source: dynamico_lmdz/aquaplanet/LMDZ5/libf/phylmd/cv3_routines.F90 @ 3809

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Add LMDZ in aquaplanet configuration
YM

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Line 
1
2! $Id: cv3_routines.F90 2208 2015-02-13 12:42:13Z fhourdin $
3
4
5
6
7SUBROUTINE cv3_param(nd, delt)
8
9  use mod_phys_lmdz_para
10  IMPLICIT NONE
11
12!------------------------------------------------------------
13!Set parameters for convectL for iflag_con = 3
14!------------------------------------------------------------
15
16
17!***  PBCRIT IS THE CRITICAL CLOUD DEPTH (MB) BENEATH WHICH THE ***
18!***      PRECIPITATION EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE ZERO     ***
19!***  PTCRIT IS THE CLOUD DEPTH (MB) ABOVE WHICH THE PRECIP. ***
20!***            EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE UNITY            ***
21!***  SIGD IS THE FRACTIONAL AREA COVERED BY UNSATURATED DNDRAFT  ***
22!***  SPFAC IS THE FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE ***
23!***                        OF CLOUD                         ***
24
25![TAU: CHARACTERISTIC TIMESCALE USED TO COMPUTE ALPHA & BETA]
26!***    ALPHA AND BETA ARE PARAMETERS THAT CONTROL THE RATE OF ***
27!***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
28!***    (THEIR STANDARD VALUES ARE 1.0 AND 0.96, RESPECTIVELY) ***
29!***           (BETA MUST BE LESS THAN OR EQUAL TO 1)        ***
30
31!***    DTCRIT IS THE CRITICAL BUOYANCY (K) USED TO ADJUST THE ***
32!***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
33!***                     IT MUST BE LESS THAN 0              ***
34
35  include "cv3param.h"
36  include "conema3.h"
37
38  INTEGER nd
39  REAL delt ! timestep (seconds)
40
41
42  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_param'
43  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
44
45  LOGICAL, SAVE :: first = .TRUE.
46!$OMP THREADPRIVATE(first)
47
48!glb  noff: integer limit for convection (nd-noff)
49! minorig: First level of convection
50
51! -- limit levels for convection:
52
53  noff = 1
54  minorig = 1
55  nl = nd - noff
56  nlp = nl + 1
57  nlm = nl - 1
58
59  IF (first) THEN
60
61! -- "microphysical" parameters:
62    sigdz = 0.01
63    spfac = 0.15
64    pbcrit = 150.0
65    ptcrit = 500.0
66! IM beg: ajout fis. reglage ep
67    flag_epkeorig = 1
68    elcrit = 0.0003
69    tlcrit = -55.0
70! IM lu dans physiq.def via conf_phys.F90     epmax  = 0.993
71
72    omtrain = 45.0 ! used also for snow (no disctinction rain/snow)
73
74! -- misc:
75
76    dtovsh = -0.2 ! dT for overshoot
77    dpbase = -40. ! definition cloud base (400m above LCL)
78! cc      dttrig = 5.   ! (loose) condition for triggering
79    dttrig = 10. ! (loose) condition for triggering
80    flag_wb = 1
81    wbmax = 6. ! (m/s) adiab updraught speed at LFC (used in cv3p1_closure)
82
83! -- rate of approach to quasi-equilibrium:
84
85    dtcrit = -2.0
86    tau = 8000.
87
88! -- interface cloud parameterization:
89
90    delta = 0.01 ! cld
91
92! -- interface with boundary-layer (gust factor): (sb)
93
94    betad = 10.0 ! original value (from convect 4.3)
95
96   !$OMP MASTER
97    OPEN (99, FILE='conv_param.data', STATUS='old', FORM='formatted', ERR=9999)
98    READ (99, *, END=9998) dpbase
99    READ (99, *, END=9998) pbcrit
100    READ (99, *, END=9998) ptcrit
101    READ (99, *, END=9998) sigdz
102    READ (99, *, END=9998) spfac
103    READ (99, *, END=9998) tau
104    READ (99, *, END=9998) flag_wb
105    READ (99, *, END=9998) wbmax
1069998 CONTINUE
107    CLOSE (99)
1089999 CONTINUE
109    WRITE (*, *) 'dpbase=', dpbase
110    WRITE (*, *) 'pbcrit=', pbcrit
111    WRITE (*, *) 'ptcrit=', ptcrit
112    WRITE (*, *) 'sigdz=', sigdz
113    WRITE (*, *) 'spfac=', spfac
114    WRITE (*, *) 'tau=', tau
115    WRITE (*, *) 'flag_wb =', flag_wb
116    WRITE (*, *) 'wbmax =', wbmax
117
118! IM Lecture du fichier ep_param.data
119    OPEN (79, FILE='ep_param.data', STATUS='old', FORM='formatted', ERR=7999)
120    READ (79, *, END=7998) flag_epkeorig
121    READ (79, *, END=7998) elcrit
122    READ (79, *, END=7998) tlcrit
1237998 CONTINUE
124    CLOSE (79)
1257999 CONTINUE
126    WRITE (*, *) 'flag_epKEorig', flag_epkeorig
127    WRITE (*, *) 'elcrit=', elcrit
128    WRITE (*, *) 'tlcrit=', tlcrit
129! IM end: ajout fis. reglage ep
130  !$OMP END MASTER
131
132   CALL bcast(dpbase)
133   CALL bcast(pbcrit)
134   CALL bcast(ptcrit)
135   CALL bcast(sigdz)
136   CALL bcast(spfac)
137   CALL bcast(tau)
138   CALL bcast(flag_wb)
139   CALL bcast(wbmax)
140
141   CALL bcast(flag_epkeorig)
142   CALL bcast(elcrit)
143   CALL bcast(tlcrit)
144
145    first = .FALSE.
146
147  END IF ! (first)
148
149  beta = 1.0 - delt/tau
150  alpha1 = 1.5E-3
151!JYG    Correction bug alpha
152  alpha1 = alpha1*1.5
153  alpha = alpha1*delt/tau
154!JYG    Bug
155! cc increase alpha to compensate W decrease:
156! c      alpha  = alpha*1.5
157
158  RETURN
159END SUBROUTINE cv3_param
160
161SUBROUTINE cv3_prelim(len, nd, ndp1, t, q, p, ph, &
162                      lv, lf, cpn, tv, gz, h, hm, th)
163  IMPLICIT NONE
164
165! =====================================================================
166! --- CALCULATE ARRAYS OF GEOPOTENTIAL, HEAT CAPACITY & STATIC ENERGY
167! "ori": from convect4.3 (vectorized)
168! "convect3": to be exactly consistent with convect3
169! =====================================================================
170
171! inputs:
172  INTEGER len, nd, ndp1
173  REAL t(len, nd), q(len, nd), p(len, nd), ph(len, ndp1)
174
175! outputs:
176  REAL lv(len, nd), lf(len, nd), cpn(len, nd), tv(len, nd)
177  REAL gz(len, nd), h(len, nd), hm(len, nd)
178  REAL th(len, nd)
179
180! local variables:
181  INTEGER k, i
182  REAL rdcp
183  REAL tvx, tvy ! convect3
184  REAL cpx(len, nd)
185
186  include "cvthermo.h"
187  include "cv3param.h"
188
189
190! ori      do 110 k=1,nlp
191! abderr     do 110 k=1,nl ! convect3
192  DO k = 1, nlp
193
194    DO i = 1, len
195! debug          lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
196      lv(i, k) = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
197      lf(i, k) = lf0 - clmci*(t(i,k)-273.15)
198      cpn(i, k) = cpd*(1.0-q(i,k)) + cpv*q(i, k)
199      cpx(i, k) = cpd*(1.0-q(i,k)) + cl*q(i, k)
200! ori          tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)*epsim1)
201      tv(i, k) = t(i, k)*(1.0+q(i,k)/eps-q(i,k))
202      rdcp = (rrd*(1.-q(i,k))+q(i,k)*rrv)/cpn(i, k)
203      th(i, k) = t(i, k)*(1000.0/p(i,k))**rdcp
204    END DO
205  END DO
206
207! gz = phi at the full levels (same as p).
208
209  DO i = 1, len
210    gz(i, 1) = 0.0
211  END DO
212! ori      do 140 k=2,nlp
213  DO k = 2, nl ! convect3
214    DO i = 1, len
215      tvx = t(i, k)*(1.+q(i,k)/eps-q(i,k))         !convect3
216      tvy = t(i, k-1)*(1.+q(i,k-1)/eps-q(i,k-1))   !convect3
217      gz(i, k) = gz(i, k-1) + 0.5*rrd*(tvx+tvy)* & !convect3
218                 (p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i, k)        !convect3
219
220! c        print *,' gz(',k,')',gz(i,k),' tvx',tvx,' tvy ',tvy
221
222! ori         gz(i,k)=gz(i,k-1)+hrd*(tv(i,k-1)+tv(i,k))
223! ori    &         *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)
224    END DO
225  END DO
226
227! h  = phi + cpT (dry static energy).
228! hm = phi + cp(T-Tbase)+Lq
229
230! ori      do 170 k=1,nlp
231  DO k = 1, nl ! convect3
232    DO i = 1, len
233      h(i, k) = gz(i, k) + cpn(i, k)*t(i, k)
234      hm(i, k) = gz(i, k) + cpx(i, k)*(t(i,k)-t(i,1)) + lv(i, k)*q(i, k)
235    END DO
236  END DO
237
238  RETURN
239END SUBROUTINE cv3_prelim
240
241SUBROUTINE cv3_feed(len, nd, ok_conserv_q, &
242                    t, q, u, v, p, ph, hm, gz, &
243                    p1feed, p2feed, wght, &
244                    wghti, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, &
245                    cpnk, hnk, nk, icb, icbmax, iflag, gznk, plcl)
246  IMPLICIT NONE
247
248! ================================================================
249! Purpose: CONVECTIVE FEED
250
251! Main differences with cv_feed:
252! - ph added in input
253! - here, nk(i)=minorig
254! - icb defined differently (plcl compared with ph instead of p)
255
256! Main differences with convect3:
257! - we do not compute dplcldt and dplcldr of CLIFT anymore
258! - values iflag different (but tests identical)
259! - A,B explicitely defined (!...)
260! ================================================================
261
262  include "cv3param.h"
263  include "cvthermo.h"
264
265!inputs:
266  INTEGER len, nd
267  LOGICAL ok_conserv_q
268  REAL t(len, nd), q(len, nd), p(len, nd)
269  REAL u(len, nd), v(len, nd)
270  REAL hm(len, nd), gz(len, nd)
271  REAL ph(len, nd+1)
272  REAL p1feed(len)
273! ,  wght(len)
274  REAL wght(nd)
275!input-output
276  REAL p2feed(len)
277!outputs:
278  INTEGER iflag(len), nk(len), icb(len), icbmax
279!   real   wghti(len)
280  REAL wghti(len, nd)
281  REAL tnk(len), thnk(len), qnk(len), qsnk(len)
282  REAL unk(len), vnk(len)
283  REAL cpnk(len), hnk(len), gznk(len)
284  REAL plcl(len)
285
286!local variables:
287  INTEGER i, k, iter, niter
288  INTEGER ihmin(len)
289  REAL work(len)
290  REAL pup(len), plo(len), pfeed(len)
291  REAL plclup(len), plcllo(len), plclfeed(len)
292  REAL pfeedmin(len)
293  REAL posit(len)
294  LOGICAL nocond(len)
295
296!jyg20140217<
297  INTEGER iostat
298  LOGICAL, SAVE :: first
299  LOGICAL, SAVE :: ok_new_feed
300  REAL, SAVE :: dp_lcl_feed
301!$OMP THREADPRIVATE (first,ok_new_feed,dp_lcl_feed)
302  DATA first/.TRUE./
303  DATA dp_lcl_feed/2./
304
305  IF (first) THEN
306!$OMP MASTER
307    ok_new_feed = ok_conserv_q
308    OPEN (98, FILE='cv3feed_param.data', STATUS='old', FORM='formatted', IOSTAT=iostat)
309    IF (iostat==0) THEN
310      READ (98, *, END=998) ok_new_feed
311998   CONTINUE
312      CLOSE (98)
313    END IF
314    PRINT *, ' ok_new_feed: ', ok_new_feed
315    first = .FALSE.
316!$OMP END MASTER
317  END IF
318!jyg>
319! -------------------------------------------------------------------
320! --- Origin level of ascending parcels for convect3:
321! -------------------------------------------------------------------
322
323  DO i = 1, len
324    nk(i) = minorig
325    gznk(i) = gz(i, nk(i))
326  END DO
327
328! -------------------------------------------------------------------
329! --- Adjust feeding layer thickness so that lifting up to the top of
330! --- the feeding layer does not induce condensation (i.e. so that
331! --- plcl < p2feed).
332! --- Method : iterative secant method.
333! -------------------------------------------------------------------
334
335! 1- First bracketing of the solution : ph(nk+1), p2feed
336
337! 1.a- LCL associated with p2feed
338  DO i = 1, len
339    pup(i) = p2feed(i)
340  END DO
341  CALL cv3_vertmix(len, nd, iflag, p1feed, pup, p, ph, &
342                   t, q, u, v, wght, &
343                   wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclup)
344! 1.b- LCL associated with ph(nk+1)
345  DO i = 1, len
346    plo(i) = ph(i, nk(i)+1)
347  END DO
348  CALL cv3_vertmix(len, nd, iflag, p1feed, plo, p, ph, &
349                   t, q, u, v, wght, &
350                   wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plcllo)
351! 2- Iterations
352  niter = 5
353  DO iter = 1, niter
354    DO i = 1, len
355      plcllo(i) = min(plo(i), plcllo(i))
356      plclup(i) = max(pup(i), plclup(i))
357      nocond(i) = plclup(i) <= pup(i)
358    END DO
359    DO i = 1, len
360      IF (nocond(i)) THEN
361        pfeed(i) = pup(i)
362      ELSE
363!JYG20140217<
364        IF (ok_new_feed) THEN
365          pfeed(i) = (pup(i)*(plo(i)-plcllo(i)-dp_lcl_feed)+  &
366                      plo(i)*(plclup(i)-pup(i)+dp_lcl_feed))/ &
367                     (plo(i)-plcllo(i)+plclup(i)-pup(i))
368        ELSE
369          pfeed(i) = (pup(i)*(plo(i)-plcllo(i))+  &
370                      plo(i)*(plclup(i)-pup(i)))/ &
371                     (plo(i)-plcllo(i)+plclup(i)-pup(i))
372        END IF
373!JYG>
374      END IF
375    END DO
376!jyg20140217<
377! For the last iteration, make sure that the top of the feeding layer
378! and LCL are not in the same layer:
379    IF (ok_new_feed) THEN
380      IF (iter==niter) THEN
381        DO k = minorig, nd
382          DO i = 1, len
383            IF (ph(i,k)>=plclfeed(i)) pfeedmin(i) = ph(i, k)
384          END DO
385        END DO
386        DO i = 1, len
387          pfeed(i) = max(pfeedmin(i), pfeed(i))
388        END DO
389      END IF
390    END IF
391!jyg>
392
393    CALL cv3_vertmix(len, nd, iflag, p1feed, pfeed, p, ph, &
394                   t, q, u, v, wght, &
395                   wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclfeed)
396!jyg20140217<
397    IF (ok_new_feed) THEN
398      DO i = 1, len
399        posit(i) = (sign(1.,plclfeed(i)-pfeed(i)+dp_lcl_feed)+1.)*0.5
400        IF (plclfeed(i)-pfeed(i)+dp_lcl_feed==0.) posit(i) = 1.
401      END DO
402    ELSE
403      DO i = 1, len
404        posit(i) = (sign(1.,plclfeed(i)-pfeed(i))+1.)*0.5
405        IF (plclfeed(i)==pfeed(i)) posit(i) = 1.
406      END DO
407    END IF
408!jyg>
409    DO i = 1, len
410! - posit = 1 when lcl is below top of feeding layer (plclfeed>pfeed)
411! -               => pup=pfeed
412! - posit = 0 when lcl is above top of feeding layer (plclfeed<pfeed)
413! -               => plo=pfeed
414      pup(i) = posit(i)*pfeed(i) + (1.-posit(i))*pup(i)
415      plo(i) = (1.-posit(i))*pfeed(i) + posit(i)*plo(i)
416      plclup(i) = posit(i)*plclfeed(i) + (1.-posit(i))*plclup(i)
417      plcllo(i) = (1.-posit(i))*plclfeed(i) + posit(i)*plcllo(i)
418    END DO
419  END DO !  iter
420  DO i = 1, len
421    p2feed(i) = pfeed(i)
422    plcl(i) = plclfeed(i)
423  END DO
424
425  DO i = 1, len
426    cpnk(i) = cpd*(1.0-qnk(i)) + cpv*qnk(i)
427    hnk(i) = gz(i, 1) + cpnk(i)*tnk(i)
428  END DO
429
430! -------------------------------------------------------------------
431! --- Check whether parcel level temperature and specific humidity
432! --- are reasonable
433! -------------------------------------------------------------------
434  DO i = 1, len
435    IF (((tnk(i)<250.0) .OR. (qnk(i)<=0.0)) .AND. (iflag(i)==0)) iflag(i) = 7
436  END DO
437
438! -------------------------------------------------------------------
439! --- Calculate first level above lcl (=icb)
440! -------------------------------------------------------------------
441
442!@      do 270 i=1,len
443!@       icb(i)=nlm
444!@ 270  continue
445!@c
446!@      do 290 k=minorig,nl
447!@        do 280 i=1,len
448!@          if((k.ge.(nk(i)+1)).and.(p(i,k).lt.plcl(i)))
449!@     &    icb(i)=min(icb(i),k)
450!@ 280    continue
451!@ 290  continue
452!@c
453!@      do 300 i=1,len
454!@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
455!@ 300  continue
456
457  DO i = 1, len
458    icb(i) = nlm
459  END DO
460
461! la modification consiste a comparer plcl a ph et non a p:
462! icb est defini par :  ph(icb)<plcl<ph(icb-1)
463!@      do 290 k=minorig,nl
464  DO k = 3, nl - 1 ! modif pour que icb soit sup/egal a 2
465    DO i = 1, len
466      IF (ph(i,k)<plcl(i)) icb(i) = min(icb(i), k)
467    END DO
468  END DO
469
470
471! print*,'icb dans cv3_feed '
472! write(*,'(64i2)') icb(2:len-1)
473! call dump2d(64,43,'plcl dans cv3_feed ',plcl(2:len-1))
474
475  DO i = 1, len
476!@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
477    IF ((icb(i)==nlm) .AND. (iflag(i)==0)) iflag(i) = 9
478  END DO
479
480  DO i = 1, len
481    icb(i) = icb(i) - 1 ! icb sup ou egal a 2
482  END DO
483
484! Compute icbmax.
485
486  icbmax = 2
487  DO i = 1, len
488!!        icbmax=max(icbmax,icb(i))
489    IF (iflag(i)<7) icbmax = max(icbmax, icb(i))     ! sb Jun7th02
490  END DO
491
492  RETURN
493END SUBROUTINE cv3_feed
494
495SUBROUTINE cv3_undilute1(len, nd, t, qs, gz, plcl, p, icb, tnk, qnk, gznk, &
496                         tp, tvp, clw, icbs)
497  IMPLICIT NONE
498
499! ----------------------------------------------------------------
500! Equivalent de TLIFT entre NK et ICB+1 inclus
501
502! Differences with convect4:
503!    - specify plcl in input
504!    - icbs is the first level above LCL (may differ from icb)
505!    - in the iterations, used x(icbs) instead x(icb)
506!    - many minor differences in the iterations
507!    - tvp is computed in only one time
508!    - icbs: first level above Plcl (IMIN de TLIFT) in output
509!    - if icbs=icb, compute also tp(icb+1),tvp(icb+1) & clw(icb+1)
510! ----------------------------------------------------------------
511
512  include "cvthermo.h"
513  include "cv3param.h"
514
515! inputs:
516  INTEGER len, nd
517  INTEGER icb(len)
518  REAL t(len, nd), qs(len, nd), gz(len, nd)
519  REAL tnk(len), qnk(len), gznk(len)
520  REAL p(len, nd)
521  REAL plcl(len) ! convect3
522
523! outputs:
524  REAL tp(len, nd), tvp(len, nd), clw(len, nd)
525
526! local variables:
527  INTEGER i, k
528  INTEGER icb1(len), icbs(len), icbsmax2 ! convect3
529  REAL tg, qg, alv, s, ahg, tc, denom, es, rg
530  REAL ah0(len), cpp(len)
531  REAL ticb(len), gzicb(len)
532  REAL qsicb(len) ! convect3
533  REAL cpinv(len) ! convect3
534
535! -------------------------------------------------------------------
536! --- Calculates the lifted parcel virtual temperature at nk,
537! --- the actual temperature, and the adiabatic
538! --- liquid water content. The procedure is to solve the equation.
539!     cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
540! -------------------------------------------------------------------
541
542
543! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
544
545  DO i = 1, len
546    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i) + qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
547    cpp(i) = cpd*(1.-qnk(i)) + qnk(i)*cpv
548    cpinv(i) = 1./cpp(i)
549  END DO
550
551! ***   Calculate lifted parcel quantities below cloud base   ***
552
553  DO i = 1, len                                           !convect3
554    icb1(i) = max(icb(i), 2)                              !convect3
555    icb1(i) = min(icb(i), nl)                             !convect3
556! if icb is below LCL, start loop at ICB+1:
557! (icbs est le premier niveau au-dessus du LCL)
558    icbs(i) = icb1(i)                                     !convect3
559    IF (plcl(i)<p(i,icb1(i))) THEN
560      icbs(i) = min(icbs(i)+1, nl)                        !convect3
561    END IF
562  END DO                                                  !convect3
563
564  DO i = 1, len !convect3
565    ticb(i) = t(i, icbs(i))                               !convect3
566    gzicb(i) = gz(i, icbs(i))                             !convect3
567    qsicb(i) = qs(i, icbs(i))                             !convect3
568  END DO !convect3
569
570
571! Re-compute icbsmax (icbsmax2):                          !convect3
572!                                                         !convect3
573  icbsmax2 = 2                                            !convect3
574  DO i = 1, len                                           !convect3
575    icbsmax2 = max(icbsmax2, icbs(i))                     !convect3
576  END DO                                                  !convect3
577
578! initialization outputs:
579
580  DO k = 1, icbsmax2                                      ! convect3
581    DO i = 1, len                                         ! convect3
582      tp(i, k) = 0.0                                      ! convect3
583      tvp(i, k) = 0.0                                     ! convect3
584      clw(i, k) = 0.0                                     ! convect3
585    END DO                                                ! convect3
586  END DO                                                  ! convect3
587
588! tp and tvp below cloud base:
589
590  DO k = minorig, icbsmax2 - 1
591    DO i = 1, len
592      tp(i, k) = tnk(i) - (gz(i,k)-gznk(i))*cpinv(i)
593      tvp(i, k) = tp(i, k)*(1.+qnk(i)/eps-qnk(i))        !whole thing (convect3)
594    END DO
595  END DO
596
597! ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
598
599  DO i = 1, len
600    tg = ticb(i)
601! ori         qg=qs(i,icb(i))
602    qg = qsicb(i) ! convect3
603! debug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
604    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
605
606! First iteration.
607
608! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
609    s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + &                   ! convect3
610        alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))                  ! convect3
611    s = 1./s
612! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
613    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i) ! convect3
614    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
615! ori          tg=max(tg,35.0)
616! debug          tc=tg-t0
617    tc = tg - 273.15
618    denom = 243.5 + tc
619    denom = max(denom, 1.0) ! convect3
620! ori          if(tc.ge.0.0)then
621    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
622! ori          else
623! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
624! ori          endif
625! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
626    qg = eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
627
628! Second iteration.
629
630
631! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
632! ori          s=1./s
633! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
634    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i) ! convect3
635    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
636! ori          tg=max(tg,35.0)
637! debug          tc=tg-t0
638    tc = tg - 273.15
639    denom = 243.5 + tc
640    denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
641! ori          if(tc.ge.0.0)then
642    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
643! ori          else
644! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
645! ori          end if
646! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
647    qg = eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
648
649    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
650
651! ori c approximation here:
652! ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
653! ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
654
655! convect3: no approximation:
656    tp(i, icbs(i)) = (ah0(i)-gz(i,icbs(i))-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
657
658! ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
659! ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
660    clw(i, icbs(i)) = qnk(i) - qg
661    clw(i, icbs(i)) = max(0.0, clw(i,icbs(i)))
662
663    rg = qg/(1.-qnk(i))
664! ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
665! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
666    tvp(i, icbs(i)) = tp(i, icbs(i))*(1.+qg/eps-qnk(i))   !whole thing
667
668  END DO
669
670! ori      do 380 k=minorig,icbsmax2
671! ori       do 370 i=1,len
672! ori         tvp(i,k)=tvp(i,k)-tp(i,k)*qnk(i)
673! ori 370   continue
674! ori 380  continue
675
676
677! -- The following is only for convect3:
678
679! * icbs is the first level above the LCL:
680! if plcl<p(icb), then icbs=icb+1
681! if plcl>p(icb), then icbs=icb
682
683! * the routine above computes tvp from minorig to icbs (included).
684
685! * to compute buoybase (in cv3_trigger.F), both tvp(icb) and tvp(icb+1)
686! must be known. This is the case if icbs=icb+1, but not if icbs=icb.
687
688! * therefore, in the case icbs=icb, we compute tvp at level icb+1
689! (tvp at other levels will be computed in cv3_undilute2.F)
690
691
692  DO i = 1, len
693    ticb(i) = t(i, icb(i)+1)
694    gzicb(i) = gz(i, icb(i)+1)
695    qsicb(i) = qs(i, icb(i)+1)
696  END DO
697
698  DO i = 1, len
699    tg = ticb(i)
700    qg = qsicb(i) ! convect3
701! debug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
702    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
703
704! First iteration.
705
706! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
707    s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) &                         ! convect3
708      +alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))                       ! convect3
709    s = 1./s
710! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
711    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i)     ! convect3
712    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
713! ori          tg=max(tg,35.0)
714! debug          tc=tg-t0
715    tc = tg - 273.15
716    denom = 243.5 + tc
717    denom = max(denom, 1.0)                                   ! convect3
718! ori          if(tc.ge.0.0)then
719    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
720! ori          else
721! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
722! ori          endif
723! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
724    qg = eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
725
726! Second iteration.
727
728
729! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
730! ori          s=1./s
731! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
732    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i)     ! convect3
733    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
734! ori          tg=max(tg,35.0)
735! debug          tc=tg-t0
736    tc = tg - 273.15
737    denom = 243.5 + tc
738    denom = max(denom, 1.0)                                   ! convect3
739! ori          if(tc.ge.0.0)then
740    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
741! ori          else
742! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
743! ori          end if
744! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
745    qg = eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
746
747    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
748
749! ori c approximation here:
750! ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
751! ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
752
753! convect3: no approximation:
754    tp(i, icb(i)+1) = (ah0(i)-gz(i,icb(i)+1)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
755
756! ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
757! ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
758    clw(i, icb(i)+1) = qnk(i) - qg
759    clw(i, icb(i)+1) = max(0.0, clw(i,icb(i)+1))
760
761    rg = qg/(1.-qnk(i))
762! ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
763! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
764    tvp(i, icb(i)+1) = tp(i, icb(i)+1)*(1.+qg/eps-qnk(i))     !whole thing
765
766  END DO
767
768  RETURN
769END SUBROUTINE cv3_undilute1
770
771SUBROUTINE cv3_trigger(len, nd, icb, plcl, p, th, tv, tvp, thnk, &
772                       pbase, buoybase, iflag, sig, w0)
773  IMPLICIT NONE
774
775! -------------------------------------------------------------------
776! --- TRIGGERING
777
778! - computes the cloud base
779! - triggering (crude in this version)
780! - relaxation of sig and w0 when no convection
781
782! Caution1: if no convection, we set iflag=4
783! (it used to be 0 in convect3)
784
785! Caution2: at this stage, tvp (and thus buoy) are know up
786! through icb only!
787! -> the buoyancy below cloud base not (yet) set to the cloud base buoyancy
788! -------------------------------------------------------------------
789
790  include "cv3param.h"
791
792! input:
793  INTEGER len, nd
794  INTEGER icb(len)
795  REAL plcl(len), p(len, nd)
796  REAL th(len, nd), tv(len, nd), tvp(len, nd)
797  REAL thnk(len)
798
799! output:
800  REAL pbase(len), buoybase(len)
801
802! input AND output:
803  INTEGER iflag(len)
804  REAL sig(len, nd), w0(len, nd)
805
806! local variables:
807  INTEGER i, k
808  REAL tvpbase, tvbase, tdif, ath, ath1
809
810
811! ***   set cloud base buoyancy at (plcl+dpbase) level buoyancy
812
813  DO i = 1, len
814    pbase(i) = plcl(i) + dpbase
815    tvpbase = tvp(i, icb(i))  *(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))/(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1)) + &
816              tvp(i, icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))  /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
817    tvbase = tv(i, icb(i))  *(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))/(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1)) + &
818             tv(i, icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))  /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
819    buoybase(i) = tvpbase - tvbase
820  END DO
821
822
823! ***   make sure that column is dry adiabatic between the surface  ***
824! ***    and cloud base, and that lifted air is positively buoyant  ***
825! ***                         at cloud base                         ***
826! ***       if not, return to calling program after resetting       ***
827! ***                        sig(i) and w0(i)                       ***
828
829
830! oct3      do 200 i=1,len
831! oct3
832! oct3       tdif = buoybase(i)
833! oct3       ath1 = th(i,1)
834! oct3       ath  = th(i,icb(i)-1) - dttrig
835! oct3
836! oct3       if (tdif.lt.dtcrit .or. ath.gt.ath1) then
837! oct3         do 60 k=1,nl
838! oct3            sig(i,k) = beta*sig(i,k) - 2.*alpha*tdif*tdif
839! oct3            sig(i,k) = AMAX1(sig(i,k),0.0)
840! oct3            w0(i,k)  = beta*w0(i,k)
841! oct3   60    continue
842! oct3         iflag(i)=4 ! pour version vectorisee
843! oct3c convect3         iflag(i)=0
844! oct3cccc         return
845! oct3       endif
846! oct3
847! oct3200   continue
848
849! -- oct3: on reecrit la boucle 200 (pour la vectorisation)
850
851  DO k = 1, nl
852    DO i = 1, len
853
854      tdif = buoybase(i)
855      ath1 = thnk(i)
856      ath = th(i, icb(i)-1) - dttrig
857
858      IF (tdif<dtcrit .OR. ath>ath1) THEN
859        sig(i, k) = beta*sig(i, k) - 2.*alpha*tdif*tdif
860        sig(i, k) = amax1(sig(i,k), 0.0)
861        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
862        iflag(i) = 4 ! pour version vectorisee
863! convect3         iflag(i)=0
864      END IF
865
866    END DO
867  END DO
868
869! fin oct3 --
870
871  RETURN
872END SUBROUTINE cv3_trigger
873
874SUBROUTINE cv3_compress(len, nloc, ncum, nd, ntra, &
875                        iflag1, nk1, icb1, icbs1, &
876                        plcl1, tnk1, qnk1, gznk1, pbase1, buoybase1, &
877                        t1, q1, qs1, u1, v1, gz1, th1, &
878                        tra1, &
879                        h1, lv1, cpn1, p1, ph1, tv1, tp1, tvp1, clw1, &
880                        sig1, w01, &
881                        iflag, nk, icb, icbs, &
882                        plcl, tnk, qnk, gznk, pbase, buoybase, &
883                        t, q, qs, u, v, gz, th, &
884                        tra, &
885                        h, lv, cpn, p, ph, tv, tp, tvp, clw, &
886                        sig, w0)
887  IMPLICIT NONE
888
889  include "cv3param.h"
890  include 'iniprint.h'
891
892!inputs:
893  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
894  INTEGER iflag1(len), nk1(len), icb1(len), icbs1(len)
895  REAL plcl1(len), tnk1(len), qnk1(len), gznk1(len)
896  REAL pbase1(len), buoybase1(len)
897  REAL t1(len, nd), q1(len, nd), qs1(len, nd), u1(len, nd), v1(len, nd)
898  REAL gz1(len, nd), h1(len, nd), lv1(len, nd), cpn1(len, nd)
899  REAL p1(len, nd), ph1(len, nd+1), tv1(len, nd), tp1(len, nd)
900  REAL tvp1(len, nd), clw1(len, nd)
901  REAL th1(len, nd)
902  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
903  REAL tra1(len, nd, ntra)
904
905!outputs:
906! en fait, on a nloc=len pour l'instant (cf cv_driver)
907  INTEGER iflag(nloc), nk(nloc), icb(nloc), icbs(nloc)
908  REAL plcl(nloc), tnk(nloc), qnk(nloc), gznk(nloc)
909  REAL pbase(nloc), buoybase(nloc)
910  REAL t(nloc, nd), q(nloc, nd), qs(nloc, nd), u(nloc, nd), v(nloc, nd)
911  REAL gz(nloc, nd), h(nloc, nd), lv(nloc, nd), cpn(nloc, nd)
912  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1), tv(nloc, nd), tp(nloc, nd)
913  REAL tvp(nloc, nd), clw(nloc, nd)
914  REAL th(nloc, nd)
915  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
916  REAL tra(nloc, nd, ntra)
917
918!local variables:
919  INTEGER i, k, nn, j
920
921  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_compress'
922  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
923
924  DO k = 1, nl + 1
925    nn = 0
926    DO i = 1, len
927      IF (iflag1(i)==0) THEN
928        nn = nn + 1
929        sig(nn, k) = sig1(i, k)
930        w0(nn, k) = w01(i, k)
931        t(nn, k) = t1(i, k)
932        q(nn, k) = q1(i, k)
933        qs(nn, k) = qs1(i, k)
934        u(nn, k) = u1(i, k)
935        v(nn, k) = v1(i, k)
936        gz(nn, k) = gz1(i, k)
937        h(nn, k) = h1(i, k)
938        lv(nn, k) = lv1(i, k)
939        cpn(nn, k) = cpn1(i, k)
940        p(nn, k) = p1(i, k)
941        ph(nn, k) = ph1(i, k)
942        tv(nn, k) = tv1(i, k)
943        tp(nn, k) = tp1(i, k)
944        tvp(nn, k) = tvp1(i, k)
945        clw(nn, k) = clw1(i, k)
946        th(nn, k) = th1(i, k)
947      END IF
948    END DO
949  END DO
950
951!AC!      do 121 j=1,ntra
952!AC!ccccc      do 111 k=1,nl+1
953!AC!      do 111 k=1,nd
954!AC!       nn=0
955!AC!      do 101 i=1,len
956!AC!      if(iflag1(i).eq.0)then
957!AC!       nn=nn+1
958!AC!       tra(nn,k,j)=tra1(i,k,j)
959!AC!      endif
960!AC! 101  continue
961!AC! 111  continue
962!AC! 121  continue
963
964  IF (nn/=ncum) THEN
965    WRITE (lunout, *) 'strange! nn not equal to ncum: ', nn, ncum
966    abort_message = ''
967    CALL abort_gcm(modname, abort_message, 1)
968  END IF
969
970  nn = 0
971  DO i = 1, len
972    IF (iflag1(i)==0) THEN
973      nn = nn + 1
974      pbase(nn) = pbase1(i)
975      buoybase(nn) = buoybase1(i)
976      plcl(nn) = plcl1(i)
977      tnk(nn) = tnk1(i)
978      qnk(nn) = qnk1(i)
979      gznk(nn) = gznk1(i)
980      nk(nn) = nk1(i)
981      icb(nn) = icb1(i)
982      icbs(nn) = icbs1(i)
983      iflag(nn) = iflag1(i)
984    END IF
985  END DO
986
987  RETURN
988END SUBROUTINE cv3_compress
989
990SUBROUTINE icefrac(t, clw, qi, nl, len)
991  IMPLICIT NONE
992
993
994!JAM--------------------------------------------------------------------
995! Calcul de la quantité d'eau sous forme de glace
996! --------------------------------------------------------------------
997  INTEGER nl, len
998  REAL qi(len, nl)
999  REAL t(len, nl), clw(len, nl)
1000  REAL fracg
1001  INTEGER k, i
1002
1003  DO k = 3, nl
1004    DO i = 1, len
1005      IF (t(i,k)>263.15) THEN
1006        qi(i, k) = 0.
1007      ELSE
1008        IF (t(i,k)<243.15) THEN
1009          qi(i, k) = clw(i, k)
1010        ELSE
1011          fracg = (263.15-t(i,k))/20
1012          qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
1013        END IF
1014      END IF
1015! print*,t(i,k),qi(i,k),'temp,testglace'
1016    END DO
1017  END DO
1018
1019  RETURN
1020
1021END SUBROUTINE icefrac
1022
1023SUBROUTINE cv3_undilute2(nloc, ncum, nd, icb, icbs, nk, &
1024                         tnk, qnk, gznk, hnk, t, q, qs, gz, &
1025                         p, h, tv, lv, lf, pbase, buoybase, plcl, &
1026                         inb, tp, tvp, clw, hp, ep, sigp, buoy, frac)
1027  IMPLICIT NONE
1028
1029! ---------------------------------------------------------------------
1030! Purpose:
1031! FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1032! &
1033! COMPUTE THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE
1034! FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1035! &
1036! FIND THE LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1037
1038! Main differences convect3/convect4:
1039!   - icbs (input) is the first level above LCL (may differ from icb)
1040!   - many minor differences in the iterations
1041!   - condensed water not removed from tvp in convect3
1042!   - vertical profile of buoyancy computed here (use of buoybase)
1043!   - the determination of inb is different
1044!   - no inb1, only inb in output
1045! ---------------------------------------------------------------------
1046
1047  include "cvthermo.h"
1048  include "cv3param.h"
1049  include "conema3.h"
1050  include "cvflag.h"
1051
1052!inputs:
1053  INTEGER ncum, nd, nloc, j
1054  INTEGER icb(nloc), icbs(nloc), nk(nloc)
1055  REAL t(nloc, nd), q(nloc, nd), qs(nloc, nd), gz(nloc, nd)
1056  REAL p(nloc, nd)
1057  REAL tnk(nloc), qnk(nloc), gznk(nloc)
1058  REAL hnk(nloc)
1059  REAL lv(nloc, nd), lf(nloc, nd), tv(nloc, nd), h(nloc, nd)
1060  REAL pbase(nloc), buoybase(nloc), plcl(nloc)
1061
1062!outputs:
1063  INTEGER inb(nloc)
1064  REAL tp(nloc, nd), tvp(nloc, nd), clw(nloc, nd)
1065  REAL ep(nloc, nd), sigp(nloc, nd), hp(nloc, nd)
1066  REAL buoy(nloc, nd)
1067
1068!local variables:
1069  INTEGER i, k
1070  REAL tg, qg, ahg, alv, alf, s, tc, es, esi, denom, rg, tca, elacrit
1071  REAL als
1072  REAL qsat_new, snew, qi(nloc, nd)
1073  REAL by, defrac, pden, tbis
1074  REAL ah0(nloc), cape(nloc), capem(nloc), byp(nloc)
1075  REAL frac(nloc, nd)
1076  LOGICAL lcape(nloc)
1077  INTEGER iposit(nloc)
1078  REAL fracg
1079
1080! =====================================================================
1081! --- SOME INITIALIZATIONS
1082! =====================================================================
1083
1084  DO k = 1, nl
1085    DO i = 1, ncum
1086      ep(i, k) = 0.0
1087      sigp(i, k) = spfac
1088      qi(i, k) = 0.
1089    END DO
1090  END DO
1091
1092! =====================================================================
1093! --- FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1094! =====================================================================
1095
1096! ---       The procedure is to solve the equation.
1097!                cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
1098
1099! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
1100
1101
1102  DO i = 1, ncum
1103    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i)+ &
1104! debug          qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-t0))+gznk(i)
1105             qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
1106  END DO
1107
1108
1109! ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
1110
1111
1112  DO k = minorig + 1, nl
1113    DO i = 1, ncum
1114! ori       if(k.ge.(icb(i)+1))then
1115      IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1116        tg = t(i, k)
1117        qg = qs(i, k)
1118! debug       alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
1119        alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1120
1121! First iteration.
1122
1123! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
1124        s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + &                   ! convect3
1125            alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))                    ! convect3
1126        s = 1./s
1127! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
1128        ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gz(i, k) ! convect3
1129        tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
1130! ori          tg=max(tg,35.0)
1131! debug        tc=tg-t0
1132        tc = tg - 273.15
1133        denom = 243.5 + tc
1134        denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
1135! ori          if(tc.ge.0.0)then
1136        es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
1137! ori          else
1138! ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
1139! ori          endif
1140        qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1141
1142! Second iteration.
1143
1144! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
1145! ori          s=1./s
1146! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
1147        ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gz(i, k) ! convect3
1148        tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
1149! ori          tg=max(tg,35.0)
1150! debug        tc=tg-t0
1151        tc = tg - 273.15
1152        denom = 243.5 + tc
1153        denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
1154! ori          if(tc.ge.0.0)then
1155        es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
1156! ori          else
1157! ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
1158! ori          endif
1159        qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1160
1161! debug        alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
1162        alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1163! print*,'cpd dans convect2 ',cpd
1164! print*,'tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd'
1165! print*,tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd
1166
1167! ori c approximation here:
1168! ori        tp(i,k)=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)-gz(i,k)-alv*qg)/cpd
1169
1170! convect3: no approximation:
1171        IF (cvflag_ice) THEN
1172          tp(i, k) = max(0., (ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i)))
1173        ELSE
1174          tp(i, k) = (ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
1175        END IF
1176
1177        clw(i, k) = qnk(i) - qg
1178        clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1179        rg = qg/(1.-qnk(i))
1180! ori               tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+rg*epsi)
1181! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg):
1182        tvp(i, k) = tp(i, k)*(1.+qg/eps-qnk(i)) ! whole thing
1183        IF (cvflag_ice) THEN
1184          IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1185            tp(i, k) = tv(i, k)
1186            tvp(i, k) = tv(i, k)
1187          END IF
1188        END IF
1189      END IF
1190
1191      IF (cvflag_ice) THEN
1192!CR:attention boucle en klon dans Icefrac
1193! Call Icefrac(t,clw,qi,nl,nloc)
1194        IF (t(i,k)>263.15) THEN
1195          qi(i, k) = 0.
1196        ELSE
1197          IF (t(i,k)<243.15) THEN
1198            qi(i, k) = clw(i, k)
1199          ELSE
1200            fracg = (263.15-t(i,k))/20
1201            qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
1202          END IF
1203        END IF
1204!CR: fin test
1205        IF (t(i,k)<263.15) THEN
1206!CR: on commente les calculs d'Arnaud car division par zero
1207! nouveau calcul propose par JYG
1208!       alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1209!       alf=lf0-clmci*(t(i,k)-273.15)
1210!       tg=tp(i,k)
1211!       tc=tp(i,k)-273.15
1212!       denom=243.5+tc
1213!       do j=1,3
1214! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
1215! il faudra que esi vienne en argument de la convection
1216! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
1217!        tbis=t(i,k)+(tp(i,k)-tg)
1218!        esi=exp(23.33086-(6111.72784/tbis) + &
1219!                       0.15215*log(tbis))
1220!        qsat_new=eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1221!        snew=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)+alv*alv*qsat_new/ &
1222!                                       (rrv*tbis*tbis)
1223!        snew=1./snew
1224!        print*,esi,qsat_new,snew,'esi,qsat,snew'
1225!        tp(i,k)=tg+(alf*qi(i,k)+alv*qg*(1.-(esi/es)))*snew
1226!        print*,k,tp(i,k),qnk(i),'avec glace'
1227!        print*,'tpNAN',tg,alf,qi(i,k),alv,qg,esi,es,snew
1228!       enddo
1229
1230          alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1231          alf = lf0 + clmci*(t(i,k)-273.15)
1232          als = alf + alv
1233          tg = tp(i, k)
1234          tp(i, k) = t(i, k)
1235          DO j = 1, 3
1236            esi = exp(23.33086-(6111.72784/tp(i,k))+0.15215*log(tp(i,k)))
1237            qsat_new = eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1238            snew = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + alv*als*qsat_new/ &
1239                                                 (rrv*tp(i,k)*tp(i,k))
1240            snew = 1./snew
1241! c             print*,esi,qsat_new,snew,'esi,qsat,snew'
1242            tp(i, k) = tp(i, k) + &
1243                       ((cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*(tg-tp(i,k)) + &
1244                        alv*(qg-qsat_new)+alf*qi(i,k))*snew
1245! print*,k,tp(i,k),qsat_new,qnk(i),qi(i,k), &
1246!              'k,tp,q,qt,qi avec glace'
1247          END DO
1248
1249!CR:reprise du code AJ
1250          clw(i, k) = qnk(i) - qsat_new
1251          clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1252          tvp(i, k) = max(0., tp(i,k)*(1.+qsat_new/eps-qnk(i)))
1253! print*,tvp(i,k),'tvp'
1254        END IF
1255        IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1256          tp(i, k) = tv(i, k)
1257          tvp(i, k) = tv(i, k)
1258        END IF
1259      END IF ! (cvflag_ice)
1260
1261    END DO
1262  END DO
1263
1264! =====================================================================
1265! --- SET THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE FRACTION OF
1266! --- PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1267! --- THESE MAY BE FUNCTIONS OF TP(I), P(I) AND CLW(I)
1268! =====================================================================
1269
1270  IF (flag_epkeorig/=1) THEN
1271    DO k = 1, nl ! convect3
1272      DO i = 1, ncum
1273        pden = ptcrit - pbcrit
1274        ep(i, k) = (plcl(i)-p(i,k)-pbcrit)/pden*epmax
1275        ep(i, k) = max(ep(i,k), 0.0)
1276        ep(i, k) = min(ep(i,k), epmax)
1277        sigp(i, k) = spfac
1278      END DO
1279    END DO
1280  ELSE
1281    DO k = 1, nl
1282      DO i = 1, ncum
1283        IF (k>=(nk(i)+1)) THEN
1284          tca = tp(i, k) - t0
1285          IF (tca>=0.0) THEN
1286            elacrit = elcrit
1287          ELSE
1288            elacrit = elcrit*(1.0-tca/tlcrit)
1289          END IF
1290          elacrit = max(elacrit, 0.0)
1291          ep(i, k) = 1.0 - elacrit/max(clw(i,k), 1.0E-8)
1292          ep(i, k) = max(ep(i,k), 0.0)
1293          ep(i, k) = min(ep(i,k), epmax)
1294          sigp(i, k) = spfac
1295        END IF
1296      END DO
1297    END DO
1298  END IF
1299! =====================================================================
1300! --- CALCULATE VIRTUAL TEMPERATURE AND LIFTED PARCEL
1301! --- VIRTUAL TEMPERATURE
1302! =====================================================================
1303
1304! dans convect3, tvp est calcule en une seule fois, et sans retirer
1305! l'eau condensee (~> reversible CAPE)
1306
1307! ori      do 340 k=minorig+1,nl
1308! ori        do 330 i=1,ncum
1309! ori        if(k.ge.(icb(i)+1))then
1310! ori          tvp(i,k)=tvp(i,k)*(1.0-qnk(i)+ep(i,k)*clw(i,k))
1311! oric         print*,'i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)'
1312! oric         print*, i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)
1313! ori        endif
1314! ori 330    continue
1315! ori 340  continue
1316
1317! ori      do 350 i=1,ncum
1318! ori       tvp(i,nlp)=tvp(i,nl)-(gz(i,nlp)-gz(i,nl))/cpd
1319! ori 350  continue
1320
1321  DO i = 1, ncum                                           ! convect3
1322    tp(i, nlp) = tp(i, nl)                                 ! convect3
1323  END DO                                                   ! convect3
1324
1325! =====================================================================
1326! --- EFFECTIVE VERTICAL PROFILE OF BUOYANCY (convect3 only):
1327! =====================================================================
1328
1329! -- this is for convect3 only:
1330
1331! first estimate of buoyancy:
1332
1333  DO i = 1, ncum
1334    DO k = 1, nl
1335      buoy(i, k) = tvp(i, k) - tv(i, k)
1336    END DO
1337  END DO
1338
1339! set buoyancy=buoybase for all levels below base
1340! for safety, set buoy(icb)=buoybase
1341
1342  DO i = 1, ncum
1343    DO k = 1, nl
1344      IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=nl) .AND. (p(i,k)>=pbase(i))) THEN
1345        buoy(i, k) = buoybase(i)
1346      END IF
1347    END DO
1348!    buoy(icb(i),k)=buoybase(i)
1349    buoy(i, icb(i)) = buoybase(i)
1350  END DO
1351
1352! -- end convect3
1353
1354! =====================================================================
1355! --- FIND THE FIRST MODEL LEVEL (INB) ABOVE THE PARCEL'S
1356! --- LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1357! =====================================================================
1358
1359! -- this is for convect3 only:
1360
1361  DO i = 1, ncum
1362    inb(i) = nl - 1
1363    iposit(i) = nl
1364  END DO
1365
1366
1367! --    iposit(i) = first level, above icb, with positive buoyancy
1368  DO k = 1, nl - 1
1369    DO i = 1, ncum
1370      IF (k>=icb(i) .AND. buoy(i,k)>0.) THEN
1371        iposit(i) = min(iposit(i), k)
1372      END IF
1373    END DO
1374  END DO
1375
1376  DO i = 1, ncum
1377    IF (iposit(i)==nl) THEN
1378      iposit(i) = icb(i)
1379    END IF
1380  END DO
1381
1382  DO k = 1, nl - 1
1383    DO i = 1, ncum
1384      IF ((k>=iposit(i)) .AND. (buoy(i,k)<dtovsh)) THEN
1385        inb(i) = min(inb(i), k)
1386      END IF
1387    END DO
1388  END DO
1389
1390! -- end convect3
1391
1392! ori      do 510 i=1,ncum
1393! ori        cape(i)=0.0
1394! ori        capem(i)=0.0
1395! ori        inb(i)=icb(i)+1
1396! ori        inb1(i)=inb(i)
1397! ori 510  continue
1398
1399! Originial Code
1400
1401!    do 530 k=minorig+1,nl-1
1402!     do 520 i=1,ncum
1403!      if(k.ge.(icb(i)+1))then
1404!       by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1405!       byp=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1406!       cape(i)=cape(i)+by
1407!       if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1408!       if(cape(i).gt.0.0)then
1409!        inb(i)=k+1
1410!        capem(i)=cape(i)
1411!       endif
1412!      endif
1413!520    continue
1414!530  continue
1415!    do 540 i=1,ncum
1416!     byp=(tvp(i,nl)-tv(i,nl))*dph(i,nl)/p(i,nl)
1417!     cape(i)=capem(i)+byp
1418!     defrac=capem(i)-cape(i)
1419!     defrac=max(defrac,0.001)
1420!     frac(i)=-cape(i)/defrac
1421!     frac(i)=min(frac(i),1.0)
1422!     frac(i)=max(frac(i),0.0)
1423!540   continue
1424
1425!    K Emanuel fix
1426
1427!    call zilch(byp,ncum)
1428!    do 530 k=minorig+1,nl-1
1429!     do 520 i=1,ncum
1430!      if(k.ge.(icb(i)+1))then
1431!       by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1432!       cape(i)=cape(i)+by
1433!       if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1434!       if(cape(i).gt.0.0)then
1435!        inb(i)=k+1
1436!        capem(i)=cape(i)
1437!        byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1438!       endif
1439!      endif
1440!520    continue
1441!530  continue
1442!    do 540 i=1,ncum
1443!     inb(i)=max(inb(i),inb1(i))
1444!     cape(i)=capem(i)+byp(i)
1445!     defrac=capem(i)-cape(i)
1446!     defrac=max(defrac,0.001)
1447!     frac(i)=-cape(i)/defrac
1448!     frac(i)=min(frac(i),1.0)
1449!     frac(i)=max(frac(i),0.0)
1450!540   continue
1451
1452! J Teixeira fix
1453
1454! ori      call zilch(byp,ncum)
1455! ori      do 515 i=1,ncum
1456! ori        lcape(i)=.true.
1457! ori 515  continue
1458! ori      do 530 k=minorig+1,nl-1
1459! ori        do 520 i=1,ncum
1460! ori          if(cape(i).lt.0.0)lcape(i)=.false.
1461! ori          if((k.ge.(icb(i)+1)).and.lcape(i))then
1462! ori            by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1463! ori            byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1464! ori            cape(i)=cape(i)+by
1465! ori            if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1466! ori            if(cape(i).gt.0.0)then
1467! ori              inb(i)=k+1
1468! ori              capem(i)=cape(i)
1469! ori            endif
1470! ori          endif
1471! ori 520    continue
1472! ori 530  continue
1473! ori      do 540 i=1,ncum
1474! ori          cape(i)=capem(i)+byp(i)
1475! ori          defrac=capem(i)-cape(i)
1476! ori          defrac=max(defrac,0.001)
1477! ori          frac(i)=-cape(i)/defrac
1478! ori          frac(i)=min(frac(i),1.0)
1479! ori          frac(i)=max(frac(i),0.0)
1480! ori 540  continue
1481
1482! =====================================================================
1483! ---   CALCULATE LIQUID WATER STATIC ENERGY OF LIFTED PARCEL
1484! =====================================================================
1485
1486  DO k = 1, nd
1487    DO i = 1, ncum
1488      hp(i, k) = h(i, k)
1489    END DO
1490  END DO
1491
1492  DO k = minorig + 1, nl
1493    DO i = 1, ncum
1494      IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1495
1496        IF (cvflag_ice) THEN
1497          frac(i, k) = 1. - (t(i,k)-243.15)/(263.15-243.15)
1498          frac(i, k) = min(max(frac(i,k),0.0), 1.0)
1499          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k)+frac(i,k)*lf(i,k))* &
1500                              ep(i, k)*clw(i, k)
1501
1502        ELSE
1503          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k)
1504        END IF
1505
1506      END IF
1507    END DO
1508  END DO
1509
1510  RETURN
1511END SUBROUTINE cv3_undilute2
1512
1513SUBROUTINE cv3_closure(nloc, ncum, nd, icb, inb, &
1514                       pbase, p, ph, tv, buoy, &
1515                       sig, w0, cape, m, iflag)
1516  IMPLICIT NONE
1517
1518! ===================================================================
1519! ---  CLOSURE OF CONVECT3
1520!
1521! vectorization: S. Bony
1522! ===================================================================
1523
1524  include "cvthermo.h"
1525  include "cv3param.h"
1526
1527!input:
1528  INTEGER ncum, nd, nloc
1529  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
1530  REAL pbase(nloc)
1531  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1)
1532  REAL tv(nloc, nd), buoy(nloc, nd)
1533
1534!input/output:
1535  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
1536  INTEGER iflag(nloc)
1537
1538!output:
1539  REAL cape(nloc)
1540  REAL m(nloc, nd)
1541
1542!local variables:
1543  INTEGER i, j, k, icbmax
1544  REAL deltap, fac, w, amu
1545  REAL dtmin(nloc, nd), sigold(nloc, nd)
1546  REAL cbmflast(nloc)
1547
1548
1549! -------------------------------------------------------
1550! -- Initialization
1551! -------------------------------------------------------
1552
1553  DO k = 1, nl
1554    DO i = 1, ncum
1555      m(i, k) = 0.0
1556    END DO
1557  END DO
1558
1559! -------------------------------------------------------
1560! -- Reset sig(i) and w0(i) for i>inb and i<icb
1561! -------------------------------------------------------
1562
1563! update sig and w0 above LNB:
1564
1565  DO k = 1, nl - 1
1566    DO i = 1, ncum
1567      IF ((inb(i)<(nl-1)) .AND. (k>=(inb(i)+1))) THEN
1568        sig(i, k) = beta*sig(i, k) + &
1569                    2.*alpha*buoy(i, inb(i))*abs(buoy(i,inb(i)))
1570        sig(i, k) = amax1(sig(i,k), 0.0)
1571        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
1572      END IF
1573    END DO
1574  END DO
1575
1576! compute icbmax:
1577
1578  icbmax = 2
1579  DO i = 1, ncum
1580    icbmax = max(icbmax, icb(i))
1581  END DO
1582
1583! update sig and w0 below cloud base:
1584
1585  DO k = 1, icbmax
1586    DO i = 1, ncum
1587      IF (k<=icb(i)) THEN
1588        sig(i, k) = beta*sig(i, k) - &
1589                    2.*alpha*buoy(i, icb(i))*buoy(i, icb(i))
1590        sig(i, k) = max(sig(i,k), 0.0)
1591        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
1592      END IF
1593    END DO
1594  END DO
1595
1596!!      if(inb.lt.(nl-1))then
1597!!         do 85 i=inb+1,nl-1
1598!!            sig(i)=beta*sig(i)+2.*alpha*buoy(inb)*
1599!!     1              abs(buoy(inb))
1600!!            sig(i)=max(sig(i),0.0)
1601!!            w0(i)=beta*w0(i)
1602!!   85    continue
1603!!      end if
1604
1605!!      do 87 i=1,icb
1606!!         sig(i)=beta*sig(i)-2.*alpha*buoy(icb)*buoy(icb)
1607!!         sig(i)=max(sig(i),0.0)
1608!!         w0(i)=beta*w0(i)
1609!!   87 continue
1610
1611! -------------------------------------------------------------
1612! -- Reset fractional areas of updrafts and w0 at initial time
1613! -- and after 10 time steps of no convection
1614! -------------------------------------------------------------
1615
1616  DO k = 1, nl - 1
1617    DO i = 1, ncum
1618      IF (sig(i,nd)<1.5 .OR. sig(i,nd)>12.0) THEN
1619        sig(i, k) = 0.0
1620        w0(i, k) = 0.0
1621      END IF
1622    END DO
1623  END DO
1624
1625! -------------------------------------------------------------
1626! -- Calculate convective available potential energy (cape),
1627! -- vertical velocity (w), fractional area covered by
1628! -- undilute updraft (sig), and updraft mass flux (m)
1629! -------------------------------------------------------------
1630
1631  DO i = 1, ncum
1632    cape(i) = 0.0
1633  END DO
1634
1635! compute dtmin (minimum buoyancy between ICB and given level k):
1636
1637  DO i = 1, ncum
1638    DO k = 1, nl
1639      dtmin(i, k) = 100.0
1640    END DO
1641  END DO
1642
1643  DO i = 1, ncum
1644    DO k = 1, nl
1645      DO j = minorig, nl
1646        IF ((k>=(icb(i)+1)) .AND. (k<=inb(i)) .AND. (j>=icb(i)) .AND. (j<=(k-1))) THEN
1647          dtmin(i, k) = amin1(dtmin(i,k), buoy(i,j))
1648        END IF
1649      END DO
1650    END DO
1651  END DO
1652
1653! the interval on which cape is computed starts at pbase :
1654
1655  DO k = 1, nl
1656    DO i = 1, ncum
1657
1658      IF ((k>=(icb(i)+1)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1659
1660        deltap = min(pbase(i), ph(i,k-1)) - min(pbase(i), ph(i,k))
1661        cape(i) = cape(i) + rrd*buoy(i, k-1)*deltap/p(i, k-1)
1662        cape(i) = amax1(0.0, cape(i))
1663        sigold(i, k) = sig(i, k)
1664
1665! dtmin(i,k)=100.0
1666! do 97 j=icb(i),k-1 ! mauvaise vectorisation
1667! dtmin(i,k)=AMIN1(dtmin(i,k),buoy(i,j))
1668! 97     continue
1669
1670        sig(i, k) = beta*sig(i, k) + alpha*dtmin(i, k)*abs(dtmin(i,k))
1671        sig(i, k) = max(sig(i,k), 0.0)
1672        sig(i, k) = amin1(sig(i,k), 0.01)
1673        fac = amin1(((dtcrit-dtmin(i,k))/dtcrit), 1.0)
1674        w = (1.-beta)*fac*sqrt(cape(i)) + beta*w0(i, k)
1675        amu = 0.5*(sig(i,k)+sigold(i,k))*w
1676        m(i, k) = amu*0.007*p(i, k)*(ph(i,k)-ph(i,k+1))/tv(i, k)
1677        w0(i, k) = w
1678      END IF
1679
1680    END DO
1681  END DO
1682
1683  DO i = 1, ncum
1684    w0(i, icb(i)) = 0.5*w0(i, icb(i)+1)
1685    m(i, icb(i)) = 0.5*m(i, icb(i)+1)*(ph(i,icb(i))-ph(i,icb(i)+1))/(ph(i,icb(i)+1)-ph(i,icb(i)+2))
1686    sig(i, icb(i)) = sig(i, icb(i)+1)
1687    sig(i, icb(i)-1) = sig(i, icb(i))
1688  END DO
1689
1690! ccc 3. Compute final cloud base mass flux and set iflag to 3 if
1691! ccc    cloud base mass flux is exceedingly small and is decreasing (i.e. if
1692! ccc    the final mass flux (cbmflast) is greater than the target mass flux
1693! ccc    (cbmf) ??).
1694! cc
1695! c      do i = 1,ncum
1696! c       cbmflast(i) = 0.
1697! c      enddo
1698! cc
1699! c      do k= 1,nl
1700! c       do i = 1,ncum
1701! c        IF (k .ge. icb(i) .and. k .le. inb(i)) THEN
1702! c         cbmflast(i) = cbmflast(i)+M(i,k)
1703! c        ENDIF
1704! c       enddo
1705! c      enddo
1706! cc
1707! c      do i = 1,ncum
1708! c       IF (cbmflast(i) .lt. 1.e-6) THEN
1709! c         iflag(i) = 3
1710! c       ENDIF
1711! c      enddo
1712! cc
1713! c      do k= 1,nl
1714! c       do i = 1,ncum
1715! c        IF (iflag(i) .ge. 3) THEN
1716! c         M(i,k) = 0.
1717! c         sig(i,k) = 0.
1718! c         w0(i,k) = 0.
1719! c        ENDIF
1720! c       enddo
1721! c      enddo
1722! cc
1723!!      cape=0.0
1724!!      do 98 i=icb+1,inb
1725!!         deltap = min(pbase,ph(i-1))-min(pbase,ph(i))
1726!!         cape=cape+rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1727!!         dcape=rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1728!!         dlnp=deltap/p(i-1)
1729!!         cape=max(0.0,cape)
1730!!         sigold=sig(i)
1731
1732!!         dtmin=100.0
1733!!         do 97 j=icb,i-1
1734!!            dtmin=amin1(dtmin,buoy(j))
1735!!   97    continue
1736
1737!!         sig(i)=beta*sig(i)+alpha*dtmin*abs(dtmin)
1738!!         sig(i)=max(sig(i),0.0)
1739!!         sig(i)=amin1(sig(i),0.01)
1740!!         fac=amin1(((dtcrit-dtmin)/dtcrit),1.0)
1741!!         w=(1.-beta)*fac*sqrt(cape)+beta*w0(i)
1742!!         amu=0.5*(sig(i)+sigold)*w
1743!!         m(i)=amu*0.007*p(i)*(ph(i)-ph(i+1))/tv(i)
1744!!         w0(i)=w
1745!!   98 continue
1746!!      w0(icb)=0.5*w0(icb+1)
1747!!      m(icb)=0.5*m(icb+1)*(ph(icb)-ph(icb+1))/(ph(icb+1)-ph(icb+2))
1748!!      sig(icb)=sig(icb+1)
1749!!      sig(icb-1)=sig(icb)
1750
1751  RETURN
1752END SUBROUTINE cv3_closure
1753
1754SUBROUTINE cv3_mixing(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, nk, inb, &
1755                      ph, t, rr, rs, u, v, tra, h, lv, lf, frac, qnk, &
1756                      unk, vnk, hp, tv, tvp, ep, clw, m, sig, &
1757                      ment, qent, uent, vent, nent, sij, elij, ments, qents, traent)
1758  IMPLICIT NONE
1759
1760! ---------------------------------------------------------------------
1761! a faire:
1762! - vectorisation de la partie normalisation des flux (do 789...)
1763! ---------------------------------------------------------------------
1764
1765  include "cvthermo.h"
1766  include "cv3param.h"
1767  include "cvflag.h"
1768
1769!inputs:
1770  INTEGER ncum, nd, na, ntra, nloc
1771  INTEGER icb(nloc), inb(nloc), nk(nloc)
1772  REAL sig(nloc, nd)
1773  REAL qnk(nloc), unk(nloc), vnk(nloc)
1774  REAL ph(nloc, nd+1)
1775  REAL t(nloc, nd), rr(nloc, nd), rs(nloc, nd)
1776  REAL u(nloc, nd), v(nloc, nd)
1777  REAL tra(nloc, nd, ntra) ! input of convect3
1778  REAL lv(nloc, na), h(nloc, na), hp(nloc, na)
1779  REAL lf(nloc, na), frac(nloc, na)
1780  REAL tv(nloc, na), tvp(nloc, na), ep(nloc, na), clw(nloc, na)
1781  REAL m(nloc, na) ! input of convect3
1782
1783!outputs:
1784  REAL ment(nloc, na, na), qent(nloc, na, na)
1785  REAL uent(nloc, na, na), vent(nloc, na, na)
1786  REAL sij(nloc, na, na), elij(nloc, na, na)
1787  REAL traent(nloc, nd, nd, ntra)
1788  REAL ments(nloc, nd, nd), qents(nloc, nd, nd)
1789  REAL sigij(nloc, nd, nd)
1790  INTEGER nent(nloc, nd)
1791
1792!local variables:
1793  INTEGER i, j, k, il, im, jm
1794  INTEGER num1, num2
1795  REAL rti, bf2, anum, denom, dei, altem, cwat, stemp, qp
1796  REAL alt, smid, sjmin, sjmax, delp, delm
1797  REAL asij(nloc), smax(nloc), scrit(nloc)
1798  REAL asum(nloc, nd), bsum(nloc, nd), csum(nloc, nd)
1799  REAL wgh
1800  REAL zm(nloc, na)
1801  LOGICAL lwork(nloc)
1802
1803! =====================================================================
1804! --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS USED IN THE COMPUTATIONS
1805! =====================================================================
1806
1807! ori        do 360 i=1,ncum*nlp
1808  DO j = 1, nl
1809    DO i = 1, ncum
1810      nent(i, j) = 0
1811! in convect3, m is computed in cv3_closure
1812! ori          m(i,1)=0.0
1813    END DO
1814  END DO
1815
1816! ori      do 400 k=1,nlp
1817! ori       do 390 j=1,nlp
1818  DO j = 1, nl
1819    DO k = 1, nl
1820      DO i = 1, ncum
1821        qent(i, k, j) = rr(i, j)
1822        uent(i, k, j) = u(i, j)
1823        vent(i, k, j) = v(i, j)
1824        elij(i, k, j) = 0.0
1825!ym            ment(i,k,j)=0.0
1826!ym            sij(i,k,j)=0.0
1827      END DO
1828    END DO
1829  END DO
1830
1831!ym
1832  ment(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
1833  sij(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
1834
1835!AC!      do k=1,ntra
1836!AC!       do j=1,nd  ! instead nlp
1837!AC!        do i=1,nd ! instead nlp
1838!AC!         do il=1,ncum
1839!AC!            traent(il,i,j,k)=tra(il,j,k)
1840!AC!         enddo
1841!AC!        enddo
1842!AC!       enddo
1843!AC!      enddo
1844  zm(:, :) = 0.
1845
1846! =====================================================================
1847! --- CALCULATE ENTRAINED AIR MASS FLUX (ment), TOTAL WATER MIXING
1848! --- RATIO (QENT), TOTAL CONDENSED WATER (elij), AND MIXING
1849! --- FRACTION (sij)
1850! =====================================================================
1851
1852  DO i = minorig + 1, nl
1853
1854    DO j = minorig, nl
1855      DO il = 1, ncum
1856        IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il))) THEN
1857
1858          rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
1859          bf2 = 1. + lv(il, j)*lv(il, j)*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
1860
1861
1862          IF (cvflag_ice) THEN
1863! print*,cvflag_ice,'cvflag_ice dans do 700'
1864            IF (t(il,j)<=263.15) THEN
1865              bf2 = 1. + (lf(il,j)+lv(il,j))*(lv(il,j)+frac(il,j)* &
1866                   lf(il,j))*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
1867            END IF
1868          END IF
1869
1870          anum = h(il, j) - hp(il, i) + (cpv-cpd)*t(il, j)*(rti-rr(il,j))
1871          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (cpd-cpv)*(rr(il,i)-rti)*t(il, j)
1872          dei = denom
1873          IF (abs(dei)<0.01) dei = 0.01
1874          sij(il, i, j) = anum/dei
1875          sij(il, i, i) = 1.0
1876          altem = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
1877          altem = altem/bf2
1878          cwat = clw(il, j)*(1.-ep(il,j))
1879          stemp = sij(il, i, j)
1880          IF ((stemp<0.0 .OR. stemp>1.0 .OR. altem>cwat) .AND. j>i) THEN
1881
1882            IF (cvflag_ice) THEN
1883              anum = anum - (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
1884              denom = denom + (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rr(il,i)-rti)
1885            ELSE
1886              anum = anum - lv(il, j)*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
1887              denom = denom + lv(il, j)*(rr(il,i)-rti)
1888            END IF
1889
1890            IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
1891            sij(il, i, j) = anum/denom
1892            altem = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
1893            altem = altem - (bf2-1.)*cwat
1894          END IF
1895          IF (sij(il,i,j)>0.0 .AND. sij(il,i,j)<0.95) THEN
1896            qent(il, i, j) = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti
1897            uent(il, i, j) = sij(il, i, j)*u(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*unk(il)
1898            vent(il, i, j) = sij(il, i, j)*v(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*vnk(il)
1899!!!!      do k=1,ntra
1900!!!!      traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
1901!!!!     :      +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
1902!!!!      end do
1903            elij(il, i, j) = altem
1904            elij(il, i, j) = max(0.0, elij(il,i,j))
1905            ment(il, i, j) = m(il, i)/(1.-sij(il,i,j))
1906            nent(il, i) = nent(il, i) + 1
1907          END IF
1908          sij(il, i, j) = max(0.0, sij(il,i,j))
1909          sij(il, i, j) = amin1(1.0, sij(il,i,j))
1910        END IF ! new
1911      END DO
1912    END DO
1913
1914!AC!       do k=1,ntra
1915!AC!        do j=minorig,nl
1916!AC!         do il=1,ncum
1917!AC!          if( (i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)).and.
1918!AC!     :       (j.ge.(icb(il)-1)).and.(j.le.inb(il)))then
1919!AC!            traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
1920!AC!     :            +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
1921!AC!          endif
1922!AC!         enddo
1923!AC!        enddo
1924!AC!       enddo
1925
1926
1927! ***   if no air can entrain at level i assume that updraft detrains  ***
1928! ***   at that level and calculate detrained air flux and properties  ***
1929
1930
1931! @      do 170 i=icb(il),inb(il)
1932
1933    DO il = 1, ncum
1934      IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (nent(il,i)==0)) THEN
1935! @      if(nent(il,i).eq.0)then
1936        ment(il, i, i) = m(il, i)
1937        qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
1938        uent(il, i, i) = unk(il)
1939        vent(il, i, i) = vnk(il)
1940        elij(il, i, i) = clw(il, i)
1941! MAF      sij(il,i,i)=1.0
1942        sij(il, i, i) = 0.0
1943      END IF
1944    END DO
1945  END DO
1946
1947!AC!      do j=1,ntra
1948!AC!       do i=minorig+1,nl
1949!AC!        do il=1,ncum
1950!AC!         if (i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. nent(il,i).eq.0) then
1951!AC!          traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
1952!AC!         endif
1953!AC!        enddo
1954!AC!       enddo
1955!AC!      enddo
1956
1957  DO j = minorig, nl
1958    DO i = minorig, nl
1959      DO il = 1, ncum
1960        IF ((j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. (i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il))) THEN
1961          sigij(il, i, j) = sij(il, i, j)
1962        END IF
1963      END DO
1964    END DO
1965  END DO
1966! @      enddo
1967
1968! @170   continue
1969
1970! =====================================================================
1971! ---  NORMALIZE ENTRAINED AIR MASS FLUXES
1972! ---  TO REPRESENT EQUAL PROBABILITIES OF MIXING
1973! =====================================================================
1974
1975  CALL zilch(asum, nloc*nd)
1976  CALL zilch(csum, nloc*nd)
1977  CALL zilch(csum, nloc*nd)
1978
1979  DO il = 1, ncum
1980    lwork(il) = .FALSE.
1981  END DO
1982
1983  DO i = minorig + 1, nl
1984
1985    num1 = 0
1986    DO il = 1, ncum
1987      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) num1 = num1 + 1
1988    END DO
1989    IF (num1<=0) GO TO 789
1990
1991
1992    DO il = 1, ncum
1993      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
1994        lwork(il) = (nent(il,i)/=0)
1995        qp = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
1996
1997        IF (cvflag_ice) THEN
1998
1999          anum = h(il, i) - hp(il, i) - (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
2000                       (qp-rs(il,i)) + (cpv-cpd)*t(il, i)*(qp-rr(il,i))
2001          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
2002                       (rr(il,i)-qp) + (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-qp)
2003        ELSE
2004
2005          anum = h(il, i) - hp(il, i) - lv(il, i)*(qp-rs(il,i)) + &
2006                       (cpv-cpd)*t(il, i)*(qp-rr(il,i))
2007          denom = h(il, i) - hp(il, i) + lv(il, i)*(rr(il,i)-qp) + &
2008                       (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-qp)
2009        END IF
2010
2011        IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
2012        scrit(il) = anum/denom
2013        alt = qp - rs(il, i) + scrit(il)*(rr(il,i)-qp)
2014        IF (scrit(il)<=0.0 .OR. alt<=0.0) scrit(il) = 1.0
2015        smax(il) = 0.0
2016        asij(il) = 0.0
2017      END IF
2018    END DO
2019
2020    DO j = nl, minorig, -1
2021
2022      num2 = 0
2023      DO il = 1, ncum
2024        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
2025            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
2026            lwork(il)) num2 = num2 + 1
2027      END DO
2028      IF (num2<=0) GO TO 175
2029
2030      DO il = 1, ncum
2031        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
2032            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
2033            lwork(il)) THEN
2034
2035          IF (sij(il,i,j)>1.0E-16 .AND. sij(il,i,j)<0.95) THEN
2036            wgh = 1.0
2037            IF (j>i) THEN
2038              sjmax = max(sij(il,i,j+1), smax(il))
2039              sjmax = amin1(sjmax, scrit(il))
2040              smax(il) = max(sij(il,i,j), smax(il))
2041              sjmin = max(sij(il,i,j-1), smax(il))
2042              sjmin = amin1(sjmin, scrit(il))
2043              IF (sij(il,i,j)<(smax(il)-1.0E-16)) wgh = 0.0
2044              smid = amin1(sij(il,i,j), scrit(il))
2045            ELSE
2046              sjmax = max(sij(il,i,j+1), scrit(il))
2047              smid = max(sij(il,i,j), scrit(il))
2048              sjmin = 0.0
2049              IF (j>1) sjmin = sij(il, i, j-1)
2050              sjmin = max(sjmin, scrit(il))
2051            END IF
2052            delp = abs(sjmax-smid)
2053            delm = abs(sjmin-smid)
2054            asij(il) = asij(il) + wgh*(delp+delm)
2055            ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*(delp+delm)*wgh
2056          END IF
2057        END IF
2058      END DO
2059
2060175 END DO
2061
2062    DO il = 1, ncum
2063      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2064        asij(il) = max(1.0E-16, asij(il))
2065        asij(il) = 1.0/asij(il)
2066        asum(il, i) = 0.0
2067        bsum(il, i) = 0.0
2068        csum(il, i) = 0.0
2069      END IF
2070    END DO
2071
2072    DO j = minorig, nl
2073      DO il = 1, ncum
2074        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2075            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2076          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*asij(il)
2077        END IF
2078      END DO
2079    END DO
2080
2081    DO j = minorig, nl
2082      DO il = 1, ncum
2083        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2084            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2085          asum(il, i) = asum(il, i) + ment(il, i, j)
2086          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*sig(il, j)
2087          bsum(il, i) = bsum(il, i) + ment(il, i, j)
2088        END IF
2089      END DO
2090    END DO
2091
2092    DO il = 1, ncum
2093      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2094        bsum(il, i) = max(bsum(il,i), 1.0E-16)
2095        bsum(il, i) = 1.0/bsum(il, i)
2096      END IF
2097    END DO
2098
2099    DO j = minorig, nl
2100      DO il = 1, ncum
2101        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2102            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2103          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*asum(il, i)*bsum(il, i)
2104        END IF
2105      END DO
2106    END DO
2107
2108    DO j = minorig, nl
2109      DO il = 1, ncum
2110        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2111            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2112          csum(il, i) = csum(il, i) + ment(il, i, j)
2113        END IF
2114      END DO
2115    END DO
2116
2117    DO il = 1, ncum
2118      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2119          csum(il,i)<m(il,i)) THEN
2120        nent(il, i) = 0
2121        ment(il, i, i) = m(il, i)
2122        qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2123        uent(il, i, i) = unk(il)
2124        vent(il, i, i) = vnk(il)
2125        elij(il, i, i) = clw(il, i)
2126! MAF        sij(il,i,i)=1.0
2127        sij(il, i, i) = 0.0
2128      END IF
2129    END DO ! il
2130
2131!AC!      do j=1,ntra
2132!AC!       do il=1,ncum
2133!AC!        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
2134!AC!     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
2135!AC!         traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
2136!AC!        endif
2137!AC!       enddo
2138!AC!      enddo
2139789 END DO
2140
2141! MAF: renormalisation de MENT
2142  CALL zilch(zm, nloc*na)
2143  DO jm = 1, nd
2144    DO im = 1, nd
2145      DO il = 1, ncum
2146        zm(il, im) = zm(il, im) + (1.-sij(il,im,jm))*ment(il, im, jm)
2147      END DO
2148    END DO
2149  END DO
2150
2151  DO jm = 1, nd
2152    DO im = 1, nd
2153      DO il = 1, ncum
2154        IF (zm(il,im)/=0.) THEN
2155          ment(il, im, jm) = ment(il, im, jm)*m(il, im)/zm(il, im)
2156        END IF
2157      END DO
2158    END DO
2159  END DO
2160
2161  DO jm = 1, nd
2162    DO im = 1, nd
2163      DO il = 1, ncum
2164        qents(il, im, jm) = qent(il, im, jm)
2165        ments(il, im, jm) = ment(il, im, jm)
2166      END DO
2167    END DO
2168  END DO
2169
2170  RETURN
2171END SUBROUTINE cv3_mixing
2172
2173SUBROUTINE cv3_unsat(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, inb, iflag, &
2174                     t, rr, rs, gz, u, v, tra, p, ph, &
2175                     th, tv, lv, lf, cpn, ep, sigp, clw, &
2176                     m, ment, elij, delt, plcl, coef_clos, &
2177                     mp, rp, up, vp, trap, wt, water, evap, fondue, ice, &
2178                     faci, b, sigd, &
2179                     wdtrainA, wdtrainM)                                      ! RomP
2180  IMPLICIT NONE
2181
2182
2183  include "cvthermo.h"
2184  include "cv3param.h"
2185  include "cvflag.h"
2186
2187!inputs:
2188  INTEGER ncum, nd, na, ntra, nloc
2189  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
2190  REAL delt, plcl(nloc)
2191  REAL t(nloc, nd), rr(nloc, nd), rs(nloc, nd), gz(nloc, na)
2192  REAL u(nloc, nd), v(nloc, nd)
2193  REAL tra(nloc, nd, ntra)
2194  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1)
2195  REAL ep(nloc, na), sigp(nloc, na), clw(nloc, na)
2196  REAL th(nloc, na), tv(nloc, na), lv(nloc, na), cpn(nloc, na)
2197  REAL lf(nloc, na)
2198  REAL m(nloc, na), ment(nloc, na, na), elij(nloc, na, na)
2199  REAL coef_clos(nloc)
2200
2201!input/output
2202  INTEGER iflag(nloc)
2203
2204!outputs:
2205  REAL mp(nloc, na), rp(nloc, na), up(nloc, na), vp(nloc, na)
2206  REAL water(nloc, na), evap(nloc, na), wt(nloc, na)
2207  REAL ice(nloc, na), fondue(nloc, na), faci(nloc, na)
2208  REAL trap(nloc, na, ntra)
2209  REAL b(nloc, na), sigd(nloc)
2210! 25/08/10 - RomP---- ajout des masses precipitantes ejectees
2211! de l ascendance adiabatique et des flux melanges Pa et Pm.
2212! Distinction des wdtrain
2213! Pa = wdtrainA     Pm = wdtrainM
2214  REAL wdtrainA(nloc, na), wdtrainM(nloc, na)
2215
2216!local variables
2217  INTEGER i, j, k, il, num1, ndp1
2218  REAL tinv, delti, coef
2219  REAL awat, afac, afac1, afac2, bfac
2220  REAL pr1, pr2, sigt, b6, c6, d6, e6, f6, revap, delth
2221  REAL amfac, amp2, xf, tf, fac2, ur, sru, fac, d, af, bf
2222  REAL ampmax, thaw
2223  REAL tevap(nloc)
2224  REAL lvcp(nloc, na), lfcp(nloc, na)
2225  REAL h(nloc, na), hm(nloc, na)
2226  REAL frac(nloc, na)
2227  REAL fraci(nloc, na), prec(nloc, na)
2228  REAL wdtrain(nloc)
2229  LOGICAL lwork(nloc), mplus(nloc)
2230
2231
2232! ------------------------------------------------------
2233
2234  delti = 1./delt
2235  tinv = 1./3.
2236
2237  mp(:, :) = 0.
2238
2239  DO i = 1, nl
2240    DO il = 1, ncum
2241      mp(il, i) = 0.0
2242      rp(il, i) = rr(il, i)
2243      up(il, i) = u(il, i)
2244      vp(il, i) = v(il, i)
2245      wt(il, i) = 0.001
2246      water(il, i) = 0.0
2247      frac(il, i) = 0.0
2248      faci(il, i) = 0.0
2249      fraci(il, i) = 0.0
2250      ice(il, i) = 0.0
2251      prec(il, i) = 0.0
2252      fondue(il, i) = 0.0
2253      evap(il, i) = 0.0
2254      b(il, i) = 0.0
2255      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
2256      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
2257    END DO
2258  END DO
2259!AC!        do k=1,ntra
2260!AC!         do i=1,nd
2261!AC!          do il=1,ncum
2262!AC!           trap(il,i,k)=tra(il,i,k)
2263!AC!          enddo
2264!AC!         enddo
2265!AC!        enddo
2266!! RomP >>>
2267  DO i = 1, nd
2268    DO il = 1, ncum
2269      wdtrainA(il, i) = 0.0
2270      wdtrainM(il, i) = 0.0
2271    END DO
2272  END DO
2273!! RomP <<<
2274
2275! ***  check whether ep(inb)=0, if so, skip precipitating    ***
2276! ***             downdraft calculation                      ***
2277
2278
2279  DO il = 1, ncum
2280!!          lwork(il)=.TRUE.
2281!!          if(ep(il,inb(il)).lt.0.0001)lwork(il)=.FALSE.
2282    lwork(il) = ep(il, inb(il)) >= 0.0001
2283  END DO
2284
2285! ***  Set the fractionnal area sigd of precipitating downdraughts
2286  DO il = 1, ncum
2287    sigd(il) = sigdz*coef_clos(il)
2288  END DO
2289
2290
2291! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2292!
2293! ***                    begin downdraft loop                    ***
2294!
2295! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2296
2297  DO i = nl + 1, 1, -1
2298
2299    num1 = 0
2300    DO il = 1, ncum
2301      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) num1 = num1 + 1
2302    END DO
2303    IF (num1<=0) GO TO 400
2304
2305    CALL zilch(wdtrain, ncum)
2306
2307
2308! ***  integrate liquid water equation to find condensed water   ***
2309! ***                and condensed water flux                    ***
2310!
2311!
2312! ***              calculate detrained precipitation             ***
2313
2314    DO il = 1, ncum
2315      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2316        IF (cvflag_grav) THEN
2317          wdtrain(il) = grav*ep(il, i)*m(il, i)*clw(il, i)
2318          wdtrainA(il, i) = wdtrain(il)/grav                        !   Pa   RomP
2319        ELSE
2320          wdtrain(il) = 10.0*ep(il, i)*m(il, i)*clw(il, i)
2321          wdtrainA(il, i) = wdtrain(il)/10.                         !   Pa   RomP
2322        END IF
2323      END IF
2324    END DO
2325
2326    IF (i>1) THEN
2327      DO j = 1, i - 1
2328        DO il = 1, ncum
2329          IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2330            awat = elij(il, j, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
2331            awat = max(awat, 0.0)
2332            IF (cvflag_grav) THEN
2333              wdtrain(il) = wdtrain(il) + grav*awat*ment(il, j, i)
2334              wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/grav - wdtrainA(il, i)  !   Pm  RomP
2335            ELSE
2336              wdtrain(il) = wdtrain(il) + 10.0*awat*ment(il, j, i)
2337              wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/10. - wdtrainA(il, i)   !   Pm  RomP
2338            END IF
2339          END IF
2340        END DO
2341      END DO
2342    END IF
2343
2344
2345! ***    find rain water and evaporation using provisional   ***
2346! ***              estimates of rp(i)and rp(i-1)             ***
2347
2348
2349    DO il = 1, ncum
2350      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2351
2352        wt(il, i) = 45.0
2353
2354        IF (cvflag_ice) THEN
2355          frac(il, inb(il)) = 1. - (t(il,inb(il))-243.15)/(263.15-243.15)
2356          frac(il, inb(il)) = min(max(frac(il,inb(il)),0.), 1.)
2357          fraci(il, inb(il)) = frac(il, inb(il))
2358        ELSE
2359          CONTINUE
2360        END IF
2361
2362        IF (i<inb(il)) THEN
2363
2364          IF (cvflag_ice) THEN
2365            thaw = (t(il,i)-273.15)/(275.15-273.15)
2366            thaw = min(max(thaw,0.0), 1.0)
2367            frac(il, i) = frac(il, i)*(1.-thaw)
2368          ELSE
2369            CONTINUE
2370          END IF
2371
2372          rp(il, i) = rp(il, i+1) + &
2373                      (cpd*(t(il,i+1)-t(il,i))+gz(il,i+1)-gz(il,i))/lv(il, i)
2374          rp(il, i) = 0.5*(rp(il,i)+rr(il,i))
2375        END IF
2376        fraci(il, i) = 1. - (t(il,i)-243.15)/(263.15-243.15)
2377        fraci(il, i) = min(max(fraci(il,i),0.0), 1.0)
2378        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
2379        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
2380        rp(il, inb(il)) = rr(il, inb(il))
2381
2382        IF (i==1) THEN
2383          afac = p(il, 1)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
2384          IF (cvflag_ice) THEN
2385            afac1 = p(il, i)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
2386          END IF
2387        ELSE
2388          rp(il, i-1) = rp(il, i) + (cpd*(t(il,i)-t(il,i-1))+gz(il,i)-gz(il,i-1))/lv(il, i)
2389          rp(il, i-1) = 0.5*(rp(il,i-1)+rr(il,i-1))
2390          rp(il, i-1) = amin1(rp(il,i-1), rs(il,i-1))
2391          rp(il, i-1) = max(rp(il,i-1), 0.0)
2392          afac1 = p(il, i)*(rs(il,i)-rp(il,i))/(1.0E4+2000.0*p(il,i)*rs(il,i))
2393          afac2 = p(il, i-1)*(rs(il,i-1)-rp(il,i-1))/(1.0E4+2000.0*p(il,i-1)*rs(il,i-1))
2394          afac = 0.5*(afac1+afac2)
2395        END IF
2396        IF (i==inb(il)) afac = 0.0
2397        afac = max(afac, 0.0)
2398        bfac = 1./(sigd(il)*wt(il,i))
2399
2400!JYG1
2401! cc        sigt=1.0
2402! cc        if(i.ge.icb)sigt=sigp(i)
2403! prise en compte de la variation progressive de sigt dans
2404! les couches icb et icb-1:
2405! pour plcl<ph(i+1), pr1=0 & pr2=1
2406! pour plcl>ph(i),   pr1=1 & pr2=0
2407! pour ph(i+1)<plcl<ph(i), pr1 est la proportion a cheval
2408! sur le nuage, et pr2 est la proportion sous la base du
2409! nuage.
2410        pr1 = (plcl(il)-ph(il,i+1))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2411        pr1 = max(0., min(1.,pr1))
2412        pr2 = (ph(il,i)-plcl(il))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2413        pr2 = max(0., min(1.,pr2))
2414        sigt = sigp(il, i)*pr1 + pr2
2415!JYG2
2416
2417!JYG----
2418!    b6 = bfac*100.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2419!    c6 = water(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
2420!    c6 = prec(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
2421!    revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2422!    evap(il,i)=sigt*afac*revap
2423!    water(il,i)=revap*revap
2424!    prec(il,i)=revap*revap
2425!!        print *,' i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il) ', &
2426!!                 i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il)
2427!!---end jyg---
2428
2429! --------retour à la formulation originale d'Emanuel.
2430        IF (cvflag_ice) THEN
2431
2432!   b6=bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2433!   c6=prec(il,i+1)+bfac*wdtrain(il) &
2434!       -50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il,i+1)
2435!   if(c6.gt.0.0)then
2436!   revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2437
2438!JAM  Attention: evap=sigt*E
2439!    Modification: evap devient l'évaporation en milieu de couche
2440!    car nécessaire dans cv3_yield
2441!    Du coup, il faut modifier pas mal d'équations...
2442!    et l'expression de afac qui devient afac1
2443!    revap=sqrt((prec(i+1)+prec(i))/2)
2444
2445          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac1
2446          c6 = prec(il, i+1) + 0.5*bfac*wdtrain(il)
2447! print *,'bfac,sigd(il),sigt,afac1 ',bfac,sigd(il),sigt,afac1
2448! print *,'prec(il,i+1),wdtrain(il) ',prec(il,i+1),wdtrain(il)
2449! print *,'b6,c6,b6*b6+4.*c6 ',b6,c6,b6*b6+4.*c6
2450          IF (c6>b6*b6+1.E-20) THEN
2451            revap = 2.*c6/(b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2452          ELSE
2453            revap = (-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))/2.
2454          END IF
2455          prec(il, i) = max(0., 2.*revap*revap-prec(il,i+1))
2456! print*,prec(il,i),'neige'
2457
2458!JYG    Dans sa formulation originale, Emanuel calcule l'evaporation par:
2459! c             evap(il,i)=sigt*afac*revap
2460! ce qui n'est pas correct. Dans cv_routines, la formulation a été modifiee.
2461! Ici,l'evaporation evap est simplement calculee par l'equation de
2462! conservation.
2463! prec(il,i)=revap*revap
2464! else
2465!JYG----   Correction : si c6 <= 0, water(il,i)=0.
2466! prec(il,i)=0.
2467! endif
2468
2469!JYG---   Dans tous les cas, evaporation = [tt ce qui entre dans la couche i]
2470! moins [tt ce qui sort de la couche i]
2471! print *, 'evap avec ice'
2472          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(prec(il,i+1)-prec(il,i))) / &
2473                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
2474
2475          d6 = bfac*wdtrain(il) - 100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
2476          e6 = bfac*wdtrain(il)
2477          f6 = -100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
2478
2479          thaw = (t(il,i)-273.15)/(275.15-273.15)
2480          thaw = min(max(thaw,0.0), 1.0)
2481          water(il, i) = water(il, i+1) + (1-fraci(il,i))*d6
2482          water(il, i) = max(water(il,i), 0.)
2483          ice(il, i) = ice(il, i+1) + fraci(il, i)*d6
2484          ice(il, i) = max(ice(il,i), 0.)
2485          fondue(il, i) = ice(il, i)*thaw
2486          water(il, i) = water(il, i) + fondue(il, i)
2487          ice(il, i) = ice(il, i) - fondue(il, i)
2488
2489          IF (water(il,i)+ice(il,i)<1.E-30) THEN
2490            faci(il, i) = 0.
2491          ELSE
2492            faci(il, i) = ice(il, i)/(water(il,i)+ice(il,i))
2493          END IF
2494
2495!           water(il,i)=water(il,i+1)+(1.-fraci(il,i))*e6+(1.-faci(il,i))*f6
2496!           water(il,i)=max(water(il,i),0.)
2497!           ice(il,i)=ice(il,i+1)+fraci(il,i)*e6+faci(il,i)*f6
2498!           ice(il,i)=max(ice(il,i),0.)
2499!           fondue(il,i)=ice(il,i)*thaw
2500!           water(il,i)=water(il,i)+fondue(il,i)
2501!           ice(il,i)=ice(il,i)-fondue(il,i)
2502           
2503!           if((water(il,i)+ice(il,i)).lt.1.e-30)then
2504!             faci(il,i)=0.
2505!           else
2506!             faci(il,i)=ice(il,i)/(water(il,i)+ice(il,i))
2507!           endif
2508
2509        ELSE
2510          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2511          c6 = water(il, i+1) + bfac*wdtrain(il) - &
2512               50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i+1)
2513          IF (c6>0.0) THEN
2514            revap = 0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2515            water(il, i) = revap*revap
2516          ELSE
2517            water(il, i) = 0.
2518          END IF
2519! print *, 'evap sans ice'
2520          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(water(il,i+1)-water(il,i)))/ &
2521                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
2522
2523        END IF
2524      END IF !(i.le.inb(il) .and. lwork(il))
2525    END DO
2526! ----------------------------------------------------------------
2527
2528! cc
2529! ***  calculate precipitating downdraft mass flux under     ***
2530! ***              hydrostatic approximation                 ***
2531
2532    DO il = 1, ncum
2533      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
2534
2535        tevap(il) = max(0.0, evap(il,i))
2536        delth = max(0.001, (th(il,i)-th(il,i-1)))
2537        IF (cvflag_ice) THEN
2538          IF (cvflag_grav) THEN
2539            mp(il, i) = 100.*ginv*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2540                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2541                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
2542                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2543                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
2544                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2545          ELSE
2546            mp(il, i) = 10.*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2547                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2548                             lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
2549                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2550                             lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
2551                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2552
2553          END IF
2554        ELSE
2555          IF (cvflag_grav) THEN
2556            mp(il, i) = 100.*ginv*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2557                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2558          ELSE
2559            mp(il, i) = 10.*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2560                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2561          END IF
2562
2563        END IF
2564
2565      END IF !(i.le.inb(il) .and. lwork(il) .and. i.ne.1)
2566    END DO
2567! ----------------------------------------------------------------
2568
2569! ***           if hydrostatic assumption fails,             ***
2570! ***   solve cubic difference equation for downdraft theta  ***
2571! ***  and mass flux from two simultaneous differential eqns ***
2572
2573    DO il = 1, ncum
2574      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
2575
2576        amfac = sigd(il)*sigd(il)*70.0*ph(il, i)*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
2577                         (th(il,i)-th(il,i-1))/(tv(il,i)*th(il,i))
2578        amp2 = abs(mp(il,i+1)*mp(il,i+1)-mp(il,i)*mp(il,i))
2579
2580        IF (amp2>(0.1*amfac)) THEN
2581          xf = 100.0*sigd(il)*sigd(il)*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2582          tf = b(il, i) - 5.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2583                              (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2584          af = xf*tf + mp(il, i+1)*mp(il, i+1)*tinv
2585
2586          IF (cvflag_ice) THEN
2587            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
2588                 50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*(tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2589                (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2590          ELSE
2591
2592            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
2593                                           50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*tevap(il)
2594          END IF
2595
2596          fac2 = 1.0
2597          IF (bf<0.0) fac2 = -1.0
2598          bf = abs(bf)
2599          ur = 0.25*bf*bf - af*af*af*tinv*tinv*tinv
2600          IF (ur>=0.0) THEN
2601            sru = sqrt(ur)
2602            fac = 1.0
2603            IF ((0.5*bf-sru)<0.0) fac = -1.0
2604            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + (0.5*bf+sru)**tinv + &
2605                                           fac*(abs(0.5*bf-sru))**tinv
2606          ELSE
2607            d = atan(2.*sqrt(-ur)/(bf+1.0E-28))
2608            IF (fac2<0.0) d = 3.14159 - d
2609            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + 2.*sqrt(af*tinv)*cos(d*tinv)
2610          END IF
2611          mp(il, i) = max(0.0, mp(il,i))
2612
2613          IF (cvflag_ice) THEN
2614            IF (cvflag_grav) THEN
2615!JYG : il y a vraisemblablement une erreur dans la ligne 2 suivante:
2616! il faut diviser par (mp(il,i)*sigd(il)*grav) et non par (mp(il,i)+sigd(il)*0.1).
2617! Et il faut bien revoir les facteurs 100.
2618              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
2619                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2620                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
2621                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
2622                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2623                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2624                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2625            ELSE
2626              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*&
2627                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2628                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
2629                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
2630                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2631                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2632                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2633            END IF
2634          ELSE
2635            IF (cvflag_grav) THEN
2636              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
2637                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2638                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2639                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2640            ELSE
2641              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
2642                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2643                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2644                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2645            END IF
2646          END IF
2647          b(il, i-1) = max(b(il,i-1), 0.0)
2648
2649        END IF !(amp2.gt.(0.1*amfac))
2650
2651! ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
2652
2653        ampmax = 2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
2654        amp2 = 2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
2655        ampmax = min(ampmax, amp2)
2656        mp(il, i) = min(mp(il,i), ampmax)
2657
2658! ***      force mp to decrease linearly to zero                 ***
2659! ***       between cloud base and the surface                   ***
2660
2661
2662! c      if(p(il,i).gt.p(il,icb(il)))then
2663! c       mp(il,i)=mp(il,icb(il))*(p(il,1)-p(il,i))/(p(il,1)-p(il,icb(il)))
2664! c      endif
2665        IF (ph(il,i)>0.9*plcl(il)) THEN
2666          mp(il, i) = mp(il, i)*(ph(il,1)-ph(il,i))/(ph(il,1)-0.9*plcl(il))
2667        END IF
2668
2669      END IF ! (i.le.inb(il) .and. lwork(il) .and. i.ne.1)
2670    END DO
2671! ----------------------------------------------------------------
2672
2673! ***       find mixing ratio of precipitating downdraft     ***
2674
2675    DO il = 1, ncum
2676      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2677        mplus(il) = mp(il, i) > mp(il, i+1)
2678      END IF ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2679    END DO
2680
2681    DO il = 1, ncum
2682      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2683
2684        rp(il, i) = rr(il, i)
2685
2686        IF (mplus(il)) THEN
2687
2688          IF (cvflag_grav) THEN
2689            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
2690              100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2691          ELSE
2692            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
2693              5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2694          END IF
2695          rp(il, i) = rp(il, i)/mp(il, i)
2696          up(il, i) = up(il, i+1)*mp(il, i+1) + u(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2697          up(il, i) = up(il, i)/mp(il, i)
2698          vp(il, i) = vp(il, i+1)*mp(il, i+1) + v(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2699          vp(il, i) = vp(il, i)/mp(il, i)
2700
2701        ELSE ! if (mplus(il))
2702
2703          IF (mp(il,i+1)>1.0E-16) THEN
2704            IF (cvflag_grav) THEN
2705              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
2706                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il,i+1)
2707            ELSE
2708              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
2709                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il, i+1)
2710            END IF
2711            up(il, i) = up(il, i+1)
2712            vp(il, i) = vp(il, i+1)
2713          END IF ! (mp(il,i+1).gt.1.0e-16)
2714        END IF ! (mplus(il)) else if (.not.mplus(il))
2715
2716        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
2717        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
2718
2719      END IF ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2720    END DO
2721! ----------------------------------------------------------------
2722
2723! ***       find tracer concentrations in precipitating downdraft     ***
2724
2725!AC!      do j=1,ntra
2726!AC!       do il = 1,ncum
2727!AC!       if (i.lt.inb(il) .and. lwork(il)) then
2728!AC!c
2729!AC!         if(mplus(il))then
2730!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)*mp(il,i+1)
2731!AC!     :              +trap(il,i,j)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2732!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i,j)/mp(il,i)
2733!AC!         else ! if (mplus(il))
2734!AC!          if(mp(il,i+1).gt.1.0e-16)then
2735!AC!           trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)
2736!AC!          endif
2737!AC!         endif ! (mplus(il)) else if (.not.mplus(il))
2738!AC!c
2739!AC!        endif ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2740!AC!       enddo
2741!AC!      end do
2742
2743400 END DO
2744! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2745
2746! ***                    end of downdraft loop                    ***
2747
2748! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2749
2750
2751  RETURN
2752END SUBROUTINE cv3_unsat
2753
2754SUBROUTINE cv3_yield(nloc, ncum, nd, na, ntra, ok_conserv_q, &
2755                     icb, inb, delt, &
2756                     t, rr, t_wake, rr_wake, s_wake, u, v, tra, &
2757                     gz, p, ph, h, hp, lv, lf, cpn, th, th_wake, &
2758                     ep, clw, m, tp, mp, rp, up, vp, trap, &
2759                     wt, water, ice, evap, fondue, faci, b, sigd, &
2760                     ment, qent, hent, iflag_mix, uent, vent, &
2761                     nent, elij, traent, sig, &
2762                     tv, tvp, wghti, &
2763                     iflag, precip, Vprecip, ft, fr, fu, fv, ftra, &
2764                     cbmf, upwd, dnwd, dnwd0, ma, mip, &
2765                     tls, tps, qcondc, wd, &
2766                     ftd, fqd, qnk, qtc, sigt, tau_cld_cv, coefw_cld_cv)
2767
2768  IMPLICIT NONE
2769
2770  include "cvthermo.h"
2771  include "cv3param.h"
2772  include "cvflag.h"
2773  include "conema3.h"
2774
2775!inputs:
2776      INTEGER iflag_mix
2777      INTEGER ncum, nd, na, ntra, nloc
2778      LOGICAL ok_conserv_q
2779      INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
2780      REAL delt
2781      REAL t(nloc, nd), rr(nloc, nd), u(nloc, nd), v(nloc, nd)
2782      REAL t_wake(nloc, nd), rr_wake(nloc, nd)
2783      REAL s_wake(nloc)
2784      REAL tra(nloc, nd, ntra), sig(nloc, nd)
2785      REAL gz(nloc, na), ph(nloc, nd+1), h(nloc, na), hp(nloc, na)
2786      REAL th(nloc, na), p(nloc, nd), tp(nloc, na)
2787      REAL lv(nloc, na), cpn(nloc, na), ep(nloc, na), clw(nloc, na)
2788      REAL lf(nloc, na)
2789      REAL m(nloc, na), mp(nloc, na), rp(nloc, na), up(nloc, na)
2790      REAL vp(nloc, na), wt(nloc, nd), trap(nloc, nd, ntra)
2791      REAL water(nloc, na), evap(nloc, na), b(nloc, na), sigd(nloc)
2792      REAL fondue(nloc, na), faci(nloc, na), ice(nloc, na)
2793      REAL ment(nloc, na, na), qent(nloc, na, na), uent(nloc, na, na)
2794      REAL hent(nloc, na, na)
2795!IM bug   real vent(nloc,na,na), nent(nloc,na), elij(nloc,na,na)
2796      REAL vent(nloc, na, na), elij(nloc, na, na)
2797      INTEGER nent(nloc, nd)
2798      REAL traent(nloc, na, na, ntra)
2799      REAL tv(nloc, nd), tvp(nloc, nd), wghti(nloc, nd)
2800!
2801!input/output:
2802      INTEGER iflag(nloc)
2803      REAL,INTENT(in) :: tau_cld_cv, coefw_cld_cv
2804!
2805!outputs:
2806      REAL precip(nloc)
2807      REAL ft(nloc, nd), fr(nloc, nd), fu(nloc, nd), fv(nloc, nd)
2808      REAL ftd(nloc, nd), fqd(nloc, nd)
2809      REAL ftra(nloc, nd, ntra)
2810      REAL upwd(nloc, nd), dnwd(nloc, nd), ma(nloc, nd)
2811      REAL dnwd0(nloc, nd), mip(nloc, nd)
2812      REAL Vprecip(nloc, nd+1)
2813      REAL tls(nloc, nd), tps(nloc, nd)
2814      REAL qcondc(nloc, nd) ! cld
2815      REAL qtc(nloc,nd), sigt(nloc,nd) ! cld
2816      REAL wd(nloc) ! gust
2817      REAL cbmf(nloc)
2818!
2819!local variables:
2820      INTEGER i, k, il, n, j, num1
2821      REAL rat, delti
2822      REAL ax, bx, cx, dx, ex
2823      REAL cpinv, rdcp, dpinv
2824      REAL awat(nloc)
2825      REAL lvcp(nloc, na), lfcp(nloc, na), mke(nloc, na)
2826      REAL am(nloc), work(nloc), ad(nloc), amp1(nloc)
2827!!      real up1(nloc), dn1(nloc)
2828      REAL up1(nloc, nd, nd), dn1(nloc, nd, nd)
2829      REAL asum(nloc), bsum(nloc), csum(nloc), dsum(nloc)
2830      REAL esum(nloc), fsum(nloc), gsum(nloc), hsum(nloc)
2831      REAL th_wake(nloc, nd)
2832      REAL alpha_qpos(nloc), alpha_qpos1(nloc)
2833      REAL qcond(nloc, nd), nqcond(nloc, nd), wa(nloc, nd) ! cld
2834      REAL siga(nloc, nd), sax(nloc, nd), mac(nloc, nd) ! cld
2835      REAL sument(nloc), sigment(nloc,nd), qtment(nloc,nd) ! cld
2836      REAL qnk(nloc)
2837      REAL sumdq !jyg
2838!
2839! -------------------------------------------------------------
2840
2841! initialization:
2842
2843  delti = 1.0/delt
2844! print*,'cv3_yield initialisation delt', delt
2845!
2846  DO il = 1, ncum
2847    precip(il) = 0.0
2848    Vprecip(il, nd+1) = 0.0
2849    wd(il) = 0.0 ! gust
2850  END DO
2851
2852  DO i = 1, nd
2853    DO il = 1, ncum
2854      Vprecip(il, i) = 0.0
2855      ft(il, i) = 0.0
2856      fr(il, i) = 0.0
2857      fu(il, i) = 0.0
2858      fv(il, i) = 0.0
2859      upwd(il, i) = 0.0
2860      dnwd(il, i) = 0.0
2861      dnwd0(il, i) = 0.0
2862      mip(il, i) = 0.0
2863      ftd(il, i) = 0.0
2864      fqd(il, i) = 0.0
2865      qcondc(il, i) = 0.0 ! cld
2866      qcond(il, i) = 0.0 ! cld
2867      qtc(il, i) = 0.0 ! cld
2868      qtment(il, i) = 0.0 ! cld
2869      sigment(il, i) = 0.0 ! cld
2870      sigt(il, i) = 0.0 ! cld
2871      nqcond(il, i) = 0.0 ! cld
2872    END DO
2873  END DO
2874! print*,'cv3_yield initialisation 2'
2875!AC!      do j=1,ntra
2876!AC!       do i=1,nd
2877!AC!        do il=1,ncum
2878!AC!          ftra(il,i,j)=0.0
2879!AC!        enddo
2880!AC!       enddo
2881!AC!      enddo
2882! print*,'cv3_yield initialisation 3'
2883  DO i = 1, nl
2884    DO il = 1, ncum
2885      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
2886      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
2887    END DO
2888  END DO
2889
2890
2891
2892! ***  calculate surface precipitation in mm/day     ***
2893
2894  DO il = 1, ncum
2895    IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. iflag(il)<=1) THEN
2896      IF (cvflag_ice) THEN
2897        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*(water(il,1)+ice(il,1)) &
2898                              *86400.*1000./(rowl*grav)
2899      ELSE
2900        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*water(il, 1) &
2901                              *86400.*1000./(rowl*grav)
2902      END IF
2903    END IF
2904  END DO
2905! print*,'cv3_yield apres calcul precip'
2906
2907
2908! ===  calculate vertical profile of  precipitation in kg/m2/s  ===
2909
2910  DO i = 1, nl
2911    DO il = 1, ncum
2912      IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
2913        IF (cvflag_ice) THEN
2914          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*(water(il,i)+ice(il,i))/grav
2915        ELSE
2916          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*water(il, i)/grav
2917        END IF
2918      END IF
2919    END DO
2920  END DO
2921
2922
2923! ***  Calculate downdraft velocity scale    ***
2924! ***  NE PAS UTILISER POUR L'INSTANT ***
2925
2926!!      do il=1,ncum
2927!!        wd(il)=betad*abs(mp(il,icb(il)))*0.01*rrd*t(il,icb(il)) &
2928!!                                       /(sigd(il)*p(il,icb(il)))
2929!!      enddo
2930
2931
2932! ***  calculate tendencies of lowest level potential temperature  ***
2933! ***                      and mixing ratio                        ***
2934
2935  DO il = 1, ncum
2936    work(il) = 1.0/(ph(il,1)-ph(il,2))
2937    cbmf(il) = 0.0
2938  END DO
2939
2940  DO k = 2, nl
2941    DO il = 1, ncum
2942      IF (k>=icb(il)) THEN
2943        cbmf(il) = cbmf(il) + m(il, k)
2944      END IF
2945    END DO
2946  END DO
2947
2948!    print*,'cv3_yield avant ft'
2949! am is the part of cbmf taken from the first level
2950  DO il = 1, ncum
2951    am(il) = cbmf(il)*wghti(il, 1)
2952  END DO
2953
2954  DO il = 1, ncum
2955    IF (iflag(il)<=1) THEN
2956! convect3      if((0.1*dpinv*am).ge.delti)iflag(il)=4
2957!JYG  Correction pour conserver l'eau
2958! cc       ft(il,1)=-0.5*lvcp(il,1)*sigd(il)*(evap(il,1)+evap(il,2))          !precip
2959      IF (cvflag_ice) THEN
2960        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1) - &
2961                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)*faci(il, 1) - &
2962                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*(fondue(il,1)*wt(il,1)) / &
2963                       (100.*(ph(il,1)-ph(il,2)))                             !precip
2964      ELSE
2965        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)
2966      END IF
2967
2968      ft(il, 1) = ft(il, 1) - 0.009*grav*sigd(il)*mp(il, 2)*t_wake(il, 1)*b(il, 1)*work(il)
2969
2970      IF (cvflag_ice) THEN
2971        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
2972                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1) + &
2973                                0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(ci-cpd)*ice(il, 2) * &
2974                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
2975      ELSE
2976        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
2977                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
2978      END IF
2979
2980      ftd(il, 1) = ft(il, 1)                                                  ! fin precip
2981
2982      IF ((0.01*grav*work(il)*am(il))>=delti) iflag(il) = 1 !consist vect
2983      ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*am(il) * &
2984                                   (t(il,2)-t(il,1)+(gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1))
2985    END IF ! iflag
2986  END DO
2987
2988
2989  DO j = 2, nl
2990    IF (iflag_mix>0) THEN
2991      DO il = 1, ncum
2992! FH WARNING a modifier :
2993        cpinv = 0.
2994! cpinv=1.0/cpn(il,1)
2995        IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
2996          ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1) * &
2997                     (hent(il,j,1)-h(il,1)+t(il,1)*(cpv-cpd)*(rr(il,1)-qent(il,j,1)))*cpinv
2998        END IF ! j
2999      END DO
3000    END IF
3001  END DO
3002! fin sature
3003
3004
3005  DO il = 1, ncum
3006    IF (iflag(il)<=1) THEN
3007!JYG1  Correction pour mieux conserver l'eau (conformite avec CONVECT4.3)
3008      fr(il, 1) = 0.01*grav*mp(il, 2)*(rp(il,2)-rr_wake(il,1))*work(il) + &
3009                  sigd(il)*evap(il, 1)
3010!!!                  sigd(il)*0.5*(evap(il,1)+evap(il,2))
3011
3012      fqd(il, 1) = fr(il, 1) !precip
3013
3014      fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*am(il)*(rr(il,2)-rr(il,1))*work(il)        !sature
3015
3016      fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(up(il,2)-u(il,1)) + &
3017                                                  am(il)*(u(il,2)-u(il,1)))
3018      fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(vp(il,2)-v(il,1)) + &
3019                                                  am(il)*(v(il,2)-v(il,1)))
3020    END IF ! iflag
3021  END DO ! il
3022
3023
3024!AC!     do j=1,ntra
3025!AC!      do il=1,ncum
3026!AC!       if (iflag(il) .le. 1) then
3027!AC!       if (cvflag_grav) then
3028!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.01*grav*work(il)
3029!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3030!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3031!AC!       else
3032!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.1*work(il)
3033!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3034!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3035!AC!       endif
3036!AC!       endif  ! iflag
3037!AC!      enddo
3038!AC!     enddo
3039
3040  DO j = 2, nl
3041    DO il = 1, ncum
3042      IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3043        fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
3044        fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(uent(il,j,1)-u(il,1))
3045        fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(vent(il,j,1)-v(il,1))
3046      END IF ! j
3047    END DO
3048  END DO
3049
3050!AC!      do k=1,ntra
3051!AC!       do j=2,nl
3052!AC!        do il=1,ncum
3053!AC!         if (j.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3054!AC!
3055!AC!          if (cvflag_grav) then
3056!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)
3057!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3058!AC!          else
3059!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.1*work(il)*ment(il,j,1)
3060!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3061!AC!          endif
3062!AC!
3063!AC!         endif
3064!AC!        enddo
3065!AC!       enddo
3066!AC!      enddo
3067! print*,'cv3_yield apres ft'
3068
3069! ***  calculate tendencies of potential temperature and mixing ratio  ***
3070! ***               at levels above the lowest level                   ***
3071
3072! ***  first find the net saturated updraft and downdraft mass fluxes  ***
3073! ***                      through each level                          ***
3074
3075
3076  DO i = 2, nl + 1 ! newvecto: mettre nl au lieu nl+1?
3077
3078    num1 = 0
3079    DO il = 1, ncum
3080      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) num1 = num1 + 1
3081    END DO
3082    IF (num1<=0) GO TO 500
3083
3084    CALL zilch(amp1, ncum)
3085    CALL zilch(ad, ncum)
3086
3087    DO k = 1, nl + 1
3088      DO il = 1, ncum
3089        IF (i>=icb(il)) THEN
3090          IF (k>=i+1 .AND. k<=(inb(il)+1)) THEN
3091            amp1(il) = amp1(il) + m(il, k)
3092          END IF
3093        ELSE
3094! AMP1 is the part of cbmf taken from layers I and lower
3095          IF (k<=i) THEN
3096            amp1(il) = amp1(il) + cbmf(il)*wghti(il, k)
3097          END IF
3098        END IF
3099      END DO
3100    END DO
3101
3102    DO k = 1, i
3103      DO j = i + 1, nl + 1
3104        DO il = 1, ncum
3105          IF (i<=inb(il) .AND. j<=(inb(il)+1)) THEN
3106            amp1(il) = amp1(il) + ment(il, k, j)
3107          END IF
3108        END DO
3109      END DO
3110    END DO
3111
3112    DO k = 1, i - 1
3113      DO j = i, nl + 1 ! newvecto: nl au lieu nl+1?
3114        DO il = 1, ncum
3115          IF (i<=inb(il) .AND. j<=inb(il)) THEN
3116            ad(il) = ad(il) + ment(il, j, k)
3117          END IF
3118        END DO
3119      END DO
3120    END DO
3121
3122    DO il = 1, ncum
3123      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3124        dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3125        cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3126
3127! convect3      if((0.1*dpinv*amp1).ge.delti)iflag(il)=4
3128        IF ((0.01*grav*dpinv*amp1(il))>=delti) iflag(il) = 1 ! vecto
3129
3130! precip
3131! cc       ft(il,i)= -0.5*sigd(il)*lvcp(il,i)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
3132        IF (cvflag_ice) THEN
3133          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i) - &
3134                       sigd(il)*lfcp(il, i)*evap(il, i)*faci(il, i) - &
3135                       sigd(il)*lfcp(il, i)*fondue(il, i)*wt(il, i)/(100.*(p(il,i-1)-p(il,i)))
3136        ELSE
3137          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i)
3138        END IF
3139
3140        rat = cpn(il, i-1)*cpinv
3141
3142        ft(il, i) = ft(il, i) - 0.009*grav*sigd(il) * &
3143                     (mp(il,i+1)*t_wake(il,i)*b(il,i)-mp(il,i)*t_wake(il,i-1)*rat*b(il,i-1))*dpinv
3144        IF (cvflag_ice) THEN
3145          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
3146                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv + &
3147                                  0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(ci-cpd)*ice(il, i+1) * &
3148                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv
3149        ELSE
3150          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
3151                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv* &
3152            cpinv
3153        END IF
3154
3155        ftd(il, i) = ft(il, i)
3156! fin precip
3157
3158! sature
3159        ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv * &
3160                     (amp1(il)*(t(il,i+1)-t(il,i) + (gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv) - &
3161                      ad(il)*(t(il,i)-t(il,i-1)+(gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv))
3162
3163
3164        IF (iflag_mix==0) THEN
3165          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, i, i)*(hp(il,i)-h(il,i) + &
3166                                    t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,i,i)))*cpinv
3167        END IF
3168
3169
3170
3171! sb: on ne fait pas encore la correction permettant de mieux
3172! conserver l'eau:
3173!JYG: correction permettant de mieux conserver l'eau:
3174! cc         fr(il,i)=0.5*sigd(il)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
3175        fr(il, i) = sigd(il)*evap(il, i) + 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(rp(il,i+1)-rr_wake(il,i)) - &
3176                                                      mp(il,i)*(rp(il,i)-rr_wake(il,i-1)))*dpinv
3177        fqd(il, i) = fr(il, i)                                                                     ! precip
3178
3179        fu(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(up(il,i+1)-u(il,i)) - &
3180                               mp(il,i)*(up(il,i)-u(il,i-1)))*dpinv
3181        fv(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(vp(il,i+1)-v(il,i)) - &
3182                               mp(il,i)*(vp(il,i)-v(il,i-1)))*dpinv
3183
3184
3185        fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(rr(il,i+1)-rr(il,i)) - &
3186                                                 ad(il)*(rr(il,i)-rr(il,i-1)))
3187        fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(u(il,i+1)-u(il,i)) - &
3188                                                 ad(il)*(u(il,i)-u(il,i-1)))
3189        fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(v(il,i+1)-v(il,i)) - &
3190                                                 ad(il)*(v(il,i)-v(il,i-1)))
3191
3192      END IF ! i
3193    END DO
3194
3195!AC!      do k=1,ntra
3196!AC!       do il=1,ncum
3197!AC!        if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3198!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3199!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
3200!AC!         if (cvflag_grav) then
3201!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.01*grav*dpinv
3202!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
3203!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
3204!AC!         else
3205!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.1*dpinv
3206!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
3207!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
3208!AC!         endif
3209!AC!        endif
3210!AC!       enddo
3211!AC!      enddo
3212
3213    DO k = 1, i - 1
3214
3215      DO il = 1, ncum
3216        awat(il) = elij(il, k, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
3217        awat(il) = max(awat(il), 0.0)
3218      END DO
3219
3220      IF (iflag_mix/=0) THEN
3221        DO il = 1, ncum
3222          IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3223            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3224            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3225            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3226                 (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)+awat(il)-qent(il,k,i)))*cpinv
3227!
3228!
3229          END IF ! i
3230        END DO
3231      END IF
3232
3233      DO il = 1, ncum
3234        IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3235          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3236          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3237          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3238                                                       (qent(il,k,i)-awat(il)-rr(il,i))
3239          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
3240          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
3241
3242! (saturated updrafts resulting from mixing)                                   ! cld
3243          qcond(il, i) = qcond(il, i) + (elij(il,k,i)-awat(il))                ! cld
3244          qtment(il, i) = qtment(il, i) + qent(il,k,i)                         ! cld
3245          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                   ! cld
3246        END IF ! i
3247      END DO
3248    END DO
3249
3250!AC!      do j=1,ntra
3251!AC!       do k=1,i-1
3252!AC!        do il=1,ncum
3253!AC!         if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3254!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3255!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
3256!AC!          if (cvflag_grav) then
3257!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
3258!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3259!AC!          else
3260!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
3261!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3262!AC!          endif
3263!AC!         endif
3264!AC!        enddo
3265!AC!       enddo
3266!AC!      enddo
3267
3268    DO k = i, nl + 1
3269
3270      IF (iflag_mix/=0) THEN
3271        DO il = 1, ncum
3272          IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3273            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3274            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3275            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3276                  (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,k,i)))*cpinv
3277
3278
3279          END IF ! i
3280        END DO
3281      END IF
3282
3283      DO il = 1, ncum
3284        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3285          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3286          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3287
3288          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(qent(il,k,i)-rr(il,i))
3289          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
3290          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
3291        END IF ! i and k
3292      END DO
3293    END DO
3294
3295!AC!      do j=1,ntra
3296!AC!       do k=i,nl+1
3297!AC!        do il=1,ncum
3298!AC!         if (i.le.inb(il) .and. k.le.inb(il)
3299!AC!     $                .and. iflag(il) .le. 1) then
3300!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3301!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
3302!AC!          if (cvflag_grav) then
3303!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
3304!AC!     :         *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3305!AC!          else
3306!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
3307!AC!     :             *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3308!AC!          endif
3309!AC!         endif ! i and k
3310!AC!        enddo
3311!AC!       enddo
3312!AC!      enddo
3313
3314! sb: interface with the cloud parameterization:                               ! cld
3315
3316    DO k = i + 1, nl
3317      DO il = 1, ncum
3318        IF (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
3319! (saturated downdrafts resulting from mixing)                                 ! cld
3320          qcond(il, i) = qcond(il, i) + elij(il, k, i)                         ! cld
3321          qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                          ! cld
3322          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                   ! cld
3323        END IF ! cld
3324      END DO ! cld
3325    END DO ! cld
3326
3327! (particular case: no detraining level is found)                              ! cld
3328    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
3329      IF (i<=inb(il) .AND. nent(il,i)==0 .AND. iflag(il)<=1) THEN              ! cld
3330        qcond(il, i) = qcond(il, i) + (1.-ep(il,i))*clw(il, i)                 ! cld
3331        qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                          ! cld
3332        nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                     ! cld
3333      END IF                                                                   ! cld
3334    END DO                                                                     ! cld
3335
3336    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
3337      IF (i<=inb(il) .AND. nqcond(il,i)/=0 .AND. iflag(il)<=1) THEN            ! cld
3338        qcond(il, i) = qcond(il, i)/nqcond(il, i)                              ! cld
3339        qtment(il, i) = qtment(il,i)/nqcond(il, i)                             ! cld
3340      END IF                                                                   ! cld
3341    END DO
3342
3343!AC!      do j=1,ntra
3344!AC!       do il=1,ncum
3345!AC!        if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3346!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3347!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
3348!AC!
3349!AC!         if (cvflag_grav) then
3350!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv
3351!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
3352!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
3353!AC!         else
3354!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv
3355!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
3356!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
3357!AC!         endif
3358!AC!        endif ! i
3359!AC!       enddo
3360!AC!      enddo
3361
3362
3363500 END DO
3364
3365!JYG<
3366!Conservation de l'eau
3367!   sumdq = 0.
3368!   DO k = 1, nl
3369!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3370!   END DO
3371!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 500, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3372!JYG>
3373! ***   move the detrainment at level inb down to level inb-1   ***
3374! ***        in such a way as to preserve the vertically        ***
3375! ***          integrated enthalpy and water tendencies         ***
3376
3377! Correction bug le 18-03-09
3378  DO il = 1, ncum
3379    IF (iflag(il)<=1) THEN
3380      ax = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))* &
3381           (hp(il,inb(il))-h(il,inb(il))+t(il,inb(il))*(cpv-cpd)*(rr(il,inb(il))-qent(il,inb(il),inb(il))))/ &
3382                                (cpn(il,inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1)))
3383      ft(il, inb(il)) = ft(il, inb(il)) - ax
3384      ft(il, inb(il)-1) = ft(il, inb(il)-1) + ax*cpn(il, inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3385                              (cpn(il,inb(il)-1)*(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il))))
3386
3387      bx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(qent(il,inb(il),inb(il))-rr(il,inb(il)))/ &
3388                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3389      fr(il, inb(il)) = fr(il, inb(il)) - bx
3390      fr(il, inb(il)-1) = fr(il, inb(il)-1) + bx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3391                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3392
3393      cx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(uent(il,inb(il),inb(il))-u(il,inb(il)))/ &
3394                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3395      fu(il, inb(il)) = fu(il, inb(il)) - cx
3396      fu(il, inb(il)-1) = fu(il, inb(il)-1) + cx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3397                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3398
3399      dx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(vent(il,inb(il),inb(il))-v(il,inb(il)))/ &
3400                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3401      fv(il, inb(il)) = fv(il, inb(il)) - dx
3402      fv(il, inb(il)-1) = fv(il, inb(il)-1) + dx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3403                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3404    END IF !iflag
3405  END DO
3406
3407!JYG<
3408!Conservation de l'eau
3409!   sumdq = 0.
3410!   DO k = 1, nl
3411!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3412!   END DO
3413!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 503, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3414!JYG>
3415
3416!AC!      do j=1,ntra
3417!AC!       do il=1,ncum
3418!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
3419!AC!    IF (cvflag_grav) then
3420!AC!        ex=0.01*grav*ment(il,inb(il),inb(il))
3421!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
3422!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3423!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
3424!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
3425!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3426!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3427!AC!    else
3428!AC!        ex=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))
3429!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
3430!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3431!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
3432!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
3433!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3434!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3435!AC!        ENDIF   !cvflag grav
3436!AC!        ENDIF    !iflag
3437!AC!       enddo
3438!AC!      enddo
3439
3440
3441! ***    homogenize tendencies below cloud base    ***
3442
3443
3444  DO il = 1, ncum
3445    asum(il) = 0.0
3446    bsum(il) = 0.0
3447    csum(il) = 0.0
3448    dsum(il) = 0.0
3449    esum(il) = 0.0
3450    fsum(il) = 0.0
3451    gsum(il) = 0.0
3452    hsum(il) = 0.0
3453  END DO
3454
3455!do i=1,nl
3456!do il=1,ncum
3457!th_wake(il,i)=t_wake(il,i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp
3458!enddo
3459!enddo
3460
3461  DO i = 1, nl
3462    DO il = 1, ncum
3463      IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3464!jyg  Saturated part : use T profile
3465        asum(il) = asum(il) + (ft(il,i)-ftd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3466!jyg<20140311
3467!Correction pour conserver l eau
3468        IF (ok_conserv_q) THEN
3469          bsum(il) = bsum(il) + (fr(il,i)-fqd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3470          csum(il) = csum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3471
3472        ELSE
3473          bsum(il)=bsum(il)+(fr(il,i)-fqd(il,i))*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
3474                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3475          csum(il)=csum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
3476                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3477        ENDIF ! (ok_conserv_q)
3478!jyg>
3479        dsum(il) = dsum(il) + t(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th(il, i)
3480!jyg  Unsaturated part : use T_wake profile
3481        esum(il) = esum(il) + ftd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3482!jyg<20140311
3483!Correction pour conserver l eau
3484        IF (ok_conserv_q) THEN
3485          fsum(il) = fsum(il) + fqd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3486          gsum(il) = gsum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3487        ELSE
3488          fsum(il)=fsum(il)+fqd(il,i)*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
3489                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3490          gsum(il)=gsum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
3491                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3492        ENDIF ! (ok_conserv_q)
3493!jyg>
3494        hsum(il) = hsum(il) + t_wake(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th_wake(il, i)
3495      END IF
3496    END DO
3497  END DO
3498
3499!!!!      do 700 i=1,icb(il)-1
3500  DO i = 1, nl
3501    DO il = 1, ncum
3502      IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3503        ftd(il, i) = esum(il)*t_wake(il, i)/(th_wake(il,i)*hsum(il))
3504        fqd(il, i) = fsum(il)/gsum(il)
3505        ft(il, i) = ftd(il, i) + asum(il)*t(il, i)/(th(il,i)*dsum(il))
3506        fr(il, i) = fqd(il, i) + bsum(il)/csum(il)
3507      END IF
3508    END DO
3509  END DO
3510
3511!jyg<
3512!Conservation de l'eau
3513!!  sumdq = 0.
3514!!  DO k = 1, nl
3515!!    sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3516!!  END DO
3517!!  PRINT *, 'cv3_yield, apres hom, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3518!jyg>
3519
3520
3521! ***   Check that moisture stays positive. If not, scale tendencies
3522! in order to ensure moisture positivity
3523  DO il = 1, ncum
3524    alpha_qpos(il) = 1.
3525    IF (iflag(il)<=1) THEN
3526      IF (fr(il,1)<=0.) THEN
3527        alpha_qpos(il) = max(alpha_qpos(il), (-delt*fr(il,1))/(s_wake(il)*rr_wake(il,1)+(1.-s_wake(il))*rr(il,1)))
3528      END IF
3529    END IF
3530  END DO
3531  DO i = 2, nl
3532    DO il = 1, ncum
3533      IF (iflag(il)<=1) THEN
3534        IF (fr(il,i)<=0.) THEN
3535          alpha_qpos1(il) = max(1., (-delt*fr(il,i))/(s_wake(il)*rr_wake(il,i)+(1.-s_wake(il))*rr(il,i)))
3536          IF (alpha_qpos1(il)>=alpha_qpos(il)) alpha_qpos(il) = alpha_qpos1(il)
3537        END IF
3538      END IF
3539    END DO
3540  END DO
3541  DO il = 1, ncum
3542    IF (iflag(il)<=1 .AND. alpha_qpos(il)>1.001) THEN
3543      alpha_qpos(il) = alpha_qpos(il)*1.1
3544    END IF
3545  END DO
3546  DO il = 1, ncum
3547    IF (iflag(il)<=1) THEN
3548      sigd(il) = sigd(il)/alpha_qpos(il)
3549      precip(il) = precip(il)/alpha_qpos(il)
3550    END IF
3551  END DO
3552  DO i = 1, nl
3553    DO il = 1, ncum
3554      IF (iflag(il)<=1) THEN
3555        fr(il, i) = fr(il, i)/alpha_qpos(il)
3556        ft(il, i) = ft(il, i)/alpha_qpos(il)
3557        fqd(il, i) = fqd(il, i)/alpha_qpos(il)
3558        ftd(il, i) = ftd(il, i)/alpha_qpos(il)
3559        fu(il, i) = fu(il, i)/alpha_qpos(il)
3560        fv(il, i) = fv(il, i)/alpha_qpos(il)
3561        m(il, i) = m(il, i)/alpha_qpos(il)
3562        mp(il, i) = mp(il, i)/alpha_qpos(il)
3563        Vprecip(il, i) = vprecip(il, i)/alpha_qpos(il)
3564      END IF
3565    END DO
3566  END DO
3567  DO i = 1, nl
3568    DO j = 1, nl
3569      DO il = 1, ncum
3570        IF (iflag(il)<=1) THEN
3571          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)/alpha_qpos(il)
3572        END IF
3573      END DO
3574    END DO
3575  END DO
3576
3577!AC!      DO j = 1,ntra
3578!AC!      DO i = 1,nl
3579!AC!       DO il = 1,ncum
3580!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
3581!AC!         ftra(il,i,j) = ftra(il,i,j)/alpha_qpos(il)
3582!AC!        ENDIF
3583!AC!       ENDDO
3584!AC!      ENDDO
3585!AC!      ENDDO
3586
3587
3588! ***           reset counter and return           ***
3589
3590  DO il = 1, ncum
3591    sig(il, nd) = 2.0
3592  END DO
3593
3594
3595  DO i = 1, nd
3596    DO il = 1, ncum
3597      upwd(il, i) = 0.0
3598      dnwd(il, i) = 0.0
3599    END DO
3600  END DO
3601
3602  DO i = 1, nl
3603    DO il = 1, ncum
3604      dnwd0(il, i) = -mp(il, i)
3605    END DO
3606  END DO
3607  DO i = nl + 1, nd
3608    DO il = 1, ncum
3609      dnwd0(il, i) = 0.
3610    END DO
3611  END DO
3612
3613
3614  DO i = 1, nl
3615    DO il = 1, ncum
3616      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
3617        upwd(il, i) = 0.0
3618        dnwd(il, i) = 0.0
3619      END IF
3620    END DO
3621  END DO
3622
3623  DO i = 1, nl
3624    DO k = 1, nl
3625      DO il = 1, ncum
3626        up1(il, k, i) = 0.0
3627        dn1(il, k, i) = 0.0
3628      END DO
3629    END DO
3630  END DO
3631
3632  DO i = 1, nl
3633    DO k = i, nl
3634      DO n = 1, i - 1
3635        DO il = 1, ncum
3636          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
3637            up1(il, k, i) = up1(il, k, i) + ment(il, n, k)
3638            dn1(il, k, i) = dn1(il, k, i) - ment(il, k, n)
3639          END IF
3640        END DO
3641      END DO
3642    END DO
3643  END DO
3644
3645  DO i = 1, nl
3646    DO k = 1, nl
3647      DO il = 1, ncum
3648        IF (i>=icb(il)) THEN
3649          IF (k>=i .AND. k<=(inb(il))) THEN
3650            upwd(il, i) = upwd(il, i) + m(il, k)
3651          END IF
3652        ELSE
3653          IF (k<i) THEN
3654            upwd(il, i) = upwd(il, i) + cbmf(il)*wghti(il, k)
3655          END IF
3656        END IF
3657! c        print *,'cbmf',il,i,k,cbmf(il),wghti(il,k)
3658      END DO
3659    END DO
3660  END DO
3661
3662  DO i = 2, nl
3663    DO k = i, nl
3664      DO il = 1, ncum
3665! test         if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
3666        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
3667          upwd(il, i) = upwd(il, i) + up1(il, k, i)
3668          dnwd(il, i) = dnwd(il, i) + dn1(il, k, i)
3669        END IF
3670! c         print *,'upwd',il,i,k,inb(il),upwd(il,i),m(il,k),up1(il,k,i)
3671      END DO
3672    END DO
3673  END DO
3674
3675
3676!!!!      DO il=1,ncum
3677!!!!      do i=icb(il),inb(il)
3678!!!!
3679!!!!      upwd(il,i)=0.0
3680!!!!      dnwd(il,i)=0.0
3681!!!!      do k=i,inb(il)
3682!!!!      up1=0.0
3683!!!!      dn1=0.0
3684!!!!      do n=1,i-1
3685!!!!      up1=up1+ment(il,n,k)
3686!!!!      dn1=dn1-ment(il,k,n)
3687!!!!      enddo
3688!!!!      upwd(il,i)=upwd(il,i)+m(il,k)+up1
3689!!!!      dnwd(il,i)=dnwd(il,i)+dn1
3690!!!!      enddo
3691!!!!      enddo
3692!!!!
3693!!!!      ENDDO
3694
3695! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
3696! determination de la variation de flux ascendant entre
3697! deux niveau non dilue mip
3698! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
3699
3700  DO i = 1, nl
3701    DO il = 1, ncum
3702      mip(il, i) = m(il, i)
3703    END DO
3704  END DO
3705
3706  DO i = nl + 1, nd
3707    DO il = 1, ncum
3708      mip(il, i) = 0.
3709    END DO
3710  END DO
3711
3712  DO i = 1, nd
3713    DO il = 1, ncum
3714      ma(il, i) = 0
3715    END DO
3716  END DO
3717
3718  DO i = 1, nl
3719    DO j = i, nl
3720      DO il = 1, ncum
3721        ma(il, i) = ma(il, i) + m(il, j)
3722      END DO
3723    END DO
3724  END DO
3725
3726  DO i = nl + 1, nd
3727    DO il = 1, ncum
3728      ma(il, i) = 0.
3729    END DO
3730  END DO
3731
3732  DO i = 1, nl
3733    DO il = 1, ncum
3734      IF (i<=(icb(il)-1)) THEN
3735        ma(il, i) = 0
3736      END IF
3737    END DO
3738  END DO
3739
3740! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
3741! icb represente de niveau ou se trouve la
3742! base du nuage , et inb le top du nuage
3743! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
3744
3745  DO i = 1, nd
3746    DO il = 1, ncum
3747      mke(il, i) = upwd(il, i) + dnwd(il, i)
3748    END DO
3749  END DO
3750
3751  DO i = 1, nd
3752    DO il = 1, ncum
3753      rdcp = (rrd*(1.-rr(il,i))-rr(il,i)*rrv)/(cpd*(1.-rr(il,i))+rr(il,i)*cpv)
3754      tls(il, i) = t(il, i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp
3755      tps(il, i) = tp(il, i)
3756    END DO
3757  END DO
3758
3759
3760! *** diagnose the in-cloud mixing ratio   ***                       ! cld
3761! ***           of condensed water         ***                       ! cld
3762!! cld                                                               
3763                                                                     
3764  DO i = 1, nd                                                       ! cld
3765    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
3766      mac(il, i) = 0.0                                               ! cld
3767      wa(il, i) = 0.0                                                ! cld
3768      siga(il, i) = 0.0                                              ! cld
3769      sax(il, i) = 0.0                                               ! cld
3770    END DO                                                           ! cld
3771  END DO                                                             ! cld
3772                                                                     
3773  DO i = minorig, nl                                                 ! cld
3774    DO k = i + 1, nl + 1                                             ! cld
3775      DO il = 1, ncum                                                ! cld
3776        IF (i<=inb(il) .AND. k<=(inb(il)+1) .AND. iflag(il)<=1) THEN ! cld
3777          mac(il, i) = mac(il, i) + m(il, k)                         ! cld
3778        END IF                                                       ! cld
3779      END DO                                                         ! cld
3780    END DO                                                           ! cld
3781  END DO                                                             ! cld
3782
3783  DO i = 1, nl                                                       ! cld
3784    DO j = 1, i                                                      ! cld
3785      DO il = 1, ncum                                                ! cld
3786        IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                        ! cld
3787            .AND. j>=icb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN                ! cld
3788          sax(il, i) = sax(il, i) + rrd*(tvp(il,j)-tv(il,j)) &       ! cld
3789            *(ph(il,j)-ph(il,j+1))/p(il, j)                          ! cld
3790        END IF                                                       ! cld
3791      END DO                                                         ! cld
3792    END DO                                                           ! cld
3793  END DO                                                             ! cld
3794
3795  DO i = 1, nl                                                       ! cld
3796    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
3797      IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                          ! cld
3798          .AND. sax(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
3799        wa(il, i) = sqrt(2.*sax(il,i))                               ! cld
3800      END IF                                                         ! cld
3801    END DO                                                           ! cld
3802  END DO 
3803                                                           ! cld
3804  DO i = 1, nl 
3805
3806! 14/01/15 AJ je remets les parties manquantes cf JYG
3807! Initialize sument to 0
3808
3809    DO il = 1,ncum
3810     sument(il) = 0.
3811    ENDDO
3812
3813! Sum mixed mass fluxes in sument
3814
3815    DO k = 1,nl
3816      DO il = 1,ncum
3817        IF  (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN   ! cld
3818          sument(il) =sument(il) + abs(ment(il,k,i))
3819        ENDIF
3820      ENDDO     ! il
3821    ENDDO       ! k
3822
3823! 14/01/15 AJ delta n'a rien à faire là...                                                 
3824    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
3825      IF (wa(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) &                         ! cld
3826        siga(il, i) = mac(il, i)/(coefw_cld_cv*wa(il, i)) &          ! cld
3827        *rrd*tvp(il, i)/p(il, i)/100.                                ! cld
3828
3829      siga(il, i) = min(siga(il,i), 1.0)                             ! cld
3830
3831! IM cf. FH
3832! 14/01/15 AJ ne correspond pas à ce qui a été codé par JYG et SB           
3833                                                         
3834      IF (iflag_clw==0) THEN                                         ! cld
3835        qcondc(il, i) = siga(il, i)*clw(il, i)*(1.-ep(il,i)) &       ! cld
3836          +(1.-siga(il,i))*qcond(il, i)                              ! cld
3837
3838
3839        sigment(il,i)=sument(il)*tau_cld_cv/(ph(il,i)-ph(il,i+1))    ! cld
3840        sigment(il, i) = min(1.e-4+sigment(il,i), 1.0 - siga(il,i))  ! cld
3841        qtc(il, i) = (siga(il,i)*qnk(il)+sigment(il,i)*qtment(il,i)) & ! cld
3842                     /(siga(il,i)+sigment(il,i))                     ! cld
3843        sigt(il,i) = sigment(il, i) + siga(il, i)
3844
3845!        qtc(il, i) = siga(il,i)*qnk(il)+(1.-siga(il,i))*qtment(il,i) ! cld
3846!     print*,'BIGAUSSIAN CONV',siga(il,i),sigment(il,i),qtc(il,i) 
3847               
3848      ELSE IF (iflag_clw==1) THEN                                    ! cld
3849        qcondc(il, i) = qcond(il, i)                                 ! cld
3850        qtc(il,i) = qtment(il,i)                                     ! cld
3851      END IF                                                         ! cld
3852
3853    END DO                                                           ! cld
3854  END DO
3855! print*,'cv3_yield fin'
3856
3857  RETURN
3858END SUBROUTINE cv3_yield
3859
3860!AC! et !RomP >>>
3861SUBROUTINE cv3_tracer(nloc, len, ncum, nd, na, &
3862                      ment, sigij, da, phi, phi2, d1a, dam, &
3863                      ep, Vprecip, elij, clw, epmlmMm, eplaMm, &
3864                      icb, inb)
3865  IMPLICIT NONE
3866
3867  include "cv3param.h"
3868
3869!inputs:
3870  INTEGER ncum, nd, na, nloc, len
3871  REAL ment(nloc, na, na), sigij(nloc, na, na)
3872  REAL clw(nloc, nd), elij(nloc, na, na)
3873  REAL ep(nloc, na)
3874  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
3875  REAL Vprecip(nloc, nd+1)
3876!ouputs:
3877  REAL da(nloc, na), phi(nloc, na, na)
3878  REAL phi2(nloc, na, na)
3879  REAL d1a(nloc, na), dam(nloc, na)
3880  REAL epmlmMm(nloc, na, na), eplaMm(nloc, na)
3881! variables pour tracer dans precip de l'AA et des mel
3882!local variables:
3883  INTEGER i, j, k
3884  REAL epm(nloc, na, na)
3885
3886! variables d'Emanuel : du second indice au troisieme
3887! --->    tab(i,k,j) -> de l origine k a l arrivee j
3888! ment, sigij, elij
3889! variables personnelles : du troisieme au second indice
3890! --->    tab(i,j,k) -> de k a j
3891! phi, phi2
3892
3893! initialisations
3894
3895  da(:, :) = 0.
3896  d1a(:, :) = 0.
3897  dam(:, :) = 0.
3898  epm(:, :, :) = 0.
3899  eplaMm(:, :) = 0.
3900  epmlmMm(:, :, :) = 0.
3901  phi(:, :, :) = 0.
3902  phi2(:, :, :) = 0.
3903
3904! fraction deau condensee dans les melanges convertie en precip : epm
3905! et eau condensée précipitée dans masse d'air saturé : l_m*dM_m/dzdz.dzdz
3906  DO j = 1, na
3907    DO k = 1, na
3908      DO i = 1, ncum
3909        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. &
3910!!jyg              j.ge.k.and.j.le.inb(i)) then
3911!!jyg             epm(i,j,k)=1.-(1.-ep(i,j))*clw(i,j)/elij(i,k,j)
3912            j>k .AND. j<=inb(i)) THEN
3913          epm(i, j, k) = 1. - (1.-ep(i,j))*clw(i, j)/max(elij(i,k,j), 1.E-16)
3914!!
3915          epm(i, j, k) = max(epm(i,j,k), 0.0)
3916        END IF
3917      END DO
3918    END DO
3919  END DO
3920
3921
3922  DO j = 1, na
3923    DO k = 1, na
3924      DO i = 1, ncum
3925        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i)) THEN
3926          eplaMm(i, j) = eplamm(i, j) + &
3927                         ep(i, j)*clw(i, j)*ment(i, j, k)*(1.-sigij(i,j,k))
3928        END IF
3929      END DO
3930    END DO
3931  END DO
3932
3933  DO j = 1, na
3934    DO k = 1, j - 1
3935      DO i = 1, ncum
3936        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. j<=inb(i)) THEN
3937          epmlmMm(i, j, k) = epm(i, j, k)*elij(i, k, j)*ment(i, k, j)
3938        END IF
3939      END DO
3940    END DO
3941  END DO
3942
3943! matrices pour calculer la tendance des concentrations dans cvltr.F90
3944  DO j = 1, na
3945    DO k = 1, na
3946      DO i = 1, ncum
3947        da(i, j) = da(i, j) + (1.-sigij(i,k,j))*ment(i, k, j)
3948        phi(i, j, k) = sigij(i, k, j)*ment(i, k, j)
3949        d1a(i, j) = d1a(i, j) + ment(i, k, j)*ep(i, k)*(1.-sigij(i,k,j))
3950        IF (k<=j) THEN
3951          dam(i, j) = dam(i, j) + ment(i, k, j)*epm(i, k, j)*(1.-ep(i,k))*(1.-sigij(i,k,j))
3952          phi2(i, j, k) = phi(i, j, k)*epm(i, j, k)
3953        END IF
3954      END DO
3955    END DO
3956  END DO
3957
3958  RETURN
3959END SUBROUTINE cv3_tracer
3960!AC! et !RomP <<<
3961
3962SUBROUTINE cv3_uncompress(nloc, len, ncum, nd, ntra, idcum, &
3963                          iflag, &
3964                          precip, sig, w0, &
3965                          ft, fq, fu, fv, ftra, &
3966                          Ma, upwd, dnwd, dnwd0, qcondc, wd, cape, &
3967                          iflag1, &
3968                          precip1, sig1, w01, &
3969                          ft1, fq1, fu1, fv1, ftra1, &
3970                          Ma1, upwd1, dnwd1, dnwd01, qcondc1, wd1, cape1)
3971  IMPLICIT NONE
3972
3973  include "cv3param.h"
3974
3975!inputs:
3976  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
3977  INTEGER idcum(nloc)
3978  INTEGER iflag(nloc)
3979  REAL precip(nloc)
3980  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
3981  REAL ft(nloc, nd), fq(nloc, nd), fu(nloc, nd), fv(nloc, nd)
3982  REAL ftra(nloc, nd, ntra)
3983  REAL ma(nloc, nd)
3984  REAL upwd(nloc, nd), dnwd(nloc, nd), dnwd0(nloc, nd)
3985  REAL qcondc(nloc, nd)
3986  REAL wd(nloc), cape(nloc)
3987
3988!outputs:
3989  INTEGER iflag1(len)
3990  REAL precip1(len)
3991  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
3992  REAL ft1(len, nd), fq1(len, nd), fu1(len, nd), fv1(len, nd)
3993  REAL ftra1(len, nd, ntra)
3994  REAL ma1(len, nd)
3995  REAL upwd1(len, nd), dnwd1(len, nd), dnwd01(len, nd)
3996  REAL qcondc1(nloc, nd)
3997  REAL wd1(nloc), cape1(nloc)
3998
3999!local variables:
4000  INTEGER i, k, j
4001
4002  DO i = 1, ncum
4003    precip1(idcum(i)) = precip(i)
4004    iflag1(idcum(i)) = iflag(i)
4005    wd1(idcum(i)) = wd(i)
4006    cape1(idcum(i)) = cape(i)
4007  END DO
4008
4009  DO k = 1, nl
4010    DO i = 1, ncum
4011      sig1(idcum(i), k) = sig(i, k)
4012      w01(idcum(i), k) = w0(i, k)
4013      ft1(idcum(i), k) = ft(i, k)
4014      fq1(idcum(i), k) = fq(i, k)
4015      fu1(idcum(i), k) = fu(i, k)
4016      fv1(idcum(i), k) = fv(i, k)
4017      ma1(idcum(i), k) = ma(i, k)
4018      upwd1(idcum(i), k) = upwd(i, k)
4019      dnwd1(idcum(i), k) = dnwd(i, k)
4020      dnwd01(idcum(i), k) = dnwd0(i, k)
4021      qcondc1(idcum(i), k) = qcondc(i, k)
4022    END DO
4023  END DO
4024
4025  DO i = 1, ncum
4026    sig1(idcum(i), nd) = sig(i, nd)
4027  END DO
4028
4029
4030!AC!        do 2100 j=1,ntra
4031!AC!c oct3         do 2110 k=1,nl
4032!AC!         do 2110 k=1,nd ! oct3
4033!AC!          do 2120 i=1,ncum
4034!AC!            ftra1(idcum(i),k,j)=ftra(i,k,j)
4035!AC! 2120     continue
4036!AC! 2110    continue
4037!AC! 2100   continue
4038!
4039  RETURN
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