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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 37 by guez, Tue Dec 21 15:45:48 2010 UTC trunk/phylmd/clmain.f revision 101 by guez, Mon Jul 7 17:45:21 2014 UTC
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1  SUBROUTINE clmain(dtime, itap, date0, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v,&  module clmain_m
      jour, rmu0, co2_ppm, ok_veget, ocean, npas, nexca, ts,&  
      soil_model, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil,&  
      qsol, paprs, pplay, snow, qsurf, evap, albe, alblw, fluxlat,&  
      rain_f, snow_f, solsw, sollw, sollwdown, fder, rlon, rlat, cufi,&  
      cvfi, rugos, debut, lafin, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v,&  
      d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2,&  
      dflux_t, dflux_q, zcoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh,&  
      capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3, plcl,&  
      fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g, tslab, seaice)  
   
   ! From phylmd/clmain.F, v 1.6 2005/11/16 14:47:19  
   
   !AA Tout ce qui a trait au traceurs est dans phytrac maintenant  
   !AA pour l'instant le calcul de la couche limite pour les traceurs  
   !AA se fait avec cltrac et ne tient pas compte de la differentiation  
   !AA des sous-fraction de sol.  
   
   !AA Pour pouvoir extraire les coefficient d'echanges et le vent  
   !AA dans la premiere couche, 3 champs supplementaires ont ete crees  
   !AA zcoefh, zu1 et zv1. Pour l'instant nous avons moyenne les valeurs  
   !AA de ces trois champs sur les 4 subsurfaces du modele. Dans l'avenir  
   !AA si les informations des subsurfaces doivent etre prises en compte  
   !AA il faudra sortir ces memes champs en leur ajoutant une dimension,  
   !AA c'est a dire nbsrf (nbre de subsurface).  
   
   ! Auteur(s) Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818  
   ! Objet: interface de "couche limite" (diffusion verticale)  
   
   ! Arguments:  
   ! dtime----input-R- interval du temps (secondes)  
   ! itap-----input-I- numero du pas de temps  
   ! date0----input-R- jour initial  
   ! t--------input-R- temperature (K)  
   ! q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)  
   ! u--------input-R- vitesse u  
   ! v--------input-R- vitesse v  
   ! ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin)  
   ! paprs----input-R- pression a intercouche (Pa)  
   ! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)  
   ! radsol---input-R- flux radiatif net (positif vers le sol) en W/m**2  
   ! rlat-----input-R- latitude en degree  
   ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)  
   ! cufi-----input-R- resolution des mailles en x (m)  
   ! cvfi-----input-R- resolution des mailles en y (m)  
   
   ! d_t------output-R- le changement pour "t"  
   ! d_q------output-R- le changement pour "q"  
   ! d_u------output-R- le changement pour "u"  
   ! d_v------output-R- le changement pour "v"  
   ! d_ts-----output-R- le changement pour "ts"  
   ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)  
   !                    (orientation positive vers le bas)  
   ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)  
   ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! dflux_t derive du flux sensible  
   ! dflux_q derive du flux latent  
   !IM "slab" ocean  
   ! flux_g---output-R-  flux glace (pour OCEAN='slab  ')  
   ! flux_o---output-R-  flux ocean (pour OCEAN='slab  ')  
   ! tslab-in/output-R temperature du slab ocean (en Kelvin) ! uniqmnt pour slab  
   ! seaice---output-R-  glace de mer (kg/m2) (pour OCEAN='slab  ')  
   !cc  
   ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige  
   ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la  
   !           hauteur de neige, en kg/m2/s  
   !AA on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans  
   !AA la premiere couche  
   !AA ces 4 variables sont maintenant traites dans phytrac  
   ! itr--------input-I- nombre de traceurs  
   ! tr---------input-R- q. de traceurs  
   ! flux_surf--input-R- flux de traceurs a la surface  
   ! d_tr-------output-R tendance de traceurs  
   !IM cf. AM : PBL  
   ! trmb1-------deep_cape  
   ! trmb2--------inhibition  
   ! trmb3-------Point Omega  
   ! Cape(klon)-------Cape du thermique  
   ! EauLiq(klon)-------Eau liqu integr du thermique  
   ! ctei(klon)-------Critere d'instab d'entrainmt des nuages de CL  
   ! lcl------- Niveau de condensation  
   ! pblh------- HCL  
   ! pblT------- T au nveau HCL  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   
   USE histcom, ONLY : histbeg_totreg, histdef, histend, histsync  
   use histwrite_m, only: histwrite  
   use calendar, ONLY : ymds2ju  
   USE dimens_m, ONLY : iim, jjm  
   USE indicesol, ONLY : epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf  
   USE dimphy, ONLY : klev, klon, zmasq  
   USE dimsoil, ONLY : nsoilmx  
   USE temps, ONLY : annee_ref, itau_phy  
   USE dynetat0_m, ONLY : day_ini  
   USE iniprint, ONLY : prt_level  
   USE yomcst, ONLY : rd, rg, rkappa  
   USE conf_phys_m, ONLY : iflag_pbl  
   USE gath_cpl, ONLY : gath2cpl  
   use hbtm_m, only: hbtm  
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, hbtm (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'  
   
   !------------------------------------------------------------  
   
   ! initialisation Anne  
   ytherm = 0.  
   
   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  
   
      ! 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  
   
      DO i = 1, knon  
         y_cd_h(i) = ycoefh(i, 1)  
         y_cd_m(i) = ycoefm(i, 1)  
      END DO  
      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)  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         pblh(i, nsrf) = ypblh(j)  
         plcl(i, nsrf) = ylcl(j)  
         capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)  
         oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)  
         cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)  
         pblt(i, nsrf) = ypblt(j)  
         therm(i, nsrf) = ytherm(j)  
         trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)  
         trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)  
         trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)  
      END DO  
   
   
      DO j = 1, knon  
         DO k = 1, klev + 1  
            i = ni(j)  
            q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)  
         END DO  
      END DO  
      !IM "slab" ocean  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            ! on projette sur la grille globale  
            i = ni(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_oce)>epsfra) THEN  
               flux_o(i) = y_flux_o(j)  
            ELSE  
               flux_o(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
      END IF  
   
      IF (nsrf==is_sic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            !IM 230604 on pondere lorsque l'on fait le bilan au sol :  flux_g(i) = y_flux_g(j)*ypct(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_sic)>epsfra) THEN  
               flux_g(i) = y_flux_g(j)  
            ELSE  
               flux_g(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
   
      END IF  
      !nsrf.EQ.is_sic                                              
      IF (ocean=='slab  ') THEN  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            tslab(1:klon) = ytslab(1:klon)  
            seaice(1:klon) = y_seaice(1:klon)  
            !nsrf                                                        
         END IF  
         !OCEAN                                                        
      END IF  
   END DO  
6    
7    ! On utilise les nouvelles surfaces    SUBROUTINE clmain(dtime, itap, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v, jour, rmu0, &
8    ! A rajouter: conservation de l'albedo         co2_ppm, ts, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil, qsol, &
9           paprs, pplay, snow, qsurf, evap, albe, alblw, fluxlat, rain_fall, &
10           snow_f, solsw, sollw, fder, rlat, rugos, debut, agesno, rugoro, d_t, &
11           d_q, d_u, d_v, d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, &
12           q2, dflux_t, dflux_q, ycoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh, &
13           capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3, plcl, &
14           fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g, tslab)
15    
16        ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19
17        ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS), date: 1993/08/18
18        ! Objet : interface de couche limite (diffusion verticale)
19    
20        ! Tout ce qui a trait aux traceurs est dans "phytrac". Le calcul
21        ! de la couche limite pour les traceurs se fait avec "cltrac" et
22        ! ne tient pas compte de la différentiation des sous-fractions de
23        ! sol.
24    
25        ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'échanges et le vent
26        ! dans la première couche, trois champs ont été créés : "ycoefh",
27        ! "zu1" et "zv1". Nous avons moyenné les valeurs de ces trois
28        ! champs sur les quatre sous-surfaces du modèle.
29    
30        use clqh_m, only: clqh
31        use clvent_m, only: clvent
32        use coefkz_m, only: coefkz
33        use coefkzmin_m, only: coefkzmin
34        USE conf_gcm_m, ONLY: prt_level
35        USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
36        USE dimens_m, ONLY: iim, jjm
37        USE dimphy, ONLY: klev, klon, zmasq
38        USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
39        use hbtm_m, only: hbtm
40        USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
41        USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rkappa
42        use ustarhb_m, only: ustarhb
43        use vdif_kcay_m, only: vdif_kcay
44        use yamada4_m, only: yamada4
45    
46        REAL, INTENT(IN):: dtime ! interval du temps (secondes)
47        INTEGER, INTENT(IN):: itap ! numero du pas de temps
48        REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)
49    
50        ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
51        REAL, INTENT(out):: pctsrf_new(klon, nbsrf)
52    
53        REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)
54        REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg/kg)
55        REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse
56        INTEGER, INTENT(IN):: jour ! jour de l'annee en cours
57        REAL, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal    
58        REAL, intent(in):: co2_ppm ! taux CO2 atmosphere
59        REAL, INTENT(IN):: ts(klon, nbsrf) ! input-R- temperature du sol (en Kelvin)
60        REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
61        REAL, INTENT(IN):: ksta, ksta_ter
62        LOGICAL, INTENT(IN):: ok_kzmin
63        REAL ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
64    
65        REAL, INTENT(inout):: qsol(klon)
66        ! column-density of water in soil, in kg m-2
67    
68        REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev+1) ! pression a intercouche (Pa)
69        REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
70        REAL snow(klon, nbsrf)
71        REAL qsurf(klon, nbsrf)
72        REAL evap(klon, nbsrf)
73        REAL albe(klon, nbsrf)
74        REAL alblw(klon, nbsrf)
75    
76        REAL fluxlat(klon, nbsrf)
77    
78        REAL, intent(in):: rain_fall(klon)
79        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
80    
81        REAL, intent(in):: snow_f(klon)
82        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
83    
84        REAL, INTENT(IN):: solsw(klon, nbsrf), sollw(klon, nbsrf)
85        REAL fder(klon)
86        REAL, INTENT(IN):: rlat(klon) ! latitude en degrés
87    
88        REAL rugos(klon, nbsrf)
89        ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)
90    
91        LOGICAL, INTENT(IN):: debut
92        real agesno(klon, nbsrf)
93        REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
94    
95        REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)
96        ! d_t------output-R- le changement pour "t"
97        ! d_q------output-R- le changement pour "q"
98    
99        REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
100        ! changement pour "u" et "v"
101    
102        REAL d_ts(klon, nbsrf)
103        ! d_ts-----output-R- le changement pour "ts"
104    
105        REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)
106        ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)
107        !                    (orientation positive vers le bas)
108        ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)
109    
110        REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)
111        ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
112        ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
113    
114        REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
115        real q2(klon, klev+1, nbsrf)
116    
117        REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)
118        ! dflux_t derive du flux sensible
119        ! dflux_q derive du flux latent
120        !IM "slab" ocean
121    
122        REAL, intent(out):: ycoefh(klon, klev)
123        REAL, intent(out):: zu1(klon)
124        REAL zv1(klon)
125        REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
126        REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)
127    
128        !IM cf. AM : pbl, hbtm (Comme les autres diagnostics on cumule ds
129        ! physiq ce qui permet de sortir les grdeurs par sous surface)
130        REAL pblh(klon, nbsrf)
131        ! pblh------- HCL
132        REAL capcl(klon, nbsrf)
133        REAL oliqcl(klon, nbsrf)
134        REAL cteicl(klon, nbsrf)
135        REAL pblt(klon, nbsrf)
136        ! pblT------- T au nveau HCL
137        REAL therm(klon, nbsrf)
138        REAL trmb1(klon, nbsrf)
139        ! trmb1-------deep_cape
140        REAL trmb2(klon, nbsrf)
141        ! trmb2--------inhibition
142        REAL trmb3(klon, nbsrf)
143        ! trmb3-------Point Omega
144        REAL plcl(klon, nbsrf)
145        REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)
146        ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige
147        ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
148        !           hauteur de neige, en kg/m2/s
149        REAL run_off_lic_0(klon)
150    
151        REAL flux_o(klon), flux_g(klon)
152        !IM "slab" ocean
153        ! flux_g---output-R-  flux glace (pour OCEAN='slab  ')
154        ! flux_o---output-R-  flux ocean (pour OCEAN='slab  ')
155    
156        REAL tslab(klon)
157        ! tslab-in/output-R temperature du slab ocean (en Kelvin)
158        ! uniqmnt pour slab
159    
160        ! Local:
161    
162        REAL y_flux_o(klon), y_flux_g(klon)
163        real ytslab(klon)
164        REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
165        real y_run_off_lic_0(klon)
166    
167        REAL rugmer(klon)
168    
169        REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
170    
171        REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)
172        REAL yalb(klon)
173        REAL yalblw(klon)
174        REAL yu1(klon), yv1(klon)
175        ! on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans
176        ! la premiere couche
177        REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
178    
179        real yqsol(klon)
180        ! column-density of water in soil, in kg m-2
181    
182        REAL yrain_f(klon)
183        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
184    
185        REAL ysnow_f(klon)
186        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
187    
188        REAL ysollw(klon), ysolsw(klon)
189        REAL yfder(klon)
190        REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)
191    
192        REAL yfluxlat(klon)
193    
194        REAL y_d_ts(klon)
195        REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
196        REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
197        REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)
198        REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)
199        REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
200        REAL coefh(klon, klev), coefm(klon, klev)
201        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
202        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
203        REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
204    
205        REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)
206    
207        REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)
208        REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)
209        REAL ykmq(klon, klev+1)
210        REAL yq2(klon, klev+1)
211        REAL q2diag(klon, klev+1)
212    
213        REAL u1lay(klon), v1lay(klon)
214        REAL delp(klon, klev)
215        INTEGER i, k, nsrf
216    
217        INTEGER ni(klon), knon, j
218    
219        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
220        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des éventuelles
221        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
222    
223        REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.
224    
225        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)
226        REAL yustar(klon)
227        ! -- LOOP
228        REAL yu10mx(klon)
229        REAL yu10my(klon)
230        REAL ywindsp(klon)
231        ! -- LOOP
232    
233        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
234        REAL ypblh(klon)
235        REAL ylcl(klon)
236        REAL ycapcl(klon)
237        REAL yoliqcl(klon)
238        REAL ycteicl(klon)
239        REAL ypblt(klon)
240        REAL ytherm(klon)
241        REAL ytrmb1(klon)
242        REAL ytrmb2(klon)
243        REAL ytrmb3(klon)
244        REAL uzon(klon), vmer(klon)
245        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
246        REAL psfce(klon), patm(klon)
247    
248        REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
249        REAL rugo1(klon)
250    
251        ! utiliser un jeu de fonctions simples              
252        LOGICAL zxli
253        PARAMETER (zxli=.FALSE.)
254    
255        !------------------------------------------------------------
256    
257        ytherm = 0.
258    
259        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
260           DO i = 1, klon
261              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)
262           END DO
263        END DO
264        DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche
265           zx_alf1 = 1.0
266           zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
267           u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2
268           v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2
269        END DO
270    
271        ! Initialization:
272        rugmer = 0.
273        cdragh = 0.
274        cdragm = 0.
275        dflux_t = 0.
276        dflux_q = 0.
277        zu1 = 0.
278        zv1 = 0.
279        ypct = 0.
280        yts = 0.
281        ysnow = 0.
282        yqsurf = 0.
283        yalb = 0.
284        yalblw = 0.
285        yrain_f = 0.
286        ysnow_f = 0.
287        yfder = 0.
288        ysolsw = 0.
289        ysollw = 0.
290        yrugos = 0.
291        yu1 = 0.
292        yv1 = 0.
293        yrads = 0.
294        ypaprs = 0.
295        ypplay = 0.
296        ydelp = 0.
297        yu = 0.
298        yv = 0.
299        yt = 0.
300        yq = 0.
301        pctsrf_new = 0.
302        y_flux_u = 0.
303        y_flux_v = 0.
304        y_dflux_t = 0.
305        y_dflux_q = 0.
306        ytsoil = 999999.
307        yrugoro = 0.
308        ! -- LOOP
309        yu10mx = 0.
310        yu10my = 0.
311        ywindsp = 0.
312        ! -- LOOP
313        d_ts = 0.
314        yfluxlat = 0.
315        flux_t = 0.
316        flux_q = 0.
317        flux_u = 0.
318        flux_v = 0.
319        d_t = 0.
320        d_q = 0.
321        d_u = 0.
322        d_v = 0.
323        ycoefh = 0.
324    
325        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On considère ici qu'on
326        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine océanique
327        ! (à affiner)
328    
329        pctsrf_pot = pctsrf
330        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
331        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
332    
333        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
334    
335        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
336           ! Chercher les indices :
337           ni = 0
338           knon = 0
339           DO i = 1, klon
340              ! Pour déterminer le domaine à traiter, on utilise les surfaces
341              ! "potentielles"
342              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
343                 knon = knon + 1
344                 ni(knon) = i
345              END IF
346           END DO
347    
348           if_knon: IF (knon /= 0) then
349              DO j = 1, knon
350                 i = ni(j)
351                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
352                 yts(j) = ts(i, nsrf)
353                 ytslab(i) = tslab(i)
354                 ysnow(j) = snow(i, nsrf)
355                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
356                 yalb(j) = albe(i, nsrf)
357                 yalblw(j) = alblw(i, nsrf)
358                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
359                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
360                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
361                 yfder(j) = fder(i)
362                 ysolsw(j) = solsw(i, nsrf)
363                 ysollw(j) = sollw(i, nsrf)
364                 yrugos(j) = rugos(i, nsrf)
365                 yrugoro(j) = rugoro(i)
366                 yu1(j) = u1lay(i)
367                 yv1(j) = v1lay(i)
368                 yrads(j) = ysolsw(j) + ysollw(j)
369                 ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)
370                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
371                 yu10mx(j) = u10m(i, nsrf)
372                 yu10my(j) = v10m(i, nsrf)
373                 ywindsp(j) = sqrt(yu10mx(j)*yu10mx(j)+yu10my(j)*yu10my(j))
374              END DO
375    
376              ! For continent, copy soil water content
377              IF (nsrf == is_ter) THEN
378                 yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
379              ELSE
380                 yqsol = 0.
381              END IF
382    
383              DO k = 1, nsoilmx
384                 DO j = 1, knon
385                    i = ni(j)
386                    ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)
387                 END DO
388              END DO
389    
390              DO k = 1, klev
391                 DO j = 1, knon
392                    i = ni(j)
393                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
394                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
395                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
396                    yu(j, k) = u(i, k)
397                    yv(j, k) = v(i, k)
398                    yt(j, k) = t(i, k)
399                    yq(j, k) = q(i, k)
400                 END DO
401              END DO
402    
403              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
404              CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts, yrugos, &
405                   yu, yv, yt, yq, yqsurf, coefm(:knon, :), coefh(:knon, :))
406              IF (iflag_pbl == 1) THEN
407                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)
408                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
409                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
410              END IF
411    
412              ! on met un seuil pour coefm et coefh
413              IF (nsrf == is_oce) THEN
414                 coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)
415                 coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)
416              END IF
417    
418              IF (ok_kzmin) THEN
419                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
420                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
421                      coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)
422                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
423                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
424              END IF
425    
426              IF (iflag_pbl >= 3) THEN
427                 ! Mellor et Yamada adapté à Mars, Richard Fournier et
428                 ! Frédéric Hourdin
429                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
430                      + ypplay(:knon, 1))) &
431                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
432                 DO k = 2, klev
433                    yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &
434                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
435                         / ypaprs(1:knon, k) &
436                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
437                 END DO
438                 DO k = 1, klev
439                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &
440                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))
441                 END DO
442                 yzlev(1:knon, 1) = 0.
443                 yzlev(:knon, klev+1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
444                      - yzlay(:knon, klev - 1)
445                 DO k = 2, klev
446                    yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))
447                 END DO
448                 DO k = 1, klev + 1
449                    DO j = 1, knon
450                       i = ni(j)
451                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
452                    END DO
453                 END DO
454    
455                 CALL ustarhb(knon, yu, yv, coefm(:knon, 1), yustar)
456                 IF (prt_level > 9) PRINT *, 'USTAR = ', yustar
457    
458                 ! iflag_pbl peut être utilisé comme longueur de mélange
459    
460                 IF (iflag_pbl >= 11) THEN
461                    CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, &
462                         yu, yv, yteta, coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, &
463                         yustar, iflag_pbl)
464                 ELSE
465                    CALL yamada4(knon, dtime, rg, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &
466                         coefm(:knon, 1), yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)
467                 END IF
468    
469                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
470                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
471              END IF
472    
473              ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
474              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, &
475                   ypplay, ydelp, y_d_u, y_flux_u)
476              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, &
477                   ypplay, ydelp, y_d_v, y_flux_v)
478    
479              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
480              CALL clqh(dtime, itap, jour, debut, rlat, knon, nsrf, ni, pctsrf, &
481                   ytsoil, yqsol, rmu0, co2_ppm, yrugos, yrugoro, &
482                   yu1, yv1, coefh(:knon, :), yt, yq, yts, ypaprs, ypplay, ydelp, &
483                   yrads, yalb, yalblw, ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfder, &
484                   ysolsw, yfluxlat, pctsrf_new, yagesno, y_d_t, y_d_q, y_d_ts, &
485                   yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q, &
486                   y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0, y_flux_o, y_flux_g)
487    
488              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
489              yrugm = 0.
490              IF (nsrf == is_oce) THEN
491                 DO j = 1, knon
492                    yrugm(j) = 0.018*coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &
493                         0.11*14E-6/sqrt(coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))
494                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
495                 END DO
496              END IF
497              DO j = 1, knon
498                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)
499                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)
500                 yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)
501                 yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)
502              END DO
503    
504              DO k = 1, klev
505                 DO j = 1, knon
506                    i = ni(j)
507                    coefh(j, k) = coefh(j, k)*ypct(j)
508                    coefm(j, k) = coefm(j, k)*ypct(j)
509                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)
510                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)
511                    flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)
512                    flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)
513                    flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)
514                    flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)
515                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)
516                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)
517                 END DO
518              END DO
519    
520              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)
521    
522              albe(:, nsrf) = 0.
523              alblw(:, nsrf) = 0.
524              snow(:, nsrf) = 0.
525              qsurf(:, nsrf) = 0.
526              rugos(:, nsrf) = 0.
527              fluxlat(:, nsrf) = 0.
528              DO j = 1, knon
529                 i = ni(j)
530                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
531                 albe(i, nsrf) = yalb(j)
532                 alblw(i, nsrf) = yalblw(j)
533                 snow(i, nsrf) = ysnow(j)
534                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
535                 rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)
536                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
537                 IF (nsrf == is_oce) THEN
538                    rugmer(i) = yrugm(j)
539                    rugos(i, nsrf) = yrugm(j)
540                 END IF
541                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
542                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
543                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
544                 cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)
545                 cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)
546                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
547                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
548                 zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
549                 zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
550              END DO
551              IF (nsrf == is_ter) THEN
552                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
553              else IF (nsrf == is_lic) THEN
554                 DO j = 1, knon
555                    i = ni(j)
556                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
557                 END DO
558              END IF
559              !$$$ PB ajout pour soil
560              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
561              DO k = 1, nsoilmx
562                 DO j = 1, knon
563                    i = ni(j)
564                    ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)
565                 END DO
566              END DO
567    
568              DO j = 1, knon
569                 i = ni(j)
570                 DO k = 1, klev
571                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
572                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
573                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
574                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
575                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
576                 END DO
577              END DO
578    
579              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
580    
581              DO j = 1, knon
582                 i = ni(j)
583                 uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
584                 vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
585                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
586                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
587                 zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &
588                      1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
589                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
590                 rugo1(j) = yrugos(j)
591                 IF (nsrf == is_oce) THEN
592                    rugo1(j) = rugos(i, nsrf)
593                 END IF
594                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
595                 patm(j) = ypplay(j, 1)
596    
597                 qairsol(j) = yqsurf(j)
598              END DO
599    
600              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, &
601                   zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &
602                   yt10m, yq10m, yu10m, yustar)
603    
604              DO j = 1, knon
605                 i = ni(j)
606                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
607                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
608    
609                 ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
610                 u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
611                 v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
612    
613              END DO
614    
615              CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yt10m, yq2m, yq10m, yustar, &
616                   y_flux_t, y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh, ycapcl, yoliqcl, &
617                   ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
618    
619              DO j = 1, knon
620                 i = ni(j)
621                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
622                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
623                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
624                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
625                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
626                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
627                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
628                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
629                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
630                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
631              END DO
632    
633              DO j = 1, knon
634                 DO k = 1, klev + 1
635                    i = ni(j)
636                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
637                 END DO
638              END DO
639              !IM "slab" ocean
640              IF (nsrf == is_oce) THEN
641                 DO j = 1, knon
642                    ! on projette sur la grille globale
643                    i = ni(j)
644                    IF (pctsrf_new(i, is_oce)>epsfra) THEN
645                       flux_o(i) = y_flux_o(j)
646                    ELSE
647                       flux_o(i) = 0.
648                    END IF
649                 END DO
650              END IF
651    
652              IF (nsrf == is_sic) THEN
653                 DO j = 1, knon
654                    i = ni(j)
655                    ! On pondère lorsque l'on fait le bilan au sol :
656                    IF (pctsrf_new(i, is_sic)>epsfra) THEN
657                       flux_g(i) = y_flux_g(j)
658                    ELSE
659                       flux_g(i) = 0.
660                    END IF
661                 END DO
662    
663              END IF
664           end IF if_knon
665        END DO loop_surface
666    
667    rugos(:, is_oce) = rugmer      ! On utilise les nouvelles surfaces
   pctsrf = pctsrf_new  
668    
669  END SUBROUTINE clmain      rugos(:, is_oce) = rugmer
670        pctsrf = pctsrf_new
671    
672      END SUBROUTINE clmain
673    
674    end module clmain_m

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