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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 15 by guez, Fri Aug 1 15:24:12 2008 UTC trunk/Sources/phylmd/clmain.f revision 214 by guez, Wed Mar 22 13:40:27 2017 UTC
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1  SUBROUTINE clmain(dtime, itap, date0, pctsrf, pctsrf_new, t, q, u, v,&  module clmain_m
      jour, rmu0, co2_ppm, ok_veget, ocean, npas, nexca, ts,&  
      soil_model, cdmmax, cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil,&  
      qsol, paprs, pplay, snow, qsurf, evap, albe, alblw, fluxlat,&  
      rain_f, snow_f, solsw, sollw, sollwdown, fder, rlon, rlat, cufi,&  
      cvfi, rugos, debut, lafin, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v,&  
      d_ts, flux_t, flux_q, flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2,&  
      dflux_t, dflux_q, zcoefh, zu1, zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, &  
      pblh, capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, trmb1, trmb2, trmb3,&  
      plcl, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0, & !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 clmain(dtime, pctsrf, t, q, u, v, jour, mu0, ftsol, cdmmax, &
8    ! A rajouter: conservation de l'albedo         cdhmax, ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil, qsol, paprs, pplay, snow, &
9           qsurf, evap, falbe, fluxlat, rain_fall, snow_f, solsw, sollw, fder, &
10           rugos, agesno, rugoro, d_t, d_q, d_u, d_v, d_ts, flux_t, flux_q, &
11           flux_u, flux_v, cdragh, cdragm, q2, dflux_t, dflux_q, ycoefh, zu1, &
12           zv1, t2m, q2m, u10m, v10m, pblh, capcl, oliqcl, cteicl, pblt, therm, &
13           trmb1, trmb2, trmb3, plcl, fqcalving, ffonte, run_off_lic_0)
14    
15        ! From phylmd/clmain.F, version 1.6, 2005/11/16 14:47:19
16        ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS), date: 1993/08/18
17        ! Objet : interface de couche limite (diffusion verticale)
18    
19        ! Tout ce qui a trait aux traceurs est dans "phytrac". Le calcul
20        ! de la couche limite pour les traceurs se fait avec "cltrac" et
21        ! ne tient pas compte de la diff\'erentiation des sous-fractions
22        ! de sol.
23    
24        ! Pour pouvoir extraire les coefficients d'\'echanges et le vent
25        ! dans la premi\`ere couche, trois champs ont \'et\'e cr\'e\'es : "ycoefh",
26        ! "zu1" et "zv1". Nous avons moyenn\'e les valeurs de ces trois
27        ! champs sur les quatre sous-surfaces du mod\`ele.
28    
29        use clqh_m, only: clqh
30        use clvent_m, only: clvent
31        use coefkz_m, only: coefkz
32        use coefkzmin_m, only: coefkzmin
33        USE conf_gcm_m, ONLY: prt_level, lmt_pas
34        USE conf_phys_m, ONLY: iflag_pbl
35        USE dimphy, ONLY: klev, klon, zmasq
36        USE dimsoil, ONLY: nsoilmx
37        use hbtm_m, only: hbtm
38        USE indicesol, ONLY: epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf
39        USE interfoce_lim_m, ONLY: interfoce_lim
40        use stdlevvar_m, only: stdlevvar
41        USE suphec_m, ONLY: rd, rg, rkappa
42        use time_phylmdz, only: itap
43        use ustarhb_m, only: ustarhb
44        use vdif_kcay_m, only: vdif_kcay
45        use yamada4_m, only: yamada4
46    
47        REAL, INTENT(IN):: dtime ! interval du temps (secondes)
48    
49        REAL, INTENT(inout):: pctsrf(klon, nbsrf)
50        ! tableau des pourcentages de surface de chaque maille
51    
52        REAL, INTENT(IN):: t(klon, klev) ! temperature (K)
53        REAL, INTENT(IN):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (kg/kg)
54        REAL, INTENT(IN):: u(klon, klev), v(klon, klev) ! vitesse
55        INTEGER, INTENT(IN):: jour ! jour de l'annee en cours
56        REAL, intent(in):: mu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal    
57        REAL, INTENT(IN):: ftsol(klon, nbsrf) ! temp\'erature du sol (en K)
58        REAL, INTENT(IN):: cdmmax, cdhmax ! seuils cdrm, cdrh
59        REAL, INTENT(IN):: ksta, ksta_ter
60        LOGICAL, INTENT(IN):: ok_kzmin
61    
62        REAL, INTENT(inout):: ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)
63        ! soil temperature of surface fraction
64    
65        REAL, INTENT(inout):: qsol(klon)
66        ! column-density of water in soil, in kg m-2
67    
68        REAL, INTENT(IN):: paprs(klon, klev+1) ! pression a intercouche (Pa)
69        REAL, INTENT(IN):: pplay(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
70        REAL, INTENT(inout):: snow(klon, nbsrf)
71        REAL qsurf(klon, nbsrf)
72        REAL evap(klon, nbsrf)
73        REAL, intent(inout):: falbe(klon, nbsrf)
74        REAL, intent(out):: fluxlat(:, :) ! (klon, nbsrf)
75    
76        REAL, intent(in):: rain_fall(klon)
77        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
78    
79        REAL, intent(in):: snow_f(klon)
80        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
81    
82        REAL, INTENT(IN):: solsw(klon, nbsrf), sollw(klon, nbsrf)
83        REAL, intent(in):: fder(klon)
84        REAL, intent(inout):: rugos(klon, nbsrf) ! longueur de rugosit\'e (en m)
85        real agesno(klon, nbsrf)
86        REAL, INTENT(IN):: rugoro(klon)
87    
88        REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)
89        ! d_t------output-R- le changement pour "t"
90        ! d_q------output-R- le changement pour "q"
91    
92        REAL, intent(out):: d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
93        ! changement pour "u" et "v"
94    
95        REAL, intent(out):: d_ts(klon, nbsrf) ! le changement pour ftsol
96    
97        REAL, intent(out):: flux_t(klon, nbsrf)
98        ! flux de chaleur sensible (Cp T) (W/m2) (orientation positive vers
99        ! le bas) à la surface
100    
101        REAL, intent(out):: flux_q(klon, nbsrf)
102        ! flux de vapeur d'eau (kg/m2/s) à la surface
103    
104        REAL, intent(out):: flux_u(klon, nbsrf), flux_v(klon, nbsrf)
105        ! tension du vent à la surface, en Pa
106    
107        REAL, INTENT(out):: cdragh(klon), cdragm(klon)
108        real q2(klon, klev+1, nbsrf)
109    
110        REAL, INTENT(out):: dflux_t(klon), dflux_q(klon)
111        ! dflux_t derive du flux sensible
112        ! dflux_q derive du flux latent
113        ! IM "slab" ocean
114    
115        REAL, intent(out):: ycoefh(klon, klev)
116        REAL, intent(out):: zu1(klon)
117        REAL zv1(klon)
118        REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)
119        REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)
120    
121        ! Ionela Musat cf. Anne Mathieu : planetary boundary layer, hbtm
122        ! (Comme les autres diagnostics on cumule dans physiq ce qui
123        ! permet de sortir les grandeurs par sous-surface)
124        REAL pblh(klon, nbsrf) ! height of planetary boundary layer
125        REAL capcl(klon, nbsrf)
126        REAL oliqcl(klon, nbsrf)
127        REAL cteicl(klon, nbsrf)
128        REAL pblt(klon, nbsrf)
129        ! pblT------- T au nveau HCL
130        REAL therm(klon, nbsrf)
131        REAL trmb1(klon, nbsrf)
132        ! trmb1-------deep_cape
133        REAL trmb2(klon, nbsrf)
134        ! trmb2--------inhibition
135        REAL trmb3(klon, nbsrf)
136        ! trmb3-------Point Omega
137        REAL plcl(klon, nbsrf)
138        REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)
139        ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige
140        ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
141        !           hauteur de neige, en kg/m2/s
142        REAL run_off_lic_0(klon)
143    
144        ! Local:
145    
146        LOGICAL:: firstcal = .true.
147    
148        ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
149        REAL, save:: pctsrf_new_oce(klon)
150        REAL, save:: pctsrf_new_sic(klon)
151    
152        REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
153        real y_run_off_lic_0(klon)
154        REAL rugmer(klon)
155        REAL ytsoil(klon, nsoilmx)
156        REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)
157        REAL yalb(klon)
158        REAL yu1(klon), yv1(klon)
159        ! on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans
160        ! la premiere couche
161        REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
162    
163        real yqsol(klon)
164        ! column-density of water in soil, in kg m-2
165    
166        REAL yrain_f(klon)
167        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
168    
169        REAL ysnow_f(klon)
170        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
171    
172        REAL yfder(klon)
173        REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)
174        REAL yfluxlat(klon)
175        REAL y_d_ts(klon)
176        REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
177        REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
178        REAL y_flux_t(klon), y_flux_q(klon)
179        REAL y_flux_u(klon), y_flux_v(klon)
180        REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
181        REAL coefh(klon, klev), coefm(klon, klev)
182        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
183        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
184        REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
185    
186        REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)
187    
188        REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)
189        REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)
190        REAL ykmq(klon, klev+1)
191        REAL yq2(klon, klev+1)
192        REAL q2diag(klon, klev+1)
193    
194        REAL u1lay(klon), v1lay(klon)
195        REAL delp(klon, klev)
196        INTEGER i, k, nsrf
197    
198        INTEGER ni(klon), knon, j
199    
200        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
201        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
202        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
203    
204        REAL zx_alf1, zx_alf2 ! valeur ambiante par extrapolation
205    
206        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)
207        REAL yustar(klon)
208    
209        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
210        REAL ypblh(klon)
211        REAL ylcl(klon)
212        REAL ycapcl(klon)
213        REAL yoliqcl(klon)
214        REAL ycteicl(klon)
215        REAL ypblt(klon)
216        REAL ytherm(klon)
217        REAL ytrmb1(klon)
218        REAL ytrmb2(klon)
219        REAL ytrmb3(klon)
220        REAL uzon(klon), vmer(klon)
221        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
222        REAL psfce(klon), patm(klon)
223    
224        REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
225        REAL rugo1(klon)
226    
227        ! utiliser un jeu de fonctions simples              
228        LOGICAL zxli
229        PARAMETER (zxli=.FALSE.)
230    
231        !------------------------------------------------------------
232    
233        ytherm = 0.
234    
235        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
236           DO i = 1, klon
237              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)
238           END DO
239        END DO
240        DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche
241           zx_alf1 = 1.0
242           zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
243           u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2
244           v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2
245        END DO
246    
247        ! Initialization:
248        rugmer = 0.
249        cdragh = 0.
250        cdragm = 0.
251        dflux_t = 0.
252        dflux_q = 0.
253        zu1 = 0.
254        zv1 = 0.
255        ypct = 0.
256        yts = 0.
257        ysnow = 0.
258        yqsurf = 0.
259        yrain_f = 0.
260        ysnow_f = 0.
261        yfder = 0.
262        yrugos = 0.
263        yu1 = 0.
264        yv1 = 0.
265        yrads = 0.
266        ypaprs = 0.
267        ypplay = 0.
268        ydelp = 0.
269        yu = 0.
270        yv = 0.
271        yt = 0.
272        yq = 0.
273        y_dflux_t = 0.
274        y_dflux_q = 0.
275        yrugoro = 0.
276        d_ts = 0.
277        flux_t = 0.
278        flux_q = 0.
279        flux_u = 0.
280        flux_v = 0.
281        fluxlat = 0.
282        d_t = 0.
283        d_q = 0.
284        d_u = 0.
285        d_v = 0.
286        ycoefh = 0.
287    
288        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
289        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
290        ! (\`a affiner)
291    
292        pctsrf_pot(:, is_ter) = pctsrf(:, is_ter)
293        pctsrf_pot(:, is_lic) = pctsrf(:, is_lic)
294        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
295        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
296    
297        ! Tester si c'est le moment de lire le fichier:
298        if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
299           CALL interfoce_lim(jour, pctsrf_new_oce, pctsrf_new_sic)
300        endif
301    
302        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
303    
304        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
305           ! Chercher les indices :
306           ni = 0
307           knon = 0
308           DO i = 1, klon
309              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
310              ! "potentielles"
311              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
312                 knon = knon + 1
313                 ni(knon) = i
314              END IF
315           END DO
316    
317           if_knon: IF (knon /= 0) then
318              DO j = 1, knon
319                 i = ni(j)
320                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
321                 yts(j) = ftsol(i, nsrf)
322                 ysnow(j) = snow(i, nsrf)
323                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
324                 yalb(j) = falbe(i, nsrf)
325                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
326                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
327                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
328                 yfder(j) = fder(i)
329                 yrugos(j) = rugos(i, nsrf)
330                 yrugoro(j) = rugoro(i)
331                 yu1(j) = u1lay(i)
332                 yv1(j) = v1lay(i)
333                 yrads(j) = solsw(i, nsrf) + sollw(i, nsrf)
334                 ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)
335                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
336              END DO
337    
338              ! For continent, copy soil water content
339              IF (nsrf == is_ter) THEN
340                 yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
341              ELSE
342                 yqsol = 0.
343              END IF
344    
345              ytsoil(:knon, :) = ftsoil(ni(:knon), :, nsrf)
346    
347              DO k = 1, klev
348                 DO j = 1, knon
349                    i = ni(j)
350                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
351                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
352                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
353                    yu(j, k) = u(i, k)
354                    yv(j, k) = v(i, k)
355                    yt(j, k) = t(i, k)
356                    yq(j, k) = q(i, k)
357                 END DO
358              END DO
359    
360              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
361              CALL coefkz(nsrf, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts, yrugos, yu, &
362                   yv, yt, yq, yqsurf, coefm(:knon, :), coefh(:knon, :))
363              IF (iflag_pbl == 1) THEN
364                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)
365                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
366                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
367              END IF
368    
369              ! on met un seuil pour coefm et coefh
370              IF (nsrf == is_oce) THEN
371                 coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)
372                 coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)
373              END IF
374    
375              IF (ok_kzmin) THEN
376                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
377                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
378                      coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)
379                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
380                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
381              END IF
382    
383              IF (iflag_pbl >= 3) THEN
384                 ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et
385                 ! Fr\'ed\'eric Hourdin
386                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
387                      + ypplay(:knon, 1))) &
388                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
389                 DO k = 2, klev
390                    yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &
391                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
392                         / ypaprs(1:knon, k) &
393                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
394                 END DO
395                 DO k = 1, klev
396                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &
397                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))
398                 END DO
399                 yzlev(1:knon, 1) = 0.
400                 yzlev(:knon, klev+1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
401                      - yzlay(:knon, klev - 1)
402                 DO k = 2, klev
403                    yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))
404                 END DO
405                 DO k = 1, klev + 1
406                    DO j = 1, knon
407                       i = ni(j)
408                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
409                    END DO
410                 END DO
411    
412                 CALL ustarhb(knon, yu, yv, coefm(:knon, 1), yustar)
413                 IF (prt_level > 9) PRINT *, 'USTAR = ', yustar
414    
415                 ! iflag_pbl peut \^etre utilis\'e comme longueur de m\'elange
416    
417                 IF (iflag_pbl >= 11) THEN
418                    CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, ypaprs, yzlev, yzlay, yu, yv, &
419                         yteta, coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, &
420                         iflag_pbl)
421                 ELSE
422                    CALL yamada4(knon, dtime, rg, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &
423                         coefm(:knon, 1), yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)
424                 END IF
425    
426                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
427                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
428              END IF
429    
430              ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
431              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, &
432                   ypplay, ydelp, y_d_u, y_flux_u(:knon))
433              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, &
434                   ypplay, ydelp, y_d_v, y_flux_v(:knon))
435    
436              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
437              CALL clqh(dtime, jour, firstcal, nsrf, ni(:knon), ytsoil(:knon, :), &
438                   yqsol, mu0, yrugos, yrugoro, yu1, yv1, coefh(:knon, :), yt, &
439                   yq, yts(:knon), ypaprs, ypplay, ydelp, yrads, yalb(:knon), &
440                   ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfder, yfluxlat(:knon), &
441                   pctsrf_new_sic, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, y_d_ts(:knon), &
442                   yz0_new, y_flux_t(:knon), y_flux_q(:knon), y_dflux_t, &
443                   y_dflux_q, y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0)
444    
445              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
446              yrugm = 0.
447              IF (nsrf == is_oce) THEN
448                 DO j = 1, knon
449                    yrugm(j) = 0.018*coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &
450                         0.11*14E-6/sqrt(coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))
451                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
452                 END DO
453              END IF
454              DO j = 1, knon
455                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)
456                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)
457                 yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)
458                 yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)
459              END DO
460    
461              DO k = 1, klev
462                 DO j = 1, knon
463                    i = ni(j)
464                    coefh(j, k) = coefh(j, k)*ypct(j)
465                    coefm(j, k) = coefm(j, k)*ypct(j)
466                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)
467                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)
468                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)
469                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)
470                 END DO
471              END DO
472    
473              flux_t(ni(:knon), nsrf) = y_flux_t(:knon)
474              flux_q(ni(:knon), nsrf) = y_flux_q(:knon)
475              flux_u(ni(:knon), nsrf) = y_flux_u(:knon)
476              flux_v(ni(:knon), nsrf) = y_flux_v(:knon)
477    
478              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, nsrf)
479    
480              falbe(:, nsrf) = 0.
481              snow(:, nsrf) = 0.
482              qsurf(:, nsrf) = 0.
483              rugos(:, nsrf) = 0.
484              DO j = 1, knon
485                 i = ni(j)
486                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
487                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
488                 snow(i, nsrf) = ysnow(j)
489                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
490                 rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)
491                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
492                 IF (nsrf == is_oce) THEN
493                    rugmer(i) = yrugm(j)
494                    rugos(i, nsrf) = yrugm(j)
495                 END IF
496                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
497                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
498                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
499                 cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)
500                 cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)
501                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
502                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
503                 zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
504                 zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
505              END DO
506              IF (nsrf == is_ter) THEN
507                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
508              else IF (nsrf == is_lic) THEN
509                 DO j = 1, knon
510                    i = ni(j)
511                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
512                 END DO
513              END IF
514    
515              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
516              ftsoil(ni(:knon), :, nsrf) = ytsoil(:knon, :)
517    
518              DO j = 1, knon
519                 i = ni(j)
520                 DO k = 1, klev
521                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
522                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
523                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
524                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
525                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
526                 END DO
527              END DO
528    
529              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
530    
531              DO j = 1, knon
532                 i = ni(j)
533                 uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
534                 vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
535                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
536                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
537                 zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &
538                      1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
539                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
540                 rugo1(j) = yrugos(j)
541                 IF (nsrf == is_oce) THEN
542                    rugo1(j) = rugos(i, nsrf)
543                 END IF
544                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
545                 patm(j) = ypplay(j, 1)
546    
547                 qairsol(j) = yqsurf(j)
548              END DO
549    
550              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, &
551                   zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &
552                   yt10m, yq10m, yu10m, yustar)
553    
554              DO j = 1, knon
555                 i = ni(j)
556                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
557                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
558    
559                 ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
560                 u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
561                 v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
562              END DO
563    
564              CALL hbtm(ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, yustar, y_flux_t(:knon), &
565                   y_flux_q(:knon), yu, yv, yt, yq, ypblh(:knon), ycapcl, &
566                   yoliqcl, ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
567    
568              DO j = 1, knon
569                 i = ni(j)
570                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
571                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
572                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
573                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
574                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
575                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
576                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
577                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
578                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
579                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
580              END DO
581    
582              DO j = 1, knon
583                 DO k = 1, klev + 1
584                    i = ni(j)
585                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
586                 END DO
587              END DO
588           end IF if_knon
589        END DO loop_surface
590    
591        ! On utilise les nouvelles surfaces
592        rugos(:, is_oce) = rugmer
593        pctsrf(:, is_oce) = pctsrf_new_oce
594        pctsrf(:, is_sic) = pctsrf_new_sic
595    
596    rugos(:, is_oce) = rugmer      firstcal = .false.
   pctsrf = pctsrf_new  
597    
598  END SUBROUTINE clmain    END SUBROUTINE clmain
599    
600    end module clmain_m

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