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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 37 by guez, Tue Dec 21 15:45:48 2010 UTC trunk/Sources/phylmd/clmain.f revision 186 by guez, Mon Mar 21 15:36:26 2016 UTC
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1  SUBROUTINE clmain(dtime, itap, date0, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v,&  module clmain_m
      jour, rmu0, co2_ppm, ok_veget, ocean, npas, nexca, ts,&  
      soil_model, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil,&  
      qsol, paprs, pplay, snow, qsurf, evap, albe, alblw, fluxlat,&  
      rain_f, snow_f, solsw, sollw, sollwdown, fder, rlon, rlat, cufi,&  
      cvfi, rugos, debut, lafin, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v,&  
      d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2,&  
      dflux_t, dflux_q, zcoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh,&  
      capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3, plcl,&  
      fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, flux_o, flux_g, tslab, seaice)  
   
   ! From phylmd/clmain.F, v 1.6 2005/11/16 14:47:19  
   
   !AA Tout ce qui a trait au traceurs est dans phytrac maintenant  
   !AA pour l'instant le calcul de la couche limite pour les traceurs  
   !AA se fait avec cltrac et ne tient pas compte de la differentiation  
   !AA des sous-fraction de sol.  
   
   !AA Pour pouvoir extraire les coefficient d'echanges et le vent  
   !AA dans la premiere couche, 3 champs supplementaires ont ete crees  
   !AA zcoefh, zu1 et zv1. Pour l'instant nous avons moyenne les valeurs  
   !AA de ces trois champs sur les 4 subsurfaces du modele. Dans l'avenir  
   !AA si les informations des subsurfaces doivent etre prises en compte  
   !AA il faudra sortir ces memes champs en leur ajoutant une dimension,  
   !AA c'est a dire nbsrf (nbre de subsurface).  
   
   ! Auteur(s) Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818  
   ! Objet: interface de "couche limite" (diffusion verticale)  
   
   ! Arguments:  
   ! dtime----input-R- interval du temps (secondes)  
   ! itap-----input-I- numero du pas de temps  
   ! date0----input-R- jour initial  
   ! t--------input-R- temperature (K)  
   ! q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)  
   ! u--------input-R- vitesse u  
   ! v--------input-R- vitesse v  
   ! ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin)  
   ! paprs----input-R- pression a intercouche (Pa)  
   ! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)  
   ! radsol---input-R- flux radiatif net (positif vers le sol) en W/m**2  
   ! rlat-----input-R- latitude en degree  
   ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)  
   ! cufi-----input-R- resolution des mailles en x (m)  
   ! cvfi-----input-R- resolution des mailles en y (m)  
   
   ! d_t------output-R- le changement pour "t"  
   ! d_q------output-R- le changement pour "q"  
   ! d_u------output-R- le changement pour "u"  
   ! d_v------output-R- le changement pour "v"  
   ! d_ts-----output-R- le changement pour "ts"  
   ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)  
   !                    (orientation positive vers le bas)  
   ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)  
   ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! dflux_t derive du flux sensible  
   ! dflux_q derive du flux latent  
   !IM "slab" ocean  
   ! flux_g---output-R-  flux glace (pour OCEAN='slab  ')  
   ! flux_o---output-R-  flux ocean (pour OCEAN='slab  ')  
   ! tslab-in/output-R temperature du slab ocean (en Kelvin) ! uniqmnt pour slab  
   ! seaice---output-R-  glace de mer (kg/m2) (pour OCEAN='slab  ')  
   !cc  
   ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige  
   ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la  
   !           hauteur de neige, en kg/m2/s  
   !AA on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans  
   !AA la premiere couche  
   !AA ces 4 variables sont maintenant traites dans phytrac  
   ! itr--------input-I- nombre de traceurs  
   ! tr---------input-R- q. de traceurs  
   ! flux_surf--input-R- flux de traceurs a la surface  
   ! d_tr-------output-R tendance de traceurs  
   !IM cf. AM : PBL  
   ! trmb1-------deep_cape  
   ! trmb2--------inhibition  
   ! trmb3-------Point Omega  
   ! Cape(klon)-------Cape du thermique  
   ! EauLiq(klon)-------Eau liqu integr du thermique  
   ! ctei(klon)-------Critere d'instab d'entrainmt des nuages de CL  
   ! lcl------- Niveau de condensation  
   ! pblh------- HCL  
   ! pblT------- T au nveau HCL  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   
   USE histcom, ONLY : histbeg_totreg, histdef, histend, histsync  
   use histwrite_m, only: histwrite  
   use calendar, ONLY : ymds2ju  
   USE dimens_m, ONLY : iim, jjm  
   USE indicesol, ONLY : epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf  
   USE dimphy, ONLY : klev, klon, zmasq  
   USE dimsoil, ONLY : nsoilmx  
   USE temps, ONLY : annee_ref, itau_phy  
   USE dynetat0_m, ONLY : day_ini  
   USE iniprint, ONLY : prt_level  
   USE yomcst, ONLY : rd, rg, rkappa  
   USE conf_phys_m, ONLY : iflag_pbl  
   USE gath_cpl, ONLY : gath2cpl  
   use hbtm_m, only: hbtm  
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
5    REAL, INTENT (IN) :: dtime  contains
   REAL date0  
   INTEGER, INTENT (IN) :: itap  
   REAL t(klon, klev), q(klon, klev)  
   REAL u(klon, klev), v(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: paprs(klon, klev+1)  
   REAL, INTENT (IN) :: pplay(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: rlon(klon), rlat(klon)  
   REAL cufi(klon), cvfi(klon)  
   REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)  
   REAL d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)  
   REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)  
   REAL dflux_t(klon), dflux_q(klon)  
   !IM "slab" ocean  
   REAL flux_o(klon), flux_g(klon)  
   REAL y_flux_o(klon), y_flux_g(klon)  
   REAL tslab(klon), ytslab(klon)  
   REAL seaice(klon), y_seaice(klon)  
   REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)  
   REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)  
   REAL run_off_lic_0(klon), y_run_off_lic_0(klon)  
   
   REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)  
   REAL rugmer(klon), agesno(klon, nbsrf)  
   REAL, INTENT (IN) :: rugoro(klon)  
   REAL cdragh(klon), cdragm(klon)  
   ! jour de l'annee en cours                  
   INTEGER jour  
   REAL rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal      
   ! taux CO2 atmosphere                      
   REAL co2_ppm  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: debut  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: lafin  
   LOGICAL ok_veget  
   CHARACTER (len=*), INTENT (IN) :: ocean  
   INTEGER npas, nexca  
   
   REAL pctsrf(klon, nbsrf)  
   REAL ts(klon, nbsrf)  
   REAL d_ts(klon, nbsrf)  
   REAL snow(klon, nbsrf)  
   REAL qsurf(klon, nbsrf)  
   REAL evap(klon, nbsrf)  
   REAL albe(klon, nbsrf)  
   REAL alblw(klon, nbsrf)  
   
   REAL fluxlat(klon, nbsrf)  
   
   REAL rain_f(klon), snow_f(klon)  
   REAL fder(klon)  
   
   REAL sollw(klon, nbsrf), solsw(klon, nbsrf), sollwdown(klon)  
   REAL rugos(klon, nbsrf)  
   ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface  
   REAL pctsrf_new(klon, nbsrf)  
   
   REAL zcoefh(klon, klev)  
   REAL zu1(klon)  
   REAL zv1(klon)  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: soil_model  
   !IM ajout seuils cdrm, cdrh  
   REAL cdmmax, cdhmax  
   
   REAL ksta, ksta_ter  
   LOGICAL ok_kzmin  
   
   REAL ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)  
   REAL ytsoil(klon, nsoilmx)  
   REAL qsol(klon)  
   
   EXTERNAL clqh, clvent, coefkz, calbeta, cltrac  
   
   REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)  
   REAL yalb(klon)  
   REAL yalblw(klon)  
   REAL yu1(klon), yv1(klon)  
   REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon), yqsol(klon)  
   REAL yrain_f(klon), ysnow_f(klon)  
   REAL ysollw(klon), ysolsw(klon), ysollwdown(klon)  
   REAL yfder(klon), ytaux(klon), ytauy(klon)  
   REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)  
   
   REAL yfluxlat(klon)  
   
   REAL y_d_ts(klon)  
   REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)  
   REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)  
   REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)  
   REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)  
   REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)  
   REAL ycoefh(klon, klev), ycoefm(klon, klev)  
   REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)  
   REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)  
   REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)  
   
   LOGICAL ok_nonloc  
   PARAMETER (ok_nonloc=.FALSE.)  
   REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)  
   
   !IM 081204 hcl_Anne ? BEG  
   REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)  
   REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)  
   REAL ykmq(klon, klev+1)  
   REAL yq2(klon, klev+1), q2(klon, klev+1, nbsrf)  
   REAL q2diag(klon, klev+1)  
   !IM 081204 hcl_Anne ? END  
   
   REAL u1lay(klon), v1lay(klon)  
   REAL delp(klon, klev)  
   INTEGER i, k, nsrf  
   
   INTEGER ni(klon), knon, j  
   ! Introduction d'une variable "pourcentage potentiel" pour tenir compte  
   ! des eventuelles apparitions et/ou disparitions de la glace de mer  
   REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)  
   
   REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.  
   
   ! maf pour sorties IOISPL en cas de debugagage  
   
   CHARACTER (80) cldebug  
   SAVE cldebug  
   CHARACTER (8) cl_surf(nbsrf)  
   SAVE cl_surf  
   INTEGER nhoridbg, nidbg  
   SAVE nhoridbg, nidbg  
   INTEGER ndexbg(iim*(jjm+1))  
   REAL zx_lon(iim, jjm+1), zx_lat(iim, jjm+1), zjulian  
   REAL tabindx(klon)  
   REAL debugtab(iim, jjm+1)  
   LOGICAL first_appel  
   SAVE first_appel  
   DATA first_appel/ .TRUE./  
   LOGICAL :: debugindex = .FALSE.  
   INTEGER idayref  
   REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)  
   REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)  
   
   REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)  
   REAL yustar(klon)  
   ! -- LOOP  
   REAL yu10mx(klon)  
   REAL yu10my(klon)  
   REAL ywindsp(klon)  
   ! -- LOOP  
   
   REAL yt10m(klon), yq10m(klon)  
   !IM cf. AM : pbl, hbtm (Comme les autres diagnostics on cumule ds  
   ! physiq ce qui permet de sortir les grdeurs par sous surface)  
   REAL pblh(klon, nbsrf)  
   REAL plcl(klon, nbsrf)  
   REAL capcl(klon, nbsrf)  
   REAL oliqcl(klon, nbsrf)  
   REAL cteicl(klon, nbsrf)  
   REAL pblt(klon, nbsrf)  
   REAL therm(klon, nbsrf)  
   REAL trmb1(klon, nbsrf)  
   REAL trmb2(klon, nbsrf)  
   REAL trmb3(klon, nbsrf)  
   REAL ypblh(klon)  
   REAL ylcl(klon)  
   REAL ycapcl(klon)  
   REAL yoliqcl(klon)  
   REAL ycteicl(klon)  
   REAL ypblt(klon)  
   REAL ytherm(klon)  
   REAL ytrmb1(klon)  
   REAL ytrmb2(klon)  
   REAL ytrmb3(klon)  
   REAL y_cd_h(klon), y_cd_m(klon)  
   REAL uzon(klon), vmer(klon)  
   REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)  
   REAL psfce(klon), patm(klon)  
   
   REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)  
   REAL rugo1(klon)  
   
   ! utiliser un jeu de fonctions simples                
   LOGICAL zxli  
   PARAMETER (zxli=.FALSE.)  
   
   REAL zt, zqs, zdelta, zcor  
   REAL t_coup  
   PARAMETER (t_coup=273.15)  
   
   CHARACTER (len=20) :: modname = 'clmain'  
   
   !------------------------------------------------------------  
   
   ! initialisation Anne  
   ytherm = 0.  
   
   IF (debugindex .AND. first_appel) THEN  
      first_appel = .FALSE.  
   
      ! initialisation sorties netcdf  
   
      idayref = day_ini  
      CALL ymds2ju(annee_ref, 1, idayref, 0.0, zjulian)  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlon, zx_lon)  
      DO i = 1, iim  
         zx_lon(i, 1) = rlon(i+1)  
         zx_lon(i, jjm+1) = rlon(i+1)  
      END DO  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlat, zx_lat)  
      cldebug = 'sous_index'  
      CALL histbeg_totreg(cldebug, zx_lon(:, 1), zx_lat(1, :), 1, &  
           iim, 1, jjm+1, itau_phy, zjulian, dtime, nhoridbg, nidbg)  
      ! no vertical axis  
      cl_surf(1) = 'ter'  
      cl_surf(2) = 'lic'  
      cl_surf(3) = 'oce'  
      cl_surf(4) = 'sic'  
      DO nsrf = 1, nbsrf  
         CALL histdef(nidbg, cl_surf(nsrf), cl_surf(nsrf), '-', iim, jjm+1, &  
              nhoridbg, 1, 1, 1, -99, 'inst', dtime, dtime)  
      END DO  
      CALL histend(nidbg)  
      CALL histsync(nidbg)  
   END IF  
   
   DO k = 1, klev ! epaisseur de couche  
      DO i = 1, klon  
         delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)  
      END DO  
   END DO  
   DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche  
      zx_alf1 = 1.0  
      zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1  
      u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2  
      v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2  
   END DO  
   
   ! initialisation:  
   
   DO i = 1, klon  
      rugmer(i) = 0.0  
      cdragh(i) = 0.0  
      cdragm(i) = 0.0  
      dflux_t(i) = 0.0  
      dflux_q(i) = 0.0  
      zu1(i) = 0.0  
      zv1(i) = 0.0  
   END DO  
   ypct = 0.0  
   yts = 0.0  
   ysnow = 0.0  
   yqsurf = 0.0  
   yalb = 0.0  
   yalblw = 0.0  
   yrain_f = 0.0  
   ysnow_f = 0.0  
   yfder = 0.0  
   ytaux = 0.0  
   ytauy = 0.0  
   ysolsw = 0.0  
   ysollw = 0.0  
   ysollwdown = 0.0  
   yrugos = 0.0  
   yu1 = 0.0  
   yv1 = 0.0  
   yrads = 0.0  
   ypaprs = 0.0  
   ypplay = 0.0  
   ydelp = 0.0  
   yu = 0.0  
   yv = 0.0  
   yt = 0.0  
   yq = 0.0  
   pctsrf_new = 0.0  
   y_flux_u = 0.0  
   y_flux_v = 0.0  
   !$$ PB  
   y_dflux_t = 0.0  
   y_dflux_q = 0.0  
   ytsoil = 999999.  
   yrugoro = 0.  
   ! -- LOOP  
   yu10mx = 0.0  
   yu10my = 0.0  
   ywindsp = 0.0  
   ! -- LOOP  
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      DO i = 1, klon  
         d_ts(i, nsrf) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !§§§ PB  
   yfluxlat = 0.  
   flux_t = 0.  
   flux_q = 0.  
   flux_u = 0.  
   flux_v = 0.  
   DO k = 1, klev  
      DO i = 1, klon  
         d_t(i, k) = 0.0  
         d_q(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_t(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_q(i, k) = 0.0  
         d_u(i, k) = 0.0  
         d_v(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_u(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_v(i, k) = 0.0  
         zcoefh(i, k) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !AA      IF (itr.GE.1) THEN  
   !AA      DO it = 1, itr  
   !AA      DO k = 1, klev  
   !AA      DO i = 1, klon  
   !AA         d_tr(i, k, it) = 0.0  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDIF  
   
   
   ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:  
   
   ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On considere ici qu'on  
   ! peut avoir potentiellementdela glace sur tout le domaine oceanique  
   ! (a affiner)  
   
   pctsrf_pot = pctsrf  
   pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq  
   pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq  
   
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      ! chercher les indices:  
      ni = 0  
      knon = 0  
      DO i = 1, klon  
         ! pour determiner le domaine a traiter on utilise les surfaces  
         ! "potentielles"  
         IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN  
            knon = knon + 1  
            ni(knon) = i  
         END IF  
      END DO  
   
      ! variables pour avoir une sortie IOIPSL des INDEX  
      IF (debugindex) THEN  
         tabindx = 0.  
         DO i = 1, knon  
            tabindx(i) = real(i)  
         END DO  
         debugtab = 0.  
         ndexbg = 0  
         CALL gath2cpl(tabindx, debugtab, klon, knon, iim, jjm, ni)  
         CALL histwrite(nidbg, cl_surf(nsrf), itap, debugtab)  
      END IF  
   
      IF (knon==0) CYCLE  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)  
         yts(j) = ts(i, nsrf)  
         ytslab(i) = tslab(i)  
         ysnow(j) = snow(i, nsrf)  
         yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)  
         yalb(j) = albe(i, nsrf)  
         yalblw(j) = alblw(i, nsrf)  
         yrain_f(j) = rain_f(i)  
         ysnow_f(j) = snow_f(i)  
         yagesno(j) = agesno(i, nsrf)  
         yfder(j) = fder(i)  
         ytaux(j) = flux_u(i, 1, nsrf)  
         ytauy(j) = flux_v(i, 1, nsrf)  
         ysolsw(j) = solsw(i, nsrf)  
         ysollw(j) = sollw(i, nsrf)  
         ysollwdown(j) = sollwdown(i)  
         yrugos(j) = rugos(i, nsrf)  
         yrugoro(j) = rugoro(i)  
         yu1(j) = u1lay(i)  
         yv1(j) = v1lay(i)  
         yrads(j) = ysolsw(j) + ysollw(j)  
         ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)  
         y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)  
         yu10mx(j) = u10m(i, nsrf)  
         yu10my(j) = v10m(i, nsrf)  
         ywindsp(j) = sqrt(yu10mx(j)*yu10mx(j)+yu10my(j)*yu10my(j))  
      END DO  
   
      !     IF bucket model for continent, copy soil water content  
      IF (nsrf==is_ter .AND. .NOT. ok_veget) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            yqsol(j) = qsol(i)  
         END DO  
      ELSE  
         yqsol = 0.  
      END IF  
      !$$$ PB ajour pour soil  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)  
         END DO  
      END DO  
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ypaprs(j, k) = paprs(i, k)  
            ypplay(j, k) = pplay(i, k)  
            ydelp(j, k) = delp(i, k)  
            yu(j, k) = u(i, k)  
            yv(j, k) = v(i, k)  
            yt(j, k) = t(i, k)  
            yq(j, k) = q(i, k)  
         END DO  
      END DO  
   
      ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange  
      CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts,&  
           yrugos, yu, yv, yt, yq, yqsurf, ycoefm, ycoefh)  
      !IM 081204 BEG  
      !CR test  
      IF (iflag_pbl==1) THEN  
         !IM 081204 END  
         CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)  
         DO k = 1, klev  
            DO i = 1, knon  
               ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
               ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
            END DO  
         END DO  
      END IF  
   
      !IM cf JLD : on seuille ycoefm et ycoefh  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            !           ycoefm(j, 1)=min(ycoefm(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefm(j, 1) = min(ycoefm(j, 1), cdmmax)  
            !           ycoefh(j, 1)=min(ycoefh(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefh(j, 1) = min(ycoefh(j, 1), cdhmax)  
         END DO  
      END IF  
   
   
      !IM: 261103  
      IF (ok_kzmin) THEN  
         !IM cf FH: 201103 BEG  
         !   Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables.  
         CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, ycoefm, ycoefm0, &  
              ycoefh0)  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm(2:klon-1, 2), 'KZ         ')  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm0(2:klon-1, 2), 'KZMIN      ')  
   
         IF (1==1) THEN  
            DO k = 1, klev  
               DO i = 1, knon  
                  ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
                  ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
               END DO  
            END DO  
         END IF  
         !IM cf FH: 201103 END  
         !IM: 261103  
      END IF !ok_kzmin  
   
      IF (iflag_pbl>=3) THEN  
   
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
         ! MELLOR ET YAMADA adapte a Mars Richard Fournier et Frederic Hourdin  
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
         yzlay(1:knon, 1) = rd*yt(1:knon, 1)/(0.5*(ypaprs(1:knon, &  
              1)+ypplay(1:knon, 1)))*(ypaprs(1:knon, 1)-ypplay(1:knon, 1))/rg  
         DO k = 2, klev  
            yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &  
                 + rd*0.5*(yt(1:knon, k-1) +yt(1: knon, k)) &  
                 / ypaprs(1:knon, k) *(ypplay(1:knon, k-1)-ypplay(1:knon, k))/ &  
                 rg  
         END DO  
         DO k = 1, klev  
            yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &  
                 / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))  
         END DO  
         yzlev(1:knon, 1) = 0.  
         yzlev(1:knon, klev+1) = 2.*yzlay(1:knon, klev) - yzlay(1:knon, klev-1)  
         DO k = 2, klev  
            yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))  
         END DO  
         DO k = 1, klev + 1  
            DO j = 1, knon  
               i = ni(j)  
               yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)  
            END DO  
         END DO  
   
   
         !   Bug introduit volontairement pour converger avec les resultats  
         !  du papier sur les thermiques.  
         IF (1==1) THEN  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         ELSE  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         END IF  
         CALL ustarhb(knon, yu, yv, y_cd_m, yustar)  
   
         IF (prt_level>9) THEN  
            PRINT *, 'USTAR = ', yustar  
         END IF  
   
         !   iflag_pbl peut etre utilise comme longuer de melange  
   
         IF (iflag_pbl>=11) THEN  
            CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, iflag_pbl)  
         ELSE  
            CALL yamada4(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)  
         END IF  
   
         ycoefm(1:knon, 1) = y_cd_m(1:knon)  
         ycoefh(1:knon, 1) = y_cd_h(1:knon)  
         ycoefm(1:knon, 2:klev) = ykmm(1:knon, 2:klev)  
         ycoefh(1:knon, 2:klev) = ykmn(1:knon, 2:klev)  
   
   
      END IF  
   
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
      ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"  
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yu, ypaprs, ypplay, &  
           ydelp, y_d_u, y_flux_u)  
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yv, ypaprs, ypplay, &  
           ydelp, y_d_v, y_flux_v)  
   
      ! pour le couplage  
      ytaux = y_flux_u(:, 1)  
      ytauy = y_flux_v(:, 1)  
   
      ! FH modif sur le cdrag temperature  
      !$$$PB : déplace dans clcdrag  
      !$$$      do i=1, knon  
      !$$$         ycoefh(i, 1)=ycoefm(i, 1)*0.8  
      !$$$      enddo  
   
      ! calculer la diffusion de "q" et de "h"  
      CALL clqh(dtime, itap, date0, jour, debut, lafin, rlon, rlat,&  
           cufi, cvfi, knon, nsrf, ni, pctsrf, soil_model, ytsoil,&  
           yqsol, ok_veget, ocean, npas, nexca, rmu0, co2_ppm, yrugos,&  
           yrugoro, yu1, yv1, ycoefh, yt, yq, yts, ypaprs, ypplay,&  
           ydelp, yrads, yalb, yalblw, ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, &  
           yfder, ytaux, ytauy, ywindsp, ysollw, ysollwdown, ysolsw,&  
           yfluxlat, pctsrf_new, yagesno, y_d_t, y_d_q, y_d_ts,&  
           yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q,&  
           y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0, y_flux_o, y_flux_g,&  
           ytslab, y_seaice)  
   
      ! calculer la longueur de rugosite sur ocean  
      yrugm = 0.  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            yrugm(j) = 0.018*ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &  
                 0.11*14E-6/sqrt(ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))  
            yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))  
         END DO  
      END IF  
      DO j = 1, knon  
         y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)  
         y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)  
         yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)  
         yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)  
      END DO  
   
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ycoefh(j, k) = ycoefh(j, k)*ypct(j)  
            ycoefm(j, k) = ycoefm(j, k)*ypct(j)  
            y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)  
            y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)  
            !§§§ PB  
            flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)  
            flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)  
            flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)  
            flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)  
            !$$$ PB        y_flux_t(j, k) = y_flux_t(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_q(j, k) = y_flux_q(j, k) * ypct(j)  
            y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)  
            y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_u(j, k) = y_flux_u(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_v(j, k) = y_flux_v(j, k) * ypct(j)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)  
   
      albe(:, nsrf) = 0.  
      alblw(:, nsrf) = 0.  
      snow(:, nsrf) = 0.  
      qsurf(:, nsrf) = 0.  
      rugos(:, nsrf) = 0.  
      fluxlat(:, nsrf) = 0.  
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)  
         albe(i, nsrf) = yalb(j)  
         alblw(i, nsrf) = yalblw(j)  
         snow(i, nsrf) = ysnow(j)  
         qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)  
         rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)  
         fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)  
         !$$$ pb         rugmer(i) = yrugm(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugmer(i) = yrugm(j)  
            rugos(i, nsrf) = yrugm(j)  
         END IF  
         !IM cf JLD ??  
         agesno(i, nsrf) = yagesno(j)  
         fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)  
         ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)  
         cdragh(i) = cdragh(i) + ycoefh(j, 1)  
         cdragm(i) = cdragm(i) + ycoefm(j, 1)  
         dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)  
         dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)  
         zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)  
         zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)  
      END DO  
      IF (nsrf==is_ter) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            qsol(i) = yqsol(j)  
         END DO  
      END IF  
      IF (nsrf==is_lic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)  
         END DO  
      END IF  
      !$$$ PB ajout pour soil  
      ftsoil(:, :, nsrf) = 0.  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         DO k = 1, klev  
            d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)  
            d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)  
            !$$$ PB        flux_t(i, k) = flux_t(i, k) + y_flux_t(j, k)  
            !$$$         flux_q(i, k) = flux_q(i, k) + y_flux_q(j, k)  
            d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)  
            d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)  
            !$$$  PB       flux_u(i, k) = flux_u(i, k) + y_flux_u(j, k)  
            !$$$         flux_v(i, k) = flux_v(i, k) + y_flux_v(j, k)  
            zcoefh(i, k) = zcoefh(i, k) + ycoefh(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      !cc diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)  
         vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)  
         tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)  
         qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)  
         zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &  
              1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))  
         tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)  
         rugo1(j) = yrugos(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugo1(j) = rugos(i, nsrf)  
         END IF  
         psfce(j) = ypaprs(j, 1)  
         patm(j) = ypplay(j, 1)  
   
         qairsol(j) = yqsurf(j)  
      END DO  
   
      CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, zgeo1, &  
           tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, yt10m, yq10m, &  
           yu10m, yustar)  
      !IM 081204 END  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         t2m(i, nsrf) = yt2m(j)  
         q2m(i, nsrf) = yq2m(j)  
   
         ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman  
         u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
         v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
   
      END DO  
   
      DO i = 1, knon  
         y_cd_h(i) = ycoefh(i, 1)  
         y_cd_m(i) = ycoefm(i, 1)  
      END DO  
      CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yt10m, yq2m, yq10m, yustar, &  
           y_flux_t, y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh, ycapcl, yoliqcl, &  
           ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         pblh(i, nsrf) = ypblh(j)  
         plcl(i, nsrf) = ylcl(j)  
         capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)  
         oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)  
         cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)  
         pblt(i, nsrf) = ypblt(j)  
         therm(i, nsrf) = ytherm(j)  
         trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)  
         trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)  
         trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)  
      END DO  
   
   
      DO j = 1, knon  
         DO k = 1, klev + 1  
            i = ni(j)  
            q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)  
         END DO  
      END DO  
      !IM "slab" ocean  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            ! on projette sur la grille globale  
            i = ni(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_oce)>epsfra) THEN  
               flux_o(i) = y_flux_o(j)  
            ELSE  
               flux_o(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
      END IF  
   
      IF (nsrf==is_sic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            !IM 230604 on pondere lorsque l'on fait le bilan au sol :  flux_g(i) = y_flux_g(j)*ypct(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_sic)>epsfra) THEN  
               flux_g(i) = y_flux_g(j)  
            ELSE  
               flux_g(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
   
      END IF  
      !nsrf.EQ.is_sic                                              
      IF (ocean=='slab  ') THEN  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            tslab(1:klon) = ytslab(1:klon)  
            seaice(1:klon) = y_seaice(1:klon)  
            !nsrf                                                        
         END IF  
         !OCEAN                                                        
      END IF  
   END DO  
6    
7    ! On utilise les nouvelles surfaces    SUBROUTINE clmain(dtime, itap, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v, jour, rmu0, &
8    ! A rajouter: conservation de l'albedo         ts, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil, qsol, &
9           paprs, pplay, snow, qsurf, evap, falbe, fluxlat, rain_fall, snow_f, &
10           solsw, sollw, fder, rlat, rugos, debut, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, &
11           d_v, d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2, &
12           dflux_t, dflux_q, ycoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh, capcl, &
13           oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3, plcl, fqcalving, &
14           ffonte, run_off_lic_0)
15    
16        ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19
17        ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS), date: 1993/08/18
18        ! Objet : interface de couche limite (diffusion verticale)
19    
20        ! Tout ce qui a trait aux traceurs est dans "phytrac". Le calcul
21        ! de la couche limite pour les traceurs se fait avec "cltrac" et
22        ! ne tient pas compte de la diff\'erentiation des sous-fractions
23        ! de sol.
24    
25        ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'\'echanges et le vent
26        ! dans la premi\`ere couche, trois champs ont \'et\'e cr\'e\'es : "ycoefh",
27        ! "zu1" et "zv1". Nous avons moyenn\'e les valeurs de ces trois
28        ! champs sur les quatre sous-surfaces du mod\`ele.
29    
30        use clqh_m, only: clqh
31        use clvent_m, only: clvent
32        use coefkz_m, only: coefkz
33        use coefkzmin_m, only: coefkzmin
34        USE conf_gcm_m, ONLY: prt_level
35        USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
36        USE dimphy, ONLY: klev, klon, zmasq
37        USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
38        use hbtm_m, only: hbtm
39        USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
40        use stdlevvar_m, only: stdlevvar
41        USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rkappa
42        use ustarhb_m, only: ustarhb
43        use vdif_kcay_m, only: vdif_kcay
44        use yamada4_m, only: yamada4
45    
46        REAL, INTENT(IN):: dtime ! interval du temps (secondes)
47        INTEGER, INTENT(IN):: itap ! numero du pas de temps
48        REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)
49    
50        ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
51        REAL, INTENT(out):: pctsrf_new(klon, nbsrf)
52    
53        REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)
54        REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg/kg)
55        REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse
56        INTEGER, INTENT(IN):: jour ! jour de l'annee en cours
57        REAL, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal    
58        REAL, INTENT(IN):: ts(klon, nbsrf) ! temperature du sol (en Kelvin)
59        REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
60        REAL, INTENT(IN):: ksta, ksta_ter
61        LOGICAL, INTENT(IN):: ok_kzmin
62    
63        REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
64        ! soil temperature of surface fraction
65    
66        REAL, INTENT(inout):: qsol(klon)
67        ! column-density of water in soil, in kg m-2
68    
69        REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev+1) ! pression a intercouche (Pa)
70        REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
71        REAL snow(klon, nbsrf)
72        REAL qsurf(klon, nbsrf)
73        REAL evap(klon, nbsrf)
74        REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)
75    
76        REAL fluxlat(klon, nbsrf)
77    
78        REAL, intent(in):: rain_fall(klon)
79        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
80    
81        REAL, intent(in):: snow_f(klon)
82        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
83    
84        REAL, INTENT(IN):: solsw(klon, nbsrf), sollw(klon, nbsrf)
85        REAL, intent(in):: fder(klon)
86        REAL, INTENT(IN):: rlat(klon) ! latitude en degr\'es
87    
88        REAL rugos(klon, nbsrf)
89        ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)
90    
91        LOGICAL, INTENT(IN):: debut
92        real agesno(klon, nbsrf)
93        REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
94    
95        REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)
96        ! d_t------output-R- le changement pour "t"
97        ! d_q------output-R- le changement pour "q"
98    
99        REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
100        ! changement pour "u" et "v"
101    
102        REAL, intent(out):: d_ts(klon, nbsrf) ! le changement pour "ts"
103    
104        REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)
105        ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)
106        !                    (orientation positive vers le bas)
107        ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)
108    
109        REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)
110        ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
111        ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
112    
113        REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
114        real q2(klon, klev+1, nbsrf)
115    
116        REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)
117        ! dflux_t derive du flux sensible
118        ! dflux_q derive du flux latent
119        !IM "slab" ocean
120    
121        REAL, intent(out):: ycoefh(klon, klev)
122        REAL, intent(out):: zu1(klon)
123        REAL zv1(klon)
124        REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
125        REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)
126    
127        ! Ionela Musat cf. Anne Mathieu : pbl, hbtm (Comme les autres
128        ! diagnostics on cumule dans physiq ce qui permet de sortir les
129        ! grandeurs par sous-surface)
130        REAL pblh(klon, nbsrf)
131        ! pblh------- HCL
132        REAL capcl(klon, nbsrf)
133        REAL oliqcl(klon, nbsrf)
134        REAL cteicl(klon, nbsrf)
135        REAL pblt(klon, nbsrf)
136        ! pblT------- T au nveau HCL
137        REAL therm(klon, nbsrf)
138        REAL trmb1(klon, nbsrf)
139        ! trmb1-------deep_cape
140        REAL trmb2(klon, nbsrf)
141        ! trmb2--------inhibition
142        REAL trmb3(klon, nbsrf)
143        ! trmb3-------Point Omega
144        REAL plcl(klon, nbsrf)
145        REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)
146        ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige
147        ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
148        !           hauteur de neige, en kg/m2/s
149        REAL run_off_lic_0(klon)
150    
151        ! Local:
152    
153        REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
154        real y_run_off_lic_0(klon)
155    
156        REAL rugmer(klon)
157    
158        REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
159    
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, klev), y_flux_q(klon, klev)
185        REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)
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 extrapola.
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        pctsrf_new = 0.
280        y_flux_u = 0.
281        y_flux_v = 0.
282        y_dflux_t = 0.
283        y_dflux_q = 0.
284        ytsoil = 999999.
285        yrugoro = 0.
286        d_ts = 0.
287        yfluxlat = 0.
288        flux_t = 0.
289        flux_q = 0.
290        flux_u = 0.
291        flux_v = 0.
292        d_t = 0.
293        d_q = 0.
294        d_u = 0.
295        d_v = 0.
296        ycoefh = 0.
297    
298        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
299        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
300        ! (\`a affiner)
301    
302        pctsrf_pot = pctsrf
303        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
304        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
305    
306        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
307    
308        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
309           ! Chercher les indices :
310           ni = 0
311           knon = 0
312           DO i = 1, klon
313              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
314              ! "potentielles"
315              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
316                 knon = knon + 1
317                 ni(knon) = i
318              END IF
319           END DO
320    
321           if_knon: IF (knon /= 0) then
322              DO j = 1, knon
323                 i = ni(j)
324                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
325                 yts(j) = ts(i, nsrf)
326                 ysnow(j) = snow(i, nsrf)
327                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
328                 yalb(j) = falbe(i, nsrf)
329                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
330                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
331                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
332                 yfder(j) = fder(i)
333                 yrugos(j) = rugos(i, nsrf)
334                 yrugoro(j) = rugoro(i)
335                 yu1(j) = u1lay(i)
336                 yv1(j) = v1lay(i)
337                 yrads(j) = solsw(i, nsrf) + sollw(i, nsrf)
338                 ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)
339                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
340              END DO
341    
342              ! For continent, copy soil water content
343              IF (nsrf == is_ter) THEN
344                 yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
345              ELSE
346                 yqsol = 0.
347              END IF
348    
349              DO k = 1, nsoilmx
350                 DO j = 1, knon
351                    i = ni(j)
352                    ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)
353                 END DO
354              END DO
355    
356              DO k = 1, klev
357                 DO j = 1, knon
358                    i = ni(j)
359                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
360                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
361                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
362                    yu(j, k) = u(i, k)
363                    yv(j, k) = v(i, k)
364                    yt(j, k) = t(i, k)
365                    yq(j, k) = q(i, k)
366                 END DO
367              END DO
368    
369              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
370              CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts, yrugos, &
371                   yu, yv, yt, yq, yqsurf, coefm(:knon, :), coefh(:knon, :))
372              IF (iflag_pbl == 1) THEN
373                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)
374                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
375                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
376              END IF
377    
378              ! on met un seuil pour coefm et coefh
379              IF (nsrf == is_oce) THEN
380                 coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)
381                 coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)
382              END IF
383    
384              IF (ok_kzmin) THEN
385                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
386                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
387                      coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)
388                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
389                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
390              END IF
391    
392              IF (iflag_pbl >= 3) THEN
393                 ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et
394                 ! Fr\'ed\'eric Hourdin
395                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
396                      + ypplay(:knon, 1))) &
397                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
398                 DO k = 2, klev
399                    yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &
400                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
401                         / ypaprs(1:knon, k) &
402                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
403                 END DO
404                 DO k = 1, klev
405                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &
406                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))
407                 END DO
408                 yzlev(1:knon, 1) = 0.
409                 yzlev(:knon, klev+1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
410                      - yzlay(:knon, klev - 1)
411                 DO k = 2, klev
412                    yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))
413                 END DO
414                 DO k = 1, klev + 1
415                    DO j = 1, knon
416                       i = ni(j)
417                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
418                    END DO
419                 END DO
420    
421                 CALL ustarhb(knon, yu, yv, coefm(:knon, 1), yustar)
422                 IF (prt_level > 9) PRINT *, 'USTAR = ', yustar
423    
424                 ! iflag_pbl peut \^etre utilis\'e comme longueur de m\'elange
425    
426                 IF (iflag_pbl >= 11) THEN
427                    CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, ypaprs, yzlev, yzlay, yu, yv, &
428                         yteta, coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, &
429                         iflag_pbl)
430                 ELSE
431                    CALL yamada4(knon, dtime, rg, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &
432                         coefm(:knon, 1), yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)
433                 END IF
434    
435                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
436                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
437              END IF
438    
439              ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
440              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, &
441                   ypplay, ydelp, y_d_u, y_flux_u)
442              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, &
443                   ypplay, ydelp, y_d_v, y_flux_v)
444    
445              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
446              CALL clqh(dtime, itap, jour, debut, rlat, knon, nsrf, ni(:knon), &
447                   pctsrf, ytsoil, yqsol, rmu0, yrugos, yrugoro, yu1, &
448                   yv1, coefh(:knon, :), yt, yq, yts, ypaprs, ypplay, ydelp, &
449                   yrads, yalb(:knon), ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfder, &
450                   yfluxlat, pctsrf_new, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, &
451                   y_d_ts(:knon), yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, &
452                   y_dflux_q, y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0)
453    
454              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
455              yrugm = 0.
456              IF (nsrf == is_oce) THEN
457                 DO j = 1, knon
458                    yrugm(j) = 0.018*coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &
459                         0.11*14E-6/sqrt(coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))
460                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
461                 END DO
462              END IF
463              DO j = 1, knon
464                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)
465                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)
466                 yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)
467                 yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)
468              END DO
469    
470              DO k = 1, klev
471                 DO j = 1, knon
472                    i = ni(j)
473                    coefh(j, k) = coefh(j, k)*ypct(j)
474                    coefm(j, k) = coefm(j, k)*ypct(j)
475                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)
476                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)
477                    flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)
478                    flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)
479                    flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)
480                    flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)
481                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)
482                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)
483                 END DO
484              END DO
485    
486              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)
487    
488              falbe(:, nsrf) = 0.
489              snow(:, nsrf) = 0.
490              qsurf(:, nsrf) = 0.
491              rugos(:, nsrf) = 0.
492              fluxlat(:, nsrf) = 0.
493              DO j = 1, knon
494                 i = ni(j)
495                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
496                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
497                 snow(i, nsrf) = ysnow(j)
498                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
499                 rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)
500                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
501                 IF (nsrf == is_oce) THEN
502                    rugmer(i) = yrugm(j)
503                    rugos(i, nsrf) = yrugm(j)
504                 END IF
505                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
506                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
507                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
508                 cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)
509                 cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)
510                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
511                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
512                 zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
513                 zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
514              END DO
515              IF (nsrf == is_ter) THEN
516                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
517              else IF (nsrf == is_lic) THEN
518                 DO j = 1, knon
519                    i = ni(j)
520                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
521                 END DO
522              END IF
523    
524              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
525              DO k = 1, nsoilmx
526                 DO j = 1, knon
527                    i = ni(j)
528                    ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)
529                 END DO
530              END DO
531    
532              DO j = 1, knon
533                 i = ni(j)
534                 DO k = 1, klev
535                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
536                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
537                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
538                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
539                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
540                 END DO
541              END DO
542    
543              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
544    
545              DO j = 1, knon
546                 i = ni(j)
547                 uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
548                 vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
549                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
550                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
551                 zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &
552                      1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
553                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
554                 rugo1(j) = yrugos(j)
555                 IF (nsrf == is_oce) THEN
556                    rugo1(j) = rugos(i, nsrf)
557                 END IF
558                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
559                 patm(j) = ypplay(j, 1)
560    
561                 qairsol(j) = yqsurf(j)
562              END DO
563    
564              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, &
565                   zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &
566                   yt10m, yq10m, yu10m, yustar)
567    
568              DO j = 1, knon
569                 i = ni(j)
570                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
571                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
572    
573                 ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
574                 u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
575                 v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
576    
577              END DO
578    
579              CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, yustar, y_flux_t, &
580                   y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh(:knon), ycapcl, yoliqcl, &
581                   ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
582    
583              DO j = 1, knon
584                 i = ni(j)
585                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
586                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
587                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
588                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
589                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
590                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
591                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
592                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
593                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
594                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
595              END DO
596    
597              DO j = 1, knon
598                 DO k = 1, klev + 1
599                    i = ni(j)
600                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
601                 END DO
602              END DO
603           end IF if_knon
604        END DO loop_surface
605    
606    rugos(:, is_oce) = rugmer      ! On utilise les nouvelles surfaces
   pctsrf = pctsrf_new  
607    
608  END SUBROUTINE clmain      rugos(:, is_oce) = rugmer
609        pctsrf = pctsrf_new
610    
611      END SUBROUTINE clmain
612    
613    end module clmain_m

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