1 | SUBROUTINE vlz_fi(ngrid,q,pente_max,masse,w,wq) |
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2 | c |
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3 | c Auteurs: P.Le Van, F.Hourdin, F.Forget |
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4 | c |
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5 | c ******************************************************************** |
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6 | c Shema d'advection " pseudo amont " dans la verticale |
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7 | c pour appel dans la physique (sedimentation) |
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8 | c ******************************************************************** |
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9 | c q rapport de melange (kg/kg)... |
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10 | c masse : masse de la couche Dp/g |
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11 | c w : masse d'atm ``transferee'' a chaque pas de temps (kg.m-2) |
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12 | c pente_max = 2 conseillee |
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13 | c |
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14 | c |
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15 | c -------------------------------------------------------------------- |
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16 | IMPLICIT NONE |
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17 | c |
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18 | !----------------------------------------------------------------------- |
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19 | ! INCLUDE 'dimensions.h' |
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20 | ! |
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21 | ! dimensions.h contient les dimensions du modele |
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22 | ! ndm est tel que iim=2**ndm |
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23 | !----------------------------------------------------------------------- |
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24 | |
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25 | INTEGER iim,jjm,llm,ndm |
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26 | |
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27 | PARAMETER (iim= 128,jjm=96,llm=64,ndm=1) |
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28 | |
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29 | !----------------------------------------------------------------------- |
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30 | !----------------------------------------------------------------------- |
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31 | ! INCLUDE 'dimphys.h' |
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32 | |
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33 | ! ngridmx : number of horizontal grid points |
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34 | ! note: the -1/jjm term will be 0; unless jj=1 |
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35 | integer, parameter :: ngridmx = (2+(jjm-1)*iim - 1/jjm) |
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36 | ! nlayermx : number of atmospheric layers |
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37 | integer, parameter :: nlayermx = llm |
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38 | ! nsoilmx : number of subterranean layers ! nsoilmx is now in comsoil_h |
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39 | !integer, parameter :: nsoilmx = 4 ! for a test |
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40 | !integer, parameter :: nsoilmx = 18 ! for z1=0.0002 m, depth = 18 m => mars case |
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41 | !integer, parameter :: nsoilmx = 13 ! for z1=0.03 m, depth = 104.8 m => earth case |
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42 | !----------------------------------------------------------------------- |
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43 | |
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44 | |
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45 | c |
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46 | c |
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47 | c Arguments: |
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48 | c ---------- |
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49 | integer ngrid |
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50 | real masse(ngrid,llm),pente_max |
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51 | REAL q(ngrid,llm) |
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52 | REAL w(ngrid,llm) |
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53 | REAL wq(ngrid,llm+1) |
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54 | c |
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55 | c Local |
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56 | c --------- |
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57 | c |
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58 | INTEGER i,ij,l,j,ii |
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59 | c |
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60 | |
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61 | real dzq(ngrid,llm),dzqw(ngrid,llm),adzqw(ngrid,llm),dzqmax |
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62 | real newmasse |
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63 | real sigw, Mtot, MQtot |
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64 | integer m |
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65 | |
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66 | REAL SSUM,CVMGP,CVMGT |
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67 | integer ismax,ismin |
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68 | |
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69 | |
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70 | c On oriente tout dans le sens de la pression c'est a dire dans le |
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71 | c sens de W |
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72 | |
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73 | do l=2,llm |
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74 | do ij=1,ngrid |
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75 | dzqw(ij,l)=q(ij,l-1)-q(ij,l) |
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76 | adzqw(ij,l)=abs(dzqw(ij,l)) |
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77 | enddo |
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78 | enddo |
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79 | |
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80 | do l=2,llm-1 |
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81 | do ij=1,ngrid |
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82 | if(dzqw(ij,l)*dzqw(ij,l+1).gt.0.) then |
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83 | dzq(ij,l)=0.5*(dzqw(ij,l)+dzqw(ij,l+1)) |
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84 | else |
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85 | dzq(ij,l)=0. |
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86 | endif |
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87 | dzqmax=pente_max*min(adzqw(ij,l),adzqw(ij,l+1)) |
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88 | dzq(ij,l)=sign(min(abs(dzq(ij,l)),dzqmax),dzq(ij,l)) |
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89 | enddo |
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90 | enddo |
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91 | |
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92 | do ij=1,ngrid |
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93 | dzq(ij,1)=0. |
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94 | dzq(ij,llm)=0. |
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95 | enddo |
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96 | c --------------------------------------------------------------- |
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97 | c .... calcul des termes d'advection verticale ....... |
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98 | c --------------------------------------------------------------- |
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99 | |
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100 | c calcul de - d( q * w )/ d(sigma) qu'on ajoute a dq pour calculer dq |
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101 | c |
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102 | c No flux at the model top: |
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103 | do ij=1,ngrid |
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104 | wq(ij,llm+1)=0. |
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105 | enddo |
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106 | |
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107 | c 1) Compute wq where w > 0 (down) (ALWAYS FOR SEDIMENTATION) |
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108 | c =============================== |
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109 | |
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110 | do l = 1,llm ! loop different than when w<0 |
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111 | do ij=1,ngrid |
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112 | |
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113 | if(w(ij,l).gt.0.)then |
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114 | |
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115 | c Regular scheme (transfered mass < 1 layer) |
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116 | c ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |
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117 | if(w(ij,l).le.masse(ij,l))then |
---|
118 | sigw=w(ij,l)/masse(ij,l) |
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119 | wq(ij,l)=w(ij,l)*(q(ij,l)+0.5*(1.-sigw)*dzq(ij,l)) |
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120 | |
---|
121 | |
---|
122 | c Extended scheme (transfered mass > 1 layer) |
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123 | c ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |
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124 | else |
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125 | m=l |
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126 | Mtot = masse(ij,m) |
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127 | MQtot = masse(ij,m)*q(ij,m) |
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128 | if(m.ge.llm)goto 88 |
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129 | do while(w(ij,l).gt.(Mtot+masse(ij,m+1))) |
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130 | m=m+1 |
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131 | Mtot = Mtot + masse(ij,m) |
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132 | MQtot = MQtot + masse(ij,m)*q(ij,m) |
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133 | if(m.ge.llm)goto 88 |
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134 | end do |
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135 | 88 continue |
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136 | if (m.lt.llm) then |
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137 | sigw=(w(ij,l)-Mtot)/masse(ij,m+1) |
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138 | wq(ij,l)=(MQtot + (w(ij,l)-Mtot)* |
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139 | & (q(ij,m+1)+0.5*(1.-sigw)*dzq(ij,m+1)) ) |
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140 | else |
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141 | w(ij,l) = Mtot |
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142 | wq(ij,l) = Mqtot |
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143 | end if |
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144 | end if |
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145 | end if |
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146 | enddo |
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147 | enddo |
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148 | |
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149 | c 2) Compute wq where w < 0 (up) (NOT USEFUL FOR SEDIMENTATION) |
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150 | c =============================== |
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151 | goto 99 ! SKIPPING THIS PART FOR SEDIMENTATION |
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152 | |
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153 | c Surface flux up: |
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154 | do ij=1,ngrid |
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155 | if(w(ij,1).lt.0.) wq(ij,1)=0. ! warning : not always valid |
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156 | end do |
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157 | |
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158 | do l = 1,llm-1 ! loop different than when w>0 |
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159 | do ij=1,ngrid |
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160 | if(w(ij,l+1).le.0)then |
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161 | |
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162 | c Regular scheme (transfered mass < 1 layer) |
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163 | c ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |
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164 | if(-w(ij,l+1).le.masse(ij,l))then |
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165 | sigw=w(ij,l+1)/masse(ij,l) |
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166 | wq(ij,l+1)=w(ij,l+1)*(q(ij,l)-0.5*(1.+sigw)*dzq(ij,l)) |
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167 | c Extended scheme (transfered mass > 1 layer) |
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168 | c ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ |
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169 | else |
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170 | m = l-1 |
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171 | Mtot = masse(ij,m+1) |
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172 | MQtot = masse(ij,m+1)*q(ij,m+1) |
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173 | if (m.le.0)goto 77 |
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174 | do while(-w(ij,l+1).gt.(Mtot+masse(ij,m))) |
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175 | m=m-1 |
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176 | Mtot = Mtot + masse(ij,m+1) |
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177 | MQtot = MQtot + masse(ij,m+1)*q(ij,m+1) |
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178 | if (m.le.0)goto 77 |
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179 | end do |
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180 | 77 continue |
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181 | |
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182 | if (m.gt.0) then |
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183 | sigw=(w(ij,l+1)+Mtot)/masse(ij,m) |
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184 | wq(ij,l+1)= (MQtot + (-w(ij,l+1)-Mtot)* |
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185 | & (q(ij,m)-0.5*(1.+sigw)*dzq(ij,m)) ) |
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186 | else |
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187 | c wq(ij,l+1)= (MQtot + (-w(ij,l+1)-Mtot)*qm(ij,1)) |
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188 | write(*,*) 'a rather weird situation in vlz_fi !' |
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189 | stop |
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190 | end if |
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191 | endif |
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192 | endif |
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193 | enddo |
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194 | enddo |
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195 | 99 continue |
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196 | |
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197 | do l=1,llm |
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198 | do ij=1,ngrid |
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199 | |
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200 | cccccccc lines below not used for sedimentation (No real flux) |
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201 | ccccc newmasse=masse(ij,l)+w(ij,l+1)-w(ij,l) |
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202 | ccccc q(ij,l)=(q(ij,l)*masse(ij,l)+wq(ij,l+1)-wq(ij,l)) |
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203 | ccccc& /newmasse |
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204 | ccccc masse(ij,l)=newmasse |
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205 | |
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206 | q(ij,l)=q(ij,l) + (wq(ij,l+1)-wq(ij,l))/masse(ij,l) |
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207 | |
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208 | enddo |
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209 | enddo |
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210 | |
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211 | |
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212 | |
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213 | return |
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214 | end |
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