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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 30 by guez, Thu Apr 1 09:07:28 2010 UTC trunk/Sources/phylmd/clmain.f revision 191 by guez, Mon May 9 19:56:28 2016 UTC
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1  SUBROUTINE clmain(dtime, itap, date0, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v,&  module clmain_m
      jour, rmu0, co2_ppm, ok_veget, ocean, npas, nexca, ts,&  
      soil_model, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil,&  
      qsol, paprs, pplay, snow, qsurf, evap, albe, alblw, fluxlat,&  
      rain_f, snow_f, solsw, sollw, sollwdown, fder, rlon, rlat, cufi,&  
      cvfi, rugos, debut, lafin, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v,&  
      d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2,&  
      dflux_t, dflux_q, zcoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh,&  
      capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3, plcl,&  
      fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g, tslab, seaice)  
   
   ! From phylmd/clmain.F, v 1.6 2005/11/16 14:47:19  
   
   !AA Tout ce qui a trait au traceurs est dans phytrac maintenant  
   !AA pour l'instant le calcul de la couche limite pour les traceurs  
   !AA se fait avec cltrac et ne tient pas compte de la differentiation  
   !AA des sous-fraction de sol.  
   
   !AA Pour pouvoir extraire les coefficient d'echanges et le vent  
   !AA dans la premiere couche, 3 champs supplementaires ont ete crees  
   !AA zcoefh, zu1 et zv1. Pour l'instant nous avons moyenne les valeurs  
   !AA de ces trois champs sur les 4 subsurfaces du modele. Dans l'avenir  
   !AA si les informations des subsurfaces doivent etre prises en compte  
   !AA il faudra sortir ces memes champs en leur ajoutant une dimension,  
   !AA c'est a dire nbsrf (nbre de subsurface).  
   
   ! Auteur(s) Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818  
   ! Objet: interface de "couche limite" (diffusion verticale)  
   
   ! Arguments:  
   ! dtime----input-R- interval du temps (secondes)  
   ! itap-----input-I- numero du pas de temps  
   ! date0----input-R- jour initial  
   ! t--------input-R- temperature (K)  
   ! q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)  
   ! u--------input-R- vitesse u  
   ! v--------input-R- vitesse v  
   ! ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin)  
   ! paprs----input-R- pression a intercouche (Pa)  
   ! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)  
   ! radsol---input-R- flux radiatif net (positif vers le sol) en W/m**2  
   ! rlat-----input-R- latitude en degree  
   ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)  
   ! cufi-----input-R- resolution des mailles en x (m)  
   ! cvfi-----input-R- resolution des mailles en y (m)  
   
   ! d_t------output-R- le changement pour "t"  
   ! d_q------output-R- le changement pour "q"  
   ! d_u------output-R- le changement pour "u"  
   ! d_v------output-R- le changement pour "v"  
   ! d_ts-----output-R- le changement pour "ts"  
   ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)  
   !                    (orientation positive vers le bas)  
   ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)  
   ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! dflux_t derive du flux sensible  
   ! dflux_q derive du flux latent  
   !IM "slab" ocean  
   ! flux_g---output-R-  flux glace (pour OCEAN='slab  ')  
   ! flux_o---output-R-  flux ocean (pour OCEAN='slab  ')  
   ! tslab-in/output-R temperature du slab ocean (en Kelvin) ! uniqmnt pour slab  
   ! seaice---output-R-  glace de mer (kg/m2) (pour OCEAN='slab  ')  
   !cc  
   ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige  
   ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la  
   !           hauteur de neige, en kg/m2/s  
   !AA on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans  
   !AA la premiere couche  
   !AA ces 4 variables sont maintenant traites dans phytrac  
   ! itr--------input-I- nombre de traceurs  
   ! tr---------input-R- q. de traceurs  
   ! flux_surf--input-R- flux de traceurs a la surface  
   ! d_tr-------output-R tendance de traceurs  
   !IM cf. AM : PBL  
   ! trmb1-------deep_cape  
   ! trmb2--------inhibition  
   ! trmb3-------Point Omega  
   ! Cape(klon)-------Cape du thermique  
   ! EauLiq(klon)-------Eau liqu integr du thermique  
   ! ctei(klon)-------Critere d'instab d'entrainmt des nuages de CL  
   ! lcl------- Niveau de condensation  
   ! pblh------- HCL  
   ! pblT------- T au nveau HCL  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   
   USE histcom, ONLY : histbeg_totreg, histdef, histend, histsync  
   use histwrite_m, only: histwrite  
   use calendar, ONLY : ymds2ju  
   USE dimens_m, ONLY : iim, jjm  
   USE indicesol, ONLY : epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf  
   USE dimphy, ONLY : klev, klon, zmasq  
   USE dimsoil, ONLY : nsoilmx  
   USE temps, ONLY : annee_ref, itau_phy  
   USE dynetat0_m, ONLY : day_ini  
   USE iniprint, ONLY : prt_level  
   USE yomcst, ONLY : rd, rg, rkappa  
   USE conf_phys_m, ONLY : iflag_pbl  
   USE gath_cpl, ONLY : gath2cpl  
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
5    REAL, INTENT (IN) :: dtime  contains
   REAL date0  
   INTEGER, INTENT (IN) :: itap  
   REAL t(klon, klev), q(klon, klev)  
   REAL u(klon, klev), v(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: paprs(klon, klev+1)  
   REAL, INTENT (IN) :: pplay(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: rlon(klon), rlat(klon)  
   REAL cufi(klon), cvfi(klon)  
   REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)  
   REAL d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)  
   REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)  
   REAL dflux_t(klon), dflux_q(klon)  
   !IM "slab" ocean  
   REAL flux_o(klon), flux_g(klon)  
   REAL y_flux_o(klon), y_flux_g(klon)  
   REAL tslab(klon), ytslab(klon)  
   REAL seaice(klon), y_seaice(klon)  
   REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)  
   REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)  
   REAL run_off_lic_0(klon), y_run_off_lic_0(klon)  
   
   REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)  
   REAL rugmer(klon), agesno(klon, nbsrf)  
   REAL, INTENT (IN) :: rugoro(klon)  
   REAL cdragh(klon), cdragm(klon)  
   ! jour de l'annee en cours                  
   INTEGER jour  
   REAL rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal      
   ! taux CO2 atmosphere                      
   REAL co2_ppm  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: debut  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: lafin  
   LOGICAL ok_veget  
   CHARACTER (len=*), INTENT (IN) :: ocean  
   INTEGER npas, nexca  
   
   REAL pctsrf(klon, nbsrf)  
   REAL ts(klon, nbsrf)  
   REAL d_ts(klon, nbsrf)  
   REAL snow(klon, nbsrf)  
   REAL qsurf(klon, nbsrf)  
   REAL evap(klon, nbsrf)  
   REAL albe(klon, nbsrf)  
   REAL alblw(klon, nbsrf)  
   
   REAL fluxlat(klon, nbsrf)  
   
   REAL rain_f(klon), snow_f(klon)  
   REAL fder(klon)  
   
   REAL sollw(klon, nbsrf), solsw(klon, nbsrf), sollwdown(klon)  
   REAL rugos(klon, nbsrf)  
   ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface  
   REAL pctsrf_new(klon, nbsrf)  
   
   REAL zcoefh(klon, klev)  
   REAL zu1(klon)  
   REAL zv1(klon)  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: soil_model  
   !IM ajout seuils cdrm, cdrh  
   REAL cdmmax, cdhmax  
   
   REAL ksta, ksta_ter  
   LOGICAL ok_kzmin  
   
   REAL ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)  
   REAL ytsoil(klon, nsoilmx)  
   REAL qsol(klon)  
   
   EXTERNAL clqh, clvent, coefkz, calbeta, cltrac  
   
   REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)  
   REAL yalb(klon)  
   REAL yalblw(klon)  
   REAL yu1(klon), yv1(klon)  
   REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon), yqsol(klon)  
   REAL yrain_f(klon), ysnow_f(klon)  
   REAL ysollw(klon), ysolsw(klon), ysollwdown(klon)  
   REAL yfder(klon), ytaux(klon), ytauy(klon)  
   REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)  
   
   REAL yfluxlat(klon)  
   
   REAL y_d_ts(klon)  
   REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)  
   REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)  
   REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)  
   REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)  
   REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)  
   REAL ycoefh(klon, klev), ycoefm(klon, klev)  
   REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)  
   REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)  
   REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)  
   
   LOGICAL ok_nonloc  
   PARAMETER (ok_nonloc=.FALSE.)  
   REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)  
   
   !IM 081204 hcl_Anne ? BEG  
   REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)  
   REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)  
   REAL ykmq(klon, klev+1)  
   REAL yq2(klon, klev+1), q2(klon, klev+1, nbsrf)  
   REAL q2diag(klon, klev+1)  
   !IM 081204 hcl_Anne ? END  
   
   REAL u1lay(klon), v1lay(klon)  
   REAL delp(klon, klev)  
   INTEGER i, k, nsrf  
   
   INTEGER ni(klon), knon, j  
   ! Introduction d'une variable "pourcentage potentiel" pour tenir compte  
   ! des eventuelles apparitions et/ou disparitions de la glace de mer  
   REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)  
   
   REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.  
   
   ! maf pour sorties IOISPL en cas de debugagage  
   
   CHARACTER (80) cldebug  
   SAVE cldebug  
   CHARACTER (8) cl_surf(nbsrf)  
   SAVE cl_surf  
   INTEGER nhoridbg, nidbg  
   SAVE nhoridbg, nidbg  
   INTEGER ndexbg(iim*(jjm+1))  
   REAL zx_lon(iim, jjm+1), zx_lat(iim, jjm+1), zjulian  
   REAL tabindx(klon)  
   REAL debugtab(iim, jjm+1)  
   LOGICAL first_appel  
   SAVE first_appel  
   DATA first_appel/ .TRUE./  
   LOGICAL :: debugindex = .FALSE.  
   INTEGER idayref  
   REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)  
   REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)  
   
   REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)  
   REAL yustar(klon)  
   ! -- LOOP  
   REAL yu10mx(klon)  
   REAL yu10my(klon)  
   REAL ywindsp(klon)  
   ! -- LOOP  
   
   REAL yt10m(klon), yq10m(klon)  
   !IM cf. AM : pbl, hbtm2 (Comme les autres diagnostics on cumule ds  
   ! physiq ce qui permet de sortir les grdeurs par sous surface)  
   REAL pblh(klon, nbsrf)  
   REAL plcl(klon, nbsrf)  
   REAL capcl(klon, nbsrf)  
   REAL oliqcl(klon, nbsrf)  
   REAL cteicl(klon, nbsrf)  
   REAL pblt(klon, nbsrf)  
   REAL therm(klon, nbsrf)  
   REAL trmb1(klon, nbsrf)  
   REAL trmb2(klon, nbsrf)  
   REAL trmb3(klon, nbsrf)  
   REAL ypblh(klon)  
   REAL ylcl(klon)  
   REAL ycapcl(klon)  
   REAL yoliqcl(klon)  
   REAL ycteicl(klon)  
   REAL ypblt(klon)  
   REAL ytherm(klon)  
   REAL ytrmb1(klon)  
   REAL ytrmb2(klon)  
   REAL ytrmb3(klon)  
   REAL y_cd_h(klon), y_cd_m(klon)  
   REAL uzon(klon), vmer(klon)  
   REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)  
   REAL psfce(klon), patm(klon)  
   
   REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)  
   REAL rugo1(klon)  
   
   ! utiliser un jeu de fonctions simples                
   LOGICAL zxli  
   PARAMETER (zxli=.FALSE.)  
   
   REAL zt, zqs, zdelta, zcor  
   REAL t_coup  
   PARAMETER (t_coup=273.15)  
   
   CHARACTER (len=20) :: modname = 'clmain'  
   LOGICAL check  
   PARAMETER (check=.FALSE.)  
   
   !------------------------------------------------------------  
   
   ! initialisation Anne  
   ytherm = 0.  
   
   IF (check) THEN  
      PRINT *, modname, '  klon=', klon  
   END IF  
   
   IF (debugindex .AND. first_appel) THEN  
      first_appel = .FALSE.  
   
      ! initialisation sorties netcdf  
   
      idayref = day_ini  
      CALL ymds2ju(annee_ref, 1, idayref, 0.0, zjulian)  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlon, zx_lon)  
      DO i = 1, iim  
         zx_lon(i, 1) = rlon(i+1)  
         zx_lon(i, jjm+1) = rlon(i+1)  
      END DO  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlat, zx_lat)  
      cldebug = 'sous_index'  
      CALL histbeg_totreg(cldebug, zx_lon(:, 1), zx_lat(1, :), 1, &  
           iim, 1, jjm+1, itau_phy, zjulian, dtime, nhoridbg, nidbg)  
      ! no vertical axis  
      cl_surf(1) = 'ter'  
      cl_surf(2) = 'lic'  
      cl_surf(3) = 'oce'  
      cl_surf(4) = 'sic'  
      DO nsrf = 1, nbsrf  
         CALL histdef(nidbg, cl_surf(nsrf), cl_surf(nsrf), '-', iim, jjm+1, &  
              nhoridbg, 1, 1, 1, -99, 'inst', dtime, dtime)  
      END DO  
      CALL histend(nidbg)  
      CALL histsync(nidbg)  
   END IF  
   
   DO k = 1, klev ! epaisseur de couche  
      DO i = 1, klon  
         delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)  
      END DO  
   END DO  
   DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche  
      zx_alf1 = 1.0  
      zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1  
      u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2  
      v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2  
   END DO  
   
   ! initialisation:  
   
   DO i = 1, klon  
      rugmer(i) = 0.0  
      cdragh(i) = 0.0  
      cdragm(i) = 0.0  
      dflux_t(i) = 0.0  
      dflux_q(i) = 0.0  
      zu1(i) = 0.0  
      zv1(i) = 0.0  
   END DO  
   ypct = 0.0  
   yts = 0.0  
   ysnow = 0.0  
   yqsurf = 0.0  
   yalb = 0.0  
   yalblw = 0.0  
   yrain_f = 0.0  
   ysnow_f = 0.0  
   yfder = 0.0  
   ytaux = 0.0  
   ytauy = 0.0  
   ysolsw = 0.0  
   ysollw = 0.0  
   ysollwdown = 0.0  
   yrugos = 0.0  
   yu1 = 0.0  
   yv1 = 0.0  
   yrads = 0.0  
   ypaprs = 0.0  
   ypplay = 0.0  
   ydelp = 0.0  
   yu = 0.0  
   yv = 0.0  
   yt = 0.0  
   yq = 0.0  
   pctsrf_new = 0.0  
   y_flux_u = 0.0  
   y_flux_v = 0.0  
   !$$ PB  
   y_dflux_t = 0.0  
   y_dflux_q = 0.0  
   ytsoil = 999999.  
   yrugoro = 0.  
   ! -- LOOP  
   yu10mx = 0.0  
   yu10my = 0.0  
   ywindsp = 0.0  
   ! -- LOOP  
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      DO i = 1, klon  
         d_ts(i, nsrf) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !§§§ PB  
   yfluxlat = 0.  
   flux_t = 0.  
   flux_q = 0.  
   flux_u = 0.  
   flux_v = 0.  
   DO k = 1, klev  
      DO i = 1, klon  
         d_t(i, k) = 0.0  
         d_q(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_t(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_q(i, k) = 0.0  
         d_u(i, k) = 0.0  
         d_v(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_u(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_v(i, k) = 0.0  
         zcoefh(i, k) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !AA      IF (itr.GE.1) THEN  
   !AA      DO it = 1, itr  
   !AA      DO k = 1, klev  
   !AA      DO i = 1, klon  
   !AA         d_tr(i, k, it) = 0.0  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDIF  
   
   
   ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:  
   
   ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On considere ici qu'on  
   ! peut avoir potentiellementdela glace sur tout le domaine oceanique  
   ! (a affiner)  
   
   pctsrf_pot = pctsrf  
   pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq  
   pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq  
   
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      ! chercher les indices:  
      ni = 0  
      knon = 0  
      DO i = 1, klon  
         ! pour determiner le domaine a traiter on utilise les surfaces  
         ! "potentielles"  
         IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN  
            knon = knon + 1  
            ni(knon) = i  
         END IF  
      END DO  
   
      IF (check) THEN  
         PRINT *, 'CLMAIN, nsrf, knon =', nsrf, knon  
      END IF  
   
      ! variables pour avoir une sortie IOIPSL des INDEX  
      IF (debugindex) THEN  
         tabindx = 0.  
         DO i = 1, knon  
            tabindx(i) = real(i)  
         END DO  
         debugtab = 0.  
         ndexbg = 0  
         CALL gath2cpl(tabindx, debugtab, klon, knon, iim, jjm, ni)  
         CALL histwrite(nidbg, cl_surf(nsrf), itap, debugtab)  
      END IF  
   
      IF (knon==0) CYCLE  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)  
         yts(j) = ts(i, nsrf)  
         ytslab(i) = tslab(i)  
         ysnow(j) = snow(i, nsrf)  
         yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)  
         yalb(j) = albe(i, nsrf)  
         yalblw(j) = alblw(i, nsrf)  
         yrain_f(j) = rain_f(i)  
         ysnow_f(j) = snow_f(i)  
         yagesno(j) = agesno(i, nsrf)  
         yfder(j) = fder(i)  
         ytaux(j) = flux_u(i, 1, nsrf)  
         ytauy(j) = flux_v(i, 1, nsrf)  
         ysolsw(j) = solsw(i, nsrf)  
         ysollw(j) = sollw(i, nsrf)  
         ysollwdown(j) = sollwdown(i)  
         yrugos(j) = rugos(i, nsrf)  
         yrugoro(j) = rugoro(i)  
         yu1(j) = u1lay(i)  
         yv1(j) = v1lay(i)  
         yrads(j) = ysolsw(j) + ysollw(j)  
         ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)  
         y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)  
         yu10mx(j) = u10m(i, nsrf)  
         yu10my(j) = v10m(i, nsrf)  
         ywindsp(j) = sqrt(yu10mx(j)*yu10mx(j)+yu10my(j)*yu10my(j))  
      END DO  
   
      !     IF bucket model for continent, copy soil water content  
      IF (nsrf==is_ter .AND. .NOT. ok_veget) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            yqsol(j) = qsol(i)  
         END DO  
      ELSE  
         yqsol = 0.  
      END IF  
      !$$$ PB ajour pour soil  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)  
         END DO  
      END DO  
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ypaprs(j, k) = paprs(i, k)  
            ypplay(j, k) = pplay(i, k)  
            ydelp(j, k) = delp(i, k)  
            yu(j, k) = u(i, k)  
            yv(j, k) = v(i, k)  
            yt(j, k) = t(i, k)  
            yq(j, k) = q(i, k)  
         END DO  
      END DO  
   
      ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange  
      CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts,&  
           yrugos, yu, yv, yt, yq, yqsurf, ycoefm, ycoefh)  
      !IM 081204 BEG  
      !CR test  
      IF (iflag_pbl==1) THEN  
         !IM 081204 END  
         CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)  
         DO k = 1, klev  
            DO i = 1, knon  
               ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
               ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
            END DO  
         END DO  
      END IF  
   
      !IM cf JLD : on seuille ycoefm et ycoefh  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            !           ycoefm(j, 1)=min(ycoefm(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefm(j, 1) = min(ycoefm(j, 1), cdmmax)  
            !           ycoefh(j, 1)=min(ycoefh(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefh(j, 1) = min(ycoefh(j, 1), cdhmax)  
         END DO  
      END IF  
   
   
      !IM: 261103  
      IF (ok_kzmin) THEN  
         !IM cf FH: 201103 BEG  
         !   Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables.  
         CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, ycoefm, ycoefm0, &  
              ycoefh0)  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm(2:klon-1, 2), 'KZ         ')  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm0(2:klon-1, 2), 'KZMIN      ')  
   
         IF (1==1) THEN  
            DO k = 1, klev  
               DO i = 1, knon  
                  ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
                  ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
               END DO  
            END DO  
         END IF  
         !IM cf FH: 201103 END  
         !IM: 261103  
      END IF !ok_kzmin  
   
      IF (iflag_pbl>=3) THEN  
   
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
         ! MELLOR ET YAMADA adapte a Mars Richard Fournier et Frederic Hourdin  
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
         yzlay(1:knon, 1) = rd*yt(1:knon, 1)/(0.5*(ypaprs(1:knon, &  
              1)+ypplay(1:knon, 1)))*(ypaprs(1:knon, 1)-ypplay(1:knon, 1))/rg  
         DO k = 2, klev  
            yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &  
                 + rd*0.5*(yt(1:knon, k-1) +yt(1: knon, k)) &  
                 / ypaprs(1:knon, k) *(ypplay(1:knon, k-1)-ypplay(1:knon, k))/ &  
                 rg  
         END DO  
         DO k = 1, klev  
            yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &  
                 / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))  
         END DO  
         yzlev(1:knon, 1) = 0.  
         yzlev(1:knon, klev+1) = 2.*yzlay(1:knon, klev) - yzlay(1:knon, klev-1)  
         DO k = 2, klev  
            yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))  
         END DO  
         DO k = 1, klev + 1  
            DO j = 1, knon  
               i = ni(j)  
               yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)  
            END DO  
         END DO  
   
   
         !   Bug introduit volontairement pour converger avec les resultats  
         !  du papier sur les thermiques.  
         IF (1==1) THEN  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         ELSE  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         END IF  
         CALL ustarhb(knon, yu, yv, y_cd_m, yustar)  
   
         IF (prt_level>9) THEN  
            PRINT *, 'USTAR = ', yustar  
         END IF  
   
         !   iflag_pbl peut etre utilise comme longuer de melange  
   
         IF (iflag_pbl>=11) THEN  
            CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, iflag_pbl)  
         ELSE  
            CALL yamada4(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)  
         END IF  
   
         ycoefm(1:knon, 1) = y_cd_m(1:knon)  
         ycoefh(1:knon, 1) = y_cd_h(1:knon)  
         ycoefm(1:knon, 2:klev) = ykmm(1:knon, 2:klev)  
         ycoefh(1:knon, 2:klev) = ykmn(1:knon, 2:klev)  
   
   
      END IF  
   
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
      ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"  
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yu, ypaprs, ypplay, &  
           ydelp, y_d_u, y_flux_u)  
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yv, ypaprs, ypplay, &  
           ydelp, y_d_v, y_flux_v)  
   
      ! pour le couplage  
      ytaux = y_flux_u(:, 1)  
      ytauy = y_flux_v(:, 1)  
   
      ! FH modif sur le cdrag temperature  
      !$$$PB : déplace dans clcdrag  
      !$$$      do i=1, knon  
      !$$$         ycoefh(i, 1)=ycoefm(i, 1)*0.8  
      !$$$      enddo  
   
      ! calculer la diffusion de "q" et de "h"  
      CALL clqh(dtime, itap, date0, jour, debut, lafin, rlon, rlat,&  
           cufi, cvfi, knon, nsrf, ni, pctsrf, soil_model, ytsoil,&  
           yqsol, ok_veget, ocean, npas, nexca, rmu0, co2_ppm, yrugos,&  
           yrugoro, yu1, yv1, ycoefh, yt, yq, yts, ypaprs, ypplay,&  
           ydelp, yrads, yalb, yalblw, ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, &  
           yfder, ytaux, ytauy, ywindsp, ysollw, ysollwdown, ysolsw,&  
           yfluxlat, pctsrf_new, yagesno, y_d_t, y_d_q, y_d_ts,&  
           yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q,&  
           y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0, y_flux_o, y_flux_g,&  
           ytslab, y_seaice)  
   
      ! calculer la longueur de rugosite sur ocean  
      yrugm = 0.  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            yrugm(j) = 0.018*ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &  
                 0.11*14E-6/sqrt(ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))  
            yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))  
         END DO  
      END IF  
      DO j = 1, knon  
         y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)  
         y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)  
         yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)  
         yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)  
      END DO  
   
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ycoefh(j, k) = ycoefh(j, k)*ypct(j)  
            ycoefm(j, k) = ycoefm(j, k)*ypct(j)  
            y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)  
            y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)  
            !§§§ PB  
            flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)  
            flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)  
            flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)  
            flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)  
            !$$$ PB        y_flux_t(j, k) = y_flux_t(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_q(j, k) = y_flux_q(j, k) * ypct(j)  
            y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)  
            y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_u(j, k) = y_flux_u(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_v(j, k) = y_flux_v(j, k) * ypct(j)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)  
   
      albe(:, nsrf) = 0.  
      alblw(:, nsrf) = 0.  
      snow(:, nsrf) = 0.  
      qsurf(:, nsrf) = 0.  
      rugos(:, nsrf) = 0.  
      fluxlat(:, nsrf) = 0.  
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)  
         albe(i, nsrf) = yalb(j)  
         alblw(i, nsrf) = yalblw(j)  
         snow(i, nsrf) = ysnow(j)  
         qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)  
         rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)  
         fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)  
         !$$$ pb         rugmer(i) = yrugm(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugmer(i) = yrugm(j)  
            rugos(i, nsrf) = yrugm(j)  
         END IF  
         !IM cf JLD ??  
         agesno(i, nsrf) = yagesno(j)  
         fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)  
         ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)  
         cdragh(i) = cdragh(i) + ycoefh(j, 1)  
         cdragm(i) = cdragm(i) + ycoefm(j, 1)  
         dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)  
         dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)  
         zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)  
         zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)  
      END DO  
      IF (nsrf==is_ter) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            qsol(i) = yqsol(j)  
         END DO  
      END IF  
      IF (nsrf==is_lic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)  
         END DO  
      END IF  
      !$$$ PB ajout pour soil  
      ftsoil(:, :, nsrf) = 0.  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         DO k = 1, klev  
            d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)  
            d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)  
            !$$$ PB        flux_t(i, k) = flux_t(i, k) + y_flux_t(j, k)  
            !$$$         flux_q(i, k) = flux_q(i, k) + y_flux_q(j, k)  
            d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)  
            d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)  
            !$$$  PB       flux_u(i, k) = flux_u(i, k) + y_flux_u(j, k)  
            !$$$         flux_v(i, k) = flux_v(i, k) + y_flux_v(j, k)  
            zcoefh(i, k) = zcoefh(i, k) + ycoefh(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      !cc diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)  
         vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)  
         tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)  
         qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)  
         zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &  
              1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))  
         tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)  
         rugo1(j) = yrugos(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugo1(j) = rugos(i, nsrf)  
         END IF  
         psfce(j) = ypaprs(j, 1)  
         patm(j) = ypplay(j, 1)  
   
         qairsol(j) = yqsurf(j)  
      END DO  
   
      CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, zgeo1, &  
           tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, yt10m, yq10m, &  
           yu10m, yustar)  
      !IM 081204 END  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         t2m(i, nsrf) = yt2m(j)  
         q2m(i, nsrf) = yq2m(j)  
   
         ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman  
         u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
         v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
   
      END DO  
   
      !IM cf AM : pbl, HBTM  
      DO i = 1, knon  
         y_cd_h(i) = ycoefh(i, 1)  
         y_cd_m(i) = ycoefm(i, 1)  
      END DO  
      !     print*, 'appel hbtm2'  
      CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yt10m, yq2m, yq10m, yustar, y_flux_t, &  
           y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh, ycapcl, yoliqcl, ycteicl, ypblt, ytherm, &  
           ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)  
      !     print*, 'fin hbtm2'  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         pblh(i, nsrf) = ypblh(j)  
         plcl(i, nsrf) = ylcl(j)  
         capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)  
         oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)  
         cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)  
         pblt(i, nsrf) = ypblt(j)  
         therm(i, nsrf) = ytherm(j)  
         trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)  
         trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)  
         trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)  
      END DO  
   
   
      DO j = 1, knon  
         DO k = 1, klev + 1  
            i = ni(j)  
            q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)  
         END DO  
      END DO  
      !IM "slab" ocean  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            ! on projette sur la grille globale  
            i = ni(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_oce)>epsfra) THEN  
               flux_o(i) = y_flux_o(j)  
            ELSE  
               flux_o(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
      END IF  
   
      IF (nsrf==is_sic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            !IM 230604 on pondere lorsque l'on fait le bilan au sol :  flux_g(i) = y_flux_g(j)*ypct(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_sic)>epsfra) THEN  
               flux_g(i) = y_flux_g(j)  
            ELSE  
               flux_g(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
   
      END IF  
      !nsrf.EQ.is_sic                                              
      IF (ocean=='slab  ') THEN  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            tslab(1:klon) = ytslab(1:klon)  
            seaice(1:klon) = y_seaice(1:klon)  
            !nsrf                                                        
         END IF  
         !OCEAN                                                        
      END IF  
   END DO  
6    
7    ! On utilise les nouvelles surfaces    SUBROUTINE clmain(dtime, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v, jour, rmu0, ts, &
8    ! A rajouter: conservation de l'albedo         cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil, qsol, paprs, pplay, &
9           snow, qsurf, evap, falbe, fluxlat, rain_fall, snow_f, solsw, sollw, &
10           fder, rlat, rugos, firstcal, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v, d_ts, &
11           flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2, dflux_t, dflux_q, &
12           ycoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh, capcl, oliqcl, cteicl, &
13           pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3, plcl, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)
14    
15        ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19
16        ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS), date: 1993/08/18
17        ! Objet : interface de couche limite (diffusion verticale)
18    
19        ! Tout ce qui a trait aux traceurs est dans "phytrac". Le calcul
20        ! de la couche limite pour les traceurs se fait avec "cltrac" et
21        ! ne tient pas compte de la diff\'erentiation des sous-fractions
22        ! de sol.
23    
24        ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'\'echanges et le vent
25        ! dans la premi\`ere couche, trois champs ont \'et\'e cr\'e\'es : "ycoefh",
26        ! "zu1" et "zv1". Nous avons moyenn\'e les valeurs de ces trois
27        ! champs sur les quatre sous-surfaces du mod\`ele.
28    
29        use clqh_m, only: clqh
30        use clvent_m, only: clvent
31        use coefkz_m, only: coefkz
32        use coefkzmin_m, only: coefkzmin
33        USE conf_gcm_m, ONLY: prt_level
34        USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
35        USE dimphy, ONLY: klev, klon, zmasq
36        USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
37        use hbtm_m, only: hbtm
38        USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
39        use stdlevvar_m, only: stdlevvar
40        USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rkappa
41        use ustarhb_m, only: ustarhb
42        use vdif_kcay_m, only: vdif_kcay
43        use yamada4_m, only: yamada4
44    
45        REAL, INTENT(IN):: dtime ! interval du temps (secondes)
46        REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)
47    
48        ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
49        REAL, INTENT(out):: pctsrf_new(klon, nbsrf)
50    
51        REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)
52        REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg/kg)
53        REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse
54        INTEGER, INTENT(IN):: jour ! jour de l'annee en cours
55        REAL, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal    
56        REAL, INTENT(IN):: ts(klon, nbsrf) ! temperature du sol (en Kelvin)
57        REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
58        REAL, INTENT(IN):: ksta, ksta_ter
59        LOGICAL, INTENT(IN):: ok_kzmin
60    
61        REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
62        ! soil temperature of surface fraction
63    
64        REAL, INTENT(inout):: qsol(klon)
65        ! column-density of water in soil, in kg m-2
66    
67        REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev+1) ! pression a intercouche (Pa)
68        REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
69        REAL, INTENT(inout):: snow(klon, nbsrf)
70        REAL qsurf(klon, nbsrf)
71        REAL evap(klon, nbsrf)
72        REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)
73    
74        REAL fluxlat(klon, nbsrf)
75    
76        REAL, intent(in):: rain_fall(klon)
77        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
78    
79        REAL, intent(in):: snow_f(klon)
80        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
81    
82        REAL, INTENT(IN):: solsw(klon, nbsrf), sollw(klon, nbsrf)
83        REAL, intent(in):: fder(klon)
84        REAL, INTENT(IN):: rlat(klon) ! latitude en degr\'es
85    
86        REAL, intent(inout):: rugos(klon, nbsrf) ! longueur de rugosit\'e (en m)
87    
88        LOGICAL, INTENT(IN):: firstcal
89        real agesno(klon, nbsrf)
90        REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
91    
92        REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)
93        ! d_t------output-R- le changement pour "t"
94        ! d_q------output-R- le changement pour "q"
95    
96        REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
97        ! changement pour "u" et "v"
98    
99        REAL, intent(out):: d_ts(klon, nbsrf) ! le changement pour "ts"
100    
101        REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)
102        ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)
103        !                    (orientation positive vers le bas)
104        ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)
105    
106        REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)
107        ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
108        ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
109    
110        REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
111        real q2(klon, klev+1, nbsrf)
112    
113        REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)
114        ! dflux_t derive du flux sensible
115        ! dflux_q derive du flux latent
116        ! IM "slab" ocean
117    
118        REAL, intent(out):: ycoefh(klon, klev)
119        REAL, intent(out):: zu1(klon)
120        REAL zv1(klon)
121        REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
122        REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)
123    
124        ! Ionela Musat cf. Anne Mathieu : planetary boundary layer, hbtm
125        ! (Comme les autres diagnostics on cumule dans physiq ce qui
126        ! permet de sortir les grandeurs par sous-surface)
127        REAL pblh(klon, nbsrf) ! height of planetary boundary layer
128        REAL capcl(klon, nbsrf)
129        REAL oliqcl(klon, nbsrf)
130        REAL cteicl(klon, nbsrf)
131        REAL pblt(klon, nbsrf)
132        ! pblT------- T au nveau HCL
133        REAL therm(klon, nbsrf)
134        REAL trmb1(klon, nbsrf)
135        ! trmb1-------deep_cape
136        REAL trmb2(klon, nbsrf)
137        ! trmb2--------inhibition
138        REAL trmb3(klon, nbsrf)
139        ! trmb3-------Point Omega
140        REAL plcl(klon, nbsrf)
141        REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)
142        ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige
143        ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
144        !           hauteur de neige, en kg/m2/s
145        REAL run_off_lic_0(klon)
146    
147        ! Local:
148    
149        REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
150        real y_run_off_lic_0(klon)
151    
152        REAL rugmer(klon)
153    
154        REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
155    
156        REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)
157        REAL yalb(klon)
158        REAL yu1(klon), yv1(klon)
159        ! on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans
160        ! la premiere couche
161        REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
162    
163        real yqsol(klon)
164        ! column-density of water in soil, in kg m-2
165    
166        REAL yrain_f(klon)
167        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
168    
169        REAL ysnow_f(klon)
170        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
171    
172        REAL yfder(klon)
173        REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)
174    
175        REAL yfluxlat(klon)
176    
177        REAL y_d_ts(klon)
178        REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
179        REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
180        REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)
181        REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)
182        REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
183        REAL coefh(klon, klev), coefm(klon, klev)
184        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
185        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
186        REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
187    
188        REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)
189    
190        REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)
191        REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)
192        REAL ykmq(klon, klev+1)
193        REAL yq2(klon, klev+1)
194        REAL q2diag(klon, klev+1)
195    
196        REAL u1lay(klon), v1lay(klon)
197        REAL delp(klon, klev)
198        INTEGER i, k, nsrf
199    
200        INTEGER ni(klon), knon, j
201    
202        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
203        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
204        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
205    
206        REAL zx_alf1, zx_alf2 ! valeur ambiante par extrapolation
207    
208        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)
209        REAL yustar(klon)
210    
211        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
212        REAL ypblh(klon)
213        REAL ylcl(klon)
214        REAL ycapcl(klon)
215        REAL yoliqcl(klon)
216        REAL ycteicl(klon)
217        REAL ypblt(klon)
218        REAL ytherm(klon)
219        REAL ytrmb1(klon)
220        REAL ytrmb2(klon)
221        REAL ytrmb3(klon)
222        REAL uzon(klon), vmer(klon)
223        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
224        REAL psfce(klon), patm(klon)
225    
226        REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
227        REAL rugo1(klon)
228    
229        ! utiliser un jeu de fonctions simples              
230        LOGICAL zxli
231        PARAMETER (zxli=.FALSE.)
232    
233        !------------------------------------------------------------
234    
235        ytherm = 0.
236    
237        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
238           DO i = 1, klon
239              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)
240           END DO
241        END DO
242        DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche
243           zx_alf1 = 1.0
244           zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
245           u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2
246           v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2
247        END DO
248    
249        ! Initialization:
250        rugmer = 0.
251        cdragh = 0.
252        cdragm = 0.
253        dflux_t = 0.
254        dflux_q = 0.
255        zu1 = 0.
256        zv1 = 0.
257        ypct = 0.
258        yts = 0.
259        ysnow = 0.
260        yqsurf = 0.
261        yrain_f = 0.
262        ysnow_f = 0.
263        yfder = 0.
264        yrugos = 0.
265        yu1 = 0.
266        yv1 = 0.
267        yrads = 0.
268        ypaprs = 0.
269        ypplay = 0.
270        ydelp = 0.
271        yu = 0.
272        yv = 0.
273        yt = 0.
274        yq = 0.
275        pctsrf_new = 0.
276        y_flux_u = 0.
277        y_flux_v = 0.
278        y_dflux_t = 0.
279        y_dflux_q = 0.
280        ytsoil = 999999.
281        yrugoro = 0.
282        d_ts = 0.
283        yfluxlat = 0.
284        flux_t = 0.
285        flux_q = 0.
286        flux_u = 0.
287        flux_v = 0.
288        d_t = 0.
289        d_q = 0.
290        d_u = 0.
291        d_v = 0.
292        ycoefh = 0.
293    
294        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
295        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
296        ! (\`a affiner)
297    
298        pctsrf_pot = pctsrf
299        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
300        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
301    
302        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
303    
304        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
305           ! Chercher les indices :
306           ni = 0
307           knon = 0
308           DO i = 1, klon
309              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
310              ! "potentielles"
311              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
312                 knon = knon + 1
313                 ni(knon) = i
314              END IF
315           END DO
316    
317           if_knon: IF (knon /= 0) then
318              DO j = 1, knon
319                 i = ni(j)
320                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
321                 yts(j) = ts(i, nsrf)
322                 ysnow(j) = snow(i, nsrf)
323                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
324                 yalb(j) = falbe(i, nsrf)
325                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
326                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
327                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
328                 yfder(j) = fder(i)
329                 yrugos(j) = rugos(i, nsrf)
330                 yrugoro(j) = rugoro(i)
331                 yu1(j) = u1lay(i)
332                 yv1(j) = v1lay(i)
333                 yrads(j) = solsw(i, nsrf) + sollw(i, nsrf)
334                 ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)
335                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
336              END DO
337    
338              ! For continent, copy soil water content
339              IF (nsrf == is_ter) THEN
340                 yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
341              ELSE
342                 yqsol = 0.
343              END IF
344    
345              DO k = 1, nsoilmx
346                 DO j = 1, knon
347                    i = ni(j)
348                    ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)
349                 END DO
350              END DO
351    
352              DO k = 1, klev
353                 DO j = 1, knon
354                    i = ni(j)
355                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
356                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
357                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
358                    yu(j, k) = u(i, k)
359                    yv(j, k) = v(i, k)
360                    yt(j, k) = t(i, k)
361                    yq(j, k) = q(i, k)
362                 END DO
363              END DO
364    
365              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
366              CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts, yrugos, &
367                   yu, yv, yt, yq, yqsurf, coefm(:knon, :), coefh(:knon, :))
368              IF (iflag_pbl == 1) THEN
369                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)
370                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
371                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
372              END IF
373    
374              ! on met un seuil pour coefm et coefh
375              IF (nsrf == is_oce) THEN
376                 coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)
377                 coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)
378              END IF
379    
380              IF (ok_kzmin) THEN
381                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
382                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
383                      coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)
384                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
385                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
386              END IF
387    
388              IF (iflag_pbl >= 3) THEN
389                 ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et
390                 ! Fr\'ed\'eric Hourdin
391                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
392                      + ypplay(:knon, 1))) &
393                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
394                 DO k = 2, klev
395                    yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &
396                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
397                         / ypaprs(1:knon, k) &
398                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
399                 END DO
400                 DO k = 1, klev
401                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &
402                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))
403                 END DO
404                 yzlev(1:knon, 1) = 0.
405                 yzlev(:knon, klev+1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
406                      - yzlay(:knon, klev - 1)
407                 DO k = 2, klev
408                    yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))
409                 END DO
410                 DO k = 1, klev + 1
411                    DO j = 1, knon
412                       i = ni(j)
413                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
414                    END DO
415                 END DO
416    
417                 CALL ustarhb(knon, yu, yv, coefm(:knon, 1), yustar)
418                 IF (prt_level > 9) PRINT *, 'USTAR = ', yustar
419    
420                 ! iflag_pbl peut \^etre utilis\'e comme longueur de m\'elange
421    
422                 IF (iflag_pbl >= 11) THEN
423                    CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, ypaprs, yzlev, yzlay, yu, yv, &
424                         yteta, coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, &
425                         iflag_pbl)
426                 ELSE
427                    CALL yamada4(knon, dtime, rg, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &
428                         coefm(:knon, 1), yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)
429                 END IF
430    
431                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
432                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
433              END IF
434    
435              ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
436              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, &
437                   ypplay, ydelp, y_d_u, y_flux_u)
438              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, &
439                   ypplay, ydelp, y_d_v, y_flux_v)
440    
441              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
442              CALL clqh(dtime, jour, firstcal, rlat, knon, nsrf, ni(:knon), &
443                   pctsrf, ytsoil, yqsol, rmu0, yrugos, yrugoro, yu1, yv1, &
444                   coefh(:knon, :), yt, yq, yts, ypaprs, ypplay, ydelp, yrads, &
445                   yalb(:knon), ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfder, yfluxlat, &
446                   pctsrf_new, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, y_d_ts(:knon), &
447                   yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q, &
448                   y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0)
449    
450              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
451              yrugm = 0.
452              IF (nsrf == is_oce) THEN
453                 DO j = 1, knon
454                    yrugm(j) = 0.018*coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &
455                         0.11*14E-6/sqrt(coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))
456                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
457                 END DO
458              END IF
459              DO j = 1, knon
460                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)
461                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)
462                 yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)
463                 yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)
464              END DO
465    
466              DO k = 1, klev
467                 DO j = 1, knon
468                    i = ni(j)
469                    coefh(j, k) = coefh(j, k)*ypct(j)
470                    coefm(j, k) = coefm(j, k)*ypct(j)
471                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)
472                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)
473                    flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)
474                    flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)
475                    flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)
476                    flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)
477                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)
478                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)
479                 END DO
480              END DO
481    
482              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)
483    
484              falbe(:, nsrf) = 0.
485              snow(:, nsrf) = 0.
486              qsurf(:, nsrf) = 0.
487              rugos(:, nsrf) = 0.
488              fluxlat(:, nsrf) = 0.
489              DO j = 1, knon
490                 i = ni(j)
491                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
492                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
493                 snow(i, nsrf) = ysnow(j)
494                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
495                 rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)
496                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
497                 IF (nsrf == is_oce) THEN
498                    rugmer(i) = yrugm(j)
499                    rugos(i, nsrf) = yrugm(j)
500                 END IF
501                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
502                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
503                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
504                 cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)
505                 cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)
506                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
507                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
508                 zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
509                 zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
510              END DO
511              IF (nsrf == is_ter) THEN
512                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
513              else IF (nsrf == is_lic) THEN
514                 DO j = 1, knon
515                    i = ni(j)
516                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
517                 END DO
518              END IF
519    
520              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
521              DO k = 1, nsoilmx
522                 DO j = 1, knon
523                    i = ni(j)
524                    ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)
525                 END DO
526              END DO
527    
528              DO j = 1, knon
529                 i = ni(j)
530                 DO k = 1, klev
531                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
532                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
533                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
534                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
535                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
536                 END DO
537              END DO
538    
539              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
540    
541              DO j = 1, knon
542                 i = ni(j)
543                 uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
544                 vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
545                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
546                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
547                 zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &
548                      1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
549                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
550                 rugo1(j) = yrugos(j)
551                 IF (nsrf == is_oce) THEN
552                    rugo1(j) = rugos(i, nsrf)
553                 END IF
554                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
555                 patm(j) = ypplay(j, 1)
556    
557                 qairsol(j) = yqsurf(j)
558              END DO
559    
560              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, &
561                   zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &
562                   yt10m, yq10m, yu10m, yustar)
563    
564              DO j = 1, knon
565                 i = ni(j)
566                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
567                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
568    
569                 ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
570                 u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
571                 v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
572    
573              END DO
574    
575              CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, yustar, y_flux_t, &
576                   y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh(:knon), ycapcl, yoliqcl, &
577                   ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
578    
579              DO j = 1, knon
580                 i = ni(j)
581                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
582                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
583                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
584                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
585                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
586                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
587                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
588                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
589                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
590                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
591              END DO
592    
593              DO j = 1, knon
594                 DO k = 1, klev + 1
595                    i = ni(j)
596                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
597                 END DO
598              END DO
599           end IF if_knon
600        END DO loop_surface
601    
602    rugos(:, is_oce) = rugmer      ! On utilise les nouvelles surfaces
   pctsrf = pctsrf_new  
603    
604  END SUBROUTINE clmain      rugos(:, is_oce) = rugmer
605        pctsrf = pctsrf_new
606    
607      END SUBROUTINE clmain
608    
609    end module clmain_m

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