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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 17 by guez, Tue Aug 5 13:31:32 2008 UTC trunk/Sources/phylmd/clmain.f revision 208 by guez, Wed Dec 7 16:44:53 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, day_ini, itau_phy  
   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, ftsol, 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):: ftsol(klon, nbsrf) ! temp\'erature du sol (en K)
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 ftsol
100    
101        REAL, intent(out):: flux_t(klon, nbsrf)
102        ! flux de chaleur sensible (Cp T) (W/m2) (orientation positive vers
103        ! le bas) à la surface
104    
105        REAL, intent(out):: flux_q(klon, nbsrf)
106        ! flux de vapeur d'eau (kg/m2/s) à la surface
107    
108        REAL, intent(out):: flux_u(klon, nbsrf), flux_v(klon, nbsrf)
109        ! tension du vent à la surface, en Pa
110    
111        REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
112        real q2(klon, klev+1, nbsrf)
113    
114        REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)
115        ! dflux_t derive du flux sensible
116        ! dflux_q derive du flux latent
117        ! IM "slab" ocean
118    
119        REAL, intent(out):: ycoefh(klon, klev)
120        REAL, intent(out):: zu1(klon)
121        REAL zv1(klon)
122        REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
123        REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)
124    
125        ! Ionela Musat cf. Anne Mathieu : planetary boundary layer, hbtm
126        ! (Comme les autres diagnostics on cumule dans physiq ce qui
127        ! permet de sortir les grandeurs par sous-surface)
128        REAL pblh(klon, nbsrf) ! height of planetary boundary layer
129        REAL capcl(klon, nbsrf)
130        REAL oliqcl(klon, nbsrf)
131        REAL cteicl(klon, nbsrf)
132        REAL pblt(klon, nbsrf)
133        ! pblT------- T au nveau HCL
134        REAL therm(klon, nbsrf)
135        REAL trmb1(klon, nbsrf)
136        ! trmb1-------deep_cape
137        REAL trmb2(klon, nbsrf)
138        ! trmb2--------inhibition
139        REAL trmb3(klon, nbsrf)
140        ! trmb3-------Point Omega
141        REAL plcl(klon, nbsrf)
142        REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)
143        ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige
144        ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
145        !           hauteur de neige, en kg/m2/s
146        REAL run_off_lic_0(klon)
147    
148        ! Local:
149    
150        LOGICAL:: firstcal = .true.
151    
152        ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
153        REAL, save:: pctsrf_new_oce(klon)
154        REAL, save:: pctsrf_new_sic(klon)
155    
156        REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
157        real y_run_off_lic_0(klon)
158        REAL rugmer(klon)
159        REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
160        REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)
161        REAL yalb(klon)
162        REAL yu1(klon), yv1(klon)
163        ! on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans
164        ! la premiere couche
165        REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
166    
167        real yqsol(klon)
168        ! column-density of water in soil, in kg m-2
169    
170        REAL yrain_f(klon)
171        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
172    
173        REAL ysnow_f(klon)
174        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
175    
176        REAL yfder(klon)
177        REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)
178    
179        REAL yfluxlat(klon)
180    
181        REAL y_d_ts(klon)
182        REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
183        REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
184        REAL y_flux_t(klon), y_flux_q(klon)
185        REAL y_flux_u(klon), y_flux_v(klon)
186        REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
187        REAL coefh(klon, klev), coefm(klon, klev)
188        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
189        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
190        REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
191    
192        REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)
193    
194        REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)
195        REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)
196        REAL ykmq(klon, klev+1)
197        REAL yq2(klon, klev+1)
198        REAL q2diag(klon, klev+1)
199    
200        REAL u1lay(klon), v1lay(klon)
201        REAL delp(klon, klev)
202        INTEGER i, k, nsrf
203    
204        INTEGER ni(klon), knon, j
205    
206        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
207        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
208        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
209    
210        REAL zx_alf1, zx_alf2 ! valeur ambiante par extrapolation
211    
212        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)
213        REAL yustar(klon)
214    
215        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
216        REAL ypblh(klon)
217        REAL ylcl(klon)
218        REAL ycapcl(klon)
219        REAL yoliqcl(klon)
220        REAL ycteicl(klon)
221        REAL ypblt(klon)
222        REAL ytherm(klon)
223        REAL ytrmb1(klon)
224        REAL ytrmb2(klon)
225        REAL ytrmb3(klon)
226        REAL uzon(klon), vmer(klon)
227        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
228        REAL psfce(klon), patm(klon)
229    
230        REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
231        REAL rugo1(klon)
232    
233        ! utiliser un jeu de fonctions simples              
234        LOGICAL zxli
235        PARAMETER (zxli=.FALSE.)
236    
237        !------------------------------------------------------------
238    
239        ytherm = 0.
240    
241        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
242           DO i = 1, klon
243              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)
244           END DO
245        END DO
246        DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche
247           zx_alf1 = 1.0
248           zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
249           u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2
250           v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2
251        END DO
252    
253        ! Initialization:
254        rugmer = 0.
255        cdragh = 0.
256        cdragm = 0.
257        dflux_t = 0.
258        dflux_q = 0.
259        zu1 = 0.
260        zv1 = 0.
261        ypct = 0.
262        yts = 0.
263        ysnow = 0.
264        yqsurf = 0.
265        yrain_f = 0.
266        ysnow_f = 0.
267        yfder = 0.
268        yrugos = 0.
269        yu1 = 0.
270        yv1 = 0.
271        yrads = 0.
272        ypaprs = 0.
273        ypplay = 0.
274        ydelp = 0.
275        yu = 0.
276        yv = 0.
277        yt = 0.
278        yq = 0.
279        y_dflux_t = 0.
280        y_dflux_q = 0.
281        yrugoro = 0.
282        d_ts = 0.
283        yfluxlat = 0.
284        flux_t = 0.
285        flux_q = 0.
286        flux_u = 0.
287        flux_v = 0.
288        d_t = 0.
289        d_q = 0.
290        d_u = 0.
291        d_v = 0.
292        ycoefh = 0.
293    
294        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
295        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
296        ! (\`a affiner)
297    
298        pctsrf_pot(:, is_ter) = pctsrf(:, is_ter)
299        pctsrf_pot(:, is_lic) = pctsrf(:, is_lic)
300        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
301        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
302    
303        ! Tester si c'est le moment de lire le fichier:
304        if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
305           CALL interfoce_lim(jour, pctsrf_new_oce, pctsrf_new_sic)
306        endif
307    
308        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
309    
310        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
311           ! Chercher les indices :
312           ni = 0
313           knon = 0
314           DO i = 1, klon
315              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
316              ! "potentielles"
317              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
318                 knon = knon + 1
319                 ni(knon) = i
320              END IF
321           END DO
322    
323           if_knon: IF (knon /= 0) then
324              DO j = 1, knon
325                 i = ni(j)
326                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
327                 yts(j) = ftsol(i, nsrf)
328                 ysnow(j) = snow(i, nsrf)
329                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
330                 yalb(j) = falbe(i, nsrf)
331                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
332                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
333                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
334                 yfder(j) = fder(i)
335                 yrugos(j) = rugos(i, nsrf)
336                 yrugoro(j) = rugoro(i)
337                 yu1(j) = u1lay(i)
338                 yv1(j) = v1lay(i)
339                 yrads(j) = solsw(i, nsrf) + sollw(i, nsrf)
340                 ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)
341                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
342              END DO
343    
344              ! For continent, copy soil water content
345              IF (nsrf == is_ter) THEN
346                 yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
347              ELSE
348                 yqsol = 0.
349              END IF
350    
351              ytsoil(:knon, :) = ftsoil(ni(:knon), :, nsrf)
352    
353              DO k = 1, klev
354                 DO j = 1, knon
355                    i = ni(j)
356                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
357                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
358                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
359                    yu(j, k) = u(i, k)
360                    yv(j, k) = v(i, k)
361                    yt(j, k) = t(i, k)
362                    yq(j, k) = q(i, k)
363                 END DO
364              END DO
365    
366              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
367              CALL coefkz(nsrf, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts, yrugos, yu, &
368                   yv, yt, yq, yqsurf, coefm(:knon, :), coefh(:knon, :))
369              IF (iflag_pbl == 1) THEN
370                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)
371                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
372                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
373              END IF
374    
375              ! on met un seuil pour coefm et coefh
376              IF (nsrf == is_oce) THEN
377                 coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)
378                 coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)
379              END IF
380    
381              IF (ok_kzmin) THEN
382                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
383                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
384                      coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)
385                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
386                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
387              END IF
388    
389              IF (iflag_pbl >= 3) THEN
390                 ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et
391                 ! Fr\'ed\'eric Hourdin
392                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
393                      + ypplay(:knon, 1))) &
394                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
395                 DO k = 2, klev
396                    yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &
397                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
398                         / ypaprs(1:knon, k) &
399                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
400                 END DO
401                 DO k = 1, klev
402                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &
403                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))
404                 END DO
405                 yzlev(1:knon, 1) = 0.
406                 yzlev(:knon, klev+1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
407                      - yzlay(:knon, klev - 1)
408                 DO k = 2, klev
409                    yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))
410                 END DO
411                 DO k = 1, klev + 1
412                    DO j = 1, knon
413                       i = ni(j)
414                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
415                    END DO
416                 END DO
417    
418                 CALL ustarhb(knon, yu, yv, coefm(:knon, 1), yustar)
419                 IF (prt_level > 9) PRINT *, 'USTAR = ', yustar
420    
421                 ! iflag_pbl peut \^etre utilis\'e comme longueur de m\'elange
422    
423                 IF (iflag_pbl >= 11) THEN
424                    CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, ypaprs, yzlev, yzlay, yu, yv, &
425                         yteta, coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, &
426                         iflag_pbl)
427                 ELSE
428                    CALL yamada4(knon, dtime, rg, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &
429                         coefm(:knon, 1), yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)
430                 END IF
431    
432                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
433                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
434              END IF
435    
436              ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
437              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, &
438                   ypplay, ydelp, y_d_u, y_flux_u(:knon))
439              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, &
440                   ypplay, ydelp, y_d_v, y_flux_v(:knon))
441    
442              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
443              CALL clqh(dtime, jour, firstcal, rlat, nsrf, ni(:knon), &
444                   ytsoil(:knon, :), yqsol, rmu0, yrugos, yrugoro, yu1, yv1, &
445                   coefh(:knon, :), yt, yq, yts(:knon), ypaprs, ypplay, ydelp, &
446                   yrads, yalb(:knon), ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfder, &
447                   yfluxlat, pctsrf_new_sic, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, &
448                   y_d_ts(:knon), yz0_new, y_flux_t(:knon), y_flux_q(:knon), &
449                   y_dflux_t, y_dflux_q, y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0)
450    
451              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
452              yrugm = 0.
453              IF (nsrf == is_oce) THEN
454                 DO j = 1, knon
455                    yrugm(j) = 0.018*coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &
456                         0.11*14E-6/sqrt(coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))
457                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
458                 END DO
459              END IF
460              DO j = 1, knon
461                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)
462                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)
463                 yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)
464                 yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)
465              END DO
466    
467              DO k = 1, klev
468                 DO j = 1, knon
469                    i = ni(j)
470                    coefh(j, k) = coefh(j, k)*ypct(j)
471                    coefm(j, k) = coefm(j, k)*ypct(j)
472                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)
473                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)
474                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)
475                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)
476                 END DO
477              END DO
478    
479              DO j = 1, knon
480                 i = ni(j)
481                 flux_t(i, nsrf) = y_flux_t(j)
482                 flux_q(i, nsrf) = y_flux_q(j)
483                 flux_u(i, nsrf) = y_flux_u(j)
484                 flux_v(i, nsrf) = y_flux_v(j)
485              END DO
486    
487              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, nsrf)
488    
489              falbe(:, nsrf) = 0.
490              snow(:, nsrf) = 0.
491              qsurf(:, nsrf) = 0.
492              rugos(:, nsrf) = 0.
493              fluxlat(:, nsrf) = 0.
494              DO j = 1, knon
495                 i = ni(j)
496                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
497                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
498                 snow(i, nsrf) = ysnow(j)
499                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
500                 rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)
501                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
502                 IF (nsrf == is_oce) THEN
503                    rugmer(i) = yrugm(j)
504                    rugos(i, nsrf) = yrugm(j)
505                 END IF
506                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
507                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
508                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
509                 cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)
510                 cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)
511                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
512                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
513                 zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
514                 zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
515              END DO
516              IF (nsrf == is_ter) THEN
517                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
518              else IF (nsrf == is_lic) THEN
519                 DO j = 1, knon
520                    i = ni(j)
521                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
522                 END DO
523              END IF
524    
525              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
526              ftsoil(ni(:knon), :, nsrf) = ytsoil(:knon, :)
527    
528              DO j = 1, knon
529                 i = ni(j)
530                 DO k = 1, klev
531                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
532                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
533                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
534                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
535                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
536                 END DO
537              END DO
538    
539              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
540    
541              DO j = 1, knon
542                 i = ni(j)
543                 uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
544                 vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
545                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
546                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
547                 zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &
548                      1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
549                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
550                 rugo1(j) = yrugos(j)
551                 IF (nsrf == is_oce) THEN
552                    rugo1(j) = rugos(i, nsrf)
553                 END IF
554                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
555                 patm(j) = ypplay(j, 1)
556    
557                 qairsol(j) = yqsurf(j)
558              END DO
559    
560              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, &
561                   zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &
562                   yt10m, yq10m, yu10m, yustar)
563    
564              DO j = 1, knon
565                 i = ni(j)
566                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
567                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
568    
569                 ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
570                 u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
571                 v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
572              END DO
573    
574              CALL hbtm(ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, yustar, y_flux_t(:knon), &
575                   y_flux_q(:knon), yu, yv, yt, yq, ypblh(:knon), ycapcl, &
576                   yoliqcl, ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
577    
578              DO j = 1, knon
579                 i = ni(j)
580                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
581                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
582                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
583                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
584                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
585                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
586                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
587                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
588                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
589                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
590              END DO
591    
592              DO j = 1, knon
593                 DO k = 1, klev + 1
594                    i = ni(j)
595                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
596                 END DO
597              END DO
598           end IF if_knon
599        END DO loop_surface
600    
601        ! On utilise les nouvelles surfaces
602        rugos(:, is_oce) = rugmer
603        pctsrf(:, is_oce) = pctsrf_new_oce
604        pctsrf(:, is_sic) = pctsrf_new_sic
605    
606    rugos(:, is_oce) = rugmer      firstcal = .false.
   pctsrf = pctsrf_new  
607    
608  END SUBROUTINE clmain    END SUBROUTINE clmain
609    
610    end module clmain_m

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