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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 25 by guez, Fri Mar 5 16:43:45 2010 UTC trunk/Sources/phylmd/clmain.f revision 175 by guez, Fri Feb 5 16:02:34 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 ioipsl, ONLY : histbeg_totreg, histdef, histend, histsync, &  
        histwrite, 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, itap, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v, jour, rmu0, &
8    ! A rajouter: conservation de l'albedo         co2_ppm, ts, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil, qsol, &
9           paprs, pplay, snow, qsurf, evap, falbe, fluxlat, rain_fall, snow_f, &
10           solsw, sollw, fder, rlat, rugos, debut, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, &
11           d_v, d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2, &
12           dflux_t, dflux_q, ycoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh, capcl, &
13           oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3, plcl, fqcalving, &
14           ffonte, run_off_lic_0)
15    
16        ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19
17        ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS), date: 1993/08/18
18        ! Objet : interface de couche limite (diffusion verticale)
19    
20        ! Tout ce qui a trait aux traceurs est dans "phytrac". Le calcul
21        ! de la couche limite pour les traceurs se fait avec "cltrac" et
22        ! ne tient pas compte de la diff\'erentiation des sous-fractions
23        ! de sol.
24    
25        ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'\'echanges et le vent
26        ! dans la premi\`ere couche, trois champs ont \'et\'e cr\'e\'es : "ycoefh",
27        ! "zu1" et "zv1". Nous avons moyenn\'e les valeurs de ces trois
28        ! champs sur les quatre sous-surfaces du mod\`ele.
29    
30        use clqh_m, only: clqh
31        use clvent_m, only: clvent
32        use coefkz_m, only: coefkz
33        use coefkzmin_m, only: coefkzmin
34        USE conf_gcm_m, ONLY: prt_level
35        USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
36        USE dimens_m, ONLY: iim, jjm
37        USE dimphy, ONLY: klev, klon, zmasq
38        USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
39        use hbtm_m, only: hbtm
40        USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
41        use stdlevvar_m, only: stdlevvar
42        USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rkappa
43        use ustarhb_m, only: ustarhb
44        use vdif_kcay_m, only: vdif_kcay
45        use yamada4_m, only: yamada4
46    
47        REAL, INTENT(IN):: dtime ! interval du temps (secondes)
48        INTEGER, INTENT(IN):: itap ! numero du pas de temps
49        REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)
50    
51        ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
52        REAL, INTENT(out):: pctsrf_new(klon, nbsrf)
53    
54        REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)
55        REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg/kg)
56        REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse
57        INTEGER, INTENT(IN):: jour ! jour de l'annee en cours
58        REAL, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal    
59        REAL, intent(in):: co2_ppm ! taux CO2 atmosphere
60        REAL, INTENT(IN):: ts(klon, nbsrf) ! temperature du sol (en Kelvin)
61        REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
62        REAL, INTENT(IN):: ksta, ksta_ter
63        LOGICAL, INTENT(IN):: ok_kzmin
64    
65        REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
66        ! soil temperature of surface fraction
67    
68        REAL, INTENT(inout):: qsol(klon)
69        ! column-density of water in soil, in kg m-2
70    
71        REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev+1) ! pression a intercouche (Pa)
72        REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
73        REAL snow(klon, nbsrf)
74        REAL qsurf(klon, nbsrf)
75        REAL evap(klon, nbsrf)
76        REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)
77    
78        REAL fluxlat(klon, nbsrf)
79    
80        REAL, intent(in):: rain_fall(klon)
81        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
82    
83        REAL, intent(in):: snow_f(klon)
84        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
85    
86        REAL, INTENT(IN):: solsw(klon, nbsrf), sollw(klon, nbsrf)
87        REAL, intent(in):: fder(klon)
88        REAL, INTENT(IN):: rlat(klon) ! latitude en degr\'es
89    
90        REAL rugos(klon, nbsrf)
91        ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)
92    
93        LOGICAL, INTENT(IN):: debut
94        real agesno(klon, nbsrf)
95        REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
96    
97        REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)
98        ! d_t------output-R- le changement pour "t"
99        ! d_q------output-R- le changement pour "q"
100    
101        REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
102        ! changement pour "u" et "v"
103    
104        REAL, intent(out):: d_ts(klon, nbsrf) ! le changement pour "ts"
105    
106        REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)
107        ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)
108        !                    (orientation positive vers le bas)
109        ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)
110    
111        REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)
112        ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
113        ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
114    
115        REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
116        real q2(klon, klev+1, nbsrf)
117    
118        REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)
119        ! dflux_t derive du flux sensible
120        ! dflux_q derive du flux latent
121        !IM "slab" ocean
122    
123        REAL, intent(out):: ycoefh(klon, klev)
124        REAL, intent(out):: zu1(klon)
125        REAL zv1(klon)
126        REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
127        REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)
128    
129        !IM cf. AM : pbl, hbtm (Comme les autres diagnostics on cumule ds
130        ! physiq ce qui permet de sortir les grdeurs par sous surface)
131        REAL pblh(klon, nbsrf)
132        ! pblh------- HCL
133        REAL capcl(klon, nbsrf)
134        REAL oliqcl(klon, nbsrf)
135        REAL cteicl(klon, nbsrf)
136        REAL pblt(klon, nbsrf)
137        ! pblT------- T au nveau HCL
138        REAL therm(klon, nbsrf)
139        REAL trmb1(klon, nbsrf)
140        ! trmb1-------deep_cape
141        REAL trmb2(klon, nbsrf)
142        ! trmb2--------inhibition
143        REAL trmb3(klon, nbsrf)
144        ! trmb3-------Point Omega
145        REAL plcl(klon, nbsrf)
146        REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)
147        ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige
148        ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
149        !           hauteur de neige, en kg/m2/s
150        REAL run_off_lic_0(klon)
151    
152        ! Local:
153    
154        REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
155        real y_run_off_lic_0(klon)
156    
157        REAL rugmer(klon)
158    
159        REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
160    
161        REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)
162        REAL yalb(klon)
163        REAL yu1(klon), yv1(klon)
164        ! on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans
165        ! la premiere couche
166        REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
167    
168        real yqsol(klon)
169        ! column-density of water in soil, in kg m-2
170    
171        REAL yrain_f(klon)
172        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
173    
174        REAL ysnow_f(klon)
175        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
176    
177        REAL yfder(klon)
178        REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)
179    
180        REAL yfluxlat(klon)
181    
182        REAL y_d_ts(klon)
183        REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
184        REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
185        REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)
186        REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)
187        REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
188        REAL coefh(klon, klev), coefm(klon, klev)
189        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
190        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
191        REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
192    
193        REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)
194    
195        REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)
196        REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)
197        REAL ykmq(klon, klev+1)
198        REAL yq2(klon, klev+1)
199        REAL q2diag(klon, klev+1)
200    
201        REAL u1lay(klon), v1lay(klon)
202        REAL delp(klon, klev)
203        INTEGER i, k, nsrf
204    
205        INTEGER ni(klon), knon, j
206    
207        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
208        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
209        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
210    
211        REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.
212    
213        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)
214        REAL yustar(klon)
215        ! -- LOOP
216        REAL yu10mx(klon)
217        REAL yu10my(klon)
218        REAL ywindsp(klon)
219        ! -- LOOP
220    
221        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
222        REAL ypblh(klon)
223        REAL ylcl(klon)
224        REAL ycapcl(klon)
225        REAL yoliqcl(klon)
226        REAL ycteicl(klon)
227        REAL ypblt(klon)
228        REAL ytherm(klon)
229        REAL ytrmb1(klon)
230        REAL ytrmb2(klon)
231        REAL ytrmb3(klon)
232        REAL uzon(klon), vmer(klon)
233        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
234        REAL psfce(klon), patm(klon)
235    
236        REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
237        REAL rugo1(klon)
238    
239        ! utiliser un jeu de fonctions simples              
240        LOGICAL zxli
241        PARAMETER (zxli=.FALSE.)
242    
243        !------------------------------------------------------------
244    
245        ytherm = 0.
246    
247        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
248           DO i = 1, klon
249              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)
250           END DO
251        END DO
252        DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche
253           zx_alf1 = 1.0
254           zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
255           u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2
256           v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2
257        END DO
258    
259        ! Initialization:
260        rugmer = 0.
261        cdragh = 0.
262        cdragm = 0.
263        dflux_t = 0.
264        dflux_q = 0.
265        zu1 = 0.
266        zv1 = 0.
267        ypct = 0.
268        yts = 0.
269        ysnow = 0.
270        yqsurf = 0.
271        yrain_f = 0.
272        ysnow_f = 0.
273        yfder = 0.
274        yrugos = 0.
275        yu1 = 0.
276        yv1 = 0.
277        yrads = 0.
278        ypaprs = 0.
279        ypplay = 0.
280        ydelp = 0.
281        yu = 0.
282        yv = 0.
283        yt = 0.
284        yq = 0.
285        pctsrf_new = 0.
286        y_flux_u = 0.
287        y_flux_v = 0.
288        y_dflux_t = 0.
289        y_dflux_q = 0.
290        ytsoil = 999999.
291        yrugoro = 0.
292        yu10mx = 0.
293        yu10my = 0.
294        ywindsp = 0.
295        d_ts = 0.
296        yfluxlat = 0.
297        flux_t = 0.
298        flux_q = 0.
299        flux_u = 0.
300        flux_v = 0.
301        d_t = 0.
302        d_q = 0.
303        d_u = 0.
304        d_v = 0.
305        ycoefh = 0.
306    
307        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
308        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
309        ! (\`a affiner)
310    
311        pctsrf_pot = pctsrf
312        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
313        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
314    
315        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
316    
317        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
318           ! Chercher les indices :
319           ni = 0
320           knon = 0
321           DO i = 1, klon
322              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
323              ! "potentielles"
324              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
325                 knon = knon + 1
326                 ni(knon) = i
327              END IF
328           END DO
329    
330           if_knon: IF (knon /= 0) then
331              DO j = 1, knon
332                 i = ni(j)
333                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
334                 yts(j) = ts(i, nsrf)
335                 ysnow(j) = snow(i, nsrf)
336                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
337                 yalb(j) = falbe(i, nsrf)
338                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
339                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
340                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
341                 yfder(j) = fder(i)
342                 yrugos(j) = rugos(i, nsrf)
343                 yrugoro(j) = rugoro(i)
344                 yu1(j) = u1lay(i)
345                 yv1(j) = v1lay(i)
346                 yrads(j) = solsw(i, nsrf) + sollw(i, nsrf)
347                 ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)
348                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
349                 yu10mx(j) = u10m(i, nsrf)
350                 yu10my(j) = v10m(i, nsrf)
351                 ywindsp(j) = sqrt(yu10mx(j)*yu10mx(j)+yu10my(j)*yu10my(j))
352              END DO
353    
354              ! For continent, copy soil water content
355              IF (nsrf == is_ter) THEN
356                 yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
357              ELSE
358                 yqsol = 0.
359              END IF
360    
361              DO k = 1, nsoilmx
362                 DO j = 1, knon
363                    i = ni(j)
364                    ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)
365                 END DO
366              END DO
367    
368              DO k = 1, klev
369                 DO j = 1, knon
370                    i = ni(j)
371                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
372                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
373                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
374                    yu(j, k) = u(i, k)
375                    yv(j, k) = v(i, k)
376                    yt(j, k) = t(i, k)
377                    yq(j, k) = q(i, k)
378                 END DO
379              END DO
380    
381              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
382              CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts, yrugos, &
383                   yu, yv, yt, yq, yqsurf, coefm(:knon, :), coefh(:knon, :))
384              IF (iflag_pbl == 1) THEN
385                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)
386                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
387                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
388              END IF
389    
390              ! on met un seuil pour coefm et coefh
391              IF (nsrf == is_oce) THEN
392                 coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)
393                 coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)
394              END IF
395    
396              IF (ok_kzmin) THEN
397                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
398                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
399                      coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)
400                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
401                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
402              END IF
403    
404              IF (iflag_pbl >= 3) THEN
405                 ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et
406                 ! Fr\'ed\'eric Hourdin
407                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
408                      + ypplay(:knon, 1))) &
409                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
410                 DO k = 2, klev
411                    yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &
412                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
413                         / ypaprs(1:knon, k) &
414                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
415                 END DO
416                 DO k = 1, klev
417                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &
418                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))
419                 END DO
420                 yzlev(1:knon, 1) = 0.
421                 yzlev(:knon, klev+1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
422                      - yzlay(:knon, klev - 1)
423                 DO k = 2, klev
424                    yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))
425                 END DO
426                 DO k = 1, klev + 1
427                    DO j = 1, knon
428                       i = ni(j)
429                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
430                    END DO
431                 END DO
432    
433                 CALL ustarhb(knon, yu, yv, coefm(:knon, 1), yustar)
434                 IF (prt_level > 9) PRINT *, 'USTAR = ', yustar
435    
436                 ! iflag_pbl peut \^etre utilis\'e comme longueur de m\'elange
437    
438                 IF (iflag_pbl >= 11) THEN
439                    CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, ypaprs, yzlev, yzlay, yu, yv, &
440                         yteta, coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, &
441                         iflag_pbl)
442                 ELSE
443                    CALL yamada4(knon, dtime, rg, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &
444                         coefm(:knon, 1), yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)
445                 END IF
446    
447                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
448                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
449              END IF
450    
451              ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
452              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, &
453                   ypplay, ydelp, y_d_u, y_flux_u)
454              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, &
455                   ypplay, ydelp, y_d_v, y_flux_v)
456    
457              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
458              CALL clqh(dtime, itap, jour, debut, rlat, knon, nsrf, ni(:knon), &
459                   pctsrf, ytsoil, yqsol, rmu0, co2_ppm, yrugos, yrugoro, yu1, &
460                   yv1, coefh(:knon, :), yt, yq, yts, ypaprs, ypplay, ydelp, &
461                   yrads, yalb(:knon), ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfder, &
462                   yfluxlat, pctsrf_new, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, &
463                   y_d_ts(:knon), yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, &
464                   y_dflux_q, y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0)
465    
466              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
467              yrugm = 0.
468              IF (nsrf == is_oce) THEN
469                 DO j = 1, knon
470                    yrugm(j) = 0.018*coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &
471                         0.11*14E-6/sqrt(coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))
472                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
473                 END DO
474              END IF
475              DO j = 1, knon
476                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)
477                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)
478                 yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)
479                 yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)
480              END DO
481    
482              DO k = 1, klev
483                 DO j = 1, knon
484                    i = ni(j)
485                    coefh(j, k) = coefh(j, k)*ypct(j)
486                    coefm(j, k) = coefm(j, k)*ypct(j)
487                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)
488                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)
489                    flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)
490                    flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)
491                    flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)
492                    flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)
493                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)
494                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)
495                 END DO
496              END DO
497    
498              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)
499    
500              falbe(:, nsrf) = 0.
501              snow(:, nsrf) = 0.
502              qsurf(:, nsrf) = 0.
503              rugos(:, nsrf) = 0.
504              fluxlat(:, nsrf) = 0.
505              DO j = 1, knon
506                 i = ni(j)
507                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
508                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
509                 snow(i, nsrf) = ysnow(j)
510                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
511                 rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)
512                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
513                 IF (nsrf == is_oce) THEN
514                    rugmer(i) = yrugm(j)
515                    rugos(i, nsrf) = yrugm(j)
516                 END IF
517                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
518                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
519                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
520                 cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)
521                 cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)
522                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
523                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
524                 zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
525                 zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
526              END DO
527              IF (nsrf == is_ter) THEN
528                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
529              else IF (nsrf == is_lic) THEN
530                 DO j = 1, knon
531                    i = ni(j)
532                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
533                 END DO
534              END IF
535    
536              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
537              DO k = 1, nsoilmx
538                 DO j = 1, knon
539                    i = ni(j)
540                    ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)
541                 END DO
542              END DO
543    
544              DO j = 1, knon
545                 i = ni(j)
546                 DO k = 1, klev
547                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
548                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
549                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
550                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
551                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
552                 END DO
553              END DO
554    
555              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
556    
557              DO j = 1, knon
558                 i = ni(j)
559                 uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
560                 vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
561                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
562                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
563                 zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &
564                      1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
565                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
566                 rugo1(j) = yrugos(j)
567                 IF (nsrf == is_oce) THEN
568                    rugo1(j) = rugos(i, nsrf)
569                 END IF
570                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
571                 patm(j) = ypplay(j, 1)
572    
573                 qairsol(j) = yqsurf(j)
574              END DO
575    
576              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, &
577                   zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &
578                   yt10m, yq10m, yu10m, yustar)
579    
580              DO j = 1, knon
581                 i = ni(j)
582                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
583                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
584    
585                 ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
586                 u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
587                 v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
588    
589              END DO
590    
591              CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, yustar, &
592                   y_flux_t, y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh, ycapcl, yoliqcl, &
593                   ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
594    
595              DO j = 1, knon
596                 i = ni(j)
597                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
598                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
599                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
600                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
601                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
602                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
603                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
604                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
605                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
606                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
607              END DO
608    
609              DO j = 1, knon
610                 DO k = 1, klev + 1
611                    i = ni(j)
612                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
613                 END DO
614              END DO
615           end IF if_knon
616        END DO loop_surface
617    
618    rugos(:, is_oce) = rugmer      ! On utilise les nouvelles surfaces
   pctsrf = pctsrf_new  
619    
620  END SUBROUTINE clmain      rugos(:, is_oce) = rugmer
621        pctsrf = pctsrf_new
622    
623      END SUBROUTINE clmain
624    
625    end module clmain_m

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