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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 25 by guez, Fri Mar 5 16:43:45 2010 UTC trunk/Sources/phylmd/clmain.f revision 202 by guez, Wed Jun 8 12:23:41 2016 UTC
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1  SUBROUTINE clmain(dtime, itap, date0, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v,&  module clmain_m
      jour, rmu0, co2_ppm, ok_veget, ocean, npas, nexca, ts,&  
      soil_model, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil,&  
      qsol, paprs, pplay, snow, qsurf, evap, albe, alblw, fluxlat,&  
      rain_f, snow_f, solsw, sollw, sollwdown, fder, rlon, rlat, cufi,&  
      cvfi, rugos, debut, lafin, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v,&  
      d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2,&  
      dflux_t, dflux_q, zcoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh,&  
      capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3, plcl,&  
      fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g, tslab, seaice)  
   
   ! From phylmd/clmain.F, v 1.6 2005/11/16 14:47:19  
   
   !AA Tout ce qui a trait au traceurs est dans phytrac maintenant  
   !AA pour l'instant le calcul de la couche limite pour les traceurs  
   !AA se fait avec cltrac et ne tient pas compte de la differentiation  
   !AA des sous-fraction de sol.  
   
   !AA Pour pouvoir extraire les coefficient d'echanges et le vent  
   !AA dans la premiere couche, 3 champs supplementaires ont ete crees  
   !AA zcoefh, zu1 et zv1. Pour l'instant nous avons moyenne les valeurs  
   !AA de ces trois champs sur les 4 subsurfaces du modele. Dans l'avenir  
   !AA si les informations des subsurfaces doivent etre prises en compte  
   !AA il faudra sortir ces memes champs en leur ajoutant une dimension,  
   !AA c'est a dire nbsrf (nbre de subsurface).  
   
   ! Auteur(s) Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818  
   ! Objet: interface de "couche limite" (diffusion verticale)  
   
   ! Arguments:  
   ! dtime----input-R- interval du temps (secondes)  
   ! itap-----input-I- numero du pas de temps  
   ! date0----input-R- jour initial  
   ! t--------input-R- temperature (K)  
   ! q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)  
   ! u--------input-R- vitesse u  
   ! v--------input-R- vitesse v  
   ! ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin)  
   ! paprs----input-R- pression a intercouche (Pa)  
   ! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)  
   ! radsol---input-R- flux radiatif net (positif vers le sol) en W/m**2  
   ! rlat-----input-R- latitude en degree  
   ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)  
   ! cufi-----input-R- resolution des mailles en x (m)  
   ! cvfi-----input-R- resolution des mailles en y (m)  
   
   ! d_t------output-R- le changement pour "t"  
   ! d_q------output-R- le changement pour "q"  
   ! d_u------output-R- le changement pour "u"  
   ! d_v------output-R- le changement pour "v"  
   ! d_ts-----output-R- le changement pour "ts"  
   ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)  
   !                    (orientation positive vers le bas)  
   ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)  
   ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! dflux_t derive du flux sensible  
   ! dflux_q derive du flux latent  
   !IM "slab" ocean  
   ! flux_g---output-R-  flux glace (pour OCEAN='slab  ')  
   ! flux_o---output-R-  flux ocean (pour OCEAN='slab  ')  
   ! tslab-in/output-R temperature du slab ocean (en Kelvin) ! uniqmnt pour slab  
   ! seaice---output-R-  glace de mer (kg/m2) (pour OCEAN='slab  ')  
   !cc  
   ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige  
   ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la  
   !           hauteur de neige, en kg/m2/s  
   !AA on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans  
   !AA la premiere couche  
   !AA ces 4 variables sont maintenant traites dans phytrac  
   ! itr--------input-I- nombre de traceurs  
   ! tr---------input-R- q. de traceurs  
   ! flux_surf--input-R- flux de traceurs a la surface  
   ! d_tr-------output-R tendance de traceurs  
   !IM cf. AM : PBL  
   ! trmb1-------deep_cape  
   ! trmb2--------inhibition  
   ! trmb3-------Point Omega  
   ! Cape(klon)-------Cape du thermique  
   ! EauLiq(klon)-------Eau liqu integr du thermique  
   ! ctei(klon)-------Critere d'instab d'entrainmt des nuages de CL  
   ! lcl------- Niveau de condensation  
   ! pblh------- HCL  
   ! pblT------- T au nveau HCL  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   
   USE ioipsl, ONLY : histbeg_totreg, histdef, histend, histsync, &  
        histwrite, ymds2ju  
   USE dimens_m, ONLY : iim, jjm  
   USE indicesol, ONLY : epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf  
   USE dimphy, ONLY : klev, klon, zmasq  
   USE dimsoil, ONLY : nsoilmx  
   USE temps, ONLY : annee_ref, itau_phy  
   USE dynetat0_m, ONLY : day_ini  
   USE iniprint, ONLY : prt_level  
   USE yomcst, ONLY : rd, rg, rkappa  
   USE conf_phys_m, ONLY : iflag_pbl  
   USE gath_cpl, ONLY : gath2cpl  
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
5    REAL, INTENT (IN) :: dtime  contains
   REAL date0  
   INTEGER, INTENT (IN) :: itap  
   REAL t(klon, klev), q(klon, klev)  
   REAL u(klon, klev), v(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: paprs(klon, klev+1)  
   REAL, INTENT (IN) :: pplay(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: rlon(klon), rlat(klon)  
   REAL cufi(klon), cvfi(klon)  
   REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)  
   REAL d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)  
   REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)  
   REAL dflux_t(klon), dflux_q(klon)  
   !IM "slab" ocean  
   REAL flux_o(klon), flux_g(klon)  
   REAL y_flux_o(klon), y_flux_g(klon)  
   REAL tslab(klon), ytslab(klon)  
   REAL seaice(klon), y_seaice(klon)  
   REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)  
   REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)  
   REAL run_off_lic_0(klon), y_run_off_lic_0(klon)  
   
   REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)  
   REAL rugmer(klon), agesno(klon, nbsrf)  
   REAL, INTENT (IN) :: rugoro(klon)  
   REAL cdragh(klon), cdragm(klon)  
   ! jour de l'annee en cours                  
   INTEGER jour  
   REAL rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal      
   ! taux CO2 atmosphere                      
   REAL co2_ppm  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: debut  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: lafin  
   LOGICAL ok_veget  
   CHARACTER (len=*), INTENT (IN) :: ocean  
   INTEGER npas, nexca  
   
   REAL pctsrf(klon, nbsrf)  
   REAL ts(klon, nbsrf)  
   REAL d_ts(klon, nbsrf)  
   REAL snow(klon, nbsrf)  
   REAL qsurf(klon, nbsrf)  
   REAL evap(klon, nbsrf)  
   REAL albe(klon, nbsrf)  
   REAL alblw(klon, nbsrf)  
   
   REAL fluxlat(klon, nbsrf)  
   
   REAL rain_f(klon), snow_f(klon)  
   REAL fder(klon)  
   
   REAL sollw(klon, nbsrf), solsw(klon, nbsrf), sollwdown(klon)  
   REAL rugos(klon, nbsrf)  
   ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface  
   REAL pctsrf_new(klon, nbsrf)  
   
   REAL zcoefh(klon, klev)  
   REAL zu1(klon)  
   REAL zv1(klon)  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: soil_model  
   !IM ajout seuils cdrm, cdrh  
   REAL cdmmax, cdhmax  
   
   REAL ksta, ksta_ter  
   LOGICAL ok_kzmin  
   
   REAL ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)  
   REAL ytsoil(klon, nsoilmx)  
   REAL qsol(klon)  
   
   EXTERNAL clqh, clvent, coefkz, calbeta, cltrac  
   
   REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)  
   REAL yalb(klon)  
   REAL yalblw(klon)  
   REAL yu1(klon), yv1(klon)  
   REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon), yqsol(klon)  
   REAL yrain_f(klon), ysnow_f(klon)  
   REAL ysollw(klon), ysolsw(klon), ysollwdown(klon)  
   REAL yfder(klon), ytaux(klon), ytauy(klon)  
   REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)  
   
   REAL yfluxlat(klon)  
   
   REAL y_d_ts(klon)  
   REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)  
   REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)  
   REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)  
   REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)  
   REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)  
   REAL ycoefh(klon, klev), ycoefm(klon, klev)  
   REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)  
   REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)  
   REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)  
   
   LOGICAL ok_nonloc  
   PARAMETER (ok_nonloc=.FALSE.)  
   REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)  
   
   !IM 081204 hcl_Anne ? BEG  
   REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)  
   REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)  
   REAL ykmq(klon, klev+1)  
   REAL yq2(klon, klev+1), q2(klon, klev+1, nbsrf)  
   REAL q2diag(klon, klev+1)  
   !IM 081204 hcl_Anne ? END  
   
   REAL u1lay(klon), v1lay(klon)  
   REAL delp(klon, klev)  
   INTEGER i, k, nsrf  
   
   INTEGER ni(klon), knon, j  
   ! Introduction d'une variable "pourcentage potentiel" pour tenir compte  
   ! des eventuelles apparitions et/ou disparitions de la glace de mer  
   REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)  
   
   REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.  
   
   ! maf pour sorties IOISPL en cas de debugagage  
   
   CHARACTER (80) cldebug  
   SAVE cldebug  
   CHARACTER (8) cl_surf(nbsrf)  
   SAVE cl_surf  
   INTEGER nhoridbg, nidbg  
   SAVE nhoridbg, nidbg  
   INTEGER ndexbg(iim*(jjm+1))  
   REAL zx_lon(iim, jjm+1), zx_lat(iim, jjm+1), zjulian  
   REAL tabindx(klon)  
   REAL debugtab(iim, jjm+1)  
   LOGICAL first_appel  
   SAVE first_appel  
   DATA first_appel/ .TRUE./  
   LOGICAL :: debugindex = .FALSE.  
   INTEGER idayref  
   REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)  
   REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)  
   
   REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)  
   REAL yustar(klon)  
   ! -- LOOP  
   REAL yu10mx(klon)  
   REAL yu10my(klon)  
   REAL ywindsp(klon)  
   ! -- LOOP  
   
   REAL yt10m(klon), yq10m(klon)  
   !IM cf. AM : pbl, hbtm2 (Comme les autres diagnostics on cumule ds  
   ! physiq ce qui permet de sortir les grdeurs par sous surface)  
   REAL pblh(klon, nbsrf)  
   REAL plcl(klon, nbsrf)  
   REAL capcl(klon, nbsrf)  
   REAL oliqcl(klon, nbsrf)  
   REAL cteicl(klon, nbsrf)  
   REAL pblt(klon, nbsrf)  
   REAL therm(klon, nbsrf)  
   REAL trmb1(klon, nbsrf)  
   REAL trmb2(klon, nbsrf)  
   REAL trmb3(klon, nbsrf)  
   REAL ypblh(klon)  
   REAL ylcl(klon)  
   REAL ycapcl(klon)  
   REAL yoliqcl(klon)  
   REAL ycteicl(klon)  
   REAL ypblt(klon)  
   REAL ytherm(klon)  
   REAL ytrmb1(klon)  
   REAL ytrmb2(klon)  
   REAL ytrmb3(klon)  
   REAL y_cd_h(klon), y_cd_m(klon)  
   REAL uzon(klon), vmer(klon)  
   REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)  
   REAL psfce(klon), patm(klon)  
   
   REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)  
   REAL rugo1(klon)  
   
   ! utiliser un jeu de fonctions simples                
   LOGICAL zxli  
   PARAMETER (zxli=.FALSE.)  
   
   REAL zt, zqs, zdelta, zcor  
   REAL t_coup  
   PARAMETER (t_coup=273.15)  
   
   CHARACTER (len=20) :: modname = 'clmain'  
   LOGICAL check  
   PARAMETER (check=.FALSE.)  
   
   !------------------------------------------------------------  
   
   ! initialisation Anne  
   ytherm = 0.  
   
   IF (check) THEN  
      PRINT *, modname, '  klon=', klon  
   END IF  
   
   IF (debugindex .AND. first_appel) THEN  
      first_appel = .FALSE.  
   
      ! initialisation sorties netcdf  
   
      idayref = day_ini  
      CALL ymds2ju(annee_ref, 1, idayref, 0.0, zjulian)  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlon, zx_lon)  
      DO i = 1, iim  
         zx_lon(i, 1) = rlon(i+1)  
         zx_lon(i, jjm+1) = rlon(i+1)  
      END DO  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlat, zx_lat)  
      cldebug = 'sous_index'  
      CALL histbeg_totreg(cldebug, zx_lon(:, 1), zx_lat(1, :), 1, &  
           iim, 1, jjm+1, itau_phy, zjulian, dtime, nhoridbg, nidbg)  
      ! no vertical axis  
      cl_surf(1) = 'ter'  
      cl_surf(2) = 'lic'  
      cl_surf(3) = 'oce'  
      cl_surf(4) = 'sic'  
      DO nsrf = 1, nbsrf  
         CALL histdef(nidbg, cl_surf(nsrf), cl_surf(nsrf), '-', iim, jjm+1, &  
              nhoridbg, 1, 1, 1, -99, 'inst', dtime, dtime)  
      END DO  
      CALL histend(nidbg)  
      CALL histsync(nidbg)  
   END IF  
   
   DO k = 1, klev ! epaisseur de couche  
      DO i = 1, klon  
         delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)  
      END DO  
   END DO  
   DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche  
      zx_alf1 = 1.0  
      zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1  
      u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2  
      v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2  
   END DO  
   
   ! initialisation:  
   
   DO i = 1, klon  
      rugmer(i) = 0.0  
      cdragh(i) = 0.0  
      cdragm(i) = 0.0  
      dflux_t(i) = 0.0  
      dflux_q(i) = 0.0  
      zu1(i) = 0.0  
      zv1(i) = 0.0  
   END DO  
   ypct = 0.0  
   yts = 0.0  
   ysnow = 0.0  
   yqsurf = 0.0  
   yalb = 0.0  
   yalblw = 0.0  
   yrain_f = 0.0  
   ysnow_f = 0.0  
   yfder = 0.0  
   ytaux = 0.0  
   ytauy = 0.0  
   ysolsw = 0.0  
   ysollw = 0.0  
   ysollwdown = 0.0  
   yrugos = 0.0  
   yu1 = 0.0  
   yv1 = 0.0  
   yrads = 0.0  
   ypaprs = 0.0  
   ypplay = 0.0  
   ydelp = 0.0  
   yu = 0.0  
   yv = 0.0  
   yt = 0.0  
   yq = 0.0  
   pctsrf_new = 0.0  
   y_flux_u = 0.0  
   y_flux_v = 0.0  
   !$$ PB  
   y_dflux_t = 0.0  
   y_dflux_q = 0.0  
   ytsoil = 999999.  
   yrugoro = 0.  
   ! -- LOOP  
   yu10mx = 0.0  
   yu10my = 0.0  
   ywindsp = 0.0  
   ! -- LOOP  
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      DO i = 1, klon  
         d_ts(i, nsrf) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !§§§ PB  
   yfluxlat = 0.  
   flux_t = 0.  
   flux_q = 0.  
   flux_u = 0.  
   flux_v = 0.  
   DO k = 1, klev  
      DO i = 1, klon  
         d_t(i, k) = 0.0  
         d_q(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_t(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_q(i, k) = 0.0  
         d_u(i, k) = 0.0  
         d_v(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_u(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_v(i, k) = 0.0  
         zcoefh(i, k) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !AA      IF (itr.GE.1) THEN  
   !AA      DO it = 1, itr  
   !AA      DO k = 1, klev  
   !AA      DO i = 1, klon  
   !AA         d_tr(i, k, it) = 0.0  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDIF  
   
   
   ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:  
   
   ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On considere ici qu'on  
   ! peut avoir potentiellementdela glace sur tout le domaine oceanique  
   ! (a affiner)  
   
   pctsrf_pot = pctsrf  
   pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq  
   pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq  
   
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      ! chercher les indices:  
      ni = 0  
      knon = 0  
      DO i = 1, klon  
         ! pour determiner le domaine a traiter on utilise les surfaces  
         ! "potentielles"  
         IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN  
            knon = knon + 1  
            ni(knon) = i  
         END IF  
      END DO  
   
      IF (check) THEN  
         PRINT *, 'CLMAIN, nsrf, knon =', nsrf, knon  
      END IF  
   
      ! variables pour avoir une sortie IOIPSL des INDEX  
      IF (debugindex) THEN  
         tabindx = 0.  
         DO i = 1, knon  
            tabindx(i) = real(i)  
         END DO  
         debugtab = 0.  
         ndexbg = 0  
         CALL gath2cpl(tabindx, debugtab, klon, knon, iim, jjm, ni)  
         CALL histwrite(nidbg, cl_surf(nsrf), itap, debugtab)  
      END IF  
   
      IF (knon==0) CYCLE  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)  
         yts(j) = ts(i, nsrf)  
         ytslab(i) = tslab(i)  
         ysnow(j) = snow(i, nsrf)  
         yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)  
         yalb(j) = albe(i, nsrf)  
         yalblw(j) = alblw(i, nsrf)  
         yrain_f(j) = rain_f(i)  
         ysnow_f(j) = snow_f(i)  
         yagesno(j) = agesno(i, nsrf)  
         yfder(j) = fder(i)  
         ytaux(j) = flux_u(i, 1, nsrf)  
         ytauy(j) = flux_v(i, 1, nsrf)  
         ysolsw(j) = solsw(i, nsrf)  
         ysollw(j) = sollw(i, nsrf)  
         ysollwdown(j) = sollwdown(i)  
         yrugos(j) = rugos(i, nsrf)  
         yrugoro(j) = rugoro(i)  
         yu1(j) = u1lay(i)  
         yv1(j) = v1lay(i)  
         yrads(j) = ysolsw(j) + ysollw(j)  
         ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)  
         y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)  
         yu10mx(j) = u10m(i, nsrf)  
         yu10my(j) = v10m(i, nsrf)  
         ywindsp(j) = sqrt(yu10mx(j)*yu10mx(j)+yu10my(j)*yu10my(j))  
      END DO  
   
      !     IF bucket model for continent, copy soil water content  
      IF (nsrf==is_ter .AND. .NOT. ok_veget) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            yqsol(j) = qsol(i)  
         END DO  
      ELSE  
         yqsol = 0.  
      END IF  
      !$$$ PB ajour pour soil  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)  
         END DO  
      END DO  
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ypaprs(j, k) = paprs(i, k)  
            ypplay(j, k) = pplay(i, k)  
            ydelp(j, k) = delp(i, k)  
            yu(j, k) = u(i, k)  
            yv(j, k) = v(i, k)  
            yt(j, k) = t(i, k)  
            yq(j, k) = q(i, k)  
         END DO  
      END DO  
   
      ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange  
      CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts,&  
           yrugos, yu, yv, yt, yq, yqsurf, ycoefm, ycoefh)  
      !IM 081204 BEG  
      !CR test  
      IF (iflag_pbl==1) THEN  
         !IM 081204 END  
         CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)  
         DO k = 1, klev  
            DO i = 1, knon  
               ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
               ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
            END DO  
         END DO  
      END IF  
   
      !IM cf JLD : on seuille ycoefm et ycoefh  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            !           ycoefm(j, 1)=min(ycoefm(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefm(j, 1) = min(ycoefm(j, 1), cdmmax)  
            !           ycoefh(j, 1)=min(ycoefh(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefh(j, 1) = min(ycoefh(j, 1), cdhmax)  
         END DO  
      END IF  
   
   
      !IM: 261103  
      IF (ok_kzmin) THEN  
         !IM cf FH: 201103 BEG  
         !   Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables.  
         CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, ycoefm, ycoefm0, &  
              ycoefh0)  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm(2:klon-1, 2), 'KZ         ')  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm0(2:klon-1, 2), 'KZMIN      ')  
   
         IF (1==1) THEN  
            DO k = 1, klev  
               DO i = 1, knon  
                  ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
                  ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
               END DO  
            END DO  
         END IF  
         !IM cf FH: 201103 END  
         !IM: 261103  
      END IF !ok_kzmin  
   
      IF (iflag_pbl>=3) THEN  
   
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
         ! MELLOR ET YAMADA adapte a Mars Richard Fournier et Frederic Hourdin  
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
         yzlay(1:knon, 1) = rd*yt(1:knon, 1)/(0.5*(ypaprs(1:knon, &  
              1)+ypplay(1:knon, 1)))*(ypaprs(1:knon, 1)-ypplay(1:knon, 1))/rg  
         DO k = 2, klev  
            yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &  
                 + rd*0.5*(yt(1:knon, k-1) +yt(1: knon, k)) &  
                 / ypaprs(1:knon, k) *(ypplay(1:knon, k-1)-ypplay(1:knon, k))/ &  
                 rg  
         END DO  
         DO k = 1, klev  
            yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &  
                 / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))  
         END DO  
         yzlev(1:knon, 1) = 0.  
         yzlev(1:knon, klev+1) = 2.*yzlay(1:knon, klev) - yzlay(1:knon, klev-1)  
         DO k = 2, klev  
            yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))  
         END DO  
         DO k = 1, klev + 1  
            DO j = 1, knon  
               i = ni(j)  
               yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)  
            END DO  
         END DO  
   
   
         !   Bug introduit volontairement pour converger avec les resultats  
         !  du papier sur les thermiques.  
         IF (1==1) THEN  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         ELSE  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         END IF  
         CALL ustarhb(knon, yu, yv, y_cd_m, yustar)  
   
         IF (prt_level>9) THEN  
            PRINT *, 'USTAR = ', yustar  
         END IF  
   
         !   iflag_pbl peut etre utilise comme longuer de melange  
   
         IF (iflag_pbl>=11) THEN  
            CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, iflag_pbl)  
         ELSE  
            CALL yamada4(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)  
         END IF  
   
         ycoefm(1:knon, 1) = y_cd_m(1:knon)  
         ycoefh(1:knon, 1) = y_cd_h(1:knon)  
         ycoefm(1:knon, 2:klev) = ykmm(1:knon, 2:klev)  
         ycoefh(1:knon, 2:klev) = ykmn(1:knon, 2:klev)  
   
   
      END IF  
   
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
      ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"  
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yu, ypaprs, ypplay, &  
           ydelp, y_d_u, y_flux_u)  
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yv, ypaprs, ypplay, &  
           ydelp, y_d_v, y_flux_v)  
   
      ! pour le couplage  
      ytaux = y_flux_u(:, 1)  
      ytauy = y_flux_v(:, 1)  
   
      ! FH modif sur le cdrag temperature  
      !$$$PB : déplace dans clcdrag  
      !$$$      do i=1, knon  
      !$$$         ycoefh(i, 1)=ycoefm(i, 1)*0.8  
      !$$$      enddo  
   
      ! calculer la diffusion de "q" et de "h"  
      CALL clqh(dtime, itap, date0, jour, debut, lafin, rlon, rlat,&  
           cufi, cvfi, knon, nsrf, ni, pctsrf, soil_model, ytsoil,&  
           yqsol, ok_veget, ocean, npas, nexca, rmu0, co2_ppm, yrugos,&  
           yrugoro, yu1, yv1, ycoefh, yt, yq, yts, ypaprs, ypplay,&  
           ydelp, yrads, yalb, yalblw, ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, &  
           yfder, ytaux, ytauy, ywindsp, ysollw, ysollwdown, ysolsw,&  
           yfluxlat, pctsrf_new, yagesno, y_d_t, y_d_q, y_d_ts,&  
           yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q,&  
           y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0, y_flux_o, y_flux_g,&  
           ytslab, y_seaice)  
   
      ! calculer la longueur de rugosite sur ocean  
      yrugm = 0.  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            yrugm(j) = 0.018*ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &  
                 0.11*14E-6/sqrt(ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))  
            yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))  
         END DO  
      END IF  
      DO j = 1, knon  
         y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)  
         y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)  
         yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)  
         yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)  
      END DO  
   
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ycoefh(j, k) = ycoefh(j, k)*ypct(j)  
            ycoefm(j, k) = ycoefm(j, k)*ypct(j)  
            y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)  
            y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)  
            !§§§ PB  
            flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)  
            flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)  
            flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)  
            flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)  
            !$$$ PB        y_flux_t(j, k) = y_flux_t(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_q(j, k) = y_flux_q(j, k) * ypct(j)  
            y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)  
            y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_u(j, k) = y_flux_u(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_v(j, k) = y_flux_v(j, k) * ypct(j)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)  
   
      albe(:, nsrf) = 0.  
      alblw(:, nsrf) = 0.  
      snow(:, nsrf) = 0.  
      qsurf(:, nsrf) = 0.  
      rugos(:, nsrf) = 0.  
      fluxlat(:, nsrf) = 0.  
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)  
         albe(i, nsrf) = yalb(j)  
         alblw(i, nsrf) = yalblw(j)  
         snow(i, nsrf) = ysnow(j)  
         qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)  
         rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)  
         fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)  
         !$$$ pb         rugmer(i) = yrugm(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugmer(i) = yrugm(j)  
            rugos(i, nsrf) = yrugm(j)  
         END IF  
         !IM cf JLD ??  
         agesno(i, nsrf) = yagesno(j)  
         fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)  
         ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)  
         cdragh(i) = cdragh(i) + ycoefh(j, 1)  
         cdragm(i) = cdragm(i) + ycoefm(j, 1)  
         dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)  
         dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)  
         zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)  
         zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)  
      END DO  
      IF (nsrf==is_ter) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            qsol(i) = yqsol(j)  
         END DO  
      END IF  
      IF (nsrf==is_lic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)  
         END DO  
      END IF  
      !$$$ PB ajout pour soil  
      ftsoil(:, :, nsrf) = 0.  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         DO k = 1, klev  
            d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)  
            d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)  
            !$$$ PB        flux_t(i, k) = flux_t(i, k) + y_flux_t(j, k)  
            !$$$         flux_q(i, k) = flux_q(i, k) + y_flux_q(j, k)  
            d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)  
            d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)  
            !$$$  PB       flux_u(i, k) = flux_u(i, k) + y_flux_u(j, k)  
            !$$$         flux_v(i, k) = flux_v(i, k) + y_flux_v(j, k)  
            zcoefh(i, k) = zcoefh(i, k) + ycoefh(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      !cc diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)  
         vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)  
         tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)  
         qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)  
         zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &  
              1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))  
         tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)  
         rugo1(j) = yrugos(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugo1(j) = rugos(i, nsrf)  
         END IF  
         psfce(j) = ypaprs(j, 1)  
         patm(j) = ypplay(j, 1)  
   
         qairsol(j) = yqsurf(j)  
      END DO  
   
      CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, zgeo1, &  
           tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, yt10m, yq10m, &  
           yu10m, yustar)  
      !IM 081204 END  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         t2m(i, nsrf) = yt2m(j)  
         q2m(i, nsrf) = yq2m(j)  
   
         ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman  
         u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
         v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
   
      END DO  
   
      !IM cf AM : pbl, HBTM  
      DO i = 1, knon  
         y_cd_h(i) = ycoefh(i, 1)  
         y_cd_m(i) = ycoefm(i, 1)  
      END DO  
      !     print*, 'appel hbtm2'  
      CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yt10m, yq2m, yq10m, yustar, y_flux_t, &  
           y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh, ycapcl, yoliqcl, ycteicl, ypblt, ytherm, &  
           ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)  
      !     print*, 'fin hbtm2'  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         pblh(i, nsrf) = ypblh(j)  
         plcl(i, nsrf) = ylcl(j)  
         capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)  
         oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)  
         cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)  
         pblt(i, nsrf) = ypblt(j)  
         therm(i, nsrf) = ytherm(j)  
         trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)  
         trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)  
         trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)  
      END DO  
   
   
      DO j = 1, knon  
         DO k = 1, klev + 1  
            i = ni(j)  
            q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)  
         END DO  
      END DO  
      !IM "slab" ocean  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            ! on projette sur la grille globale  
            i = ni(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_oce)>epsfra) THEN  
               flux_o(i) = y_flux_o(j)  
            ELSE  
               flux_o(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
      END IF  
   
      IF (nsrf==is_sic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            !IM 230604 on pondere lorsque l'on fait le bilan au sol :  flux_g(i) = y_flux_g(j)*ypct(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_sic)>epsfra) THEN  
               flux_g(i) = y_flux_g(j)  
            ELSE  
               flux_g(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
   
      END IF  
      !nsrf.EQ.is_sic                                              
      IF (ocean=='slab  ') THEN  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            tslab(1:klon) = ytslab(1:klon)  
            seaice(1:klon) = y_seaice(1:klon)  
            !nsrf                                                        
         END IF  
         !OCEAN                                                        
      END IF  
   END DO  
6    
7    ! On utilise les nouvelles surfaces    SUBROUTINE clmain(dtime, pctsrf, t, q, u, v, jour, rmu0, ts, cdmmax, &
8    ! A rajouter: conservation de l'albedo         cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil, qsol, paprs, pplay, snow, &
9           qsurf, evap, falbe, fluxlat, rain_fall, snow_f, solsw, sollw, fder, &
10           rlat, rugos, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v, d_ts, flux_t, flux_q, &
11           flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2, dflux_t, dflux_q, ycoefh, zu1, &
12           zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh, capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, &
13           trmb1, trmb2, trmb3, plcl, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)
14    
15        ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19
16        ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS), date: 1993/08/18
17        ! Objet : interface de couche limite (diffusion verticale)
18    
19        ! Tout ce qui a trait aux traceurs est dans "phytrac". Le calcul
20        ! de la couche limite pour les traceurs se fait avec "cltrac" et
21        ! ne tient pas compte de la diff\'erentiation des sous-fractions
22        ! de sol.
23    
24        ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'\'echanges et le vent
25        ! dans la premi\`ere couche, trois champs ont \'et\'e cr\'e\'es : "ycoefh",
26        ! "zu1" et "zv1". Nous avons moyenn\'e les valeurs de ces trois
27        ! champs sur les quatre sous-surfaces du mod\`ele.
28    
29        use clqh_m, only: clqh
30        use clvent_m, only: clvent
31        use coefkz_m, only: coefkz
32        use coefkzmin_m, only: coefkzmin
33        USE conf_gcm_m, ONLY: prt_level, lmt_pas
34        USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
35        USE dimphy, ONLY: klev, klon, zmasq
36        USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
37        use hbtm_m, only: hbtm
38        USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
39        USE interfoce_lim_m, ONLY: interfoce_lim
40        use stdlevvar_m, only: stdlevvar
41        USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rkappa
42        use time_phylmdz, only: itap
43        use ustarhb_m, only: ustarhb
44        use vdif_kcay_m, only: vdif_kcay
45        use yamada4_m, only: yamada4
46    
47        REAL, INTENT(IN):: dtime ! interval du temps (secondes)
48    
49        REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)
50        ! tableau des pourcentages de surface de chaque maille
51    
52        REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)
53        REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg/kg)
54        REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse
55        INTEGER, INTENT(IN):: jour ! jour de l'annee en cours
56        REAL, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal    
57        REAL, INTENT(IN):: ts(klon, nbsrf) ! temperature du sol (en Kelvin)
58        REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
59        REAL, INTENT(IN):: ksta, ksta_ter
60        LOGICAL, INTENT(IN):: ok_kzmin
61    
62        REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
63        ! soil temperature of surface fraction
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, INTENT(inout):: snow(klon, nbsrf)
71        REAL qsurf(klon, nbsrf)
72        REAL evap(klon, nbsrf)
73        REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)
74    
75        REAL fluxlat(klon, nbsrf)
76    
77        REAL, intent(in):: rain_fall(klon)
78        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
79    
80        REAL, intent(in):: snow_f(klon)
81        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
82    
83        REAL, INTENT(IN):: solsw(klon, nbsrf), sollw(klon, nbsrf)
84        REAL, intent(in):: fder(klon)
85        REAL, INTENT(IN):: rlat(klon) ! latitude en degr\'es
86    
87        REAL, intent(inout):: rugos(klon, nbsrf) ! longueur de rugosit\'e (en m)
88    
89        real agesno(klon, nbsrf)
90        REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
91    
92        REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)
93        ! d_t------output-R- le changement pour "t"
94        ! d_q------output-R- le changement pour "q"
95    
96        REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
97        ! changement pour "u" et "v"
98    
99        REAL, intent(out):: d_ts(klon, nbsrf) ! le changement pour "ts"
100    
101        REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)
102        ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)
103        !                    (orientation positive vers le bas)
104        ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)
105    
106        REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)
107        ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
108        ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
109    
110        REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
111        real q2(klon, klev+1, nbsrf)
112    
113        REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)
114        ! dflux_t derive du flux sensible
115        ! dflux_q derive du flux latent
116        ! IM "slab" ocean
117    
118        REAL, intent(out):: ycoefh(klon, klev)
119        REAL, intent(out):: zu1(klon)
120        REAL zv1(klon)
121        REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
122        REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)
123    
124        ! Ionela Musat cf. Anne Mathieu : planetary boundary layer, hbtm
125        ! (Comme les autres diagnostics on cumule dans physiq ce qui
126        ! permet de sortir les grandeurs par sous-surface)
127        REAL pblh(klon, nbsrf) ! height of planetary boundary layer
128        REAL capcl(klon, nbsrf)
129        REAL oliqcl(klon, nbsrf)
130        REAL cteicl(klon, nbsrf)
131        REAL pblt(klon, nbsrf)
132        ! pblT------- T au nveau HCL
133        REAL therm(klon, nbsrf)
134        REAL trmb1(klon, nbsrf)
135        ! trmb1-------deep_cape
136        REAL trmb2(klon, nbsrf)
137        ! trmb2--------inhibition
138        REAL trmb3(klon, nbsrf)
139        ! trmb3-------Point Omega
140        REAL plcl(klon, nbsrf)
141        REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)
142        ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige
143        ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
144        !           hauteur de neige, en kg/m2/s
145        REAL run_off_lic_0(klon)
146    
147        ! Local:
148    
149        LOGICAL:: firstcal = .true.
150    
151        ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
152        REAL, save:: pctsrf_new_oce(klon)
153        REAL, save:: pctsrf_new_sic(klon)
154    
155        REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
156        real y_run_off_lic_0(klon)
157    
158        REAL rugmer(klon)
159    
160        REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
161    
162        REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)
163        REAL yalb(klon)
164        REAL yu1(klon), yv1(klon)
165        ! on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans
166        ! la premiere couche
167        REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
168    
169        real yqsol(klon)
170        ! column-density of water in soil, in kg m-2
171    
172        REAL yrain_f(klon)
173        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
174    
175        REAL ysnow_f(klon)
176        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
177    
178        REAL yfder(klon)
179        REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)
180    
181        REAL yfluxlat(klon)
182    
183        REAL y_d_ts(klon)
184        REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
185        REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
186        REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)
187        REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)
188        REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
189        REAL coefh(klon, klev), coefm(klon, klev)
190        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
191        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
192        REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
193    
194        REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)
195    
196        REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)
197        REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)
198        REAL ykmq(klon, klev+1)
199        REAL yq2(klon, klev+1)
200        REAL q2diag(klon, klev+1)
201    
202        REAL u1lay(klon), v1lay(klon)
203        REAL delp(klon, klev)
204        INTEGER i, k, nsrf
205    
206        INTEGER ni(klon), knon, j
207    
208        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
209        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
210        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
211    
212        REAL zx_alf1, zx_alf2 ! valeur ambiante par extrapolation
213    
214        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)
215        REAL yustar(klon)
216    
217        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
218        REAL ypblh(klon)
219        REAL ylcl(klon)
220        REAL ycapcl(klon)
221        REAL yoliqcl(klon)
222        REAL ycteicl(klon)
223        REAL ypblt(klon)
224        REAL ytherm(klon)
225        REAL ytrmb1(klon)
226        REAL ytrmb2(klon)
227        REAL ytrmb3(klon)
228        REAL uzon(klon), vmer(klon)
229        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
230        REAL psfce(klon), patm(klon)
231    
232        REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
233        REAL rugo1(klon)
234    
235        ! utiliser un jeu de fonctions simples              
236        LOGICAL zxli
237        PARAMETER (zxli=.FALSE.)
238    
239        !------------------------------------------------------------
240    
241        ytherm = 0.
242    
243        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
244           DO i = 1, klon
245              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)
246           END DO
247        END DO
248        DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche
249           zx_alf1 = 1.0
250           zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
251           u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2
252           v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2
253        END DO
254    
255        ! Initialization:
256        rugmer = 0.
257        cdragh = 0.
258        cdragm = 0.
259        dflux_t = 0.
260        dflux_q = 0.
261        zu1 = 0.
262        zv1 = 0.
263        ypct = 0.
264        yts = 0.
265        ysnow = 0.
266        yqsurf = 0.
267        yrain_f = 0.
268        ysnow_f = 0.
269        yfder = 0.
270        yrugos = 0.
271        yu1 = 0.
272        yv1 = 0.
273        yrads = 0.
274        ypaprs = 0.
275        ypplay = 0.
276        ydelp = 0.
277        yu = 0.
278        yv = 0.
279        yt = 0.
280        yq = 0.
281        y_flux_u = 0.
282        y_flux_v = 0.
283        y_dflux_t = 0.
284        y_dflux_q = 0.
285        ytsoil = 999999.
286        yrugoro = 0.
287        d_ts = 0.
288        yfluxlat = 0.
289        flux_t = 0.
290        flux_q = 0.
291        flux_u = 0.
292        flux_v = 0.
293        d_t = 0.
294        d_q = 0.
295        d_u = 0.
296        d_v = 0.
297        ycoefh = 0.
298    
299        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
300        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
301        ! (\`a affiner)
302    
303        pctsrf_pot(:, is_ter) = pctsrf(:, is_ter)
304        pctsrf_pot(:, is_lic) = pctsrf(:, is_lic)
305        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
306        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
307    
308        ! Tester si c'est le moment de lire le fichier:
309        if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
310           CALL interfoce_lim(jour, pctsrf_new_oce, pctsrf_new_sic)
311        endif
312    
313        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
314    
315        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
316           ! Chercher les indices :
317           ni = 0
318           knon = 0
319           DO i = 1, klon
320              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
321              ! "potentielles"
322              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
323                 knon = knon + 1
324                 ni(knon) = i
325              END IF
326           END DO
327    
328           if_knon: IF (knon /= 0) then
329              DO j = 1, knon
330                 i = ni(j)
331                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
332                 yts(j) = ts(i, nsrf)
333                 ysnow(j) = snow(i, nsrf)
334                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
335                 yalb(j) = falbe(i, nsrf)
336                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
337                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
338                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
339                 yfder(j) = fder(i)
340                 yrugos(j) = rugos(i, nsrf)
341                 yrugoro(j) = rugoro(i)
342                 yu1(j) = u1lay(i)
343                 yv1(j) = v1lay(i)
344                 yrads(j) = solsw(i, nsrf) + sollw(i, nsrf)
345                 ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)
346                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
347              END DO
348    
349              ! For continent, copy soil water content
350              IF (nsrf == is_ter) THEN
351                 yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
352              ELSE
353                 yqsol = 0.
354              END IF
355    
356              DO k = 1, nsoilmx
357                 DO j = 1, knon
358                    i = ni(j)
359                    ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)
360                 END DO
361              END DO
362    
363              DO k = 1, klev
364                 DO j = 1, knon
365                    i = ni(j)
366                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
367                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
368                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
369                    yu(j, k) = u(i, k)
370                    yv(j, k) = v(i, k)
371                    yt(j, k) = t(i, k)
372                    yq(j, k) = q(i, k)
373                 END DO
374              END DO
375    
376              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
377              CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts, yrugos, &
378                   yu, yv, yt, yq, yqsurf, coefm(:knon, :), coefh(:knon, :))
379              IF (iflag_pbl == 1) THEN
380                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)
381                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
382                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
383              END IF
384    
385              ! on met un seuil pour coefm et coefh
386              IF (nsrf == is_oce) THEN
387                 coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)
388                 coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)
389              END IF
390    
391              IF (ok_kzmin) THEN
392                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
393                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
394                      coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)
395                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
396                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
397              END IF
398    
399              IF (iflag_pbl >= 3) THEN
400                 ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et
401                 ! Fr\'ed\'eric Hourdin
402                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
403                      + ypplay(:knon, 1))) &
404                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
405                 DO k = 2, klev
406                    yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &
407                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
408                         / ypaprs(1:knon, k) &
409                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
410                 END DO
411                 DO k = 1, klev
412                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &
413                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))
414                 END DO
415                 yzlev(1:knon, 1) = 0.
416                 yzlev(:knon, klev+1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
417                      - yzlay(:knon, klev - 1)
418                 DO k = 2, klev
419                    yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))
420                 END DO
421                 DO k = 1, klev + 1
422                    DO j = 1, knon
423                       i = ni(j)
424                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
425                    END DO
426                 END DO
427    
428                 CALL ustarhb(knon, yu, yv, coefm(:knon, 1), yustar)
429                 IF (prt_level > 9) PRINT *, 'USTAR = ', yustar
430    
431                 ! iflag_pbl peut \^etre utilis\'e comme longueur de m\'elange
432    
433                 IF (iflag_pbl >= 11) THEN
434                    CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, ypaprs, yzlev, yzlay, yu, yv, &
435                         yteta, coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, &
436                         iflag_pbl)
437                 ELSE
438                    CALL yamada4(knon, dtime, rg, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &
439                         coefm(:knon, 1), yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)
440                 END IF
441    
442                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
443                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
444              END IF
445    
446              ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
447              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, &
448                   ypplay, ydelp, y_d_u, y_flux_u)
449              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, &
450                   ypplay, ydelp, y_d_v, y_flux_v)
451    
452              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
453              CALL clqh(dtime, jour, firstcal, rlat, knon, nsrf, ni(:knon), &
454                   ytsoil, yqsol, rmu0, yrugos, yrugoro, yu1, yv1, &
455                   coefh(:knon, :), yt, yq, yts, ypaprs, ypplay, ydelp, yrads, &
456                   yalb(:knon), ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfder, yfluxlat, &
457                   pctsrf_new_sic, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, y_d_ts(:knon), &
458                   yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q, &
459                   y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0)
460    
461              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
462              yrugm = 0.
463              IF (nsrf == is_oce) THEN
464                 DO j = 1, knon
465                    yrugm(j) = 0.018*coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &
466                         0.11*14E-6/sqrt(coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))
467                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
468                 END DO
469              END IF
470              DO j = 1, knon
471                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)
472                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)
473                 yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)
474                 yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)
475              END DO
476    
477              DO k = 1, klev
478                 DO j = 1, knon
479                    i = ni(j)
480                    coefh(j, k) = coefh(j, k)*ypct(j)
481                    coefm(j, k) = coefm(j, k)*ypct(j)
482                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)
483                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)
484                    flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)
485                    flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)
486                    flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)
487                    flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)
488                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)
489                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)
490                 END DO
491              END DO
492    
493              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)
494    
495              falbe(:, nsrf) = 0.
496              snow(:, nsrf) = 0.
497              qsurf(:, nsrf) = 0.
498              rugos(:, nsrf) = 0.
499              fluxlat(:, nsrf) = 0.
500              DO j = 1, knon
501                 i = ni(j)
502                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
503                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
504                 snow(i, nsrf) = ysnow(j)
505                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
506                 rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)
507                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
508                 IF (nsrf == is_oce) THEN
509                    rugmer(i) = yrugm(j)
510                    rugos(i, nsrf) = yrugm(j)
511                 END IF
512                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
513                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
514                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
515                 cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)
516                 cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)
517                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
518                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
519                 zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
520                 zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
521              END DO
522              IF (nsrf == is_ter) THEN
523                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
524              else IF (nsrf == is_lic) THEN
525                 DO j = 1, knon
526                    i = ni(j)
527                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
528                 END DO
529              END IF
530    
531              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
532              DO k = 1, nsoilmx
533                 DO j = 1, knon
534                    i = ni(j)
535                    ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)
536                 END DO
537              END DO
538    
539              DO j = 1, knon
540                 i = ni(j)
541                 DO k = 1, klev
542                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
543                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
544                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
545                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
546                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
547                 END DO
548              END DO
549    
550              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
551    
552              DO j = 1, knon
553                 i = ni(j)
554                 uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
555                 vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
556                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
557                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
558                 zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &
559                      1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
560                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
561                 rugo1(j) = yrugos(j)
562                 IF (nsrf == is_oce) THEN
563                    rugo1(j) = rugos(i, nsrf)
564                 END IF
565                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
566                 patm(j) = ypplay(j, 1)
567    
568                 qairsol(j) = yqsurf(j)
569              END DO
570    
571              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, &
572                   zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &
573                   yt10m, yq10m, yu10m, yustar)
574    
575              DO j = 1, knon
576                 i = ni(j)
577                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
578                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
579    
580                 ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
581                 u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
582                 v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
583    
584              END DO
585    
586              CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, yustar, y_flux_t, &
587                   y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh(:knon), ycapcl, yoliqcl, &
588                   ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
589    
590              DO j = 1, knon
591                 i = ni(j)
592                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
593                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
594                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
595                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
596                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
597                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
598                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
599                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
600                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
601                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
602              END DO
603    
604              DO j = 1, knon
605                 DO k = 1, klev + 1
606                    i = ni(j)
607                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
608                 END DO
609              END DO
610           end IF if_knon
611        END DO loop_surface
612    
613        ! On utilise les nouvelles surfaces
614        rugos(:, is_oce) = rugmer
615        pctsrf(:, is_oce) = pctsrf_new_oce
616        pctsrf(:, is_sic) = pctsrf_new_sic
617    
618    rugos(:, is_oce) = rugmer      firstcal = .false.
   pctsrf = pctsrf_new  
619    
620  END SUBROUTINE clmain    END SUBROUTINE clmain
621    
622    end module clmain_m

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