[GCC] PAD: Investigar problema da variavel Umidade Relativa

:people_holding_hands: User Story

COMO (...) QUEREMOS (...) PARA (...)

:clipboard: Critérios de aceite de conclusão da Issue

[x] Investigar problema da variável Umidade Relativa.
[x] Se solução for trivial corrigir.

:pencil: Detalhamento adicional da atividade

A umidade relativa está com magnitude acima de 100% (z=1, 2,3,4,5) problemas de interpolação? ga-> d relhum Contouring: 10 to 110 interval 10
Sugestão Luiz Flávio: metodo de interpolação
Saulo: sugestão de gerar a coluna com o valor de 100% e depois interpolar para testar a saída.

:comet: Impactos

:link: Dependências

:hammer_and_wrench: Solução

Gerei uma saída de teste com resolução menor, rodando em meu laptop.
Testei a umidade relativa antes da interpolação para os níveis definidos (1000, 975, etc)
Os valores de umidade relativa ultrapassaram 100% mesmo antes da interpolação
Num total de 140910 pontos foram ultrapassados os 100% de umidade em 1670 pontos, ~1,2%
O maior valor foi de 123.70% - Muito ruim!
A distribuição de valores é mostrada no histograma abaixo

relhum é obtido em core_atmosphere/physics/mpas_atmphys_driver_microphysics.F

do j = jts,jte
do i = its,ite
do k = kts,kte
   p1d(k)  = pres_p(i,k,j)
   t1d(k)  = th_p(i,k,j) * pi_p(i,k,j)
   tempc   = t1d(k) - 273.16_RKIND
   qvs1d(k) = rslf(p1d(k),t1d(k))
   if(tempc .le. 0._RKIND) qvs1d(k) = rsif(p1d(k),t1d(k))
   qv1d(k) = qv_p(i,k,j)
   relhum(k,i) = qv1d(k) / qvs1d(k)
   relhum(k,i) = relhum(k,i) * 100._RKIND
enddo
enddo
enddo

Disparei uma rodada com dump dos valores de umidade calculado no laço (modificação abaixo):

do j = jts,jte
do i = its,ite
do k = kts,kte
   p1d(k)  = pres_p(i,k,j)
   t1d(k)  = th_p(i,k,j) * pi_p(i,k,j)
   tempc   = t1d(k) - 273.16_RKIND
   qvs1d(k) = rslf(p1d(k),t1d(k))
   if(tempc .le. 0._RKIND) qvs1d(k) = rsif(p1d(k),t1d(k))
   qv1d(k) = qv_p(i,k,j)
   relhum(k,i) = qv1d(k) / qvs1d(k)
   relhum(k,i) = relhum(k,i) * 100._RKIND
   if(relhum(k,i)>100.0) then !#LFR-DBG
     print *,"j,i,k,relhum(k,i)=",j,i,k,relhum(k,i)
   end if !#LFR-DBG END
enddo
enddo
enddo

Os resultados mostram que a umidade relativa já está calculada com valores que ficam acima de 100%. Veja o terecho da saída abaixo:

j,i,k,relhum(k,i)=           1         414           7   108.22993025879157     
j,i,k,relhum(k,i)=           1         421           8   102.07086516544403     
j,i,k,relhum(k,i)=           1         421           9   104.01699589642730     
j,i,k,relhum(k,i)=           1         421          10   105.94951090289177     
j,i,k,relhum(k,i)=           1         423          12   101.37859763401845     
j,i,k,relhum(k,i)=           1         423          13   100.97629133995096     
j,i,k,relhum(k,i)=           1         426          14   100.22614473555791     
j,i,k,relhum(k,i)=           1         426          15   103.74496950830274     
j,i,k,relhum(k,i)=           1         427          13   100.13509669238034

Isto indica que qv_p, vapor de água, saída microfísica, tem valor superior a saturação de vapor vinda de outra função.
Foi enviado e-mail ao Saulo/Paulo Kubota informando a situação

A resposta foi:

"...mas temos que converter o excesso de umidade em água líquida e/ou gelo e incluir o correspondente aquecimento.
Assim, a solução é um pouco trabalhosa e precisa de cuidado. Se não, podemos remover espuriamente H2O do modelo.
Vamos colocar isto como atividade para o grupo do ATM, talvez, Paulo, chamando o Enver para contribuir."

:rotating_light: Problemas encontrados

Apenas um problema de dependência no makefile.

:white_check_mark: Conclusão

Não é um problema de interpolação! Há um erro no cálculo da umidade relativa advinda da relação do valor vindo da microfísica com a saturação de vapor vinda da função de saturação.

:spiral_calendar: Trabalhos Futuros

Deve ser investigado por um pesquisador que entenda da microfísica.

monanadmin / monan