source: LMDZ4/branches/IPSL-CM4_IPCC_branch/libf/phylmd/cv3_routines.F @ 5373

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Line 
1!
2! $Header$
3!
4c
5c
6      SUBROUTINE cv3_param(nd,delt)
7      implicit none
8
9c------------------------------------------------------------
10c Set parameters for convectL for iflag_con = 3
11c------------------------------------------------------------
12
13C
14C   ***  PBCRIT IS THE CRITICAL CLOUD DEPTH (MB) BENEATH WHICH THE ***
15C   ***      PRECIPITATION EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE ZERO     ***
16C   ***  PTCRIT IS THE CLOUD DEPTH (MB) ABOVE WHICH THE PRECIP. ***     
17C   ***            EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE UNITY            ***
18C   ***  SIGD IS THE FRACTIONAL AREA COVERED BY UNSATURATED DNDRAFT  ***
19C   ***  SPFAC IS THE FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE ***     
20C   ***                        OF CLOUD                         ***
21C
22C [TAU: CHARACTERISTIC TIMESCALE USED TO COMPUTE ALPHA & BETA]
23C   ***    ALPHA AND BETA ARE PARAMETERS THAT CONTROL THE RATE OF ***
24C   ***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
25C   ***    (THEIR STANDARD VALUES ARE 1.0 AND 0.96, RESPECTIVELY) ***
26C   ***           (BETA MUST BE LESS THAN OR EQUAL TO 1)        ***
27C
28C   ***    DTCRIT IS THE CRITICAL BUOYANCY (K) USED TO ADJUST THE ***
29C   ***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
30C   ***                     IT MUST BE LESS THAN 0              ***
31
32#include "cvparam3.h"
33#include "conema3.h"
34
35      integer nd
36      real delt ! timestep (seconds)
37
38c noff: integer limit for convection (nd-noff)
39c minorig: First level of convection
40
41c -- limit levels for convection:
42
43      noff    = 1
44      minorig = 1
45      nl=nd-noff
46      nlp=nl+1
47      nlm=nl-1
48
49c -- "microphysical" parameters:
50
51      sigd   = 0.01
52      spfac  = 0.15
53      pbcrit = 150.0
54      ptcrit = 500.0
55cIM cf. FH     epmax  = 0.993
56
57      omtrain = 45.0 ! used also for snow (no disctinction rain/snow)
58
59c -- misc:
60
61      dtovsh = -0.2 ! dT for overshoot
62      dpbase = -40. ! definition cloud base (400m above LCL)
63      dttrig = 5.   ! (loose) condition for triggering
64
65c -- rate of approach to quasi-equilibrium:
66
67      dtcrit = -2.0
68      tau    = 8000.
69      beta   = 1.0 - delt/tau
70      alpha  = 1.5E-3 * delt/tau
71c increase alpha to compensate W decrease:
72      alpha  = alpha*1.5
73
74c -- interface cloud parameterization:
75
76      delta=0.01  ! cld
77
78c -- interface with boundary-layer (gust factor): (sb)
79
80      betad=10.0   ! original value (from convect 4.3)
81
82      return
83      end
84
85      SUBROUTINE cv3_prelim(len,nd,ndp1,t,q,p,ph
86     :                    ,lv,cpn,tv,gz,h,hm,th)
87      implicit none
88
89!=====================================================================
90! --- CALCULATE ARRAYS OF GEOPOTENTIAL, HEAT CAPACITY & STATIC ENERGY
91! "ori": from convect4.3 (vectorized)
92! "convect3": to be exactly consistent with convect3
93!=====================================================================
94
95c inputs:
96      integer len, nd, ndp1
97      real t(len,nd), q(len,nd), p(len,nd), ph(len,ndp1)
98
99c outputs:
100      real lv(len,nd), cpn(len,nd), tv(len,nd)
101      real gz(len,nd), h(len,nd), hm(len,nd)
102      real th(len,nd)
103
104c local variables:
105      integer k, i
106      real rdcp
107      real tvx,tvy ! convect3
108      real cpx(len,nd)
109
110#include "cvthermo.h"
111#include "cvparam3.h"
112
113
114c ori      do 110 k=1,nlp
115      do 110 k=1,nl ! convect3
116        do 100 i=1,len
117cdebug          lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
118          lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
119          cpn(i,k)=cpd*(1.0-q(i,k))+cpv*q(i,k)
120          cpx(i,k)=cpd*(1.0-q(i,k))+cl*q(i,k)
121c ori          tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)*epsim1)
122          tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)/eps-q(i,k))
123          rdcp=(rrd*(1.-q(i,k))+q(i,k)*rrv)/cpn(i,k)
124          th(i,k)=t(i,k)*(1000.0/p(i,k))**rdcp
125 100    continue
126 110  continue
127c
128c gz = phi at the full levels (same as p).
129c
130      do 120 i=1,len
131        gz(i,1)=0.0
132 120  continue
133c ori      do 140 k=2,nlp
134      do 140 k=2,nl ! convect3
135        do 130 i=1,len
136        tvx=t(i,k)*(1.+q(i,k)/eps-q(i,k))       !convect3
137        tvy=t(i,k-1)*(1.+q(i,k-1)/eps-q(i,k-1)) !convect3
138        gz(i,k)=gz(i,k-1)+0.5*rrd*(tvx+tvy)     !convect3
139     &          *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)      !convect3
140
141c ori         gz(i,k)=gz(i,k-1)+hrd*(tv(i,k-1)+tv(i,k))
142c ori    &         *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)
143 130    continue
144 140  continue
145c
146c h  = phi + cpT (dry static energy).
147c hm = phi + cp(T-Tbase)+Lq
148c
149c ori      do 170 k=1,nlp
150      do 170 k=1,nl ! convect3
151        do 160 i=1,len
152          h(i,k)=gz(i,k)+cpn(i,k)*t(i,k)
153          hm(i,k)=gz(i,k)+cpx(i,k)*(t(i,k)-t(i,1))+lv(i,k)*q(i,k)
154 160    continue
155 170  continue
156
157      return
158      end
159
160      SUBROUTINE cv3_feed(len,nd,t,q,qs,p,ph,hm,gz
161     :                  ,nk,icb,icbmax,iflag,tnk,qnk,gznk,plcl)
162      implicit none
163
164C================================================================
165C Purpose: CONVECTIVE FEED
166C
167C Main differences with cv_feed:
168C   - ph added in input
169C       - here, nk(i)=minorig
170C       - icb defined differently (plcl compared with ph instead of p)
171C
172C Main differences with convect3:
173C       - we do not compute dplcldt and dplcldr of CLIFT anymore
174C       - values iflag different (but tests identical)
175C   - A,B explicitely defined (!...)
176C================================================================
177
178#include "cvparam3.h"
179
180c inputs:
181          integer len, nd
182      real t(len,nd), q(len,nd), qs(len,nd), p(len,nd)
183      real hm(len,nd), gz(len,nd)
184      real ph(len,nd+1)
185
186c outputs:
187          integer iflag(len), nk(len), icb(len), icbmax
188      real tnk(len), qnk(len), gznk(len), plcl(len)
189
190c local variables:
191      integer i, k
192      integer ihmin(len)
193      real work(len)
194      real pnk(len), qsnk(len), rh(len), chi(len)
195      real A, B ! convect3
196
197c@ !-------------------------------------------------------------------
198c@ ! --- Find level of minimum moist static energy
199c@ ! --- If level of minimum moist static energy coincides with
200c@ ! --- or is lower than minimum allowable parcel origin level,
201c@ ! --- set iflag to 6.
202c@ !-------------------------------------------------------------------
203c@
204c@       do 180 i=1,len
205c@        work(i)=1.0e12
206c@        ihmin(i)=nl
207c@  180  continue
208c@       do 200 k=2,nlp
209c@         do 190 i=1,len
210c@          if((hm(i,k).lt.work(i)).and.
211c@      &      (hm(i,k).lt.hm(i,k-1)))then
212c@            work(i)=hm(i,k)
213c@            ihmin(i)=k
214c@          endif
215c@  190    continue
216c@  200  continue
217c@       do 210 i=1,len
218c@         ihmin(i)=min(ihmin(i),nlm)
219c@         if(ihmin(i).le.minorig)then
220c@           iflag(i)=6
221c@         endif
222c@  210  continue
223c@ c
224c@ !-------------------------------------------------------------------
225c@ ! --- Find that model level below the level of minimum moist static
226c@ ! --- energy that has the maximum value of moist static energy
227c@ !-------------------------------------------------------------------
228c@ 
229c@       do 220 i=1,len
230c@        work(i)=hm(i,minorig)
231c@        nk(i)=minorig
232c@  220  continue
233c@       do 240 k=minorig+1,nl
234c@         do 230 i=1,len
235c@          if((hm(i,k).gt.work(i)).and.(k.le.ihmin(i)))then
236c@            work(i)=hm(i,k)
237c@            nk(i)=k
238c@          endif
239c@  230     continue
240c@  240  continue
241
242!-------------------------------------------------------------------
243! --- Origin level of ascending parcels for convect3:
244!-------------------------------------------------------------------
245
246         do 220 i=1,len
247          nk(i)=minorig
248  220    continue
249
250!-------------------------------------------------------------------
251! --- Check whether parcel level temperature and specific humidity
252! --- are reasonable
253!-------------------------------------------------------------------
254       do 250 i=1,len
255       if( (     ( t(i,nk(i)).lt.250.0    )
256     &       .or.( q(i,nk(i)).le.0.0      )     )
257c@      &       .or.( p(i,ihmin(i)).lt.400.0 )  )
258     &   .and.
259     &       ( iflag(i).eq.0) ) iflag(i)=7
260 250   continue
261!-------------------------------------------------------------------
262! --- Calculate lifted condensation level of air at parcel origin level
263! --- (Within 0.2% of formula of Bolton, MON. WEA. REV.,1980)
264!-------------------------------------------------------------------
265
266       A = 1669.0 ! convect3
267       B = 122.0  ! convect3
268
269       do 260 i=1,len
270
271        if (iflag(i).ne.7) then ! modif sb Jun7th 2002
272
273        tnk(i)=t(i,nk(i))
274        qnk(i)=q(i,nk(i))
275        gznk(i)=gz(i,nk(i))
276        pnk(i)=p(i,nk(i))
277        qsnk(i)=qs(i,nk(i))
278c
279        rh(i)=qnk(i)/qsnk(i)
280c ori        rh(i)=min(1.0,rh(i)) ! removed for convect3
281c ori        chi(i)=tnk(i)/(1669.0-122.0*rh(i)-tnk(i))
282        chi(i)=tnk(i)/(A-B*rh(i)-tnk(i)) ! convect3
283        plcl(i)=pnk(i)*(rh(i)**chi(i))
284        if(((plcl(i).lt.200.0).or.(plcl(i).ge.2000.0))
285     &   .and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=8
286 
287        endif ! iflag=7 
288
289 260   continue
290
291!-------------------------------------------------------------------
292! --- Calculate first level above lcl (=icb)
293!-------------------------------------------------------------------
294
295c@      do 270 i=1,len
296c@       icb(i)=nlm
297c@ 270  continue
298c@c
299c@      do 290 k=minorig,nl
300c@        do 280 i=1,len
301c@          if((k.ge.(nk(i)+1)).and.(p(i,k).lt.plcl(i)))
302c@     &    icb(i)=min(icb(i),k)
303c@ 280    continue
304c@ 290  continue
305c@c
306c@      do 300 i=1,len
307c@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
308c@ 300  continue
309
310      do 270 i=1,len
311       icb(i)=nlm
312 270  continue
313c
314c la modification consiste a comparer plcl a ph et non a p:
315c icb est defini par :  ph(icb)<plcl<ph(icb-1)
316c@      do 290 k=minorig,nl
317      do 290 k=3,nl-1 ! modif pour que icb soit sup/egal a 2
318        do 280 i=1,len
319          if( ph(i,k).lt.plcl(i) ) icb(i)=min(icb(i),k)
320 280    continue
321 290  continue
322c
323      do 300 i=1,len
324c@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
325        if((icb(i).eq.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
326 300  continue
327
328      do 400 i=1,len
329        icb(i) = icb(i)-1 ! icb sup ou egal a 2
330 400  continue
331c
332c Compute icbmax.
333c
334      icbmax=2
335      do 310 i=1,len
336c!        icbmax=max(icbmax,icb(i))
337       if (iflag(i).lt.7) icbmax=max(icbmax,icb(i)) ! sb Jun7th02
338 310  continue
339
340      return
341      end
342
343      SUBROUTINE cv3_undilute1(len,nd,t,q,qs,gz,plcl,p,nk,icb
344     :                       ,tp,tvp,clw,icbs)
345      implicit none
346
347!----------------------------------------------------------------
348! Equivalent de TLIFT entre NK et ICB+1 inclus
349!
350! Differences with convect4:
351!               - specify plcl in input
352!       - icbs is the first level above LCL (may differ from icb)
353!       - in the iterations, used x(icbs) instead x(icb)
354!       - many minor differences in the iterations
355!               - tvp is computed in only one time
356!               - icbs: first level above Plcl (IMIN de TLIFT) in output
357!       - if icbs=icb, compute also tp(icb+1),tvp(icb+1) & clw(icb+1)
358!----------------------------------------------------------------
359
360#include "cvthermo.h"
361#include "cvparam3.h"
362
363c inputs:
364      integer len, nd
365      integer nk(len), icb(len)
366      real t(len,nd), q(len,nd), qs(len,nd), gz(len,nd)
367      real p(len,nd)
368      real plcl(len) ! convect3
369
370c outputs:
371      real tp(len,nd), tvp(len,nd), clw(len,nd)
372
373c local variables:
374      integer i, k
375      integer icb1(len), icbs(len), icbsmax2 ! convect3
376      real tg, qg, alv, s, ahg, tc, denom, es, rg
377      real ah0(len), cpp(len)
378      real tnk(len), qnk(len), gznk(len), ticb(len), gzicb(len)
379      real qsicb(len) ! convect3
380      real cpinv(len) ! convect3
381
382!-------------------------------------------------------------------
383! --- Calculates the lifted parcel virtual temperature at nk,
384! --- the actual temperature, and the adiabatic
385! --- liquid water content. The procedure is to solve the equation.
386!     cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
387!-------------------------------------------------------------------
388
389      do 320 i=1,len
390        tnk(i)=t(i,nk(i))
391        qnk(i)=q(i,nk(i))
392        gznk(i)=gz(i,nk(i))
393c ori        ticb(i)=t(i,icb(i))
394c ori        gzicb(i)=gz(i,icb(i))
395 320  continue
396c
397c   ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
398c
399      do 330 i=1,len
400        ah0(i)=(cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i)
401     &         +qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15))+gznk(i)
402        cpp(i)=cpd*(1.-qnk(i))+qnk(i)*cpv
403        cpinv(i)=1./cpp(i)
404 330  continue
405c
406c   ***   Calculate lifted parcel quantities below cloud base   ***
407c
408        do i=1,len                      !convect3
409         icb1(i)=MAX(icb(i),2)          !convect3
410         icb1(i)=MIN(icb(i),nl)         !convect3
411c if icb is below LCL, start loop at ICB+1:
412c (icbs est le premier niveau au-dessus du LCL)
413         icbs(i)=icb1(i)                !convect3
414         if (plcl(i).lt.p(i,icb1(i))) then
415             icbs(i)=MIN(icbs(i)+1,nl)  !convect3
416         endif
417        enddo                           !convect3
418
419        do i=1,len                      !convect3
420         ticb(i)=t(i,icbs(i))           !convect3
421         gzicb(i)=gz(i,icbs(i))         !convect3
422         qsicb(i)=qs(i,icbs(i))         !convect3
423        enddo                           !convect3
424
425c
426c Re-compute icbsmax (icbsmax2):        !convect3
427c                                       !convect3
428      icbsmax2=2                        !convect3
429      do 310 i=1,len                    !convect3
430        icbsmax2=max(icbsmax2,icbs(i))  !convect3
431 310  continue                          !convect3
432
433c initialization outputs:
434
435      do k=1,icbsmax2     ! convect3
436       do i=1,len         ! convect3
437        tp(i,k)  = 0.0    ! convect3
438        tvp(i,k) = 0.0    ! convect3
439        clw(i,k) = 0.0    ! convect3
440       enddo              ! convect3
441      enddo               ! convect3
442
443c tp and tvp below cloud base:
444
445        do 350 k=minorig,icbsmax2-1
446          do 340 i=1,len
447           tp(i,k)=tnk(i)-(gz(i,k)-gznk(i))*cpinv(i)
448           tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+qnk(i)/eps-qnk(i)) !whole thing (convect3)
449  340     continue
450  350   continue
451c
452c    ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
453c
454        do 360 i=1,len
455         tg=ticb(i)
456c ori         qg=qs(i,icb(i))
457         qg=qsicb(i) ! convect3
458cdebug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
459         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-273.15)
460c
461c First iteration.
462c
463c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
464          s=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)         ! convect3
465     :      +alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i)) ! convect3
466          s=1./s
467c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
468          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gzicb(i) ! convect3
469          tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
470c ori          tg=max(tg,35.0)
471cdebug          tc=tg-t0
472          tc=tg-273.15
473          denom=243.5+tc
474          denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
475c ori          if(tc.ge.0.0)then
476           es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
477c ori          else
478c ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
479c ori          endif
480c ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
481          qg=eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
482c
483c Second iteration.
484c
485
486c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
487c ori          s=1./s
488c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
489          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gzicb(i) ! convect3
490          tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
491c ori          tg=max(tg,35.0)
492cdebug          tc=tg-t0
493          tc=tg-273.15
494          denom=243.5+tc
495          denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
496c ori          if(tc.ge.0.0)then
497           es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
498c ori          else
499c ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
500c ori          end if
501c ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
502          qg=eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
503
504         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-273.15)
505
506c ori c approximation here:
507c ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
508c ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
509
510c convect3: no approximation:
511         tp(i,icbs(i))=(ah0(i)-gz(i,icbs(i))-alv*qg)
512     :                /(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
513
514c ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
515c ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
516         clw(i,icbs(i))=qnk(i)-qg
517         clw(i,icbs(i))=max(0.0,clw(i,icbs(i)))
518
519         rg=qg/(1.-qnk(i))
520c ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
521c convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
522         tvp(i,icbs(i))=tp(i,icbs(i))*(1.+qg/eps-qnk(i)) !whole thing
523
524  360   continue
525c
526c ori      do 380 k=minorig,icbsmax2
527c ori       do 370 i=1,len
528c ori         tvp(i,k)=tvp(i,k)-tp(i,k)*qnk(i)
529c ori 370   continue
530c ori 380  continue
531c
532
533c -- The following is only for convect3:
534c
535c * icbs is the first level above the LCL:
536c    if plcl<p(icb), then icbs=icb+1
537c    if plcl>p(icb), then icbs=icb
538c
539c * the routine above computes tvp from minorig to icbs (included).
540c
541c * to compute buoybase (in cv3_trigger.F), both tvp(icb) and tvp(icb+1)
542c    must be known. This is the case if icbs=icb+1, but not if icbs=icb.
543c
544c * therefore, in the case icbs=icb, we compute tvp at level icb+1
545c   (tvp at other levels will be computed in cv3_undilute2.F)
546c
547
548        do i=1,len             
549         ticb(i)=t(i,icb(i)+1)   
550         gzicb(i)=gz(i,icb(i)+1)
551         qsicb(i)=qs(i,icb(i)+1)
552        enddo                   
553
554        do 460 i=1,len
555         tg=ticb(i)
556         qg=qsicb(i) ! convect3
557cdebug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
558         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-273.15)
559c
560c First iteration.
561c
562c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
563          s=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)         ! convect3
564     :      +alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i)) ! convect3
565          s=1./s
566c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
567          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gzicb(i) ! convect3
568          tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
569c ori          tg=max(tg,35.0)
570cdebug          tc=tg-t0
571          tc=tg-273.15
572          denom=243.5+tc
573          denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
574c ori          if(tc.ge.0.0)then
575           es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
576c ori          else
577c ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
578c ori          endif
579c ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
580          qg=eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
581c
582c Second iteration.
583c
584
585c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
586c ori          s=1./s
587c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
588          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gzicb(i) ! convect3
589          tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
590c ori          tg=max(tg,35.0)
591cdebug          tc=tg-t0
592          tc=tg-273.15
593          denom=243.5+tc
594          denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
595c ori          if(tc.ge.0.0)then
596           es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
597c ori          else
598c ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
599c ori          end if
600c ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
601          qg=eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
602
603         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-273.15)
604
605c ori c approximation here:
606c ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
607c ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
608
609c convect3: no approximation:
610         tp(i,icb(i)+1)=(ah0(i)-gz(i,icb(i)+1)-alv*qg)
611     :                /(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
612
613c ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
614c ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
615         clw(i,icb(i)+1)=qnk(i)-qg
616         clw(i,icb(i)+1)=max(0.0,clw(i,icb(i)+1))
617
618         rg=qg/(1.-qnk(i))
619c ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
620c convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
621         tvp(i,icb(i)+1)=tp(i,icb(i)+1)*(1.+qg/eps-qnk(i)) !whole thing
622
623  460   continue
624
625      return
626      end
627
628      SUBROUTINE cv3_trigger(len,nd,icb,plcl,p,th,tv,tvp
629     o                ,pbase,buoybase,iflag,sig,w0)
630      implicit none
631
632!-------------------------------------------------------------------
633! --- TRIGGERING
634!
635!       - computes the cloud base
636!   - triggering (crude in this version)
637!       - relaxation of sig and w0 when no convection
638!
639!       Caution1: if no convection, we set iflag=4
640!              (it used to be 0 in convect3)
641!
642!       Caution2: at this stage, tvp (and thus buoy) are know up
643!             through icb only!
644! -> the buoyancy below cloud base not (yet) set to the cloud base buoyancy
645!-------------------------------------------------------------------
646
647#include "cvparam3.h"
648
649c input:
650      integer len, nd
651      integer icb(len)
652      real plcl(len), p(len,nd)
653      real th(len,nd), tv(len,nd), tvp(len,nd)
654
655c output:
656      real pbase(len), buoybase(len)
657
658c input AND output:
659      integer iflag(len)
660      real sig(len,nd), w0(len,nd)
661
662c local variables:
663      integer i,k
664      real tvpbase, tvbase, tdif, ath, ath1
665
666c
667c ***   set cloud base buoyancy at (plcl+dpbase) level buoyancy
668c
669      do 100 i=1,len
670       pbase(i) = plcl(i) + dpbase
671       tvpbase = tvp(i,icb(i))*(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))
672     :                        /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
673     :         + tvp(i,icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))
674     :                          /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
675       tvbase = tv(i,icb(i))*(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))
676     :                      /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
677     :        + tv(i,icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))
678     :                        /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
679       buoybase(i) = tvpbase - tvbase
680100   continue
681
682c
683c   ***   make sure that column is dry adiabatic between the surface  ***
684c   ***    and cloud base, and that lifted air is positively buoyant  ***
685c   ***                         at cloud base                         ***
686c   ***       if not, return to calling program after resetting       ***
687c   ***                        sig(i) and w0(i)                       ***
688c
689
690c oct3      do 200 i=1,len
691c oct3
692c oct3       tdif = buoybase(i)
693c oct3       ath1 = th(i,1)
694c oct3       ath  = th(i,icb(i)-1) - dttrig
695c oct3
696c oct3       if (tdif.lt.dtcrit .or. ath.gt.ath1) then
697c oct3         do 60 k=1,nl
698c oct3            sig(i,k) = beta*sig(i,k) - 2.*alpha*tdif*tdif
699c oct3            sig(i,k) = AMAX1(sig(i,k),0.0)
700c oct3            w0(i,k)  = beta*w0(i,k)
701c oct3   60    continue
702c oct3         iflag(i)=4 ! pour version vectorisee
703c oct3c convect3         iflag(i)=0
704c oct3cccc         return
705c oct3       endif
706c oct3
707c oct3200   continue
708 
709c -- oct3: on reecrit la boucle 200 (pour la vectorisation)
710
711      do  60 k=1,nl
712      do 200 i=1,len
713
714       tdif = buoybase(i)
715       ath1 = th(i,1)
716       ath  = th(i,icb(i)-1) - dttrig
717
718       if (tdif.lt.dtcrit .or. ath.gt.ath1) then
719            sig(i,k) = beta*sig(i,k) - 2.*alpha*tdif*tdif
720            sig(i,k) = AMAX1(sig(i,k),0.0)
721            w0(i,k)  = beta*w0(i,k)
722        iflag(i)=4 ! pour version vectorisee
723c convect3         iflag(i)=0
724       endif
725
726200   continue
727 60   continue
728
729c fin oct3 --
730
731      return
732      end
733
734      SUBROUTINE cv3_compress( len,nloc,ncum,nd,ntra
735     :    ,iflag1,nk1,icb1,icbs1
736     :    ,plcl1,tnk1,qnk1,gznk1,pbase1,buoybase1
737     :    ,t1,q1,qs1,u1,v1,gz1,th1
738     :    ,tra1
739     :    ,h1,lv1,cpn1,p1,ph1,tv1,tp1,tvp1,clw1
740     :    ,sig1,w01
741     o    ,iflag,nk,icb,icbs
742     o    ,plcl,tnk,qnk,gznk,pbase,buoybase
743     o    ,t,q,qs,u,v,gz,th
744     o    ,tra
745     o    ,h,lv,cpn,p,ph,tv,tp,tvp,clw
746     o    ,sig,w0  )
747      implicit none
748
749#include "cvparam3.h"
750
751c inputs:
752      integer len,ncum,nd,ntra,nloc
753      integer iflag1(len),nk1(len),icb1(len),icbs1(len)
754      real plcl1(len),tnk1(len),qnk1(len),gznk1(len)
755      real pbase1(len),buoybase1(len)
756      real t1(len,nd),q1(len,nd),qs1(len,nd),u1(len,nd),v1(len,nd)
757      real gz1(len,nd),h1(len,nd),lv1(len,nd),cpn1(len,nd)
758      real p1(len,nd),ph1(len,nd+1),tv1(len,nd),tp1(len,nd)
759      real tvp1(len,nd),clw1(len,nd)
760      real th1(len,nd)
761      real sig1(len,nd), w01(len,nd)
762      real tra1(len,nd,ntra)
763
764c outputs:
765c en fait, on a nloc=len pour l'instant (cf cv_driver)
766      integer iflag(nloc),nk(nloc),icb(nloc),icbs(nloc)
767      real plcl(nloc),tnk(nloc),qnk(nloc),gznk(nloc)
768      real pbase(nloc),buoybase(nloc)
769      real t(nloc,nd),q(nloc,nd),qs(nloc,nd),u(nloc,nd),v(nloc,nd)
770      real gz(nloc,nd),h(nloc,nd),lv(nloc,nd),cpn(nloc,nd)
771      real p(nloc,nd),ph(nloc,nd+1),tv(nloc,nd),tp(nloc,nd)
772      real tvp(nloc,nd),clw(nloc,nd)
773      real th(nloc,nd)
774      real sig(nloc,nd), w0(nloc,nd)
775      real tra(nloc,nd,ntra)
776
777c local variables:
778      integer i,k,nn,j
779
780
781      do 110 k=1,nl+1
782       nn=0
783      do 100 i=1,len
784      if(iflag1(i).eq.0)then
785        nn=nn+1
786        sig(nn,k)=sig1(i,k)
787        w0(nn,k)=w01(i,k)
788        t(nn,k)=t1(i,k)
789        q(nn,k)=q1(i,k)
790        qs(nn,k)=qs1(i,k)
791        u(nn,k)=u1(i,k)
792        v(nn,k)=v1(i,k)
793        gz(nn,k)=gz1(i,k)
794        h(nn,k)=h1(i,k)
795        lv(nn,k)=lv1(i,k)
796        cpn(nn,k)=cpn1(i,k)
797        p(nn,k)=p1(i,k)
798        ph(nn,k)=ph1(i,k)
799        tv(nn,k)=tv1(i,k)
800        tp(nn,k)=tp1(i,k)
801        tvp(nn,k)=tvp1(i,k)
802        clw(nn,k)=clw1(i,k)
803        th(nn,k)=th1(i,k)
804      endif
805 100    continue
806 110  continue
807
808c      do 121 j=1,ntra
809c      do 111 k=1,nd
810c       nn=0
811c      do 101 i=1,len
812c      if(iflag1(i).eq.0)then
813c       nn=nn+1
814c       tra(nn,k,j)=tra1(i,k,j)
815c      endif
816c 101  continue
817c 111  continue
818c 121  continue
819
820      if (nn.ne.ncum) then
821         print*,'strange! nn not equal to ncum: ',nn,ncum
822         stop
823      endif
824
825      nn=0
826      do 150 i=1,len
827      if(iflag1(i).eq.0)then
828      nn=nn+1
829      pbase(nn)=pbase1(i)
830      buoybase(nn)=buoybase1(i)
831      plcl(nn)=plcl1(i)
832      tnk(nn)=tnk1(i)
833      qnk(nn)=qnk1(i)
834      gznk(nn)=gznk1(i)
835      nk(nn)=nk1(i)
836      icb(nn)=icb1(i)
837      icbs(nn)=icbs1(i)
838      iflag(nn)=iflag1(i)
839      endif
840 150  continue
841
842      return
843      end
844
845      SUBROUTINE cv3_undilute2(nloc,ncum,nd,icb,icbs,nk
846     :                       ,tnk,qnk,gznk,t,q,qs,gz
847     :                       ,p,h,tv,lv,pbase,buoybase,plcl
848     o                       ,inb,tp,tvp,clw,hp,ep,sigp,buoy)
849      implicit none
850
851C---------------------------------------------------------------------
852C Purpose:
853C     FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
854C     &
855C     COMPUTE THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE
856C     FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
857C     &
858C     FIND THE LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
859C
860C Main differences convect3/convect4:
861C       - icbs (input) is the first level above LCL (may differ from icb)
862C       - many minor differences in the iterations
863C       - condensed water not removed from tvp in convect3
864C   - vertical profile of buoyancy computed here (use of buoybase)
865C   - the determination of inb is different
866C   - no inb1, only inb in output
867C---------------------------------------------------------------------
868
869#include "cvthermo.h"
870#include "cvparam3.h"
871#include "conema3.h"
872
873c inputs:
874      integer ncum, nd, nloc
875      integer icb(nloc), icbs(nloc), nk(nloc)
876      real t(nloc,nd), q(nloc,nd), qs(nloc,nd), gz(nloc,nd)
877      real p(nloc,nd)
878      real tnk(nloc), qnk(nloc), gznk(nloc)
879      real lv(nloc,nd), tv(nloc,nd), h(nloc,nd)
880      real pbase(nloc), buoybase(nloc), plcl(nloc)
881
882c outputs:
883      integer inb(nloc)
884      real tp(nloc,nd), tvp(nloc,nd), clw(nloc,nd)
885      real ep(nloc,nd), sigp(nloc,nd), hp(nloc,nd)
886      real buoy(nloc,nd)
887
888c local variables:
889      integer i, k
890      real tg,qg,ahg,alv,s,tc,es,denom,rg,tca,elacrit
891      real by, defrac, pden
892      real ah0(nloc), cape(nloc), capem(nloc), byp(nloc)
893      logical lcape(nloc)
894
895!=====================================================================
896! --- SOME INITIALIZATIONS
897!=====================================================================
898
899      do 170 k=1,nl
900      do 160 i=1,ncum
901       ep(i,k)=0.0
902       sigp(i,k)=spfac
903 160  continue
904 170  continue
905
906!=====================================================================
907! --- FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
908!=====================================================================
909c
910c ---       The procedure is to solve the equation.
911c              cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
912c
913c   ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
914c
915c
916      do 240 i=1,ncum
917         ah0(i)=(cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i)
918cdebug     &         +qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-t0))+gznk(i)
919     &         +qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15))+gznk(i)
920 240  continue
921c
922c
923c    ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
924c
925c
926        do 300 k=minorig+1,nl
927          do 290 i=1,ncum
928c ori       if(k.ge.(icb(i)+1))then
929            if(k.ge.(icbs(i)+1))then ! convect3
930              tg=t(i,k)
931              qg=qs(i,k)
932cdebug        alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
933              alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
934c
935c First iteration.
936c
937c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
938           s=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)      ! convect3
939     :      +alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k)) ! convect3
940               s=1./s
941c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
942           ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gz(i,k) ! convect3
943               tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
944c ori          tg=max(tg,35.0)
945cdebug         tc=tg-t0
946               tc=tg-273.15
947               denom=243.5+tc
948           denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
949c ori          if(tc.ge.0.0)then
950                        es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
951c ori          else
952c ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
953c ori          endif
954                        qg=eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
955c
956c Second iteration.
957c
958c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
959c ori          s=1./s
960c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
961           ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gz(i,k) ! convect3
962               tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
963c ori          tg=max(tg,35.0)
964cdebug         tc=tg-t0
965               tc=tg-273.15
966               denom=243.5+tc
967           denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
968c ori          if(tc.ge.0.0)then
969                        es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
970c ori          else
971c ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
972c ori          endif
973                        qg=eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
974c
975cdebug         alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
976               alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
977c      print*,'cpd dans convect2 ',cpd
978c      print*,'tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd'
979c      print*,tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd
980
981c ori c approximation here:
982c ori        tp(i,k)=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)-gz(i,k)-alv*qg)/cpd
983
984c convect3: no approximation:
985           tp(i,k)=(ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
986
987               clw(i,k)=qnk(i)-qg
988               clw(i,k)=max(0.0,clw(i,k))
989               rg=qg/(1.-qnk(i))
990c ori               tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+rg*epsi)
991c convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg):
992               tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+qg/eps-qnk(i)) ! whole thing
993            endif
994  290     continue
995  300   continue
996c
997!=====================================================================
998! --- SET THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE FRACTION OF
999! --- PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1000! --- THESE MAY BE FUNCTIONS OF TP(I), P(I) AND CLW(I)
1001!=====================================================================
1002c
1003c ori      do 320 k=minorig+1,nl
1004      do 320 k=1,nl ! convect3
1005        do 310 i=1,ncum
1006           pden=ptcrit-pbcrit
1007           ep(i,k)=(plcl(i)-p(i,k)-pbcrit)/pden*epmax
1008           ep(i,k)=amax1(ep(i,k),0.0)
1009           ep(i,k)=amin1(ep(i,k),epmax)
1010           sigp(i,k)=spfac
1011c ori          if(k.ge.(nk(i)+1))then
1012c ori            tca=tp(i,k)-t0
1013c ori            if(tca.ge.0.0)then
1014c ori              elacrit=elcrit
1015c ori            else
1016c ori              elacrit=elcrit*(1.0-tca/tlcrit)
1017c ori            endif
1018c ori            elacrit=max(elacrit,0.0)
1019c ori            ep(i,k)=1.0-elacrit/max(clw(i,k),1.0e-8)
1020c ori            ep(i,k)=max(ep(i,k),0.0 )
1021c ori            ep(i,k)=min(ep(i,k),1.0 )
1022c ori            sigp(i,k)=sigs
1023c ori          endif
1024 310    continue
1025 320  continue
1026c
1027!=====================================================================
1028! --- CALCULATE VIRTUAL TEMPERATURE AND LIFTED PARCEL
1029! --- VIRTUAL TEMPERATURE
1030!=====================================================================
1031c
1032c dans convect3, tvp est calcule en une seule fois, et sans retirer
1033c l'eau condensee (~> reversible CAPE)
1034c
1035c ori      do 340 k=minorig+1,nl
1036c ori        do 330 i=1,ncum
1037c ori        if(k.ge.(icb(i)+1))then
1038c ori          tvp(i,k)=tvp(i,k)*(1.0-qnk(i)+ep(i,k)*clw(i,k))
1039c oric         print*,'i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)'
1040c oric         print*, i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)
1041c ori        endif
1042c ori 330    continue
1043c ori 340  continue
1044
1045c ori      do 350 i=1,ncum
1046c ori       tvp(i,nlp)=tvp(i,nl)-(gz(i,nlp)-gz(i,nl))/cpd
1047c ori 350  continue
1048
1049      do 350 i=1,ncum       ! convect3
1050       tp(i,nlp)=tp(i,nl)   ! convect3
1051 350  continue              ! convect3
1052c
1053c=====================================================================
1054c  --- EFFECTIVE VERTICAL PROFILE OF BUOYANCY (convect3 only):
1055c=====================================================================
1056
1057c-- this is for convect3 only:
1058
1059c first estimate of buoyancy:
1060
1061      do 500 i=1,ncum
1062       do 501 k=1,nl
1063        buoy(i,k)=tvp(i,k)-tv(i,k)
1064 501   continue
1065 500  continue
1066
1067c set buoyancy=buoybase for all levels below base
1068c for safety, set buoy(icb)=buoybase
1069
1070      do 505 i=1,ncum
1071       do 506 k=1,nl
1072        if((k.ge.icb(i)).and.(k.le.nl).and.(p(i,k).ge.pbase(i)))then
1073         buoy(i,k)=buoybase(i)
1074        endif
1075 506   continue
1076       buoy(icb(i),k)=buoybase(i)
1077 505  continue
1078
1079c-- end convect3
1080
1081c=====================================================================
1082c  --- FIND THE FIRST MODEL LEVEL (INB) ABOVE THE PARCEL'S
1083c  --- LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1084c=====================================================================
1085c
1086c-- this is for convect3 only:
1087
1088      do 510 i=1,ncum
1089       inb(i)=nl-1
1090 510  continue
1091
1092      do 530 i=1,ncum
1093       do 535 k=1,nl-1
1094        if ((k.ge.icb(i)).and.(buoy(i,k).lt.dtovsh)) then
1095         inb(i)=MIN(inb(i),k)
1096        endif
1097 535   continue
1098 530  continue
1099
1100c-- end convect3
1101
1102c ori      do 510 i=1,ncum
1103c ori        cape(i)=0.0
1104c ori        capem(i)=0.0
1105c ori        inb(i)=icb(i)+1
1106c ori        inb1(i)=inb(i)
1107c ori 510  continue
1108c
1109c Originial Code
1110c
1111c     do 530 k=minorig+1,nl-1
1112c       do 520 i=1,ncum
1113c         if(k.ge.(icb(i)+1))then
1114c           by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1115c           byp=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1116c           cape(i)=cape(i)+by
1117c           if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1118c           if(cape(i).gt.0.0)then
1119c             inb(i)=k+1
1120c             capem(i)=cape(i)
1121c           endif
1122c         endif
1123c520    continue
1124c530  continue
1125c     do 540 i=1,ncum
1126c         byp=(tvp(i,nl)-tv(i,nl))*dph(i,nl)/p(i,nl)
1127c         cape(i)=capem(i)+byp
1128c         defrac=capem(i)-cape(i)
1129c         defrac=max(defrac,0.001)
1130c         frac(i)=-cape(i)/defrac
1131c         frac(i)=min(frac(i),1.0)
1132c         frac(i)=max(frac(i),0.0)
1133c540   continue
1134c
1135c K Emanuel fix
1136c
1137c     call zilch(byp,ncum)
1138c     do 530 k=minorig+1,nl-1
1139c       do 520 i=1,ncum
1140c         if(k.ge.(icb(i)+1))then
1141c           by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1142c           cape(i)=cape(i)+by
1143c           if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1144c           if(cape(i).gt.0.0)then
1145c             inb(i)=k+1
1146c             capem(i)=cape(i)
1147c             byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1148c           endif
1149c         endif
1150c520    continue
1151c530  continue
1152c     do 540 i=1,ncum
1153c         inb(i)=max(inb(i),inb1(i))
1154c         cape(i)=capem(i)+byp(i)
1155c         defrac=capem(i)-cape(i)
1156c         defrac=max(defrac,0.001)
1157c         frac(i)=-cape(i)/defrac
1158c         frac(i)=min(frac(i),1.0)
1159c         frac(i)=max(frac(i),0.0)
1160c540   continue
1161c
1162c J Teixeira fix
1163c
1164c ori      call zilch(byp,ncum)
1165c ori      do 515 i=1,ncum
1166c ori        lcape(i)=.true.
1167c ori 515  continue
1168c ori      do 530 k=minorig+1,nl-1
1169c ori        do 520 i=1,ncum
1170c ori          if(cape(i).lt.0.0)lcape(i)=.false.
1171c ori          if((k.ge.(icb(i)+1)).and.lcape(i))then
1172c ori            by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1173c ori            byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1174c ori            cape(i)=cape(i)+by
1175c ori            if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1176c ori            if(cape(i).gt.0.0)then
1177c ori              inb(i)=k+1
1178c ori              capem(i)=cape(i)
1179c ori            endif
1180c ori          endif
1181c ori 520    continue
1182c ori 530  continue
1183c ori      do 540 i=1,ncum
1184c ori          cape(i)=capem(i)+byp(i)
1185c ori          defrac=capem(i)-cape(i)
1186c ori          defrac=max(defrac,0.001)
1187c ori          frac(i)=-cape(i)/defrac
1188c ori          frac(i)=min(frac(i),1.0)
1189c ori          frac(i)=max(frac(i),0.0)
1190c ori 540  continue
1191c
1192c=====================================================================
1193c ---   CALCULATE LIQUID WATER STATIC ENERGY OF LIFTED PARCEL
1194c=====================================================================
1195c
1196      do i=1,ncum*nlp
1197       hp(i,1)=h(i,1)
1198      enddo
1199
1200      do 600 k=minorig+1,nl
1201        do 590 i=1,ncum
1202        if((k.ge.icb(i)).and.(k.le.inb(i)))then
1203          hp(i,k)=h(i,nk(i))+(lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i,k)*clw(i,k)
1204        endif
1205 590    continue
1206 600  continue
1207
1208        return
1209        end
1210
1211      SUBROUTINE cv3_closure(nloc,ncum,nd,icb,inb
1212     :                      ,pbase,p,ph,tv,buoy
1213     o                      ,sig,w0,cape,m)
1214      implicit none
1215
1216!===================================================================
1217! ---  CLOSURE OF CONVECT3
1218!
1219! vectorization: S. Bony
1220!===================================================================
1221
1222#include "cvthermo.h"
1223#include "cvparam3.h"
1224
1225c input:
1226      integer ncum, nd, nloc
1227      integer icb(nloc), inb(nloc)
1228      real pbase(nloc)
1229      real p(nloc,nd), ph(nloc,nd+1)
1230      real tv(nloc,nd), buoy(nloc,nd)
1231
1232c input/output:
1233      real sig(nloc,nd), w0(nloc,nd)
1234
1235c output:
1236      real cape(nloc)
1237      real m(nloc,nd)
1238
1239c local variables:
1240      integer i, j, k, icbmax
1241      real deltap, fac, w, amu
1242      real dtmin(nloc,nd), sigold(nloc,nd)
1243
1244
1245c -------------------------------------------------------
1246c -- Initialization
1247c -------------------------------------------------------
1248
1249      do k=1,nl
1250       do i=1,ncum
1251        m(i,k)=0.0
1252       enddo
1253      enddo
1254
1255c -------------------------------------------------------
1256c -- Reset sig(i) and w0(i) for i>inb and i<icb   
1257c -------------------------------------------------------
1258     
1259c update sig and w0 above LNB:
1260
1261      do 100 k=1,nl-1
1262       do 110 i=1,ncum
1263        if ((inb(i).lt.(nl-1)).and.(k.ge.(inb(i)+1)))then
1264         sig(i,k)=beta*sig(i,k)
1265     :            +2.*alpha*buoy(i,inb(i))*ABS(buoy(i,inb(i)))
1266         sig(i,k)=AMAX1(sig(i,k),0.0)
1267         w0(i,k)=beta*w0(i,k)
1268        endif
1269 110   continue
1270 100  continue
1271
1272c compute icbmax:
1273
1274      icbmax=2
1275      do 200 i=1,ncum
1276        icbmax=MAX(icbmax,icb(i))
1277 200  continue
1278
1279c update sig and w0 below cloud base:
1280
1281      do 300 k=1,icbmax
1282       do 310 i=1,ncum
1283        if (k.le.icb(i))then
1284         sig(i,k)=beta*sig(i,k)-2.*alpha*buoy(i,icb(i))*buoy(i,icb(i))
1285         sig(i,k)=amax1(sig(i,k),0.0)
1286         w0(i,k)=beta*w0(i,k)
1287        endif
1288310    continue
1289300    continue
1290
1291c!      if(inb.lt.(nl-1))then
1292c!         do 85 i=inb+1,nl-1
1293c!            sig(i)=beta*sig(i)+2.*alpha*buoy(inb)*
1294c!     1              abs(buoy(inb))
1295c!            sig(i)=amax1(sig(i),0.0)
1296c!            w0(i)=beta*w0(i)
1297c!   85    continue
1298c!      end if
1299
1300c!      do 87 i=1,icb
1301c!         sig(i)=beta*sig(i)-2.*alpha*buoy(icb)*buoy(icb)
1302c!         sig(i)=amax1(sig(i),0.0)
1303c!         w0(i)=beta*w0(i)
1304c!   87 continue
1305
1306c -------------------------------------------------------------
1307c -- Reset fractional areas of updrafts and w0 at initial time
1308c -- and after 10 time steps of no convection
1309c -------------------------------------------------------------
1310     
1311      do 400 k=1,nl-1
1312       do 410 i=1,ncum
1313        if (sig(i,nd).lt.1.5.or.sig(i,nd).gt.12.0)then
1314         sig(i,k)=0.0
1315         w0(i,k)=0.0
1316        endif
1317 410   continue
1318 400  continue
1319
1320c -------------------------------------------------------------
1321c -- Calculate convective available potential energy (cape), 
1322c -- vertical velocity (w), fractional area covered by   
1323c -- undilute updraft (sig), and updraft mass flux (m) 
1324c -------------------------------------------------------------
1325
1326      do 500 i=1,ncum
1327       cape(i)=0.0
1328 500  continue
1329
1330c compute dtmin (minimum buoyancy between ICB and given level k):
1331
1332      do i=1,ncum
1333       do k=1,nl
1334         dtmin(i,k)=100.0
1335       enddo
1336      enddo
1337
1338      do 550 i=1,ncum
1339       do 560 k=1,nl
1340         do 570 j=minorig,nl
1341          if ( (k.ge.(icb(i)+1)).and.(k.le.inb(i)).and.
1342     :         (j.ge.icb(i)).and.(j.le.(k-1)) )then
1343           dtmin(i,k)=AMIN1(dtmin(i,k),buoy(i,j))
1344          endif
1345 570     continue
1346 560   continue
1347 550  continue
1348
1349c the interval on which cape is computed starts at pbase :
1350
1351      do 600 k=1,nl
1352       do 610 i=1,ncum
1353
1354        if ((k.ge.(icb(i)+1)).and.(k.le.inb(i))) then
1355
1356         deltap = MIN(pbase(i),ph(i,k-1))-MIN(pbase(i),ph(i,k))
1357         cape(i)=cape(i)+rrd*buoy(i,k-1)*deltap/p(i,k-1)
1358         cape(i)=AMAX1(0.0,cape(i))
1359         sigold(i,k)=sig(i,k)
1360
1361c         dtmin(i,k)=100.0
1362c         do 97 j=icb(i),k-1 ! mauvaise vectorisation
1363c          dtmin(i,k)=AMIN1(dtmin(i,k),buoy(i,j))
1364c  97     continue
1365
1366         sig(i,k)=beta*sig(i,k)+alpha*dtmin(i,k)*ABS(dtmin(i,k))
1367         sig(i,k)=amax1(sig(i,k),0.0)
1368         sig(i,k)=amin1(sig(i,k),0.01)
1369         fac=AMIN1(((dtcrit-dtmin(i,k))/dtcrit),1.0)
1370         w=(1.-beta)*fac*SQRT(cape(i))+beta*w0(i,k)
1371         amu=0.5*(sig(i,k)+sigold(i,k))*w
1372         m(i,k)=amu*0.007*p(i,k)*(ph(i,k)-ph(i,k+1))/tv(i,k)
1373         w0(i,k)=w
1374        endif
1375
1376 610   continue
1377 600  continue
1378
1379      do 700 i=1,ncum
1380       w0(i,icb(i))=0.5*w0(i,icb(i)+1)
1381       m(i,icb(i))=0.5*m(i,icb(i)+1)
1382     :             *(ph(i,icb(i))-ph(i,icb(i)+1))
1383     :             /(ph(i,icb(i)+1)-ph(i,icb(i)+2))
1384       sig(i,icb(i))=sig(i,icb(i)+1)
1385       sig(i,icb(i)-1)=sig(i,icb(i))
1386 700  continue
1387
1388
1389c!      cape=0.0
1390c!      do 98 i=icb+1,inb
1391c!         deltap = min(pbase,ph(i-1))-min(pbase,ph(i))
1392c!         cape=cape+rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1393c!         dcape=rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1394c!         dlnp=deltap/p(i-1)
1395c!         cape=amax1(0.0,cape)
1396c!         sigold=sig(i)
1397
1398c!         dtmin=100.0
1399c!         do 97 j=icb,i-1
1400c!            dtmin=amin1(dtmin,buoy(j))
1401c!   97    continue
1402
1403c!         sig(i)=beta*sig(i)+alpha*dtmin*abs(dtmin)
1404c!         sig(i)=amax1(sig(i),0.0)
1405c!         sig(i)=amin1(sig(i),0.01)
1406c!         fac=amin1(((dtcrit-dtmin)/dtcrit),1.0)
1407c!         w=(1.-beta)*fac*sqrt(cape)+beta*w0(i)
1408c!         amu=0.5*(sig(i)+sigold)*w
1409c!         m(i)=amu*0.007*p(i)*(ph(i)-ph(i+1))/tv(i)
1410c!         w0(i)=w
1411c!   98 continue
1412c!      w0(icb)=0.5*w0(icb+1)
1413c!      m(icb)=0.5*m(icb+1)*(ph(icb)-ph(icb+1))/(ph(icb+1)-ph(icb+2))
1414c!      sig(icb)=sig(icb+1)
1415c!      sig(icb-1)=sig(icb)
1416
1417       return
1418       end
1419
1420      SUBROUTINE cv3_mixing(nloc,ncum,nd,na,ntra,icb,nk,inb
1421     :                    ,ph,t,rr,rs,u,v,tra,h,lv,qnk
1422     :                    ,hp,tv,tvp,ep,clw,m,sig
1423     :   ,ment,qent,uent,vent,sij,elij,ments,qents,traent)
1424      implicit none
1425
1426!---------------------------------------------------------------------
1427! a faire:
1428!       - changer rr(il,1) -> qnk(il)
1429!   - vectorisation de la partie normalisation des flux (do 789...)
1430!---------------------------------------------------------------------
1431
1432#include "cvthermo.h"
1433#include "cvparam3.h"
1434
1435c inputs:
1436      integer ncum, nd, na, ntra, nloc
1437      integer icb(nloc), inb(nloc), nk(nloc)
1438      real sig(nloc,nd)
1439      real qnk(nloc)
1440      real ph(nloc,nd+1)
1441      real t(nloc,nd), rr(nloc,nd), rs(nloc,nd)
1442      real u(nloc,nd), v(nloc,nd)
1443      real tra(nloc,nd,ntra) ! input of convect3
1444      real lv(nloc,na), h(nloc,na), hp(nloc,na)
1445      real tv(nloc,na), tvp(nloc,na), ep(nloc,na), clw(nloc,na)
1446      real m(nloc,na)        ! input of convect3
1447
1448c outputs:
1449      real ment(nloc,na,na), qent(nloc,na,na)
1450      real uent(nloc,na,na), vent(nloc,na,na)
1451      real sij(nloc,na,na), elij(nloc,na,na)
1452      real traent(nloc,nd,nd,ntra)
1453      real ments(nloc,nd,nd), qents(nloc,nd,nd)
1454      real sigij(nloc,nd,nd)
1455
1456c local variables:
1457      integer i, j, k, il, im, jm
1458      integer num1, num2
1459      integer nent(nloc,na)
1460      real rti, bf2, anum, denom, dei, altem, cwat, stemp, qp
1461      real alt, smid, sjmin, sjmax, delp, delm
1462      real asij(nloc), smax(nloc), scrit(nloc)
1463      real asum(nloc,nd),bsum(nloc,nd),csum(nloc,nd)
1464      real wgh
1465      real zm(nloc,na)
1466      logical lwork(nloc)
1467
1468c=====================================================================
1469c --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS USED IN THE COMPUTATIONS
1470c=====================================================================
1471
1472c ori        do 360 i=1,ncum*nlp
1473        do 361 j=1,nl
1474        do 360 i=1,ncum
1475          nent(i,j)=0
1476c in convect3, m is computed in cv3_closure
1477c ori          m(i,1)=0.0
1478 360    continue
1479 361    continue
1480
1481c ori      do 400 k=1,nlp
1482c ori       do 390 j=1,nlp
1483      do 400 j=1,nl
1484       do 390 k=1,nl
1485          do 385 i=1,ncum
1486            qent(i,k,j)=rr(i,j)
1487            uent(i,k,j)=u(i,j)
1488            vent(i,k,j)=v(i,j)
1489            elij(i,k,j)=0.0
1490            ment(i,k,j)=0.0
1491            sij(i,k,j)=0.0
1492 385      continue
1493 390    continue
1494 400  continue
1495
1496c      do k=1,ntra
1497c       do j=1,nd  ! instead nlp
1498c        do i=1,nd ! instead nlp
1499c         do il=1,ncum
1500c            traent(il,i,j,k)=tra(il,j,k)
1501c         enddo
1502c        enddo
1503c       enddo
1504c      enddo
1505      zm(:,:)=0.
1506
1507c=====================================================================
1508c --- CALCULATE ENTRAINED AIR MASS FLUX (ment), TOTAL WATER MIXING
1509c --- RATIO (QENT), TOTAL CONDENSED WATER (elij), AND MIXING
1510c --- FRACTION (sij)
1511c=====================================================================
1512
1513      do 750 i=minorig+1, nl
1514
1515       do 710 j=minorig,nl
1516        do 700 il=1,ncum
1517         if( (i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)).and.
1518     :      (j.ge.(icb(il)-1)).and.(j.le.inb(il)))then
1519
1520          rti=rr(il,1)-ep(il,i)*clw(il,i)
1521          bf2=1.+lv(il,j)*lv(il,j)*rs(il,j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
1522          anum=h(il,j)-hp(il,i)+(cpv-cpd)*t(il,j)*(rti-rr(il,j))
1523          denom=h(il,i)-hp(il,i)+(cpd-cpv)*(rr(il,i)-rti)*t(il,j)
1524          dei=denom
1525          if(abs(dei).lt.0.01)dei=0.01
1526          sij(il,i,j)=anum/dei
1527          sij(il,i,i)=1.0
1528          altem=sij(il,i,j)*rr(il,i)+(1.-sij(il,i,j))*rti-rs(il,j)
1529          altem=altem/bf2
1530          cwat=clw(il,j)*(1.-ep(il,j))
1531          stemp=sij(il,i,j)
1532          if((stemp.lt.0.0.or.stemp.gt.1.0.or.altem.gt.cwat)
1533     :                 .and.j.gt.i)then
1534           anum=anum-lv(il,j)*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
1535           denom=denom+lv(il,j)*(rr(il,i)-rti)
1536           if(abs(denom).lt.0.01)denom=0.01
1537           sij(il,i,j)=anum/denom
1538           altem=sij(il,i,j)*rr(il,i)+(1.-sij(il,i,j))*rti-rs(il,j)
1539           altem=altem-(bf2-1.)*cwat
1540          end if
1541         if(sij(il,i,j).gt.0.0.and.sij(il,i,j).lt.0.95)then
1542          qent(il,i,j)=sij(il,i,j)*rr(il,i)+(1.-sij(il,i,j))*rti
1543          uent(il,i,j)=sij(il,i,j)*u(il,i)+(1.-sij(il,i,j))*u(il,nk(il))
1544          vent(il,i,j)=sij(il,i,j)*v(il,i)+(1.-sij(il,i,j))*v(il,nk(il))
1545c!!!      do k=1,ntra
1546c!!!      traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
1547c!!!     :      +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
1548c!!!      end do
1549          elij(il,i,j)=altem
1550          elij(il,i,j)=amax1(0.0,elij(il,i,j))
1551          ment(il,i,j)=m(il,i)/(1.-sij(il,i,j))
1552          nent(il,i)=nent(il,i)+1
1553         end if
1554         sij(il,i,j)=amax1(0.0,sij(il,i,j))
1555         sij(il,i,j)=amin1(1.0,sij(il,i,j))
1556         endif ! new
1557 700   continue
1558 710  continue
1559
1560c       do k=1,ntra
1561c        do j=minorig,nl
1562c         do il=1,ncum
1563c          if( (i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)).and.
1564c     :       (j.ge.(icb(il)-1)).and.(j.le.inb(il)))then
1565c            traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
1566c     :            +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
1567c          endif
1568c         enddo
1569c        enddo
1570c       enddo
1571
1572c
1573c   ***   if no air can entrain at level i assume that updraft detrains  ***
1574c   ***   at that level and calculate detrained air flux and properties  ***
1575c
1576
1577c@      do 170 i=icb(il),inb(il)
1578
1579      do 740 il=1,ncum
1580      if ((i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)).and.(nent(il,i).eq.0)) then
1581c@      if(nent(il,i).eq.0)then
1582      ment(il,i,i)=m(il,i)
1583      qent(il,i,i)=rr(il,nk(il))-ep(il,i)*clw(il,i)
1584      uent(il,i,i)=u(il,nk(il))
1585      vent(il,i,i)=v(il,nk(il))
1586      elij(il,i,i)=clw(il,i)
1587cMAF      sij(il,i,i)=1.0
1588      sij(il,i,i)=0.0
1589      end if
1590 740  continue
1591 750  continue
1592 
1593c      do j=1,ntra
1594c       do i=minorig+1,nl
1595c        do il=1,ncum
1596c         if (i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. nent(il,i).eq.0) then
1597c          traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
1598c         endif
1599c        enddo
1600c       enddo
1601c      enddo
1602
1603      do 100 j=minorig,nl
1604      do 101 i=minorig,nl
1605      do 102 il=1,ncum
1606      if ((j.ge.(icb(il)-1)).and.(j.le.inb(il))
1607     :    .and.(i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)))then
1608       sigij(il,i,j)=sij(il,i,j)
1609      endif
1610 102  continue
1611 101  continue
1612 100  continue
1613c@      enddo
1614
1615c@170   continue
1616
1617c=====================================================================
1618c   ---  NORMALIZE ENTRAINED AIR MASS FLUXES
1619c   ---  TO REPRESENT EQUAL PROBABILITIES OF MIXING
1620c=====================================================================
1621
1622      call zilch(asum,ncum*nd)
1623      call zilch(bsum,ncum*nd)
1624      call zilch(csum,ncum*nd)
1625
1626      do il=1,ncum
1627       lwork(il) = .FALSE.
1628      enddo
1629
1630      DO 789 i=minorig+1,nl
1631
1632      num1=0
1633      do il=1,ncum
1634       if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) ) num1=num1+1
1635      enddo
1636      if (num1.le.0) goto 789
1637
1638
1639      do 781 il=1,ncum
1640       if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) ) then
1641        lwork(il)=(nent(il,i).ne.0)
1642        qp=rr(il,1)-ep(il,i)*clw(il,i)
1643        anum=h(il,i)-hp(il,i)-lv(il,i)*(qp-rs(il,i))
1644     :           +(cpv-cpd)*t(il,i)*(qp-rr(il,i))
1645        denom=h(il,i)-hp(il,i)+lv(il,i)*(rr(il,i)-qp)
1646     :           +(cpd-cpv)*t(il,i)*(rr(il,i)-qp)
1647        if(abs(denom).lt.0.01)denom=0.01
1648        scrit(il)=anum/denom
1649        alt=qp-rs(il,i)+scrit(il)*(rr(il,i)-qp)
1650        if(scrit(il).le.0.0.or.alt.le.0.0)scrit(il)=1.0
1651        smax(il)=0.0
1652        asij(il)=0.0
1653       endif
1654781   continue
1655
1656      do 175 j=nl,minorig,-1
1657
1658      num2=0
1659      do il=1,ncum
1660       if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and.
1661     :      j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il)
1662     :      .and. lwork(il) ) num2=num2+1
1663      enddo
1664      if (num2.le.0) goto 175
1665
1666      do 782 il=1,ncum
1667      if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and.
1668     :      j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il)
1669     :      .and. lwork(il) ) then
1670
1671       if(sij(il,i,j).gt.1.0e-16.and.sij(il,i,j).lt.0.95)then
1672        wgh=1.0
1673        if(j.gt.i)then
1674         sjmax=amax1(sij(il,i,j+1),smax(il))
1675         sjmax=amin1(sjmax,scrit(il))
1676         smax(il)=amax1(sij(il,i,j),smax(il))
1677         sjmin=amax1(sij(il,i,j-1),smax(il))
1678         sjmin=amin1(sjmin,scrit(il))
1679         if(sij(il,i,j).lt.(smax(il)-1.0e-16))wgh=0.0
1680         smid=amin1(sij(il,i,j),scrit(il))
1681        else
1682         sjmax=amax1(sij(il,i,j+1),scrit(il))
1683         smid=amax1(sij(il,i,j),scrit(il))
1684         sjmin=0.0
1685         if(j.gt.1)sjmin=sij(il,i,j-1)
1686         sjmin=amax1(sjmin,scrit(il))
1687        endif
1688        delp=abs(sjmax-smid)
1689        delm=abs(sjmin-smid)
1690        asij(il)=asij(il)+wgh*(delp+delm)
1691        ment(il,i,j)=ment(il,i,j)*(delp+delm)*wgh
1692       endif
1693      endif
1694782   continue
1695
1696175   continue
1697
1698      do il=1,ncum
1699       if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.lwork(il)) then
1700        asij(il)=amax1(1.0e-16,asij(il))
1701        asij(il)=1.0/asij(il)
1702        asum(il,i)=0.0
1703        bsum(il,i)=0.0
1704        csum(il,i)=0.0
1705       endif
1706      enddo
1707
1708      do 180 j=minorig,nl
1709       do il=1,ncum
1710        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1711     :   .and. j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il) ) then
1712         ment(il,i,j)=ment(il,i,j)*asij(il)
1713        endif
1714       enddo
1715180   continue
1716
1717      do 190 j=minorig,nl
1718       do il=1,ncum
1719        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1720     :   .and. j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il) ) then
1721         asum(il,i)=asum(il,i)+ment(il,i,j)
1722         ment(il,i,j)=ment(il,i,j)*sig(il,j)
1723         bsum(il,i)=bsum(il,i)+ment(il,i,j)
1724        endif
1725       enddo
1726190   continue
1727
1728      do il=1,ncum
1729       if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.lwork(il)) then
1730        bsum(il,i)=amax1(bsum(il,i),1.0e-16)
1731        bsum(il,i)=1.0/bsum(il,i)
1732       endif
1733      enddo
1734
1735      do 195 j=minorig,nl
1736       do il=1,ncum
1737        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1738     :   .and. j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il) ) then
1739         ment(il,i,j)=ment(il,i,j)*asum(il,i)*bsum(il,i)
1740        endif
1741       enddo
1742195   continue
1743
1744      do 197 j=minorig,nl
1745       do il=1,ncum
1746        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1747     :   .and. j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il) ) then
1748         csum(il,i)=csum(il,i)+ment(il,i,j)
1749        endif
1750       enddo
1751197   continue
1752
1753      do il=1,ncum
1754       if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1755     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
1756        nent(il,i)=0
1757        ment(il,i,i)=m(il,i)
1758        qent(il,i,i)=rr(il,1)-ep(il,i)*clw(il,i)
1759        uent(il,i,i)=u(il,nk(il))
1760        vent(il,i,i)=v(il,nk(il))
1761        elij(il,i,i)=clw(il,i)
1762cMAF        sij(il,i,i)=1.0
1763        sij(il,i,i)=0.0
1764       endif
1765      enddo ! il
1766
1767c      do j=1,ntra
1768c       do il=1,ncum
1769c        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1770c     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
1771c         traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
1772c        endif
1773c       enddo
1774c      enddo
1775789   continue
1776c     
1777c MAF: renormalisation de MENT
1778      do jm=1,nd
1779        do im=1,nd
1780          do il=1,ncum
1781          zm(il,im)=zm(il,im)+(1.-sij(il,im,jm))*ment(il,im,jm)
1782         end do
1783        end do
1784      end do
1785c
1786      do jm=1,nd
1787        do im=1,nd
1788          do il=1,ncum
1789          if(zm(il,im).ne.0.) then
1790          ment(il,im,jm)=ment(il,im,jm)*m(il,im)/zm(il,im)
1791          endif
1792         end do
1793       end do
1794      end do
1795c
1796      do jm=1,nd
1797       do im=1,nd
1798        do 999 il=1,ncum
1799         qents(il,im,jm)=qent(il,im,jm)
1800         ments(il,im,jm)=ment(il,im,jm)
1801999     continue
1802       enddo
1803      enddo
1804
1805      return
1806      end
1807
1808
1809      SUBROUTINE cv3_unsat(nloc,ncum,nd,na,ntra,icb,inb
1810     :              ,t,rr,rs,gz,u,v,tra,p,ph
1811     :              ,th,tv,lv,cpn,ep,sigp,clw
1812     :              ,m,ment,elij,delt,plcl
1813     :              ,mp,rp,up,vp,trap,wt,water,evap,b)
1814      implicit none
1815
1816
1817#include "cvthermo.h"
1818#include "cvparam3.h"
1819#include "cvflag.h"
1820
1821c inputs:
1822      integer ncum, nd, na, ntra, nloc
1823      integer icb(nloc), inb(nloc)
1824      real delt, plcl(nloc)
1825      real t(nloc,nd), rr(nloc,nd), rs(nloc,nd)
1826      real u(nloc,nd), v(nloc,nd)
1827      real tra(nloc,nd,ntra)
1828      real p(nloc,nd), ph(nloc,nd+1)
1829      real th(nloc,na), gz(nloc,na)
1830      real lv(nloc,na), ep(nloc,na), sigp(nloc,na), clw(nloc,na)
1831      real cpn(nloc,na), tv(nloc,na)
1832      real m(nloc,na), ment(nloc,na,na), elij(nloc,na,na)
1833
1834c outputs:
1835      real mp(nloc,na), rp(nloc,na), up(nloc,na), vp(nloc,na)
1836      real water(nloc,na), evap(nloc,na), wt(nloc,na)
1837      real trap(nloc,na,ntra)
1838      real b(nloc,na)
1839
1840c local variables
1841      integer i,j,k,il,num1
1842      real tinv, delti
1843      real awat, afac, afac1, afac2, bfac
1844      real pr1, pr2, sigt, b6, c6, revap, tevap, delth
1845      real amfac, amp2, xf, tf, fac2, ur, sru, fac, d, af, bf
1846      real ampmax
1847      real lvcp(nloc,na)
1848      real wdtrain(nloc)
1849      logical lwork(nloc)
1850
1851
1852c------------------------------------------------------
1853
1854        delti = 1./delt
1855        tinv=1./3.
1856
1857        do i=1,nl
1858         do il=1,ncum
1859          mp(il,i)=0.0
1860          rp(il,i)=rr(il,i)
1861          up(il,i)=u(il,i)
1862          vp(il,i)=v(il,i)
1863          wt(il,i)=0.001
1864          water(il,i)=0.0
1865          evap(il,i)=0.0
1866          b(il,i)=0.0
1867          lvcp(il,i)=lv(il,i)/cpn(il,i)
1868         enddo
1869        enddo
1870
1871c        do k=1,ntra
1872c         do i=1,nd
1873c          do il=1,ncum
1874c           trap(il,i,k)=tra(il,i,k)
1875c          enddo
1876c         enddo
1877c        enddo
1878
1879c
1880c   ***  check whether ep(inb)=0, if so, skip precipitating    ***
1881c   ***             downdraft calculation                      ***
1882c
1883
1884        do il=1,ncum
1885          lwork(il)=.TRUE.
1886          if(ep(il,inb(il)).lt.0.0001)lwork(il)=.FALSE.
1887        enddo
1888
1889        call zilch(wdtrain,ncum)
1890 
1891        DO 400 i=nl+1,1,-1
1892
1893        num1=0
1894        do il=1,ncum
1895         if ( i.le.inb(il) .and. lwork(il) ) num1=num1+1
1896        enddo
1897        if (num1.le.0) goto 400
1898
1899c
1900c   ***  integrate liquid water equation to find condensed water   ***
1901c   ***                and condensed water flux                    ***
1902c
1903
1904c
1905c    ***                    begin downdraft loop                    ***
1906c
1907
1908c
1909c    ***              calculate detrained precipitation             ***
1910c
1911       do il=1,ncum
1912        if (i.le.inb(il) .and. lwork(il)) then
1913         if (cvflag_grav) then
1914          wdtrain(il)=grav*ep(il,i)*m(il,i)*clw(il,i)
1915         else
1916          wdtrain(il)=10.0*ep(il,i)*m(il,i)*clw(il,i)
1917         endif
1918        endif
1919       enddo
1920
1921       if(i.gt.1)then
1922        do 320 j=1,i-1
1923         do il=1,ncum
1924          if (i.le.inb(il) .and. lwork(il)) then
1925           awat=elij(il,j,i)-(1.-ep(il,i))*clw(il,i)
1926           awat=amax1(awat,0.0)
1927           if (cvflag_grav) then
1928            wdtrain(il)=wdtrain(il)+grav*awat*ment(il,j,i)
1929           else
1930            wdtrain(il)=wdtrain(il)+10.0*awat*ment(il,j,i)
1931           endif
1932          endif
1933         enddo
1934320     continue
1935       endif
1936
1937c
1938c    ***    find rain water and evaporation using provisional   ***
1939c    ***              estimates of rp(i)and rp(i-1)             ***
1940c
1941
1942      do 999 il=1,ncum
1943
1944       if (i.le.inb(il) .and. lwork(il)) then
1945
1946      wt(il,i)=45.0
1947
1948      if(i.lt.inb(il))then
1949       rp(il,i)=rp(il,i+1)
1950     :       +(cpd*(t(il,i+1)-t(il,i))+gz(il,i+1)-gz(il,i))/lv(il,i)
1951       rp(il,i)=0.5*(rp(il,i)+rr(il,i))
1952      endif
1953      rp(il,i)=amax1(rp(il,i),0.0)
1954      rp(il,i)=amin1(rp(il,i),rs(il,i))
1955      rp(il,inb(il))=rr(il,inb(il))
1956
1957      if(i.eq.1)then
1958       afac=p(il,1)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0e4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
1959      else
1960       rp(il,i-1)=rp(il,i)
1961     :          +(cpd*(t(il,i)-t(il,i-1))+gz(il,i)-gz(il,i-1))/lv(il,i)
1962       rp(il,i-1)=0.5*(rp(il,i-1)+rr(il,i-1))
1963       rp(il,i-1)=amin1(rp(il,i-1),rs(il,i-1))
1964       rp(il,i-1)=amax1(rp(il,i-1),0.0)
1965       afac1=p(il,i)*(rs(il,i)-rp(il,i))/(1.0e4+2000.0*p(il,i)*rs(il,i))
1966       afac2=p(il,i-1)*(rs(il,i-1)-rp(il,i-1))
1967     :                /(1.0e4+2000.0*p(il,i-1)*rs(il,i-1))
1968       afac=0.5*(afac1+afac2)
1969      endif
1970      if(i.eq.inb(il))afac=0.0
1971      afac=amax1(afac,0.0)
1972      bfac=1./(sigd*wt(il,i))
1973c
1974cjyg1
1975ccc        sigt=1.0
1976ccc        if(i.ge.icb)sigt=sigp(i)
1977c prise en compte de la variation progressive de sigt dans
1978c les couches icb et icb-1:
1979c       pour plcl<ph(i+1), pr1=0 & pr2=1
1980c       pour plcl>ph(i),   pr1=1 & pr2=0
1981c       pour ph(i+1)<plcl<ph(i), pr1 est la proportion a cheval
1982c    sur le nuage, et pr2 est la proportion sous la base du
1983c    nuage.
1984      pr1=(plcl(il)-ph(il,i+1))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
1985      pr1=max(0.,min(1.,pr1))
1986      pr2=(ph(il,i)-plcl(il))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
1987      pr2=max(0.,min(1.,pr2))
1988      sigt=sigp(il,i)*pr1+pr2
1989cjyg2
1990c
1991      b6=bfac*50.*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
1992      c6=water(il,i+1)+bfac*wdtrain(il)
1993     :                -50.*sigd*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il,i+1)
1994      if(c6.gt.0.0)then
1995       revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
1996       evap(il,i)=sigt*afac*revap
1997       water(il,i)=revap*revap
1998      else
1999       evap(il,i)=-evap(il,i+1)
2000     :            +0.02*(wdtrain(il)+sigd*wt(il,i)*water(il,i+1))
2001     :                 /(sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2002      end if
2003c
2004c    ***  calculate precipitating downdraft mass flux under     ***
2005c    ***              hydrostatic approximation                 ***
2006c
2007      if (i.ne.1) then
2008
2009      tevap=amax1(0.0,evap(il,i))
2010      delth=amax1(0.001,(th(il,i)-th(il,i-1)))
2011      if (cvflag_grav) then
2012       mp(il,i)=100.*ginv*lvcp(il,i)*sigd*tevap
2013     :              *(p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2014      else
2015       mp(il,i)=10.*lvcp(il,i)*sigd*tevap*(p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2016      endif
2017c
2018c    ***           if hydrostatic assumption fails,             ***
2019c    ***   solve cubic difference equation for downdraft theta  ***
2020c    ***  and mass flux from two simultaneous differential eqns ***
2021c
2022      amfac=sigd*sigd*70.0*ph(il,i)*(p(il,i-1)-p(il,i))
2023     :          *(th(il,i)-th(il,i-1))/(tv(il,i)*th(il,i))
2024      amp2=abs(mp(il,i+1)*mp(il,i+1)-mp(il,i)*mp(il,i))
2025      if(amp2.gt.(0.1*amfac))then
2026       xf=100.0*sigd*sigd*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2027       tf=b(il,i)-5.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il,i)
2028     :               /(lvcp(il,i)*sigd*th(il,i))
2029       af=xf*tf+mp(il,i+1)*mp(il,i+1)*tinv
2030       bf=2.*(tinv*mp(il,i+1))**3+tinv*mp(il,i+1)*xf*tf
2031     :            +50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*tevap
2032       fac2=1.0
2033       if(bf.lt.0.0)fac2=-1.0
2034       bf=abs(bf)
2035       ur=0.25*bf*bf-af*af*af*tinv*tinv*tinv
2036       if(ur.ge.0.0)then
2037        sru=sqrt(ur)
2038        fac=1.0
2039        if((0.5*bf-sru).lt.0.0)fac=-1.0
2040        mp(il,i)=mp(il,i+1)*tinv+(0.5*bf+sru)**tinv
2041     :                  +fac*(abs(0.5*bf-sru))**tinv
2042       else
2043        d=atan(2.*sqrt(-ur)/(bf+1.0e-28))
2044        if(fac2.lt.0.0)d=3.14159-d
2045        mp(il,i)=mp(il,i+1)*tinv+2.*sqrt(af*tinv)*cos(d*tinv)
2046       endif
2047       mp(il,i)=amax1(0.0,mp(il,i))
2048
2049       if (cvflag_grav) then
2050Cjyg : il y a vraisemblablement une erreur dans la ligne 2 suivante:
2051C il faut diviser par (mp(il,i)*sigd*grav) et non par (mp(il,i)+sigd*0.1).
2052C Et il faut bien revoir les facteurs 100.
2053        b(il,i-1)=b(il,i)+100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap
2054     2   /(mp(il,i)+sigd*0.1)
2055     3   -10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il,i)/(lvcp(il,i)*sigd*th(il,i))
2056       else
2057        b(il,i-1)=b(il,i)+100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap
2058     2   /(mp(il,i)+sigd*0.1)
2059     3   -10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il,i)/(lvcp(il,i)*sigd*th(il,i))
2060       endif
2061       b(il,i-1)=amax1(b(il,i-1),0.0)
2062      endif
2063c
2064c   ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
2065c
2066      ampmax=2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
2067      amp2=2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
2068      ampmax=amin1(ampmax,amp2)
2069      mp(il,i)=amin1(mp(il,i),ampmax)
2070c
2071c    ***      force mp to decrease linearly to zero                 ***
2072c    ***       between cloud base and the surface                   ***
2073c
2074      if(p(il,i).gt.p(il,icb(il)))then
2075       mp(il,i)=mp(il,icb(il))*(p(il,1)-p(il,i))/(p(il,1)-p(il,icb(il)))
2076      endif
2077
2078360   continue
2079      endif ! i.eq.1
2080c
2081c    ***       find mixing ratio of precipitating downdraft     ***
2082c
2083
2084      if (i.ne.inb(il)) then
2085
2086      rp(il,i)=rr(il,i)
2087
2088      if(mp(il,i).gt.mp(il,i+1))then
2089
2090       if (cvflag_grav) then
2091        rp(il,i)=rp(il,i+1)*mp(il,i+1)+rr(il,i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2092     :   +100.*ginv*0.5*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2093     :                     *(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2094       else
2095        rp(il,i)=rp(il,i+1)*mp(il,i+1)+rr(il,i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2096     :   +5.*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2097     :                      *(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2098       endif
2099      rp(il,i)=rp(il,i)/mp(il,i)
2100      up(il,i)=up(il,i+1)*mp(il,i+1)+u(il,i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2101      up(il,i)=up(il,i)/mp(il,i)
2102      vp(il,i)=vp(il,i+1)*mp(il,i+1)+v(il,i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2103      vp(il,i)=vp(il,i)/mp(il,i)
2104
2105c      do j=1,ntra
2106c      trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)*mp(il,i+1)
2107ctestmaf     :            +trap(il,i,j)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2108c     :            +tra(il,i,j)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2109c      trap(il,i,j)=trap(il,i,j)/mp(il,i)
2110c      end do
2111
2112      else
2113
2114       if(mp(il,i+1).gt.1.0e-16)then
2115        if (cvflag_grav) then
2116         rp(il,i)=rp(il,i+1)
2117     :            +100.*ginv*0.5*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2118     :            *(evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il,i+1)
2119        else
2120         rp(il,i)=rp(il,i+1)
2121     :           +5.*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2122     :           *(evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il,i+1)
2123        endif
2124       up(il,i)=up(il,i+1)
2125       vp(il,i)=vp(il,i+1)
2126
2127c       do j=1,ntra
2128c       trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)
2129c       end do
2130
2131       endif
2132      endif
2133      rp(il,i)=amin1(rp(il,i),rs(il,i))
2134      rp(il,i)=amax1(rp(il,i),0.0)
2135
2136      endif
2137      endif
2138999   continue
2139
2140400   continue
2141
2142       return
2143       end
2144
2145      SUBROUTINE cv3_yield(nloc,ncum,nd,na,ntra
2146     :                    ,icb,inb,delt
2147     :                    ,t,rr,u,v,tra,gz,p,ph,h,hp,lv,cpn,th
2148     :                    ,ep,clw,m,tp,mp,rp,up,vp,trap
2149     :                    ,wt,water,evap,b
2150     :                    ,ment,qent,uent,vent,nent,elij,traent,sig
2151     :                    ,tv,tvp
2152     :                    ,iflag,precip,ft,fr,fu,fv,ftra
2153     :                    ,upwd,dnwd,dnwd0,ma,mike,tls,tps,qcondc,wd)
2154      implicit none
2155
2156#include "cvthermo.h"
2157#include "cvparam3.h"
2158#include "cvflag.h"
2159#include "conema3.h"
2160
2161c inputs:
2162      integer ncum,nd,na,ntra,nloc
2163      integer icb(nloc), inb(nloc)
2164      real delt
2165      real t(nloc,nd), rr(nloc,nd), u(nloc,nd), v(nloc,nd)
2166      real tra(nloc,nd,ntra), sig(nloc,nd)
2167      real gz(nloc,na), ph(nloc,nd+1), h(nloc,na), hp(nloc,na)
2168      real th(nloc,na), p(nloc,nd), tp(nloc,na)
2169      real lv(nloc,na), cpn(nloc,na), ep(nloc,na), clw(nloc,na)
2170      real m(nloc,na), mp(nloc,na), rp(nloc,na), up(nloc,na)
2171      real vp(nloc,na), wt(nloc,nd), trap(nloc,nd,ntra)
2172      real water(nloc,na), evap(nloc,na), b(nloc,na)
2173      real ment(nloc,na,na), qent(nloc,na,na), uent(nloc,na,na)
2174      real vent(nloc,na,na), nent(nloc,na), elij(nloc,na,na)
2175      real traent(nloc,na,na,ntra)
2176      real tv(nloc,nd), tvp(nloc,nd)
2177
2178c input/output:
2179      integer iflag(nloc)
2180
2181c outputs:
2182      real precip(nloc)
2183      real ft(nloc,nd), fr(nloc,nd), fu(nloc,nd), fv(nloc,nd)
2184      real ftra(nloc,nd,ntra)
2185      real upwd(nloc,nd), dnwd(nloc,nd), ma(nloc,nd)
2186      real dnwd0(nloc,nd), mike(nloc,nd)
2187      real tls(nloc,nd), tps(nloc,nd)
2188      real qcondc(nloc,nd)                               ! cld
2189      real wd(nloc)                                      ! gust
2190
2191c local variables:
2192      integer i,k,il,n,j,num1
2193      real rat, awat, delti
2194      real ax, bx, cx, dx, ex
2195      real cpinv, rdcp, dpinv
2196      real lvcp(nloc,na), mke(nloc,na)
2197      real am(nloc), work(nloc), ad(nloc), amp1(nloc)
2198c!!      real up1(nloc), dn1(nloc)
2199      real up1(nloc,nd,nd), dn1(nloc,nd,nd)
2200      real asum(nloc), bsum(nloc), csum(nloc), dsum(nloc)
2201      real qcond(nloc,nd), nqcond(nloc,nd), wa(nloc,nd)  ! cld
2202      real siga(nloc,nd), sax(nloc,nd), mac(nloc,nd)      ! cld
2203
2204
2205c-------------------------------------------------------------
2206
2207c initialization:
2208
2209      delti = 1.0/delt
2210
2211      do il=1,ncum
2212       precip(il)=0.0
2213       wd(il)=0.0     ! gust
2214      enddo
2215
2216      do i=1,nd
2217       do il=1,ncum
2218         ft(il,i)=0.0
2219         fr(il,i)=0.0
2220         fu(il,i)=0.0
2221         fv(il,i)=0.0
2222         qcondc(il,i)=0.0                                ! cld
2223         qcond(il,i)=0.0                                 ! cld
2224         nqcond(il,i)=0.0                                ! cld
2225       enddo
2226      enddo
2227
2228c      do j=1,ntra
2229c       do i=1,nd
2230c        do il=1,ncum
2231c          ftra(il,i,j)=0.0
2232c        enddo
2233c       enddo
2234c      enddo
2235
2236      do i=1,nl
2237       do il=1,ncum
2238         lvcp(il,i)=lv(il,i)/cpn(il,i)
2239       enddo
2240      enddo
2241
2242
2243c
2244c   ***  calculate surface precipitation in mm/day     ***
2245c
2246      do il=1,ncum
2247       if(ep(il,inb(il)).ge.0.0001)then
2248        if (cvflag_grav) then
2249         precip(il)=wt(il,1)*sigd*water(il,1)*86400.*1000./(rowl*grav)
2250        else
2251         precip(il)=wt(il,1)*sigd*water(il,1)*8640.
2252        endif
2253       endif
2254      enddo
2255
2256c
2257c   ***  Calculate downdraft velocity scale    ***
2258c   ***  NE PAS UTILISER POUR L'INSTANT ***
2259c
2260c!      do il=1,ncum
2261c!        wd(il)=betad*abs(mp(il,icb(il)))*0.01*rrd*t(il,icb(il))
2262c!     :                                  /(sigd*p(il,icb(il)))
2263c!      enddo
2264
2265c
2266c   ***  calculate tendencies of lowest level potential temperature  ***
2267c   ***                      and mixing ratio                        ***
2268c
2269      do il=1,ncum
2270       work(il)=1.0/(ph(il,1)-ph(il,2))
2271       am(il)=0.0
2272      enddo
2273
2274      do k=2,nl
2275       do il=1,ncum
2276        if (k.le.inb(il)) then
2277         am(il)=am(il)+m(il,k)
2278        endif
2279       enddo
2280      enddo
2281
2282      do il=1,ncum
2283
2284c convect3      if((0.1*dpinv*am).ge.delti)iflag(il)=4
2285      if (cvflag_grav) then
2286      if((0.01*grav*work(il)*am(il)).ge.delti)iflag(il)=1!consist vect
2287       ft(il,1)=0.01*grav*work(il)*am(il)*(t(il,2)-t(il,1)
2288     :            +(gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1))
2289      else
2290       if((0.1*work(il)*am(il)).ge.delti)iflag(il)=1 !consistency vect
2291       ft(il,1)=0.1*work(il)*am(il)*(t(il,2)-t(il,1)
2292     :            +(gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1))
2293      endif
2294
2295      ft(il,1)=ft(il,1)-0.5*lvcp(il,1)*sigd*(evap(il,1)+evap(il,2))
2296
2297      if (cvflag_grav) then
2298       ft(il,1)=ft(il,1)-0.009*grav*sigd*mp(il,2)
2299     :                             *t(il,1)*b(il,1)*work(il)
2300      else
2301       ft(il,1)=ft(il,1)-0.09*sigd*mp(il,2)*t(il,1)*b(il,1)*work(il)
2302      endif
2303
2304      ft(il,1)=ft(il,1)+0.01*sigd*wt(il,1)*(cl-cpd)*water(il,2)*(t(il,2)
2305     :-t(il,1))*work(il)/cpn(il,1)
2306
2307      if (cvflag_grav) then
2308Cjyg1  Correction pour mieux conserver l'eau (conformite avec CONVECT4.3)
2309c (sb: pour l'instant, on ne fait que le chgt concernant grav, pas evap)
2310       fr(il,1)=0.01*grav*mp(il,2)*(rp(il,2)-rr(il,1))*work(il)
2311     :          +sigd*0.5*(evap(il,1)+evap(il,2))
2312c+tard     :          +sigd*evap(il,1)
2313
2314       fr(il,1)=fr(il,1)+0.01*grav*am(il)*(rr(il,2)-rr(il,1))*work(il)
2315
2316       fu(il,1)=fu(il,1)+0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(up(il,2)-u(il,1))
2317     :         +am(il)*(u(il,2)-u(il,1)))
2318       fv(il,1)=fv(il,1)+0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(vp(il,2)-v(il,1))
2319     :         +am(il)*(v(il,2)-v(il,1)))
2320      else  ! cvflag_grav
2321       fr(il,1)=0.1*mp(il,2)*(rp(il,2)-rr(il,1))*work(il)
2322     :          +sigd*0.5*(evap(il,1)+evap(il,2))
2323       fr(il,1)=fr(il,1)+0.1*am(il)*(rr(il,2)-rr(il,1))*work(il)
2324       fu(il,1)=fu(il,1)+0.1*work(il)*(mp(il,2)*(up(il,2)-u(il,1))
2325     :         +am(il)*(u(il,2)-u(il,1)))
2326       fv(il,1)=fv(il,1)+0.1*work(il)*(mp(il,2)*(vp(il,2)-v(il,1))
2327     :         +am(il)*(v(il,2)-v(il,1)))
2328      endif ! cvflag_grav
2329
2330      enddo ! il
2331
2332c      do j=1,ntra
2333c       do il=1,ncum
2334c        if (cvflag_grav) then
2335c         ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.01*grav*work(il)
2336c     :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
2337c     :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
2338c        else
2339c         ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.1*work(il)
2340c     :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
2341c     :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
2342c        endif
2343c       enddo
2344c      enddo
2345
2346      do j=2,nl
2347       do il=1,ncum
2348        if (j.le.inb(il)) then
2349         if (cvflag_grav) then
2350          fr(il,1)=fr(il,1)
2351     :       +0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
2352          fu(il,1)=fu(il,1)
2353     :       +0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)*(uent(il,j,1)-u(il,1))
2354          fv(il,1)=fv(il,1)
2355     :       +0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)*(vent(il,j,1)-v(il,1))
2356         else   ! cvflag_grav
2357          fr(il,1)=fr(il,1)
2358     :         +0.1*work(il)*ment(il,j,1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
2359          fu(il,1)=fu(il,1)
2360     :         +0.1*work(il)*ment(il,j,1)*(uent(il,j,1)-u(il,1))
2361          fv(il,1)=fv(il,1)
2362     :         +0.1*work(il)*ment(il,j,1)*(vent(il,j,1)-v(il,1))
2363         endif  ! cvflag_grav
2364        endif ! j
2365       enddo
2366      enddo
2367
2368c      do k=1,ntra
2369c       do j=2,nl
2370c        do il=1,ncum
2371c         if (j.le.inb(il)) then
2372
2373c          if (cvflag_grav) then
2374c           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)
2375c     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
2376c          else
2377c           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.1*work(il)*ment(il,j,1)
2378c     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
2379c          endif
2380
2381c         endif
2382c        enddo
2383c       enddo
2384c      enddo
2385
2386c
2387c   ***  calculate tendencies of potential temperature and mixing ratio  ***
2388c   ***               at levels above the lowest level                   ***
2389c
2390c   ***  first find the net saturated updraft and downdraft mass fluxes  ***
2391c   ***                      through each level                          ***
2392c
2393
2394      do 500 i=2,nl+1 ! newvecto: mettre nl au lieu nl+1?
2395
2396       num1=0
2397       do il=1,ncum
2398        if(i.le.inb(il))num1=num1+1
2399       enddo
2400       if(num1.le.0)go to 500
2401
2402       call zilch(amp1,ncum)
2403       call zilch(ad,ncum)
2404
2405      do 440 k=i+1,nl+1
2406       do 441 il=1,ncum
2407        if (i.le.inb(il) .and. k.le.(inb(il)+1)) then
2408         amp1(il)=amp1(il)+m(il,k)
2409        endif
2410 441   continue
2411 440  continue
2412
2413      do 450 k=1,i
2414       do 451 j=i+1,nl+1
2415        do 452 il=1,ncum
2416         if (i.le.inb(il) .and. j.le.(inb(il)+1)) then
2417          amp1(il)=amp1(il)+ment(il,k,j)
2418         endif
2419452     continue
2420451    continue
2421450   continue
2422
2423      do 470 k=1,i-1
2424       do 471 j=i,nl+1 ! newvecto: nl au lieu nl+1?
2425        do 472 il=1,ncum
2426        if (i.le.inb(il) .and. j.le.inb(il)) then
2427         ad(il)=ad(il)+ment(il,j,k)
2428        endif
2429472     continue
2430471    continue
2431470   continue
2432 
2433      do 1350 il=1,ncum
2434      if (i.le.inb(il)) then
2435       dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2436       cpinv=1.0/cpn(il,i)
2437
2438c convect3      if((0.1*dpinv*amp1).ge.delti)iflag(il)=4
2439      if (cvflag_grav) then
2440       if((0.01*grav*dpinv*amp1(il)).ge.delti)iflag(il)=1 ! vecto
2441      else
2442       if((0.1*dpinv*amp1(il)).ge.delti)iflag(il)=1 ! vecto
2443      endif
2444
2445      if (cvflag_grav) then
2446       ft(il,i)=0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(t(il,i+1)-t(il,i)
2447     :    +(gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv)
2448     :    -ad(il)*(t(il,i)-t(il,i-1)+(gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv))
2449     :    -0.5*sigd*lvcp(il,i)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
2450       rat=cpn(il,i-1)*cpinv
2451       ft(il,i)=ft(il,i)-0.009*grav*sigd*(mp(il,i+1)*t(il,i)*b(il,i)
2452     :   -mp(il,i)*t(il,i-1)*rat*b(il,i-1))*dpinv
2453       ft(il,i)=ft(il,i)+0.01*grav*dpinv*ment(il,i,i)*(hp(il,i)-h(il,i)
2454     :    +t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,i,i)))*cpinv
2455      else  ! cvflag_grav
2456       ft(il,i)=0.1*dpinv*(amp1(il)*(t(il,i+1)-t(il,i)
2457     :    +(gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv)
2458     :    -ad(il)*(t(il,i)-t(il,i-1)+(gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv))
2459     :    -0.5*sigd*lvcp(il,i)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
2460       rat=cpn(il,i-1)*cpinv
2461       ft(il,i)=ft(il,i)-0.09*sigd*(mp(il,i+1)*t(il,i)*b(il,i)
2462     :   -mp(il,i)*t(il,i-1)*rat*b(il,i-1))*dpinv
2463       ft(il,i)=ft(il,i)+0.1*dpinv*ment(il,i,i)*(hp(il,i)-h(il,i)
2464     :    +t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,i,i)))*cpinv
2465      endif ! cvflag_grav
2466
2467
2468      ft(il,i)=ft(il,i)+0.01*sigd*wt(il,i)*(cl-cpd)*water(il,i+1)
2469     :           *(t(il,i+1)-t(il,i))*dpinv*cpinv
2470
2471      if (cvflag_grav) then
2472       fr(il,i)=0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(rr(il,i+1)-rr(il,i))
2473     :           -ad(il)*(rr(il,i)-rr(il,i-1)))
2474       fu(il,i)=fu(il,i)+0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(u(il,i+1)-u(il,i))
2475     :             -ad(il)*(u(il,i)-u(il,i-1)))
2476       fv(il,i)=fv(il,i)+0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(v(il,i+1)-v(il,i))
2477     :             -ad(il)*(v(il,i)-v(il,i-1)))
2478      else  ! cvflag_grav
2479       fr(il,i)=0.1*dpinv*(amp1(il)*(rr(il,i+1)-rr(il,i))
2480     :           -ad(il)*(rr(il,i)-rr(il,i-1)))
2481       fu(il,i)=fu(il,i)+0.1*dpinv*(amp1(il)*(u(il,i+1)-u(il,i))
2482     :             -ad(il)*(u(il,i)-u(il,i-1)))
2483       fv(il,i)=fv(il,i)+0.1*dpinv*(amp1(il)*(v(il,i+1)-v(il,i))
2484     :             -ad(il)*(v(il,i)-v(il,i-1)))
2485      endif ! cvflag_grav
2486
2487      endif ! i
24881350  continue
2489
2490c      do k=1,ntra
2491c       do il=1,ncum
2492c        if (i.le.inb(il)) then
2493c         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2494c         cpinv=1.0/cpn(il,i)
2495c         if (cvflag_grav) then
2496c           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.01*grav*dpinv
2497c     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
2498c     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
2499c         else
2500c           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.1*dpinv
2501c     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
2502c     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
2503c         endif
2504c        endif
2505c       enddo
2506c      enddo
2507
2508      do 480 k=1,i-1
2509       do 1370 il=1,ncum
2510        if (i.le.inb(il)) then
2511         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2512         cpinv=1.0/cpn(il,i)
2513
2514      awat=elij(il,k,i)-(1.-ep(il,i))*clw(il,i)
2515      awat=amax1(awat,0.0)
2516
2517      if (cvflag_grav) then
2518      fr(il,i)=fr(il,i)
2519     :   +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(qent(il,k,i)-awat-rr(il,i))
2520      fu(il,i)=fu(il,i)
2521     :         +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
2522      fv(il,i)=fv(il,i)
2523     :         +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
2524      else  ! cvflag_grav
2525      fr(il,i)=fr(il,i)
2526     :   +0.1*dpinv*ment(il,k,i)*(qent(il,k,i)-awat-rr(il,i))
2527      fu(il,i)=fu(il,i)
2528     :   +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
2529      fv(il,i)=fv(il,i)
2530     :   +0.1*dpinv*ment(il,k,i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
2531      endif ! cvflag_grav
2532
2533c (saturated updrafts resulting from mixing)        ! cld
2534        qcond(il,i)=qcond(il,i)+(elij(il,k,i)-awat) ! cld
2535        nqcond(il,i)=nqcond(il,i)+1.                ! cld
2536      endif ! i
25371370  continue
2538480   continue
2539
2540c      do j=1,ntra
2541c       do k=1,i-1
2542c        do il=1,ncum
2543c         if (i.le.inb(il)) then
2544c          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2545c          cpinv=1.0/cpn(il,i)
2546c          if (cvflag_grav) then
2547c           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
2548c     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
2549c          else
2550c           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
2551c     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
2552c          endif
2553c         endif
2554c        enddo
2555c       enddo
2556c      enddo
2557
2558      do 490 k=i,nl+1
2559       do 1380 il=1,ncum
2560        if (i.le.inb(il) .and. k.le.inb(il)) then
2561         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2562         cpinv=1.0/cpn(il,i)
2563
2564         if (cvflag_grav) then
2565         fr(il,i)=fr(il,i)
2566     :         +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(qent(il,k,i)-rr(il,i))
2567         fu(il,i)=fu(il,i)
2568     :         +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
2569         fv(il,i)=fv(il,i)
2570     :         +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
2571         else  ! cvflag_grav
2572         fr(il,i)=fr(il,i)
2573     :         +0.1*dpinv*ment(il,k,i)*(qent(il,k,i)-rr(il,i))
2574         fu(il,i)=fu(il,i)
2575     :         +0.1*dpinv*ment(il,k,i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
2576         fv(il,i)=fv(il,i)
2577     :         +0.1*dpinv*ment(il,k,i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
2578         endif ! cvflag_grav
2579        endif ! i and k
25801380   continue
2581490   continue
2582
2583c      do j=1,ntra
2584c       do k=i,nl+1
2585c        do il=1,ncum
2586c         if (i.le.inb(il) .and. k.le.inb(il)) then
2587c          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2588c          cpinv=1.0/cpn(il,i)
2589c          if (cvflag_grav) then
2590c           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
2591c     :         *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
2592c          else
2593c           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
2594c     :             *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
2595c          endif
2596c         endif ! i and k
2597c        enddo
2598c       enddo
2599c      enddo
2600
2601      do 1400 il=1,ncum
2602       if (i.le.inb(il)) then
2603        dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2604        cpinv=1.0/cpn(il,i)
2605
2606        if (cvflag_grav) then
2607c sb: on ne fait pas encore la correction permettant de mieux
2608c conserver l'eau:
2609         fr(il,i)=fr(il,i)+0.5*sigd*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
2610     :        +0.01*grav*(mp(il,i+1)*(rp(il,i+1)-rr(il,i))-mp(il,i)
2611     :               *(rp(il,i)-rr(il,i-1)))*dpinv
2612
2613         fu(il,i)=fu(il,i)+0.01*grav*(mp(il,i+1)*(up(il,i+1)-u(il,i))
2614     :             -mp(il,i)*(up(il,i)-u(il,i-1)))*dpinv
2615         fv(il,i)=fv(il,i)+0.01*grav*(mp(il,i+1)*(vp(il,i+1)-v(il,i))
2616     :             -mp(il,i)*(vp(il,i)-v(il,i-1)))*dpinv
2617        else  ! cvflag_grav
2618         fr(il,i)=fr(il,i)+0.5*sigd*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
2619     :        +0.1*(mp(il,i+1)*(rp(il,i+1)-rr(il,i))-mp(il,i)
2620     :               *(rp(il,i)-rr(il,i-1)))*dpinv
2621         fu(il,i)=fu(il,i)+0.1*(mp(il,i+1)*(up(il,i+1)-u(il,i))
2622     :             -mp(il,i)*(up(il,i)-u(il,i-1)))*dpinv
2623         fv(il,i)=fv(il,i)+0.1*(mp(il,i+1)*(vp(il,i+1)-v(il,i))
2624     :             -mp(il,i)*(vp(il,i)-v(il,i-1)))*dpinv
2625        endif ! cvflag_grav
2626
2627      endif ! i
26281400  continue
2629
2630c sb: interface with the cloud parameterization:          ! cld
2631
2632      do k=i+1,nl
2633       do il=1,ncum
2634        if (k.le.inb(il) .and. i.le.inb(il)) then         ! cld
2635C (saturated downdrafts resulting from mixing)            ! cld
2636          qcond(il,i)=qcond(il,i)+elij(il,k,i)            ! cld
2637          nqcond(il,i)=nqcond(il,i)+1.                    ! cld
2638        endif                                             ! cld
2639       enddo                                              ! cld
2640      enddo                                               ! cld
2641
2642C (particular case: no detraining level is found)         ! cld
2643      do il=1,ncum                                        ! cld
2644       if (i.le.inb(il) .and. nent(il,i).eq.0) then       ! cld
2645          qcond(il,i)=qcond(il,i)+(1.-ep(il,i))*clw(il,i) ! cld
2646          nqcond(il,i)=nqcond(il,i)+1.                    ! cld
2647       endif                                              ! cld
2648      enddo                                               ! cld
2649
2650      do il=1,ncum                                        ! cld
2651       if (i.le.inb(il) .and. nqcond(il,i).ne.0.) then    ! cld
2652          qcond(il,i)=qcond(il,i)/nqcond(il,i)            ! cld
2653       endif                                              ! cld
2654      enddo
2655
2656c      do j=1,ntra
2657c       do il=1,ncum
2658c        if (i.le.inb(il)) then
2659c         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2660c         cpinv=1.0/cpn(il,i)
2661
2662c         if (cvflag_grav) then
2663c          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv
2664c     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
2665c     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-tra(il,i-1,j)))
2666c         else
2667c          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv
2668c     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
2669c     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-tra(il,i-1,j)))
2670c         endif
2671c        endif ! i
2672c       enddo
2673c      enddo
2674
2675500   continue
2676
2677
2678c   ***   move the detrainment at level inb down to level inb-1   ***
2679c   ***        in such a way as to preserve the vertically        ***
2680c   ***          integrated enthalpy and water tendencies         ***
2681c
2682      do 503 il=1,ncum
2683
2684      ax=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))*(hp(il,inb(il))-h(il,inb(il))
2685     : +t(il,inb(il))*(cpv-cpd)
2686     : *(rr(il,inb(il))-qent(il,inb(il),inb(il))))
2687     :  /(cpn(il,inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1)))
2688      ft(il,inb(il))=ft(il,inb(il))-ax
2689      ft(il,inb(il)-1)=ft(il,inb(il)-1)+ax*cpn(il,inb(il))
2690     :    *(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/(cpn(il,inb(il)-1)
2691     :    *(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il))))
2692
2693      bx=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))*(qent(il,inb(il),inb(il))
2694     :    -rr(il,inb(il)))/(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2695      fr(il,inb(il))=fr(il,inb(il))-bx
2696      fr(il,inb(il)-1)=fr(il,inb(il)-1)
2697     :   +bx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2698     :      /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
2699
2700      cx=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))*(uent(il,inb(il),inb(il))
2701     :       -u(il,inb(il)))/(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2702      fu(il,inb(il))=fu(il,inb(il))-cx
2703      fu(il,inb(il)-1)=fu(il,inb(il)-1)
2704     :     +cx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2705     :        /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
2706
2707      dx=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))*(vent(il,inb(il),inb(il))
2708     :      -v(il,inb(il)))/(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2709      fv(il,inb(il))=fv(il,inb(il))-dx
2710      fv(il,inb(il)-1)=fv(il,inb(il)-1)
2711     :    +dx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2712     :       /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
2713
2714503   continue
2715
2716c      do j=1,ntra
2717c       do il=1,ncum
2718c        ex=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))
2719c     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
2720c     :      /(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2721c        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
2722c        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
2723c     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2724c     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
2725c       enddo
2726c      enddo
2727
2728c
2729c   ***    homoginize tendencies below cloud base    ***
2730c
2731c
2732      do il=1,ncum
2733       asum(il)=0.0
2734       bsum(il)=0.0
2735       csum(il)=0.0
2736       dsum(il)=0.0
2737      enddo
2738
2739      do i=1,nl
2740       do il=1,ncum
2741        if (i.le.(icb(il)-1)) then
2742      asum(il)=asum(il)+ft(il,i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2743      bsum(il)=bsum(il)+fr(il,i)*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))
2744     :                  *(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2745      csum(il)=csum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))
2746     :                      *(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2747      dsum(il)=dsum(il)+t(il,i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th(il,i)
2748        endif
2749       enddo
2750      enddo
2751
2752c!!!      do 700 i=1,icb(il)-1
2753      do i=1,nl
2754       do il=1,ncum
2755        if (i.le.(icb(il)-1)) then
2756         ft(il,i)=asum(il)*t(il,i)/(th(il,i)*dsum(il))
2757         fr(il,i)=bsum(il)/csum(il)
2758        endif
2759       enddo
2760      enddo
2761
2762c
2763c   ***           reset counter and return           ***
2764c
2765      do il=1,ncum
2766       sig(il,nd)=2.0
2767      enddo
2768
2769
2770      do i=1,nd
2771       do il=1,ncum
2772        upwd(il,i)=0.0
2773        dnwd(il,i)=0.0
2774       enddo
2775      enddo
2776     
2777      do i=1,nl
2778       do il=1,ncum
2779        dnwd0(il,i)=-mp(il,i)
2780       enddo
2781      enddo
2782      do i=nl+1,nd
2783       do il=1,ncum
2784        dnwd0(il,i)=0.
2785       enddo
2786      enddo
2787
2788
2789      do i=1,nl
2790       do il=1,ncum
2791        if (i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il)) then
2792          upwd(il,i)=0.0
2793          dnwd(il,i)=0.0
2794        endif
2795       enddo
2796      enddo
2797
2798      do i=1,nl
2799       do k=1,nl
2800        do il=1,ncum
2801          up1(il,k,i)=0.0
2802          dn1(il,k,i)=0.0
2803        enddo
2804       enddo
2805      enddo
2806
2807      do i=1,nl
2808       do k=i,nl
2809        do n=1,i-1
2810         do il=1,ncum
2811          if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
2812             up1(il,k,i)=up1(il,k,i)+ment(il,n,k)
2813             dn1(il,k,i)=dn1(il,k,i)-ment(il,k,n)
2814          endif
2815         enddo
2816        enddo
2817       enddo
2818      enddo
2819
2820      do i=2,nl
2821       do k=i,nl
2822        do il=1,ncum
2823ctest         if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
2824         if (i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
2825            upwd(il,i)=upwd(il,i)+m(il,k)+up1(il,k,i)
2826            dnwd(il,i)=dnwd(il,i)+dn1(il,k,i)
2827         endif
2828        enddo
2829       enddo
2830      enddo
2831
2832
2833c!!!      DO il=1,ncum
2834c!!!      do i=icb(il),inb(il)
2835c!!!     
2836c!!!      upwd(il,i)=0.0
2837c!!!      dnwd(il,i)=0.0
2838c!!!      do k=i,inb(il)
2839c!!!      up1=0.0
2840c!!!      dn1=0.0
2841c!!!      do n=1,i-1
2842c!!!      up1=up1+ment(il,n,k)
2843c!!!      dn1=dn1-ment(il,k,n)
2844c!!!      enddo
2845c!!!      upwd(il,i)=upwd(il,i)+m(il,k)+up1
2846c!!!      dnwd(il,i)=dnwd(il,i)+dn1
2847c!!!      enddo
2848c!!!      enddo
2849c!!!
2850c!!!      ENDDO
2851
2852cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
2853c        determination de la variation de flux ascendant entre
2854c        deux niveau non dilue mike
2855cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
2856
2857      do i=1,nl
2858       do il=1,ncum
2859        mike(il,i)=m(il,i)
2860       enddo
2861      enddo
2862
2863      do i=nl+1,nd
2864       do il=1,ncum
2865        mike(il,i)=0.
2866       enddo
2867      enddo
2868
2869      do i=1,nd
2870       do il=1,ncum
2871        ma(il,i)=0
2872       enddo
2873      enddo
2874
2875      do i=1,nl
2876       do j=i,nl
2877        do il=1,ncum
2878         ma(il,i)=ma(il,i)+m(il,j)
2879        enddo
2880       enddo
2881      enddo
2882
2883      do i=nl+1,nd
2884       do il=1,ncum
2885        ma(il,i)=0.
2886       enddo
2887      enddo
2888
2889      do i=1,nl
2890       do il=1,ncum
2891        if (i.le.(icb(il)-1)) then
2892         ma(il,i)=0
2893        endif
2894       enddo
2895      enddo
2896
2897ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
2898c        icb represente de niveau ou se trouve la
2899c        base du nuage , et inb le top du nuage
2900cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
2901
2902      do i=1,nd
2903       do il=1,ncum
2904        mke(il,i)=upwd(il,i)+dnwd(il,i)
2905       enddo
2906      enddo
2907
2908      do i=1,nd
2909       DO 999 il=1,ncum
2910        rdcp=(rrd*(1.-rr(il,i))-rr(il,i)*rrv)
2911     :        /(cpd*(1.-rr(il,i))+rr(il,i)*cpv)
2912        tls(il,i)=t(il,i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp
2913        tps(il,i)=tp(il,i)
2914999    CONTINUE
2915      enddo
2916
2917c
2918c   *** diagnose the in-cloud mixing ratio   ***            ! cld
2919c   ***           of condensed water         ***            ! cld
2920c                                                           ! cld
2921
2922       do i=1,nd                                            ! cld
2923        do il=1,ncum                                        ! cld
2924         mac(il,i)=0.0                                      ! cld
2925         wa(il,i)=0.0                                       ! cld
2926         siga(il,i)=0.0                                     ! cld
2927         sax(il,i)=0.0                                      ! cld
2928        enddo                                               ! cld
2929       enddo                                                ! cld
2930
2931       do i=minorig, nl                                     ! cld
2932        do k=i+1,nl+1                                       ! cld
2933         do il=1,ncum                                       ! cld
2934          if (i.le.inb(il) .and. k.le.(inb(il)+1)) then     ! cld
2935            mac(il,i)=mac(il,i)+m(il,k)                     ! cld
2936          endif                                             ! cld
2937         enddo                                              ! cld
2938        enddo                                               ! cld
2939       enddo                                                ! cld
2940
2941       do i=1,nl                                            ! cld
2942        do j=1,i                                            ! cld
2943         do il=1,ncum                                       ! cld
2944          if (i.ge.icb(il) .and. i.le.(inb(il)-1)           ! cld
2945     :      .and. j.ge.icb(il) ) then                       ! cld
2946           sax(il,i)=sax(il,i)+rrd*(tvp(il,j)-tv(il,j))     ! cld
2947     :        *(ph(il,j)-ph(il,j+1))/p(il,j)                ! cld
2948          endif                                             ! cld
2949         enddo                                              ! cld
2950        enddo                                               ! cld
2951       enddo                                                ! cld
2952
2953       do i=1,nl                                            ! cld
2954        do il=1,ncum                                        ! cld
2955         if (i.ge.icb(il) .and. i.le.(inb(il)-1)            ! cld
2956     :       .and. sax(il,i).gt.0.0 ) then                  ! cld
2957           wa(il,i)=sqrt(2.*sax(il,i))                      ! cld
2958         endif                                              ! cld
2959        enddo                                               ! cld
2960       enddo                                                ! cld
2961           
2962       do i=1,nl                                            ! cld
2963        do il=1,ncum                                        ! cld
2964         if (wa(il,i).gt.0.0)                               ! cld
2965     :     siga(il,i)=mac(il,i)/wa(il,i)                    ! cld
2966     :         *rrd*tvp(il,i)/p(il,i)/100./delta            ! cld
2967          siga(il,i) = min(siga(il,i),1.0)                  ! cld
2968cIM cf. FH
2969         if (iflag_clw.eq.0) then
2970          qcondc(il,i)=siga(il,i)*clw(il,i)*(1.-ep(il,i))   ! cld
2971     :           + (1.-siga(il,i))*qcond(il,i)              ! cld
2972         else if (iflag_clw.eq.1) then
2973          qcondc(il,i)=qcond(il,i)              ! cld
2974         endif
2975
2976        enddo                                               ! cld
2977       enddo                                                ! cld
2978
2979        return
2980        end
2981
2982      SUBROUTINE cv3_tracer(nloc,len,ncum,nd,na,
2983     &                        ment,sij,da,phi)
2984        implicit none
2985c inputs:
2986        integer ncum, nd, na, nloc,len
2987        real ment(nloc,na,na),sij(nloc,na,na)
2988c ouputs:
2989        real da(nloc,na),phi(nloc,na,na)
2990c local variables:
2991        integer i,j,k
2992c       
2993        da(:,:)=0.
2994c
2995        do j=1,na
2996          do k=1,na
2997            do i=1,ncum
2998            da(i,j)=da(i,j)+(1.-sij(i,k,j))*ment(i,k,j)
2999            phi(i,j,k)=sij(i,k,j)*ment(i,k,j)
3000c            print *,'da',j,k,da(i,j),sij(i,k,j),ment(i,k,j)
3001            end do
3002          end do
3003        end do
3004   
3005        return
3006        end
3007
3008
3009      SUBROUTINE cv3_uncompress(nloc,len,ncum,nd,ntra,idcum
3010     :         ,iflag
3011     :         ,precip,sig,w0
3012     :         ,ft,fq,fu,fv,ftra
3013     :         ,Ma,upwd,dnwd,dnwd0,qcondc,wd,cape
3014     :         ,iflag1
3015     :         ,precip1,sig1,w01
3016     :         ,ft1,fq1,fu1,fv1,ftra1
3017     :         ,Ma1,upwd1,dnwd1,dnwd01,qcondc1,wd1,cape1
3018     :                               )
3019      implicit none
3020
3021#include "cvparam3.h"
3022
3023c inputs:
3024      integer len, ncum, nd, ntra, nloc
3025      integer idcum(nloc)
3026      integer iflag(nloc)
3027      real precip(nloc)
3028      real sig(nloc,nd), w0(nloc,nd)
3029      real ft(nloc,nd), fq(nloc,nd), fu(nloc,nd), fv(nloc,nd)
3030      real ftra(nloc,nd,ntra)
3031      real Ma(nloc,nd)
3032      real upwd(nloc,nd),dnwd(nloc,nd),dnwd0(nloc,nd)
3033      real qcondc(nloc,nd)
3034      real wd(nloc),cape(nloc)
3035
3036c outputs:
3037      integer iflag1(len)
3038      real precip1(len)
3039      real sig1(len,nd), w01(len,nd)
3040      real ft1(len,nd), fq1(len,nd), fu1(len,nd), fv1(len,nd)
3041      real ftra1(len,nd,ntra)
3042      real Ma1(len,nd)
3043      real upwd1(len,nd),dnwd1(len,nd),dnwd01(len,nd)
3044      real qcondc1(nloc,nd)
3045      real wd1(nloc),cape1(nloc)
3046
3047c local variables:
3048      integer i,k,j
3049
3050        do 2000 i=1,ncum
3051         precip1(idcum(i))=precip(i)
3052         iflag1(idcum(i))=iflag(i)
3053         wd1(idcum(i))=wd(i)
3054         cape1(idcum(i))=cape(i)
3055 2000   continue
3056
3057        do 2020 k=1,nl
3058          do 2010 i=1,ncum
3059            sig1(idcum(i),k)=sig(i,k)
3060            w01(idcum(i),k)=w0(i,k)
3061            ft1(idcum(i),k)=ft(i,k)
3062            fq1(idcum(i),k)=fq(i,k)
3063            fu1(idcum(i),k)=fu(i,k)
3064            fv1(idcum(i),k)=fv(i,k)
3065            Ma1(idcum(i),k)=Ma(i,k)
3066            upwd1(idcum(i),k)=upwd(i,k)
3067            dnwd1(idcum(i),k)=dnwd(i,k)
3068            dnwd01(idcum(i),k)=dnwd0(i,k)
3069            qcondc1(idcum(i),k)=qcondc(i,k)
3070 2010     continue
3071 2020   continue
3072
3073        do 2200 i=1,ncum
3074          sig1(idcum(i),nd)=sig(i,nd)
30752200    continue
3076
3077
3078c        do 2100 j=1,ntra
3079c         do 2110 k=1,nd ! oct3
3080c          do 2120 i=1,ncum
3081c            ftra1(idcum(i),k,j)=ftra(i,k,j)
3082c 2120     continue
3083c 2110    continue
3084c 2100   continue
3085
3086        return
3087        end
3088
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.