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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 15 by guez, Fri Aug 1 15:24:12 2008 UTC trunk/Sources/phylmd/clmain.f revision 227 by guez, Thu Nov 2 15:47:03 2017 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, & !IM "slab" ocean  
      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  
   USE interface_surf  
   USE dimens_m  
   USE indicesol  
   USE dimphy  
   USE dimsoil  
   USE temps  
   USE iniprint  
   USE yomcst  
   USE yoethf  
   USE fcttre  
   USE conf_phys_m  
   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, & !IM 261103  
           ksta, ksta_ter, & !IM 261103  
           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, t, q, u, v, julien, mu0, ftsol, cdmmax, &
8    ! A rajouter: conservation de l'albedo         cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil, qsol, paprs, pplay, fsnow, &
9           qsurf, evap, falbe, fluxlat, rain_fall, snow_f, fsolsw, fsollw, frugs, &
10           agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v, d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, &
11           flux_v, cdragh, cdragm, q2, dflux_t, dflux_q, ycoefh, t2m, q2m, &
12           u10m_srf, v10m_srf, pblh, capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, &
13           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        use clqh_m, only: clqh
25        use clvent_m, only: clvent
26        use coefkz_m, only: coefkz
27        use coefkzmin_m, only: coefkzmin
28        USE conf_gcm_m, ONLY: lmt_pas
29        USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
30        USE dimphy, ONLY: klev, klon, zmasq
31        USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
32        use hbtm_m, only: hbtm
33        USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
34        USE interfoce_lim_m, ONLY: interfoce_lim
35        use stdlevvar_m, only: stdlevvar
36        USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rkappa
37        use time_phylmdz, only: itap
38        use ustarhb_m, only: ustarhb
39        use vdif_kcay_m, only: vdif_kcay
40        use yamada4_m, only: yamada4
41    
42        REAL, INTENT(IN):: dtime ! interval du temps (secondes)
43    
44        REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)
45        ! tableau des pourcentages de surface de chaque maille
46    
47        REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)
48        REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg / kg)
49        REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse
50        INTEGER, INTENT(IN):: julien ! jour de l'annee en cours
51        REAL, intent(in):: mu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal    
52        REAL, INTENT(IN):: ftsol(:, :) ! (klon, nbsrf) temp\'erature du sol (en K)
53        REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
54        REAL, INTENT(IN):: ksta, ksta_ter
55        LOGICAL, INTENT(IN):: ok_kzmin
56    
57        REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
58        ! soil temperature of surface fraction
59    
60        REAL, INTENT(inout):: qsol(:) ! (klon)
61        ! column-density of water in soil, in kg m-2
62    
63        REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev + 1) ! pression a intercouche (Pa)
64        REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
65        REAL, INTENT(inout):: fsnow(:, :) ! (klon, nbsrf) \'epaisseur neigeuse
66        REAL qsurf(klon, nbsrf)
67        REAL evap(klon, nbsrf)
68        REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)
69        REAL, intent(out):: fluxlat(:, :) ! (klon, nbsrf)
70    
71        REAL, intent(in):: rain_fall(klon)
72        ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
73    
74        REAL, intent(in):: snow_f(klon)
75        ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
76    
77        REAL, INTENT(IN):: fsolsw(klon, nbsrf), fsollw(klon, nbsrf)
78        REAL, intent(inout):: frugs(klon, nbsrf) ! longueur de rugosit\'e (en m)
79        real agesno(klon, nbsrf)
80        REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
81    
82        REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)
83        ! d_t------output-R- le changement pour "t"
84        ! d_q------output-R- le changement pour "q"
85    
86        REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
87        ! changement pour "u" et "v"
88    
89        REAL, intent(out):: d_ts(:, :) ! (klon, nbsrf) variation of ftsol
90    
91        REAL, intent(out):: flux_t(klon, nbsrf)
92        ! flux de chaleur sensible (Cp T) (W / m2) (orientation positive vers
93        ! le bas) à la surface
94    
95        REAL, intent(out):: flux_q(klon, nbsrf)
96        ! flux de vapeur d'eau (kg / m2 / s) à la surface
97    
98        REAL, intent(out):: flux_u(klon, nbsrf), flux_v(klon, nbsrf)
99        ! tension du vent à la surface, en Pa
100    
101        REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
102        real q2(klon, klev + 1, nbsrf)
103    
104        REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)
105        ! dflux_t derive du flux sensible
106        ! dflux_q derive du flux latent
107        ! IM "slab" ocean
108    
109        REAL, intent(out):: ycoefh(klon, klev)
110        ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'\'echange, le champ
111        ! "ycoefh" a \'et\'e cr\'e\'e. Nous avons moyenn\'e les valeurs de
112        ! ce champ sur les quatre sous-surfaces du mod\`ele.
113    
114        REAL, INTENT(inout):: t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
115    
116        REAL, INTENT(inout):: u10m_srf(:, :), v10m_srf(:, :) ! (klon, nbsrf)
117        ! composantes du vent \`a 10m sans spirale d'Ekman
118    
119        ! Ionela Musat. Cf. Anne Mathieu : planetary boundary layer, hbtm.
120        ! Comme les autres diagnostics on cumule dans physiq ce qui permet
121        ! de sortir les grandeurs par sous-surface.
122        REAL pblh(klon, nbsrf) ! height of planetary boundary layer
123        REAL capcl(klon, nbsrf)
124        REAL oliqcl(klon, nbsrf)
125        REAL cteicl(klon, nbsrf)
126        REAL, INTENT(inout):: pblt(klon, nbsrf) ! T au nveau HCL
127        REAL therm(klon, nbsrf)
128        REAL trmb1(klon, nbsrf)
129        ! trmb1-------deep_cape
130        REAL trmb2(klon, nbsrf)
131        ! trmb2--------inhibition
132        REAL trmb3(klon, nbsrf)
133        ! trmb3-------Point Omega
134        REAL plcl(klon, nbsrf)
135        REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)
136        ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige
137        ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
138        !           hauteur de neige, en kg / m2 / s
139        REAL run_off_lic_0(klon)
140    
141        ! Local:
142    
143        LOGICAL:: firstcal = .true.
144    
145        ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
146        REAL, save:: pctsrf_new_oce(klon)
147        REAL, save:: pctsrf_new_sic(klon)
148    
149        REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
150        real y_run_off_lic_0(klon)
151        REAL rugmer(klon)
152        REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
153        REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)
154        REAL yalb(klon)
155        REAL snow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
156        real yqsol(klon) ! column-density of water in soil, in kg m-2
157        REAL yrain_f(klon) ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
158        REAL ysnow_f(klon) ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
159        REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)
160        REAL yfluxlat(klon)
161        REAL y_d_ts(klon)
162        REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
163        REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
164        REAL y_flux_t(klon), y_flux_q(klon)
165        REAL y_flux_u(klon), y_flux_v(klon)
166        REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
167        REAL coefh(klon, klev), coefm(klon, klev)
168        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
169        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
170        REAL ypaprs(klon, klev + 1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
171    
172        REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)
173    
174        REAL yzlay(klon, klev), zlev(klon, klev + 1), yteta(klon, klev)
175        REAL ykmm(klon, klev + 1), ykmn(klon, klev + 1)
176        REAL ykmq(klon, klev + 1)
177        REAL yq2(klon, klev + 1)
178        REAL q2diag(klon, klev + 1)
179    
180        REAL delp(klon, klev)
181        INTEGER i, k, nsrf
182    
183        INTEGER ni(klon), knon, j
184    
185        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
186        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
187        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
188    
189        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), wind10m(klon)
190        REAL ustar(klon)
191    
192        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
193        REAL ypblh(klon)
194        REAL ylcl(klon)
195        REAL ycapcl(klon)
196        REAL yoliqcl(klon)
197        REAL ycteicl(klon)
198        REAL ypblt(klon)
199        REAL ytherm(klon)
200        REAL ytrmb1(klon)
201        REAL ytrmb2(klon)
202        REAL ytrmb3(klon)
203        REAL u1(klon), v1(klon)
204        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
205        REAL psfce(klon), patm(klon)
206    
207        REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
208        REAL rugo1(klon)
209    
210        !------------------------------------------------------------
211    
212        ytherm = 0.
213    
214        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
215           DO i = 1, klon
216              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)
217           END DO
218        END DO
219    
220        ! Initialization:
221        rugmer = 0.
222        cdragh = 0.
223        cdragm = 0.
224        dflux_t = 0.
225        dflux_q = 0.
226        ypct = 0.
227        yqsurf = 0.
228        yrain_f = 0.
229        ysnow_f = 0.
230        yrugos = 0.
231        ypaprs = 0.
232        ypplay = 0.
233        ydelp = 0.
234        yu = 0.
235        yv = 0.
236        yt = 0.
237        yq = 0.
238        y_dflux_t = 0.
239        y_dflux_q = 0.
240        yrugoro = 0.
241        d_ts = 0.
242        flux_t = 0.
243        flux_q = 0.
244        flux_u = 0.
245        flux_v = 0.
246        fluxlat = 0.
247        d_t = 0.
248        d_q = 0.
249        d_u = 0.
250        d_v = 0.
251        ycoefh = 0.
252    
253        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
254        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
255        ! (\`a affiner)
256    
257        pctsrf_pot(:, is_ter) = pctsrf(:, is_ter)
258        pctsrf_pot(:, is_lic) = pctsrf(:, is_lic)
259        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
260        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
261    
262        ! Tester si c'est le moment de lire le fichier:
263        if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
264           CALL interfoce_lim(julien, pctsrf_new_oce, pctsrf_new_sic)
265        endif
266    
267        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
268    
269        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
270           ! Chercher les indices :
271           ni = 0
272           knon = 0
273           DO i = 1, klon
274              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
275              ! "potentielles"
276              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
277                 knon = knon + 1
278                 ni(knon) = i
279              END IF
280           END DO
281    
282           if_knon: IF (knon /= 0) then
283              DO j = 1, knon
284                 i = ni(j)
285                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
286                 yts(j) = ftsol(i, nsrf)
287                 snow(j) = fsnow(i, nsrf)
288                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
289                 yalb(j) = falbe(i, nsrf)
290                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
291                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
292                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
293                 yrugos(j) = frugs(i, nsrf)
294                 yrugoro(j) = rugoro(i)
295                 yrads(j) = fsolsw(i, nsrf) + fsollw(i, nsrf)
296                 ypaprs(j, klev + 1) = paprs(i, klev + 1)
297                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
298              END DO
299    
300              ! For continent, copy soil water content
301              IF (nsrf == is_ter) yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
302    
303              ytsoil(:knon, :) = ftsoil(ni(:knon), :, nsrf)
304    
305              DO k = 1, klev
306                 DO j = 1, knon
307                    i = ni(j)
308                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
309                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
310                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
311                    yu(j, k) = u(i, k)
312                    yv(j, k) = v(i, k)
313                    yt(j, k) = t(i, k)
314                    yq(j, k) = q(i, k)
315                 END DO
316              END DO
317    
318              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
319              CALL coefkz(nsrf, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts(:knon), &
320                   yrugos, yu, yv, yt, yq, yqsurf(:knon), coefm(:knon, :), &
321                   coefh(:knon, :))
322              
323              IF (iflag_pbl == 1) THEN
324                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)
325                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
326                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
327              END IF
328    
329              ! on met un seuil pour coefm et coefh
330              IF (nsrf == is_oce) THEN
331                 coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)
332                 coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)
333              END IF
334    
335              IF (ok_kzmin) THEN
336                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
337                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
338                      coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)
339                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
340                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
341              END IF
342    
343              IF (iflag_pbl >= 3) THEN
344                 ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et
345                 ! Fr\'ed\'eric Hourdin
346                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
347                      + ypplay(:knon, 1))) &
348                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
349                
350                 DO k = 2, klev
351                    yzlay(:knon, k) = yzlay(:knon, k-1) &
352                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
353                         / ypaprs(1:knon, k) &
354                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
355                 END DO
356    
357                 DO k = 1, klev
358                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k) * (ypaprs(1:knon, 1) &
359                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1. + 0.61 * yq(1:knon, k))
360                 END DO
361    
362                 zlev(:knon, 1) = 0.
363                 zlev(:knon, klev + 1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
364                      - yzlay(:knon, klev - 1)
365    
366                 DO k = 2, klev
367                    zlev(:knon, k) = 0.5 * (yzlay(:knon, k) + yzlay(:knon, k-1))
368                 END DO
369    
370                 DO k = 1, klev + 1
371                    DO j = 1, knon
372                       i = ni(j)
373                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
374                    END DO
375                 END DO
376    
377                 ustar(:knon) = ustarhb(yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), coefm(:knon, 1))
378    
379                 ! iflag_pbl peut \^etre utilis\'e comme longueur de m\'elange
380    
381                 IF (iflag_pbl >= 11) THEN
382                    CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, zlev, yzlay, yu, yv, yteta, &
383                         coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, ustar(:knon), &
384                         iflag_pbl)
385                 ELSE
386                    CALL yamada4(dtime, rg, zlev(:knon, :), yzlay(:knon, :), &
387                         yu(:knon, :), yv(:knon, :), yteta(:knon, :), &
388                         coefm(:knon, 1), yq2(:knon, :), ykmm(:knon, :), &
389                         ykmn(:knon, :), ykmq(:knon, :), ustar(:knon), iflag_pbl)
390                 END IF
391    
392                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
393                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
394              END IF
395    
396              ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
397              CALL clvent(knon, dtime, yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), &
398                   coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, ypplay, ydelp, y_d_u, &
399                   y_flux_u(:knon))
400              CALL clvent(knon, dtime, yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), &
401                   coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, ypplay, ydelp, y_d_v, &
402                   y_flux_v(:knon))
403    
404              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
405              CALL clqh(dtime, julien, firstcal, nsrf, ni(:knon), &
406                   ytsoil(:knon, :), yqsol(:knon), mu0, yrugos, yrugoro, &
407                   yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), coefh(:knon, :), yt, yq, &
408                   yts(:knon), ypaprs, ypplay, ydelp, yrads(:knon), yalb(:knon), &
409                   snow(:knon), yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfluxlat(:knon), &
410                   pctsrf_new_sic, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, y_d_ts(:knon), &
411                   yz0_new, y_flux_t(:knon), y_flux_q(:knon), y_dflux_t(:knon), &
412                   y_dflux_q(:knon), y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0)
413    
414              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
415              yrugm = 0.
416              IF (nsrf == is_oce) THEN
417                 DO j = 1, knon
418                    yrugm(j) = 0.018 * coefm(j, 1) * (yu(j, 1)**2 + yv(j, 1)**2) &
419                         / rg + 0.11 * 14E-6 &
420                         / sqrt(coefm(j, 1) * (yu(j, 1)**2 + yv(j, 1)**2))
421                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
422                 END DO
423              END IF
424              DO j = 1, knon
425                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j) * ypct(j)
426                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j) * ypct(j)
427              END DO
428    
429              DO k = 1, klev
430                 DO j = 1, knon
431                    i = ni(j)
432                    coefh(j, k) = coefh(j, k) * ypct(j)
433                    coefm(j, k) = coefm(j, k) * ypct(j)
434                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k) * ypct(j)
435                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k) * ypct(j)
436                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k) * ypct(j)
437                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k) * ypct(j)
438                 END DO
439              END DO
440    
441              flux_t(ni(:knon), nsrf) = y_flux_t(:knon)
442              flux_q(ni(:knon), nsrf) = y_flux_q(:knon)
443              flux_u(ni(:knon), nsrf) = y_flux_u(:knon)
444              flux_v(ni(:knon), nsrf) = y_flux_v(:knon)
445    
446              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, nsrf)
447    
448              falbe(:, nsrf) = 0.
449              fsnow(:, nsrf) = 0.
450              qsurf(:, nsrf) = 0.
451              frugs(:, nsrf) = 0.
452              DO j = 1, knon
453                 i = ni(j)
454                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
455                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
456                 fsnow(i, nsrf) = snow(j)
457                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
458                 frugs(i, nsrf) = yz0_new(j)
459                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
460                 IF (nsrf == is_oce) THEN
461                    rugmer(i) = yrugm(j)
462                    frugs(i, nsrf) = yrugm(j)
463                 END IF
464                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
465                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
466                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
467                 cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)
468                 cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)
469                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
470                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
471              END DO
472              IF (nsrf == is_ter) THEN
473                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
474              else IF (nsrf == is_lic) THEN
475                 DO j = 1, knon
476                    i = ni(j)
477                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
478                 END DO
479              END IF
480    
481              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
482              ftsoil(ni(:knon), :, nsrf) = ytsoil(:knon, :)
483    
484              DO j = 1, knon
485                 i = ni(j)
486                 DO k = 1, klev
487                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
488                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
489                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
490                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
491                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
492                 END DO
493              END DO
494    
495              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
496    
497              DO j = 1, knon
498                 i = ni(j)
499                 u1(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
500                 v1(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
501                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
502                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
503                 zgeo1(j) = rd * tair1(j) / (0.5 * (ypaprs(j, 1) + ypplay(j, &
504                      1))) * (ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
505                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
506                 rugo1(j) = yrugos(j)
507                 IF (nsrf == is_oce) THEN
508                    rugo1(j) = frugs(i, nsrf)
509                 END IF
510                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
511                 patm(j) = ypplay(j, 1)
512    
513                 qairsol(j) = yqsurf(j)
514              END DO
515    
516              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, u1(:knon), v1(:knon), tair1(:knon), &
517                   qair1, zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, &
518                   yq2m, yt10m, yq10m, wind10m(:knon), ustar)
519    
520              DO j = 1, knon
521                 i = ni(j)
522                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
523                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
524    
525                 u10m_srf(i, nsrf) = (wind10m(j) * u1(j)) &
526                      / sqrt(u1(j)**2 + v1(j)**2)
527                 v10m_srf(i, nsrf) = (wind10m(j) * v1(j)) &
528                      / sqrt(u1(j)**2 + v1(j)**2)
529              END DO
530    
531              CALL hbtm(ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, ustar(:knon), y_flux_t(:knon), &
532                   y_flux_q(:knon), yu, yv, yt, yq, ypblh(:knon), ycapcl, &
533                   yoliqcl, ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
534    
535              DO j = 1, knon
536                 i = ni(j)
537                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
538                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
539                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
540                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
541                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
542                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
543                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
544                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
545                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
546                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
547              END DO
548    
549              DO j = 1, knon
550                 DO k = 1, klev + 1
551                    i = ni(j)
552                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
553                 END DO
554              END DO
555           else
556              fsnow(:, nsrf) = 0.
557           end IF if_knon
558        END DO loop_surface
559    
560        ! On utilise les nouvelles surfaces
561        frugs(:, is_oce) = rugmer
562        pctsrf(:, is_oce) = pctsrf_new_oce
563        pctsrf(:, is_sic) = pctsrf_new_sic
564    
565    rugos(:, is_oce) = rugmer      firstcal = .false.
   pctsrf = pctsrf_new  
566    
567  END SUBROUTINE clmain    END SUBROUTINE clmain
568    
569    end module clmain_m

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