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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 15 by guez, Fri Aug 1 15:24:12 2008 UTC trunk/Sources/phylmd/clmain.f revision 178 by guez, Fri Mar 11 18:47:26 2016 UTC
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1  SUBROUTINE clmain(dtime, itap, date0, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v,&  module clmain_m
      jour, rmu0, co2_ppm, ok_veget, ocean, npas, nexca, ts,&  
      soil_model, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil,&  
      qsol, paprs, pplay, snow, qsurf, evap, albe, alblw, fluxlat,&  
      rain_f, snow_f, solsw, sollw, sollwdown, fder, rlon, rlat, cufi,&  
      cvfi, rugos, debut, lafin, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v,&  
      d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2,&  
      dflux_t, dflux_q, zcoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, &  
      pblh, capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3,&  
      plcl, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, & !IM "slab" ocean  
      flux_o, flux_g, tslab, seaice)  
   
   ! From phylmd/clmain.F, v 1.6 2005/11/16 14:47:19  
   
   !AA Tout ce qui a trait au traceurs est dans phytrac maintenant  
   !AA pour l'instant le calcul de la couche limite pour les traceurs  
   !AA se fait avec cltrac et ne tient pas compte de la differentiation  
   !AA des sous-fraction de sol.  
   
   !AA Pour pouvoir extraire les coefficient d'echanges et le vent  
   !AA dans la premiere couche, 3 champs supplementaires ont ete crees  
   !AA zcoefh, zu1 et zv1. Pour l'instant nous avons moyenne les valeurs  
   !AA de ces trois champs sur les 4 subsurfaces du modele. Dans l'avenir  
   !AA si les informations des subsurfaces doivent etre prises en compte  
   !AA il faudra sortir ces memes champs en leur ajoutant une dimension,  
   !AA c'est a dire nbsrf (nbre de subsurface).  
   
   ! Auteur(s) Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818  
   ! Objet: interface de "couche limite" (diffusion verticale)  
   
   ! Arguments:  
   ! dtime----input-R- interval du temps (secondes)  
   ! itap-----input-I- numero du pas de temps  
   ! date0----input-R- jour initial  
   ! t--------input-R- temperature (K)  
   ! q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)  
   ! u--------input-R- vitesse u  
   ! v--------input-R- vitesse v  
   ! ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin)  
   ! paprs----input-R- pression a intercouche (Pa)  
   ! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)  
   ! radsol---input-R- flux radiatif net (positif vers le sol) en W/m**2  
   ! rlat-----input-R- latitude en degree  
   ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)  
   ! cufi-----input-R- resolution des mailles en x (m)  
   ! cvfi-----input-R- resolution des mailles en y (m)  
   
   ! d_t------output-R- le changement pour "t"  
   ! d_q------output-R- le changement pour "q"  
   ! d_u------output-R- le changement pour "u"  
   ! d_v------output-R- le changement pour "v"  
   ! d_ts-----output-R- le changement pour "ts"  
   ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)  
   !                    (orientation positive vers le bas)  
   ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)  
   ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! dflux_t derive du flux sensible  
   ! dflux_q derive du flux latent  
   !IM "slab" ocean  
   ! flux_g---output-R-  flux glace (pour OCEAN='slab  ')  
   ! flux_o---output-R-  flux ocean (pour OCEAN='slab  ')  
   ! tslab-in/output-R temperature du slab ocean (en Kelvin) ! uniqmnt pour slab  
   ! seaice---output-R-  glace de mer (kg/m2) (pour OCEAN='slab  ')  
   !cc  
   ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige  
   ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la  
   !           hauteur de neige, en kg/m2/s  
   !AA on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans  
   !AA la premiere couche  
   !AA ces 4 variables sont maintenant traites dans phytrac  
   ! itr--------input-I- nombre de traceurs  
   ! tr---------input-R- q. de traceurs  
   ! flux_surf--input-R- flux de traceurs a la surface  
   ! d_tr-------output-R tendance de traceurs  
   !IM cf. AM : PBL  
   ! trmb1-------deep_cape  
   ! trmb2--------inhibition  
   ! trmb3-------Point Omega  
   ! Cape(klon)-------Cape du thermique  
   ! EauLiq(klon)-------Eau liqu integr du thermique  
   ! ctei(klon)-------Critere d'instab d'entrainmt des nuages de CL  
   ! lcl------- Niveau de condensation  
   ! pblh------- HCL  
   ! pblT------- T au nveau HCL  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   
   USE ioipsl  
   USE interface_surf  
   USE dimens_m  
   USE indicesol  
   USE dimphy  
   USE dimsoil  
   USE temps  
   USE iniprint  
   USE yomcst  
   USE yoethf  
   USE fcttre  
   USE conf_phys_m  
   USE gath_cpl, ONLY : gath2cpl  
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
5    REAL, INTENT (IN) :: dtime  contains
   REAL date0  
   INTEGER, INTENT (IN) :: itap  
   REAL t(klon, klev), q(klon, klev)  
   REAL u(klon, klev), v(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: paprs(klon, klev+1)  
   REAL, INTENT (IN) :: pplay(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: rlon(klon), rlat(klon)  
   REAL cufi(klon), cvfi(klon)  
   REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)  
   REAL d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)  
   REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)  
   REAL dflux_t(klon), dflux_q(klon)  
   !IM "slab" ocean  
   REAL flux_o(klon), flux_g(klon)  
   REAL y_flux_o(klon), y_flux_g(klon)  
   REAL tslab(klon), ytslab(klon)  
   REAL seaice(klon), y_seaice(klon)  
   REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)  
   REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)  
   REAL run_off_lic_0(klon), y_run_off_lic_0(klon)  
   
   REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)  
   REAL rugmer(klon), agesno(klon, nbsrf)  
   REAL, INTENT (IN) :: rugoro(klon)  
   REAL cdragh(klon), cdragm(klon)  
   ! jour de l'annee en cours                  
   INTEGER jour  
   REAL rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal      
   ! taux CO2 atmosphere                      
   REAL co2_ppm  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: debut  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: lafin  
   LOGICAL ok_veget  
   CHARACTER (len=*), INTENT (IN) :: ocean  
   INTEGER npas, nexca  
   
   REAL pctsrf(klon, nbsrf)  
   REAL ts(klon, nbsrf)  
   REAL d_ts(klon, nbsrf)  
   REAL snow(klon, nbsrf)  
   REAL qsurf(klon, nbsrf)  
   REAL evap(klon, nbsrf)  
   REAL albe(klon, nbsrf)  
   REAL alblw(klon, nbsrf)  
   
   REAL fluxlat(klon, nbsrf)  
   
   REAL rain_f(klon), snow_f(klon)  
   REAL fder(klon)  
   
   REAL sollw(klon, nbsrf), solsw(klon, nbsrf), sollwdown(klon)  
   REAL rugos(klon, nbsrf)  
   ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface  
   REAL pctsrf_new(klon, nbsrf)  
   
   REAL zcoefh(klon, klev)  
   REAL zu1(klon)  
   REAL zv1(klon)  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: soil_model  
   !IM ajout seuils cdrm, cdrh  
   REAL cdmmax, cdhmax  
   
   REAL ksta, ksta_ter  
   LOGICAL ok_kzmin  
   
   REAL ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)  
   REAL ytsoil(klon, nsoilmx)  
   REAL qsol(klon)  
   
   EXTERNAL clqh, clvent, coefkz, calbeta, cltrac  
   
   REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)  
   REAL yalb(klon)  
   REAL yalblw(klon)  
   REAL yu1(klon), yv1(klon)  
   REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon), yqsol(klon)  
   REAL yrain_f(klon), ysnow_f(klon)  
   REAL ysollw(klon), ysolsw(klon), ysollwdown(klon)  
   REAL yfder(klon), ytaux(klon), ytauy(klon)  
   REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)  
   
   REAL yfluxlat(klon)  
   
   REAL y_d_ts(klon)  
   REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)  
   REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)  
   REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)  
   REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)  
   REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)  
   REAL ycoefh(klon, klev), ycoefm(klon, klev)  
   REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)  
   REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)  
   REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)  
   
   LOGICAL ok_nonloc  
   PARAMETER (ok_nonloc=.FALSE.)  
   REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)  
   
   !IM 081204 hcl_Anne ? BEG  
   REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)  
   REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)  
   REAL ykmq(klon, klev+1)  
   REAL yq2(klon, klev+1), q2(klon, klev+1, nbsrf)  
   REAL q2diag(klon, klev+1)  
   !IM 081204 hcl_Anne ? END  
   
   REAL u1lay(klon), v1lay(klon)  
   REAL delp(klon, klev)  
   INTEGER i, k, nsrf  
   
   INTEGER ni(klon), knon, j  
   ! Introduction d'une variable "pourcentage potentiel" pour tenir compte  
   ! des eventuelles apparitions et/ou disparitions de la glace de mer  
   REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)  
   
   REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.  
   
   ! maf pour sorties IOISPL en cas de debugagage  
   
   CHARACTER*80 cldebug  
   SAVE cldebug  
   CHARACTER*8 cl_surf(nbsrf)  
   SAVE cl_surf  
   INTEGER nhoridbg, nidbg  
   SAVE nhoridbg, nidbg  
   INTEGER ndexbg(iim*(jjm+1))  
   REAL zx_lon(iim, jjm+1), zx_lat(iim, jjm+1), zjulian  
   REAL tabindx(klon)  
   REAL debugtab(iim, jjm+1)  
   LOGICAL first_appel  
   SAVE first_appel  
   DATA first_appel/ .TRUE./  
   LOGICAL :: debugindex = .FALSE.  
   INTEGER idayref  
   REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)  
   REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)  
   
   REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)  
   REAL yustar(klon)  
   ! -- LOOP  
   REAL yu10mx(klon)  
   REAL yu10my(klon)  
   REAL ywindsp(klon)  
   ! -- LOOP  
   
   REAL yt10m(klon), yq10m(klon)  
   !IM cf. AM : pbl, hbtm2 (Comme les autres diagnostics on cumule ds  
   ! physiq ce qui permet de sortir les grdeurs par sous surface)  
   REAL pblh(klon, nbsrf)  
   REAL plcl(klon, nbsrf)  
   REAL capcl(klon, nbsrf)  
   REAL oliqcl(klon, nbsrf)  
   REAL cteicl(klon, nbsrf)  
   REAL pblt(klon, nbsrf)  
   REAL therm(klon, nbsrf)  
   REAL trmb1(klon, nbsrf)  
   REAL trmb2(klon, nbsrf)  
   REAL trmb3(klon, nbsrf)  
   REAL ypblh(klon)  
   REAL ylcl(klon)  
   REAL ycapcl(klon)  
   REAL yoliqcl(klon)  
   REAL ycteicl(klon)  
   REAL ypblt(klon)  
   REAL ytherm(klon)  
   REAL ytrmb1(klon)  
   REAL ytrmb2(klon)  
   REAL ytrmb3(klon)  
   REAL y_cd_h(klon), y_cd_m(klon)  
   REAL uzon(klon), vmer(klon)  
   REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)  
   REAL psfce(klon), patm(klon)  
   
   REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)  
   REAL rugo1(klon)  
   
   ! utiliser un jeu de fonctions simples                
   LOGICAL zxli  
   PARAMETER (zxli=.FALSE.)  
   
   REAL zt, zqs, zdelta, zcor  
   REAL t_coup  
   PARAMETER (t_coup=273.15)  
   
   CHARACTER (len=20) :: modname = 'clmain'  
   LOGICAL check  
   PARAMETER (check=.FALSE.)  
   
   !------------------------------------------------------------  
   
   ! initialisation Anne  
   ytherm = 0.  
   
   IF (check) THEN  
      print *, modname, '  klon=', klon  
   END IF  
   
   IF (debugindex .AND. first_appel) THEN  
      first_appel = .FALSE.  
   
      ! initialisation sorties netcdf  
   
      idayref = day_ini  
      CALL ymds2ju(annee_ref, 1, idayref, 0.0, zjulian)  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlon, zx_lon)  
      DO i = 1, iim  
         zx_lon(i, 1) = rlon(i+1)  
         zx_lon(i, jjm+1) = rlon(i+1)  
      END DO  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlat, zx_lat)  
      cldebug = 'sous_index'  
      CALL histbeg_totreg(cldebug, zx_lon(:, 1), zx_lat(1, :), 1, &  
           iim, 1, jjm+1, itau_phy, zjulian, dtime, nhoridbg, nidbg)  
      ! no vertical axis  
      cl_surf(1) = 'ter'  
      cl_surf(2) = 'lic'  
      cl_surf(3) = 'oce'  
      cl_surf(4) = 'sic'  
      DO nsrf = 1, nbsrf  
         CALL histdef(nidbg, cl_surf(nsrf), cl_surf(nsrf), '-', iim, jjm+1, &  
              nhoridbg, 1, 1, 1, -99, 'inst', dtime, dtime)  
      END DO  
      CALL histend(nidbg)  
      CALL histsync(nidbg)  
   END IF  
   
   DO k = 1, klev ! epaisseur de couche  
      DO i = 1, klon  
         delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)  
      END DO  
   END DO  
   DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche  
      zx_alf1 = 1.0  
      zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1  
      u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2  
      v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2  
   END DO  
   
   ! initialisation:  
   
   DO i = 1, klon  
      rugmer(i) = 0.0  
      cdragh(i) = 0.0  
      cdragm(i) = 0.0  
      dflux_t(i) = 0.0  
      dflux_q(i) = 0.0  
      zu1(i) = 0.0  
      zv1(i) = 0.0  
   END DO  
   ypct = 0.0  
   yts = 0.0  
   ysnow = 0.0  
   yqsurf = 0.0  
   yalb = 0.0  
   yalblw = 0.0  
   yrain_f = 0.0  
   ysnow_f = 0.0  
   yfder = 0.0  
   ytaux = 0.0  
   ytauy = 0.0  
   ysolsw = 0.0  
   ysollw = 0.0  
   ysollwdown = 0.0  
   yrugos = 0.0  
   yu1 = 0.0  
   yv1 = 0.0  
   yrads = 0.0  
   ypaprs = 0.0  
   ypplay = 0.0  
   ydelp = 0.0  
   yu = 0.0  
   yv = 0.0  
   yt = 0.0  
   yq = 0.0  
   pctsrf_new = 0.0  
   y_flux_u = 0.0  
   y_flux_v = 0.0  
   !$$ PB  
   y_dflux_t = 0.0  
   y_dflux_q = 0.0  
   ytsoil = 999999.  
   yrugoro = 0.  
   ! -- LOOP  
   yu10mx = 0.0  
   yu10my = 0.0  
   ywindsp = 0.0  
   ! -- LOOP  
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      DO i = 1, klon  
         d_ts(i, nsrf) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !§§§ PB  
   yfluxlat = 0.  
   flux_t = 0.  
   flux_q = 0.  
   flux_u = 0.  
   flux_v = 0.  
   DO k = 1, klev  
      DO i = 1, klon  
         d_t(i, k) = 0.0  
         d_q(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_t(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_q(i, k) = 0.0  
         d_u(i, k) = 0.0  
         d_v(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_u(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_v(i, k) = 0.0  
         zcoefh(i, k) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !AA      IF (itr.GE.1) THEN  
   !AA      DO it = 1, itr  
   !AA      DO k = 1, klev  
   !AA      DO i = 1, klon  
   !AA         d_tr(i, k, it) = 0.0  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDIF  
   
   
   ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:  
   
   ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On considere ici qu'on  
   ! peut avoir potentiellementdela glace sur tout le domaine oceanique  
   ! (a affiner)  
   
   pctsrf_pot = pctsrf  
   pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq  
   pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq  
   
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      ! chercher les indices:  
      ni = 0  
      knon = 0  
      DO i = 1, klon  
         ! pour determiner le domaine a traiter on utilise les surfaces  
         ! "potentielles"  
         IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN  
            knon = knon + 1  
            ni(knon) = i  
         END IF  
      END DO  
   
      IF (check) THEN  
         print *, 'CLMAIN, nsrf, knon =', nsrf, knon  
      END IF  
   
      ! variables pour avoir une sortie IOIPSL des INDEX  
      IF (debugindex) THEN  
         tabindx = 0.  
         DO i = 1, knon  
            tabindx(i) = real(i)  
         END DO  
         debugtab = 0.  
         ndexbg = 0  
         CALL gath2cpl(tabindx, debugtab, klon, knon, iim, jjm, ni)  
         CALL histwrite(nidbg, cl_surf(nsrf), itap, debugtab)  
      END IF  
   
      IF (knon==0) CYCLE  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)  
         yts(j) = ts(i, nsrf)  
         ytslab(i) = tslab(i)  
         ysnow(j) = snow(i, nsrf)  
         yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)  
         yalb(j) = albe(i, nsrf)  
         yalblw(j) = alblw(i, nsrf)  
         yrain_f(j) = rain_f(i)  
         ysnow_f(j) = snow_f(i)  
         yagesno(j) = agesno(i, nsrf)  
         yfder(j) = fder(i)  
         ytaux(j) = flux_u(i, 1, nsrf)  
         ytauy(j) = flux_v(i, 1, nsrf)  
         ysolsw(j) = solsw(i, nsrf)  
         ysollw(j) = sollw(i, nsrf)  
         ysollwdown(j) = sollwdown(i)  
         yrugos(j) = rugos(i, nsrf)  
         yrugoro(j) = rugoro(i)  
         yu1(j) = u1lay(i)  
         yv1(j) = v1lay(i)  
         yrads(j) = ysolsw(j) + ysollw(j)  
         ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)  
         y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)  
         yu10mx(j) = u10m(i, nsrf)  
         yu10my(j) = v10m(i, nsrf)  
         ywindsp(j) = sqrt(yu10mx(j)*yu10mx(j)+yu10my(j)*yu10my(j))  
      END DO  
   
      !     IF bucket model for continent, copy soil water content  
      IF (nsrf==is_ter .AND. .NOT. ok_veget) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            yqsol(j) = qsol(i)  
         END DO  
      ELSE  
         yqsol = 0.  
      END IF  
      !$$$ PB ajour pour soil  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)  
         END DO  
      END DO  
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ypaprs(j, k) = paprs(i, k)  
            ypplay(j, k) = pplay(i, k)  
            ydelp(j, k) = delp(i, k)  
            yu(j, k) = u(i, k)  
            yv(j, k) = v(i, k)  
            yt(j, k) = t(i, k)  
            yq(j, k) = q(i, k)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange  
      CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, & !IM 261103  
           ksta, ksta_ter, & !IM 261103  
           yts, yrugos, yu, yv, yt, yq, yqsurf, ycoefm, ycoefh)  
      !IM 081204 BEG  
      !CR test  
      IF (iflag_pbl==1) THEN  
         !IM 081204 END  
         CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)  
         DO k = 1, klev  
            DO i = 1, knon  
               ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
               ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
            END DO  
         END DO  
      END IF  
   
      !IM cf JLD : on seuille ycoefm et ycoefh  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            !           ycoefm(j, 1)=min(ycoefm(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefm(j, 1) = min(ycoefm(j, 1), cdmmax)  
            !           ycoefh(j, 1)=min(ycoefh(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefh(j, 1) = min(ycoefh(j, 1), cdhmax)  
         END DO  
      END IF  
   
   
      !IM: 261103  
      IF (ok_kzmin) THEN  
         !IM cf FH: 201103 BEG  
         !   Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables.  
         CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, ycoefm, ycoefm0, &  
              ycoefh0)  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm(2:klon-1, 2), 'KZ         ')  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm0(2:klon-1, 2), 'KZMIN      ')  
   
         IF (1==1) THEN  
            DO k = 1, klev  
               DO i = 1, knon  
                  ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
                  ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
               END DO  
            END DO  
         END IF  
         !IM cf FH: 201103 END  
         !IM: 261103  
      END IF !ok_kzmin  
   
      IF (iflag_pbl>=3) THEN  
   
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
         ! MELLOR ET YAMADA adapte a Mars Richard Fournier et Frederic Hourdin  
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
         yzlay(1:knon, 1) = rd*yt(1:knon, 1)/(0.5*(ypaprs(1:knon, &  
              1)+ypplay(1:knon, 1)))*(ypaprs(1:knon, 1)-ypplay(1:knon, 1))/rg  
         DO k = 2, klev  
            yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) + rd*0.5*(yt(1:knon, k-1)+yt(1: &  
                 knon, k))/ypaprs(1:knon, k)*(ypplay(1:knon, k-1)-ypplay(1:knon, k))/ &  
                 rg  
         END DO  
         DO k = 1, klev  
            yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1)/ypplay(1:knon, k)) &  
                 **rkappa*(1.+0.61*yq(1:knon, k))  
         END DO  
         yzlev(1:knon, 1) = 0.  
         yzlev(1:knon, klev+1) = 2.*yzlay(1:knon, klev) - yzlay(1:knon, klev-1)  
         DO k = 2, klev  
            yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))  
         END DO  
         DO k = 1, klev + 1  
            DO j = 1, knon  
               i = ni(j)  
               yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)  
            END DO  
         END DO  
   
   
         !   Bug introduit volontairement pour converger avec les resultats  
         !  du papier sur les thermiques.  
         IF (1==1) THEN  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         ELSE  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         END IF  
         CALL ustarhb(knon, yu, yv, y_cd_m, yustar)  
   
         IF (prt_level>9) THEN  
            PRINT *, 'USTAR = ', yustar  
         END IF  
   
         !   iflag_pbl peut etre utilise comme longuer de melange  
   
         IF (iflag_pbl>=11) THEN  
            CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, iflag_pbl)  
         ELSE  
            CALL yamada4(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)  
         END IF  
   
         ycoefm(1:knon, 1) = y_cd_m(1:knon)  
         ycoefh(1:knon, 1) = y_cd_h(1:knon)  
         ycoefm(1:knon, 2:klev) = ykmm(1:knon, 2:klev)  
         ycoefh(1:knon, 2:klev) = ykmn(1:knon, 2:klev)  
   
   
      END IF  
   
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
      ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"  
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yu, ypaprs, ypplay, ydelp, &  
           y_d_u, y_flux_u)  
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yv, ypaprs, ypplay, ydelp, &  
           y_d_v, y_flux_v)  
   
      ! pour le couplage  
      ytaux = y_flux_u(:, 1)  
      ytauy = y_flux_v(:, 1)  
   
      ! FH modif sur le cdrag temperature  
      !$$$PB : déplace dans clcdrag  
      !$$$      do i=1, knon  
      !$$$         ycoefh(i, 1)=ycoefm(i, 1)*0.8  
      !$$$      enddo  
   
      ! calculer la diffusion de "q" et de "h"  
      CALL clqh(dtime, itap, date0, jour, debut, lafin, rlon, rlat,&  
           cufi, cvfi, knon, nsrf, ni, pctsrf, soil_model, ytsoil,&  
           yqsol, ok_veget, ocean, npas, nexca, rmu0, co2_ppm, yrugos,&  
           yrugoro, yu1, yv1, ycoefh, yt, yq, yts, ypaprs, ypplay,&  
           ydelp, yrads, yalb, yalblw, ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, &  
           yfder, ytaux, ytauy, ywindsp, ysollw, ysollwdown, ysolsw,&  
           yfluxlat, pctsrf_new, yagesno, y_d_t, y_d_q, y_d_ts,&  
           yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q,&  
           y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0, y_flux_o, y_flux_g,&  
           ytslab, y_seaice)  
   
      ! calculer la longueur de rugosite sur ocean  
      yrugm = 0.  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            yrugm(j) = 0.018*ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &  
                 0.11*14E-6/sqrt(ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))  
            yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))  
         END DO  
      END IF  
      DO j = 1, knon  
         y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)  
         y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)  
         yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)  
         yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)  
      END DO  
   
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ycoefh(j, k) = ycoefh(j, k)*ypct(j)  
            ycoefm(j, k) = ycoefm(j, k)*ypct(j)  
            y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)  
            y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)  
            !§§§ PB  
            flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)  
            flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)  
            flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)  
            flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)  
            !$$$ PB        y_flux_t(j, k) = y_flux_t(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_q(j, k) = y_flux_q(j, k) * ypct(j)  
            y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)  
            y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_u(j, k) = y_flux_u(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_v(j, k) = y_flux_v(j, k) * ypct(j)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)  
   
      albe(:, nsrf) = 0.  
      alblw(:, nsrf) = 0.  
      snow(:, nsrf) = 0.  
      qsurf(:, nsrf) = 0.  
      rugos(:, nsrf) = 0.  
      fluxlat(:, nsrf) = 0.  
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)  
         albe(i, nsrf) = yalb(j)  
         alblw(i, nsrf) = yalblw(j)  
         snow(i, nsrf) = ysnow(j)  
         qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)  
         rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)  
         fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)  
         !$$$ pb         rugmer(i) = yrugm(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugmer(i) = yrugm(j)  
            rugos(i, nsrf) = yrugm(j)  
         END IF  
         !IM cf JLD ??  
         agesno(i, nsrf) = yagesno(j)  
         fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)  
         ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)  
         cdragh(i) = cdragh(i) + ycoefh(j, 1)  
         cdragm(i) = cdragm(i) + ycoefm(j, 1)  
         dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)  
         dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)  
         zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)  
         zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)  
      END DO  
      IF (nsrf==is_ter) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            qsol(i) = yqsol(j)  
         END DO  
      END IF  
      IF (nsrf==is_lic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)  
         END DO  
      END IF  
      !$$$ PB ajout pour soil  
      ftsoil(:, :, nsrf) = 0.  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         DO k = 1, klev  
            d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)  
            d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)  
            !$$$ PB        flux_t(i, k) = flux_t(i, k) + y_flux_t(j, k)  
            !$$$         flux_q(i, k) = flux_q(i, k) + y_flux_q(j, k)  
            d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)  
            d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)  
            !$$$  PB       flux_u(i, k) = flux_u(i, k) + y_flux_u(j, k)  
            !$$$         flux_v(i, k) = flux_v(i, k) + y_flux_v(j, k)  
            zcoefh(i, k) = zcoefh(i, k) + ycoefh(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      !cc diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)  
         vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)  
         tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)  
         qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)  
         zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &  
              1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))  
         tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)  
         rugo1(j) = yrugos(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugo1(j) = rugos(i, nsrf)  
         END IF  
         psfce(j) = ypaprs(j, 1)  
         patm(j) = ypplay(j, 1)  
   
         qairsol(j) = yqsurf(j)  
      END DO  
   
      CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, zgeo1, &  
           tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, &  
           yt2m, yq2m, yt10m, yq10m, yu10m, yustar)  
      !IM 081204 END  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         t2m(i, nsrf) = yt2m(j)  
         q2m(i, nsrf) = yq2m(j)  
   
         ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman  
         u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
         v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
   
      END DO  
   
      !IM cf AM : pbl, HBTM  
      DO i = 1, knon  
         y_cd_h(i) = ycoefh(i, 1)  
         y_cd_m(i) = ycoefm(i, 1)  
      END DO  
      !     print*, 'appel hbtm2'  
      CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yt10m, yq2m, yq10m, yustar, y_flux_t, &  
           y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh, ycapcl, yoliqcl, ycteicl, ypblt, ytherm, &  
           ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)  
      !     print*, 'fin hbtm2'  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         pblh(i, nsrf) = ypblh(j)  
         plcl(i, nsrf) = ylcl(j)  
         capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)  
         oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)  
         cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)  
         pblt(i, nsrf) = ypblt(j)  
         therm(i, nsrf) = ytherm(j)  
         trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)  
         trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)  
         trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)  
      END DO  
   
   
      DO j = 1, knon  
         DO k = 1, klev + 1  
            i = ni(j)  
            q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)  
         END DO  
      END DO  
      !IM "slab" ocean  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            ! on projette sur la grille globale  
            i = ni(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_oce)>epsfra) THEN  
               flux_o(i) = y_flux_o(j)  
            ELSE  
               flux_o(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
      END IF  
   
      IF (nsrf==is_sic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            !IM 230604 on pondere lorsque l'on fait le bilan au sol :  flux_g(i) = y_flux_g(j)*ypct(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_sic)>epsfra) THEN  
               flux_g(i) = y_flux_g(j)  
            ELSE  
               flux_g(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
   
      END IF  
      !nsrf.EQ.is_sic                                              
      IF (ocean=='slab  ') THEN  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            tslab(1:klon) = ytslab(1:klon)  
            seaice(1:klon) = y_seaice(1:klon)  
            !nsrf                                                        
         END IF  
         !OCEAN                                                        
      END IF  
   END DO  
6    
7    ! On utilise les nouvelles surfaces    SUBROUTINE clmain(dtime, itap, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v, jour, rmu0, &
8    ! A rajouter: conservation de l'albedo         ts, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil, qsol, &
9           paprs, pplay, snow, qsurf, evap, falbe, fluxlat, rain_fall, snow_f, &
10           solsw, sollw, fder, rlat, rugos, debut, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, &
11           d_v, d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2, &
12           dflux_t, dflux_q, ycoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh, capcl, &
13           oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3, plcl, fqcalving, &
14           ffonte, run_off_lic_0)
15    
16        ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19
17        ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS), date: 1993/08/18
18        ! Objet : interface de couche limite (diffusion verticale)
19    
20        ! Tout ce qui a trait aux traceurs est dans "phytrac". Le calcul
21        ! de la couche limite pour les traceurs se fait avec "cltrac" et
22        ! ne tient pas compte de la diff\'erentiation des sous-fractions
23        ! de sol.
24    
25        ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'\'echanges et le vent
26        ! dans la premi\`ere couche, trois champs ont \'et\'e cr\'e\'es : "ycoefh",
27        ! "zu1" et "zv1". Nous avons moyenn\'e les valeurs de ces trois
28        ! champs sur les quatre sous-surfaces du mod\`ele.
29    
30        use clqh_m, only: clqh
31        use clvent_m, only: clvent
32        use coefkz_m, only: coefkz
33        use coefkzmin_m, only: coefkzmin
34        USE conf_gcm_m, ONLY: prt_level
35        USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
36        USE dimphy, ONLY: klev, klon, zmasq
37        USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
38        use hbtm_m, only: hbtm
39        USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
40        use stdlevvar_m, only: stdlevvar
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):: ts(klon, nbsrf) ! temperature du sol (en Kelvin)
59        REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
60        REAL, INTENT(IN):: ksta, ksta_ter
61        LOGICAL, INTENT(IN):: ok_kzmin
62    
63        REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
64        ! soil temperature of surface fraction
65    
66        REAL, INTENT(inout):: qsol(klon)
67        ! column-density of water in soil, in kg m-2
68    
69        REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev+1) ! pression a intercouche (Pa)
70        REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
71        REAL snow(klon, nbsrf)
72        REAL qsurf(klon, nbsrf)
73        REAL evap(klon, nbsrf)
74        REAL, intent(inout):: falbe(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, intent(in):: fder(klon)
86        REAL, INTENT(IN):: rlat(klon) ! latitude en degr\'es
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, intent(out):: d_ts(klon, nbsrf) ! le changement pour "ts"
103    
104        REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)
105        ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)
106        !                    (orientation positive vers le bas)
107        ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)
108    
109        REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)
110        ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
111        ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
112    
113        REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
114        real q2(klon, klev+1, nbsrf)
115    
116        REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)
117        ! dflux_t derive du flux sensible
118        ! dflux_q derive du flux latent
119        !IM "slab" ocean
120    
121        REAL, intent(out):: ycoefh(klon, klev)
122        REAL, intent(out):: zu1(klon)
123        REAL zv1(klon)
124        REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
125        REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)
126    
127        !IM cf. AM : pbl, hbtm (Comme les autres diagnostics on cumule ds
128        ! physiq ce qui permet de sortir les grdeurs par sous surface)
129        REAL pblh(klon, nbsrf)
130        ! pblh------- HCL
131        REAL capcl(klon, nbsrf)
132        REAL oliqcl(klon, nbsrf)
133        REAL cteicl(klon, nbsrf)
134        REAL pblt(klon, nbsrf)
135        ! pblT------- T au nveau HCL
136        REAL therm(klon, nbsrf)
137        REAL trmb1(klon, nbsrf)
138        ! trmb1-------deep_cape
139        REAL trmb2(klon, nbsrf)
140        ! trmb2--------inhibition
141        REAL trmb3(klon, nbsrf)
142        ! trmb3-------Point Omega
143        REAL plcl(klon, nbsrf)
144        REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)
145        ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige
146        ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
147        !           hauteur de neige, en kg/m2/s
148        REAL run_off_lic_0(klon)
149    
150        ! Local:
151    
152        REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
153        real y_run_off_lic_0(klon)
154    
155        REAL rugmer(klon)
156    
157        REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
158    
159        REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)
160        REAL yalb(klon)
161        REAL yu1(klon), yv1(klon)
162        ! on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans
163        ! la premiere couche
164        REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
165    
166        real yqsol(klon)
167        ! column-density of water in soil, in kg m-2
168    
169        REAL yrain_f(klon)
170        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
171    
172        REAL ysnow_f(klon)
173        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
174    
175        REAL yfder(klon)
176        REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)
177    
178        REAL yfluxlat(klon)
179    
180        REAL y_d_ts(klon)
181        REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
182        REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
183        REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)
184        REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)
185        REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
186        REAL coefh(klon, klev), coefm(klon, klev)
187        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
188        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
189        REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
190    
191        REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)
192    
193        REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)
194        REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)
195        REAL ykmq(klon, klev+1)
196        REAL yq2(klon, klev+1)
197        REAL q2diag(klon, klev+1)
198    
199        REAL u1lay(klon), v1lay(klon)
200        REAL delp(klon, klev)
201        INTEGER i, k, nsrf
202    
203        INTEGER ni(klon), knon, j
204    
205        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
206        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
207        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
208    
209        REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.
210    
211        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)
212        REAL yustar(klon)
213    
214        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
215        REAL ypblh(klon)
216        REAL ylcl(klon)
217        REAL ycapcl(klon)
218        REAL yoliqcl(klon)
219        REAL ycteicl(klon)
220        REAL ypblt(klon)
221        REAL ytherm(klon)
222        REAL ytrmb1(klon)
223        REAL ytrmb2(klon)
224        REAL ytrmb3(klon)
225        REAL uzon(klon), vmer(klon)
226        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
227        REAL psfce(klon), patm(klon)
228    
229        REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
230        REAL rugo1(klon)
231    
232        ! utiliser un jeu de fonctions simples              
233        LOGICAL zxli
234        PARAMETER (zxli=.FALSE.)
235    
236        !------------------------------------------------------------
237    
238        ytherm = 0.
239    
240        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
241           DO i = 1, klon
242              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)
243           END DO
244        END DO
245        DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche
246           zx_alf1 = 1.0
247           zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
248           u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2
249           v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2
250        END DO
251    
252        ! Initialization:
253        rugmer = 0.
254        cdragh = 0.
255        cdragm = 0.
256        dflux_t = 0.
257        dflux_q = 0.
258        zu1 = 0.
259        zv1 = 0.
260        ypct = 0.
261        yts = 0.
262        ysnow = 0.
263        yqsurf = 0.
264        yrain_f = 0.
265        ysnow_f = 0.
266        yfder = 0.
267        yrugos = 0.
268        yu1 = 0.
269        yv1 = 0.
270        yrads = 0.
271        ypaprs = 0.
272        ypplay = 0.
273        ydelp = 0.
274        yu = 0.
275        yv = 0.
276        yt = 0.
277        yq = 0.
278        pctsrf_new = 0.
279        y_flux_u = 0.
280        y_flux_v = 0.
281        y_dflux_t = 0.
282        y_dflux_q = 0.
283        ytsoil = 999999.
284        yrugoro = 0.
285        d_ts = 0.
286        yfluxlat = 0.
287        flux_t = 0.
288        flux_q = 0.
289        flux_u = 0.
290        flux_v = 0.
291        d_t = 0.
292        d_q = 0.
293        d_u = 0.
294        d_v = 0.
295        ycoefh = 0.
296    
297        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
298        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
299        ! (\`a affiner)
300    
301        pctsrf_pot = pctsrf
302        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
303        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
304    
305        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
306    
307        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
308           ! Chercher les indices :
309           ni = 0
310           knon = 0
311           DO i = 1, klon
312              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
313              ! "potentielles"
314              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
315                 knon = knon + 1
316                 ni(knon) = i
317              END IF
318           END DO
319    
320           if_knon: IF (knon /= 0) then
321              DO j = 1, knon
322                 i = ni(j)
323                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
324                 yts(j) = ts(i, nsrf)
325                 ysnow(j) = snow(i, nsrf)
326                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
327                 yalb(j) = falbe(i, nsrf)
328                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
329                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
330                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
331                 yfder(j) = fder(i)
332                 yrugos(j) = rugos(i, nsrf)
333                 yrugoro(j) = rugoro(i)
334                 yu1(j) = u1lay(i)
335                 yv1(j) = v1lay(i)
336                 yrads(j) = solsw(i, nsrf) + sollw(i, nsrf)
337                 ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)
338                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
339              END DO
340    
341              ! For continent, copy soil water content
342              IF (nsrf == is_ter) THEN
343                 yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
344              ELSE
345                 yqsol = 0.
346              END IF
347    
348              DO k = 1, nsoilmx
349                 DO j = 1, knon
350                    i = ni(j)
351                    ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)
352                 END DO
353              END DO
354    
355              DO k = 1, klev
356                 DO j = 1, knon
357                    i = ni(j)
358                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
359                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
360                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
361                    yu(j, k) = u(i, k)
362                    yv(j, k) = v(i, k)
363                    yt(j, k) = t(i, k)
364                    yq(j, k) = q(i, k)
365                 END DO
366              END DO
367    
368              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
369              CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts, yrugos, &
370                   yu, yv, yt, yq, yqsurf, coefm(:knon, :), coefh(:knon, :))
371              IF (iflag_pbl == 1) THEN
372                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)
373                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
374                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
375              END IF
376    
377              ! on met un seuil pour coefm et coefh
378              IF (nsrf == is_oce) THEN
379                 coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)
380                 coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)
381              END IF
382    
383              IF (ok_kzmin) THEN
384                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
385                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
386                      coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)
387                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
388                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
389              END IF
390    
391              IF (iflag_pbl >= 3) THEN
392                 ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et
393                 ! Fr\'ed\'eric Hourdin
394                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
395                      + ypplay(:knon, 1))) &
396                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
397                 DO k = 2, klev
398                    yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &
399                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
400                         / ypaprs(1:knon, k) &
401                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
402                 END DO
403                 DO k = 1, klev
404                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &
405                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))
406                 END DO
407                 yzlev(1:knon, 1) = 0.
408                 yzlev(:knon, klev+1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
409                      - yzlay(:knon, klev - 1)
410                 DO k = 2, klev
411                    yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))
412                 END DO
413                 DO k = 1, klev + 1
414                    DO j = 1, knon
415                       i = ni(j)
416                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
417                    END DO
418                 END DO
419    
420                 CALL ustarhb(knon, yu, yv, coefm(:knon, 1), yustar)
421                 IF (prt_level > 9) PRINT *, 'USTAR = ', yustar
422    
423                 ! iflag_pbl peut \^etre utilis\'e comme longueur de m\'elange
424    
425                 IF (iflag_pbl >= 11) THEN
426                    CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, ypaprs, yzlev, yzlay, yu, yv, &
427                         yteta, coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, &
428                         iflag_pbl)
429                 ELSE
430                    CALL yamada4(knon, dtime, rg, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &
431                         coefm(:knon, 1), yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)
432                 END IF
433    
434                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
435                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
436              END IF
437    
438              ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
439              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, &
440                   ypplay, ydelp, y_d_u, y_flux_u)
441              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, &
442                   ypplay, ydelp, y_d_v, y_flux_v)
443    
444              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
445              CALL clqh(dtime, itap, jour, debut, rlat, knon, nsrf, ni(:knon), &
446                   pctsrf, ytsoil, yqsol, rmu0, yrugos, yrugoro, yu1, &
447                   yv1, coefh(:knon, :), yt, yq, yts, ypaprs, ypplay, ydelp, &
448                   yrads, yalb(:knon), ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfder, &
449                   yfluxlat, pctsrf_new, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, &
450                   y_d_ts(:knon), yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, &
451                   y_dflux_q, y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0)
452    
453              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
454              yrugm = 0.
455              IF (nsrf == is_oce) THEN
456                 DO j = 1, knon
457                    yrugm(j) = 0.018*coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &
458                         0.11*14E-6/sqrt(coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))
459                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
460                 END DO
461              END IF
462              DO j = 1, knon
463                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)
464                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)
465                 yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)
466                 yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)
467              END DO
468    
469              DO k = 1, klev
470                 DO j = 1, knon
471                    i = ni(j)
472                    coefh(j, k) = coefh(j, k)*ypct(j)
473                    coefm(j, k) = coefm(j, k)*ypct(j)
474                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)
475                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)
476                    flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)
477                    flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)
478                    flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)
479                    flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)
480                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)
481                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)
482                 END DO
483              END DO
484    
485              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)
486    
487              falbe(:, nsrf) = 0.
488              snow(:, nsrf) = 0.
489              qsurf(:, nsrf) = 0.
490              rugos(:, nsrf) = 0.
491              fluxlat(:, nsrf) = 0.
492              DO j = 1, knon
493                 i = ni(j)
494                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
495                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
496                 snow(i, nsrf) = ysnow(j)
497                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
498                 rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)
499                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
500                 IF (nsrf == is_oce) THEN
501                    rugmer(i) = yrugm(j)
502                    rugos(i, nsrf) = yrugm(j)
503                 END IF
504                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
505                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
506                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
507                 cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)
508                 cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)
509                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
510                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
511                 zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
512                 zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
513              END DO
514              IF (nsrf == is_ter) THEN
515                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
516              else IF (nsrf == is_lic) THEN
517                 DO j = 1, knon
518                    i = ni(j)
519                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
520                 END DO
521              END IF
522    
523              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
524              DO k = 1, nsoilmx
525                 DO j = 1, knon
526                    i = ni(j)
527                    ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)
528                 END DO
529              END DO
530    
531              DO j = 1, knon
532                 i = ni(j)
533                 DO k = 1, klev
534                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
535                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
536                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
537                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
538                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
539                 END DO
540              END DO
541    
542              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
543    
544              DO j = 1, knon
545                 i = ni(j)
546                 uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
547                 vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
548                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
549                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
550                 zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &
551                      1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
552                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
553                 rugo1(j) = yrugos(j)
554                 IF (nsrf == is_oce) THEN
555                    rugo1(j) = rugos(i, nsrf)
556                 END IF
557                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
558                 patm(j) = ypplay(j, 1)
559    
560                 qairsol(j) = yqsurf(j)
561              END DO
562    
563              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, &
564                   zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &
565                   yt10m, yq10m, yu10m, yustar)
566    
567              DO j = 1, knon
568                 i = ni(j)
569                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
570                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
571    
572                 ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
573                 u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
574                 v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
575    
576              END DO
577    
578              CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, yustar, &
579                   y_flux_t, y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh, ycapcl, yoliqcl, &
580                   ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
581    
582              DO j = 1, knon
583                 i = ni(j)
584                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
585                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
586                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
587                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
588                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
589                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
590                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
591                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
592                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
593                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
594              END DO
595    
596              DO j = 1, knon
597                 DO k = 1, klev + 1
598                    i = ni(j)
599                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
600                 END DO
601              END DO
602           end IF if_knon
603        END DO loop_surface
604    
605    rugos(:, is_oce) = rugmer      ! On utilise les nouvelles surfaces
   pctsrf = pctsrf_new  
606    
607  END SUBROUTINE clmain      rugos(:, is_oce) = rugmer
608        pctsrf = pctsrf_new
609    
610      END SUBROUTINE clmain
611    
612    end module clmain_m

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changed lines
  Added in v.178

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