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trunk/libf/phylmd/clmain.f90 revision 37 by guez, Tue Dec 21 15:45:48 2010 UTC trunk/Sources/phylmd/clmain.f revision 215 by guez, Tue Mar 28 12:46:28 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, flux_o, flux_g, tslab, seaice)  
   
   ! From phylmd/clmain.F, v 1.6 2005/11/16 14:47:19  
   
   !AA Tout ce qui a trait au traceurs est dans phytrac maintenant  
   !AA pour l'instant le calcul de la couche limite pour les traceurs  
   !AA se fait avec cltrac et ne tient pas compte de la differentiation  
   !AA des sous-fraction de sol.  
   
   !AA Pour pouvoir extraire les coefficient d'echanges et le vent  
   !AA dans la premiere couche, 3 champs supplementaires ont ete crees  
   !AA zcoefh, zu1 et zv1. Pour l'instant nous avons moyenne les valeurs  
   !AA de ces trois champs sur les 4 subsurfaces du modele. Dans l'avenir  
   !AA si les informations des subsurfaces doivent etre prises en compte  
   !AA il faudra sortir ces memes champs en leur ajoutant une dimension,  
   !AA c'est a dire nbsrf (nbre de subsurface).  
   
   ! Auteur(s) Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818  
   ! Objet: interface de "couche limite" (diffusion verticale)  
   
   ! Arguments:  
   ! dtime----input-R- interval du temps (secondes)  
   ! itap-----input-I- numero du pas de temps  
   ! date0----input-R- jour initial  
   ! t--------input-R- temperature (K)  
   ! q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)  
   ! u--------input-R- vitesse u  
   ! v--------input-R- vitesse v  
   ! ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin)  
   ! paprs----input-R- pression a intercouche (Pa)  
   ! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)  
   ! radsol---input-R- flux radiatif net (positif vers le sol) en W/m**2  
   ! rlat-----input-R- latitude en degree  
   ! rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)  
   ! cufi-----input-R- resolution des mailles en x (m)  
   ! cvfi-----input-R- resolution des mailles en y (m)  
   
   ! d_t------output-R- le changement pour "t"  
   ! d_q------output-R- le changement pour "q"  
   ! d_u------output-R- le changement pour "u"  
   ! d_v------output-R- le changement pour "v"  
   ! d_ts-----output-R- le changement pour "ts"  
   ! flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)  
   !                    (orientation positive vers le bas)  
   ! flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)  
   ! flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal  
   ! dflux_t derive du flux sensible  
   ! dflux_q derive du flux latent  
   !IM "slab" ocean  
   ! flux_g---output-R-  flux glace (pour OCEAN='slab  ')  
   ! flux_o---output-R-  flux ocean (pour OCEAN='slab  ')  
   ! tslab-in/output-R temperature du slab ocean (en Kelvin) ! uniqmnt pour slab  
   ! seaice---output-R-  glace de mer (kg/m2) (pour OCEAN='slab  ')  
   !cc  
   ! ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige  
   ! fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la  
   !           hauteur de neige, en kg/m2/s  
   !AA on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans  
   !AA la premiere couche  
   !AA ces 4 variables sont maintenant traites dans phytrac  
   ! itr--------input-I- nombre de traceurs  
   ! tr---------input-R- q. de traceurs  
   ! flux_surf--input-R- flux de traceurs a la surface  
   ! d_tr-------output-R tendance de traceurs  
   !IM cf. AM : PBL  
   ! trmb1-------deep_cape  
   ! trmb2--------inhibition  
   ! trmb3-------Point Omega  
   ! Cape(klon)-------Cape du thermique  
   ! EauLiq(klon)-------Eau liqu integr du thermique  
   ! ctei(klon)-------Critere d'instab d'entrainmt des nuages de CL  
   ! lcl------- Niveau de condensation  
   ! pblh------- HCL  
   ! pblT------- T au nveau HCL  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   
   USE histcom, ONLY : histbeg_totreg, histdef, histend, histsync  
   use histwrite_m, only: histwrite  
   use calendar, ONLY : ymds2ju  
   USE dimens_m, ONLY : iim, jjm  
   USE indicesol, ONLY : epsfra, is_lic, is_oce, is_sic, is_ter, nbsrf  
   USE dimphy, ONLY : klev, klon, zmasq  
   USE dimsoil, ONLY : nsoilmx  
   USE temps, ONLY : annee_ref, itau_phy  
   USE dynetat0_m, ONLY : day_ini  
   USE iniprint, ONLY : prt_level  
   USE yomcst, ONLY : rd, rg, rkappa  
   USE conf_phys_m, ONLY : iflag_pbl  
   USE gath_cpl, ONLY : gath2cpl  
   use hbtm_m, only: hbtm  
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
5    REAL, INTENT (IN) :: dtime  contains
   REAL date0  
   INTEGER, INTENT (IN) :: itap  
   REAL t(klon, klev), q(klon, klev)  
   REAL u(klon, klev), v(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: paprs(klon, klev+1)  
   REAL, INTENT (IN) :: pplay(klon, klev)  
   REAL, INTENT (IN) :: rlon(klon), rlat(klon)  
   REAL cufi(klon), cvfi(klon)  
   REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)  
   REAL d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)  
   REAL flux_t(klon, klev, nbsrf), flux_q(klon, klev, nbsrf)  
   REAL dflux_t(klon), dflux_q(klon)  
   !IM "slab" ocean  
   REAL flux_o(klon), flux_g(klon)  
   REAL y_flux_o(klon), y_flux_g(klon)  
   REAL tslab(klon), ytslab(klon)  
   REAL seaice(klon), y_seaice(klon)  
   REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)  
   REAL fqcalving(klon, nbsrf), ffonte(klon, nbsrf)  
   REAL run_off_lic_0(klon), y_run_off_lic_0(klon)  
   
   REAL flux_u(klon, klev, nbsrf), flux_v(klon, klev, nbsrf)  
   REAL rugmer(klon), agesno(klon, nbsrf)  
   REAL, INTENT (IN) :: rugoro(klon)  
   REAL cdragh(klon), cdragm(klon)  
   ! jour de l'annee en cours                  
   INTEGER jour  
   REAL rmu0(klon) ! cosinus de l'angle solaire zenithal      
   ! taux CO2 atmosphere                      
   REAL co2_ppm  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: debut  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: lafin  
   LOGICAL ok_veget  
   CHARACTER (len=*), INTENT (IN) :: ocean  
   INTEGER npas, nexca  
   
   REAL pctsrf(klon, nbsrf)  
   REAL ts(klon, nbsrf)  
   REAL d_ts(klon, nbsrf)  
   REAL snow(klon, nbsrf)  
   REAL qsurf(klon, nbsrf)  
   REAL evap(klon, nbsrf)  
   REAL albe(klon, nbsrf)  
   REAL alblw(klon, nbsrf)  
   
   REAL fluxlat(klon, nbsrf)  
   
   REAL rain_f(klon), snow_f(klon)  
   REAL fder(klon)  
   
   REAL sollw(klon, nbsrf), solsw(klon, nbsrf), sollwdown(klon)  
   REAL rugos(klon, nbsrf)  
   ! la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface  
   REAL pctsrf_new(klon, nbsrf)  
   
   REAL zcoefh(klon, klev)  
   REAL zu1(klon)  
   REAL zv1(klon)  
   
   !$$$ PB ajout pour soil  
   LOGICAL, INTENT (IN) :: soil_model  
   !IM ajout seuils cdrm, cdrh  
   REAL cdmmax, cdhmax  
   
   REAL ksta, ksta_ter  
   LOGICAL ok_kzmin  
   
   REAL ftsoil(klon, nsoilmx, nbsrf)  
   REAL ytsoil(klon, nsoilmx)  
   REAL qsol(klon)  
   
   EXTERNAL clqh, clvent, coefkz, calbeta, cltrac  
   
   REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)  
   REAL yalb(klon)  
   REAL yalblw(klon)  
   REAL yu1(klon), yv1(klon)  
   REAL ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon), yqsol(klon)  
   REAL yrain_f(klon), ysnow_f(klon)  
   REAL ysollw(klon), ysolsw(klon), ysollwdown(klon)  
   REAL yfder(klon), ytaux(klon), ytauy(klon)  
   REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)  
   
   REAL yfluxlat(klon)  
   
   REAL y_d_ts(klon)  
   REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)  
   REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)  
   REAL y_flux_t(klon, klev), y_flux_q(klon, klev)  
   REAL y_flux_u(klon, klev), y_flux_v(klon, klev)  
   REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)  
   REAL ycoefh(klon, klev), ycoefm(klon, klev)  
   REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)  
   REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)  
   REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)  
   
   LOGICAL ok_nonloc  
   PARAMETER (ok_nonloc=.FALSE.)  
   REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)  
   
   !IM 081204 hcl_Anne ? BEG  
   REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)  
   REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)  
   REAL ykmq(klon, klev+1)  
   REAL yq2(klon, klev+1), q2(klon, klev+1, nbsrf)  
   REAL q2diag(klon, klev+1)  
   !IM 081204 hcl_Anne ? END  
   
   REAL u1lay(klon), v1lay(klon)  
   REAL delp(klon, klev)  
   INTEGER i, k, nsrf  
   
   INTEGER ni(klon), knon, j  
   ! Introduction d'une variable "pourcentage potentiel" pour tenir compte  
   ! des eventuelles apparitions et/ou disparitions de la glace de mer  
   REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)  
   
   REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.  
   
   ! maf pour sorties IOISPL en cas de debugagage  
   
   CHARACTER (80) cldebug  
   SAVE cldebug  
   CHARACTER (8) cl_surf(nbsrf)  
   SAVE cl_surf  
   INTEGER nhoridbg, nidbg  
   SAVE nhoridbg, nidbg  
   INTEGER ndexbg(iim*(jjm+1))  
   REAL zx_lon(iim, jjm+1), zx_lat(iim, jjm+1), zjulian  
   REAL tabindx(klon)  
   REAL debugtab(iim, jjm+1)  
   LOGICAL first_appel  
   SAVE first_appel  
   DATA first_appel/ .TRUE./  
   LOGICAL :: debugindex = .FALSE.  
   INTEGER idayref  
   REAL t2m(klon, nbsrf), q2m(klon, nbsrf)  
   REAL u10m(klon, nbsrf), v10m(klon, nbsrf)  
   
   REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)  
   REAL yustar(klon)  
   ! -- LOOP  
   REAL yu10mx(klon)  
   REAL yu10my(klon)  
   REAL ywindsp(klon)  
   ! -- LOOP  
   
   REAL yt10m(klon), yq10m(klon)  
   !IM cf. AM : pbl, hbtm (Comme les autres diagnostics on cumule ds  
   ! physiq ce qui permet de sortir les grdeurs par sous surface)  
   REAL pblh(klon, nbsrf)  
   REAL plcl(klon, nbsrf)  
   REAL capcl(klon, nbsrf)  
   REAL oliqcl(klon, nbsrf)  
   REAL cteicl(klon, nbsrf)  
   REAL pblt(klon, nbsrf)  
   REAL therm(klon, nbsrf)  
   REAL trmb1(klon, nbsrf)  
   REAL trmb2(klon, nbsrf)  
   REAL trmb3(klon, nbsrf)  
   REAL ypblh(klon)  
   REAL ylcl(klon)  
   REAL ycapcl(klon)  
   REAL yoliqcl(klon)  
   REAL ycteicl(klon)  
   REAL ypblt(klon)  
   REAL ytherm(klon)  
   REAL ytrmb1(klon)  
   REAL ytrmb2(klon)  
   REAL ytrmb3(klon)  
   REAL y_cd_h(klon), y_cd_m(klon)  
   REAL uzon(klon), vmer(klon)  
   REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)  
   REAL psfce(klon), patm(klon)  
   
   REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)  
   REAL rugo1(klon)  
   
   ! utiliser un jeu de fonctions simples                
   LOGICAL zxli  
   PARAMETER (zxli=.FALSE.)  
   
   REAL zt, zqs, zdelta, zcor  
   REAL t_coup  
   PARAMETER (t_coup=273.15)  
   
   CHARACTER (len=20) :: modname = 'clmain'  
   
   !------------------------------------------------------------  
   
   ! initialisation Anne  
   ytherm = 0.  
   
   IF (debugindex .AND. first_appel) THEN  
      first_appel = .FALSE.  
   
      ! initialisation sorties netcdf  
   
      idayref = day_ini  
      CALL ymds2ju(annee_ref, 1, idayref, 0.0, zjulian)  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlon, zx_lon)  
      DO i = 1, iim  
         zx_lon(i, 1) = rlon(i+1)  
         zx_lon(i, jjm+1) = rlon(i+1)  
      END DO  
      CALL gr_fi_ecrit(1, klon, iim, jjm+1, rlat, zx_lat)  
      cldebug = 'sous_index'  
      CALL histbeg_totreg(cldebug, zx_lon(:, 1), zx_lat(1, :), 1, &  
           iim, 1, jjm+1, itau_phy, zjulian, dtime, nhoridbg, nidbg)  
      ! no vertical axis  
      cl_surf(1) = 'ter'  
      cl_surf(2) = 'lic'  
      cl_surf(3) = 'oce'  
      cl_surf(4) = 'sic'  
      DO nsrf = 1, nbsrf  
         CALL histdef(nidbg, cl_surf(nsrf), cl_surf(nsrf), '-', iim, jjm+1, &  
              nhoridbg, 1, 1, 1, -99, 'inst', dtime, dtime)  
      END DO  
      CALL histend(nidbg)  
      CALL histsync(nidbg)  
   END IF  
   
   DO k = 1, klev ! epaisseur de couche  
      DO i = 1, klon  
         delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)  
      END DO  
   END DO  
   DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche  
      zx_alf1 = 1.0  
      zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1  
      u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2  
      v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2  
   END DO  
   
   ! initialisation:  
   
   DO i = 1, klon  
      rugmer(i) = 0.0  
      cdragh(i) = 0.0  
      cdragm(i) = 0.0  
      dflux_t(i) = 0.0  
      dflux_q(i) = 0.0  
      zu1(i) = 0.0  
      zv1(i) = 0.0  
   END DO  
   ypct = 0.0  
   yts = 0.0  
   ysnow = 0.0  
   yqsurf = 0.0  
   yalb = 0.0  
   yalblw = 0.0  
   yrain_f = 0.0  
   ysnow_f = 0.0  
   yfder = 0.0  
   ytaux = 0.0  
   ytauy = 0.0  
   ysolsw = 0.0  
   ysollw = 0.0  
   ysollwdown = 0.0  
   yrugos = 0.0  
   yu1 = 0.0  
   yv1 = 0.0  
   yrads = 0.0  
   ypaprs = 0.0  
   ypplay = 0.0  
   ydelp = 0.0  
   yu = 0.0  
   yv = 0.0  
   yt = 0.0  
   yq = 0.0  
   pctsrf_new = 0.0  
   y_flux_u = 0.0  
   y_flux_v = 0.0  
   !$$ PB  
   y_dflux_t = 0.0  
   y_dflux_q = 0.0  
   ytsoil = 999999.  
   yrugoro = 0.  
   ! -- LOOP  
   yu10mx = 0.0  
   yu10my = 0.0  
   ywindsp = 0.0  
   ! -- LOOP  
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      DO i = 1, klon  
         d_ts(i, nsrf) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !§§§ PB  
   yfluxlat = 0.  
   flux_t = 0.  
   flux_q = 0.  
   flux_u = 0.  
   flux_v = 0.  
   DO k = 1, klev  
      DO i = 1, klon  
         d_t(i, k) = 0.0  
         d_q(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_t(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_q(i, k) = 0.0  
         d_u(i, k) = 0.0  
         d_v(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_u(i, k) = 0.0  
         !$$$         flux_v(i, k) = 0.0  
         zcoefh(i, k) = 0.0  
      END DO  
   END DO  
   !AA      IF (itr.GE.1) THEN  
   !AA      DO it = 1, itr  
   !AA      DO k = 1, klev  
   !AA      DO i = 1, klon  
   !AA         d_tr(i, k, it) = 0.0  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDDO  
   !AA      ENDIF  
   
   
   ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:  
   
   ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On considere ici qu'on  
   ! peut avoir potentiellementdela glace sur tout le domaine oceanique  
   ! (a affiner)  
   
   pctsrf_pot = pctsrf  
   pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq  
   pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq  
   
   DO nsrf = 1, nbsrf  
      ! chercher les indices:  
      ni = 0  
      knon = 0  
      DO i = 1, klon  
         ! pour determiner le domaine a traiter on utilise les surfaces  
         ! "potentielles"  
         IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN  
            knon = knon + 1  
            ni(knon) = i  
         END IF  
      END DO  
   
      ! variables pour avoir une sortie IOIPSL des INDEX  
      IF (debugindex) THEN  
         tabindx = 0.  
         DO i = 1, knon  
            tabindx(i) = real(i)  
         END DO  
         debugtab = 0.  
         ndexbg = 0  
         CALL gath2cpl(tabindx, debugtab, klon, knon, iim, jjm, ni)  
         CALL histwrite(nidbg, cl_surf(nsrf), itap, debugtab)  
      END IF  
   
      IF (knon==0) CYCLE  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)  
         yts(j) = ts(i, nsrf)  
         ytslab(i) = tslab(i)  
         ysnow(j) = snow(i, nsrf)  
         yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)  
         yalb(j) = albe(i, nsrf)  
         yalblw(j) = alblw(i, nsrf)  
         yrain_f(j) = rain_f(i)  
         ysnow_f(j) = snow_f(i)  
         yagesno(j) = agesno(i, nsrf)  
         yfder(j) = fder(i)  
         ytaux(j) = flux_u(i, 1, nsrf)  
         ytauy(j) = flux_v(i, 1, nsrf)  
         ysolsw(j) = solsw(i, nsrf)  
         ysollw(j) = sollw(i, nsrf)  
         ysollwdown(j) = sollwdown(i)  
         yrugos(j) = rugos(i, nsrf)  
         yrugoro(j) = rugoro(i)  
         yu1(j) = u1lay(i)  
         yv1(j) = v1lay(i)  
         yrads(j) = ysolsw(j) + ysollw(j)  
         ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)  
         y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)  
         yu10mx(j) = u10m(i, nsrf)  
         yu10my(j) = v10m(i, nsrf)  
         ywindsp(j) = sqrt(yu10mx(j)*yu10mx(j)+yu10my(j)*yu10my(j))  
      END DO  
   
      !     IF bucket model for continent, copy soil water content  
      IF (nsrf==is_ter .AND. .NOT. ok_veget) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            yqsol(j) = qsol(i)  
         END DO  
      ELSE  
         yqsol = 0.  
      END IF  
      !$$$ PB ajour pour soil  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ytsoil(j, k) = ftsoil(i, k, nsrf)  
         END DO  
      END DO  
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ypaprs(j, k) = paprs(i, k)  
            ypplay(j, k) = pplay(i, k)  
            ydelp(j, k) = delp(i, k)  
            yu(j, k) = u(i, k)  
            yv(j, k) = v(i, k)  
            yt(j, k) = t(i, k)  
            yq(j, k) = q(i, k)  
         END DO  
      END DO  
   
      ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange  
      CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts,&  
           yrugos, yu, yv, yt, yq, yqsurf, ycoefm, ycoefh)  
      !IM 081204 BEG  
      !CR test  
      IF (iflag_pbl==1) THEN  
         !IM 081204 END  
         CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)  
         DO k = 1, klev  
            DO i = 1, knon  
               ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
               ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
            END DO  
         END DO  
      END IF  
   
      !IM cf JLD : on seuille ycoefm et ycoefh  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            !           ycoefm(j, 1)=min(ycoefm(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefm(j, 1) = min(ycoefm(j, 1), cdmmax)  
            !           ycoefh(j, 1)=min(ycoefh(j, 1), 1.1E-3)  
            ycoefh(j, 1) = min(ycoefh(j, 1), cdhmax)  
         END DO  
      END IF  
   
   
      !IM: 261103  
      IF (ok_kzmin) THEN  
         !IM cf FH: 201103 BEG  
         !   Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables.  
         CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, ycoefm, ycoefm0, &  
              ycoefh0)  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm(2:klon-1, 2), 'KZ         ')  
         !      call dump2d(iim, jjm-1, ycoefm0(2:klon-1, 2), 'KZMIN      ')  
   
         IF (1==1) THEN  
            DO k = 1, klev  
               DO i = 1, knon  
                  ycoefm(i, k) = max(ycoefm(i, k), ycoefm0(i, k))  
                  ycoefh(i, k) = max(ycoefh(i, k), ycoefh0(i, k))  
               END DO  
            END DO  
         END IF  
         !IM cf FH: 201103 END  
         !IM: 261103  
      END IF !ok_kzmin  
   
      IF (iflag_pbl>=3) THEN  
   
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
         ! MELLOR ET YAMADA adapte a Mars Richard Fournier et Frederic Hourdin  
         !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
         yzlay(1:knon, 1) = rd*yt(1:knon, 1)/(0.5*(ypaprs(1:knon, &  
              1)+ypplay(1:knon, 1)))*(ypaprs(1:knon, 1)-ypplay(1:knon, 1))/rg  
         DO k = 2, klev  
            yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &  
                 + rd*0.5*(yt(1:knon, k-1) +yt(1: knon, k)) &  
                 / ypaprs(1:knon, k) *(ypplay(1:knon, k-1)-ypplay(1:knon, k))/ &  
                 rg  
         END DO  
         DO k = 1, klev  
            yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &  
                 / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))  
         END DO  
         yzlev(1:knon, 1) = 0.  
         yzlev(1:knon, klev+1) = 2.*yzlay(1:knon, klev) - yzlay(1:knon, klev-1)  
         DO k = 2, klev  
            yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))  
         END DO  
         DO k = 1, klev + 1  
            DO j = 1, knon  
               i = ni(j)  
               yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)  
            END DO  
         END DO  
   
   
         !   Bug introduit volontairement pour converger avec les resultats  
         !  du papier sur les thermiques.  
         IF (1==1) THEN  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         ELSE  
            y_cd_h(1:knon) = ycoefm(1:knon, 1)  
            y_cd_m(1:knon) = ycoefh(1:knon, 1)  
         END IF  
         CALL ustarhb(knon, yu, yv, y_cd_m, yustar)  
   
         IF (prt_level>9) THEN  
            PRINT *, 'USTAR = ', yustar  
         END IF  
   
         !   iflag_pbl peut etre utilise comme longuer de melange  
   
         IF (iflag_pbl>=11) THEN  
            CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, iflag_pbl)  
         ELSE  
            CALL yamada4(knon, dtime, rg, rd, ypaprs, yt, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &  
                 y_cd_m, yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)  
         END IF  
   
         ycoefm(1:knon, 1) = y_cd_m(1:knon)  
         ycoefh(1:knon, 1) = y_cd_h(1:knon)  
         ycoefm(1:knon, 2:klev) = ykmm(1:knon, 2:klev)  
         ycoefh(1:knon, 2:klev) = ykmn(1:knon, 2:klev)  
   
   
      END IF  
   
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
      ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"  
      !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc  
   
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yu, ypaprs, ypplay, &  
           ydelp, y_d_u, y_flux_u)  
      CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, ycoefm, yt, yv, ypaprs, ypplay, &  
           ydelp, y_d_v, y_flux_v)  
   
      ! pour le couplage  
      ytaux = y_flux_u(:, 1)  
      ytauy = y_flux_v(:, 1)  
   
      ! FH modif sur le cdrag temperature  
      !$$$PB : déplace dans clcdrag  
      !$$$      do i=1, knon  
      !$$$         ycoefh(i, 1)=ycoefm(i, 1)*0.8  
      !$$$      enddo  
   
      ! calculer la diffusion de "q" et de "h"  
      CALL clqh(dtime, itap, date0, jour, debut, lafin, rlon, rlat,&  
           cufi, cvfi, knon, nsrf, ni, pctsrf, soil_model, ytsoil,&  
           yqsol, ok_veget, ocean, npas, nexca, rmu0, co2_ppm, yrugos,&  
           yrugoro, yu1, yv1, ycoefh, yt, yq, yts, ypaprs, ypplay,&  
           ydelp, yrads, yalb, yalblw, ysnow, yqsurf, yrain_f, ysnow_f, &  
           yfder, ytaux, ytauy, ywindsp, ysollw, ysollwdown, ysolsw,&  
           yfluxlat, pctsrf_new, yagesno, y_d_t, y_d_q, y_d_ts,&  
           yz0_new, y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q,&  
           y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0, y_flux_o, y_flux_g,&  
           ytslab, y_seaice)  
   
      ! calculer la longueur de rugosite sur ocean  
      yrugm = 0.  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            yrugm(j) = 0.018*ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &  
                 0.11*14E-6/sqrt(ycoefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))  
            yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))  
         END DO  
      END IF  
      DO j = 1, knon  
         y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)  
         y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)  
         yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)  
         yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)  
      END DO  
   
      DO k = 1, klev  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ycoefh(j, k) = ycoefh(j, k)*ypct(j)  
            ycoefm(j, k) = ycoefm(j, k)*ypct(j)  
            y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)  
            y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)  
            !§§§ PB  
            flux_t(i, k, nsrf) = y_flux_t(j, k)  
            flux_q(i, k, nsrf) = y_flux_q(j, k)  
            flux_u(i, k, nsrf) = y_flux_u(j, k)  
            flux_v(i, k, nsrf) = y_flux_v(j, k)  
            !$$$ PB        y_flux_t(j, k) = y_flux_t(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_q(j, k) = y_flux_q(j, k) * ypct(j)  
            y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)  
            y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_u(j, k) = y_flux_u(j, k) * ypct(j)  
            !$$$ PB        y_flux_v(j, k) = y_flux_v(j, k) * ypct(j)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      evap(:, nsrf) = -flux_q(:, 1, nsrf)  
   
      albe(:, nsrf) = 0.  
      alblw(:, nsrf) = 0.  
      snow(:, nsrf) = 0.  
      qsurf(:, nsrf) = 0.  
      rugos(:, nsrf) = 0.  
      fluxlat(:, nsrf) = 0.  
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)  
         albe(i, nsrf) = yalb(j)  
         alblw(i, nsrf) = yalblw(j)  
         snow(i, nsrf) = ysnow(j)  
         qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)  
         rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)  
         fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)  
         !$$$ pb         rugmer(i) = yrugm(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugmer(i) = yrugm(j)  
            rugos(i, nsrf) = yrugm(j)  
         END IF  
         !IM cf JLD ??  
         agesno(i, nsrf) = yagesno(j)  
         fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)  
         ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)  
         cdragh(i) = cdragh(i) + ycoefh(j, 1)  
         cdragm(i) = cdragm(i) + ycoefm(j, 1)  
         dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)  
         dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)  
         zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)  
         zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)  
      END DO  
      IF (nsrf==is_ter) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            qsol(i) = yqsol(j)  
         END DO  
      END IF  
      IF (nsrf==is_lic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)  
         END DO  
      END IF  
      !$$$ PB ajout pour soil  
      ftsoil(:, :, nsrf) = 0.  
      DO k = 1, nsoilmx  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         DO k = 1, klev  
            d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)  
            d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)  
            !$$$ PB        flux_t(i, k) = flux_t(i, k) + y_flux_t(j, k)  
            !$$$         flux_q(i, k) = flux_q(i, k) + y_flux_q(j, k)  
            d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)  
            d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)  
            !$$$  PB       flux_u(i, k) = flux_u(i, k) + y_flux_u(j, k)  
            !$$$         flux_v(i, k) = flux_v(i, k) + y_flux_v(j, k)  
            zcoefh(i, k) = zcoefh(i, k) + ycoefh(j, k)  
         END DO  
      END DO  
   
   
      !cc diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)  
         vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)  
         tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)  
         qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)  
         zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &  
              1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))  
         tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)  
         rugo1(j) = yrugos(j)  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            rugo1(j) = rugos(i, nsrf)  
         END IF  
         psfce(j) = ypaprs(j, 1)  
         patm(j) = ypplay(j, 1)  
   
         qairsol(j) = yqsurf(j)  
      END DO  
   
      CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, zgeo1, &  
           tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, yt10m, yq10m, &  
           yu10m, yustar)  
      !IM 081204 END  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         t2m(i, nsrf) = yt2m(j)  
         q2m(i, nsrf) = yq2m(j)  
   
         ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman  
         u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
         v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)  
   
      END DO  
   
      DO i = 1, knon  
         y_cd_h(i) = ycoefh(i, 1)  
         y_cd_m(i) = ycoefm(i, 1)  
      END DO  
      CALL hbtm(knon, ypaprs, ypplay, yt2m, yt10m, yq2m, yq10m, yustar, &  
           y_flux_t, y_flux_q, yu, yv, yt, yq, ypblh, ycapcl, yoliqcl, &  
           ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)  
   
      DO j = 1, knon  
         i = ni(j)  
         pblh(i, nsrf) = ypblh(j)  
         plcl(i, nsrf) = ylcl(j)  
         capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)  
         oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)  
         cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)  
         pblt(i, nsrf) = ypblt(j)  
         therm(i, nsrf) = ytherm(j)  
         trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)  
         trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)  
         trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)  
      END DO  
   
   
      DO j = 1, knon  
         DO k = 1, klev + 1  
            i = ni(j)  
            q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)  
         END DO  
      END DO  
      !IM "slab" ocean  
      IF (nsrf==is_oce) THEN  
         DO j = 1, knon  
            ! on projette sur la grille globale  
            i = ni(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_oce)>epsfra) THEN  
               flux_o(i) = y_flux_o(j)  
            ELSE  
               flux_o(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
      END IF  
   
      IF (nsrf==is_sic) THEN  
         DO j = 1, knon  
            i = ni(j)  
            !IM 230604 on pondere lorsque l'on fait le bilan au sol :  flux_g(i) = y_flux_g(j)*ypct(j)  
            IF (pctsrf_new(i, is_sic)>epsfra) THEN  
               flux_g(i) = y_flux_g(j)  
            ELSE  
               flux_g(i) = 0.  
            END IF  
         END DO  
   
      END IF  
      !nsrf.EQ.is_sic                                              
      IF (ocean=='slab  ') THEN  
         IF (nsrf==is_oce) THEN  
            tslab(1:klon) = ytslab(1:klon)  
            seaice(1:klon) = y_seaice(1:klon)  
            !nsrf                                                        
         END IF  
         !OCEAN                                                        
      END IF  
   END DO  
6    
7    ! On utilise les nouvelles surfaces    SUBROUTINE clmain(dtime, 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, fsnow, &
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):: fsnow(:, :) ! (klon, nbsrf) \'epaisseur neigeuse
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    
159        REAL yu1(klon), yv1(klon)
160        ! On ajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans
161        ! la premi\`ere couche.
162        
163        REAL snow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon)
164    
165        real yqsol(klon)
166        ! column-density of water in soil, in kg m-2
167    
168        REAL yrain_f(klon)
169        ! liquid water mass flux (kg/m2/s), positive down
170    
171        REAL ysnow_f(klon)
172        ! solid water mass flux (kg/m2/s), positive down
173    
174        REAL yfder(klon)
175        REAL yrugm(klon), yrads(klon), yrugoro(klon)
176        REAL yfluxlat(klon)
177        REAL y_d_ts(klon)
178        REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
179        REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
180        REAL y_flux_t(klon), y_flux_q(klon)
181        REAL y_flux_u(klon), y_flux_v(klon)
182        REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
183        REAL coefh(klon, klev), coefm(klon, klev)
184        REAL yu(klon, klev), yv(klon, klev)
185        REAL yt(klon, klev), yq(klon, klev)
186        REAL ypaprs(klon, klev+1), ypplay(klon, klev), ydelp(klon, klev)
187    
188        REAL ycoefm0(klon, klev), ycoefh0(klon, klev)
189    
190        REAL yzlay(klon, klev), yzlev(klon, klev+1), yteta(klon, klev)
191        REAL ykmm(klon, klev+1), ykmn(klon, klev+1)
192        REAL ykmq(klon, klev+1)
193        REAL yq2(klon, klev+1)
194        REAL q2diag(klon, klev+1)
195    
196        REAL u1lay(klon), v1lay(klon)
197        REAL delp(klon, klev)
198        INTEGER i, k, nsrf
199    
200        INTEGER ni(klon), knon, j
201    
202        REAL pctsrf_pot(klon, nbsrf)
203        ! "pourcentage potentiel" pour tenir compte des \'eventuelles
204        ! apparitions ou disparitions de la glace de mer
205    
206        REAL zx_alf1, zx_alf2 ! valeur ambiante par extrapolation
207    
208        REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)
209        REAL yustar(klon)
210    
211        REAL yt10m(klon), yq10m(klon)
212        REAL ypblh(klon)
213        REAL ylcl(klon)
214        REAL ycapcl(klon)
215        REAL yoliqcl(klon)
216        REAL ycteicl(klon)
217        REAL ypblt(klon)
218        REAL ytherm(klon)
219        REAL ytrmb1(klon)
220        REAL ytrmb2(klon)
221        REAL ytrmb3(klon)
222        REAL uzon(klon), vmer(klon)
223        REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
224        REAL psfce(klon), patm(klon)
225    
226        REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
227        REAL rugo1(klon)
228    
229        ! utiliser un jeu de fonctions simples              
230        LOGICAL zxli
231        PARAMETER (zxli=.FALSE.)
232    
233        !------------------------------------------------------------
234    
235        ytherm = 0.
236    
237        DO k = 1, klev ! epaisseur de couche
238           DO i = 1, klon
239              delp(i, k) = paprs(i, k) - paprs(i, k+1)
240           END DO
241        END DO
242        DO i = 1, klon ! vent de la premiere couche
243           zx_alf1 = 1.0
244           zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
245           u1lay(i) = u(i, 1)*zx_alf1 + u(i, 2)*zx_alf2
246           v1lay(i) = v(i, 1)*zx_alf1 + v(i, 2)*zx_alf2
247        END DO
248    
249        ! Initialization:
250        rugmer = 0.
251        cdragh = 0.
252        cdragm = 0.
253        dflux_t = 0.
254        dflux_q = 0.
255        zu1 = 0.
256        zv1 = 0.
257        ypct = 0.
258        yts = 0.
259        yqsurf = 0.
260        yrain_f = 0.
261        ysnow_f = 0.
262        yfder = 0.
263        yrugos = 0.
264        yu1 = 0.
265        yv1 = 0.
266        yrads = 0.
267        ypaprs = 0.
268        ypplay = 0.
269        ydelp = 0.
270        yu = 0.
271        yv = 0.
272        yt = 0.
273        yq = 0.
274        y_dflux_t = 0.
275        y_dflux_q = 0.
276        yrugoro = 0.
277        d_ts = 0.
278        flux_t = 0.
279        flux_q = 0.
280        flux_u = 0.
281        flux_v = 0.
282        fluxlat = 0.
283        d_t = 0.
284        d_q = 0.
285        d_u = 0.
286        d_v = 0.
287        ycoefh = 0.
288    
289        ! Initialisation des "pourcentages potentiels". On consid\`ere ici qu'on
290        ! peut avoir potentiellement de la glace sur tout le domaine oc\'eanique
291        ! (\`a affiner)
292    
293        pctsrf_pot(:, is_ter) = pctsrf(:, is_ter)
294        pctsrf_pot(:, is_lic) = pctsrf(:, is_lic)
295        pctsrf_pot(:, is_oce) = 1. - zmasq
296        pctsrf_pot(:, is_sic) = 1. - zmasq
297    
298        ! Tester si c'est le moment de lire le fichier:
299        if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
300           CALL interfoce_lim(jour, pctsrf_new_oce, pctsrf_new_sic)
301        endif
302    
303        ! Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
304    
305        loop_surface: DO nsrf = 1, nbsrf
306           ! Chercher les indices :
307           ni = 0
308           knon = 0
309           DO i = 1, klon
310              ! Pour d\'eterminer le domaine \`a traiter, on utilise les surfaces
311              ! "potentielles"
312              IF (pctsrf_pot(i, nsrf) > epsfra) THEN
313                 knon = knon + 1
314                 ni(knon) = i
315              END IF
316           END DO
317    
318           if_knon: IF (knon /= 0) then
319              DO j = 1, knon
320                 i = ni(j)
321                 ypct(j) = pctsrf(i, nsrf)
322                 yts(j) = ftsol(i, nsrf)
323                 snow(j) = fsnow(i, nsrf)
324                 yqsurf(j) = qsurf(i, nsrf)
325                 yalb(j) = falbe(i, nsrf)
326                 yrain_f(j) = rain_fall(i)
327                 ysnow_f(j) = snow_f(i)
328                 yagesno(j) = agesno(i, nsrf)
329                 yfder(j) = fder(i)
330                 yrugos(j) = rugos(i, nsrf)
331                 yrugoro(j) = rugoro(i)
332                 yu1(j) = u1lay(i)
333                 yv1(j) = v1lay(i)
334                 yrads(j) = solsw(i, nsrf) + sollw(i, nsrf)
335                 ypaprs(j, klev+1) = paprs(i, klev+1)
336                 y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
337              END DO
338    
339              ! For continent, copy soil water content
340              IF (nsrf == is_ter) THEN
341                 yqsol(:knon) = qsol(ni(:knon))
342              ELSE
343                 yqsol = 0.
344              END IF
345    
346              ytsoil(:knon, :) = ftsoil(ni(:knon), :, nsrf)
347    
348              DO k = 1, klev
349                 DO j = 1, knon
350                    i = ni(j)
351                    ypaprs(j, k) = paprs(i, k)
352                    ypplay(j, k) = pplay(i, k)
353                    ydelp(j, k) = delp(i, k)
354                    yu(j, k) = u(i, k)
355                    yv(j, k) = v(i, k)
356                    yt(j, k) = t(i, k)
357                    yq(j, k) = q(i, k)
358                 END DO
359              END DO
360    
361              ! calculer Cdrag et les coefficients d'echange
362              CALL coefkz(nsrf, ypaprs, ypplay, ksta, ksta_ter, yts, yrugos, yu, &
363                   yv, yt, yq, yqsurf, coefm(:knon, :), coefh(:knon, :))
364              IF (iflag_pbl == 1) THEN
365                 CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay, yt, ycoefm0, ycoefh0)
366                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
367                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
368              END IF
369    
370              ! on met un seuil pour coefm et coefh
371              IF (nsrf == is_oce) THEN
372                 coefm(:knon, 1) = min(coefm(:knon, 1), cdmmax)
373                 coefh(:knon, 1) = min(coefh(:knon, 1), cdhmax)
374              END IF
375    
376              IF (ok_kzmin) THEN
377                 ! Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables
378                 CALL coefkzmin(knon, ypaprs, ypplay, yu, yv, yt, yq, &
379                      coefm(:knon, 1), ycoefm0, ycoefh0)
380                 coefm(:knon, :) = max(coefm(:knon, :), ycoefm0(:knon, :))
381                 coefh(:knon, :) = max(coefh(:knon, :), ycoefh0(:knon, :))
382              END IF
383    
384              IF (iflag_pbl >= 3) THEN
385                 ! Mellor et Yamada adapt\'e \`a Mars, Richard Fournier et
386                 ! Fr\'ed\'eric Hourdin
387                 yzlay(:knon, 1) = rd * yt(:knon, 1) / (0.5 * (ypaprs(:knon, 1) &
388                      + ypplay(:knon, 1))) &
389                      * (ypaprs(:knon, 1) - ypplay(:knon, 1)) / rg
390                 DO k = 2, klev
391                    yzlay(1:knon, k) = yzlay(1:knon, k-1) &
392                         + rd * 0.5 * (yt(1:knon, k-1) + yt(1:knon, k)) &
393                         / ypaprs(1:knon, k) &
394                         * (ypplay(1:knon, k-1) - ypplay(1:knon, k)) / rg
395                 END DO
396                 DO k = 1, klev
397                    yteta(1:knon, k) = yt(1:knon, k)*(ypaprs(1:knon, 1) &
398                         / ypplay(1:knon, k))**rkappa * (1.+0.61*yq(1:knon, k))
399                 END DO
400                 yzlev(1:knon, 1) = 0.
401                 yzlev(:knon, klev+1) = 2. * yzlay(:knon, klev) &
402                      - yzlay(:knon, klev - 1)
403                 DO k = 2, klev
404                    yzlev(1:knon, k) = 0.5*(yzlay(1:knon, k)+yzlay(1:knon, k-1))
405                 END DO
406                 DO k = 1, klev + 1
407                    DO j = 1, knon
408                       i = ni(j)
409                       yq2(j, k) = q2(i, k, nsrf)
410                    END DO
411                 END DO
412    
413                 CALL ustarhb(knon, yu, yv, coefm(:knon, 1), yustar)
414                 IF (prt_level > 9) PRINT *, 'USTAR = ', yustar
415    
416                 ! iflag_pbl peut \^etre utilis\'e comme longueur de m\'elange
417    
418                 IF (iflag_pbl >= 11) THEN
419                    CALL vdif_kcay(knon, dtime, rg, ypaprs, yzlev, yzlay, yu, yv, &
420                         yteta, coefm(:knon, 1), yq2, q2diag, ykmm, ykmn, yustar, &
421                         iflag_pbl)
422                 ELSE
423                    CALL yamada4(knon, dtime, rg, yzlev, yzlay, yu, yv, yteta, &
424                         coefm(:knon, 1), yq2, ykmm, ykmn, ykmq, yustar, iflag_pbl)
425                 END IF
426    
427                 coefm(:knon, 2:) = ykmm(:knon, 2:klev)
428                 coefh(:knon, 2:) = ykmn(:knon, 2:klev)
429              END IF
430    
431              ! calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
432              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yu, ypaprs, &
433                   ypplay, ydelp, y_d_u, y_flux_u(:knon))
434              CALL clvent(knon, dtime, yu1, yv1, coefm(:knon, :), yt, yv, ypaprs, &
435                   ypplay, ydelp, y_d_v, y_flux_v(:knon))
436    
437              ! calculer la diffusion de "q" et de "h"
438              CALL clqh(dtime, jour, firstcal, nsrf, ni(:knon), ytsoil(:knon, :), &
439                   yqsol, mu0, yrugos, yrugoro, yu1, yv1, coefh(:knon, :), yt, &
440                   yq, yts(:knon), ypaprs, ypplay, ydelp, yrads, yalb(:knon), &
441                   snow(:knon), yqsurf, yrain_f, ysnow_f, yfder, yfluxlat(:knon), &
442                   pctsrf_new_sic, yagesno(:knon), y_d_t, y_d_q, y_d_ts(:knon), &
443                   yz0_new, y_flux_t(:knon), y_flux_q(:knon), y_dflux_t, &
444                   y_dflux_q, y_fqcalving, y_ffonte, y_run_off_lic_0)
445    
446              ! calculer la longueur de rugosite sur ocean
447              yrugm = 0.
448              IF (nsrf == is_oce) THEN
449                 DO j = 1, knon
450                    yrugm(j) = 0.018*coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2)/rg + &
451                         0.11*14E-6/sqrt(coefm(j, 1)*(yu1(j)**2+yv1(j)**2))
452                    yrugm(j) = max(1.5E-05, yrugm(j))
453                 END DO
454              END IF
455              DO j = 1, knon
456                 y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j)*ypct(j)
457                 y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j)*ypct(j)
458                 yu1(j) = yu1(j)*ypct(j)
459                 yv1(j) = yv1(j)*ypct(j)
460              END DO
461    
462              DO k = 1, klev
463                 DO j = 1, knon
464                    i = ni(j)
465                    coefh(j, k) = coefh(j, k)*ypct(j)
466                    coefm(j, k) = coefm(j, k)*ypct(j)
467                    y_d_t(j, k) = y_d_t(j, k)*ypct(j)
468                    y_d_q(j, k) = y_d_q(j, k)*ypct(j)
469                    y_d_u(j, k) = y_d_u(j, k)*ypct(j)
470                    y_d_v(j, k) = y_d_v(j, k)*ypct(j)
471                 END DO
472              END DO
473    
474              flux_t(ni(:knon), nsrf) = y_flux_t(:knon)
475              flux_q(ni(:knon), nsrf) = y_flux_q(:knon)
476              flux_u(ni(:knon), nsrf) = y_flux_u(:knon)
477              flux_v(ni(:knon), nsrf) = y_flux_v(:knon)
478    
479              evap(:, nsrf) = -flux_q(:, nsrf)
480    
481              falbe(:, nsrf) = 0.
482              fsnow(:, nsrf) = 0.
483              qsurf(:, nsrf) = 0.
484              rugos(:, nsrf) = 0.
485              DO j = 1, knon
486                 i = ni(j)
487                 d_ts(i, nsrf) = y_d_ts(j)
488                 falbe(i, nsrf) = yalb(j)
489                 fsnow(i, nsrf) = snow(j)
490                 qsurf(i, nsrf) = yqsurf(j)
491                 rugos(i, nsrf) = yz0_new(j)
492                 fluxlat(i, nsrf) = yfluxlat(j)
493                 IF (nsrf == is_oce) THEN
494                    rugmer(i) = yrugm(j)
495                    rugos(i, nsrf) = yrugm(j)
496                 END IF
497                 agesno(i, nsrf) = yagesno(j)
498                 fqcalving(i, nsrf) = y_fqcalving(j)
499                 ffonte(i, nsrf) = y_ffonte(j)
500                 cdragh(i) = cdragh(i) + coefh(j, 1)
501                 cdragm(i) = cdragm(i) + coefm(j, 1)
502                 dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
503                 dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
504                 zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
505                 zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
506              END DO
507              IF (nsrf == is_ter) THEN
508                 qsol(ni(:knon)) = yqsol(:knon)
509              else IF (nsrf == is_lic) THEN
510                 DO j = 1, knon
511                    i = ni(j)
512                    run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
513                 END DO
514              END IF
515    
516              ftsoil(:, :, nsrf) = 0.
517              ftsoil(ni(:knon), :, nsrf) = ytsoil(:knon, :)
518    
519              DO j = 1, knon
520                 i = ni(j)
521                 DO k = 1, klev
522                    d_t(i, k) = d_t(i, k) + y_d_t(j, k)
523                    d_q(i, k) = d_q(i, k) + y_d_q(j, k)
524                    d_u(i, k) = d_u(i, k) + y_d_u(j, k)
525                    d_v(i, k) = d_v(i, k) + y_d_v(j, k)
526                    ycoefh(i, k) = ycoefh(i, k) + coefh(j, k)
527                 END DO
528              END DO
529    
530              ! diagnostic t, q a 2m et u, v a 10m
531    
532              DO j = 1, knon
533                 i = ni(j)
534                 uzon(j) = yu(j, 1) + y_d_u(j, 1)
535                 vmer(j) = yv(j, 1) + y_d_v(j, 1)
536                 tair1(j) = yt(j, 1) + y_d_t(j, 1)
537                 qair1(j) = yq(j, 1) + y_d_q(j, 1)
538                 zgeo1(j) = rd*tair1(j)/(0.5*(ypaprs(j, 1)+ypplay(j, &
539                      1)))*(ypaprs(j, 1)-ypplay(j, 1))
540                 tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
541                 rugo1(j) = yrugos(j)
542                 IF (nsrf == is_oce) THEN
543                    rugo1(j) = rugos(i, nsrf)
544                 END IF
545                 psfce(j) = ypaprs(j, 1)
546                 patm(j) = ypplay(j, 1)
547    
548                 qairsol(j) = yqsurf(j)
549              END DO
550    
551              CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli, uzon, vmer, tair1, qair1, &
552                   zgeo1, tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm, yt2m, yq2m, &
553                   yt10m, yq10m, yu10m, yustar)
554    
555              DO j = 1, knon
556                 i = ni(j)
557                 t2m(i, nsrf) = yt2m(j)
558                 q2m(i, nsrf) = yq2m(j)
559    
560                 ! u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
561                 u10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
562                 v10m(i, nsrf) = (yu10m(j)*vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
563              END DO
564    
565              CALL hbtm(ypaprs, ypplay, yt2m, yq2m, yustar, y_flux_t(:knon), &
566                   y_flux_q(:knon), yu, yv, yt, yq, ypblh(:knon), ycapcl, &
567                   yoliqcl, ycteicl, ypblt, ytherm, ytrmb1, ytrmb2, ytrmb3, ylcl)
568    
569              DO j = 1, knon
570                 i = ni(j)
571                 pblh(i, nsrf) = ypblh(j)
572                 plcl(i, nsrf) = ylcl(j)
573                 capcl(i, nsrf) = ycapcl(j)
574                 oliqcl(i, nsrf) = yoliqcl(j)
575                 cteicl(i, nsrf) = ycteicl(j)
576                 pblt(i, nsrf) = ypblt(j)
577                 therm(i, nsrf) = ytherm(j)
578                 trmb1(i, nsrf) = ytrmb1(j)
579                 trmb2(i, nsrf) = ytrmb2(j)
580                 trmb3(i, nsrf) = ytrmb3(j)
581              END DO
582    
583              DO j = 1, knon
584                 DO k = 1, klev + 1
585                    i = ni(j)
586                    q2(i, k, nsrf) = yq2(j, k)
587                 END DO
588              END DO
589           else
590              fsnow(:, nsrf) = 0.
591           end IF if_knon
592        END DO loop_surface
593    
594        ! On utilise les nouvelles surfaces
595        rugos(:, is_oce) = rugmer
596        pctsrf(:, is_oce) = pctsrf_new_oce
597        pctsrf(:, is_sic) = pctsrf_new_sic
598    
599    rugos(:, is_oce) = rugmer      firstcal = .false.
   pctsrf = pctsrf_new  
600    
601  END SUBROUTINE clmain    END SUBROUTINE clmain
602    
603    end module clmain_m

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