/[lmdze]/trunk/phylmd/Interface_surf/pbl_surface.f
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trunk/Sources/phylmd/clmain.f revision 186 by guez, Mon Mar 21 15:36:26 2016 UTC trunk/phylmd/pbl_surface.f revision 283 by guez, Fri Jul 20 17:08:44 2018 UTC
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1  module clmain_m  module pbl_surface_m
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE clmain(dtime, itap, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v, jour, rmu0, &    SUBROUTINE pbl_surface(dtime, pctsrf, t, q, u, v, julien, mu0, ftsol, &
8         ts, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil, qsol, &         cdmmax, cdhmax, ftsoil, qsol, paprs, pplay, fsnow, qsurf, evap, falbe, &
9         paprs, pplay, snow, qsurf, evap, falbe, fluxlat, rain_fall, snow_f, &         fluxlat, rain_fall, snow_f, fsolsw, fsollw, frugs, agesno, rugoro, d_t, &
10         solsw, sollw, fder, rlat, rugos, debut, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, &         d_q, d_u, d_v, d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, &
11         d_v, d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2, &         q2, dflux_t, dflux_q, coefh, t2m, q2m, u10m_srf, v10m_srf, pblh, capcl, &
12         dflux_t, dflux_q, ycoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh, capcl, &         oliqcl, cteicl, pblt, therm, plcl, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)
        oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3, plcl, fqcalving, &  
        ffonte, run_off_lic_0)  
13    
14      ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19      ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19
15      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS), date: 1993/08/18      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS), date: 1993 Aug. 18th
16      ! Objet : interface de couche limite (diffusion verticale)      ! Objet : interface de couche limite (diffusion verticale)
17    
18      ! Tout ce qui a trait aux traceurs est dans "phytrac". Le calcul      ! Tout ce qui a trait aux traceurs est dans "phytrac". Le calcul
# Line 22  contains Line 20  contains
20      ! ne tient pas compte de la diff\'erentiation des sous-fractions      ! ne tient pas compte de la diff\'erentiation des sous-fractions
21      ! de sol.      ! de sol.
22    
23      ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'\'echanges et le vent      use cdrag_m, only: cdrag
     ! dans la premi\`ere couche, trois champs ont \'et\'e cr\'e\'es : "ycoefh",  
     ! "zu1" et "zv1". Nous avons moyenn\'e les valeurs de ces trois  
     ! champs sur les quatre sous-surfaces du mod\`ele.  
   
24      use clqh_m, only: clqh      use clqh_m, only: clqh
25      use clvent_m, only: clvent      use clvent_m, only: clvent
26      use coefkz_m, only: coefkz      use coef_diff_turb_m, only: coef_diff_turb
27      use coefkzmin_m, only: coefkzmin      USE conf_gcm_m, ONLY: lmt_pas
     USE conf_gcm_m, ONLY: prt_level  
28      USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl      USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
29      USE dimphy, ONLY: klev, klon, zmasq      USE dimphy, ONLY: klev, klon
30      USE dimsoil, ONLY: nsoilmx      USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
31      use hbtm_m, only: hbtm      use hbtm_m, only: hbtm
32      USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf      USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
33        USE interfoce_lim_m, ONLY: interfoce_lim
34        use phyetat0_m, only: zmasq
35      use stdlevvar_m, only: stdlevvar      use stdlevvar_m, only: stdlevvar
36      USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rkappa      USE suphec_m, ONLY: rd, rg
37      use ustarhb_m, only: ustarhb      use time_phylmdz, only: itap
     use vdif_kcay_m, only: vdif_kcay  
     use yamada4_m, only: yamada4  
38    
39      REAL, INTENT(IN):: dtime ! interval du temps (secondes)      REAL, INTENT(IN):: dtime ! interval du temps (secondes)
     INTEGER, INTENT(IN):: itap ! numero du pas de temps  
     REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)  
40    
41      ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface      REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)
42      REAL, INTENT(out):: pctsrf_new(klon, nbsrf)      ! tableau des pourcentages de surface de chaque maille
43    
44      REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)      REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)
45      REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg/kg)      REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg / kg)
46      REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse      REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse
47      INTEGER, INTENT(IN):: jour ! jour de l'annee en cours      INTEGER, INTENT(IN):: julien ! jour de l'annee en cours
48      REAL, intent(in):: rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal          REAL, intent(in):: mu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal    
49      REAL, INTENT(IN):: ts(klon, nbsrf) ! temperature du sol (en Kelvin)      REAL, INTENT(IN):: ftsol(:, :) ! (klon, nbsrf) temp\'erature du sol (en K)
50      REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh      REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
     REAL, INTENT(IN):: ksta, ksta_ter  
     LOGICAL, INTENT(IN):: ok_kzmin  
51    
52      REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)      REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
53      ! soil temperature of surface fraction      ! soil temperature of surface fraction
54    
55      REAL, INTENT(inout):: qsol(klon)      REAL, INTENT(inout):: qsol(:) ! (klon)
56      ! column-density of water in soil, in kg m-2      ! column-density of water in soil, in kg m-2
57    
58      REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev+1) ! pression a intercouche (Pa)      REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev + 1) ! pression a intercouche (Pa)
59      REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)      REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
60      REAL snow(klon, nbsrf)      REAL, INTENT(inout):: fsnow(:, :) ! (klon, nbsrf) \'epaisseur neigeuse
61      REAL qsurf(klon, nbsrf)      REAL qsurf(klon, nbsrf)
62      REAL evap(klon, nbsrf)      REAL evap(klon, nbsrf)
63      REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)      REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)
64        REAL, intent(out):: fluxlat(:, :) ! (klon, nbsrf)
     REAL fluxlat(klon, nbsrf)  
65    
66      REAL, intent(in):: rain_fall(klon)      REAL, intent(in):: rain_fall(klon)
67      ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down      ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
68    
69      REAL, intent(in):: snow_f(klon)      REAL, intent(in):: snow_f(klon)
70      ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down      ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
71    
72      REAL, INTENT(IN):: solsw(klon, nbsrf), sollw(klon, nbsrf)      REAL, INTENT(IN):: fsolsw(klon, nbsrf), fsollw(klon, nbsrf)
73      REAL, intent(in):: fder(klon)      REAL, intent(inout):: frugs(klon, nbsrf) ! longueur de rugosit\'e (en m)
     REAL, INTENT(IN):: rlat(klon) ! latitude en degr\'es  
   
     REAL rugos(klon, nbsrf)  
     ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)  
   
     LOGICAL, INTENT(IN):: debut  
74      real agesno(klon, nbsrf)      real agesno(klon, nbsrf)
75      REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)      REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
76    
77      REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)      REAL, intent(out):: d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)
78      ! d_t------output-R- le changement pour "t"      ! changement pour t et q
     ! d_q------output-R- le changement pour "q"  
79    
80      REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)      REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
81      ! changement pour "u" et "v"      ! changement pour "u" et "v"
82    
83      REAL, intent(out):: d_ts(klon, nbsrf) ! le changement pour "ts"      REAL, intent(out):: d_ts(:, :) ! (klon, nbsrf) variation of ftsol
84    
85        REAL, intent(out):: flux_t(klon, nbsrf)
86        ! flux de chaleur sensible (Cp T) (W / m2) (orientation positive vers
87        ! le bas) à la surface
88    
89        REAL, intent(out):: flux_q(klon, nbsrf)
90        ! flux de vapeur d'eau (kg / m2 / s) à la surface
91    
92      REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)      REAL, intent(out):: flux_u(klon, nbsrf), flux_v(klon, nbsrf)
93      ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)      ! tension du vent (flux turbulent de vent) à la surface, en Pa
     !                    (orientation positive vers le bas)  
     ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)  
   
     REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)  
     ! 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  
94    
95      REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)      REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
96      real q2(klon, klev+1, nbsrf)      real q2(klon, klev + 1, nbsrf)
97    
98      REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)      REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)
99      ! dflux_t derive du flux sensible      ! dflux_t derive du flux sensible
100      ! dflux_q derive du flux latent      ! dflux_q derive du flux latent
101      !IM "slab" ocean      ! IM "slab" ocean
102    
103      REAL, intent(out):: ycoefh(klon, klev)      REAL, intent(out):: coefh(:, 2:) ! (klon, 2:klev)
104      REAL, intent(out):: zu1(klon)      ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'\'echange, le champ
105      REAL zv1(klon)      ! "coefh" a \'et\'e cr\'e\'e. Nous avons moyenn\'e les valeurs de
106      REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)      ! ce champ sur les quatre sous-surfaces du mod\`ele.
107      REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)  
108        REAL, INTENT(inout):: t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
109      ! Ionela Musat cf. Anne Mathieu : pbl, hbtm (Comme les autres  
110      ! diagnostics on cumule dans physiq ce qui permet de sortir les      REAL, INTENT(inout):: u10m_srf(:, :), v10m_srf(:, :) ! (klon, nbsrf)
111      ! grandeurs par sous-surface)      ! composantes du vent \`a 10m sans spirale d'Ekman
112      REAL pblh(klon, nbsrf)  
113      ! pblh------- HCL      ! Ionela Musat. Cf. Anne Mathieu : planetary boundary layer, hbtm.
114        ! Comme les autres diagnostics on cumule dans physiq ce qui permet
115        ! de sortir les grandeurs par sous-surface.
116        REAL pblh(klon, nbsrf) ! height of planetary boundary layer
117      REAL capcl(klon, nbsrf)      REAL capcl(klon, nbsrf)
118      REAL oliqcl(klon, nbsrf)      REAL oliqcl(klon, nbsrf)
119      REAL cteicl(klon, nbsrf)      REAL cteicl(klon, nbsrf)
120      REAL pblt(klon, nbsrf)      REAL, INTENT(inout):: pblt(klon, nbsrf) ! T au nveau HCL
     ! pblT------- T au nveau HCL  
121      REAL therm(klon, nbsrf)      REAL therm(klon, nbsrf)
     REAL trmb1(klon, nbsrf)  
     ! trmb1-------deep_cape  
     REAL trmb2(klon, nbsrf)  
     ! trmb2--------inhibition  
     REAL trmb3(klon, nbsrf)  
     ! trmb3-------Point Omega  
122      REAL plcl(klon, nbsrf)      REAL plcl(klon, nbsrf)
123      REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)  
124        REAL, intent(out):: fqcalving(klon, nbsrf)
125        ! flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
126        ! hauteur de neige, en kg / m2 / s
127    
128        real ffonte(klon, nbsrf)
129      ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige      ! 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  
130      REAL run_off_lic_0(klon)      REAL run_off_lic_0(klon)
131    
132      ! Local:      ! Local:
133    
134        LOGICAL:: firstcal = .true.
135    
136        ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
137        REAL, save:: pctsrf_new_oce(klon)
138        REAL, save:: pctsrf_new_sic(klon)
139    
140      REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)      REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
141      real y_run_off_lic_0(klon)      real y_run_off_lic_0(klon)
   
142      REAL rugmer(klon)      REAL rugmer(klon)
   
143      REAL ytsoil(klon, nsoilmx)      REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
144        REAL yts(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)
145      REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)      real yrugos(klon) ! longueur de rugosite (en m)
146      REAL yalb(klon)      REAL yalb(klon)
147      REAL yu1(klon), yv1(klon)      REAL snow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
148      ! on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans      real yqsol(klon) ! column-density of water in soil, in kg m-2
149      ! la premiere couche      REAL yrain_f(klon) ! liquid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
150      REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)      REAL ysnow_f(klon) ! solid water mass flux (kg / m2 / s), positive down
   
     real yqsol(klon)  
     ! column-density of water in soil, in kg m-2  
   
     REAL yrain_f(klon)  
     ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down  
   
     REAL ysnow_f(klon)  
     ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down  
   
     REAL yfder(klon)  
151      REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)      REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)
   
152      REAL yfluxlat(klon)      REAL yfluxlat(klon)
   
153      REAL y_d_ts(klon)      REAL y_d_ts(klon)
154      REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)      REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
155      REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)      REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
156      REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)      REAL y_flux_t(klon), y_flux_q(klon)
157      REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)      REAL y_flux_u(klon), y_flux_v(klon)
158      REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)      REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
159      REAL coefh(klon, klev), coefm(klon, klev)      REAL ycoefh(klon, 2:klev), ycoefm(klon, 2:klev)
160        real ycdragh(klon), ycdragm(klon)
161      REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)      REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
162      REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)      REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
163      REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)      REAL ypaprs(klon, klev + 1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
164        REAL yq2(klon, klev + 1)
     REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)  
   
     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)  
     REAL q2diag(klon, klev+1)  
   
     REAL u1lay(klon), v1lay(klon)  
165      REAL delp(klon, klev)      REAL delp(klon, klev)
166      INTEGER i, k, nsrf      INTEGER i, k, nsrf
   
167      INTEGER ni(klon), knon, j      INTEGER ni(klon), knon, j
168    
169      REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)      REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
170      ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles      ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
171      ! apparitions ou disparitions de la glace de mer      ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
172    
173      REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.      REAL yt2m(klon), yq2m(klon), wind10m(klon)
174        REAL ustar(klon)
     REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)  
     REAL yustar(klon)  
175    
176      REAL yt10m(klon), yq10m(klon)      REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
177      REAL ypblh(klon)      REAL ypblh(klon)
# Line 220  contains Line 181  contains
181      REAL ycteicl(klon)      REAL ycteicl(klon)
182      REAL ypblt(klon)      REAL ypblt(klon)
183      REAL ytherm(klon)      REAL ytherm(klon)
184      REAL ytrmb1(klon)      REAL u1(klon), v1(klon)
     REAL ytrmb2(klon)  
     REAL ytrmb3(klon)  
     REAL uzon(klon), vmer(klon)  
185      REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)      REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
186      REAL psfce(klon), patm(klon)      REAL psfce(klon), patm(klon)
187    
188      REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)      REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
189      REAL rugo1(klon)      REAL rugo1(klon)
190        REAL zgeop(klon, klev)
     ! utiliser un jeu de fonctions simples                
     LOGICAL zxli  
     PARAMETER (zxli=.FALSE.)  
191    
192      !------------------------------------------------------------      !------------------------------------------------------------
193    
# Line 240  contains Line 195  contains
195    
196      DO k = 1, klev ! epaisseur de couche      DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
197         DO i = 1, klon         DO i = 1, klon
198            delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)            delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k + 1)
199         END DO         END DO
200      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  
201    
202      ! Initialization:      ! Initialization:
203      rugmer = 0.      rugmer = 0.
# Line 256  contains Line 205  contains
205      cdragm = 0.      cdragm = 0.
206      dflux_t = 0.      dflux_t = 0.
207      dflux_q = 0.      dflux_q = 0.
     zu1 = 0.  
     zv1 = 0.  
208      ypct = 0.      ypct = 0.
     yts = 0.  
     ysnow = 0.  
209      yqsurf = 0.      yqsurf = 0.
210      yrain_f = 0.      yrain_f = 0.
211      ysnow_f = 0.      ysnow_f = 0.
     yfder = 0.  
212      yrugos = 0.      yrugos = 0.
     yu1 = 0.  
     yv1 = 0.  
     yrads = 0.  
213      ypaprs = 0.      ypaprs = 0.
214      ypplay = 0.      ypplay = 0.
215      ydelp = 0.      ydelp = 0.
# Line 276  contains Line 217  contains
217      yv = 0.      yv = 0.
218      yt = 0.      yt = 0.
219      yq = 0.      yq = 0.
     pctsrf_new = 0.  
     y_flux_u = 0.  
     y_flux_v = 0.  
     y_dflux_t = 0.  
     y_dflux_q = 0.  
     ytsoil = 999999.  
220      yrugoro = 0.      yrugoro = 0.
221      d_ts = 0.      d_ts = 0.
     yfluxlat = 0.  
222      flux_t = 0.      flux_t = 0.
223      flux_q = 0.      flux_q = 0.
224      flux_u = 0.      flux_u = 0.
225      flux_v = 0.      flux_v = 0.
226        fluxlat = 0.
227      d_t = 0.      d_t = 0.
228      d_q = 0.      d_q = 0.
229      d_u = 0.      d_u = 0.
230      d_v = 0.      d_v = 0.
231      ycoefh = 0.      coefh = 0.
232        fqcalving = 0.
233    
234      ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on      ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
235      ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique      ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
236      ! (\`a affiner)      ! (\`a affiner)
237    
238      pctsrf_pot = pctsrf      pctsrf_pot(:, is_ter) = pctsrf(:, is_ter)
239        pctsrf_pot(:, is_lic) = pctsrf(:, is_lic)
240      pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq      pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
241      pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq      pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
242    
243        ! Tester si c'est le moment de lire le fichier:
244        if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
245           CALL interfoce_lim(julien, pctsrf_new_oce, pctsrf_new_sic)
246        endif
247    
248      ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:      ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
249    
250      loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf      loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
# Line 322  contains Line 264  contains
264            DO j = 1, knon            DO j = 1, knon
265               i = ni(j)               i = ni(j)
266               ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)               ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
267               yts(j) = ts(i, nsrf)               yts(j) = ftsol(i, nsrf)
268               ysnow(j) = snow(i, nsrf)               snow(j) = fsnow(i, nsrf)
269               yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)               yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
270               yalb(j) = falbe(i, nsrf)               yalb(j) = falbe(i, nsrf)
271               yrain_f(j) = rain_fall(i)               yrain_f(j) = rain_fall(i)
272               ysnow_f(j) = snow_f(i)               ysnow_f(j) = snow_f(i)
273               yagesno(j) = agesno(i, nsrf)               yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
274               yfder(j) = fder(i)               yrugos(j) = frugs(i, nsrf)
              yrugos(j) = rugos(i, nsrf)  
275               yrugoro(j) = rugoro(i)               yrugoro(j) = rugoro(i)
276               yu1(j) = u1lay(i)               yrads(j) = fsolsw(i, nsrf) + fsollw(i, nsrf)
277               yv1(j) = v1lay(i)               ypaprs(j, klev + 1) = paprs(i, klev + 1)
              yrads(j) = solsw(i, nsrf) + sollw(i, nsrf)  
              ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)  
278               y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)               y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
279            END DO            END DO
280    
281            ! For continent, copy soil water content            ! For continent, copy soil water content
282            IF (nsrf == is_ter) THEN            IF (nsrf == is_ter) yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
              yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))  
           ELSE  
              yqsol = 0.  
           END IF  
283    
284            DO k = 1, nsoilmx            ytsoil(:knon, :) = ftsoil(ni(:knon), :, nsrf)
              DO j = 1, knon  
                 i = ni(j)  
                 ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)  
              END DO  
           END DO  
285    
286            DO k = 1, klev            DO k = 1, klev
287               DO j = 1, knon               DO j = 1, knon
# Line 366  contains Line 296  contains
296               END DO               END DO
297            END DO            END DO
298    
299            ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange            ! Calculer les géopotentiels de chaque couche:
300            CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts, yrugos, &  
301                 yu, yv, yt, yq, yqsurf, coefm(:knon, :), coefh(:knon, :))            zgeop(:knon, 1) = RD * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
302                   + ypplay(:knon, 1))) * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1))
303    
304              DO k = 2, klev
305                 zgeop(:knon, k) = zgeop(:knon, k - 1) + RD * 0.5 &
306                      * (yt(:knon, k - 1) + yt(:knon, k)) / ypaprs(:knon, k) &
307                      * (ypplay(:knon, k - 1) - ypplay(:knon, k))
308              ENDDO
309    
310              CALL cdrag(nsrf, sqrt(yu(:knon, 1)**2 + yv(:knon, 1)**2), &
311                   yt(:knon, 1), yq(:knon, 1), zgeop(:knon, 1), ypaprs(:knon, 1), &
312                   yts(:knon), yqsurf(:knon), yrugos(:knon), ycdragm(:knon), &
313                   ycdragh(:knon))
314    
315            IF (iflag_pbl == 1) THEN            IF (iflag_pbl == 1) THEN
316               CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)               ycdragm(:knon) = max(ycdragm(:knon), 0.)
317               coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))               ycdragh(:knon) = max(ycdragh(:knon), 0.)
318               coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))            end IF
           END IF  
319    
320            ! on met un seuil pour coefm et coefh            ! on met un seuil pour ycdragm et ycdragh
321            IF (nsrf == is_oce) THEN            IF (nsrf == is_oce) THEN
322               coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)               ycdragm(:knon) = min(ycdragm(:knon), cdmmax)
323               coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)               ycdragh(:knon) = min(ycdragh(:knon), cdhmax)
           END IF  
   
           IF (ok_kzmin) THEN  
              ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables  
              CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &  
                   coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)  
              coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))  
              coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))  
324            END IF            END IF
325    
326            IF (iflag_pbl >= 3) THEN            IF (iflag_pbl >= 6) then
              ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et  
              ! Fr\'ed\'eric Hourdin  
              yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &  
                   + ypplay(:knon, 1))) &  
                   * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(: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(:knon, klev+1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &  
                   - yzlay(:knon, klev - 1)  
              DO k = 2, klev  
                 yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))  
              END DO  
327               DO k = 1, klev + 1               DO k = 1, klev + 1
328                  DO j = 1, knon                  DO j = 1, knon
329                     i = ni(j)                     i = ni(j)
330                     yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)                     yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
331                  END DO                  END DO
332               END DO               END DO
333              end IF
334    
335               CALL ustarhb(knon, yu, yv, coefm(:knon, 1), yustar)            call coef_diff_turb(dtime, nsrf, ni(:knon), ypaprs(:knon, :), &
336               IF (prt_level > 9) PRINT *, 'USTAR = ', yustar                 ypplay(:knon, :), yu(:knon, :), yv(:knon, :), yq(:knon, :), &
337                   yt(:knon, :), yts(:knon), ycdragm(:knon), zgeop(:knon, :), &
338               ! iflag_pbl peut \^etre utilis\'e comme longueur de m\'elange                 ycoefm(:knon, :), ycoefh(:knon, :), yq2(:knon, :))
339    
340               IF (iflag_pbl >= 11) THEN            CALL clvent(dtime, yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), ycoefm(:knon, :), &
341                  CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, ypaprs, yzlev, yzlay, yu, yv, &                 ycdragm(:knon), yt(:knon, :), yu(:knon, :), ypaprs(:knon, :), &
342                       yteta, coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, &                 ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), y_d_u(:knon, :), &
343                       iflag_pbl)                 y_flux_u(:knon))
344               ELSE            CALL clvent(dtime, yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), ycoefm(:knon, :), &
345                  CALL yamada4(knon, dtime, rg, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &                 ycdragm(:knon), yt(:knon, :), yv(:knon, :), ypaprs(:knon, :), &
346                       coefm(:knon, 1), yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)                 ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), y_d_v(:knon, :), &
347               END IF                 y_flux_v(:knon))
   
              coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)  
              coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)  
           END IF  
   
           ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"  
           CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, &  
                ypplay, ydelp, y_d_u, y_flux_u)  
           CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, &  
                ypplay, ydelp, y_d_v, y_flux_v)  
348    
349            ! calculer la diffusion de "q" et de "h"            ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
350            CALL clqh(dtime, itap, jour, debut, rlat, knon, nsrf, ni(:knon), &            CALL clqh(dtime, julien, firstcal, nsrf, ni(:knon), &
351                 pctsrf, ytsoil, yqsol, rmu0, yrugos, yrugoro, yu1, &                 ytsoil(:knon, :), yqsol(:knon), mu0, yrugos(:knon), &
352                 yv1, coefh(:knon, :), yt, yq, yts, ypaprs, ypplay, ydelp, &                 yrugoro(:knon), yu(:knon, 1), yv(:knon, 1), ycoefh(:knon, :), &
353                 yrads, yalb(:knon), ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfder, &                 ycdragh(:knon), yt(:knon, :), yq(:knon, :), yts(:knon), &
354                 yfluxlat, pctsrf_new, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, &                 ypaprs(:knon, :), ypplay(:knon, :), ydelp(:knon, :), &
355                 y_d_ts(:knon), yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, &                 yrads(:knon), yalb(:knon), snow(:knon), yqsurf(:knon), yrain_f, &
356                 y_dflux_q, y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0)                 ysnow_f, yfluxlat(:knon), pctsrf_new_sic, yagesno(:knon), &
357                   y_d_t(:knon, :), y_d_q(:knon, :), y_d_ts(:knon), &
358                   yz0_new(:knon), y_flux_t(:knon), y_flux_q(:knon), &
359                   y_dflux_t(:knon), y_dflux_q(:knon), y_fqcalving(:knon), &
360                   y_ffonte, y_run_off_lic_0)
361    
362            ! calculer la longueur de rugosite sur ocean            ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
363    
364            yrugm = 0.            yrugm = 0.
365    
366            IF (nsrf == is_oce) THEN            IF (nsrf == is_oce) THEN
367               DO j = 1, knon               DO j = 1, knon
368                  yrugm(j) = 0.018*coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &                  yrugm(j) = 0.018 * ycdragm(j) * (yu(j, 1)**2 + yv(j, 1)**2) &
369                       0.11*14E-6/sqrt(coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))                       / rg + 0.11 * 14E-6 &
370                         / sqrt(ycdragm(j) * (yu(j, 1)**2 + yv(j, 1)**2))
371                  yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))                  yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
372               END DO               END DO
373            END IF            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  
374    
375            DO k = 1, klev            DO k = 1, klev
376               DO j = 1, knon               DO j = 1, knon
377                  i = ni(j)                  i = ni(j)
378                  coefh(j, k) = coefh(j, k)*ypct(j)                  y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k) * ypct(j)
379                  coefm(j, k) = coefm(j, k)*ypct(j)                  y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k) * ypct(j)
380                  y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)                  y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k) * ypct(j)
381                  y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)                  y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k) * ypct(j)
                 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)  
                 y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)  
                 y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)  
382               END DO               END DO
383            END DO            END DO
384    
385            evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)            flux_t(ni(:knon), nsrf) = y_flux_t(:knon)
386              flux_q(ni(:knon), nsrf) = y_flux_q(:knon)
387              flux_u(ni(:knon), nsrf) = y_flux_u(:knon)
388              flux_v(ni(:knon), nsrf) = y_flux_v(:knon)
389    
390              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, nsrf)
391    
392            falbe(:, nsrf) = 0.            falbe(:, nsrf) = 0.
393            snow(:, nsrf) = 0.            fsnow(:, nsrf) = 0.
394            qsurf(:, nsrf) = 0.            qsurf(:, nsrf) = 0.
395            rugos(:, nsrf) = 0.            frugs(:, nsrf) = 0.
           fluxlat(:, nsrf) = 0.  
396            DO j = 1, knon            DO j = 1, knon
397               i = ni(j)               i = ni(j)
398               d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)               d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
399               falbe(i, nsrf) = yalb(j)               falbe(i, nsrf) = yalb(j)
400               snow(i, nsrf) = ysnow(j)               fsnow(i, nsrf) = snow(j)
401               qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)               qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
402               rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)               frugs(i, nsrf) = yz0_new(j)
403               fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)               fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
404               IF (nsrf == is_oce) THEN               IF (nsrf == is_oce) THEN
405                  rugmer(i) = yrugm(j)                  rugmer(i) = yrugm(j)
406                  rugos(i, nsrf) = yrugm(j)                  frugs(i, nsrf) = yrugm(j)
407               END IF               END IF
408               agesno(i, nsrf) = yagesno(j)               agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
409               fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)               fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
410               ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)               ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
411               cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)               cdragh(i) = cdragh(i) + ycdragh(j) * ypct(j)
412               cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)               cdragm(i) = cdragm(i) + ycdragm(j) * ypct(j)
413               dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)               dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j) * ypct(j)
414               dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)               dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j) * ypct(j)
              zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)  
              zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)  
415            END DO            END DO
416            IF (nsrf == is_ter) THEN            IF (nsrf == is_ter) THEN
417               qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)               qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
# Line 522  contains Line 423  contains
423            END IF            END IF
424    
425            ftsoil(:, :, nsrf) = 0.            ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
426            DO k = 1, nsoilmx            ftsoil(ni(:knon), :, nsrf) = ytsoil(:knon, :)
              DO j = 1, knon  
                 i = ni(j)  
                 ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)  
              END DO  
           END DO  
427    
428            DO j = 1, knon            DO j = 1, knon
429               i = ni(j)               i = ni(j)
# Line 536  contains Line 432  contains
432                  d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)                  d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
433                  d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)                  d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
434                  d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)                  d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
                 ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)  
435               END DO               END DO
436            END DO            END DO
437    
438              forall (k = 2:klev) coefh(ni(:knon), k) &
439                   = coefh(ni(:knon), k) + ycoefh(:knon, k) * ypct(:knon)
440    
441            ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m            ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
442    
443            DO j = 1, knon            DO j = 1, knon
444               i = ni(j)               i = ni(j)
445               uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)               u1(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
446               vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)               v1(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
447               tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)               tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
448               qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)               qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
449               zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &               zgeo1(j) = rd * tair1(j) / (0.5 * (ypaprs(j, 1) + ypplay(j, &
450                    1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))                    1))) * (ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
451               tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)               tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
452               rugo1(j) = yrugos(j)               rugo1(j) = yrugos(j)
453               IF (nsrf == is_oce) THEN               IF (nsrf == is_oce) THEN
454                  rugo1(j) = rugos(i, nsrf)                  rugo1(j) = frugs(i, nsrf)
455               END IF               END IF
456               psfce(j) = ypaprs(j, 1)               psfce(j) = ypaprs(j, 1)
457               patm(j) = ypplay(j, 1)               patm(j) = ypplay(j, 1)
# Line 561  contains Line 459  contains
459               qairsol(j) = yqsurf(j)               qairsol(j) = yqsurf(j)
460            END DO            END DO
461    
462            CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, &            CALL stdlevvar(nsrf, u1(:knon), v1(:knon), tair1(:knon), qair1, &
463                 zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &                 zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, yt10m, &
464                 yt10m, yq10m, yu10m, yustar)                 yq10m, wind10m(:knon), ustar(:knon))
465    
466            DO j = 1, knon            DO j = 1, knon
467               i = ni(j)               i = ni(j)
468               t2m(i, nsrf) = yt2m(j)               t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
469               q2m(i, nsrf) = yq2m(j)               q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
470    
471               ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman               u10m_srf(i, nsrf) = (wind10m(j) * u1(j)) &
472               u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)                    / sqrt(u1(j)**2 + v1(j)**2)
473               v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)               v10m_srf(i, nsrf) = (wind10m(j) * v1(j)) &
474                      / sqrt(u1(j)**2 + v1(j)**2)
475            END DO            END DO
476    
477            CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, yustar, y_flux_t, &            CALL hbtm(ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, ustar(:knon), y_flux_t(:knon), &
478                 y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh(:knon), ycapcl, yoliqcl, &                 y_flux_q(:knon), yu, yv, yt, yq, ypblh(:knon), ycapcl, &
479                 ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)                 yoliqcl, ycteicl, ypblt, ytherm, ylcl)
480    
481            DO j = 1, knon            DO j = 1, knon
482               i = ni(j)               i = ni(j)
# Line 589  contains Line 487  contains
487               cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)               cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
488               pblt(i, nsrf) = ypblt(j)               pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
489               therm(i, nsrf) = ytherm(j)               therm(i, nsrf) = ytherm(j)
              trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)  
              trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)  
              trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)  
490            END DO            END DO
491    
492            DO j = 1, knon            DO j = 1, knon
# Line 600  contains Line 495  contains
495                  q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)                  q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
496               END DO               END DO
497            END DO            END DO
498           else
499              fsnow(:, nsrf) = 0.
500         end IF if_knon         end IF if_knon
501      END DO loop_surface      END DO loop_surface
502    
503      ! On utilise les nouvelles surfaces      ! 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      rugos(:, is_oce) = rugmer      firstcal = .false.
     pctsrf = pctsrf_new  
509    
510    END SUBROUTINE clmain    END SUBROUTINE pbl_surface
511    
512  end module clmain_m  end module pbl_surface_m

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changed lines
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