm(ig,k).and.larga(ig)<=0.) nlarga0=nlarga0+1 |
84 |
|
|
enddo |
85 |
|
|
enddo |
86 |
|
|
|
87 |
|
|
gamma(:,:)=0. |
88 |
|
|
|
89 |
|
|
do k=2,nlay |
90 |
|
|
|
91 |
|
|
do ig=1,ngrid |
92 |
|
|
if (ltherm(ig,k)) then |
93 |
|
|
dua(ig,k)=ua(ig,k-1)-u(ig,k-1) |
94 |
|
|
dva(ig,k)=va(ig,k-1)-v(ig,k-1) |
95 |
|
|
else |
96 |
|
|
ua(ig,k)=u(ig,k) |
97 |
|
|
va(ig,k)=v(ig,k) |
98 |
|
|
ue(ig,k)=u(ig,k) |
99 |
|
|
ve(ig,k)=v(ig,k) |
100 |
|
|
endif |
101 |
|
|
enddo |
102 |
|
|
|
103 |
|
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104 |
|
|
! Debut des iterations |
105 |
|
|
!---------------------- |
106 |
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do iter=1,5 |
107 |
|
|
do ig=1,ngrid |
108 |
|
|
! Pour memoire : calcul prenant en compte la fraction reelle |
109 |
|
|
! zf=0.5*(fraca(ig,k)+fraca(ig,k+1)) |
110 |
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|
! zf2=1./(1.-zf) |
111 |
|
|
! Calcul avec fraction infiniement petite |
112 |
|
|
zf=0. |
113 |
|
|
zf2=1. |
114 |
|
|
|
115 |
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|
! la premi�re fois on multiplie le coefficient de freinage |
116 |
|
|
! par le module du vent dans la couche en dessous. |
117 |
|
|
! Mais pourquoi donc ??? |
118 |
|
|
if (ltherm(ig,k)) then |
119 |
|
|
! On choisit une relaxation lineaire. |
120 |
|
|
! gamma(ig,k)=gamma0(ig,k) |
121 |
|
|
! On choisit une relaxation quadratique. |
122 |
|
|
gamma(ig,k)=gamma0(ig,k)*sqrt(dua(ig,k)**2+dva(ig,k)**2) |
123 |
|
|
ua(ig,k)=(fm(ig,k)*ua(ig,k-1) & |
124 |
|
|
& +(zf2*entr(ig,k)+gamma(ig,k))*u(ig,k)) & |
125 |
|
|
& /(fm(ig,k+1)+detr(ig,k)+entr(ig,k)*zf*zf2 & |
126 |
|
|
& +gamma(ig,k)) |
127 |
|
|
va(ig,k)=(fm(ig,k)*va(ig,k-1) & |
128 |
|
|
& +(zf2*entr(ig,k)+gamma(ig,k))*v(ig,k)) & |
129 |
|
|
& /(fm(ig,k+1)+detr(ig,k)+entr(ig,k)*zf*zf2 & |
130 |
|
|
& +gamma(ig,k)) |
131 |
|
|
! print*,k,ua(ig,k),va(ig,k),u(ig,k),v(ig,k),dua(ig,k),dva(ig,k) |
132 |
|
|
dua(ig,k)=ua(ig,k)-u(ig,k) |
133 |
|
|
dva(ig,k)=va(ig,k)-v(ig,k) |
134 |
|
|
ue(ig,k)=(u(ig,k)-zf*ua(ig,k))*zf2 |
135 |
|
|
ve(ig,k)=(v(ig,k)-zf*va(ig,k))*zf2 |
136 |
|
|
endif |
137 |
|
|
enddo |
138 |
|
|
! Fin des iterations |
139 |
|
|
!-------------------- |
140 |
|
|
enddo |
141 |
|
|
|
142 |
|
|
enddo ! k=2,nlay |
143 |
|
|
|
144 |
|
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145 |
|
|
! Calcul du flux vertical de moment dans l'environnement. |
146 |
|
|
!--------------------------------------------------------- |
147 |
|
|
do k=2,nlay |
148 |
|
|
do ig=1,ngrid |
149 |
|
|
wud(ig,k)=fm(ig,k)*ue(ig,k) |
150 |
|
|
wvd(ig,k)=fm(ig,k)*ve(ig,k) |
151 |
|
|
enddo |
152 |
|
|
enddo |
153 |
|
|
do ig=1,ngrid |
154 |
|
|
wud(ig,1)=0. |
155 |
|
|
wud(ig,nlay+1)=0. |
156 |
|
|
wvd(ig,1)=0. |
157 |
|
|
wvd(ig,nlay+1)=0. |
158 |
|
|
enddo |
159 |
|
|
|
160 |
|
|
! calcul des tendances. |
161 |
|
|
!----------------------- |
162 |
|
|
do k=1,nlay |
163 |
|
|
do ig=1,ngrid |
164 |
|
|
du(ig,k)=((detr(ig,k)+gamma(ig,k))*ua(ig,k) & |
165 |
|
|
& -(entr(ig,k)+gamma(ig,k))*ue(ig,k) & |
166 |
|
|
& -wud(ig,k)+wud(ig,k+1)) & |
167 |
|
|
& /masse(ig,k) |
168 |
|
|
dv(ig,k)=((detr(ig,k)+gamma(ig,k))*va(ig,k) & |
169 |
|
|
& -(entr(ig,k)+gamma(ig,k))*ve(ig,k) & |
170 |
|
|
& -wvd(ig,k)+wvd(ig,k+1)) & |
171 |
|
|
& /masse(ig,k) |
172 |
|
|
enddo |
173 |
|
|
enddo |
174 |
|
|
|
175 |
|
|
|
176 |
|
|
! Sorties eventuelles. |
177 |
|
|
!---------------------- |
178 |
|
|
|
179 |
|
|
if(prt_level.GE.10) then |
180 |
|
|
do k=1,nlay |
181 |
|
|
do ig=1,ngrid |
182 |
|
|
print*,'th_dv2 ig k gamma entr detr ua ue va ve wud wvd masse',ig,k,gamma(ig,k), & |
183 |
|
|
& entr(ig,k),detr(ig,k),ua(ig,k),ue(ig,k),va(ig,k),ve(ig,k),wud(ig,k),wvd(ig,k),wud(ig,k+1),wvd(ig,k+1), & |
184 |
|
|
& masse(ig,k) |
185 |
|
|
enddo |
186 |
|
|
enddo |
187 |
|
|
endif |
188 |
|
|
! |
189 |
|
|
if (nlarga0>0) then |
190 |
|
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print*,'WARNING !!!!!! DANS THERMCELL_DV2 ' |
191 |
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print*,nlarga0,' points pour lesquels laraga=0. dans un thermique' |
192 |
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|
print*,'Il faudrait decortiquer ces points' |
193 |
|
|
endif |
194 |
|
|
|
195 |
|
|
return |
196 |
|
|
end |
197 |
|
|
END MODULE lmdz_thermcell_dv2 |