/[lmdze]/trunk/phylmd/Interface_surf/pbl_surface.f90
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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 15 by guez, Fri Aug 1 15:24:12 2008 UTC trunk/phylmd/Interface_surf/pbl_surface.f90 revision 328 by guez, Thu Jun 13 14:40:06 2019 UTC
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1  SUBROUTINE clmain(dtime, itap, date0, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v,&  module pbl_surface_m
      jour, rmu0, co2_ppm, ok_veget, ocean, npas, nexca, ts,&  
      soil_model, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil,&  
      qsol, paprs, pplay, snow, qsurf, evap, albe, alblw, fluxlat,&  
      rain_f, snow_f, solsw, sollw, sollwdown, fder, rlon, rlat, cufi,&  
      cvfi, rugos, debut, lafin, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v,&  
      d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2,&  
      dflux_t, dflux_q, zcoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, &  
      pblh, capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3,&  
      plcl, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, & !IM "slab" ocean  
      flux_o, flux_g, tslab, seaice)  
   
   ! From phylmd/clmain.F, v 1.6 2005/11/16 14:47:19  
   
   !AA Tout ce qui a trait au traceurs est dans phytrac maintenant  
   !AA pour l'instant le calcul de la couche limite pour les traceurs  
   !AA se fait avec cltrac et ne tient pas compte de la differentiation  
   !AA des sous-fraction de sol.  
   
   !AA Pour pouvoir extraire les coefficient d'echanges et le vent  
   !AA dans la premiere couche, 3 champs supplementaires ont ete crees  
   !AA zcoefh, zu1 et zv1. Pour l'instant nous avons moyenne les valeurs  
   !AA de ces trois champs sur les 4 subsurfaces du modele. Dans l'avenir  
   !AA si les informations des subsurfaces doivent etre prises en compte  
   !AA il faudra sortir ces memes champs en leur ajoutant une dimension,  
   !AA c'est a dire nbsrf (nbre de subsurface).  
   
   ! Auteur(s) Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818  
   ! Objet: interface de "couche limite" (diffusion verticale)  
   
   ! Arguments:  
   ! dtime----input-R- interval du temps (secondes)  
   ! itap-----input-I- numero du pas de temps  
   ! date0----input-R- jour initial  
   ! t--------input-R- temperature (K)  
   ! q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)  
   ! u--------input-R- vitesse u  
   ! v--------input-R- vitesse v  
   ! ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin)  
   ! paprs----input-R- pression a intercouche (Pa)  
   ! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)  
   ! radsol---input-R- flux radiatif net (positif vers le sol) en W/m**2  
   ! rlat-----input-R- latitude en degree  
   ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)  
   ! cufi-----input-R- resolution des mailles en x (m)  
   ! cvfi-----input-R- resolution des mailles en y (m)  
   
   ! d_t------output-R- le changement pour "t"  
   ! d_q------output-R- le changement pour "q"  
   ! d_u------output-R- le changement pour "u"  
   ! d_v------output-R- le changement pour "v"  
   ! d_ts-----output-R- le changement pour "ts"  
   ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)  
   !                    (orientation positive vers le bas)  
   ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)  
   ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! dflux_t derive du flux sensible  
   ! dflux_q derive du flux latent  
   !IM "slab" ocean  
   ! flux_g---output-R-  flux glace (pour OCEAN='slab  ')  
   ! flux_o---output-R-  flux ocean (pour OCEAN='slab  ')  
   ! tslab-in/output-R temperature du slab ocean (en Kelvin) ! uniqmnt pour slab  
   ! seaice---output-R-  glace de mer (kg/m2) (pour OCEAN='slab  ')  
   !cc  
   ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige  
   ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la  
   !           hauteur de neige, en kg/m2/s  
   !AA on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans  
   !AA la premiere couche  
   !AA ces 4 variables sont maintenant traites dans phytrac  
   ! itr--------input-I- nombre de traceurs  
   ! tr---------input-R- q. de traceurs  
   ! flux_surf--input-R- flux de traceurs a la surface  
   ! d_tr-------output-R tendance de traceurs  
   !IM cf. AM : PBL  
   ! trmb1-------deep_cape  
   ! trmb2--------inhibition  
   ! trmb3-------Point Omega  
   ! Cape(klon)-------Cape du thermique  
   ! EauLiq(klon)-------Eau liqu integr du thermique  
   ! ctei(klon)-------Critere d'instab d'entrainmt des nuages de CL  
   ! lcl------- Niveau de condensation  
   ! pblh------- HCL  
   ! pblT------- T au nveau HCL  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   
   USE ioipsl  
   USE interface_surf  
   USE dimens_m  
   USE indicesol  
   USE dimphy  
   USE dimsoil  
   USE temps  
   USE iniprint  
   USE yomcst  
   USE yoethf  
   USE fcttre  
   USE conf_phys_m  
   USE gath_cpl, ONLY : gath2cpl  
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
5    REAL, INTENT (IN) :: dtime  contains
   REAL date0  
   INTEGER, INTENT (IN) :: itap  
   REAL t(klon, klev), q(klon, klev)  
   REAL u(klon, klev), v(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: paprs(klon, klev+1)  
   REAL, INTENT (IN) :: pplay(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: rlon(klon), rlat(klon)  
   REAL cufi(klon), cvfi(klon)  
   REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)  
   REAL d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)  
   REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)  
   REAL dflux_t(klon), dflux_q(klon)  
   !IM "slab" ocean  
   REAL flux_o(klon), flux_g(klon)  
   REAL y_flux_o(klon), y_flux_g(klon)  
   REAL tslab(klon), ytslab(klon)  
   REAL seaice(klon), y_seaice(klon)  
   REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)  
   REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)  
   REAL run_off_lic_0(klon), y_run_off_lic_0(klon)  
   
   REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)  
   REAL rugmer(klon), agesno(klon, nbsrf)  
   REAL, INTENT (IN) :: rugoro(klon)  
   REAL cdragh(klon), cdragm(klon)  
   ! jour de l'annee en cours                  
   INTEGER jour  
   REAL rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal      
   ! taux CO2 atmosphere                      
   REAL co2_ppm  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: debut  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: lafin  
   LOGICAL ok_veget  
   CHARACTER (len=*), INTENT (IN) :: ocean  
   INTEGER npas, nexca  
   
   REAL pctsrf(klon, nbsrf)  
   REAL ts(klon, nbsrf)  
   REAL d_ts(klon, nbsrf)  
   REAL snow(klon, nbsrf)  
   REAL qsurf(klon, nbsrf)  
   REAL evap(klon, nbsrf)  
   REAL albe(klon, nbsrf)  
   REAL alblw(klon, nbsrf)  
   
   REAL fluxlat(klon, nbsrf)  
   
   REAL rain_f(klon), snow_f(klon)  
   REAL fder(klon)  
   
   REAL sollw(klon, nbsrf), solsw(klon, nbsrf), sollwdown(klon)  
   REAL rugos(klon, nbsrf)  
   ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface  
   REAL pctsrf_new(klon, nbsrf)  
   
   REAL zcoefh(klon, klev)  
   REAL zu1(klon)  
   REAL zv1(klon)  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: soil_model  
   !IM ajout seuils cdrm, cdrh  
   REAL cdmmax, cdhmax  
   
   REAL ksta, ksta_ter  
   LOGICAL ok_kzmin  
   
   REAL ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)  
   REAL ytsoil(klon, nsoilmx)  
   REAL qsol(klon)  
   
   EXTERNAL clqh, clvent, coefkz, calbeta, cltrac  
   
   REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)  
   REAL yalb(klon)  
   REAL yalblw(klon)  
   REAL yu1(klon), yv1(klon)  
   REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon), yqsol(klon)  
   REAL yrain_f(klon), ysnow_f(klon)  
   REAL ysollw(klon), ysolsw(klon), ysollwdown(klon)  
   REAL yfder(klon), ytaux(klon), ytauy(klon)  
   REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)  
   
   REAL yfluxlat(klon)  
   
   REAL y_d_ts(klon)  
   REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)  
   REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)  
   REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)  
   REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)  
   REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)  
   REAL ycoefh(klon, klev), ycoefm(klon, klev)  
   REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)  
   REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)  
   REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)  
   
   LOGICAL ok_nonloc  
   PARAMETER (ok_nonloc=.FALSE.)  
   REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)  
   
   !IM 081204 hcl_Anne ? BEG  
   REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)  
   REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)  
   REAL ykmq(klon, klev+1)  
   REAL yq2(klon, klev+1), q2(klon, klev+1, nbsrf)  
   REAL q2diag(klon, klev+1)  
   !IM 081204 hcl_Anne ? END  
   
   REAL u1lay(klon), v1lay(klon)  
   REAL delp(klon, klev)  
   INTEGER i, k, nsrf  
   
   INTEGER ni(klon), knon, j  
   ! Introduction d'une variable "pourcentage potentiel" pour tenir compte  
   ! des eventuelles apparitions et/ou disparitions de la glace de mer  
   REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)  
   
   REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.  
   
   ! maf pour sorties IOISPL en cas de debugagage  
   
   CHARACTER*80 cldebug  
   SAVE cldebug  
   CHARACTER*8 cl_surf(nbsrf)  
   SAVE cl_surf  
   INTEGER nhoridbg, nidbg  
   SAVE nhoridbg, nidbg  
   INTEGER ndexbg(iim*(jjm+1))  
   REAL zx_lon(iim, jjm+1), zx_lat(iim, jjm+1), zjulian  
   REAL tabindx(klon)  
   REAL debugtab(iim, jjm+1)  
   LOGICAL first_appel  
   SAVE first_appel  
   DATA first_appel/ .TRUE./  
   LOGICAL :: debugindex = .FALSE.  
   INTEGER idayref  
   REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)  
   REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)  
   
   REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)  
   REAL yustar(klon)  
   ! -- LOOP  
   REAL yu10mx(klon)  
   REAL yu10my(klon)  
   REAL ywindsp(klon)  
   ! -- LOOP  
   
   REAL yt10m(klon), yq10m(klon)  
   !IM cf. AM : pbl, hbtm2 (Comme les autres diagnostics on cumule ds  
   ! physiq ce qui permet de sortir les grdeurs par sous surface)  
   REAL pblh(klon, nbsrf)  
   REAL plcl(klon, nbsrf)  
   REAL capcl(klon, nbsrf)  
   REAL oliqcl(klon, nbsrf)  
   REAL cteicl(klon, nbsrf)  
   REAL pblt(klon, nbsrf)  
   REAL therm(klon, nbsrf)  
   REAL trmb1(klon, nbsrf)  
   REAL trmb2(klon, nbsrf)  
   REAL trmb3(klon, nbsrf)  
   REAL ypblh(klon)  
   REAL ylcl(klon)  
   REAL ycapcl(klon)  
   REAL yoliqcl(klon)  
   REAL ycteicl(klon)  
   REAL ypblt(klon)  
   REAL ytherm(klon)  
   REAL ytrmb1(klon)  
   REAL ytrmb2(klon)  
   REAL ytrmb3(klon)  
   REAL y_cd_h(klon), y_cd_m(klon)  
   REAL uzon(klon), vmer(klon)  
   REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)  
   REAL psfce(klon), patm(klon)  
   
   REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)  
   REAL rugo1(klon)  
   
   ! utiliser un jeu de fonctions simples                
   LOGICAL zxli  
   PARAMETER (zxli=.FALSE.)  
   
   REAL zt, zqs, zdelta, zcor  
   REAL t_coup  
   PARAMETER (t_coup=273.15)  
   
   CHARACTER (len=20) :: modname = 'clmain'  
   LOGICAL check  
   PARAMETER (check=.FALSE.)  
   
   !------------------------------------------------------------  
   
   ! initialisation Anne  
   ytherm = 0.  
   
   IF (check) THEN  
      print *, modname, '  klon=', klon  
   END IF  
   
   IF (debugindex .AND. first_appel) THEN  
      first_appel = .FALSE.  
   
      ! initialisation sorties netcdf  
   
      idayref = day_ini  
      CALL ymds2ju(annee_ref, 1, idayref, 0.0, zjulian)  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlon, zx_lon)  
      DO i = 1, iim  
         zx_lon(i, 1) = rlon(i+1)  
         zx_lon(i, jjm+1) = rlon(i+1)  
      END DO  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlat, zx_lat)  
      cldebug = 'sous_index'  
      CALL histbeg_totreg(cldebug, zx_lon(:, 1), zx_lat(1, :), 1, &  
           iim, 1, jjm+1, itau_phy, zjulian, dtime, nhoridbg, nidbg)  
      ! no vertical axis  
      cl_surf(1) = 'ter'  
      cl_surf(2) = 'lic'  
      cl_surf(3) = 'oce'  
      cl_surf(4) = 'sic'  
      DO nsrf = 1, nbsrf  
         CALL histdef(nidbg, cl_surf(nsrf), cl_surf(nsrf), '-', iim, jjm+1, &  
              nhoridbg, 1, 1, 1, -99, 'inst', dtime, dtime)  
      END DO  
      CALL histend(nidbg)  
      CALL histsync(nidbg)  
   END IF  
   
   DO k = 1, klev ! epaisseur de couche  
      DO i = 1, klon  
         delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)  
      END DO  
   END DO  
   DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche  
      zx_alf1 = 1.0  
      zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1  
      u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2  
      v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2  
   END DO  
   
   ! initialisation:  
   
   DO i = 1, klon  
      rugmer(i) = 0.0  
      cdragh(i) = 0.0  
      cdragm(i) = 0.0  
      dflux_t(i) = 0.0  
      dflux_q(i) = 0.0  
      zu1(i) = 0.0  
      zv1(i) = 0.0  
   END DO  
   ypct = 0.0  
   yts = 0.0  
   ysnow = 0.0  
   yqsurf = 0.0  
   yalb = 0.0  
   yalblw = 0.0  
   yrain_f = 0.0  
   ysnow_f = 0.0  
   yfder = 0.0  
   ytaux = 0.0  
   ytauy = 0.0  
   ysolsw = 0.0  
   ysollw = 0.0  
   ysollwdown = 0.0  
   yrugos = 0.0  
   yu1 = 0.0  
   yv1 = 0.0  
   yrads = 0.0  
   ypaprs = 0.0  
   ypplay = 0.0  
   ydelp = 0.0  
   yu = 0.0  
   yv = 0.0  
   yt = 0.0  
   yq = 0.0  
   pctsrf_new = 0.0  
   y_flux_u = 0.0  
   y_flux_v = 0.0  
   !$$ PB  
   y_dflux_t = 0.0  
   y_dflux_q = 0.0  
   ytsoil = 999999.  
   yrugoro = 0.  
   ! -- LOOP  
   yu10mx = 0.0  
   yu10my = 0.0  
   ywindsp = 0.0  
   ! -- LOOP  
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      DO i = 1, klon  
         d_ts(i, nsrf) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !§§§ PB  
   yfluxlat = 0.  
   flux_t = 0.  
   flux_q = 0.  
   flux_u = 0.  
   flux_v = 0.  
   DO k = 1, klev  
      DO i = 1, klon  
         d_t(i, k) = 0.0  
         d_q(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_t(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_q(i, k) = 0.0  
         d_u(i, k) = 0.0  
         d_v(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_u(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_v(i, k) = 0.0  
         zcoefh(i, k) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !AA      IF (itr.GE.1) THEN  
   !AA      DO it = 1, itr  
   !AA      DO k = 1, klev  
   !AA      DO i = 1, klon  
   !AA         d_tr(i, k, it) = 0.0  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDIF  
   
   
   ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:  
   
   ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On considere ici qu'on  
   ! peut avoir potentiellementdela glace sur tout le domaine oceanique  
   ! (a affiner)  
   
   pctsrf_pot = pctsrf  
   pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq  
   pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq  
   
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      ! chercher les indices:  
      ni = 0  
      knon = 0  
      DO i = 1, klon  
         ! pour determiner le domaine a traiter on utilise les surfaces  
         ! "potentielles"  
         IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN  
            knon = knon + 1  
            ni(knon) = i  
         END IF  
      END DO  
   
      IF (check) THEN  
         print *, 'CLMAIN, nsrf, knon =', nsrf, knon  
      END IF  
   
      ! variables pour avoir une sortie IOIPSL des INDEX  
      IF (debugindex) THEN  
         tabindx = 0.  
         DO i = 1, knon  
            tabindx(i) = real(i)  
         END DO  
         debugtab = 0.  
         ndexbg = 0  
         CALL gath2cpl(tabindx, debugtab, klon, knon, iim, jjm, ni)  
         CALL histwrite(nidbg, cl_surf(nsrf), itap, debugtab)  
      END IF  
   
      IF (knon==0) CYCLE  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)  
         yts(j) = ts(i, nsrf)  
         ytslab(i) = tslab(i)  
         ysnow(j) = snow(i, nsrf)  
         yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)  
         yalb(j) = albe(i, nsrf)  
         yalblw(j) = alblw(i, nsrf)  
         yrain_f(j) = rain_f(i)  
         ysnow_f(j) = snow_f(i)  
         yagesno(j) = agesno(i, nsrf)  
         yfder(j) = fder(i)  
         ytaux(j) = flux_u(i, 1, nsrf)  
         ytauy(j) = flux_v(i, 1, nsrf)  
         ysolsw(j) = solsw(i, nsrf)  
         ysollw(j) = sollw(i, nsrf)  
         ysollwdown(j) = sollwdown(i)  
         yrugos(j) = rugos(i, nsrf)  
         yrugoro(j) = rugoro(i)  
         yu1(j) = u1lay(i)  
         yv1(j) = v1lay(i)  
         yrads(j) = ysolsw(j) + ysollw(j)  
         ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)  
         y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)  
         yu10mx(j) = u10m(i, nsrf)  
         yu10my(j) = v10m(i, nsrf)  
         ywindsp(j) = sqrt(yu10mx(j)*yu10mx(j)+yu10my(j)*yu10my(j))  
      END DO  
   
      !     IF bucket model for continent, copy soil water content  
      IF (nsrf==is_ter .AND. .NOT. ok_veget) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            yqsol(j) = qsol(i)  
         END DO  
      ELSE  
         yqsol = 0.  
      END IF  
      !$$$ PB ajour pour soil  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)  
         END DO  
      END DO  
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ypaprs(j, k) = paprs(i, k)  
            ypplay(j, k) = pplay(i, k)  
            ydelp(j, k) = delp(i, k)  
            yu(j, k) = u(i, k)  
            yv(j, k) = v(i, k)  
            yt(j, k) = t(i, k)  
            yq(j, k) = q(i, k)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange  
      CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, & !IM 261103  
           ksta, ksta_ter, & !IM 261103  
           yts, yrugos, yu, yv, yt, yq, yqsurf, ycoefm, ycoefh)  
      !IM 081204 BEG  
      !CR test  
      IF (iflag_pbl==1) THEN  
         !IM 081204 END  
         CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)  
         DO k = 1, klev  
            DO i = 1, knon  
               ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
               ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
            END DO  
         END DO  
      END IF  
   
      !IM cf JLD : on seuille ycoefm et ycoefh  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            !           ycoefm(j, 1)=min(ycoefm(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefm(j, 1) = min(ycoefm(j, 1), cdmmax)  
            !           ycoefh(j, 1)=min(ycoefh(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefh(j, 1) = min(ycoefh(j, 1), cdhmax)  
         END DO  
      END IF  
   
   
      !IM: 261103  
      IF (ok_kzmin) THEN  
         !IM cf FH: 201103 BEG  
         !   Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables.  
         CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, ycoefm, ycoefm0, &  
              ycoefh0)  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm(2:klon-1, 2), 'KZ         ')  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm0(2:klon-1, 2), 'KZMIN      ')  
   
         IF (1==1) THEN  
            DO k = 1, klev  
               DO i = 1, knon  
                  ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
                  ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
               END DO  
            END DO  
         END IF  
         !IM cf FH: 201103 END  
         !IM: 261103  
      END IF !ok_kzmin  
   
      IF (iflag_pbl>=3) THEN  
   
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
         ! MELLOR ET YAMADA adapte a Mars Richard Fournier et Frederic Hourdin  
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
         yzlay(1:knon, 1) = rd*yt(1:knon, 1)/(0.5*(ypaprs(1:knon, &  
              1)+ypplay(1:knon, 1)))*(ypaprs(1:knon, 1)-ypplay(1:knon, 1))/rg  
         DO k = 2, klev  
            yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) + rd*0.5*(yt(1:knon, k-1)+yt(1: &  
                 knon, k))/ypaprs(1:knon, k)*(ypplay(1:knon, k-1)-ypplay(1:knon, k))/ &  
                 rg  
         END DO  
         DO k = 1, klev  
            yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1)/ypplay(1:knon, k)) &  
                 **rkappa*(1.+0.61*yq(1:knon, k))  
         END DO  
         yzlev(1:knon, 1) = 0.  
         yzlev(1:knon, klev+1) = 2.*yzlay(1:knon, klev) - yzlay(1:knon, klev-1)  
         DO k = 2, klev  
            yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))  
         END DO  
         DO k = 1, klev + 1  
            DO j = 1, knon  
               i = ni(j)  
               yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)  
            END DO  
         END DO  
   
   
         !   Bug introduit volontairement pour converger avec les resultats  
         !  du papier sur les thermiques.  
         IF (1==1) THEN  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         ELSE  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         END IF  
         CALL ustarhb(knon, yu, yv, y_cd_m, yustar)  
   
         IF (prt_level>9) THEN  
            PRINT *, 'USTAR = ', yustar  
         END IF  
   
         !   iflag_pbl peut etre utilise comme longuer de melange  
   
         IF (iflag_pbl>=11) THEN  
            CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, iflag_pbl)  
         ELSE  
            CALL yamada4(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)  
         END IF  
   
         ycoefm(1:knon, 1) = y_cd_m(1:knon)  
         ycoefh(1:knon, 1) = y_cd_h(1:knon)  
         ycoefm(1:knon, 2:klev) = ykmm(1:knon, 2:klev)  
         ycoefh(1:knon, 2:klev) = ykmn(1:knon, 2:klev)  
   
   
      END IF  
   
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
      ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"  
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yu, ypaprs, ypplay, ydelp, &  
           y_d_u, y_flux_u)  
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yv, ypaprs, ypplay, ydelp, &  
           y_d_v, y_flux_v)  
   
      ! pour le couplage  
      ytaux = y_flux_u(:, 1)  
      ytauy = y_flux_v(:, 1)  
   
      ! FH modif sur le cdrag temperature  
      !$$$PB : déplace dans clcdrag  
      !$$$      do i=1, knon  
      !$$$         ycoefh(i, 1)=ycoefm(i, 1)*0.8  
      !$$$      enddo  
   
      ! calculer la diffusion de "q" et de "h"  
      CALL clqh(dtime, itap, date0, jour, debut, lafin, rlon, rlat,&  
           cufi, cvfi, knon, nsrf, ni, pctsrf, soil_model, ytsoil,&  
           yqsol, ok_veget, ocean, npas, nexca, rmu0, co2_ppm, yrugos,&  
           yrugoro, yu1, yv1, ycoefh, yt, yq, yts, ypaprs, ypplay,&  
           ydelp, yrads, yalb, yalblw, ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, &  
           yfder, ytaux, ytauy, ywindsp, ysollw, ysollwdown, ysolsw,&  
           yfluxlat, pctsrf_new, yagesno, y_d_t, y_d_q, y_d_ts,&  
           yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q,&  
           y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0, y_flux_o, y_flux_g,&  
           ytslab, y_seaice)  
   
      ! calculer la longueur de rugosite sur ocean  
      yrugm = 0.  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            yrugm(j) = 0.018*ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &  
                 0.11*14E-6/sqrt(ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))  
            yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))  
         END DO  
      END IF  
      DO j = 1, knon  
         y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)  
         y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)  
         yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)  
         yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)  
      END DO  
   
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ycoefh(j, k) = ycoefh(j, k)*ypct(j)  
            ycoefm(j, k) = ycoefm(j, k)*ypct(j)  
            y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)  
            y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)  
            !§§§ PB  
            flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)  
            flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)  
            flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)  
            flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)  
            !$$$ PB        y_flux_t(j, k) = y_flux_t(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_q(j, k) = y_flux_q(j, k) * ypct(j)  
            y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)  
            y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_u(j, k) = y_flux_u(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_v(j, k) = y_flux_v(j, k) * ypct(j)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)  
   
      albe(:, nsrf) = 0.  
      alblw(:, nsrf) = 0.  
      snow(:, nsrf) = 0.  
      qsurf(:, nsrf) = 0.  
      rugos(:, nsrf) = 0.  
      fluxlat(:, nsrf) = 0.  
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)  
         albe(i, nsrf) = yalb(j)  
         alblw(i, nsrf) = yalblw(j)  
         snow(i, nsrf) = ysnow(j)  
         qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)  
         rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)  
         fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)  
         !$$$ pb         rugmer(i) = yrugm(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugmer(i) = yrugm(j)  
            rugos(i, nsrf) = yrugm(j)  
         END IF  
         !IM cf JLD ??  
         agesno(i, nsrf) = yagesno(j)  
         fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)  
         ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)  
         cdragh(i) = cdragh(i) + ycoefh(j, 1)  
         cdragm(i) = cdragm(i) + ycoefm(j, 1)  
         dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)  
         dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)  
         zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)  
         zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)  
      END DO  
      IF (nsrf==is_ter) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            qsol(i) = yqsol(j)  
         END DO  
      END IF  
      IF (nsrf==is_lic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)  
         END DO  
      END IF  
      !$$$ PB ajout pour soil  
      ftsoil(:, :, nsrf) = 0.  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         DO k = 1, klev  
            d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)  
            d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)  
            !$$$ PB        flux_t(i, k) = flux_t(i, k) + y_flux_t(j, k)  
            !$$$         flux_q(i, k) = flux_q(i, k) + y_flux_q(j, k)  
            d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)  
            d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)  
            !$$$  PB       flux_u(i, k) = flux_u(i, k) + y_flux_u(j, k)  
            !$$$         flux_v(i, k) = flux_v(i, k) + y_flux_v(j, k)  
            zcoefh(i, k) = zcoefh(i, k) + ycoefh(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      !cc diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)  
         vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)  
         tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)  
         qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)  
         zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &  
              1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))  
         tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)  
         rugo1(j) = yrugos(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugo1(j) = rugos(i, nsrf)  
         END IF  
         psfce(j) = ypaprs(j, 1)  
         patm(j) = ypplay(j, 1)  
   
         qairsol(j) = yqsurf(j)  
      END DO  
   
      CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, zgeo1, &  
           tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, &  
           yt2m, yq2m, yt10m, yq10m, yu10m, yustar)  
      !IM 081204 END  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         t2m(i, nsrf) = yt2m(j)  
         q2m(i, nsrf) = yq2m(j)  
   
         ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman  
         u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
         v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
   
      END DO  
   
      !IM cf AM : pbl, HBTM  
      DO i = 1, knon  
         y_cd_h(i) = ycoefh(i, 1)  
         y_cd_m(i) = ycoefm(i, 1)  
      END DO  
      !     print*, 'appel hbtm2'  
      CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yt10m, yq2m, yq10m, yustar, y_flux_t, &  
           y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh, ycapcl, yoliqcl, ycteicl, ypblt, ytherm, &  
           ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)  
      !     print*, 'fin hbtm2'  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         pblh(i, nsrf) = ypblh(j)  
         plcl(i, nsrf) = ylcl(j)  
         capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)  
         oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)  
         cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)  
         pblt(i, nsrf) = ypblt(j)  
         therm(i, nsrf) = ytherm(j)  
         trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)  
         trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)  
         trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)  
      END DO  
   
   
      DO j = 1, knon  
         DO k = 1, klev + 1  
            i = ni(j)  
            q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)  
         END DO  
      END DO  
      !IM "slab" ocean  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            ! on projette sur la grille globale  
            i = ni(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_oce)>epsfra) THEN  
               flux_o(i) = y_flux_o(j)  
            ELSE  
               flux_o(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
      END IF  
   
      IF (nsrf==is_sic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            !IM 230604 on pondere lorsque l'on fait le bilan au sol :  flux_g(i) = y_flux_g(j)*ypct(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_sic)>epsfra) THEN  
               flux_g(i) = y_flux_g(j)  
            ELSE  
               flux_g(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
   
      END IF  
      !nsrf.EQ.is_sic                                              
      IF (ocean=='slab  ') THEN  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            tslab(1:klon) = ytslab(1:klon)  
            seaice(1:klon) = y_seaice(1:klon)  
            !nsrf                                                        
         END IF  
         !OCEAN                                                        
      END IF  
   END DO  
6    
7    ! On utilise les nouvelles surfaces    SUBROUTINE pbl_surface(pctsrf, t, q, u, v, julien, mu0, ftsol, cdmmax, &
8    ! A rajouter: conservation de l'albedo         cdhmax, ftsoil, qsol, paprs, play, fsnow, fqsurf, falbe, fluxlat, &
9           rain_fall, snow_fall, frugs, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v, &
10           flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2, dflux_t, dflux_q, &
11           coefh, t2m, q2m, u10m_srf, v10m_srf, pblh, capcl, oliqcl, cteicl, pblt, &
12           therm, plcl, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, albsol, sollw, solsw, &
13           tsol)
14    
15        ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19
16        ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
17        ! Date: Aug. 18th, 1993
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        use cdrag_m, only: cdrag
26        use clqh_m, only: clqh
27        use clvent_m, only: clvent
28        use coef_diff_turb_m, only: coef_diff_turb
29        USE conf_gcm_m, ONLY: lmt_pas
30        USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
31        USE dimphy, ONLY: klev, klon
32        USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
33        use hbtm_m, only: hbtm
34        USE histwrite_phy_m, ONLY: histwrite_phy
35        USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
36        USE interfoce_lim_m, ONLY: interfoce_lim
37        use phyetat0_m, only: masque
38        use stdlevvar_m, only: stdlevvar
39        USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rsigma
40        use time_phylmdz, only: itap
41    
42        REAL, INTENT(inout):: pctsrf(:, :) ! (klon, nbsrf)
43        ! pourcentages de surface de chaque maille
44    
45        REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)
46        REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg / kg)
47        REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse
48        INTEGER, INTENT(IN):: julien ! jour de l'annee en cours
49        REAL, intent(in):: mu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal    
50    
51        REAL, INTENT(INout):: ftsol(:, :) ! (klon, nbsrf)
52        ! skin temperature of surface fraction, in K
53    
54        REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
55    
56        REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
57        ! soil temperature of surface fraction
58    
59        REAL, INTENT(inout):: qsol(:) ! (klon)
60        ! column-density of water in soil, in kg m-2
61    
62        REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev + 1) ! pression a intercouche (Pa)
63        REAL, INTENT(IN):: play(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
64        REAL, INTENT(inout):: fsnow(:, :) ! (klon, nbsrf) \'epaisseur neigeuse
65        REAL, INTENT(inout):: fqsurf(klon, nbsrf)
66        REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)
67    
68        REAL, intent(out):: fluxlat(:, :) ! (klon, nbsrf)
69        ! flux de chaleur latente, en W m-2
70    
71        REAL, intent(in):: rain_fall(klon)
72        ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
73    
74        REAL, intent(in):: snow_fall(klon)
75        ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
76    
77        REAL, intent(inout):: frugs(klon, nbsrf) ! longueur de rugosit\'e (en m)
78        real agesno(klon, nbsrf)
79        REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
80    
81        REAL, intent(out):: d_t(:, :), d_q(:, :) ! (klon, klev)
82        ! changement pour t et q
83    
84        REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
85        ! changement pour "u" et "v"
86    
87        REAL, intent(out):: flux_t(klon, nbsrf)
88        ! flux de chaleur sensible (c_p T) (W / m2) (orientation positive
89        ! vers le bas) à la surface
90    
91        REAL, intent(out):: flux_q(klon, nbsrf)
92        ! flux de vapeur d'eau (kg / m2 / s) à la surface
93    
94        REAL, intent(out):: flux_u(:, :), flux_v(:, :) ! (klon, nbsrf)
95        ! tension du vent (flux turbulent de vent) à la surface, en Pa
96    
97        REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
98        real q2(klon, klev + 1, nbsrf)
99    
100        ! Ocean slab:
101        REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon) ! derive du flux sensible
102        REAL, INTENT(out):: dflux_q(klon) ! derive du flux latent
103    
104        REAL, intent(out):: coefh(:, 2:) ! (klon, 2:klev)
105        ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'\'echange, le champ
106        ! "coefh" a \'et\'e cr\'e\'e. Nous avons moyenn\'e les valeurs de
107        ! ce champ sur les quatre sous-surfaces du mod\`ele.
108    
109        REAL, INTENT(inout):: t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
110    
111        REAL, INTENT(inout):: u10m_srf(:, :), v10m_srf(:, :) ! (klon, nbsrf)
112        ! composantes du vent \`a 10m sans spirale d'Ekman
113    
114        ! Ionela Musat. Cf. Anne Mathieu : planetary boundary layer, hbtm.
115        ! Comme les autres diagnostics on cumule dans physiq ce qui permet
116        ! de sortir les grandeurs par sous-surface.
117        REAL pblh(klon, nbsrf) ! height of planetary boundary layer
118        REAL capcl(klon, nbsrf)
119        REAL oliqcl(klon, nbsrf)
120        REAL cteicl(klon, nbsrf)
121        REAL, INTENT(inout):: pblt(klon, nbsrf) ! T au nveau HCL
122        REAL therm(klon, nbsrf)
123        REAL plcl(klon, nbsrf)
124    
125        REAL, intent(out):: fqcalving(klon, nbsrf)
126        ! flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
127        ! hauteur de neige, en kg / m2 / s
128    
129        real ffonte(klon, nbsrf) ! flux thermique utilise pour fondre la neige
130        REAL, intent(inout):: run_off_lic_0(:) ! (klon)
131    
132        REAL, intent(out):: albsol(:) ! (klon)
133        ! albedo du sol total, visible, moyen par maille
134    
135        REAL, intent(in):: sollw(:) ! (klon)
136        ! surface net downward longwave flux, in W m-2
137    
138        REAL, intent(in):: solsw(:) ! (klon)
139        ! surface net downward shortwave flux, in W m-2
140    
141        REAL, intent(in):: tsol(:) ! (klon)
142    
143        ! Local:
144    
145        REAL d_ts(klon, nbsrf) ! variation of ftsol
146        REAL fsollw(klon, nbsrf) ! bilan flux IR pour chaque sous-surface
147        REAL fsolsw(klon, nbsrf) ! flux solaire absorb\'e pour chaque sous-surface
148    
149        ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
150        REAL, save:: pctsrf_new_oce(klon)
151        REAL, save:: pctsrf_new_sic(klon)
152    
153        REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
154        real y_run_off_lic_0(klon), y_run_off_lic(klon)
155        REAL run_off_lic(klon) ! ruissellement total
156        REAL rugmer(klon)
157        REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
158        REAL yts(klon), ypctsrf(klon), yz0_new(klon)
159        real yrugos(klon) ! longueur de rugosite (en m)
160        REAL yalb(klon)
161        REAL snow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
162        real yqsol(klon) ! column-density of water in soil, in kg m-2
163        REAL yrain_fall(klon) ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
164        REAL ysnow_fall(klon) ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
165        REAL yrugm(klon), radsol(klon), yrugoro(klon)
166        REAL yfluxlat(klon)
167        REAL y_d_ts(klon)
168        REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
169        REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
170        REAL y_flux_t(klon), y_flux_q(klon)
171        REAL y_flux_u(klon), y_flux_v(klon)
172        REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
173        REAL ycoefh(klon, 2:klev), ycoefm(klon, 2:klev)
174        real ycdragh(klon), ycdragm(klon)
175        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
176        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
177        REAL ypaprs(klon, klev + 1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
178        REAL yq2(klon, klev + 1)
179        REAL delp(klon, klev)
180        INTEGER i, k, nsrf
181        INTEGER ni(klon), knon, j
182    
183        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
184        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
185        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
186    
187        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), wind10m(klon)
188        REAL ustar(klon)
189    
190        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
191        REAL ypblh(klon)
192        REAL ylcl(klon)
193        REAL ycapcl(klon)
194        REAL yoliqcl(klon)
195        REAL ycteicl(klon)
196        REAL ypblt(klon)
197        REAL ytherm(klon)
198        REAL u1(klon), v1(klon)
199        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
200        REAL psfce(klon), patm(klon)
201        REAL zgeo1(klon)
202        REAL rugo1(klon)
203        REAL zgeop(klon, klev)
204    
205        !------------------------------------------------------------
206    
207        albsol = sum(falbe * pctsrf, dim = 2)
208    
209        ! R\'epartition sous maille des flux longwave et shortwave
210        ! R\'epartition du longwave par sous-surface lin\'earis\'ee
211    
212        forall (nsrf = 1:nbsrf)
213           fsollw(:, nsrf) = sollw + 4. * RSIGMA * tsol**3 &
214                * (tsol - ftsol(:, nsrf))
215           fsolsw(:, nsrf) = solsw * (1. - falbe(:, nsrf)) / (1. - albsol)
216        END forall
217    
218        ytherm = 0.
219    
220        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
221           DO i = 1, klon
222              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)
223           END DO
224        END DO
225    
226        ! Initialization:
227        rugmer = 0.
228        cdragh = 0.
229        cdragm = 0.
230        dflux_t = 0.
231        dflux_q = 0.
232        yrugos = 0.
233        ypaprs = 0.
234        ypplay = 0.
235        ydelp = 0.
236        yrugoro = 0.
237        d_ts = 0.
238        flux_t = 0.
239        flux_q = 0.
240        flux_u = 0.
241        flux_v = 0.
242        fluxlat = 0.
243        d_t = 0.
244        d_q = 0.
245        d_u = 0.
246        d_v = 0.
247        coefh = 0.
248        fqcalving = 0.
249        run_off_lic = 0.
250    
251        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
252        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
253        ! (\`a affiner).
254    
255        pctsrf_pot(:, is_ter) = pctsrf(:, is_ter)
256        pctsrf_pot(:, is_lic) = pctsrf(:, is_lic)
257        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - masque
258        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - masque
259    
260        ! Tester si c'est le moment de lire le fichier:
261        if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
262           CALL interfoce_lim(julien, pctsrf_new_oce, pctsrf_new_sic)
263        endif
264    
265        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
266    
267        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
268           ! Define ni and knon:
269    
270           ni = 0
271           knon = 0
272    
273           DO i = 1, klon
274              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
275              ! "potentielles"
276              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
277                 knon = knon + 1
278                 ni(knon) = i
279              END IF
280           END DO
281    
282           if_knon: IF (knon /= 0) then
283              ypctsrf(:knon) = pctsrf(ni(:knon), nsrf)
284              yts(:knon) = ftsol(ni(:knon), nsrf)
285              snow(:knon) = fsnow(ni(:knon), nsrf)
286              yqsurf(:knon) = fqsurf(ni(:knon), nsrf)
287              yalb(:knon) = falbe(ni(:knon), nsrf)
288              yrain_fall(:knon) = rain_fall(ni(:knon))
289              ysnow_fall(:knon) = snow_fall(ni(:knon))
290              yagesno(:knon) = agesno(ni(:knon), nsrf)
291              yrugos(:knon) = frugs(ni(:knon), nsrf)
292              yrugoro(:knon) = rugoro(ni(:knon))
293              radsol(:knon) = fsolsw(ni(:knon), nsrf) + fsollw(ni(:knon), nsrf)
294              ypaprs(:knon, klev + 1) = paprs(ni(:knon), klev + 1)
295              y_run_off_lic_0(:knon) = run_off_lic_0(ni(:knon))
296    
297              ! For continent, copy soil water content
298              IF (nsrf == is_ter) yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
299    
300              ytsoil(:knon, :) = ftsoil(ni(:knon), :, nsrf)
301    
302              DO k = 1, klev
303                 DO j = 1, knon
304                    i = ni(j)
305                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
306                    ypplay(j, k) = play(i, k)
307                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
308                    yu(j, k) = u(i, k)
309                    yv(j, k) = v(i, k)
310                    yt(j, k) = t(i, k)
311                    yq(j, k) = q(i, k)
312                 END DO
313              END DO
314    
315              ! Calculer les géopotentiels de chaque couche:
316    
317              zgeop(:knon, 1) = RD * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
318                   + ypplay(:knon, 1))) * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1))
319    
320              DO k = 2, klev
321                 zgeop(:knon, k) = zgeop(:knon, k - 1) + RD * 0.5 &
322                      * (yt(:knon, k - 1) + yt(:knon, k)) / ypaprs(:knon, k) &
323                      * (ypplay(:knon, k - 1) - ypplay(:knon, k))
324              ENDDO
325    
326              CALL cdrag(nsrf, sqrt(yu(:knon, 1)**2 + yv(:knon, 1)**2), &
327                   yt(:knon, 1), yq(:knon, 1), zgeop(:knon, 1), ypaprs(:knon, 1), &
328                   yts(:knon), yqsurf(:knon), yrugos(:knon), ycdragm(:knon), &
329                   ycdragh(:knon))
330    
331              IF (iflag_pbl == 1) THEN
332                 ycdragm(:knon) = max(ycdragm(:knon), 0.)
333                 ycdragh(:knon) = max(ycdragh(:knon), 0.)
334              end IF
335    
336              ! on met un seuil pour ycdragm et ycdragh
337              IF (nsrf == is_oce) THEN
338                 ycdragm(:knon) = min(ycdragm(:knon), cdmmax)
339                 ycdragh(:knon) = min(ycdragh(:knon), cdhmax)
340              END IF
341    
342              IF (iflag_pbl >= 6) yq2(:knon, :) = q2(ni(:knon), :, nsrf)
343              call coef_diff_turb(nsrf, ni(:knon), ypaprs(:knon, :), &
344                   ypplay(:knon, :), yu(:knon, :), yv(:knon, :), yq(:knon, :), &
345                   yt(:knon, :), yts(:knon), ycdragm(:knon), zgeop(:knon, :), &
346                   ycoefm(:knon, :), ycoefh(:knon, :), yq2(:knon, :))
347    
348              CALL clvent(yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), ycoefm(:knon, :), &
349                   ycdragm(:knon), yt(:knon, :), yu(:knon, :), ypaprs(:knon, :), &
350                   ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), y_d_u(:knon, :), &
351                   y_flux_u(:knon))
352              CALL clvent(yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), ycoefm(:knon, :), &
353                   ycdragm(:knon), yt(:knon, :), yv(:knon, :), ypaprs(:knon, :), &
354                   ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), y_d_v(:knon, :), &
355                   y_flux_v(:knon))
356    
357              CALL clqh(julien, nsrf, ni(:knon), ytsoil(:knon, :), yqsol(:knon), &
358                   mu0(ni(:knon)), yrugos(:knon), yrugoro(:knon), yu(:knon, 1), &
359                   yv(:knon, 1), ycoefh(:knon, :), ycdragh(:knon), yt(:knon, :), &
360                   yq(:knon, :), yts(:knon), ypaprs(:knon, :), ypplay(:knon, :), &
361                   ydelp(:knon, :), radsol(:knon), yalb(:knon), snow(:knon), &
362                   yqsurf(:knon), yrain_fall(:knon), ysnow_fall(:knon), &
363                   yfluxlat(:knon), pctsrf_new_sic(ni(:knon)), yagesno(:knon), &
364                   y_d_t(:knon, :), y_d_q(:knon, :), y_d_ts(:knon), &
365                   yz0_new(:knon), y_flux_t(:knon), y_flux_q(:knon), &
366                   y_dflux_t(:knon), y_dflux_q(:knon), y_fqcalving(:knon), &
367                   y_ffonte(:knon), y_run_off_lic_0(:knon), y_run_off_lic(:knon))
368    
369              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
370    
371              yrugm = 0.
372    
373              IF (nsrf == is_oce) THEN
374                 DO j = 1, knon
375                    yrugm(j) = 0.018 * ycdragm(j) * (yu(j, 1)**2 + yv(j, 1)**2) &
376                         / rg + 0.11 * 14E-6 &
377                         / sqrt(ycdragm(j) * (yu(j, 1)**2 + yv(j, 1)**2))
378                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
379                 END DO
380              END IF
381    
382              DO k = 1, klev
383                 DO j = 1, knon
384                    i = ni(j)
385                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k) * ypctsrf(j)
386                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k) * ypctsrf(j)
387                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k) * ypctsrf(j)
388                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k) * ypctsrf(j)
389                 END DO
390              END DO
391    
392              flux_t(ni(:knon), nsrf) = y_flux_t(:knon)
393              flux_q(ni(:knon), nsrf) = y_flux_q(:knon)
394              flux_u(ni(:knon), nsrf) = y_flux_u(:knon)
395              flux_v(ni(:knon), nsrf) = y_flux_v(:knon)
396    
397              falbe(:, nsrf) = 0.
398              fsnow(:, nsrf) = 0.
399              fqsurf(:, nsrf) = 0.
400              frugs(:, nsrf) = 0.
401              DO j = 1, knon
402                 i = ni(j)
403                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
404                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
405                 fsnow(i, nsrf) = snow(j)
406                 fqsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
407                 frugs(i, nsrf) = yz0_new(j)
408                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
409                 IF (nsrf == is_oce) THEN
410                    rugmer(i) = yrugm(j)
411                    frugs(i, nsrf) = yrugm(j)
412                 END IF
413                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
414                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
415                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
416                 cdragh(i) = cdragh(i) + ycdragh(j) * ypctsrf(j)
417                 cdragm(i) = cdragm(i) + ycdragm(j) * ypctsrf(j)
418                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j) * ypctsrf(j)
419                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j) * ypctsrf(j)
420              END DO
421              IF (nsrf == is_ter) THEN
422                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
423              else IF (nsrf == is_lic) THEN
424                 DO j = 1, knon
425                    i = ni(j)
426                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
427                    run_off_lic(i) = y_run_off_lic(j)
428                 END DO
429              END IF
430    
431              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
432              ftsoil(ni(:knon), :, nsrf) = ytsoil(:knon, :)
433    
434              DO j = 1, knon
435                 i = ni(j)
436                 DO k = 1, klev
437                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
438                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
439                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
440                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
441                 END DO
442              END DO
443    
444              forall (k = 2:klev) coefh(ni(:knon), k) &
445                   = coefh(ni(:knon), k) + ycoefh(:knon, k) * ypctsrf(:knon)
446    
447              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
448    
449              DO j = 1, knon
450                 i = ni(j)
451                 u1(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
452                 v1(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
453                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
454                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
455                 zgeo1(j) = rd * tair1(j) / (0.5 * (ypaprs(j, 1) + ypplay(j, &
456                      1))) * (ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
457                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
458                 rugo1(j) = yrugos(j)
459                 IF (nsrf == is_oce) THEN
460                    rugo1(j) = frugs(i, nsrf)
461                 END IF
462                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
463                 patm(j) = ypplay(j, 1)
464              END DO
465    
466              CALL stdlevvar(nsrf, u1(:knon), v1(:knon), tair1(:knon), qair1, &
467                   zgeo1, tairsol, yqsurf(:knon), rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &
468                   yt10m, yq10m, wind10m(:knon), ustar(:knon))
469    
470              DO j = 1, knon
471                 i = ni(j)
472                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
473                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
474    
475                 u10m_srf(i, nsrf) = (wind10m(j) * u1(j)) &
476                      / sqrt(u1(j)**2 + v1(j)**2)
477                 v10m_srf(i, nsrf) = (wind10m(j) * v1(j)) &
478                      / sqrt(u1(j)**2 + v1(j)**2)
479              END DO
480    
481              CALL hbtm(ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, ustar(:knon), y_flux_t(:knon), &
482                   y_flux_q(:knon), yu(:knon, :), yv(:knon, :), yt(:knon, :), &
483                   yq(:knon, :), ypblh(:knon), ycapcl, yoliqcl, ycteicl, ypblt, &
484                   ytherm, ylcl)
485    
486              DO j = 1, knon
487                 i = ni(j)
488                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
489                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
490                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
491                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
492                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
493                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
494                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
495              END DO
496    
497              IF (iflag_pbl >= 6) q2(ni(:knon), :, nsrf) = yq2(:knon, :)
498           else
499              fsnow(:, nsrf) = 0.
500           end IF if_knon
501        END DO loop_surface
502    
503        ! On utilise les nouvelles surfaces
504        frugs(:, is_oce) = rugmer
505        pctsrf(:, is_oce) = pctsrf_new_oce
506        pctsrf(:, is_sic) = pctsrf_new_sic
507    
508        CALL histwrite_phy("run_off_lic", run_off_lic)
509        ftsol = ftsol + d_ts ! update surface temperature
510        CALL histwrite_phy("dtsvdfo", d_ts(:, is_oce))
511        CALL histwrite_phy("dtsvdft", d_ts(:, is_ter))
512        CALL histwrite_phy("dtsvdfg", d_ts(:, is_lic))
513        CALL histwrite_phy("dtsvdfi", d_ts(:, is_sic))
514    
515    rugos(:, is_oce) = rugmer    END SUBROUTINE pbl_surface
   pctsrf = pctsrf_new  
516    
517  END SUBROUTINE clmain  end module pbl_surface_m

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