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fisrtilp.F90 @ 2077

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Modification relative à la phase mixte des nuages :

on fait tendre t_glace_min vers t_glace_max (en principe 0°C) linéairerment entre p/ps = 0.8 et p/ps=1.
Passage de tableau à la routine icefrac_lsc en remplacement d'une fonction scalaire.
Changement de nom pour le module (le module icefrac_lsc_mod.F90 contenant maintenant la routine icefrac_lsc).

Mofication concerning the mixte phase of clouds

t_glace_min -> t_glace_max when p/ps : 0.8 -> 1
passing arrays instead of scalars to icefrac_lsc (which becomes a routine rather than a function).
Changing the name microphys_mod.F90 -> icerfrac_lsc_mod.F90

Property copyright set to
Name of program: LMDZ
Creation date: 1984
Version: LMDZ5
License: CeCILL version 2
Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
See the license file in the root directory
Property svn:eol-style set to native
Property svn:keywords set to Author Date Id Revision

File size: 33.6 KB

Line
1	!
2	! $Id: fisrtilp.F90 2077 2014-07-03 13:38:05Z fhourdin $
3	!
4	!
5	SUBROUTINE fisrtilp(dtime,paprs,pplay,t,q,ptconv,ratqs, &
6	d_t, d_q, d_ql, rneb, radliq, rain, snow, &
7	pfrac_impa, pfrac_nucl, pfrac_1nucl, &
8	frac_impa, frac_nucl, beta, &
9	prfl, psfl, rhcl, zqta, fraca, &
10	ztv, zpspsk, ztla, zthl, iflag_cldcon, &
11	iflag_ice_thermo)
12
13	!
14	USE dimphy
15	USE icefrac_lsc_mod ! cloud microphysics (JBM 3/14)
16	IMPLICIT none
17	!======================================================================
18	! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS)
19	! Date: le 20 mars 1995
20	! Objet: condensation et precipitation stratiforme.
21	! schema de nuage
22	!======================================================================
23	!======================================================================
24	!ym include "dimensions.h"
25	!ym include "dimphy.h"
26	include "YOMCST.h"
27	include "tracstoke.h"
28	include "fisrtilp.h"
29	include "nuage.h" ! JBM (3/14)
30	include "iniprint.h"
31
32	!
33	! Arguments:
34	!
35	REAL dtime ! intervalle du temps (s)
36	REAL paprs(klon,klev+1) ! pression a inter-couche
37	REAL pplay(klon,klev) ! pression au milieu de couche
38	REAL t(klon,klev) ! temperature (K)
39	REAL q(klon,klev) ! humidite specifique (kg/kg)
40	REAL d_t(klon,klev) ! incrementation de la temperature (K)
41	REAL d_q(klon,klev) ! incrementation de la vapeur d'eau
42	REAL d_ql(klon,klev) ! incrementation de l'eau liquide
43	REAL rneb(klon,klev) ! fraction nuageuse
44	REAL radliq(klon,klev) ! eau liquide utilisee dans rayonnements
45	REAL rhcl(klon,klev) ! humidite relative en ciel clair
46	REAL rain(klon) ! pluies (mm/s)
47	REAL snow(klon) ! neige (mm/s)
48	REAL prfl(klon,klev+1) ! flux d'eau precipitante aux interfaces (kg/m2/s)
49	REAL psfl(klon,klev+1) ! flux d'eau precipitante aux interfaces (kg/m2/s)
50	REAL ztv(klon,klev)
51	REAL zqta(klon,klev),fraca(klon,klev)
52	REAL sigma1(klon,klev),sigma2(klon,klev)
53	REAL qltot(klon,klev),ctot(klon,klev)
54	REAL zpspsk(klon,klev),ztla(klon,klev)
55	REAL zthl(klon,klev)
56	REAL ztfondue, qsl, qsi
57
58	logical lognormale(klon)
59	logical ice_thermo
60
61	!AA
62	! Coeffients de fraction lessivee : pour OFF-LINE
63	!
64	REAL pfrac_nucl(klon,klev)
65	REAL pfrac_1nucl(klon,klev)
66	REAL pfrac_impa(klon,klev)
67	!
68	! Fraction d'aerosols lessivee par impaction et par nucleation
69	! POur ON-LINE
70	!
71	REAL frac_impa(klon,klev)
72	REAL frac_nucl(klon,klev)
73	real zct ,zcl
74	!AA
75	!
76	! Options du programme:
77	!
78	REAL seuil_neb ! un nuage existe vraiment au-dela
79	PARAMETER (seuil_neb=0.001)
80
81	INTEGER ninter ! sous-intervals pour la precipitation
82	INTEGER ncoreczq
83	INTEGER iflag_cldcon
84	INTEGER iflag_ice_thermo
85	PARAMETER (ninter=5)
86	LOGICAL evap_prec ! evaporation de la pluie
87	PARAMETER (evap_prec=.TRUE.)
88	REAL ratqs(klon,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur
89	logical ptconv(klon,klev) ! determine la largeur de distribution de vapeur
90
91	real zpdf_sig(klon),zpdf_k(klon),zpdf_delta(klon)
92	real Zpdf_a(klon),zpdf_b(klon),zpdf_e1(klon),zpdf_e2(klon)
93	real erf
94	REAL qcloud(klon)
95	!
96	LOGICAL cpartiel ! condensation partielle
97	PARAMETER (cpartiel=.TRUE.)
98	REAL t_coup
99	PARAMETER (t_coup=234.0)
100	!
101	! Variables locales:
102	!
103	INTEGER i, k, n, kk
104	REAL zqs(klon), zdqs(klon), zdelta, zcor, zcvm5
105	REAL Tbef(klon),qlbef(klon),DT(klon),num,denom
106	LOGICAL convergence(klon)
107	REAL DDT0
108	PARAMETER (DDT0=.01)
109	INTEGER n_i, iter
110
111	REAL zrfl(klon), zrfln(klon), zqev, zqevt
112	REAL zifl(klon), zifln(klon), zqev0,zqevi, zqevti
113	REAL zoliq(klon), zcond(klon), zq(klon), zqn(klon), zdelq
114	REAL zoliqp(klon), zoliqi(klon)
115	REAL zt(klon)
116	! JBM (3/14) nexpo is replaced by exposant_glace
117	! REAL nexpo ! exponentiel pour glace/eau
118	! INTEGER, PARAMETER :: nexpo=6
119	INTEGER exposant_glace_old
120	REAL t_glace_min_old
121	REAL zdz(klon),zrho(klon),ztot , zrhol(klon)
122	REAL zchau ,zfroi ,zfice(klon),zneb(klon)
123	REAL zmelt, zpluie, zice, zcondold
124	PARAMETER (ztfondue=278.15)
125	!
126	LOGICAL appel1er
127	SAVE appel1er
128	!$OMP THREADPRIVATE(appel1er)
129	!
130	!---------------------------------------------------------------
131	!
132	!AA Variables traceurs:
133	!AA Provisoire !!! Parametres alpha du lessivage
134	!AA A priori on a 4 scavenging # possibles
135	!
136	REAL a_tr_sca(4)
137	save a_tr_sca
138	!$OMP THREADPRIVATE(a_tr_sca)
139	!
140	! Variables intermediaires
141	!
142	REAL zalpha_tr
143	REAL zfrac_lessi
144	REAL zprec_cond(klon)
145	!AA
146	! RomP >>> 15 nov 2012
147	REAL beta(klon,klev) ! taux de conversion de l'eau cond
148	! RomP <<<
149	REAL zmair, zcpair, zcpeau
150	! Pour la conversion eau-neige
151	REAL zlh_solid(klon), zm_solid
152	!IM
153	!ym INTEGER klevm1
154	!---------------------------------------------------------------
155	!
156	! Fonctions en ligne:
157	!
158	REAL fallvs,fallvc ! vitesse de chute pour crystaux de glace
159	REAL zzz
160	include "YOETHF.h"
161	include "FCTTRE.h"
162	fallvc (zzz) = 3.29/2.0 * ((zzz)*0.16) ffallv_con
163	fallvs (zzz) = 3.29/2.0 * ((zzz)*0.16) ffallv_lsc
164	!
165	DATA appel1er /.TRUE./
166	!ym
167
168	ice_thermo = iflag_ice_thermo .GE. 1
169	zdelq=0.0
170
171	if (prt_level>9)write(lunout,*)'NUAGES4 A. JAM'
172	IF (appel1er) THEN
173	!
174	WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, ninter:', ninter
175	WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, evap_prec:', evap_prec
176	WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, cpartiel:', cpartiel
177	IF (ABS(dtime/REAL(ninter)-360.0).GT.0.001) THEN
178	WRITE(lunout,*) 'fisrtilp: Ce n est pas prevu, voir Z.X.Li', dtime
179	WRITE(lunout,*) 'Je prefere un sous-intervalle de 6 minutes'
180	! CALL abort
181	ENDIF
182	appel1er = .FALSE.
183	!
184	!AA initialiation provisoire
185	a_tr_sca(1) = -0.5
186	a_tr_sca(2) = -0.5
187	a_tr_sca(3) = -0.5
188	a_tr_sca(4) = -0.5
189	!
190	!AA Initialisation a 1 des coefs des fractions lessivees
191	!
192	!cdir collapse
193	DO k = 1, klev
194	DO i = 1, klon
195	pfrac_nucl(i,k)=1.
196	pfrac_1nucl(i,k)=1.
197	pfrac_impa(i,k)=1.
198	beta(i,k)=0. !RomP initialisation
199	ENDDO
200	ENDDO
201
202	ENDIF ! test sur appel1er
203	!
204	!MAf Initialisation a 0 de zoliq
205	! DO i = 1, klon
206	! zoliq(i)=0.
207	! ENDDO
208	! Determiner les nuages froids par leur temperature
209	! nexpo regle la raideur de la transition eau liquide / eau glace.
210	!
211	IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN
212	! ztglace = RTT - 15.0
213	t_glace_min_old = RTT - 15.0
214	!AJ<
215	IF (ice_thermo) THEN
216	! nexpo = 2
217	exposant_glace_old = 2
218	ELSE
219	! nexpo = 6
220	exposant_glace_old = 6
221	ENDIF
222	ENDIF
223
224	!! RLVTT = 2.501e6 ! pas de redefinition des constantes physiques (jyg)
225	!! RLSTT = 2.834e6 ! pas de redefinition des constantes physiques (jyg)
226	!>AJ
227	!cc nexpo = 1
228	!
229	! Initialiser les sorties:
230	!
231	!cdir collapse
232	DO k = 1, klev+1
233	DO i = 1, klon
234	prfl(i,k) = 0.0
235	psfl(i,k) = 0.0
236	ENDDO
237	ENDDO
238
239	!cdir collapse
240	DO k = 1, klev
241	DO i = 1, klon
242	d_t(i,k) = 0.0
243	d_q(i,k) = 0.0
244	d_ql(i,k) = 0.0
245	rneb(i,k) = 0.0
246	radliq(i,k) = 0.0
247	frac_nucl(i,k) = 1.
248	frac_impa(i,k) = 1.
249	ENDDO
250	ENDDO
251	DO i = 1, klon
252	rain(i) = 0.0
253	snow(i) = 0.0
254	zoliq(i)=0.
255	! ENDDO
256	!
257	! Initialiser le flux de precipitation a zero
258	!
259	! DO i = 1, klon
260	zrfl(i) = 0.0
261	zifl(i) = 0.0
262	zneb(i) = seuil_neb
263	ENDDO
264	!
265	!
266	!AA Pour plus de securite
267
268	zalpha_tr = 0.
269	zfrac_lessi = 0.
270
271	!AA----------------------------------------------------------
272	!
273	ncoreczq=0
274	! Boucle verticale (du haut vers le bas)
275	!
276	!IM : klevm1
277	!ym klevm1=klev-1
278	DO k = klev, 1, -1
279	!
280	!AA----------------------------------------------------------
281	!
282	DO i = 1, klon
283	zt(i)=t(i,k)
284	zq(i)=q(i,k)
285	ENDDO
286	!
287	! Calculer la varition de temp. de l'air du a la chaleur sensible
288	! transporter par la pluie.
289	! Il resterait a rajouter cet effet de la chaleur sensible sur les
290	! flux de surface, du a la diff. de temp. entre le 1er niveau et la
291	! surface.
292	!
293	IF(k.LE.klevm1) THEN
294	DO i = 1, klon
295	!IM
296	zmair=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG
297	zcpair=RCPD(1.0+RVTMP2zq(i))
298	zcpeau=RCPD*RVTMP2
299	zt(i) = ( (t(i,k+1)+d_t(i,k+1))zrfl(i)dtime*zcpeau &
300	+ zmairzcpairzt(i) ) &
301	/ (zmairzcpair + zrfl(i)dtime*zcpeau)
302	! C WRITE (6,*) 'cppluie ', zt(i)-(t(i,k+1)+d_t(i,k+1))
303	ENDDO
304	ENDIF
305	!
306	!
307	! Calculer l'evaporation de la precipitation
308	!
309
310
311	! Calculer l'evaporation de la precipitation
312	!
313
314
315	IF (evap_prec) THEN
316	DO i = 1, klon
317	!AJ<
318	!! IF (zrfl(i) .GT.0.) THEN
319	IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN
320	!>AJ
321	IF (thermcep) THEN
322	zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt(i)))
323	zqs(i)= R2ES*FOEEW(zt(i),zdelta)/pplay(i,k)
324	zqs(i)=MIN(0.5,zqs(i))
325	zcor=1./(1.-RETV*zqs(i))
326	zqs(i)=zqs(i)*zcor
327	ELSE
328	IF (zt(i) .LT. t_coup) THEN
329	zqs(i) = qsats(zt(i)) / pplay(i,k)
330	ELSE
331	zqs(i) = qsatl(zt(i)) / pplay(i,k)
332	ENDIF
333	ENDIF
334	ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.)
335	ENDDO
336	!AJ<
337	IF (.NOT. ice_thermo) THEN
338	DO i = 1, klon
339	!AJ<
340	!! IF (zrfl(i) .GT.0.) THEN
341	IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN
342	!>AJ
343	zqev = MAX (0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i) )
344	zqevt = coef_eva * (1.0-zq(i)/zqs(i)) * SQRT(zrfl(i)) &
345	* (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)zt(i)RD/RG
346	zqevt = MAX(0.0,MIN(zqevt,zrfl(i))) &
347	* RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))
348	zqev = MIN (zqev, zqevt)
349	zrfln(i) = zrfl(i) - zqev*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
350	/RG/dtime
351
352	! pour la glace, on ré-évapore toute la précip dans la
353	! couche du dessous
354	! la glace venant de la couche du dessus est simplement
355	! dans la couche du dessous.
356
357	IF (zt(i) .LT. t_coup.and.reevap_ice) zrfln(i)=0.
358
359	zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)-zrfl(i)) &
360	* (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime
361	zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i)) &
362	* (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime &
363	* RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
364	zrfl(i) = zrfln(i)
365	zifl(i) = 0.
366	ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.)
367	ENDDO
368	!
369	ELSE ! (.NOT. ice_thermo)
370	!
371	DO i = 1, klon
372	!AJ<
373	!! IF (zrfl(i) .GT.0.) THEN
374	IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN
375	!>AJ
376	!JAM !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
377	! Modification de l'évaporation avec la glace
378	! Différentiation entre précipitation liquide et solide
379	! On suppose que coef_evai=2*coef_eva
380	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
381
382	zqev0 = MAX (0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i) )
383	! zqev0 = MAX (0.0, zqs(i)-zq(i) )
384
385	!JAM !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
386	! On différencie qsat pour l'eau et la glace
387	! Si zdelta=1. --> glace
388	! Si zdelta=0. --> eau liquide
389	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
390
391	qsl= R2ES*FOEEW(zt(i),0.)/pplay(i,k)
392	qsl= MIN(0.5,qsl)
393	zcor= 1./(1.-RETV*qsl)
394	qsl= qsl*zcor
395
396	zqevt = 1.coef_eva(1.0-zq(i)/qsl)*SQRT(zrfl(i)) &
397	(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)zt(i)*RD/RG
398	zqevt = MAX(0.0,MIN(zqevt,zrfl(i))) &
399	RGdtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))
400
401	qsi= R2ES*FOEEW(zt(i),1.)/pplay(i,k)
402	qsi= MIN(0.5,qsi)
403	zcor= 1./(1.-RETV*qsi)
404	qsi= qsi*zcor
405
406	zqevti = 1.coef_eva(1.0-zq(i)/qsi)*SQRT(zifl(i)) &
407	(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)zt(i)*RD/RG
408	zqevti = MAX(0.0,MIN(zqevti,zifl(i))) &
409	RGdtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))
410
411
412	!JAM!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
413	! Vérification sur l'évaporation
414	!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
415
416	IF (zqevt+zqevti.GT.zqev0) THEN
417	zqev=zqev0*zqevt/(zqevt+zqevti)
418	zqevi=zqev0*zqevti/(zqevt+zqevti)
419
420	ELSE
421	IF (zqevt+zqevti.GT.0.) THEN
422	zqev=MIN(zqev0*zqevt/(zqevt+zqevti),zqevt)
423	zqevi=MIN(zqev0*zqevti/(zqevt+zqevti),zqevti)
424	ELSE
425	zqev=0.
426	zqevi=0.
427	ENDIF
428	ENDIF
429
430	zrfln(i) = Max(0.,zrfl(i) - zqev*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
431	/RG/dtime)
432	zifln(i) = Max(0.,zifl(i) - zqevi*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
433	/RG/dtime)
434
435	! Pour la glace, on révapore toute la précip dans la couche du dessous
436	! la glace venant de la couche du dessus est simplement dans la couche
437	! du dessous.
438
439	! IF (zt(i) .LT. t_coup.and.reevap_ice) zrfln(i)=0.
440	! print*,zrfl(i),zrfln(i),zqevt,zqevti,RLMLT,'fluxdeprecip'
441	zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)+zifln(i)-zrfl(i)-zifl(i)) &
442	* (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime
443	zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i)) &
444	* (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime &
445	* RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) &
446	+ (zifln(i)-zifl(i)) &
447	* (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime &
448	* RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
449
450	zrfl(i) = zrfln(i)
451	zifl(i) = zifln(i)
452
453	ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.)
454	ENDDO
455
456	ENDIF ! (.NOT. ice_thermo)
457
458	ENDIF ! (evap_prec)
459	!
460	! Calculer Qs et L/Cp*dQs/dT:
461	!
462	IF (thermcep) THEN
463	DO i = 1, klon
464	zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt(i)))
465	zcvm5 = R5LESRLVTT(1.-zdelta) + R5IESRLSTTzdelta
466	zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
467	zqs(i) = R2ES*FOEEW(zt(i),zdelta)/pplay(i,k)
468	zqs(i) = MIN(0.5,zqs(i))
469	zcor = 1./(1.-RETV*zqs(i))
470	zqs(i) = zqs(i)*zcor
471	zdqs(i) = FOEDE(zt(i),zdelta,zcvm5,zqs(i),zcor)
472	ENDDO
473	ELSE
474	DO i = 1, klon
475	IF (zt(i).LT.t_coup) THEN
476	zqs(i) = qsats(zt(i))/pplay(i,k)
477	zdqs(i) = dqsats(zt(i),zqs(i))
478	ELSE
479	zqs(i) = qsatl(zt(i))/pplay(i,k)
480	zdqs(i) = dqsatl(zt(i),zqs(i))
481	ENDIF
482	ENDDO
483	ENDIF
484	!
485	! Determiner la condensation partielle et calculer la quantite
486	! de l'eau condensee:
487	!
488	!verification de la valeur de iflag_fisrtilp_qsat pour iflag_ice_thermo=1
489	if ((iflag_ice_thermo.eq.1).and.(iflag_fisrtilp_qsat.ne.0)) then
490	write(,) " iflag_ice_thermo==1 requires iflag_fisrtilp_qsat==0", &
491	" but iflag_fisrtilp_qsat=",iflag_fisrtilp_qsat, ". Might as well stop here."
492	stop
493	endif
494
495	IF (cpartiel) THEN
496
497	! print*,'Dans partiel k=',k
498	!
499	! Calcul de l'eau condensee et de la fraction nuageuse et de l'eau
500	! nuageuse a partir des PDF de Sandrine Bony.
501	! rneb : fraction nuageuse
502	! zqn : eau totale dans le nuage
503	! zcond : eau condensee moyenne dans la maille.
504	! on prend en compte le réchauffement qui diminue la partie
505	! condensee
506	!
507	! Version avec les raqts
508
509	if (iflag_pdf.eq.0) then
510
511	do i=1,klon
512	zdelq = min(ratqs(i,k),0.99) * zq(i)
513	rneb(i,k) = (zq(i)+zdelq-zqs(i)) / (2.0*zdelq)
514	zqn(i) = (zq(i)+zdelq+zqs(i))/2.0
515	enddo
516
517	else
518	!
519	! Version avec les nouvelles PDFs.
520	do i=1,klon
521	if(zq(i).lt.1.e-15) then
522	ncoreczq=ncoreczq+1
523	zq(i)=1.e-15
524	endif
525	enddo
526
527	if (iflag_cldcon>=5) then
528
529	call cloudth(klon,klev,k,ztv, &
530	zq,zqta,fraca, &
531	qcloud,ctot,zpspsk,paprs,ztla,zthl, &
532	ratqs,zqs,t)
533
534	do i=1,klon
535	rneb(i,k)=ctot(i,k)
536	zqn(i)=qcloud(i)
537	enddo
538
539	endif
540
541	if (iflag_cldcon <= 4) then
542	lognormale = .true.
543	elseif (iflag_cldcon >= 6) then
544	! lognormale en l'absence des thermiques
545	lognormale = fraca(:,k) < 1e-10
546	else
547	! Dans le cas iflag_cldcon=5, on prend systématiquement la
548	! bi-gaussienne
549	lognormale = .false.
550	end if
551
552	do i=1,klon
553	Tbef(i)=zt(i)
554	qlbef(i)=0.
555	if (lognormale(i)) then
556	zpdf_sig(i)=ratqs(i,k)*zq(i)
557	zpdf_k(i)=-sqrt(log(1.+(zpdf_sig(i)/zq(i))**2))
558	zpdf_delta(i)=log(zq(i)/zqs(i))
559	zpdf_a(i)=zpdf_delta(i)/(zpdf_k(i)*sqrt(2.))
560	zpdf_b(i)=zpdf_k(i)/(2.*sqrt(2.))
561	zpdf_e1(i)=zpdf_a(i)-zpdf_b(i)
562	zpdf_e1(i)=sign(min(abs(zpdf_e1(i)),5.),zpdf_e1(i))
563	zpdf_e1(i)=1.-erf(zpdf_e1(i))
564	zpdf_e2(i)=zpdf_a(i)+zpdf_b(i)
565	zpdf_e2(i)=sign(min(abs(zpdf_e2(i)),5.),zpdf_e2(i))
566	zpdf_e2(i)=1.-erf(zpdf_e2(i))
567
568	if (zpdf_e1(i).lt.1.e-10) then
569	rneb(i,k)=0.
570	zqn(i)=zqs(i)
571	else
572	rneb(i,k)=0.5*zpdf_e1(i)
573	zqn(i)=zq(i)*zpdf_e2(i)/zpdf_e1(i)
574	endif
575
576	qlbef(i)=max(0.,zqn(i)-zqs(i))
577	num=-Tbef(i)+zt(i)+rneb(i,k)RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2zq(i))*qlbef(i)
578	denom=1.+rneb(i,k)*zdqs(i)
579	DT(i)=num/denom
580	endif
581	enddo
582
583	n_i=1
584	! do while ((abs(DT(i)).gt.DDT0).and.((zqn(i)-zqs(i)).gt.0.))
585	! iflag_fisrtilp_qsat=0: qsat ne varie pas avec T
586	! iflag_fisrtilp_qsat > 1 : nombre d iterations max pour converger sur le calcul de qsat(T)
587	! do while (n_i.le.iflag_fisrtilp_qsat)
588	if (iflag_fisrtilp_qsat.ge.1) then
589	do iter=1,iflag_fisrtilp_qsat
590	do i=1,klon
591	convergence(i)=abs(DT(i)).gt.DDT0
592	if (convergence(i).and.lognormale(i)) then
593	Tbef(i)=Tbef(i)+DT(i)
594	zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef(i)))
595	zcvm5 = R5LESRLVTT(1.-zdelta) + R5IESRLSTTzdelta
596	zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
597	zqs(i)= R2ES * FOEEW(Tbef(i),zdelta)/pplay(i,k)
598	zqs(i)=MIN(0.5,zqs(i))
599	zcor=1./(1.-retv*zqs(i))
600	zqs(i)=zqs(i)*zcor
601	zdqs(i)=FOEDE(Tbef(i),zdelta,zcvm5,zqs(i),zcor)
602
603	zpdf_sig(i)=ratqs(i,k)*zq(i)
604	zpdf_k(i)=-sqrt(log(1.+(zpdf_sig(i)/zq(i))**2))
605	zpdf_delta(i)=log(zq(i)/zqs(i))
606	zpdf_a(i)=zpdf_delta(i)/(zpdf_k(i)*sqrt(2.))
607	zpdf_b(i)=zpdf_k(i)/(2.*sqrt(2.))
608	zpdf_e1(i)=zpdf_a(i)-zpdf_b(i)
609	zpdf_e1(i)=sign(min(abs(zpdf_e1(i)),5.),zpdf_e1(i))
610	zpdf_e1(i)=1.-erf(zpdf_e1(i))
611	zpdf_e2(i)=zpdf_a(i)+zpdf_b(i)
612	zpdf_e2(i)=sign(min(abs(zpdf_e2(i)),5.),zpdf_e2(i))
613	zpdf_e2(i)=1.-erf(zpdf_e2(i))
614
615	if (zpdf_e1(i).lt.1.e-10) then
616	rneb(i,k)=0.
617	zqn(i)=zqs(i)
618	else
619	rneb(i,k)=0.5*zpdf_e1(i)
620	zqn(i)=zq(i)*zpdf_e2(i)/zpdf_e1(i)
621	endif
622
623	qlbef(i)=max(0.,zqn(i)-zqs(i))
624	num=-Tbef(i)+zt(i)+rneb(i,k)RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2zq(i))*qlbef(i)
625	denom=1.+rneb(i,k)*zdqs(i)
626	DT(i)=num/denom
627	n_i=n_i+1
628	endif
629	enddo
630	enddo
631
632	endif
633
634
635	endif ! iflag_pdf
636
637	if (iflag_fisrtilp_qsat.eq.-1) then
638	!CR: ATTENTION option fausse mais a existe
639	DO i=1,klon
640	IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) THEN
641	zqn(i) = 0.0
642	rneb(i,k) = 0.0
643	zcond(i) = 0.0
644	rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i)
645	ELSE IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) THEN
646	zqn(i) = zq(i)
647	rneb(i,k) = 1.0
648	zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))/(1+zdqs(i))
649	rhcl(i,k)=1.0
650	ELSE
651	zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k)/(1+zdqs(i))
652	rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i)
653	ENDIF
654	ENDDO
655
656	ELSE
657
658	DO i=1,klon
659	IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) THEN
660	zqn(i) = 0.0
661	rneb(i,k) = 0.0
662	zcond(i) = 0.0
663	rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i)
664	ELSE IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) THEN
665	zqn(i) = zq(i)
666	rneb(i,k) = 1.0
667	zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))
668	rhcl(i,k)=1.0
669	ELSE
670	zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k)
671	rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i)
672	ENDIF
673	ENDDO
674
675
676	ENDIF
677
678	! do i=1,klon
679	! IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) zqn(i) = 0.0
680	! IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) zqn(i) = zq(i)
681	! rneb(i,k) = MAX(0.0,MIN(1.0,rneb(i,k)))
682	!c zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k)/(1.+zdqs(i))
683	!c On ne divise pas par 1+zdqs pour forcer a avoir l'eau predite par
684	!c la convection.
685	!c ATTENTION !!! Il va falloir verifier tout ca.
686	! zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k)
687	!c print*,'ZDQS ',zdqs(i)
688	!c--Olivier
689	! rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i)
690	! IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i)
691	! IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) rhcl(i,k)=1.0
692	!c--fin
693	! ENDDO
694	ELSE
695	DO i = 1, klon
696	IF (zq(i).GT.zqs(i)) THEN
697	rneb(i,k) = 1.0
698	ELSE
699	rneb(i,k) = 0.0
700	ENDIF
701	zcond(i) = MAX(0.0,zq(i)-zqs(i))/(1.+zdqs(i))
702	ENDDO
703	ENDIF
704	!
705	DO i = 1, klon
706	zq(i) = zq(i) - zcond(i)
707	! zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD
708	ENDDO
709	!AJ<
710	IF (.NOT. ice_thermo) THEN
711	if (iflag_fisrtilp_qsat.lt.1) then
712	DO i = 1, klon
713	zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
714	ENDDO
715	else if (iflag_fisrtilp_qsat.gt.0) then
716	DO i= 1, klon
717	if (lognormale(i)) then
718	zt(i)=Tbef(i)
719	else
720	zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i)))
721	endif
722	ENDDO
723	endif
724	ELSE
725	IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN
726	if (iflag_fisrtilp_qsat.lt.1) then
727	DO i = 1, klon
728	zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (273.15-t_glace_min_old)
729	zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0)
730	zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old
731	! zfice(i) = zfice(i)**nexpo
732	zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))zcond(i) RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) &
733	+zfice(i)zcond(i) RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
734	ENDDO
735	else
736	DO i=1, klon
737	zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (273.15-t_glace_min_old)
738	zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0)
739	zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old
740	! zfice(i) = zfice(i)**nexpo
741	!CR: ATTENTION zt different de Tbef: à corriger
742	zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))zcond(i) RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) &
743	+zfice(i)zcond(i) RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i)))
744	ENDDO
745	endif
746	! print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),'temp1'
747	ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0)
748	CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1), &
749	& t_glace_min,t_glace_max,exposant_glace,zfice(:))
750	if (iflag_fisrtilp_qsat.lt.1) then
751	DO i = 1, klon
752	! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in microphys_mod
753	! zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, &
754	! t_glace_max, exposant_glace)
755	zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))zcond(i) RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) &
756	+zfice(i)zcond(i) RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
757	ENDDO
758	else
759	DO i=1, klon
760	! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in microphys_mod
761	! zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, &
762	! t_glace_max, exposant_glace)
763	!CR: ATTENTION zt different de Tbef: à corriger
764	zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))zcond(i) RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) &
765	+zfice(i)zcond(i) RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i)))
766	ENDDO
767	endif
768	! print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),'temp1'
769	ENDIF
770	ENDIF
771	!>AJ
772	!
773	! Partager l'eau condensee en precipitation et eau liquide nuageuse
774	!
775	DO i = 1, klon
776	IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
777	zoliq(i) = zcond(i)
778	zrho(i) = pplay(i,k) / zt(i) / RD
779	zdz(i) = (paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) / (zrho(i)*RG)
780	ENDIF
781	ENDDO
782	!AJ<
783	IF (.NOT. ice_thermo) THEN
784	IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN
785	DO i = 1, klon
786	IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
787	zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (273.13-t_glace_min_old)
788	zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0)
789	zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old
790	! zfice(i) = zfice(i)**nexpo
791	!! zfice(i)=0.
792	ENDIF
793	ENDDO
794	ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0)
795	CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1), &
796	& t_glace_min,t_glace_max,exposant_glace,zfice(:))
797	! DO i = 1, klon
798	! IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
799	! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in microphys_mod
800	! zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, &
801	! t_glace_max, exposant_glace)
802	! ENDIF
803	! ENDDO
804	ENDIF
805	ENDIF
806	DO i = 1, klon
807	IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
808	zneb(i) = MAX(rneb(i,k), seuil_neb)
809	! zt(i) = zt(i)+zcond(i)zfice(i)RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
810	! print*,zt(i),'fractionglace'
811	!>AJ
812	radliq(i,k) = zoliq(i)/REAL(ninter+1)
813	ENDIF
814	ENDDO
815	!
816	DO n = 1, ninter
817	DO i = 1, klon
818	IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
819	zrhol(i) = zrho(i) * zoliq(i) / zneb(i)
820	! Initialization of zpluie and zice:
821	zpluie=0
822	zice=0
823	IF (zneb(i).EQ.seuil_neb) THEN
824	ztot = 0.0
825	ELSE
826	! quantite d'eau a eliminer: zchau
827	! meme chose pour la glace: zfroi
828	if (ptconv(i,k)) then
829	zcl =cld_lc_con
830	zct =1./cld_tau_con
831	zfroi = dtime/REAL(ninter)/zdz(i)*zoliq(i) &
832	fallvc(zrhol(i)) zfice(i)
833	else
834	zcl =cld_lc_lsc
835	zct =1./cld_tau_lsc
836	zfroi = dtime/REAL(ninter)/zdz(i)*zoliq(i) &
837	fallvs(zrhol(i)) zfice(i)
838	endif
839	zchau = zct dtime/REAL(ninter) zoliq(i) &
840	(1.0-EXP(-(zoliq(i)/zneb(i)/zcl )2)) (1.-zfice(i))
841	!AJ<
842	IF (.NOT. ice_thermo) THEN
843	ztot = zchau + zfroi
844	ELSE
845	zpluie = MIN(MAX(zchau,0.0),zoliq(i)*(1.-zfice(i)))
846	zice = MIN(MAX(zfroi,0.0),zoliq(i)*zfice(i))
847	ztot = zpluie + zice
848	ENDIF
849	!>AJ
850	ztot = MAX(ztot ,0.0)
851	ENDIF
852	ztot = MIN(ztot,zoliq(i))
853	!AJ<
854	! zoliqp = MAX(zoliq(i)(1.-zfice(i))-1.zpluie , 0.0)
855	! zoliqi = MAX(zoliq(i)zfice(i)-1.zice , 0.0)
856	zoliqp(i) = MAX(zoliq(i)(1.-zfice(i))-1.zpluie , 0.0)
857	zoliqi(i) = MAX(zoliq(i)zfice(i)-1.zice , 0.0)
858	zoliq(i) = MAX(zoliq(i)-ztot , 0.0)
859	!>AJ
860	radliq(i,k) = radliq(i,k) + zoliq(i)/REAL(ninter+1)
861	ENDIF
862	ENDDO
863	ENDDO
864	!
865	IF (.NOT. ice_thermo) THEN
866	DO i = 1, klon
867	IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
868	d_ql(i,k) = zoliq(i)
869	zrfl(i) = zrfl(i)+ MAX(zcond(i)-zoliq(i),0.0) &
870	* (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime)
871	ENDIF
872	ENDDO
873	ELSE
874	DO i = 1, klon
875	IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
876	d_ql(i,k) = zoliq(i)
877	!AJ<
878	zrfl(i) = zrfl(i)+ MAX(zcond(i)*(1.-zfice(i))-zoliqp(i),0.0) &
879	(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RGdtime)
880	zifl(i) = zifl(i)+ MAX(zcond(i)*zfice(i)-zoliqi(i),0.0) &
881	(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RGdtime)
882	! zrfl(i) = zrfl(i)+ zpluie &
883	! (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RGdtime)
884	! zifl(i) = zifl(i)+ zice &
885	! (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RGdtime)
886
887	ENDIF
888	ENDDO
889	ENDIF
890
891	IF (ice_thermo) THEN
892	DO i = 1, klon
893	zmelt = ((zt(i)-273.15)/(ztfondue-273.15))**2
894	zmelt = MIN(MAX(zmelt,0.),1.)
895	zrfl(i)=zrfl(i)+zmelt*zifl(i)
896	zifl(i)=zifl(i)*(1.-zmelt)
897	! print*,zt(i),'octavio1'
898	zt(i)=zt(i)-zifl(i)zmelt(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
899	RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2zq(i))
900	! print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),zmelt,'octavio2'
901	ENDDO
902	ENDIF
903
904
905	IF (.NOT. ice_thermo) THEN
906	DO i = 1, klon
907	IF (zt(i).LT.RTT) THEN
908	psfl(i,k)=zrfl(i)
909	ELSE
910	prfl(i,k)=zrfl(i)
911	ENDIF
912	ENDDO
913	ELSE
914	! JAM*************************************************
915	! Revoir partie ci-dessous: à quoi servent psfl et prfl?
916	! *****************************************************
917
918	DO i = 1, klon
919	! IF (zt(i).LT.RTT) THEN
920	psfl(i,k)=zifl(i)
921	! ELSE
922	prfl(i,k)=zrfl(i)
923	! ENDIF
924	!>AJ
925	ENDDO
926	ENDIF
927	!
928	!
929	! Calculer les tendances de q et de t:
930	!
931	DO i = 1, klon
932	d_q(i,k) = zq(i) - q(i,k)
933	d_t(i,k) = zt(i) - t(i,k)
934	ENDDO
935	!
936	!AA--------------- Calcul du lessivage stratiforme -------------
937
938	DO i = 1,klon
939	!
940	if(zcond(i).gt.zoliq(i)+1.e-10) then
941	beta(i,k) = (zcond(i)-zoliq(i))/zcond(i)/dtime
942	else
943	beta(i,k) = 0.
944	endif
945	zprec_cond(i) = MAX(zcond(i)-zoliq(i),0.0) &
946	* (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG
947	IF (rneb(i,k).GT.0.0.and.zprec_cond(i).gt.0.) THEN
948	!AA lessivage nucleation LMD5 dans la couche elle-meme
949	IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN
950	if (t(i,k) .GE. t_glace_min_old) THEN
951	zalpha_tr = a_tr_sca(3)
952	else
953	zalpha_tr = a_tr_sca(4)
954	endif
955	ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0)
956	if (t(i,k) .GE. t_glace_min) THEN
957	zalpha_tr = a_tr_sca(3)
958	else
959	zalpha_tr = a_tr_sca(4)
960	endif
961	ENDIF
962	zfrac_lessi = 1. - EXP(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i))
963	pfrac_nucl(i,k)=pfrac_nucl(i,k)(1.-zneb(i)zfrac_lessi)
964	frac_nucl(i,k)= 1.-zneb(i)*zfrac_lessi
965	!
966	! nucleation avec un facteur -1 au lieu de -0.5
967	zfrac_lessi = 1. - EXP(-zprec_cond(i)/zneb(i))
968	pfrac_1nucl(i,k)=pfrac_1nucl(i,k)(1.-zneb(i)zfrac_lessi)
969	ENDIF
970	!
971	ENDDO ! boucle sur i
972	!
973	!AA Lessivage par impaction dans les couches en-dessous
974	DO kk = k-1, 1, -1
975	DO i = 1, klon
976	IF (rneb(i,k).GT.0.0.and.zprec_cond(i).gt.0.) THEN
977	IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN
978	if (t(i,kk) .GE. t_glace_min_old) THEN
979	zalpha_tr = a_tr_sca(1)
980	else
981	zalpha_tr = a_tr_sca(2)
982	endif
983	ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0)
984	if (t(i,kk) .GE. t_glace_min) THEN
985	zalpha_tr = a_tr_sca(1)
986	else
987	zalpha_tr = a_tr_sca(2)
988	endif
989	ENDIF
990	zfrac_lessi = 1. - EXP(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i))
991	pfrac_impa(i,kk)=pfrac_impa(i,kk)(1.-zneb(i)zfrac_lessi)
992	frac_impa(i,kk)= 1.-zneb(i)*zfrac_lessi
993	ENDIF
994	ENDDO
995	ENDDO
996	!
997	!AA----------------------------------------------------------
998	! FIN DE BOUCLE SUR K
999	end DO
1000	!
1001	!AA-----------------------------------------------------------
1002	!
1003	! Pluie ou neige au sol selon la temperature de la 1ere couche
1004	!
1005	DO i = 1, klon
1006	IF ((t(i,1)+d_t(i,1)) .LT. RTT) THEN
1007	!AJ<
1008	!! snow(i) = zrfl(i)
1009	snow(i) = zrfl(i)+zifl(i)
1010	!>AJ
1011	zlh_solid(i) = RLSTT-RLVTT
1012	ELSE
1013	rain(i) = zrfl(i)
1014	zlh_solid(i) = 0.
1015	ENDIF
1016	ENDDO
1017	!
1018	! For energy conservation : when snow is present, the solification
1019	! latent heat is considered.
1020	DO k = 1, klev
1021	DO i = 1, klon
1022	zcpair=RCPD(1.0+RVTMP2(q(i,k)+d_q(i,k)))
1023	zmair=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG
1024	zm_solid = (prfl(i,k)-prfl(i,k+1)+psfl(i,k)-psfl(i,k+1))*dtime
1025	d_t(i,k) = d_t(i,k) + zlh_solid(i) zm_solid / (zcpairzmair)
1026	END DO
1027	END DO
1028	!
1029
1030	if (ncoreczq>0) then
1031	WRITE(lunout,*)'WARNING : ZQ dans fisrtilp ',ncoreczq,' val < 1.e-15.'
1032	endif
1033
1034	END SUBROUTINE fisrtilp

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