source: LMDZ.3.3/branches/rel-LF/libf/phylmd/clmain.F @ 3787

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Suite des adaptations au portage sur SGI et VPP pour Prism (Caubel & Demory)
LF

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:executable set to *
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 69.0 KB
RevLine 
[230]1c
2c $Header$
3c
[499]4      SUBROUTINE clmain(dtime,itap,date0,pctsrf,pctsrf_new,
[112]5     .                  t,q,u,v,
[475]6     .                  jour, rmu0, co2_ppm,
[112]7     .                  ok_veget, ocean, npas, nexca, ts,
[486]8     .                  soil_model,cdmmax, cdhmax,
9     .                  ksta, ksta_ter, ok_kzmin, ftsoil,qsol,
[438]10     .                  paprs,pplay,radsol,snow,qsurf,evap,albe,alblw,
[280]11     .                  fluxlat,
[177]12     .                  rain_f, snow_f, solsw, sollw, sollwdown, fder,
[171]13     .                  rlon, rlat, cufi, cvfi, rugos,
14     .                  debut, lafin, agesno,rugoro,
[2]15     .                  d_t,d_q,d_u,d_v,d_ts,
16     .                  flux_t,flux_q,flux_u,flux_v,cdragh,cdragm,
[171]17     .                  dflux_t,dflux_q,
[454]18cIM cf JLD    .                  zcoefh,zu1,zv1, t2m, q2m, u10m, v10m)
19     .                  zcoefh,zu1,zv1, t2m, q2m, u10m, v10m,
[522]20     .                  fqcalving,ffonte, run_off_lic_0)
[2]21cAA .                  itr, tr, flux_surf, d_tr)
22cAA REM:
23cAA-----
24cAA Tout ce qui a trait au traceurs est dans phytrac maintenant
25cAA pour l'instant le calcul de la couche limite pour les traceurs
26cAA se fait avec cltrac et ne tient pas compte de la differentiation
27cAA des sous-fraction de sol.
28cAA REM bis :
29cAA----------
30cAA Pour pouvoir extraire les coefficient d'echanges et le vent
31cAA dans la premiere couche, 3 champs supplementaires ont ete crees
32cAA zcoefh,zu1 et zv1. Pour l'instant nous avons moyenne les valeurs
33cAA de ces trois champs sur les 4 subsurfaces du modele. Dans l'avenir
34cAA si les informations des subsurfaces doivent etre prises en compte
35cAA il faudra sortir ces memes champs en leur ajoutant une dimension,
36cAA c'est a dire nbsrf (nbre de subsurface).
[223]37      USE ioipsl
38      USE interface_surf
[2]39      IMPLICIT none
40c======================================================================
41c Auteur(s) Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818
42c Objet: interface de "couche limite" (diffusion verticale)
43c Arguments:
44c dtime----input-R- interval du temps (secondes)
[112]45c itap-----input-I- numero du pas de temps
[205]46c date0----input-R- jour initial
[2]47c t--------input-R- temperature (K)
48c q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)
49c u--------input-R- vitesse u
50c v--------input-R- vitesse v
51c ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin)
52c paprs----input-R- pression a intercouche (Pa)
53c pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)
54c radsol---input-R- flux radiatif net (positif vers le sol) en W/m**2
[98]55c rlat-----input-R- latitude en degree
[2]56c rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)
[177]57c cufi-----input-R- resolution des mailles en x (m)
58c cvfi-----input-R- resolution des mailles en y (m)
[2]59c
60c d_t------output-R- le changement pour "t"
61c d_q------output-R- le changement pour "q"
62c d_u------output-R- le changement pour "u"
63c d_v------output-R- le changement pour "v"
64c d_ts-----output-R- le changement pour "ts"
65c flux_t---output-R- flux de chaleur sensible (CpT) J/m**2/s (W/m**2)
66c                    (orientation positive vers le bas)
67c flux_q---output-R- flux de vapeur d'eau (kg/m**2/s)
68c flux_u---output-R- tension du vent X: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
69c flux_v---output-R- tension du vent Y: (kg m/s)/(m**2 s) ou Pascal
70c dflux_t derive du flux sensible
71c dflux_q derive du flux latent
[454]72c ffonte----Flux thermique utilise pour fondre la neige
73c fqcalving-Flux d'eau "perdue" par la surface et necessaire pour limiter la
74c           hauteur de neige, en kg/m2/s
[2]75cAA on rajoute en output yu1 et yv1 qui sont les vents dans
76cAA la premiere couche
77cAA ces 4 variables sont maintenant traites dans phytrac
78c itr--------input-I- nombre de traceurs
79c tr---------input-R- q. de traceurs
80c flux_surf--input-R- flux de traceurs a la surface
81c d_tr-------output-R tendance de traceurs
82c======================================================================
83#include "dimensions.h"
84#include "dimphy.h"
85#include "indicesol.h"
[177]86c$$$ PB ajout pour soil
87#include "dimsoil.h"
[2]88c
89      REAL dtime
[205]90      real date0
[112]91      integer itap
[2]92      REAL t(klon,klev), q(klon,klev)
93      REAL u(klon,klev), v(klon,klev)
94      REAL paprs(klon,klev+1), pplay(klon,klev), radsol(klon)
[171]95      REAL rlon(klon), rlat(klon), cufi(klon), cvfi(klon)
[2]96      REAL d_t(klon, klev), d_q(klon, klev)
97      REAL d_u(klon, klev), d_v(klon, klev)
[98]98      REAL flux_t(klon,klev, nbsrf), flux_q(klon,klev, nbsrf)
[2]99      REAL dflux_t(klon), dflux_q(klon)
[454]100cIM cf JLD
101      REAL y_fqcalving(klon), y_ffonte(klon)
102      REAL fqcalving(klon,nbsrf), ffonte(klon,nbsrf)
[522]103      REAL run_off_lic_0(klon), y_run_off_lic_0(klon)
[454]104
[98]105      REAL flux_u(klon,klev, nbsrf), flux_v(klon,klev, nbsrf)
[258]106      REAL rugmer(klon), agesno(klon,nbsrf),rugoro(klon)
[2]107      REAL cdragh(klon), cdragm(klon)
[109]108      integer jour            ! jour de l'annee en cours
109      real rmu0(klon)         ! cosinus de l'angle solaire zenithal
[475]110      REAL co2_ppm            ! taux CO2 atmosphere
[98]111      LOGICAL debut, lafin, ok_veget
[112]112      character*6 ocean
113      integer npas, nexca
[2]114cAA      INTEGER itr
115cAA      REAL tr(klon,klev,nbtr)
116cAA      REAL d_tr(klon,klev,nbtr)
117cAA      REAL flux_surf(klon,nbtr)
118c
119      REAL pctsrf(klon,nbsrf)
120      REAL ts(klon,nbsrf)
121      REAL d_ts(klon,nbsrf)
122      REAL snow(klon,nbsrf)
[438]123      REAL qsurf(klon,nbsrf)
[98]124      REAL evap(klon,nbsrf)
125      REAL albe(klon,nbsrf)
[280]126      REAL alblw(klon,nbsrf)
[177]127c$$$ PB
128      REAL fluxlat(klon,nbsrf)
129C
[98]130      real rain_f(klon), snow_f(klon)
[101]131      REAL fder(klon)
[433]132cIM cf. JLD   REAL sollw(klon), solsw(klon), sollwdown(klon)
133      REAL sollw(klon,nbsrf), solsw(klon,nbsrf), sollwdown(klon)
[2]134      REAL rugos(klon,nbsrf)
[105]135C la nouvelle repartition des surfaces sortie de l'interface
136      REAL pctsrf_new(klon,nbsrf)
[2]137cAA
138      REAL zcoefh(klon,klev)
139      REAL zu1(klon)
140      REAL zv1(klon)
141cAA
[177]142c$$$ PB ajout pour soil
143      LOGICAL soil_model
[467]144cIM ajout seuils cdrm, cdrh
145      REAL cdmmax, cdhmax
[486]146cIM: 261103
147      REAL ksta, ksta_ter
148      LOGICAL ok_kzmin
149cIM: 261103
[177]150      REAL ftsoil(klon,nsoilmx,nbsrf)
151      REAL ytsoil(klon,nsoilmx)
[438]152      REAL qsol(klon)
[2]153c======================================================================
154      EXTERNAL clqh, clvent, coefkz, calbeta, cltrac
155c======================================================================
[109]156      REAL yts(klon), yrugos(klon), ypct(klon), yz0_new(klon)
[276]157      REAL yalb(klon)
[280]158      REAL yalblw(klon)
[2]159      REAL yu1(klon), yv1(klon)
[438]160      real ysnow(klon), yqsurf(klon), yagesno(klon), yqsol(klon)
[98]161      real yrain_f(klon), ysnow_f(klon)
[177]162      real ysollw(klon), ysolsw(klon), ysollwdown(klon)
[101]163      real yfder(klon), ytaux(klon), ytauy(klon)
[171]164      REAL yrugm(klon), yrads(klon),yrugoro(klon)
[177]165c$$$ PB
166      REAL yfluxlat(klon)
167C
[2]168      REAL y_d_ts(klon)
169      REAL y_d_t(klon, klev), y_d_q(klon, klev)
170      REAL y_d_u(klon, klev), y_d_v(klon, klev)
171      REAL y_flux_t(klon,klev), y_flux_q(klon,klev)
172      REAL y_flux_u(klon,klev), y_flux_v(klon,klev)
173      REAL y_dflux_t(klon), y_dflux_q(klon)
174      REAL ycoefh(klon,klev), ycoefm(klon,klev)
175      REAL yu(klon,klev), yv(klon,klev)
176      REAL yt(klon,klev), yq(klon,klev)
177      REAL ypaprs(klon,klev+1), ypplay(klon,klev), ydelp(klon,klev)
178cAA      REAL ytr(klon,klev,nbtr)
179cAA      REAL y_d_tr(klon,klev,nbtr)
180cAA      REAL yflxsrf(klon,nbtr)
181c
[39]182      LOGICAL contreg
183      PARAMETER (contreg=.TRUE.)
184c
[2]185      LOGICAL ok_nonloc
186      PARAMETER (ok_nonloc=.FALSE.)
187      REAL ycoefm0(klon,klev), ycoefh0(klon,klev)
188c
189#include "YOMCST.h"
[407]190#include "YOETHF.h"
191#include "FCTTRE.h"
[2]192      REAL u1lay(klon), v1lay(klon)
193      REAL delp(klon,klev)
194      INTEGER i, k, nsrf
195cAA   INTEGER it
196      INTEGER ni(klon), knon, j
[105]197c Introduction d'une variable "pourcentage potentiel" pour tenir compte
198c des eventuelles apparitions et/ou disparitions de la glace de mer
199      REAL pctsrf_pot(klon,nbsrf)
200     
[2]201c======================================================================
202      REAL zx_alf1, zx_alf2 !valeur ambiante par extrapola.
203c======================================================================
[223]204c
205c maf pour sorties IOISPL en cas de debugagage
206c
207      CHARACTER*80 cldebug
208      SAVE cldebug
209      CHARACTER*8 cl_surf(nbsrf)
210      SAVE cl_surf
211      INTEGER nhoridbg, nidbg
212      SAVE nhoridbg, nidbg
213      INTEGER ndexbg(iim*(jjm+1))
214      REAL zx_lon(iim,jjm+1), zx_lat(iim,jjm+1), zjulian
215      REAL tabindx(klon)
216      REAL debugtab(iim,jjm+1)
217      LOGICAL first_appel
218      SAVE first_appel
[295]219      DATA first_appel/.false./
[223]220      LOGICAL debugindex
221      SAVE debugindex
[295]222      DATA debugindex/.false./
[353]223      integer idayref
[223]224#include "temps.h"
[407]225      REAL t2m(klon,nbsrf), q2m(klon,nbsrf)
226      REAL u10m(klon,nbsrf), v10m(klon,nbsrf)
227c
228      REAL yt2m(klon), yq2m(klon), yu10m(klon)
229c
230      REAL uzon(klon), vmer(klon)
231      REAL tair1(klon), qair1(klon), tairsol(klon)
232      REAL psfce(klon), patm(klon)
233c
234      REAL qairsol(klon), zgeo1(klon)
235      REAL rugo1(klon)
236c
237      LOGICAL zxli ! utiliser un jeu de fonctions simples
238      PARAMETER (zxli=.FALSE.)
239c
240      REAL zt, zqs, zdelta, zcor
241      REAL t_coup
242      PARAMETER(t_coup=273.15)
243C
[438]244      character (len = 20) :: modname = 'clmain'
245      LOGICAL check
[458]246      PARAMETER (check=.false.)
[438]247C
248      if (check) THEN
249          write(*,*) modname,'  klon=',klon
250          call flush(6)
251      endif
[223]252      IF (first_appel) THEN
253          first_appel=.false.
254!
255! initialisation sorties netcdf
256!
[353]257          idayref = day_ini
258          CALL ymds2ju(annee_ref, 1, idayref, 0.0, zjulian)
[223]259          CALL gr_fi_ecrit(1,klon,iim,jjm+1,rlon,zx_lon)
260          DO i = 1, iim
261            zx_lon(i,1) = rlon(i+1)
262            zx_lon(i,jjm+1) = rlon(i+1)
263          ENDDO
264          CALL gr_fi_ecrit(1,klon,iim,jjm+1,rlat,zx_lat)
265          cldebug='sous_index'
[353]266          CALL histbeg(cldebug, iim,zx_lon(:,1),jjm+1,zx_lat(1,:),
267     $        1,iim,1,jjm
268     $        +1, itau_phy,zjulian,dtime,nhoridbg,nidbg)
[223]269! no vertical axis
270          cl_surf(1)='ter'
271          cl_surf(2)='lic'
272          cl_surf(3)='oce'
273          cl_surf(4)='sic'
274          DO nsrf=1,nbsrf
275            CALL histdef(nidbg, cl_surf(nsrf),cl_surf(nsrf), "-",iim,
276     $          jjm+1,nhoridbg, 1, 1, 1, -99, 32, "inst", dtime,dtime)
277          END DO
278          CALL histend(nidbg)
279          CALL histsync(nidbg)
280      ENDIF
281         
[2]282      DO k = 1, klev   ! epaisseur de couche
283      DO i = 1, klon
284         delp(i,k) = paprs(i,k)-paprs(i,k+1)
285      ENDDO
286      ENDDO
287      DO i = 1, klon  ! vent de la premiere couche
288ccc         zx_alf1 = (paprs(i,1)-pplay(i,2))/(pplay(i,1)-pplay(i,2))
289         zx_alf1 = 1.0
290         zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
291         u1lay(i) = u(i,1)*zx_alf1 + u(i,2)*zx_alf2
292         v1lay(i) = v(i,1)*zx_alf1 + v(i,2)*zx_alf2
293      ENDDO
294c
295c initialisation:
296c
297      DO i = 1, klon
298         rugmer(i) = 0.0
299         cdragh(i) = 0.0
300         cdragm(i) = 0.0
301         dflux_t(i) = 0.0
302         dflux_q(i) = 0.0
303         zu1(i) = 0.0
304         zv1(i) = 0.0
305      ENDDO
[156]306      ypct = 0.0
307      yts = 0.0
308      ysnow = 0.0
[438]309      yqsurf = 0.0
[156]310      yalb = 0.0
[280]311      yalblw = 0.0
[156]312      yrain_f = 0.0
313      ysnow_f = 0.0
314      yfder = 0.0
315      ytaux = 0.0
316      ytauy = 0.0
317      ysolsw = 0.0
318      ysollw = 0.0
[177]319      ysollwdown = 0.0
[156]320      yrugos = 0.0
321      yu1 = 0.0
322      yv1 = 0.0
323      yrads = 0.0
324      ypaprs = 0.0
325      ypplay = 0.0
326      ydelp = 0.0
327      yu = 0.0
328      yv = 0.0
329      yt = 0.0
330      yq = 0.0
331      pctsrf_new = 0.0
332      y_flux_u = 0.0
333      y_flux_v = 0.0
[290]334C$$ PB
335      y_dflux_t = 0.0
336      y_dflux_q = 0.0
[235]337      ytsoil = 999999.
[290]338      yrugoro = 0.
[156]339
[2]340      DO nsrf = 1, nbsrf
341      DO i = 1, klon
342         d_ts(i,nsrf) = 0.0
343      ENDDO
[98]344      END DO
345C§§§ PB
[177]346      yfluxlat=0.
[98]347      flux_t = 0.
348      flux_q = 0.
349      flux_u = 0.
350      flux_v = 0.
[2]351      DO k = 1, klev
352      DO i = 1, klon
353         d_t(i,k) = 0.0
354         d_q(i,k) = 0.0
[98]355c$$$         flux_t(i,k) = 0.0
356c$$$         flux_q(i,k) = 0.0
[2]357         d_u(i,k) = 0.0
358         d_v(i,k) = 0.0
[98]359c$$$         flux_u(i,k) = 0.0
360c$$$         flux_v(i,k) = 0.0
[2]361         zcoefh(i,k) = 0.0
362      ENDDO
363      ENDDO
364cAA      IF (itr.GE.1) THEN
365cAA      DO it = 1, itr
366cAA      DO k = 1, klev
367cAA      DO i = 1, klon
368cAA         d_tr(i,k,it) = 0.0
369cAA      ENDDO
370cAA      ENDDO
371cAA      ENDDO
372cAA      ENDIF
[150]373
[2]374c
375c Boucler sur toutes les sous-fractions du sol:
376c
[105]377C Initialisation des "pourcentages potentiels". On considere ici qu'on
378C peut avoir potentiellementdela glace sur tout le domaine oceanique
379C (a affiner)
380
381      pctsrf_pot = pctsrf
[177]382      pctsrf_pot(:,is_oce) = 1. - zmasq(:)
383      pctsrf_pot(:,is_sic) = 1. - zmasq(:)
[105]384
[2]385      DO 99999 nsrf = 1, nbsrf
[98]386
[2]387c chercher les indices:
388      DO j = 1, klon
389         ni(j) = 0
390      ENDDO
391      knon = 0
392      DO i = 1, klon
[105]393
394C pour determiner le domaine a traiter on utilise les surfaces "potentielles"
395
396      IF (pctsrf_pot(i,nsrf).GT.epsfra) THEN
[2]397         knon = knon + 1
398         ni(knon) = i
399      ENDIF
400      ENDDO
401c
[438]402      if (check) THEN
403          write(*,*)'CLMAIN, nsrf, knon =',nsrf, knon
404          call flush(6)
405      endif
[223]406c
407c variables pour avoir une sortie IOIPSL des INDEX
408c
409      IF (debugindex) THEN
410          tabindx(:)=0.
411c          tabindx(1:knon)=(/FLOAT(i),i=1:knon/)
412          DO i=1,knon
413            tabindx(1:knon)=FLOAT(i)
414          END DO
415          debugtab(:,:)=0.
416          ndexbg(:)=0
417          CALL gath2cpl(tabindx,debugtab,klon,knon,iim,jjm,ni)
418          CALL histwrite(nidbg,cl_surf(nsrf),itap,debugtab,iim*(jjm+1)
419     $        ,ndexbg)
420      ENDIF
[2]421      IF (knon.EQ.0) GOTO 99999
422      DO j = 1, knon
423      i = ni(j)
424        ypct(j) = pctsrf(i,nsrf)
425        yts(j) = ts(i,nsrf)
[98]426        ysnow(j) = snow(i,nsrf)
[438]427        yqsurf(j) = qsurf(i,nsrf)
[98]428        yalb(j) = albe(i,nsrf)
[280]429        yalblw(j) = alblw(i,nsrf)
[98]430        yrain_f(j) = rain_f(i)
431        ysnow_f(j) = snow_f(i)
[258]432        yagesno(j) = agesno(i,nsrf)
[101]433        yfder(j) = fder(i)
[102]434        ytaux(j) = flux_u(i,1,nsrf)
435        ytauy(j) = flux_v(i,1,nsrf)
[433]436        ysolsw(j) = solsw(i,nsrf)
437        ysollw(j) = sollw(i,nsrf)
[177]438        ysollwdown(j) = sollwdown(i)
[2]439        yrugos(j) = rugos(i,nsrf)
[171]440        yrugoro(j) = rugoro(i)
[2]441        yu1(j) = u1lay(i)
442        yv1(j) = v1lay(i)
[433]443        yrads(j) =  ysolsw(j)+ ysollw(j)
[2]444        ypaprs(j,klev+1) = paprs(i,klev+1)
[522]445        y_run_off_lic_0(j) = run_off_lic_0(i)
[177]446      END DO
[454]447C
448C     IF bucket model for continent, copy soil water content
449      IF ( nsrf .eq. is_ter .and. .not. ok_veget ) THEN
[438]450          DO j = 1, knon
451            i = ni(j)
452            yqsol(j) = qsol(i)
453          END DO
454      ELSE
455          yqsol(:)=0.
456      ENDIF
[177]457c$$$ PB ajour pour soil
458      DO k = 1, nsoilmx
459        DO j = 1, knon
460          i = ni(j)
461          ytsoil(j,k) = ftsoil(i,k,nsrf)
462        END DO 
463      END DO
[2]464      DO k = 1, klev
465      DO j = 1, knon
466      i = ni(j)
467        ypaprs(j,k) = paprs(i,k)
468        ypplay(j,k) = pplay(i,k)
469        ydelp(j,k) = delp(i,k)
470        yu(j,k) = u(i,k)
471        yv(j,k) = v(i,k)
472        yt(j,k) = t(i,k)
473        yq(j,k) = q(i,k)
474      ENDDO
475      ENDDO
476c
477c
478c calculer Cdrag et les coefficients d'echange
479      CALL coefkz(nsrf, knon, ypaprs, ypplay,
[486]480cIM 261103
481     .     ksta, ksta_ter,
482cIM 261103
[2]483     .            yts, yrugos, yu, yv, yt, yq,
[438]484     .            yqsurf,
[2]485     .            ycoefm, ycoefh)
[143]486      CALL coefkz2(nsrf, knon, ypaprs, ypplay,yt,
[39]487     .                  ycoefm0, ycoefh0)
488      DO k = 1, klev
489      DO i = 1, knon
490         ycoefm(i,k) = MAX(ycoefm(i,k),ycoefm0(i,k))
491         ycoefh(i,k) = MAX(ycoefh(i,k),ycoefh0(i,k))
492      ENDDO
493      ENDDO
[2]494c
[467]495cIM cf JLD : on seuille ycoefm et ycoefh
496      if (nsrf.eq.is_oce) then
497         do j=1,knon
498c           ycoefm(j,1)=min(ycoefm(j,1),1.1E-3)
499            ycoefm(j,1)=min(ycoefm(j,1),cdmmax)
500c           ycoefh(j,1)=min(ycoefh(j,1),1.1E-3)
501            ycoefh(j,1)=min(ycoefh(j,1),cdhmax)
502         enddo
503      endif
504
[486]505c
506cIM: 261103
507      if (ok_kzmin) THEN
508cIM cf FH: 201103 BEG
509c   Calcul d'une diffusion minimale pour les conditions tres stables.
510      call coefkzmin(knon,ypaprs,ypplay,yu,yv,yt,yq,ycoefm
511     .   ,ycoefm0,ycoefh0)
512c      call dump2d(iim,jjm-1,ycoefm(2:klon-1,2), 'KZ         ')
513c      call dump2d(iim,jjm-1,ycoefm0(2:klon-1,2),'KZMIN      ')
514 
515       if ( 1.eq.1 ) then
516       DO k = 1, klev
517       DO i = 1, knon
518          ycoefm(i,k) = MAX(ycoefm(i,k),ycoefm0(i,k))
519          ycoefh(i,k) = MAX(ycoefh(i,k),ycoefh0(i,k))
520       ENDDO
521       ENDDO
522       endif
523cIM cf FH: 201103 END
524      endif !ok_kzmin
525cIM: 261103
526
527c
[105]528c calculer la diffusion des vitesses "u" et "v"
529      CALL clvent(knon,dtime,yu1,yv1,ycoefm,yt,yu,ypaprs,ypplay,ydelp,
530     s            y_d_u,y_flux_u)
531      CALL clvent(knon,dtime,yu1,yv1,ycoefm,yt,yv,ypaprs,ypplay,ydelp,
532     s            y_d_v,y_flux_v)
533
534c pour le couplage
535      ytaux = y_flux_u(:,1)
536      ytauy = y_flux_v(:,1)
[150]537
[363]538c FH modif sur le cdrag temperature
[467]539c$$$PB : déplace dans clcdrag
540c$$$      do i=1,knon
541c$$$         ycoefh(i,1)=ycoefm(i,1)*0.8
542c$$$      enddo
[363]543
[2]544c calculer la diffusion de "q" et de "h"
[205]545      CALL clqh(dtime, itap, date0,jour, debut,lafin,
[171]546     e          rlon, rlat, cufi, cvfi,
[112]547     e          knon, nsrf, ni, pctsrf,
[438]548     e          soil_model, ytsoil,yqsol,
[112]549     e          ok_veget, ocean, npas, nexca,
[475]550     e          rmu0, co2_ppm, yrugos, yrugoro,
[109]551     e          yu1, yv1, ycoefh,
552     e          yt,yq,yts,ypaprs,ypplay,
[438]553     e          ydelp,yrads,yalb, yalblw, ysnow, yqsurf,
[109]554     e          yrain_f, ysnow_f, yfder, ytaux, ytauy,
[177]555c$$$     e          ysollw, ysolsw,
556     e          ysollw, ysollwdown, ysolsw,yfluxlat,
[258]557     s          pctsrf_new, yagesno,
[109]558     s          y_d_t, y_d_q, y_d_ts, yz0_new,
[454]559cIM cf JLD    s          y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q)
560     s          y_flux_t, y_flux_q, y_dflux_t, y_dflux_q,
[522]561     s          y_fqcalving,y_ffonte,y_run_off_lic_0)
[2]562c
563c calculer la longueur de rugosite sur ocean
[290]564      yrugm=0.
[2]565      IF (nsrf.EQ.is_oce) THEN
566      DO j = 1, knon
[467]567         yrugm(j) = 0.018*ycoefm(j,1) * (yu1(j)**2+yv1(j)**2)/RG
568     $      +  0.11*14e-6 / sqrt(ycoefm(j,1) * (yu1(j)**2+yv1(j)**2))
[2]569         yrugm(j) = MAX(1.5e-05,yrugm(j))
570      ENDDO
571      ENDIF
572      DO j = 1, knon
573         y_dflux_t(j) = y_dflux_t(j) * ypct(j)
574         y_dflux_q(j) = y_dflux_q(j) * ypct(j)
575         yu1(j) = yu1(j) *  ypct(j)
576         yv1(j) = yv1(j) *  ypct(j)
577      ENDDO
578c
579      DO k = 1, klev
[98]580        DO j = 1, knon
581          i = ni(j)
582          ycoefh(j,k) = ycoefh(j,k) * ypct(j)
583          ycoefm(j,k) = ycoefm(j,k) * ypct(j)
584          y_d_t(j,k) = y_d_t(j,k) * ypct(j)
585          y_d_q(j,k) = y_d_q(j,k) * ypct(j)
586C§§§ PB
587          flux_t(i,k,nsrf) = y_flux_t(j,k)
588          flux_q(i,k,nsrf) = y_flux_q(j,k)
589          flux_u(i,k,nsrf) = y_flux_u(j,k)
590          flux_v(i,k,nsrf) = y_flux_v(j,k)
591c$$$ PB        y_flux_t(j,k) = y_flux_t(j,k) * ypct(j)
592c$$$ PB        y_flux_q(j,k) = y_flux_q(j,k) * ypct(j)
593          y_d_u(j,k) = y_d_u(j,k) * ypct(j)
594          y_d_v(j,k) = y_d_v(j,k) * ypct(j)
595c$$$ PB        y_flux_u(j,k) = y_flux_u(j,k) * ypct(j)
596c$$$ PB        y_flux_v(j,k) = y_flux_v(j,k) * ypct(j)
597        ENDDO
[2]598      ENDDO
[98]599
[290]600
[98]601      evap(:,nsrf) = - flux_q(:,1,nsrf)
[2]602c
[235]603      albe(:, nsrf) = 0.
[280]604      alblw(:, nsrf) = 0.
[235]605      snow(:, nsrf) = 0.
[438]606      qsurf(:, nsrf) = 0.
[235]607      rugos(:, nsrf) = 0.
608      fluxlat(:,nsrf) = 0.
[2]609      DO j = 1, knon
[98]610         i = ni(j)
[2]611         d_ts(i,nsrf) = y_d_ts(j)
[98]612         albe(i,nsrf) = yalb(j)
[280]613         alblw(i,nsrf) = yalblw(j)
[98]614         snow(i,nsrf) = ysnow(j)
[438]615         qsurf(i,nsrf) = yqsurf(j)
[109]616         rugos(i,nsrf) = yz0_new(j)
[177]617         fluxlat(i,nsrf) = yfluxlat(j)
618c$$$ pb         rugmer(i) = yrugm(j)
[235]619         IF (nsrf .EQ. is_oce) then
[400]620           rugmer(i) = yrugm(j)
621           rugos(i,nsrf) = yrugm(j)
622         endif 
[454]623cIM cf JLD ??
624         fqcalving(i,nsrf) = y_fqcalving(j)       
625         ffonte(i,nsrf) = y_ffonte(j)       
[2]626         cdragh(i) = cdragh(i) + ycoefh(j,1)
627         cdragm(i) = cdragm(i) + ycoefm(j,1)
628         dflux_t(i) = dflux_t(i) + y_dflux_t(j)
629         dflux_q(i) = dflux_q(i) + y_dflux_q(j)
630         zu1(i) = zu1(i) + yu1(j)
631         zv1(i) = zv1(i) + yv1(j)
[177]632      END DO
[438]633      IF ( nsrf .eq. is_ter ) THEN
634      DO j = 1, knon
635         i = ni(j)
636         qsol(i) = yqsol(j)
637      END DO
638      END IF
[522]639      IF ( nsrf .eq. is_lic ) THEN
640        DO j = 1, knon
641          i = ni(j)
642          run_off_lic_0(i) = y_run_off_lic_0(j)
643        END DO
644      END IF
[177]645c$$$ PB ajout pour soil
[235]646      ftsoil(:,:,nsrf) = 0.
[177]647      DO k = 1, nsoilmx
648        DO j = 1, knon
649          i = ni(j)
650          ftsoil(i, k, nsrf) = ytsoil(j,k)
651        END DO
652      END DO
[2]653c
654#ifdef CRAY
655      DO k = 1, klev
656      DO j = 1, knon
657      i = ni(j)
658#else
659      DO j = 1, knon
660      i = ni(j)
661      DO k = 1, klev
662#endif
663         d_t(i,k) = d_t(i,k) + y_d_t(j,k)
664         d_q(i,k) = d_q(i,k) + y_d_q(j,k)
[98]665c$$$ PB        flux_t(i,k) = flux_t(i,k) + y_flux_t(j,k)
666c$$$         flux_q(i,k) = flux_q(i,k) + y_flux_q(j,k)
[2]667         d_u(i,k) = d_u(i,k) + y_d_u(j,k)
668         d_v(i,k) = d_v(i,k) + y_d_v(j,k)
[98]669c$$$  PB       flux_u(i,k) = flux_u(i,k) + y_flux_u(j,k)
670c$$$         flux_v(i,k) = flux_v(i,k) + y_flux_v(j,k)
[2]671         zcoefh(i,k) = zcoefh(i,k) + ycoefh(j,k)
672      ENDDO
673      ENDDO
674c
[407]675c
676#undef T2m     
[433]677#define T2m     
[407]678#ifdef T2m
679ccc diagnostic t,q a 2m et u, v a 10m
680c
681      DO j=1, knon
682        i = ni(j)
683        uzon(j) = yu(j,1) + y_d_u(j,1)
684        vmer(j) = yv(j,1) + y_d_v(j,1)
685        tair1(j) = yt(j,1) + y_d_t(j,1)
686        qair1(j) = yq(j,1) + y_d_q(j,1)
687        zgeo1(j) = RD * tair1(j) / (0.5*(ypaprs(j,1)+ypplay(j,1)))
688     &                   * (ypaprs(j,1)-ypplay(j,1))
689        tairsol(j) = yts(j) + y_d_ts(j)
690        rugo1(j) = yrugos(j)
691        IF(nsrf.EQ.is_oce) THEN
692         rugo1(j) = rugos(i,nsrf)
693        ENDIF
694        psfce(j)=ypaprs(j,1)
695        patm(j)=ypplay(j,1)
696c
[438]697        qairsol(j) = yqsurf(j)
698c$$$        IF (nsrf.EQ.1) THEN
699c$$$          qairsol(j) = yqsurf(j)
700c$$$        ELSE IF(nsrf.GT.1) THEN
701c$$$         zt = ts(i,nsrf)
702c$$$         IF (thermcep) THEN
703c$$$           zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt))
704c$$$           zqs = R2ES * FOEEW(zt,zdelta) / ypplay(j,1)
705c$$$           zqs = MIN(0.5,zqs)
706c$$$           zcor = 1./(1.-RETV*zqs)
707c$$$           zqs = zqs*zcor
708c$$$         ELSE
709c$$$           IF (zt .LT. t_coup) THEN
710c$$$             zqs = qsats(zt) / ypplay(j,1)
711c$$$           ELSE
712c$$$             zqs = qsatl(zt) / ypplay(j,1)
713c$$$           ENDIF
714c$$$         ENDIF   
715c$$$         qairsol(j) = zqs
716c$$$        ENDIF   
[407]717      ENDDO
718c
[438]719      if (check) THEN
720       WRITE(*,*)' avant stdlevvar. nsrf=',nsrf
721       IF(nsrf.EQ.3) THEN
722        j=1465
723        WRITE(*,*)' INstO',klon,knon,nsrf,zxli,uzon(j),vmer(j),
724     &      tair1(j),qair1(j),zgeo1(j),tairsol(j),qairsol(j),rugo1(j),
725     &      psfce(j),patm(j)
726       ENDIF
727       WRITE(*,*)' qairsol (min, max)'
728     $     , minval(qairsol(1:knon)), maxval(qairsol(1:knon))
729       call flush(6)
[407]730      ENDIF
731c
732      CALL stdlevvar(klon, knon, nsrf, zxli,
733     &               uzon, vmer, tair1, qair1, zgeo1,
734     &               tairsol, qairsol, rugo1, psfce, patm,
735     &               yt2m, yq2m, yu10m)
736
737c
[438]738      if (check) THEN
[407]739      IF(nsrf.EQ.3) THEN
740       j=1465
741       WRITE(*,*)' OUstd',klon,knon,nsrf,zxli,uzon(j),vmer(j),
742     & tair1(j),qair1(j),zgeo1(j),tairsol(j),qairsol(j),rugo1(j),
743     & psfce(j),patm(j)
744       WRITE(*,*)' tqu',yt2m(j),yq2m(j),yu10m(j)
[438]745          call flush(6)
[407]746      ENDIF
[438]747      ENDIF
[407]748c
749      DO j=1, knon
750       i = ni(j)
751       t2m(i,nsrf)=yt2m(j)
752
[438]753       if (check) THEN
754        IF(nsrf.EQ.3 .and. j.EQ.1465) THEN
[407]755         WRITE(*,*) 't2m APRES stdlev',j,i,tair1(j),t2m(i,nsrf),
756     $   tairsol(j),rlon(i),rlat(i)
[438]757         call flush(6)
[407]758        ENDIF
[438]759       ENDIF
[407]760c
761       q2m(i,nsrf)=yq2m(j)
762c
763c u10m, v10m : composantes du vent a 10m sans spirale de Ekman
764       u10m(i,nsrf)=(yu10m(j) * uzon(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
765       v10m(i,nsrf)=(yu10m(j) * vmer(j))/sqrt(uzon(j)**2+vmer(j)**2)
766c
767      ENDDO
768#else
769       DO j=1, knon
[486]770         i = ni(j)
[407]771         t2m(i,nsrf)=0.
772         q2m(i,nsrf)=0.
773         u10m(i,nsrf)=0.
774         v10m(i,nsrf)=0.
775       ENDDO
776#endif
[2]77799999 CONTINUE
778c
[112]779C
780C On utilise les nouvelles surfaces
781C A rajouter: conservation de l'albedo
782C
[171]783      rugos(:,is_oce) = rugmer
[112]784      pctsrf = pctsrf_new
[98]785
[2]786      RETURN
787      END
[205]788      SUBROUTINE clqh(dtime,itime, date0,jour,debut,lafin,
[171]789     e                rlon, rlat, cufi, cvfi,
[112]790     e                knon, nisurf, knindex, pctsrf,
[438]791     $                soil_model,tsoil,qsol,
[112]792     e                ok_veget, ocean, npas, nexca,
[475]793     e                rmu0, co2_ppm, rugos, rugoro,
[98]794     e                u1lay,v1lay,coef,
[86]795     e                t,q,ts,paprs,pplay,
[438]796     e                delp,radsol,albedo,alblw,snow,qsurf,
[101]797     e                precip_rain, precip_snow, fder, taux, tauy,
[293]798     $                sollw, sollwdown, swnet,fluxlat,
[112]799     s                pctsrf_new, agesno,
[109]800     s                d_t, d_q, d_ts, z0_new,
[454]801cIM cf JLD    s                flux_t, flux_q,dflux_s,dflux_l)
802     s                flux_t, flux_q,dflux_s,dflux_l,
[522]803     s                fqcalving,ffonte,run_off_lic_0)
[86]804
805      USE interface_surf
806
[2]807      IMPLICIT none
808c======================================================================
809c Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818
810c Objet: diffusion verticale de "q" et de "h"
811c======================================================================
812#include "dimensions.h"
813#include "dimphy.h"
[98]814#include "YOMCST.h"
815#include "YOETHF.h"
816#include "FCTTRE.h"
817#include "indicesol.h"
[177]818#include "dimsoil.h"
[475]819
[2]820c Arguments:
821      INTEGER knon
822      REAL dtime              ! intervalle du temps (s)
[205]823      real date0
[2]824      REAL u1lay(klon)        ! vitesse u de la 1ere couche (m/s)
825      REAL v1lay(klon)        ! vitesse v de la 1ere couche (m/s)
826      REAL coef(klon,klev)    ! le coefficient d'echange (m**2/s)
827c                               multiplie par le cisaillement du
828c                               vent (dV/dz); la premiere valeur
829c                               indique la valeur de Cdrag (sans unite)
830      REAL t(klon,klev)       ! temperature (K)
831      REAL q(klon,klev)       ! humidite specifique (kg/kg)
832      REAL ts(klon)           ! temperature du sol (K)
[98]833      REAL evap(klon)         ! evaporation au sol
[2]834      REAL paprs(klon,klev+1) ! pression a inter-couche (Pa)
835      REAL pplay(klon,klev)   ! pression au milieu de couche (Pa)
836      REAL delp(klon,klev)    ! epaisseur de couche en pression (Pa)
837      REAL radsol(klon)       ! ray. net au sol (Solaire+IR) W/m2
[98]838      REAL albedo(klon)       ! albedo de la surface
[280]839      REAL alblw(klon)
[98]840      REAL snow(klon)         ! hauteur de neige
[438]841      REAL qsurf(klon)         ! humidite de l'air au dessus de la surface
[98]842      real precip_rain(klon), precip_snow(klon)
[112]843      REAL agesno(klon)
[171]844      REAL rugoro(klon)
[522]845      REAL run_off_lic_0(klon)! runof glacier au pas de temps precedent
[109]846      integer jour            ! jour de l'annee en cours
847      real rmu0(klon)         ! cosinus de l'angle solaire zenithal
[156]848      real rugos(klon)        ! rugosite
[98]849      integer knindex(klon)
850      real pctsrf(klon,nbsrf)
[171]851      real rlon(klon), rlat(klon), cufi(klon), cvfi(klon)
[112]852      logical ok_veget
[475]853      REAL co2_ppm            ! taux CO2 atmosphere
[112]854      character*6 ocean
855      integer npas, nexca
856
[2]857c
858      REAL d_t(klon,klev)     ! incrementation de "t"
859      REAL d_q(klon,klev)     ! incrementation de "q"
860      REAL d_ts(klon)         ! incrementation de "ts"
861      REAL flux_t(klon,klev)  ! (diagnostic) flux de la chaleur
862c                               sensible, flux de Cp*T, positif vers
863c                               le bas: j/(m**2 s) c.a.d.: W/m2
864      REAL flux_q(klon,klev)  ! flux de la vapeur d'eau:kg/(m**2 s)
865      REAL dflux_s(klon) ! derivee du flux sensible dF/dTs
866      REAL dflux_l(klon) ! derivee du flux latent dF/dTs
[454]867cIM cf JLD
868c Flux thermique utiliser pour fondre la neige
869      REAL ffonte(klon)
870c Flux d'eau "perdue" par la surface et nécessaire pour que limiter la
871c hauteur de neige, en kg/m2/s
872      REAL fqcalving(klon)
[2]873c======================================================================
874      REAL t_grnd  ! temperature de rappel pour glace de mer
875      PARAMETER (t_grnd=271.35)
876      REAL t_coup
877      PARAMETER(t_coup=273.15)
878c======================================================================
879      INTEGER i, k
880      REAL zx_cq(klon,klev)
881      REAL zx_dq(klon,klev)
882      REAL zx_ch(klon,klev)
883      REAL zx_dh(klon,klev)
884      REAL zx_buf1(klon)
885      REAL zx_buf2(klon)
886      REAL zx_coef(klon,klev)
887      REAL local_h(klon,klev) ! enthalpie potentielle
888      REAL local_q(klon,klev)
889      REAL local_ts(klon)
890      REAL psref(klon) ! pression de reference pour temperature potent.
891      REAL zx_pkh(klon,klev), zx_pkf(klon,klev)
892c======================================================================
893c contre-gradient pour la vapeur d'eau: (kg/kg)/metre
894      REAL gamq(klon,2:klev)
895c contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin/metre
896      REAL gamt(klon,2:klev)
897      REAL z_gamaq(klon,2:klev), z_gamah(klon,2:klev)
898      REAL zdelz
899c======================================================================
[98]900      logical contreg
901      parameter (contreg=.true.)
[2]902c======================================================================
[86]903c Rajout pour l'interface
904      integer itime
905      integer nisurf
[112]906      logical debut, lafin
[98]907      real zlev1(klon)
[101]908      real fder(klon), taux(klon), tauy(klon)
[86]909      real temp_air(klon), spechum(klon)
[177]910      real epot_air(klon), ccanopy(klon)
[86]911      real tq_cdrag(klon), petAcoef(klon), peqAcoef(klon)
912      real petBcoef(klon), peqBcoef(klon)
[177]913      real sollw(klon), sollwdown(klon), swnet(klon), swdown(klon)
[86]914      real p1lay(klon)
[177]915c$$$C PB ajout pour soil
916      LOGICAL soil_model
917      REAL tsoil(klon, nsoilmx)
[438]918      REAL qsol(klon)
[86]919
920! Parametres de sortie
[98]921      real fluxsens(klon), fluxlat(klon)
[86]922      real tsol_rad(klon), tsurf_new(klon), alb_new(klon)
923      real emis_new(klon), z0_new(klon)
924      real pctsrf_new(klon,nbsrf)
[393]925c JLD
926      real zzpk
[438]927C
928      character (len = 20) :: modname = 'Debut clqh'
929      LOGICAL check
[458]930      PARAMETER (check=.false.)
[438]931C
932      if (check) THEN
933          write(*,*) modname,' nisurf=',nisurf
934          call flush(6)
935      endif
[86]936c
[438]937      if (check) THEN
938       WRITE(*,*)' qsurf (min, max)'
939     $     , minval(qsurf(1:knon)), maxval(qsurf(1:knon))
940       call flush(6)
941      ENDIF
942C
[98]943      if (.not. contreg) then
944        do k = 2, klev
945          do i = 1, knon
946            gamq(i,k) = 0.0
947            gamt(i,k) = 0.0
948          enddo
949        enddo
950      else
951        do k = 3, klev
952          do i = 1, knon
953            gamq(i,k)= 0.0
954            gamt(i,k)=  -1.0e-03
955          enddo
956        enddo
957        do i = 1, knon
958          gamq(i,2) = 0.0
959          gamt(i,2) = -2.5e-03
960        enddo
961      endif
962
[546]963      psref = 0.
[2]964      DO i = 1, knon
965         psref(i) = paprs(i,1) !pression de reference est celle au sol
966         local_ts(i) = ts(i)
967      ENDDO
968      DO k = 1, klev
969      DO i = 1, knon
970         zx_pkh(i,k) = (psref(i)/paprs(i,k))**RKAPPA
971         zx_pkf(i,k) = (psref(i)/pplay(i,k))**RKAPPA
972         local_h(i,k) = RCPD * t(i,k) * zx_pkf(i,k)
973         local_q(i,k) = q(i,k)
974      ENDDO
975      ENDDO
976c
977c Convertir les coefficients en variables convenables au calcul:
978c
979c
980      DO k = 2, klev
981      DO i = 1, knon
982         zx_coef(i,k) = coef(i,k)*RG/(pplay(i,k-1)-pplay(i,k))
983     .                  *(paprs(i,k)*2/(t(i,k)+t(i,k-1))/RD)**2
984         zx_coef(i,k) = zx_coef(i,k) * dtime*RG
985      ENDDO
986      ENDDO
987c
988c Preparer les flux lies aux contre-gardients
989c
990      DO k = 2, klev
991      DO i = 1, knon
992         zdelz = RD * (t(i,k-1)+t(i,k))/2.0 / RG /paprs(i,k)
993     .              *(pplay(i,k-1)-pplay(i,k))
994         z_gamaq(i,k) = gamq(i,k) * zdelz
995         z_gamah(i,k) = gamt(i,k) * zdelz *RCPD * zx_pkh(i,k)
996      ENDDO
997      ENDDO
998      DO i = 1, knon
999         zx_buf1(i) = zx_coef(i,klev) + delp(i,klev)
1000         zx_cq(i,klev) = (local_q(i,klev)*delp(i,klev)
1001     .                   -zx_coef(i,klev)*z_gamaq(i,klev))/zx_buf1(i)
1002         zx_dq(i,klev) = zx_coef(i,klev) / zx_buf1(i)
1003c
[393]1004         zzpk=(pplay(i,klev)/psref(i))**RKAPPA
1005         zx_buf2(i) = zzpk*delp(i,klev) + zx_coef(i,klev)
1006         zx_ch(i,klev) = (local_h(i,klev)*zzpk*delp(i,klev)
[2]1007     .                   -zx_coef(i,klev)*z_gamah(i,klev))/zx_buf2(i)
1008         zx_dh(i,klev) = zx_coef(i,klev) / zx_buf2(i)
1009      ENDDO
1010      DO k = klev-1, 2 , -1
1011      DO i = 1, knon
1012         zx_buf1(i) = delp(i,k)+zx_coef(i,k)
1013     .               +zx_coef(i,k+1)*(1.-zx_dq(i,k+1))
1014         zx_cq(i,k) = (local_q(i,k)*delp(i,k)
1015     .                 +zx_coef(i,k+1)*zx_cq(i,k+1)
1016     .                 +zx_coef(i,k+1)*z_gamaq(i,k+1)
1017     .                 -zx_coef(i,k)*z_gamaq(i,k))/zx_buf1(i)
1018         zx_dq(i,k) = zx_coef(i,k) / zx_buf1(i)
1019c
[393]1020         zzpk=(pplay(i,k)/psref(i))**RKAPPA
1021         zx_buf2(i) = zzpk*delp(i,k)+zx_coef(i,k)
[2]1022     .               +zx_coef(i,k+1)*(1.-zx_dh(i,k+1))
[393]1023         zx_ch(i,k) = (local_h(i,k)*zzpk*delp(i,k)
[2]1024     .                 +zx_coef(i,k+1)*zx_ch(i,k+1)
1025     .                 +zx_coef(i,k+1)*z_gamah(i,k+1)
1026     .                 -zx_coef(i,k)*z_gamah(i,k))/zx_buf2(i)
1027         zx_dh(i,k) = zx_coef(i,k) / zx_buf2(i)
1028      ENDDO
1029      ENDDO
[84]1030C
1031C nouvelle formulation JL Dufresne
1032C
1033C q1 = zx_cq(i,1) + zx_dq(i,1) * Flux_Q(i,1) * dt
1034C h1 = zx_ch(i,1) + zx_dh(i,1) * Flux_H(i,1) * dt
1035C
[2]1036      DO i = 1, knon
1037         zx_buf1(i) = delp(i,1) + zx_coef(i,2)*(1.-zx_dq(i,2))
1038         zx_cq(i,1) = (local_q(i,1)*delp(i,1)
[84]1039     .                 +zx_coef(i,2)*(z_gamaq(i,2)+zx_cq(i,2)))
[2]1040     .                /zx_buf1(i)
[84]1041         zx_dq(i,1) = -1. * RG / zx_buf1(i)
[2]1042c
[393]1043         zzpk=(pplay(i,1)/psref(i))**RKAPPA
1044         zx_buf2(i) = zzpk*delp(i,1) + zx_coef(i,2)*(1.-zx_dh(i,2))
1045         zx_ch(i,1) = (local_h(i,1)*zzpk*delp(i,1)
[84]1046     .                 +zx_coef(i,2)*(z_gamah(i,2)+zx_ch(i,2)))
[2]1047     .                /zx_buf2(i)
[84]1048         zx_dh(i,1) = -1. * RG / zx_buf2(i)
[2]1049      ENDDO
[84]1050
[86]1051C Appel a interfsurf (appel generique) routine d'interface avec la surface
[84]1052
[290]1053c initialisation
[546]1054        petAcoef =0.
[290]1055        peqAcoef = 0.
1056        petBcoef =0.
1057        peqBcoef = 0.
1058        p1lay =0.
[546]1059        zlev1(:) = 0.
1060        temp_air(:) = 0.
1061        spechum(:) = 0.
1062        epot_air(:) = 0.
1063        tq_cdrag(:) = 0.
[290]1064       
[171]1065c      do i = 1, knon
[290]1066        petAcoef(1:knon) = zx_ch(1:knon,1)
1067        peqAcoef(1:knon) = zx_cq(1:knon,1)
1068        petBcoef(1:knon) =  zx_dh(1:knon,1)
1069        peqBcoef(1:knon) = zx_dq(1:knon,1)
1070        tq_cdrag(1:knon) =coef(1:knon,1)
1071        temp_air(1:knon) =t(1:knon,1)
1072        epot_air(1:knon) =local_h(1:knon,1)
1073        spechum(1:knon)=q(1:knon,1)
1074        p1lay(1:knon) = pplay(1:knon,1)
1075        zlev1(1:knon) = delp(1:knon,1)
[293]1076c        swnet = swdown * (1. - albedo)
1077        swdown(1:knon) = swnet(1:knon)
[171]1078c      enddo
[473]1079      ccanopy = co2_ppm
[86]1080
[205]1081      CALL interfsurf(itime, dtime, date0, jour, rmu0,
[177]1082     e klon, iim, jjm, nisurf, knon, knindex, pctsrf,
1083     e rlon, rlat, cufi, cvfi,
[438]1084     e debut, lafin, ok_veget, soil_model, nsoilmx,tsoil, qsol,
[177]1085     e zlev1,  u1lay, v1lay, temp_air, spechum, epot_air, ccanopy,
[109]1086     e tq_cdrag, petAcoef, peqAcoef, petBcoef, peqBcoef,
[177]1087     e precip_rain, precip_snow, sollw, sollwdown, swnet, swdown,
[171]1088     e fder, taux, tauy, rugos, rugoro,
[438]1089     e albedo, snow, qsurf,
[109]1090     e ts, p1lay, psref, radsol,
[112]1091     e ocean, npas, nexca, zmasq,
[109]1092     s evap, fluxsens, fluxlat, dflux_l, dflux_s,             
[280]1093     s tsol_rad, tsurf_new, alb_new, alblw, emis_new, z0_new,
[454]1094cIM cf JLD    s pctsrf_new, agesno)
[522]1095     s pctsrf_new, agesno,fqcalving,ffonte, run_off_lic_0)
[86]1096
[177]1097
[150]1098      do i = 1, knon
[171]1099        flux_t(i,1) = fluxsens(i)
1100        flux_q(i,1) = - evap(i)
1101        d_ts(i) = tsurf_new(i) - ts(i)
1102        albedo(i) = alb_new(i)
[150]1103      enddo
[86]1104
[2]1105c==== une fois on a zx_h_ts, on peut faire l'iteration ========
1106      DO i = 1, knon
[86]1107         local_h(i,1) = zx_ch(i,1) + zx_dh(i,1)*flux_t(i,1)*dtime
1108         local_q(i,1) = zx_cq(i,1) + zx_dq(i,1)*flux_q(i,1)*dtime
[2]1109      ENDDO
1110      DO k = 2, klev
1111      DO i = 1, knon
1112        local_q(i,k) = zx_cq(i,k) + zx_dq(i,k)*local_q(i,k-1)
1113        local_h(i,k) = zx_ch(i,k) + zx_dh(i,k)*local_h(i,k-1)
1114      ENDDO
1115      ENDDO
1116c======================================================================
1117c== flux_q est le flux de vapeur d'eau: kg/(m**2 s)  positive vers bas
1118c== flux_t est le flux de cpt (energie sensible): j/(m**2 s)
1119      DO k = 2, klev
1120      DO i = 1, knon
1121        flux_q(i,k) = (zx_coef(i,k)/RG/dtime)
1122     .                * (local_q(i,k)-local_q(i,k-1)+z_gamaq(i,k))
1123        flux_t(i,k) = (zx_coef(i,k)/RG/dtime)
1124     .                * (local_h(i,k)-local_h(i,k-1)+z_gamah(i,k))
1125     .                / zx_pkh(i,k)
1126      ENDDO
1127      ENDDO
1128c======================================================================
[84]1129C Calcul tendances
[2]1130      DO k = 1, klev
1131      DO i = 1, knon
1132         d_t(i,k) = local_h(i,k)/zx_pkf(i,k)/RCPD - t(i,k)
1133         d_q(i,k) = local_q(i,k) - q(i,k)
1134      ENDDO
1135      ENDDO
1136c
[148]1137
[2]1138      RETURN
1139      END
1140      SUBROUTINE clvent(knon,dtime, u1lay,v1lay,coef,t,ven,
1141     e                  paprs,pplay,delp,
1142     s                  d_ven,flux_v)
1143      IMPLICIT none
1144c======================================================================
1145c Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930818
1146c Objet: diffusion vertical de la vitesse "ven"
1147c======================================================================
1148c Arguments:
1149c dtime----input-R- intervalle du temps (en second)
1150c u1lay----input-R- vent u de la premiere couche (m/s)
1151c v1lay----input-R- vent v de la premiere couche (m/s)
1152c coef-----input-R- le coefficient d'echange (m**2/s) multiplie par
1153c                   le cisaillement du vent (dV/dz); la premiere
1154c                   valeur indique la valeur de Cdrag (sans unite)
1155c t--------input-R- temperature (K)
1156c ven------input-R- vitesse horizontale (m/s)
1157c paprs----input-R- pression a inter-couche (Pa)
1158c pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)
1159c delp-----input-R- epaisseur de couche (Pa)
1160c
1161c
1162c d_ven----output-R- le changement de "ven"
1163c flux_v---output-R- (diagnostic) flux du vent: (kg m/s)/(m**2 s)
1164c======================================================================
1165#include "dimensions.h"
1166#include "dimphy.h"
1167      INTEGER knon
1168      REAL dtime
1169      REAL u1lay(klon), v1lay(klon)
1170      REAL coef(klon,klev)
1171      REAL t(klon,klev), ven(klon,klev)
1172      REAL paprs(klon,klev+1), pplay(klon,klev), delp(klon,klev)
1173      REAL d_ven(klon,klev)
1174      REAL flux_v(klon,klev)
1175c======================================================================
1176#include "YOMCST.h"
1177c======================================================================
1178      INTEGER i, k
1179      REAL zx_cv(klon,2:klev)
1180      REAL zx_dv(klon,2:klev)
1181      REAL zx_buf(klon)
1182      REAL zx_coef(klon,klev)
1183      REAL local_ven(klon,klev)
1184      REAL zx_alf1(klon), zx_alf2(klon)
1185c======================================================================
1186      DO k = 1, klev
1187      DO i = 1, knon
1188         local_ven(i,k) = ven(i,k)
1189      ENDDO
1190      ENDDO
1191c======================================================================
1192      DO i = 1, knon
1193ccc         zx_alf1(i) = (paprs(i,1)-pplay(i,2))/(pplay(i,1)-pplay(i,2))
1194         zx_alf1(i) = 1.0
1195         zx_alf2(i) = 1.0 - zx_alf1(i)
1196         zx_coef(i,1) = coef(i,1)
1197     .                 * (1.0+SQRT(u1lay(i)**2+v1lay(i)**2))
1198     .                 * pplay(i,1)/(RD*t(i,1))
1199         zx_coef(i,1) = zx_coef(i,1) * dtime*RG
1200      ENDDO
1201c======================================================================
1202      DO k = 2, klev
1203      DO i = 1, knon
1204         zx_coef(i,k) = coef(i,k)*RG/(pplay(i,k-1)-pplay(i,k))
1205     .                  *(paprs(i,k)*2/(t(i,k)+t(i,k-1))/RD)**2
1206         zx_coef(i,k) = zx_coef(i,k) * dtime*RG
1207      ENDDO
1208      ENDDO
1209c======================================================================
1210      DO i = 1, knon
1211         zx_buf(i) = delp(i,1) + zx_coef(i,1)*zx_alf1(i)+zx_coef(i,2)
1212         zx_cv(i,2) = local_ven(i,1)*delp(i,1) / zx_buf(i)
1213         zx_dv(i,2) = (zx_coef(i,2)-zx_alf2(i)*zx_coef(i,1))
1214     .                /zx_buf(i)
1215      ENDDO
1216      DO k = 3, klev
1217      DO i = 1, knon
1218         zx_buf(i) = delp(i,k-1) + zx_coef(i,k)
1219     .                         + zx_coef(i,k-1)*(1.-zx_dv(i,k-1))
1220         zx_cv(i,k) = (local_ven(i,k-1)*delp(i,k-1)
1221     .                  +zx_coef(i,k-1)*zx_cv(i,k-1) )/zx_buf(i)
1222         zx_dv(i,k) = zx_coef(i,k)/zx_buf(i)
1223      ENDDO
1224      ENDDO
1225      DO i = 1, knon
1226         local_ven(i,klev) = ( local_ven(i,klev)*delp(i,klev)
1227     .                        +zx_coef(i,klev)*zx_cv(i,klev) )
1228     .                   / ( delp(i,klev) + zx_coef(i,klev)
1229     .                       -zx_coef(i,klev)*zx_dv(i,klev) )
1230      ENDDO
1231      DO k = klev-1, 1, -1
1232      DO i = 1, knon
1233         local_ven(i,k) = zx_cv(i,k+1) + zx_dv(i,k+1)*local_ven(i,k+1)
1234      ENDDO
1235      ENDDO
1236c======================================================================
1237c== flux_v est le flux de moment angulaire (positif vers bas)
1238c== dont l'unite est: (kg m/s)/(m**2 s)
1239      DO i = 1, knon
1240         flux_v(i,1) = zx_coef(i,1)/(RG*dtime)
1241     .                 *(local_ven(i,1)*zx_alf1(i)
1242     .                  +local_ven(i,2)*zx_alf2(i))
1243      ENDDO
1244      DO k = 2, klev
1245      DO i = 1, knon
1246         flux_v(i,k) = zx_coef(i,k)/(RG*dtime)
1247     .               * (local_ven(i,k)-local_ven(i,k-1))
1248      ENDDO
1249      ENDDO
1250c
1251      DO k = 1, klev
1252      DO i = 1, knon
1253         d_ven(i,k) = local_ven(i,k) - ven(i,k)
1254      ENDDO
1255      ENDDO
1256c
1257      RETURN
1258      END
1259      SUBROUTINE coefkz(nsrf, knon, paprs, pplay,
[486]1260cIM 261103
1261     .                  ksta, ksta_ter,
1262cIM 261103
[2]1263     .                  ts, rugos,
1264     .                  u,v,t,q,
[438]1265     .                  qsurf,
[2]1266     .                  pcfm, pcfh)
1267      IMPLICIT none
1268c======================================================================
1269c Auteur(s) F. Hourdin, M. Forichon, Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19930922
1270c           (une version strictement identique a l'ancien modele)
1271c Objet: calculer le coefficient du frottement du sol (Cdrag) et les
1272c        coefficients d'echange turbulent dans l'atmosphere.
1273c Arguments:
1274c nsrf-----input-I- indicateur de la nature du sol
1275c knon-----input-I- nombre de points a traiter
1276c paprs----input-R- pression a chaque intercouche (en Pa)
1277c pplay----input-R- pression au milieu de chaque couche (en Pa)
1278c ts-------input-R- temperature du sol (en Kelvin)
1279c rugos----input-R- longeur de rugosite (en m)
1280c u--------input-R- vitesse u
1281c v--------input-R- vitesse v
1282c t--------input-R- temperature (K)
1283c q--------input-R- vapeur d'eau (kg/kg)
1284c
1285c itop-----output-I- numero de couche du sommet de la couche limite
1286c pcfm-----output-R- coefficients a calculer (vitesse)
1287c pcfh-----output-R- coefficients a calculer (chaleur et humidite)
1288c======================================================================
1289#include "dimensions.h"
1290#include "dimphy.h"
1291#include "YOMCST.h"
1292#include "indicesol.h"
1293c
1294c Arguments:
1295c
1296      INTEGER knon, nsrf
1297      REAL ts(klon)
1298      REAL paprs(klon,klev+1), pplay(klon,klev)
1299      REAL u(klon,klev), v(klon,klev), t(klon,klev), q(klon,klev)
1300      REAL rugos(klon)
1301c
1302      REAL pcfm(klon,klev), pcfh(klon,klev)
1303      INTEGER itop(klon)
1304c
1305c Quelques constantes et options:
1306c
1307      REAL cepdu2, ckap, cb, cc, cd, clam
1308      PARAMETER (cepdu2 =(0.1)**2)
[407]1309      PARAMETER (CKAP=0.4)
[2]1310      PARAMETER (cb=5.0)
1311      PARAMETER (cc=5.0)
1312      PARAMETER (cd=5.0)
1313      PARAMETER (clam=160.0)
1314      REAL ratqs ! largeur de distribution de vapeur d'eau
[39]1315      PARAMETER (ratqs=0.05)
[2]1316      LOGICAL richum ! utilise le nombre de Richardson humide
1317      PARAMETER (richum=.TRUE.)
1318      REAL ric ! nombre de Richardson critique
1319      PARAMETER(ric=0.4)
1320      REAL prandtl
1321      PARAMETER (prandtl=0.4)
1322      REAL kstable ! diffusion minimale (situation stable)
[486]1323      ! GKtest
1324      ! PARAMETER (kstable=1.0e-10)
1325      REAL ksta, ksta_ter
1326cIM: 261103     REAL kstable_ter, kstable_sinon
1327cIM: 211003 cf GK   PARAMETER (kstable_ter = 1.0e-6)
1328cIM: 261103     PARAMETER (kstable_ter = 1.0e-8)
1329cIM: 261103   PARAMETER (kstable_ter = 1.0e-10)
1330cIM: 261103   PARAMETER (kstable_sinon = 1.0e-10)
1331      ! fin GKtest
[2]1332      REAL mixlen ! constante controlant longueur de melange
1333      PARAMETER (mixlen=35.0)
1334      INTEGER isommet ! le sommet de la couche limite
1335      PARAMETER (isommet=klev)
1336      LOGICAL tvirtu ! calculer Ri d'une maniere plus performante
1337      PARAMETER (tvirtu=.TRUE.)
1338      LOGICAL opt_ec ! formule du Centre Europeen dans l'atmosphere
1339      PARAMETER (opt_ec=.FALSE.)
1340      LOGICAL contreg ! utiliser le contre-gradient dans Ri
1341      PARAMETER (contreg=.TRUE.)
1342c
1343c Variables locales:
1344c
1345      INTEGER i, k
1346      REAL zgeop(klon,klev)
1347      REAL zmgeom(klon)
1348      REAL zri(klon)
1349      REAL zl2(klon)
[407]1350
1351      REAL u1(klon), v1(klon), t1(klon), q1(klon), z1(klon)
1352      REAL pcfm1(klon), pcfh1(klon)
1353c
1354      REAL zdphi, zdu2, ztvd, ztvu, zcdn
1355      REAL zscf
[2]1356      REAL zt, zq, zdelta, zcvm5, zcor, zqs, zfr, zdqs
1357      REAL z2geomf, zalh2, zalm2, zscfh, zscfm
1358      REAL t_coup
1359      PARAMETER (t_coup=273.15)
[467]1360cIM
1361      LOGICAL check
1362      PARAMETER (check=.false.)
[2]1363c
1364c contre-gradient pour la chaleur sensible: Kelvin/metre
1365      REAL gamt(2:klev)
[438]1366      real qsurf(klon)
[2]1367c
1368      LOGICAL appel1er
1369      SAVE appel1er
1370c
1371c Fonctions thermodynamiques et fonctions d'instabilite
1372      REAL fsta, fins, x
1373      LOGICAL zxli ! utiliser un jeu de fonctions simples
1374      PARAMETER (zxli=.FALSE.)
1375c
1376#include "YOETHF.h"
1377#include "FCTTRE.h"
1378      fsta(x) = 1.0 / (1.0+10.0*x*(1+8.0*x))
1379      fins(x) = SQRT(1.0-18.0*x)
1380c
1381      DATA appel1er /.TRUE./
1382c
1383      IF (appel1er) THEN
1384         PRINT*, 'coefkz, opt_ec:', opt_ec
1385         PRINT*, 'coefkz, richum:', richum
1386         IF (richum) PRINT*, 'coefkz, ratqs:', ratqs
1387         PRINT*, 'coefkz, isommet:', isommet
1388         PRINT*, 'coefkz, tvirtu:', tvirtu
1389         appel1er = .FALSE.
1390      ENDIF
1391c
1392c Initialiser les sorties
1393c
1394      DO k = 1, klev
1395      DO i = 1, knon
1396         pcfm(i,k) = 0.0
1397         pcfh(i,k) = 0.0
1398      ENDDO
1399      ENDDO
1400      DO i = 1, knon
1401         itop(i) = 0
1402      ENDDO
[280]1403
[438]1404c$$$      IF(nsrf.NE.1) THEN
1405c$$$      do i = 1, knon
1406c$$$        qsurf(i) = qsatl(ts(i))/paprs(i,1)
1407c$$$      enddo
1408c$$$      ENDIF
[280]1409
[2]1410c
1411c Prescrire la valeur de contre-gradient
1412c
[39]1413      IF (.NOT.contreg) THEN
[2]1414         DO k = 2, klev
1415            gamt(k) = 0.0
1416         ENDDO
1417      ELSE
1418         DO k = 3, klev
1419            gamt(k) = -1.0E-03
1420         ENDDO
1421         gamt(2) = -2.5E-03
1422      ENDIF
[486]1423cIM cf JLD/ GKtest
[489]1424      IF ( nsrf .NE. is_oce ) THEN
[486]1425cIM 261103     kstable = kstable_ter
1426        kstable = ksta_ter
1427      ELSE
1428cIM 261103     kstable = kstable_sinon
1429        kstable = ksta
1430      ENDIF
1431cIM cf JLD/ GKtest fin
[2]1432c
1433c Calculer les geopotentiels de chaque couche
1434c
1435      DO i = 1, knon
1436         zgeop(i,1) = RD * t(i,1) / (0.5*(paprs(i,1)+pplay(i,1)))
1437     .                   * (paprs(i,1)-pplay(i,1))
1438      ENDDO
1439      DO k = 2, klev
1440      DO i = 1, knon
1441         zgeop(i,k) = zgeop(i,k-1)
1442     .              + RD * 0.5*(t(i,k-1)+t(i,k)) / paprs(i,k)
1443     .                   * (pplay(i,k-1)-pplay(i,k))
1444      ENDDO
1445      ENDDO
1446c
1447c Calculer le frottement au sol (Cdrag)
1448c
[433]1449      DO i = 1, knon
[407]1450       u1(i) = u(i,1)
1451       v1(i) = v(i,1)
1452       t1(i) = t(i,1)
1453       q1(i) = q(i,1)
1454       z1(i) = zgeop(i,1)
1455      ENDDO
[2]1456c
[407]1457      CALL clcdrag(klon, knon, nsrf, zxli,
1458     $             u1, v1, t1, q1, z1,
[448]1459     $             ts, qsurf, rugos,
[407]1460     $             pcfm1, pcfh1)
[433]1461cIM  $             ts, qsurf, rugos,
[407]1462C
1463      DO i = 1, knon
1464       pcfm(i,1)=pcfm1(i)
1465       pcfh(i,1)=pcfh1(i)
1466      ENDDO
1467c
[2]1468c Calculer les coefficients turbulents dans l'atmosphere
1469c
1470      DO i = 1, knon
1471         itop(i) = isommet
1472      ENDDO
1473
[467]1474      IF (check) THEN
1475      PRINT*,' isommet=',isommet,' knon=',knon
1476      ENDIF
[407]1477
[2]1478      DO k = 2, isommet
1479      DO i = 1, knon
1480            zdu2=MAX(cepdu2,(u(i,k)-u(i,k-1))**2
1481     .                     +(v(i,k)-v(i,k-1))**2)
1482            zmgeom(i)=zgeop(i,k)-zgeop(i,k-1)
1483            zdphi =zmgeom(i) / 2.0
1484            zt = (t(i,k)+t(i,k-1)) * 0.5
1485            zq = (q(i,k)+q(i,k-1)) * 0.5
1486c
1487c           calculer Qs et dQs/dT:
1488c
1489            IF (thermcep) THEN
1490              zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt))
1491              zcvm5 = R5LES*RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq)*(1.-zdelta)
1492     .            + R5IES*RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq)*zdelta
1493              zqs = R2ES * FOEEW(zt,zdelta) / pplay(i,k)
1494              zqs = MIN(0.5,zqs)
1495              zcor = 1./(1.-RETV*zqs)
1496              zqs = zqs*zcor
1497              zdqs = FOEDE(zt,zdelta,zcvm5,zqs,zcor)
1498            ELSE
1499              IF (zt .LT. t_coup) THEN
1500                 zqs = qsats(zt) / pplay(i,k)
1501                 zdqs = dqsats(zt,zqs)
1502              ELSE
1503                 zqs = qsatl(zt) / pplay(i,k)
1504                 zdqs = dqsatl(zt,zqs)
1505              ENDIF
1506            ENDIF
1507c
1508c           calculer la fraction nuageuse (processus humide):
1509c
1510            zfr = (zq+ratqs*zq-zqs) / (2.0*ratqs*zq)
1511            zfr = MAX(0.0,MIN(1.0,zfr))
1512            IF (.NOT.richum) zfr = 0.0
1513c
1514c           calculer le nombre de Richardson:
1515c
1516            IF (tvirtu) THEN
1517            ztvd =( t(i,k)
1518     .             + zdphi/RCPD/(1.+RVTMP2*zq)
1519     .              *( (1.-zfr) + zfr*(1.+RLVTT*zqs/RD/zt)/(1.+zdqs) )
1520     .            )*(1.+RETV*q(i,k))
1521            ztvu =( t(i,k-1)
1522     .             - zdphi/RCPD/(1.+RVTMP2*zq)
1523     .              *( (1.-zfr) + zfr*(1.+RLVTT*zqs/RD/zt)/(1.+zdqs) )
1524     .            )*(1.+RETV*q(i,k-1))
1525            zri(i) =zmgeom(i)*(ztvd-ztvu)/(zdu2*0.5*(ztvd+ztvu))
1526            zri(i) = zri(i)
1527     .             + zmgeom(i)*zmgeom(i)/RG*gamt(k)
1528     .               *(paprs(i,k)/101325.0)**RKAPPA
1529     .               /(zdu2*0.5*(ztvd+ztvu))
1530c
1531            ELSE ! calcul de Ridchardson compatible LMD5
1532c
1533            zri(i) =(RCPD*(t(i,k)-t(i,k-1))
1534     .              -RD*0.5*(t(i,k)+t(i,k-1))/paprs(i,k)
1535     .               *(pplay(i,k)-pplay(i,k-1))
1536     .              )*zmgeom(i)/(zdu2*0.5*RCPD*(t(i,k-1)+t(i,k)))
1537            zri(i) = zri(i) +
1538     .             zmgeom(i)*zmgeom(i)*gamt(k)/RG
1539cSB     .             /(paprs(i,k)/101325.0)**RKAPPA
1540     .             *(paprs(i,k)/101325.0)**RKAPPA
1541     .             /(zdu2*0.5*(t(i,k-1)+t(i,k)))
1542            ENDIF
1543c
1544c           finalement, les coefficients d'echange sont obtenus:
1545c
1546            zcdn=SQRT(zdu2) / zmgeom(i) * RG
1547c
1548          IF (opt_ec) THEN
1549            z2geomf=zgeop(i,k-1)+zgeop(i,k)
1550            zalm2=(0.5*ckap/RG*z2geomf
1551     .             /(1.+0.5*ckap/rg/clam*z2geomf))**2
1552            zalh2=(0.5*ckap/rg*z2geomf
1553     .             /(1.+0.5*ckap/RG/(clam*SQRT(1.5*cd))*z2geomf))**2
1554            IF (zri(i).LT.0.0) THEN  ! situation instable
1555               zscf = ((zgeop(i,k)/zgeop(i,k-1))**(1./3.)-1.)**3
1556     .                / (zmgeom(i)/RG)**3 / (zgeop(i,k-1)/RG)
1557               zscf = SQRT(-zri(i)*zscf)
1558               zscfm = 1.0 / (1.0+3.0*cb*cc*zalm2*zscf)
1559               zscfh = 1.0 / (1.0+3.0*cb*cc*zalh2*zscf)
1560               pcfm(i,k)=zcdn*zalm2*(1.-2.0*cb*zri(i)*zscfm)
1561               pcfh(i,k)=zcdn*zalh2*(1.-3.0*cb*zri(i)*zscfh)
1562            ELSE ! situation stable
1563               zscf=SQRT(1.+cd*zri(i))
1564               pcfm(i,k)=zcdn*zalm2/(1.+2.0*cb*zri(i)/zscf)
1565               pcfh(i,k)=zcdn*zalh2/(1.+3.0*cb*zri(i)*zscf)
1566            ENDIF
1567          ELSE
1568            zl2(i)=(mixlen*MAX(0.0,(paprs(i,k)-paprs(i,itop(i)+1))
1569     .                          /(paprs(i,2)-paprs(i,itop(i)+1)) ))**2
1570            pcfm(i,k)=sqrt(max(zcdn*zcdn*(ric-zri(i))/ric, kstable))
1571            pcfm(i,k)= zl2(i)* pcfm(i,k)
1572            pcfh(i,k) = pcfm(i,k) /prandtl ! h et m different
1573          ENDIF
1574      ENDDO
1575      ENDDO
1576c
1577c Au-dela du sommet, pas de diffusion turbulente:
1578c
1579      DO i = 1, knon
1580         IF (itop(i)+1 .LE. klev) THEN
1581            DO k = itop(i)+1, klev
1582               pcfh(i,k) = 0.0
1583               pcfm(i,k) = 0.0
1584            ENDDO
1585         ENDIF
1586      ENDDO
1587c
1588      RETURN
1589      END
[336]1590
[39]1591      SUBROUTINE coefkz2(nsrf, knon, paprs, pplay,t,
1592     .                  pcfm, pcfh)
1593      IMPLICIT none
1594c======================================================================
1595c J'introduit un peu de diffusion sauf dans les endroits
1596c ou une forte inversion est presente
1597c On peut dire qu'il represente la convection peu profonde
1598c
1599c Arguments:
1600c nsrf-----input-I- indicateur de la nature du sol
1601c knon-----input-I- nombre de points a traiter
1602c paprs----input-R- pression a chaque intercouche (en Pa)
1603c pplay----input-R- pression au milieu de chaque couche (en Pa)
1604c t--------input-R- temperature (K)
1605c
1606c pcfm-----output-R- coefficients a calculer (vitesse)
1607c pcfh-----output-R- coefficients a calculer (chaleur et humidite)
1608c======================================================================
1609#include "dimensions.h"
1610#include "dimphy.h"
1611#include "YOMCST.h"
1612#include "indicesol.h"
1613c
1614c Arguments:
1615c
1616      INTEGER knon, nsrf
[148]1617      REAL paprs(klon,klev+1), pplay(klon,klev)
1618      REAL t(klon,klev)
[39]1619c
[148]1620      REAL pcfm(klon,klev), pcfh(klon,klev)
[39]1621c
1622c Quelques constantes et options:
1623c
1624      REAL prandtl
1625      PARAMETER (prandtl=0.4)
1626      REAL kstable
1627      PARAMETER (kstable=0.002)
1628ccc      PARAMETER (kstable=0.001)
1629      REAL mixlen ! constante controlant longueur de melange
1630      PARAMETER (mixlen=35.0)
1631      REAL seuil ! au-dela l'inversion est consideree trop faible
1632      PARAMETER (seuil=-0.02)
1633ccc      PARAMETER (seuil=-0.04)
1634ccc      PARAMETER (seuil=-0.06)
1635ccc      PARAMETER (seuil=-0.09)
1636c
1637c Variables locales:
1638c
[146]1639      INTEGER i, k, invb(knon)
1640      REAL zl2(knon)
1641      REAL zdthmin(knon), zdthdp
[39]1642c
1643c Initialiser les sorties
1644c
1645      DO k = 1, klev
1646      DO i = 1, knon
1647         pcfm(i,k) = 0.0
1648         pcfh(i,k) = 0.0
1649      ENDDO
1650      ENDDO
1651c
1652c Chercher la zone d'inversion forte
1653c
[146]1654      DO i = 1, knon
[39]1655         invb(i) = klev
1656         zdthmin(i)=0.0
1657      ENDDO
1658      DO k = 2, klev/2-1
[146]1659      DO i = 1, knon
[39]1660         zdthdp = (t(i,k)-t(i,k+1))/(pplay(i,k)-pplay(i,k+1))
1661     .          - RD * 0.5*(t(i,k)+t(i,k+1))/RCPD/paprs(i,k+1)
1662         zdthdp = zdthdp * 100.0
1663         IF (pplay(i,k).GT.0.8*paprs(i,1) .AND.
1664     .       zdthdp.LT.zdthmin(i) ) THEN
1665            zdthmin(i) = zdthdp
1666            invb(i) = k
1667         ENDIF
1668      ENDDO
1669      ENDDO
1670c
1671c Introduire une diffusion:
1672c
1673      DO k = 2, klev
1674      DO i = 1, knon
[486]1675cIM cf FH/GK   IF ( (nsrf.NE.is_oce) .OR.  ! si ce n'est pas sur l'ocean
1676cIM cf FH/GK  .     (invb(i).EQ.klev) .OR. ! s'il n'y a pas d'inversion
1677      !IM cf JLD/ GKtest TERkz2
1678      ! IF ( (nsrf.EQ.is_ter) .OR.  ! si on est sur la terre
1679      ! fin GKtest
1680      IF ( (nsrf.EQ.is_oce) .AND.  ! si on est sur ocean et si
1681     .     ( (invb(i).EQ.klev) .OR.      ! s'il n'y a pas d'inversion
1682     .     (zdthmin(i).GT.seuil) ) )THEN ! si l'inversion est trop faible
[39]1683         zl2(i)=(mixlen*MAX(0.0,(paprs(i,k)-paprs(i,klev+1))
1684     .                       /(paprs(i,2)-paprs(i,klev+1)) ))**2
1685         pcfm(i,k)= zl2(i)* kstable
1686         pcfh(i,k) = pcfm(i,k) /prandtl ! h et m different
1687      ENDIF
1688      ENDDO
1689      ENDDO
1690c
1691      RETURN
1692      END
[98]1693      SUBROUTINE calbeta(dtime,indice,knon,snow,qsol,
[2]1694     .                    vbeta,vcal,vdif)
1695      IMPLICIT none
1696c======================================================================
1697c Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) (adaptation du GCM du LMD)
1698c date: 19940414
1699c======================================================================
1700c
1701c Calculer quelques parametres pour appliquer la couche limite
1702c ------------------------------------------------------------
[156]1703#include "dimensions.h"
1704#include "dimphy.h"
[2]1705#include "YOMCST.h"
1706#include "indicesol.h"
1707      REAL tau_gl ! temps de relaxation pour la glace de mer
[39]1708ccc      PARAMETER (tau_gl=86400.0*30.0)
1709      PARAMETER (tau_gl=86400.0*5.0)
[2]1710      REAL mx_eau_sol
1711      PARAMETER (mx_eau_sol=150.0)
1712c
1713      REAL calsol, calsno, calice ! epaisseur du sol: 0.15 m
1714      PARAMETER (calsol=1.0/(2.5578E+06*0.15))
1715      PARAMETER (calsno=1.0/(2.3867E+06*0.15))
1716      PARAMETER (calice=1.0/(5.1444E+06*0.15))
1717C
1718      INTEGER i
1719c
1720      REAL dtime
[156]1721      REAL snow(klon), qsol(klon)
[98]1722      INTEGER indice, knon
[2]1723C
[156]1724      REAL vbeta(klon)
1725      REAL vcal(klon)
1726      REAL vdif(klon)
[2]1727C
[156]1728
[2]1729      IF (indice.EQ.is_oce) THEN
[98]1730      DO i = 1, knon
[2]1731          vcal(i)   = 0.0
1732          vbeta(i)  = 1.0
1733          vdif(i) = 0.0
1734      ENDDO
1735      ENDIF
1736c
1737      IF (indice.EQ.is_sic) THEN
[98]1738      DO i = 1, knon
[2]1739          vcal(i) = calice
[156]1740          IF (snow(i) .GT. 0.0) vcal(i) = calsno
[2]1741          vbeta(i)  = 1.0
[39]1742          vdif(i) = 1.0/tau_gl
1743ccc          vdif(i) = calice/tau_gl ! c'etait une erreur
[2]1744      ENDDO
1745      ENDIF
1746c
1747      IF (indice.EQ.is_ter) THEN
[98]1748      DO i = 1, knon
[2]1749          vcal(i) = calsol
[156]1750          IF (snow(i) .GT. 0.0) vcal(i) = calsno
1751          vbeta(i)  = MIN(2.0*qsol(i)/mx_eau_sol, 1.0)
[2]1752          vdif(i) = 0.0
1753      ENDDO
1754      ENDIF
1755c
1756      IF (indice.EQ.is_lic) THEN
[98]1757      DO i = 1, knon
[2]1758          vcal(i) = calice
[156]1759          IF (snow(i) .GT. 0.0) vcal(i) = calsno
[2]1760          vbeta(i)  = 1.0
1761          vdif(i) = 0.0
1762      ENDDO
1763      ENDIF
1764c
1765      RETURN
1766      END
1767C======================================================================
1768      SUBROUTINE nonlocal(knon, paprs, pplay,
1769     .                    tsol,beta,u,v,t,q,
1770     .                    cd_h, cd_m, pcfh, pcfm, cgh, cgq)
1771      IMPLICIT none
1772c======================================================================
1773c Laurent Li (LMD/CNRS), le 30 septembre 1998
1774c Couche limite non-locale. Adaptation du code du CCM3.
1775c Code non teste, donc a ne pas utiliser.
1776c======================================================================
1777c Nonlocal scheme that determines eddy diffusivities based on a
1778c diagnosed boundary layer height and a turbulent velocity scale.
1779c Also countergradient effects for heat and moisture are included.
1780c
1781c For more information, see Holtslag, A.A.M., and B.A. Boville, 1993:
1782c Local versus nonlocal boundary-layer diffusion in a global climate
1783c model. J. of Climate, vol. 6, 1825-1842.
1784c======================================================================
1785#include "dimensions.h"
1786#include "dimphy.h"
1787#include "YOMCST.h"
1788c
1789c Arguments:
1790c
1791      INTEGER knon ! nombre de points a calculer
1792      REAL tsol(klon) ! temperature du sol (K)
1793      REAL beta(klon) ! efficacite d'evaporation (entre 0 et 1)
1794      REAL paprs(klon,klev+1) ! pression a inter-couche (Pa)
1795      REAL pplay(klon,klev)   ! pression au milieu de couche (Pa)
1796      REAL u(klon,klev) ! vitesse U (m/s)
1797      REAL v(klon,klev) ! vitesse V (m/s)
1798      REAL t(klon,klev) ! temperature (K)
1799      REAL q(klon,klev) ! vapeur d'eau (kg/kg)
1800      REAL cd_h(klon) ! coefficient de friction au sol pour chaleur
1801      REAL cd_m(klon) ! coefficient de friction au sol pour vitesse
1802c
1803      INTEGER isommet
1804      PARAMETER (isommet=klev)
1805      REAL vk
[407]1806      PARAMETER (vk=0.40)
[2]1807      REAL ricr
1808      PARAMETER (ricr=0.4)
1809      REAL fak
1810      PARAMETER (fak=8.5)
1811      REAL fakn
1812      PARAMETER (fakn=7.2)
1813      REAL onet
1814      PARAMETER (onet=1.0/3.0)
1815      REAL t_coup
1816      PARAMETER(t_coup=273.15)
1817      REAL zkmin
1818      PARAMETER (zkmin=0.01)
1819      REAL betam
1820      PARAMETER (betam=15.0)
1821      REAL betah
1822      PARAMETER (betah=15.0)
1823      REAL betas
1824      PARAMETER (betas=5.0)
1825      REAL sffrac
1826      PARAMETER (sffrac=0.1)
1827      REAL binm
1828      PARAMETER (binm=betam*sffrac)
1829      REAL binh
1830      PARAMETER (binh=betah*sffrac)
1831      REAL ccon
1832      PARAMETER (ccon=fak*sffrac*vk)
1833c
1834      REAL z(klon,klev)
1835      REAL pcfm(klon,klev), pcfh(klon,klev)
1836c
1837      INTEGER i, k
1838      REAL zxt, zxq, zxu, zxv, zxmod, taux, tauy
1839      REAL zx_alf1, zx_alf2 ! parametres pour extrapolation
1840      REAL khfs(klon)       ! surface kinematic heat flux [mK/s]
1841      REAL kqfs(klon)       ! sfc kinematic constituent flux [m/s]
1842      REAL heatv(klon)      ! surface virtual heat flux
1843      REAL ustar(klon)
1844      REAL rino(klon,klev)  ! bulk Richardon no. from level to ref lev
1845      LOGICAL unstbl(klon)  ! pts w/unstbl pbl (positive virtual ht flx)
1846      LOGICAL stblev(klon)  ! stable pbl with levels within pbl
1847      LOGICAL unslev(klon)  ! unstbl pbl with levels within pbl
1848      LOGICAL unssrf(klon)  ! unstb pbl w/lvls within srf pbl lyr
1849      LOGICAL unsout(klon)  ! unstb pbl w/lvls in outer pbl lyr
1850      LOGICAL check(klon)   ! True=>chk if Richardson no.>critcal
1851      REAL pblh(klon)
1852      REAL cgh(klon,2:klev) ! counter-gradient term for heat [K/m]
1853      REAL cgq(klon,2:klev) ! counter-gradient term for constituents
1854      REAL cgs(klon,2:klev) ! counter-gradient star (cg/flux)
1855      REAL obklen(klon)
1856      REAL ztvd, ztvu, zdu2
1857      REAL therm(klon)      ! thermal virtual temperature excess
1858      REAL phiminv(klon)    ! inverse phi function for momentum
1859      REAL phihinv(klon)    ! inverse phi function for heat
1860      REAL wm(klon)         ! turbulent velocity scale for momentum
1861      REAL fak1(klon)       ! k*ustar*pblh
1862      REAL fak2(klon)       ! k*wm*pblh
1863      REAL fak3(klon)       ! fakn*wstr/wm
1864      REAL pblk(klon)       ! level eddy diffusivity for momentum
1865      REAL pr(klon)         ! Prandtl number for eddy diffusivities
1866      REAL zl(klon)         ! zmzp / Obukhov length
1867      REAL zh(klon)         ! zmzp / pblh
1868      REAL zzh(klon)        ! (1-(zmzp/pblh))**2
1869      REAL wstr(klon)       ! w*, convective velocity scale
1870      REAL zm(klon)         ! current level height
1871      REAL zp(klon)         ! current level height + one level up
1872      REAL zcor, zdelta, zcvm5, zxqs
1873      REAL fac, pblmin, zmzp, term
1874c
1875#include "YOETHF.h"
1876#include "FCTTRE.h"
1877c
1878c Initialisation
1879c
1880      DO i = 1, klon
1881         pcfh(i,1) = cd_h(i)
1882         pcfm(i,1) = cd_m(i)
1883      ENDDO
1884      DO k = 2, klev
1885      DO i = 1, klon
1886         pcfh(i,k) = zkmin
1887         pcfm(i,k) = zkmin
1888         cgs(i,k) = 0.0
1889         cgh(i,k) = 0.0
1890         cgq(i,k) = 0.0
1891      ENDDO
1892      ENDDO
1893c
1894c Calculer les hauteurs de chaque couche
1895c
1896      DO i = 1, knon
1897         z(i,1) = RD * t(i,1) / (0.5*(paprs(i,1)+pplay(i,1)))
1898     .               * (paprs(i,1)-pplay(i,1)) / RG
1899      ENDDO
1900      DO k = 2, klev
1901      DO i = 1, knon
1902         z(i,k) = z(i,k-1)
1903     .              + RD * 0.5*(t(i,k-1)+t(i,k)) / paprs(i,k)
1904     .                   * (pplay(i,k-1)-pplay(i,k)) / RG
1905      ENDDO
1906      ENDDO
1907c
1908      DO i = 1, knon
1909         IF (thermcep) THEN
1910           zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-tsol(i)))
1911           zcvm5 = R5LES*RLVTT*(1.-zdelta) + R5IES*RLSTT*zdelta
1912           zcvm5 = zcvm5 / RCPD / (1.0+RVTMP2*q(i,1))
1913           zxqs= r2es * FOEEW(tsol(i),zdelta)/paprs(i,1)
1914           zxqs=MIN(0.5,zxqs)
1915           zcor=1./(1.-retv*zxqs)
1916           zxqs=zxqs*zcor
1917         ELSE
1918           IF (tsol(i).LT.t_coup) THEN
1919              zxqs = qsats(tsol(i)) / paprs(i,1)
1920           ELSE
1921              zxqs = qsatl(tsol(i)) / paprs(i,1)
1922           ENDIF
1923         ENDIF
1924        zx_alf1 = 1.0
1925        zx_alf2 = 1.0 - zx_alf1
1926        zxt = (t(i,1)+z(i,1)*RG/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i,1)))
1927     .        *(1.+RETV*q(i,1))*zx_alf1
1928     .      + (t(i,2)+z(i,2)*RG/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i,2)))
1929     .        *(1.+RETV*q(i,2))*zx_alf2
1930        zxu = u(i,1)*zx_alf1+u(i,2)*zx_alf2
1931        zxv = v(i,1)*zx_alf1+v(i,2)*zx_alf2
1932        zxq = q(i,1)*zx_alf1+q(i,2)*zx_alf2
1933        zxmod = 1.0+SQRT(zxu**2+zxv**2)
1934        khfs(i) = (tsol(i)*(1.+RETV*q(i,1))-zxt) *zxmod*cd_h(i)
1935        kqfs(i) = (zxqs-zxq) *zxmod*cd_h(i) * beta(i)
1936        heatv(i) = khfs(i) + 0.61*zxt*kqfs(i)
1937        taux = zxu *zxmod*cd_m(i)
1938        tauy = zxv *zxmod*cd_m(i)
1939        ustar(i) = SQRT(taux**2+tauy**2)
1940        ustar(i) = MAX(SQRT(ustar(i)),0.01)
1941      ENDDO
1942c
1943      DO i = 1, knon
1944         rino(i,1) = 0.0
1945         check(i) = .TRUE.
1946         pblh(i) = z(i,1)
1947         obklen(i) = -t(i,1)*ustar(i)**3/(RG*vk*heatv(i))
1948      ENDDO
1949
1950C
1951C PBL height calculation:
1952C Search for level of pbl. Scan upward until the Richardson number between
1953C the first level and the current level exceeds the "critical" value.
1954C
1955      fac = 100.0
1956      DO k = 1, isommet
1957      DO i = 1, knon
1958      IF (check(i)) THEN
1959         zdu2 = (u(i,k)-u(i,1))**2+(v(i,k)-v(i,1))**2+fac*ustar(i)**2
1960         zdu2 = max(zdu2,1.0e-20)
1961         ztvd =(t(i,k)+z(i,k)*0.5*RG/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i,k)))
1962     .         *(1.+RETV*q(i,k))
1963         ztvu =(t(i,1)-z(i,k)*0.5*RG/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i,1)))
1964     .         *(1.+RETV*q(i,1))
1965         rino(i,k) = (z(i,k)-z(i,1))*RG*(ztvd-ztvu)
1966     .               /(zdu2*0.5*(ztvd+ztvu))
1967         IF (rino(i,k).GE.ricr) THEN
1968           pblh(i) = z(i,k-1) + (z(i,k-1)-z(i,k)) *
1969     .              (ricr-rino(i,k-1))/(rino(i,k-1)-rino(i,k))
1970           check(i) = .FALSE.
1971         ENDIF
1972      ENDIF
1973      ENDDO
1974      ENDDO
1975
1976C
1977C Set pbl height to maximum value where computation exceeds number of
1978C layers allowed
1979C
1980      DO i = 1, knon
1981        if (check(i)) pblh(i) = z(i,isommet)
1982      ENDDO
1983C
1984C Improve estimate of pbl height for the unstable points.
1985C Find unstable points (sensible heat flux is upward):
1986C
1987      DO i = 1, knon
1988      IF (heatv(i) .GT. 0.) THEN
1989        unstbl(i) = .TRUE.
1990        check(i) = .TRUE.
1991      ELSE
1992        unstbl(i) = .FALSE.
1993        check(i) = .FALSE.
1994      ENDIF
1995      ENDDO
1996C
1997C For the unstable case, compute velocity scale and the
1998C convective temperature excess:
1999C
2000      DO i = 1, knon
2001      IF (check(i)) THEN
2002        phiminv(i) = (1.-binm*pblh(i)/obklen(i))**onet
2003        wm(i)= ustar(i)*phiminv(i)
2004        therm(i) = heatv(i)*fak/wm(i)
2005        rino(i,1) = 0.0
2006      ENDIF
2007      ENDDO
2008C
2009C Improve pblh estimate for unstable conditions using the
2010C convective temperature excess:
2011C
2012      DO k = 1, isommet
2013      DO i = 1, knon
2014      IF (check(i)) THEN
2015         zdu2 = (u(i,k)-u(i,1))**2+(v(i,k)-v(i,1))**2+fac*ustar(i)**2
2016         zdu2 = max(zdu2,1.0e-20)
2017         ztvd =(t(i,k)+z(i,k)*0.5*RG/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i,k)))
2018     .         *(1.+RETV*q(i,k))
2019         ztvu =(t(i,1)+therm(i)-z(i,k)*0.5*RG/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i,1)))
2020     .         *(1.+RETV*q(i,1))
2021         rino(i,k) = (z(i,k)-z(i,1))*RG*(ztvd-ztvu)
2022     .               /(zdu2*0.5*(ztvd+ztvu))
2023         IF (rino(i,k).GE.ricr) THEN
2024           pblh(i) = z(i,k-1) + (z(i,k-1)-z(i,k)) *
2025     .              (ricr-rino(i,k-1))/(rino(i,k-1)-rino(i,k))
2026           check(i) = .FALSE.
2027         ENDIF
2028      ENDIF
2029      ENDDO
2030      ENDDO
2031C
2032C Set pbl height to maximum value where computation exceeds number of
2033C layers allowed
2034C
2035      DO i = 1, knon
2036        if (check(i)) pblh(i) = z(i,isommet)
2037      ENDDO
2038C
2039C Points for which pblh exceeds number of pbl layers allowed;
2040C set to maximum
2041C
2042      DO i = 1, knon
2043        IF (check(i)) pblh(i) = z(i,isommet)
2044      ENDDO
2045C
2046C PBL height must be greater than some minimum mechanical mixing depth
2047C Several investigators have proposed minimum mechanical mixing depth
2048C relationships as a function of the local friction velocity, u*.  We
2049C make use of a linear relationship of the form h = c u* where c=700.
2050C The scaling arguments that give rise to this relationship most often
2051C represent the coefficient c as some constant over the local coriolis
2052C parameter.  Here we make use of the experimental results of Koracin
2053C and Berkowicz (1988) [BLM, Vol 43] for wich they recommend 0.07/f
2054C where f was evaluated at 39.5 N and 52 N.  Thus we use a typical mid
2055C latitude value for f so that c = 0.07/f = 700.
2056C
2057      DO i = 1, knon
2058        pblmin  = 700.0*ustar(i)
2059        pblh(i) = MAX(pblh(i),pblmin)
2060      ENDDO
2061C
2062C pblh is now available; do preparation for diffusivity calculation:
2063C
2064      DO i = 1, knon
2065        pblk(i) = 0.0
2066        fak1(i) = ustar(i)*pblh(i)*vk
2067C
2068C Do additional preparation for unstable cases only, set temperature
2069C and moisture perturbations depending on stability.
2070C
2071        IF (unstbl(i)) THEN
2072          zxt=(t(i,1)-z(i,1)*0.5*RG/RCPD/(1.+RVTMP2*q(i,1)))
2073     .         *(1.+RETV*q(i,1))
2074          phiminv(i) = (1. - binm*pblh(i)/obklen(i))**onet
2075          phihinv(i) = sqrt(1. - binh*pblh(i)/obklen(i))
2076          wm(i)      = ustar(i)*phiminv(i)
2077          fak2(i)    = wm(i)*pblh(i)*vk
2078          wstr(i)    = (heatv(i)*RG*pblh(i)/zxt)**onet
2079          fak3(i)    = fakn*wstr(i)/wm(i)
2080        ENDIF
2081      ENDDO
2082
2083C Main level loop to compute the diffusivities and
2084C counter-gradient terms:
2085C
2086      DO 1000 k = 2, isommet
2087C
2088C Find levels within boundary layer:
2089C
2090        DO i = 1, knon
2091          unslev(i) = .FALSE.
2092          stblev(i) = .FALSE.
2093          zm(i) = z(i,k-1)
2094          zp(i) = z(i,k)
2095          IF (zkmin.EQ.0.0 .AND. zp(i).GT.pblh(i)) zp(i) = pblh(i)
2096          IF (zm(i) .LT. pblh(i)) THEN
2097            zmzp = 0.5*(zm(i) + zp(i))
2098            zh(i) = zmzp/pblh(i)
2099            zl(i) = zmzp/obklen(i)
2100            zzh(i) = 0.
2101            IF (zh(i).LE.1.0) zzh(i) = (1. - zh(i))**2
2102C
2103C stblev for points zm < plbh and stable and neutral
2104C unslev for points zm < plbh and unstable
2105C
2106            IF (unstbl(i)) THEN
2107              unslev(i) = .TRUE.
2108            ELSE
2109              stblev(i) = .TRUE.
2110            ENDIF
2111          ENDIF
2112        ENDDO
2113C
2114C Stable and neutral points; set diffusivities; counter-gradient
2115C terms zero for stable case:
2116C
2117        DO i = 1, knon
2118          IF (stblev(i)) THEN
2119            IF (zl(i).LE.1.) THEN
2120              pblk(i) = fak1(i)*zh(i)*zzh(i)/(1. + betas*zl(i))
2121            ELSE
2122              pblk(i) = fak1(i)*zh(i)*zzh(i)/(betas + zl(i))
2123            ENDIF
2124            pcfm(i,k) = pblk(i)
2125            pcfh(i,k) = pcfm(i,k)
2126          ENDIF
2127        ENDDO
2128C
2129C unssrf, unstable within surface layer of pbl
2130C unsout, unstable within outer   layer of pbl
2131C
2132        DO i = 1, knon
2133          unssrf(i) = .FALSE.
2134          unsout(i) = .FALSE.
2135          IF (unslev(i)) THEN
2136            IF (zh(i).lt.sffrac) THEN
2137              unssrf(i) = .TRUE.
2138            ELSE
2139              unsout(i) = .TRUE.
2140            ENDIF
2141          ENDIF
2142        ENDDO
2143C
2144C Unstable for surface layer; counter-gradient terms zero
2145C
2146        DO i = 1, knon
2147          IF (unssrf(i)) THEN
2148            term = (1. - betam*zl(i))**onet
2149            pblk(i) = fak1(i)*zh(i)*zzh(i)*term
2150            pr(i) = term/sqrt(1. - betah*zl(i))
2151          ENDIF
2152        ENDDO
2153C
2154C Unstable for outer layer; counter-gradient terms non-zero:
2155C
2156        DO i = 1, knon
2157          IF (unsout(i)) THEN
2158            pblk(i) = fak2(i)*zh(i)*zzh(i)
2159            cgs(i,k) = fak3(i)/(pblh(i)*wm(i))
2160            cgh(i,k) = khfs(i)*cgs(i,k)
2161            pr(i) = phiminv(i)/phihinv(i) + ccon*fak3(i)/fak
2162            cgq(i,k) = kqfs(i)*cgs(i,k)
2163          ENDIF
2164        ENDDO
2165C
2166C For all unstable layers, set diffusivities
2167C
2168        DO i = 1, knon
2169        IF (unslev(i)) THEN
2170            pcfm(i,k) = pblk(i)
2171            pcfh(i,k) = pblk(i)/pr(i)
2172        ENDIF
2173        ENDDO
2174 1000 continue           ! end of level loop
2175
2176      RETURN
2177      END
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.