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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 237 by guez, Thu Nov 9 13:26:00 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, 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, 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 coefkz2_m, only: coefkz2
29        USE conf_gcm_m, ONLY: lmt_pas
30        USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
31        USE dimphy, ONLY: klev, klon, zmasq
32        USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
33        use hbtm_m, only: hbtm
34        USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
35        USE interfoce_lim_m, ONLY: interfoce_lim
36        use stdlevvar_m, only: stdlevvar
37        USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rkappa
38        use time_phylmdz, only: itap
39        use ustarhb_m, only: ustarhb
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 (flux turbulent de 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, 2:klev), coefm(klon, 2:klev)
168        real ycdragh(klon), ycdragm(klon)
169        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
170        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
171        REAL ypaprs(klon, klev + 1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
172        REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)
173        REAL yzlay(klon, klev), zlev(klon, klev + 1), yteta(klon, klev)
174        REAL ykmm(klon, klev + 1), ykmn(klon, klev + 1)
175        REAL ykmq(klon, klev + 1)
176        REAL yq2(klon, klev + 1)
177        REAL delp(klon, klev)
178        INTEGER i, k, nsrf
179        INTEGER ni(klon), knon, j
180    
181        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
182        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
183        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
184    
185        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), wind10m(klon)
186        REAL ustar(klon)
187    
188        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
189        REAL ypblh(klon)
190        REAL ylcl(klon)
191        REAL ycapcl(klon)
192        REAL yoliqcl(klon)
193        REAL ycteicl(klon)
194        REAL ypblt(klon)
195        REAL ytherm(klon)
196        REAL ytrmb1(klon)
197        REAL ytrmb2(klon)
198        REAL ytrmb3(klon)
199        REAL u1(klon), v1(klon)
200        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
201        REAL psfce(klon), patm(klon)
202    
203        REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
204        REAL rugo1(klon)
205    
206        !------------------------------------------------------------
207    
208        ytherm = 0.
209    
210        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
211           DO i = 1, klon
212              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)
213           END DO
214        END DO
215    
216        ! Initialization:
217        rugmer = 0.
218        cdragh = 0.
219        cdragm = 0.
220        dflux_t = 0.
221        dflux_q = 0.
222        ypct = 0.
223        yqsurf = 0.
224        yrain_f = 0.
225        ysnow_f = 0.
226        yrugos = 0.
227        ypaprs = 0.
228        ypplay = 0.
229        ydelp = 0.
230        yu = 0.
231        yv = 0.
232        yt = 0.
233        yq = 0.
234        y_dflux_t = 0.
235        y_dflux_q = 0.
236        yrugoro = 0.
237        d_ts = 0.
238        flux_t = 0.
239        flux_q = 0.
240        flux_u = 0.
241        flux_v = 0.
242        fluxlat = 0.
243        d_t = 0.
244        d_q = 0.
245        d_u = 0.
246        d_v = 0.
247        ycoefh = 0.
248    
249        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
250        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
251        ! (\`a affiner)
252    
253        pctsrf_pot(:, is_ter) = pctsrf(:, is_ter)
254        pctsrf_pot(:, is_lic) = pctsrf(:, is_lic)
255        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
256        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
257    
258        ! Tester si c'est le moment de lire le fichier:
259        if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
260           CALL interfoce_lim(julien, pctsrf_new_oce, pctsrf_new_sic)
261        endif
262    
263        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
264    
265        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
266           ! Chercher les indices :
267           ni = 0
268           knon = 0
269           DO i = 1, klon
270              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
271              ! "potentielles"
272              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
273                 knon = knon + 1
274                 ni(knon) = i
275              END IF
276           END DO
277    
278           if_knon: IF (knon /= 0) then
279              DO j = 1, knon
280                 i = ni(j)
281                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
282                 yts(j) = ftsol(i, nsrf)
283                 snow(j) = fsnow(i, nsrf)
284                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
285                 yalb(j) = falbe(i, nsrf)
286                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
287                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
288                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
289                 yrugos(j) = frugs(i, nsrf)
290                 yrugoro(j) = rugoro(i)
291                 yrads(j) = fsolsw(i, nsrf) + fsollw(i, nsrf)
292                 ypaprs(j, klev + 1) = paprs(i, klev + 1)
293                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
294              END DO
295    
296              ! For continent, copy soil water content
297              IF (nsrf == is_ter) yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
298    
299              ytsoil(:knon, :) = ftsoil(ni(:knon), :, nsrf)
300    
301              DO k = 1, klev
302                 DO j = 1, knon
303                    i = ni(j)
304                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
305                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
306                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
307                    yu(j, k) = u(i, k)
308                    yv(j, k) = v(i, k)
309                    yt(j, k) = t(i, k)
310                    yq(j, k) = q(i, k)
311                 END DO
312              END DO
313    
314              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
315              CALL coefkz(nsrf, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts(:knon), &
316                   yrugos, yu, yv, yt, yq, yqsurf(:knon), coefm(:knon, :), &
317                   coefh(:knon, :), ycdragm(:knon), ycdragh(:knon))
318    
319              IF (iflag_pbl == 1) THEN
320                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0(:knon, 2:), &
321                      ycoefh0(:knon, 2:))
322                 ycoefm0(:knon, 1) = 0.
323                 ycoefh0(:knon, 1) = 0.
324                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, 2:))
325                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, 2:))
326                 ycdragm(:knon) = max(ycdragm(:knon), ycoefm0(:knon, 1))
327                 ycdragh(:knon) = max(ycdragh(:knon), ycoefh0(:knon, 1))
328              END IF
329    
330              ! on met un seuil pour ycdragm et ycdragh
331              IF (nsrf == is_oce) THEN
332                 ycdragm(:knon) = min(ycdragm(:knon), cdmmax)
333                 ycdragh(:knon) = min(ycdragh(:knon), cdhmax)
334              END IF
335    
336              IF (ok_kzmin) THEN
337                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
338                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
339                      ycdragm(:knon), ycoefm0(:knon, 2:), ycoefh0(:knon, 2:))
340                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, 2:))
341                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, 2:))
342                 ycdragm(:knon) = max(ycdragm(:knon), ycoefm0(:knon, 1))
343                 ycdragh(:knon) = max(ycdragh(:knon), ycoefh0(:knon, 1))
344              END IF
345    
346              IF (iflag_pbl >= 6) THEN
347                 ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et
348                 ! Fr\'ed\'eric Hourdin
349                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
350                      + ypplay(:knon, 1))) &
351                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
352    
353                 DO k = 2, klev
354                    yzlay(:knon, k) = yzlay(:knon, k-1) &
355                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
356                         / ypaprs(1:knon, k) &
357                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
358                 END DO
359    
360                 DO k = 1, klev
361                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k) * (ypaprs(1:knon, 1) &
362                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1. + 0.61 * yq(1:knon, k))
363                 END DO
364    
365                 zlev(:knon, 1) = 0.
366                 zlev(:knon, klev + 1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
367                      - yzlay(:knon, klev - 1)
368    
369                 DO k = 2, klev
370                    zlev(:knon, k) = 0.5 * (yzlay(:knon, k) + yzlay(:knon, k-1))
371                 END DO
372    
373                 DO k = 1, klev + 1
374                    DO j = 1, knon
375                       i = ni(j)
376                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
377                    END DO
378                 END DO
379    
380                 ustar(:knon) = ustarhb(yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), ycdragm(:knon))
381                 CALL yamada4(dtime, rg, zlev(:knon, :), yzlay(:knon, :), &
382                      yu(:knon, :), yv(:knon, :), yteta(:knon, :), &
383                      ycdragm(:knon), yq2(:knon, :), ykmm(:knon, :), &
384                      ykmn(:knon, :), ykmq(:knon, :), ustar(:knon))
385                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
386                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
387              END IF
388    
389              CALL clvent(dtime, yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), coefm(:knon, :), &
390                   ycdragm(:knon), yt(:knon, :), yu(:knon, :), ypaprs(:knon, :), &
391                   ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), y_d_u(:knon, :), &
392                   y_flux_u(:knon))
393              CALL clvent(dtime, yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), coefm(:knon, :), &
394                   ycdragm(:knon), yt(:knon, :), yv(:knon, :), ypaprs(:knon, :), &
395                   ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), y_d_v(:knon, :), &
396                   y_flux_v(:knon))
397    
398              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
399              CALL clqh(dtime, julien, firstcal, nsrf, ni(:knon), &
400                   ytsoil(:knon, :), yqsol(:knon), mu0, yrugos, yrugoro, &
401                   yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), coefh(:knon, :), ycdragh(:knon), &
402                   yt, yq, yts(:knon), ypaprs, ypplay, ydelp, yrads(:knon), &
403                   yalb(:knon), snow(:knon), yqsurf, yrain_f, ysnow_f, &
404                   yfluxlat(:knon), pctsrf_new_sic, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, &
405                   y_d_ts(:knon), yz0_new, y_flux_t(:knon), y_flux_q(:knon), &
406                   y_dflux_t(:knon), y_dflux_q(:knon), y_fqcalving, y_ffonte, &
407                   y_run_off_lic_0)
408    
409              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
410              yrugm = 0.
411              IF (nsrf == is_oce) THEN
412                 DO j = 1, knon
413                    yrugm(j) = 0.018 * ycdragm(j) * (yu(j, 1)**2 + yv(j, 1)**2) &
414                         / rg + 0.11 * 14E-6 &
415                         / sqrt(ycdragm(j) * (yu(j, 1)**2 + yv(j, 1)**2))
416                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
417                 END DO
418              END IF
419              DO j = 1, knon
420                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j) * ypct(j)
421                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j) * ypct(j)
422              END DO
423    
424              DO k = 2, klev
425                 DO j = 1, knon
426                    i = ni(j)
427                    coefh(j, k) = coefh(j, k) * ypct(j)
428                    coefm(j, k) = coefm(j, k) * ypct(j)
429                 END DO
430              END DO
431              DO j = 1, knon
432                 i = ni(j)
433                 ycdragh(j) = ycdragh(j) * ypct(j)
434                 ycdragm(j) = ycdragm(j) * ypct(j)
435              END DO
436              DO k = 1, klev
437                 DO j = 1, knon
438                    i = ni(j)
439                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k) * ypct(j)
440                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k) * ypct(j)
441                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k) * ypct(j)
442                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k) * ypct(j)
443                 END DO
444              END DO
445    
446              flux_t(ni(:knon), nsrf) = y_flux_t(:knon)
447              flux_q(ni(:knon), nsrf) = y_flux_q(:knon)
448              flux_u(ni(:knon), nsrf) = y_flux_u(:knon)
449              flux_v(ni(:knon), nsrf) = y_flux_v(:knon)
450    
451              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, nsrf)
452    
453              falbe(:, nsrf) = 0.
454              fsnow(:, nsrf) = 0.
455              qsurf(:, nsrf) = 0.
456              frugs(:, nsrf) = 0.
457              DO j = 1, knon
458                 i = ni(j)
459                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
460                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
461                 fsnow(i, nsrf) = snow(j)
462                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
463                 frugs(i, nsrf) = yz0_new(j)
464                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
465                 IF (nsrf == is_oce) THEN
466                    rugmer(i) = yrugm(j)
467                    frugs(i, nsrf) = yrugm(j)
468                 END IF
469                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
470                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
471                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
472                 cdragh(i) = cdragh(i) + ycdragh(j)
473                 cdragm(i) = cdragm(i) + ycdragm(j)
474                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
475                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
476              END DO
477              IF (nsrf == is_ter) THEN
478                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
479              else IF (nsrf == is_lic) THEN
480                 DO j = 1, knon
481                    i = ni(j)
482                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
483                 END DO
484              END IF
485    
486              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
487              ftsoil(ni(:knon), :, nsrf) = ytsoil(:knon, :)
488    
489              DO j = 1, knon
490                 i = ni(j)
491                 DO k = 1, klev
492                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
493                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
494                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
495                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
496                 END DO
497              END DO
498              
499              DO j = 1, knon
500                 i = ni(j)
501                 DO k = 2, klev
502                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
503                 END DO
504              END DO
505    
506              DO j = 1, knon
507                 i = ni(j)
508                 ycoefh(i, 1) = ycoefh(i, 1) + ycdragh(j)
509              END DO
510    
511              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
512    
513              DO j = 1, knon
514                 i = ni(j)
515                 u1(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
516                 v1(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
517                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
518                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
519                 zgeo1(j) = rd * tair1(j) / (0.5 * (ypaprs(j, 1) + ypplay(j, &
520                      1))) * (ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
521                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
522                 rugo1(j) = yrugos(j)
523                 IF (nsrf == is_oce) THEN
524                    rugo1(j) = frugs(i, nsrf)
525                 END IF
526                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
527                 patm(j) = ypplay(j, 1)
528    
529                 qairsol(j) = yqsurf(j)
530              END DO
531    
532              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, u1(:knon), v1(:knon), tair1(:knon), &
533                   qair1, zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, &
534                   yq2m, yt10m, yq10m, wind10m(:knon), ustar)
535    
536              DO j = 1, knon
537                 i = ni(j)
538                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
539                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
540    
541                 u10m_srf(i, nsrf) = (wind10m(j) * u1(j)) &
542                      / sqrt(u1(j)**2 + v1(j)**2)
543                 v10m_srf(i, nsrf) = (wind10m(j) * v1(j)) &
544                      / sqrt(u1(j)**2 + v1(j)**2)
545              END DO
546    
547              CALL hbtm(ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, ustar(:knon), y_flux_t(:knon), &
548                   y_flux_q(:knon), yu, yv, yt, yq, ypblh(:knon), ycapcl, &
549                   yoliqcl, ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
550    
551              DO j = 1, knon
552                 i = ni(j)
553                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
554                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
555                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
556                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
557                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
558                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
559                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
560                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
561                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
562                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
563              END DO
564    
565              DO j = 1, knon
566                 DO k = 1, klev + 1
567                    i = ni(j)
568                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
569                 END DO
570              END DO
571           else
572              fsnow(:, nsrf) = 0.
573           end IF if_knon
574        END DO loop_surface
575    
576        ! On utilise les nouvelles surfaces
577        frugs(:, is_oce) = rugmer
578        pctsrf(:, is_oce) = pctsrf_new_oce
579        pctsrf(:, is_sic) = pctsrf_new_sic
580    
581    rugos(:, is_oce) = rugmer      firstcal = .false.
   pctsrf = pctsrf_new  
582    
583  END SUBROUTINE clmain    END SUBROUTINE clmain
584    
585    end module clmain_m

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