Class WarmRainPrm_3d
In: moist/warmrainprm_3d.f90

暖かい雨のバルク法を用いた, 水蒸気と雨, 雲と雨の混合比の変換係数を求める. 

  * 中島健介 (1994) で利用した定式をそのまま利用.

Methods

WarmRainPrm_Init   xyz_Rain2GasHeat   xyz_Rain2GasHeatNH4SH   xyza_Cloud2Rain   xyza_FallRain   xyza_Rain2Gas   xyza_Rain2GasNH4SH  

Included Modules

dc_types dc_iounit dc_message gridset_3d basicset_3d moistset_3d xyz_base_module xyz_deriv_module ChemCalc_3d MoistFunc_3d StoreMixRt_3d

Public Instance methods

WarmRainPrm_Init( cfgfile )
Subroutine :
cfgfile :character(*), intent(in)

This procedure input/output NAMELIST#warmrainprm .

[Source]

  subroutine WarmRainPrm_Init( cfgfile )

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !入力変数
    character(*), intent(in) :: cfgfile

    !内部変数
    integer                  :: unit    !装置番号

    !-----------------------------------------------------------
    ! NAMELIST から情報を取得
    !-----------------------------------------------------------
    ! NAMELIST から情報を取得
    NAMELIST /warmrainprm/ FactorJ, AutoConvTime, MixRt_AutoConvCr

    call FileOpen(unit, file=cfgfile, mode='r')
    read(unit, NML=warmrainprm)
    close(unit)

    call MessageNotify( "M", "WarmRainPrm_Init", "FactorJ = %f",  d=(/FactorJ/) )
    call MessageNotify( "M", "WarmRainPrm_Init", "AutoConvTime = %f",  d=(/AutoConvTime/) )
    call MessageNotify( "M", "WarmRainPrm_Init", "MixRt_AutoConvCr = %f",  d=(/MixRt_AutoConvCr/) )
    
  end subroutine WarmRainPrm_Init
xyz_Rain2GasHeat( xyz_PotTemp, xyz_Exner, xyza_DelMixRt ) result(xyz_Rain2GasHeat)
Function :
xyz_Rain2GasHeat(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax) :real(DP)
xyz_PotTemp(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax) :real(DP), intent(in)
: 温位の擾乱成分
xyz_Exner(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax) :real(DP), intent(in)
: 温度の擾乱成分
xyza_DelMixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) :real(DP), intent(in)
: 混合比の変化

雨粒から蒸気への変換量を計算するためのルーチン

変換量および, 蒸気と雨粒の混合比は正の量なので, 計算の途中途中で 値が正になることを保証している. また, 元々存在する以上の雨粒が 蒸気に変換されないように, 元々の雨粒混合比を変換量の上限としている.

[Source]

  function xyz_Rain2GasHeat(xyz_PotTemp, xyz_Exner, xyza_DelMixRt)
    !
    ! 雨粒から蒸気への変換量を計算するためのルーチン
    !
    ! 変換量および, 蒸気と雨粒の混合比は正の量なので, 計算の途中途中で
    ! 値が正になることを保証している. また, 元々存在する以上の雨粒が
    ! 蒸気に変換されないように, 元々の雨粒混合比を変換量の上限としている.
    !
        
    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in) :: xyz_PotTemp(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !温位の擾乱成分
    real(DP), intent(in) :: xyz_Exner(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !温度の擾乱成分 
    real(DP), intent(in) :: xyza_DelMixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !混合比の変化
    real(DP)             :: xyz_Rain2GasHeat(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
    real(DP)             :: xyza_LatentHeat(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
    real(DP)             :: xyz_TempAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
    real(DP)             :: xyz_ExnerAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
    integer             :: s

    !温度, 圧力, 混合比の全量を求める
    !擾乱成分と平均成分の足し算
    xyz_ExnerAll = xyz_Exner + xyz_ExnerBasicZ
    xyz_TempAll  = ( xyz_PotTemp + xyz_PotTempBasicZ ) * ( xyz_Exner + xyz_ExnerBasicZ )
    xyza_LatentHeat = 0.0d0
    
    !雨から蒸気への相変化に伴う発熱    
    do s = 1, CondNum
      xyza_LatentHeat(:,:,:,s) = xyz_LatentHeat( SpcWetID(IdxCR(s)), xyz_TempAll ) * xyza_DelMixRt(:,:,:,IdxCR(s)) / (xyz_ExnerAll * CpDry) 
    end do
    xyz_Rain2GasHeat = sum( xyza_LatentHeat, 4 )

  end function xyz_Rain2GasHeat
xyz_Rain2GasHeatNH4SH( xyz_Exner, xyza_DelMixRt ) result(xyz_Rain2GasHeatNH4SH)
Function :
xyz_Rain2GasHeatNH4SH(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax) :real(DP)
xyz_Exner(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax) :real(DP), intent(in)
: 温度の擾乱成分
xyza_DelMixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) :real(DP), intent(in)
: 混合比の変化量

雨粒から蒸気への変換量を計算するためのルーチン

変換量および, 蒸気と雨粒の混合比は正の量なので, 計算の途中途中で 値が正になることを保証している. また, 元々存在する以上の雨粒が 蒸気に変換されないように, 元々の雨粒混合比を変換量の上限としている.

[Source]

  function xyz_Rain2GasHeatNH4SH(xyz_Exner, xyza_DelMixRt)
    !
    ! 雨粒から蒸気への変換量を計算するためのルーチン
    !
    ! 変換量および, 蒸気と雨粒の混合比は正の量なので, 計算の途中途中で
    ! 値が正になることを保証している. また, 元々存在する以上の雨粒が
    ! 蒸気に変換されないように, 元々の雨粒混合比を変換量の上限としている.
    !
        
    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in) :: xyza_DelMixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !混合比の変化量
    real(DP), intent(in) :: xyz_Exner(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !温度の擾乱成分 
    real(DP)             :: xyz_Rain2GasHeatNH4SH(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !
    real(DP)             :: xyz_ExnerAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)

    !圧力の全量を求める
    !擾乱成分と平均成分の足し算
    xyz_ExnerAll    = xyz_Exner + xyz_ExnerBasicZ

    !雨から蒸気への相変化に伴う発熱
    xyz_Rain2GasHeatNH4SH = ReactHeatNH4SH * xyza_DelMixRt(:,:,:,IdxNH4SHr) / (xyz_ExnerAll * CpDry)

  end function xyz_Rain2GasHeatNH4SH
xyza_Cloud2Rain( xyza_MixRt, DelTime ) result(xyza_Cloud2Rain)
Function :
xyza_Cloud2Rain(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) :real(DP)
: 雲から雨への変換量
xyza_MixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) :real(DP), intent(in)
: 混合比の擾乱成分
DelTime :real(DP)
: 時間刻み

雲粒から雨粒への変換量を計算するためのルーチン 併合成長は Berry (1968) のパラメタリゼーションを利用し, 衝突合体成長は Kessler (1969) のパラメタリゼーションを利用する.

変換量および, 雲粒と雨粒の混合比は正の量なので, 計算の途中途中で 値が正になることを保証している. また, 元々存在する以上の雲粒が 雨粒に変換されないように, 元々の雲粒混合比を変換量の上限としている. 正の値を保証するために, 引数として時間刻みが必要となる. (AutoConv, Collect は時間刻み幅での積分値を計算)

このルーチンでは, 凝縮物質と反応生成物とを区別する必要が全くないので, ループを回す回数を LoopNum2 回としている.

[Source]

  function xyza_Cloud2Rain( xyza_MixRt, DelTime )
    !
    ! 雲粒から雨粒への変換量を計算するためのルーチン
    ! 併合成長は Berry (1968) のパラメタリゼーションを利用し, 
    ! 衝突合体成長は Kessler (1969) のパラメタリゼーションを利用する. 
    !
    ! 変換量および, 雲粒と雨粒の混合比は正の量なので, 計算の途中途中で
    ! 値が正になることを保証している. また, 元々存在する以上の雲粒が
    ! 雨粒に変換されないように, 元々の雲粒混合比を変換量の上限としている.
    ! 正の値を保証するために, 引数として時間刻みが必要となる. 
    ! (AutoConv, Collect は時間刻み幅での積分値を計算)
    !
    ! このルーチンでは, 凝縮物質と反応生成物とを区別する必要が全くないので, 
    ! ループを回す回数を LoopNum2 回としている. 
    !
    
    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in) :: xyza_MixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !混合比の擾乱成分
    real(DP)             :: DelTime        !時間刻み
    real(DP)             :: xyza_Cloud2Rain(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !雲から雨への変換量
    real(DP)             :: xyza_MixRtAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !混合比の擾乱成分 + 平均成分
    real(DP)             :: xyz_AutoConv(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !飽和混合比
    real(DP)             :: xyz_Collect(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !規格化された潜熱
!    real(DP), parameter  :: N0 = 5.0d7 
!    real(DP), parameter  :: D0 = 3.66d-1
    integer             :: s


    xyza_Cloud2Rain  = 0.0d0

    !混合比は正の値を保証
    !移流拡散で負になることもあり得るので. 
    xyza_MixRtAll = max( 0.0d0, xyza_MixRt + xyza_MixRtBasicZ )


    do s = 1, CloudNum
      xyz_AutoConv = 0.0d0
      xyz_Collect  = 0.0d0
      
      !併合成長
      !  Kessler (1969) のパラメタリゼーション        
      xyz_AutoConv = DelTime / AutoConvTime * max( 0.0d0, ( xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxC(s)) - MixRt_AutoConvCr) )

!      !  Berry (1968) のパラメタリゼーション      
!      xyz_AutoConv =                                           &
!        & DelTime                                              &
!        & * xyz_DensBasicZ                                     &
!        & * ( xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxC(s)) ** 3.0d0  ) * 1.0d6 &
!        & / ( 60.0d0                                           &
!        &     * (                                              &
!        &         2.0d0 * xyza_MixRtAll(:,,:,:,IdxC(s))        &
!        &       + 2.66d-8 * N0 / ( xyz_DensBasicZ * D0 )       &
!        &      )                                               &
!        &   )

      !衝突合体成長
      !  Kessler (1969) のパラメタリゼーション    
      xyz_Collect = DelTime * 2.2d0 * FactorJ * xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxC(s)) * ( xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxR(s)) * xyz_DensBasicZ ) ** 0.875d0  
      
      !雲の変換量: 併合成長と合体衝突の和
      !  元々の変化量を上限値として設定する. 負の値となる.
      xyza_Cloud2Rain(:,:,:,IdxC(s)) = - min( xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxC(s)), ( xyz_AutoConv + xyz_Collect ) )
      
      !雨の変換量. 符号は雲の変換量とは反対. 
      xyza_Cloud2Rain(:,:,:,IdxR(s)) = - xyza_Cloud2Rain(:,:,:,IdxC(s)) 
          
    end do

!    write(*,*) 'C2R: ', minval(xza_Cloud2Rain(:,:,:,1)), maxval(xza_Cloud2Rain(:,:,:,1))
!    write(*,*) 'C2R: ', minval(xza_Cloud2Rain(:,:,:,2)), maxval(xza_Cloud2Rain(:,:,:,2))
!    write(*,*) 'C2R: ', minval(xza_Cloud2Rain(:,:,:,3)), maxval(xza_Cloud2Rain(:,:,:,3))
    
  end function xyza_Cloud2Rain
xyza_FallRain( xyza_MixRt ) result(xyza_FallRain)
Function :
xyza_FallRain(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) :real(DP)
: 雨粒の落下効果
xyza_MixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) :real(DP), intent(in)
: 蒸気混合比(擾乱)

雨粒の落下による移流を求める.

[Source]

  function xyza_FallRain( xyza_MixRt )
    !
    ! 雨粒の落下による移流を求める. 
    ! 

    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none
    
    !変数定義
    real(DP), intent(in) :: xyza_MixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) 
                                                 !蒸気混合比(擾乱)
    real(DP)  :: xyza_MixRtAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                                 !蒸気混合比(擾乱 + 平均場)
    real(DP)  :: xyza_FallRain(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                                 !雨粒の落下効果
    real(DP)  :: xyz_VelZRain(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                                 !雨粒落下速度
    integer  :: s

    xyza_MixRtAll = max( 0.0d0, xyza_MixRt + xyza_MixRtBasicZ )
    xyza_FallRain = 0.0d0
    xyz_VelZRain = 0.0d0
    
    !落下による移流
    !  Dens の avr を取ってから割ると, ゼロ割が生じるので注意
    do s = 1, RainNum
      !雨粒終端速度
      xyz_VelZRain = 12.2d0 * FactorJ * ( xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxR(s)) ** 0.125d0 )
      
      xyza_FallRain(:,:,:,IdxR(s)) = xyz_avr_xyr( xyr_dz_xyz(xyz_DensBasicZ * xyz_VelZRain * xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxR(s)) ) ) / xyz_DensBasicZ                      
    end do
    
    call StoreMixRtRain( xyza_FallRain )
    
  end function xyza_FallRain
xyza_Rain2Gas( xyz_Exner, xyz_PotTemp, xyza_MixRt, DelTime ) result(xyza_Rain2Gas)
Function :
xyza_Rain2Gas(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) :real(DP)
xyz_Exner(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax) :real(DP), intent(in)
: 温度の擾乱成分
xyz_PotTemp(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax) :real(DP), intent(in)
: 温位の擾乱成分
xyza_MixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) :real(DP), intent(in)
: 混合比の擾乱成分
DelTime :real(DP)
: 時間刻み

雨粒から蒸気への変換量を計算するためのルーチン

変換量および, 蒸気と雨粒の混合比は正の量なので, 計算の途中途中で 値が正になることを保証している. また, 元々存在する以上の雨粒が 蒸気に変換されないように, 元々の雨粒混合比を変換量の上限としている.

木星の場合は, FactorJ で変換量を加速する.

[Source]

  function xyza_Rain2Gas(xyz_Exner, xyz_PotTemp, xyza_MixRt, DelTime)
    !
    ! 雨粒から蒸気への変換量を計算するためのルーチン
    !
    ! 変換量および, 蒸気と雨粒の混合比は正の量なので, 計算の途中途中で
    ! 値が正になることを保証している. また, 元々存在する以上の雨粒が
    ! 蒸気に変換されないように, 元々の雨粒混合比を変換量の上限としている.
    !
    ! 木星の場合は, FactorJ で変換量を加速する. 
    !
        
    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in) :: xyz_PotTemp(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !温位の擾乱成分
    real(DP), intent(in) :: xyz_Exner(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !温度の擾乱成分 
    real(DP), intent(in) :: xyza_MixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !混合比の擾乱成分
    real(DP)             :: DelTime        !時間刻み
    real(DP)             :: xyza_Rain2Gas(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !
    real(DP)             :: xyz_TempAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !温度の擾乱成分 + 平均成分
    real(DP)             :: xyz_PressAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !全圧
    real(DP)             :: xyza_MixRtAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !混合比の擾乱成分 + 平均成分
    real(DP)             :: xyz_NonSaturate(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !未飽和度(飽和混合比と蒸気の混合比の差)
    integer             :: s

    !温度, 圧力, 混合比の全量を求める
    !擾乱成分と平均成分の足し算
    xyz_TempAll   = ( xyz_PotTemp + xyz_PotTempBasicZ ) * ( xyz_Exner + xyz_ExnerBasicZ )
    xyz_PressAll  = PressBasis * ((xyz_Exner + xyz_ExnerBasicZ) ** (CpDry / GasRDry))
    xyza_Rain2Gas = 0.0d0
 
    !混合比は正の値であることを保証
    !移流拡散計算で負になることがあり得るので. 
    xyza_MixRtAll = max( 0.0d0, xyza_MixRt + xyza_MixRtBasicZ )
    
    do s = 1, CondNum
          
      !飽和蒸気圧と混合比の差(飽和度)を計算. 
      !  雨から蒸気への変換量は飽和度に比例する.
      xyz_NonSaturate = max( 0.0d0, xyz_SvapPress(SpcWetID(IdxCC(s)), xyz_TempAll) * MolWtWet(IdxCG(s)) / ( MolWtDry * xyz_PressAll) - xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxCG(s)) )
      
      !雨の変換量
      !  元々の雨粒の混合比以上に蒸発が生じないように上限値を設定
      xyza_Rain2Gas(:,:,:,IdxCR(s)) = - min( DelTime * 4.85d-2 * FactorJ * xyz_NonSaturate * ( xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxCR(s)) * xyz_DensBasicZ )** 0.65d0, xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxCR(s)) ) 
      
      !蒸気の変換量
      !  雨粒の変換量とは符号が逆となる
      xyza_Rain2Gas(:,:,:,IdxCG(s)) = - xyza_Rain2Gas(:,:,:,IdxCR(s)) 
    end do
    
  end function xyza_Rain2Gas
xyza_Rain2GasNH4SH( xyz_Exner, xyz_PotTemp, xyza_MixRt, DelTime ) result(xyza_Rain2GasNH4SH)
Function :
xyza_Rain2GasNH4SH(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) :real(DP)
xyz_Exner(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax) :real(DP), intent(in)
: 温度の擾乱成分
xyz_PotTemp(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax) :real(DP), intent(in)
: 温位の擾乱成分
xyza_MixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum) :real(DP), intent(in)
: 混合比の擾乱成分
DelTime :real(DP), intent(in)
: 時間刻み

雨粒から蒸気への変換量を計算するためのルーチン

変換量および, 蒸気と雨粒の混合比は正の量なので, 計算の途中途中で 値が正になることを保証している. また, 元々存在する以上の雨粒が 蒸気に変換されないように, 元々の雨粒混合比を変換量の上限としている.

[Source]

  function xyza_Rain2GasNH4SH(xyz_Exner, xyz_PotTemp, xyza_MixRt, DelTime)
    !
    ! 雨粒から蒸気への変換量を計算するためのルーチン
    !
    ! 変換量および, 蒸気と雨粒の混合比は正の量なので, 計算の途中途中で
    ! 値が正になることを保証している. また, 元々存在する以上の雨粒が
    ! 蒸気に変換されないように, 元々の雨粒混合比を変換量の上限としている.
    !
        
    !暗黙の型宣言禁止
    implicit none

    !変数定義
    real(DP), intent(in) :: xyz_PotTemp(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !温位の擾乱成分
    real(DP), intent(in) :: xyz_Exner(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !温度の擾乱成分 
    real(DP), intent(in) :: xyza_MixRt(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !混合比の擾乱成分
    real(DP), intent(in) :: DelTime        !時間刻み
    real(DP)             :: xyza_Rain2GasNH4SH(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !
    real(DP)             :: xyz_TempAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !温度の擾乱成分 + 平均成分
    real(DP)             :: xyz_PressAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !圧力の擾乱成分 + 平均成分
    real(DP)             :: xyza_MixRtAll(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax, SpcNum)
                                          !混合比の擾乱成分 + 平均成分
    real(DP)             :: xyz_NonSaturate(DimXMin:DimXMax,DimYMin:DimYMax,DimZMin:DimZMax)
                                          !未飽和度(飽和混合比と蒸気の混合比の差)

    !温度, 圧力, 混合比の全量を求める
    !擾乱成分と平均成分の足し算
    xyz_TempAll = ( xyz_PotTemp + xyz_PotTempBasicZ ) *  ( xyz_Exner + xyz_ExnerBasicZ )
    xyz_PressAll= PressBasis * ((xyz_Exner + xyz_ExnerBasicZ) ** (CpDry / GasRDry))    
    xyza_Rain2GasNH4SH = 0.0d0

    !混合比は正の値であることを保証
    !移流拡散計算で負になることがあり得るので. 
    xyza_MixRtAll = max( 0.0d0, xyza_MixRt + xyza_MixRtBasicZ )
        
    !飽和蒸気圧と混合比の差(飽和度)を計算. 
    !  雨から蒸気への変換量は飽和度に比例する.
    !  未飽和度を求めたいので, マイナスをかけ算している
    !  (DelMixRtNH4SH は, NH4SH が増加する方向, すなわち飽和度を正としている)
    xyz_NonSaturate = max( 0.0d0, - xyz_DelMixRtNH4SH( xyz_TempAll, xyz_PressAll, xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxNH3), xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxH2S), MolWtWet(IdxNH3), MolWtWet(IdxH2S) ) )
        
    !雨の変換量
    !  元々の雨粒の混合比以上に蒸発が生じないように上限値を設定
    xyza_Rain2GasNH4SH(:,:,:,IdxNH4SHr) = - min( DelTime * 4.85d-2 * FactorJ * xyz_NonSaturate * ( xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxNH4SHr) * xyz_DensBasicZ ) ** 0.65d0, xyza_MixRtAll(:,:,:,IdxNH4SHr) ) 
        
    !蒸気の変換量
    !  雨粒の変換量とは符号が逆となる
    xyza_Rain2GasNH4SH(:,:,:,IdxNH3) = - xyza_Rain2GasNH4SH(:,:,:,IdxNH4SHr) * MolWtWet(IdxNH3) / MolWtWet(IdxNH4SHr)

    xyza_Rain2GasNH4SH(:,:,:,IdxH2S) = - xyza_Rain2GasNH4SH(:,:,:,IdxNH4SHr) * MolWtWet(IdxH2S) / MolWtWet(IdxNH4SHr)
    
  end function xyza_Rain2GasNH4SH