source: LMDZ5/branches/IPSLCM5A2.1/libf/phylmd/cv3_routines.F90 @ 3576

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Adding some initialization in cv3_routines.F90.
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  • Property copyright set to
    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
    See the license file in the root directory
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 147.8 KB
Line 
1
2! $Id: cv3_routines.F90 2605 2016-07-28 09:46:18Z acozic $
3
4
5
6
7SUBROUTINE cv3_param(nd, k_upper, delt)
8
9  USE ioipsl_getin_p_mod, ONLY : getin_p
10  use mod_phys_lmdz_para
11  IMPLICIT NONE
12
13!------------------------------------------------------------
14!Set parameters for convectL for iflag_con = 3
15!------------------------------------------------------------
16
17
18!***  PBCRIT IS THE CRITICAL CLOUD DEPTH (MB) BENEATH WHICH THE ***
19!***      PRECIPITATION EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE ZERO     ***
20!***  PTCRIT IS THE CLOUD DEPTH (MB) ABOVE WHICH THE PRECIP. ***
21!***            EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE UNITY            ***
22!***  SIGD IS THE FRACTIONAL AREA COVERED BY UNSATURATED DNDRAFT  ***
23!***  SPFAC IS THE FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE ***
24!***                        OF CLOUD                         ***
25
26![TAU: CHARACTERISTIC TIMESCALE USED TO COMPUTE ALPHA & BETA]
27!***    ALPHA AND BETA ARE PARAMETERS THAT CONTROL THE RATE OF ***
28!***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
29!***    (THEIR STANDARD VALUES ARE 1.0 AND 0.96, RESPECTIVELY) ***
30!***           (BETA MUST BE LESS THAN OR EQUAL TO 1)        ***
31
32!***    DTCRIT IS THE CRITICAL BUOYANCY (K) USED TO ADJUST THE ***
33!***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
34!***                     IT MUST BE LESS THAN 0              ***
35
36  include "cv3param.h"
37  include "conema3.h"
38
39  INTEGER, INTENT(IN)              :: nd
40  INTEGER, INTENT(IN)              :: k_upper
41  REAL, INTENT(IN)                 :: delt ! timestep (seconds)
42
43! Local variables
44  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_param'
45  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
46
47  LOGICAL, SAVE :: first = .TRUE.
48!$OMP THREADPRIVATE(first)
49
50!glb  noff: integer limit for convection (nd-noff)
51! minorig: First level of convection
52
53! -- limit levels for convection:
54
55!jyg<
56!  noff is chosen such that nl = k_upper so that upmost loops end at about 22 km
57!
58  noff = min(max(nd-k_upper, 1), (nd+1)/2)
59!!  noff = 1
60!>jyg
61  minorig = 1
62  nl = nd - noff
63  nlp = nl + 1
64  nlm = nl - 1
65
66  IF (first) THEN
67! -- "microphysical" parameters:
68! IM beg: ajout fis. reglage ep
69! CR+JYG: shedding coefficient (used when iflag_mix_adiab=1)
70! IM lu dans physiq.def via conf_phys.F90     epmax  = 0.993
71
72    omtrain = 45.0 ! used also for snow (no disctinction rain/snow)
73! -- misc:
74    dtovsh = -0.2 ! dT for overshoot
75! cc      dttrig = 5.   ! (loose) condition for triggering
76    dttrig = 10. ! (loose) condition for triggering
77    dtcrit = -2.0
78! -- end of convection
79! -- interface cloud parameterization:
80    delta = 0.01 ! cld
81! -- interface with boundary-layer (gust factor): (sb)
82    betad = 10.0 ! original value (from convect 4.3)
83
84! Var interm pour le getin
85     dpbase=-40.
86     CALL getin_p('dpbase',dpbase)
87     pbcrit=150.0
88     CALL getin_p('pbcrit',pbcrit)
89     ptcrit=500.0
90     CALL getin_p('ptcrit',ptcrit)
91     sigdz=0.01
92     CALL getin_p('sigdz',sigdz)
93     spfac=0.15
94     CALL getin_p('spfac',spfac)
95     tau=8000.
96     CALL getin_p('tau',tau)
97     flag_wb=1
98     CALL getin_p('flag_wb',flag_wb)
99     wbmax=6.
100     CALL getin_p('wbmax',wbmax)
101     ok_convstop=.False.
102     CALL getin_p('ok_convstop',ok_convstop)
103     tau_stop=15000.
104     CALL getin_p('tau_stop',tau_stop)
105     ok_intermittent=.False.
106     CALL getin_p('ok_intermittent',ok_intermittent)
107     ok_optim_yield=.False.
108     CALL getin_p('ok_optim_yield',ok_optim_yield)
109     coef_peel=0.25
110     CALL getin_p('coef_peel',coef_peel)
111
112     flag_epKEorig=1
113     CALL getin_p('flag_epKEorig',flag_epKEorig)
114     elcrit=0.0003
115     CALL getin_p('elcrit',elcrit)
116     tlcrit=-55.0
117     CALL getin_p('tlcrit',tlcrit)
118
119    WRITE (*, *) 'dpbase=', dpbase
120    WRITE (*, *) 'pbcrit=', pbcrit
121    WRITE (*, *) 'ptcrit=', ptcrit
122    WRITE (*, *) 'sigdz=', sigdz
123    WRITE (*, *) 'spfac=', spfac
124    WRITE (*, *) 'tau=', tau
125    WRITE (*, *) 'flag_wb=', flag_wb
126    WRITE (*, *) 'wbmax=', wbmax
127    WRITE (*, *) 'ok_convstop=', ok_convstop
128    WRITE (*, *) 'tau_stop=', tau_stop
129    WRITE (*, *) 'ok_intermittent=', ok_intermittent
130    WRITE (*, *) 'ok_optim_yield =', ok_optim_yield
131    WRITE (*, *) 'coef_peel=', coef_peel
132
133    WRITE (*, *) 'flag_epKEorig=', flag_epKEorig
134    WRITE (*, *) 'elcrit=', elcrit
135    WRITE (*, *) 'tlcrit=', tlcrit
136    first = .FALSE.
137  END IF ! (first)
138
139  beta = 1.0 - delt/tau
140  alpha1 = 1.5E-3
141!JYG    Correction bug alpha
142  alpha1 = alpha1*1.5
143  alpha = alpha1*delt/tau
144!JYG    Bug
145! cc increase alpha to compensate W decrease:
146! c      alpha  = alpha*1.5
147
148  noconv_stop = max(2.,tau_stop/delt)
149
150  RETURN
151END SUBROUTINE cv3_param
152
153SUBROUTINE cv3_incrcount(len, nd, delt, sig)
154
155IMPLICIT NONE
156
157! =====================================================================
158!  Increment the counter sig(nd)
159! =====================================================================
160
161  include "cv3param.h"
162
163!inputs:
164  INTEGER, INTENT(IN)                     :: len
165  INTEGER, INTENT(IN)                     :: nd
166  REAL, INTENT(IN)                        :: delt ! timestep (seconds)
167
168!input/output
169  REAL, DIMENSION(len,nd), INTENT(INOUT)  :: sig
170
171!local variables
172  INTEGER il
173
174!    print *,'cv3_incrcount : noconv_stop ',noconv_stop
175!    print *,'cv3_incrcount in, sig(1,nd) ',sig(1,nd)
176    IF(ok_convstop) THEN
177      DO il = 1, len
178        sig(il, nd) = sig(il, nd) + 1.
179        sig(il, nd) = min(sig(il,nd), noconv_stop+0.1)
180      END DO
181    ELSE
182      DO il = 1, len
183        sig(il, nd) = sig(il, nd) + 1.
184        sig(il, nd) = min(sig(il,nd), 12.1)
185      END DO
186    ENDIF  ! (ok_convstop)
187!    print *,'cv3_incrcount out, sig(1,nd) ',sig(1,nd)
188
189  RETURN
190END SUBROUTINE cv3_incrcount
191
192SUBROUTINE cv3_prelim(len, nd, ndp1, t, q, p, ph, &
193                      lv, lf, cpn, tv, gz, h, hm, th)
194  IMPLICIT NONE
195
196! =====================================================================
197! --- CALCULATE ARRAYS OF GEOPOTENTIAL, HEAT CAPACITY & STATIC ENERGY
198! "ori": from convect4.3 (vectorized)
199! "convect3": to be exactly consistent with convect3
200! =====================================================================
201
202! inputs:
203  INTEGER len, nd, ndp1
204  REAL t(len, nd), q(len, nd), p(len, nd), ph(len, ndp1)
205
206! outputs:
207  REAL lv(len, nd), lf(len, nd), cpn(len, nd), tv(len, nd)
208  REAL gz(len, nd), h(len, nd), hm(len, nd)
209  REAL th(len, nd)
210
211! local variables:
212  INTEGER k, i
213  REAL rdcp
214  REAL tvx, tvy ! convect3
215  REAL cpx(len, nd)
216
217  include "cvthermo.h"
218  include "cv3param.h"
219
220
221! ori      do 110 k=1,nlp
222! abderr     do 110 k=1,nl ! convect3
223  DO k = 1, nlp
224
225    DO i = 1, len
226! debug          lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
227      lv(i, k) = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
228      lf(i, k) = lf0 - clmci*(t(i,k)-273.15)
229      cpn(i, k) = cpd*(1.0-q(i,k)) + cpv*q(i, k)
230      cpx(i, k) = cpd*(1.0-q(i,k)) + cl*q(i, k)
231! ori          tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)*epsim1)
232      tv(i, k) = t(i, k)*(1.0+q(i,k)/eps-q(i,k))
233      rdcp = (rrd*(1.-q(i,k))+q(i,k)*rrv)/cpn(i, k)
234      th(i, k) = t(i, k)*(1000.0/p(i,k))**rdcp
235    END DO
236  END DO
237
238! gz = phi at the full levels (same as p).
239
240!!  DO i = 1, len                    !jyg
241!!    gz(i, 1) = 0.0                 !jyg
242!!  END DO                           !jyg
243    gz(:,:) = 0.                     !jyg: initialization of the whole array
244! ori      do 140 k=2,nlp
245  DO k = 2, nl ! convect3
246    DO i = 1, len
247      tvx = t(i, k)*(1.+q(i,k)/eps-q(i,k))         !convect3
248      tvy = t(i, k-1)*(1.+q(i,k-1)/eps-q(i,k-1))   !convect3
249      gz(i, k) = gz(i, k-1) + 0.5*rrd*(tvx+tvy)* & !convect3
250                 (p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i, k)        !convect3
251
252! c        print *,' gz(',k,')',gz(i,k),' tvx',tvx,' tvy ',tvy
253
254! ori         gz(i,k)=gz(i,k-1)+hrd*(tv(i,k-1)+tv(i,k))
255! ori    &         *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)
256    END DO
257  END DO
258
259! h  = phi + cpT (dry static energy).
260! hm = phi + cp(T-Tbase)+Lq
261
262! ori      do 170 k=1,nlp
263  DO k = 1, nl ! convect3
264    DO i = 1, len
265      h(i, k) = gz(i, k) + cpn(i, k)*t(i, k)
266      hm(i, k) = gz(i, k) + cpx(i, k)*(t(i,k)-t(i,1)) + lv(i, k)*q(i, k)
267    END DO
268  END DO
269
270  RETURN
271END SUBROUTINE cv3_prelim
272
273SUBROUTINE cv3_feed(len, nd, ok_conserv_q, &
274                    t, q, u, v, p, ph, hm, gz, &
275                    p1feed, p2feed, wght, &
276                    wghti, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, &
277                    cpnk, hnk, nk, icb, icbmax, iflag, gznk, plcl)
278  IMPLICIT NONE
279
280! ================================================================
281! Purpose: CONVECTIVE FEED
282
283! Main differences with cv_feed:
284! - ph added in input
285! - here, nk(i)=minorig
286! - icb defined differently (plcl compared with ph instead of p)
287
288! Main differences with convect3:
289! - we do not compute dplcldt and dplcldr of CLIFT anymore
290! - values iflag different (but tests identical)
291! - A,B explicitely defined (!...)
292! ================================================================
293
294  include "cv3param.h"
295  include "cvthermo.h"
296
297!inputs:
298  INTEGER, INTENT (IN)                               :: len, nd
299  LOGICAL, INTENT (IN)                               :: ok_conserv_q
300  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: t, q, p
301  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: u, v
302  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: hm, gz
303  REAL, DIMENSION (len, nd+1), INTENT (IN)           :: ph
304  REAL, DIMENSION (len), INTENT (IN)                 :: p1feed
305  REAL, DIMENSION (nd), INTENT (IN)                  :: wght
306!input-output
307  REAL, DIMENSION (len), INTENT (INOUT)              :: p2feed
308!outputs:
309  INTEGER, INTENT (OUT)                              :: icbmax
310  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (OUT)             :: iflag, nk, icb
311  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (OUT)            :: wghti
312  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: tnk, thnk, qnk, qsnk
313  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: unk, vnk
314  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: cpnk, hnk, gznk
315  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: plcl
316
317!local variables:
318  INTEGER i, k, iter, niter
319  INTEGER ihmin(len)
320  REAL work(len)
321  REAL pup(len), plo(len), pfeed(len)
322  REAL plclup(len), plcllo(len), plclfeed(len)
323  REAL pfeedmin(len)
324  REAL posit(len)
325  LOGICAL nocond(len)
326
327!jyg20140217<
328  INTEGER iostat
329  LOGICAL, SAVE :: first
330  LOGICAL, SAVE :: ok_new_feed
331  REAL, SAVE :: dp_lcl_feed
332!$OMP THREADPRIVATE (first,ok_new_feed,dp_lcl_feed)
333  DATA first/.TRUE./
334  DATA dp_lcl_feed/2./
335
336  IF (first) THEN
337!$OMP MASTER
338    ok_new_feed = ok_conserv_q
339    OPEN (98, FILE='cv3feed_param.data', STATUS='old', FORM='formatted', IOSTAT=iostat)
340    IF (iostat==0) THEN
341      READ (98, *, END=998) ok_new_feed
342998   CONTINUE
343      CLOSE (98)
344    END IF
345    PRINT *, ' ok_new_feed: ', ok_new_feed
346    first = .FALSE.
347!$OMP END MASTER
348  END IF
349!jyg>
350! -------------------------------------------------------------------
351! --- Origin level of ascending parcels for convect3:
352! -------------------------------------------------------------------
353
354  DO i = 1, len
355    nk(i) = minorig
356    gznk(i) = gz(i, nk(i))
357  END DO
358
359! -------------------------------------------------------------------
360! --- Adjust feeding layer thickness so that lifting up to the top of
361! --- the feeding layer does not induce condensation (i.e. so that
362! --- plcl < p2feed).
363! --- Method : iterative secant method.
364! -------------------------------------------------------------------
365
366! 1- First bracketing of the solution : ph(nk+1), p2feed
367
368! 1.a- LCL associated with p2feed
369  DO i = 1, len
370    pup(i) = p2feed(i)
371  END DO
372  CALL cv3_vertmix(len, nd, iflag, p1feed, pup, p, ph, &
373                   t, q, u, v, wght, &
374                   wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclup)
375! 1.b- LCL associated with ph(nk+1)
376  DO i = 1, len
377    plo(i) = ph(i, nk(i)+1)
378  END DO
379  CALL cv3_vertmix(len, nd, iflag, p1feed, plo, p, ph, &
380                   t, q, u, v, wght, &
381                   wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plcllo)
382! 2- Iterations
383  niter = 5
384  DO iter = 1, niter
385    DO i = 1, len
386      plcllo(i) = min(plo(i), plcllo(i))
387      plclup(i) = max(pup(i), plclup(i))
388      nocond(i) = plclup(i) <= pup(i)
389    END DO
390    DO i = 1, len
391      IF (nocond(i)) THEN
392        pfeed(i) = pup(i)
393      ELSE
394!JYG20140217<
395        IF (ok_new_feed) THEN
396          pfeed(i) = (pup(i)*(plo(i)-plcllo(i)-dp_lcl_feed)+  &
397                      plo(i)*(plclup(i)-pup(i)+dp_lcl_feed))/ &
398                     (plo(i)-plcllo(i)+plclup(i)-pup(i))
399        ELSE
400          pfeed(i) = (pup(i)*(plo(i)-plcllo(i))+  &
401                      plo(i)*(plclup(i)-pup(i)))/ &
402                     (plo(i)-plcllo(i)+plclup(i)-pup(i))
403        END IF
404!JYG>
405      END IF
406    END DO
407!jyg20140217<
408! For the last iteration, make sure that the top of the feeding layer
409! and LCL are not in the same layer:
410    IF (ok_new_feed) THEN
411      IF (iter==niter) THEN
412        DO i = 1,len                         !jyg
413          pfeedmin(i) = ph(i,minorig+1)      !jyg
414        ENDDO                                !jyg
415        DO k = minorig+1, nl                 !jyg
416!!        DO k = minorig, nl                 !jyg
417          DO i = 1, len
418            IF (ph(i,k)>=plclfeed(i)) pfeedmin(i) = ph(i, k)
419          END DO
420        END DO
421        DO i = 1, len
422          pfeed(i) = max(pfeedmin(i), pfeed(i))
423        END DO
424      END IF
425    END IF
426!jyg>
427
428    CALL cv3_vertmix(len, nd, iflag, p1feed, pfeed, p, ph, &
429                   t, q, u, v, wght, &
430                   wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclfeed)
431!jyg20140217<
432    IF (ok_new_feed) THEN
433      DO i = 1, len
434        posit(i) = (sign(1.,plclfeed(i)-pfeed(i)+dp_lcl_feed)+1.)*0.5
435        IF (plclfeed(i)-pfeed(i)+dp_lcl_feed==0.) posit(i) = 1.
436      END DO
437    ELSE
438      DO i = 1, len
439        posit(i) = (sign(1.,plclfeed(i)-pfeed(i))+1.)*0.5
440        IF (plclfeed(i)==pfeed(i)) posit(i) = 1.
441      END DO
442    END IF
443!jyg>
444    DO i = 1, len
445! - posit = 1 when lcl is below top of feeding layer (plclfeed>pfeed)
446! -               => pup=pfeed
447! - posit = 0 when lcl is above top of feeding layer (plclfeed<pfeed)
448! -               => plo=pfeed
449      pup(i) = posit(i)*pfeed(i) + (1.-posit(i))*pup(i)
450      plo(i) = (1.-posit(i))*pfeed(i) + posit(i)*plo(i)
451      plclup(i) = posit(i)*plclfeed(i) + (1.-posit(i))*plclup(i)
452      plcllo(i) = (1.-posit(i))*plclfeed(i) + posit(i)*plcllo(i)
453    END DO
454  END DO !  iter
455  DO i = 1, len
456    p2feed(i) = pfeed(i)
457    plcl(i) = plclfeed(i)
458  END DO
459
460  DO i = 1, len
461    cpnk(i) = cpd*(1.0-qnk(i)) + cpv*qnk(i)
462    hnk(i) = gz(i, 1) + cpnk(i)*tnk(i)
463  END DO
464
465! -------------------------------------------------------------------
466! --- Check whether parcel level temperature and specific humidity
467! --- are reasonable
468! -------------------------------------------------------------------
469  DO i = 1, len
470    IF (((tnk(i)<250.0) .OR. (qnk(i)<=0.0)) .AND. (iflag(i)==0)) iflag(i) = 7
471  END DO
472
473! -------------------------------------------------------------------
474! --- Calculate first level above lcl (=icb)
475! -------------------------------------------------------------------
476
477!@      do 270 i=1,len
478!@       icb(i)=nlm
479!@ 270  continue
480!@c
481!@      do 290 k=minorig,nl
482!@        do 280 i=1,len
483!@          if((k.ge.(nk(i)+1)).and.(p(i,k).lt.plcl(i)))
484!@     &    icb(i)=min(icb(i),k)
485!@ 280    continue
486!@ 290  continue
487!@c
488!@      do 300 i=1,len
489!@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
490!@ 300  continue
491
492  DO i = 1, len
493    icb(i) = nlm
494  END DO
495
496! la modification consiste a comparer plcl a ph et non a p:
497! icb est defini par :  ph(icb)<plcl<ph(icb-1)
498!@      do 290 k=minorig,nl
499  DO k = 3, nl - 1 ! modif pour que icb soit sup/egal a 2
500    DO i = 1, len
501      IF (ph(i,k)<plcl(i)) icb(i) = min(icb(i), k)
502    END DO
503  END DO
504
505
506! print*,'icb dans cv3_feed '
507! write(*,'(64i2)') icb(2:len-1)
508! call dump2d(64,43,'plcl dans cv3_feed ',plcl(2:len-1))
509
510  DO i = 1, len
511!@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
512    IF ((icb(i)==nlm) .AND. (iflag(i)==0)) iflag(i) = 9
513  END DO
514
515  DO i = 1, len
516    icb(i) = icb(i) - 1 ! icb sup ou egal a 2
517  END DO
518
519! Compute icbmax.
520
521  icbmax = 2
522  DO i = 1, len
523!!        icbmax=max(icbmax,icb(i))
524    IF (iflag(i)<7) icbmax = max(icbmax, icb(i))     ! sb Jun7th02
525  END DO
526
527  RETURN
528END SUBROUTINE cv3_feed
529
530SUBROUTINE cv3_undilute1(len, nd, t, qs, gz, plcl, p, icb, tnk, qnk, gznk, &
531                         tp, tvp, clw, icbs)
532  IMPLICIT NONE
533
534! ----------------------------------------------------------------
535! Equivalent de TLIFT entre NK et ICB+1 inclus
536
537! Differences with convect4:
538!    - specify plcl in input
539!    - icbs is the first level above LCL (may differ from icb)
540!    - in the iterations, used x(icbs) instead x(icb)
541!    - many minor differences in the iterations
542!    - tvp is computed in only one time
543!    - icbs: first level above Plcl (IMIN de TLIFT) in output
544!    - if icbs=icb, compute also tp(icb+1),tvp(icb+1) & clw(icb+1)
545! ----------------------------------------------------------------
546
547  include "cvthermo.h"
548  include "cv3param.h"
549
550! inputs:
551  INTEGER, INTENT (IN)                              :: len, nd
552  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (IN)             :: icb
553  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)            :: t, qs, gz
554  REAL, DIMENSION (len), INTENT (IN)                :: tnk, qnk, gznk
555  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)            :: p
556  REAL, DIMENSION (len), INTENT (IN)                :: plcl              ! convect3
557
558! outputs:
559  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (OUT)            :: icbs
560  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (OUT)           :: tp, tvp, clw
561
562! local variables:
563  INTEGER i, k
564  INTEGER icb1(len), icbsmax2                                            ! convect3
565  REAL tg, qg, alv, s, ahg, tc, denom, es, rg
566  REAL ah0(len), cpp(len)
567  REAL ticb(len), gzicb(len)
568  REAL qsicb(len)                                                        ! convect3
569  REAL cpinv(len)                                                        ! convect3
570
571! -------------------------------------------------------------------
572! --- Calculates the lifted parcel virtual temperature at nk,
573! --- the actual temperature, and the adiabatic
574! --- liquid water content. The procedure is to solve the equation.
575!     cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
576! -------------------------------------------------------------------
577
578
579! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
580
581  DO i = 1, len
582    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i) + qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
583    cpp(i) = cpd*(1.-qnk(i)) + qnk(i)*cpv
584    cpinv(i) = 1./cpp(i)
585  END DO
586
587! ***   Calculate lifted parcel quantities below cloud base   ***
588
589  DO i = 1, len                                           !convect3
590    icb1(i) = min(max(icb(i), 2), nl)
591! if icb is below LCL, start loop at ICB+1:
592! (icbs est le premier niveau au-dessus du LCL)
593    icbs(i) = icb1(i)                                     !convect3
594    IF (plcl(i)<p(i,icb1(i))) THEN
595      icbs(i) = min(icbs(i)+1, nl)                        !convect3
596    END IF
597  END DO                                                  !convect3
598
599  DO i = 1, len !convect3
600    ticb(i) = t(i, icbs(i))                               !convect3
601    gzicb(i) = gz(i, icbs(i))                             !convect3
602    qsicb(i) = qs(i, icbs(i))                             !convect3
603  END DO !convect3
604
605
606! Re-compute icbsmax (icbsmax2):                          !convect3
607!                                                         !convect3
608  icbsmax2 = 2                                            !convect3
609  DO i = 1, len                                           !convect3
610    icbsmax2 = max(icbsmax2, icbs(i))                     !convect3
611  END DO                                                  !convect3
612
613! initialization outputs:
614
615  DO k = 1, icbsmax2                                      ! convect3
616    DO i = 1, len                                         ! convect3
617      tp(i, k) = 0.0                                      ! convect3
618      tvp(i, k) = 0.0                                     ! convect3
619      clw(i, k) = 0.0                                     ! convect3
620    END DO                                                ! convect3
621  END DO                                                  ! convect3
622
623! tp and tvp below cloud base:
624
625  DO k = minorig, icbsmax2 - 1
626    DO i = 1, len
627      tp(i, k) = tnk(i) - (gz(i,k)-gznk(i))*cpinv(i)
628      tvp(i, k) = tp(i, k)*(1.+qnk(i)/eps-qnk(i))        !whole thing (convect3)
629    END DO
630  END DO
631
632! ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
633
634  DO i = 1, len
635    tg = ticb(i)
636! ori         qg=qs(i,icb(i))
637    qg = qsicb(i) ! convect3
638! debug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
639    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
640
641! First iteration.
642
643! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
644    s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + &                   ! convect3
645        alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))                  ! convect3
646    s = 1./s
647! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
648    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i) ! convect3
649    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
650! ori          tg=max(tg,35.0)
651! debug          tc=tg-t0
652    tc = tg - 273.15
653    denom = 243.5 + tc
654    denom = max(denom, 1.0) ! convect3
655! ori          if(tc.ge.0.0)then
656    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
657! ori          else
658! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
659! ori          endif
660! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
661    qg = eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
662
663! Second iteration.
664
665
666! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
667! ori          s=1./s
668! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
669    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i) ! convect3
670    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
671! ori          tg=max(tg,35.0)
672! debug          tc=tg-t0
673    tc = tg - 273.15
674    denom = 243.5 + tc
675    denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
676! ori          if(tc.ge.0.0)then
677    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
678! ori          else
679! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
680! ori          end if
681! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
682    qg = eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
683
684    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
685
686! ori c approximation here:
687! ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
688! ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
689
690! convect3: no approximation:
691    tp(i, icbs(i)) = (ah0(i)-gz(i,icbs(i))-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
692
693! ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
694! ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
695    clw(i, icbs(i)) = qnk(i) - qg
696    clw(i, icbs(i)) = max(0.0, clw(i,icbs(i)))
697
698    rg = qg/(1.-qnk(i))
699! ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
700! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
701    tvp(i, icbs(i)) = tp(i, icbs(i))*(1.+qg/eps-qnk(i))   !whole thing
702
703  END DO
704
705! ori      do 380 k=minorig,icbsmax2
706! ori       do 370 i=1,len
707! ori         tvp(i,k)=tvp(i,k)-tp(i,k)*qnk(i)
708! ori 370   continue
709! ori 380  continue
710
711
712! -- The following is only for convect3:
713
714! * icbs is the first level above the LCL:
715! if plcl<p(icb), then icbs=icb+1
716! if plcl>p(icb), then icbs=icb
717
718! * the routine above computes tvp from minorig to icbs (included).
719
720! * to compute buoybase (in cv3_trigger.F), both tvp(icb) and tvp(icb+1)
721! must be known. This is the case if icbs=icb+1, but not if icbs=icb.
722
723! * therefore, in the case icbs=icb, we compute tvp at level icb+1
724! (tvp at other levels will be computed in cv3_undilute2.F)
725
726
727  DO i = 1, len
728    ticb(i) = t(i, icb(i)+1)
729    gzicb(i) = gz(i, icb(i)+1)
730    qsicb(i) = qs(i, icb(i)+1)
731  END DO
732
733  DO i = 1, len
734    tg = ticb(i)
735    qg = qsicb(i) ! convect3
736! debug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
737    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
738
739! First iteration.
740
741! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
742    s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) &                         ! convect3
743      +alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))                       ! convect3
744    s = 1./s
745! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
746    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i)     ! convect3
747    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
748! ori          tg=max(tg,35.0)
749! debug          tc=tg-t0
750    tc = tg - 273.15
751    denom = 243.5 + tc
752    denom = max(denom, 1.0)                                   ! convect3
753! ori          if(tc.ge.0.0)then
754    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
755! ori          else
756! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
757! ori          endif
758! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
759    qg = eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
760
761! Second iteration.
762
763
764! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
765! ori          s=1./s
766! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
767    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i)     ! convect3
768    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
769! ori          tg=max(tg,35.0)
770! debug          tc=tg-t0
771    tc = tg - 273.15
772    denom = 243.5 + tc
773    denom = max(denom, 1.0)                                   ! convect3
774! ori          if(tc.ge.0.0)then
775    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
776! ori          else
777! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
778! ori          end if
779! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
780    qg = eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
781
782    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
783
784! ori c approximation here:
785! ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
786! ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
787
788! convect3: no approximation:
789    tp(i, icb(i)+1) = (ah0(i)-gz(i,icb(i)+1)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
790
791! ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
792! ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
793    clw(i, icb(i)+1) = qnk(i) - qg
794    clw(i, icb(i)+1) = max(0.0, clw(i,icb(i)+1))
795
796    rg = qg/(1.-qnk(i))
797! ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
798! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
799    tvp(i, icb(i)+1) = tp(i, icb(i)+1)*(1.+qg/eps-qnk(i))     !whole thing
800
801  END DO
802
803  RETURN
804END SUBROUTINE cv3_undilute1
805
806SUBROUTINE cv3_trigger(len, nd, icb, plcl, p, th, tv, tvp, thnk, &
807                       pbase, buoybase, iflag, sig, w0)
808  IMPLICIT NONE
809
810! -------------------------------------------------------------------
811! --- TRIGGERING
812
813! - computes the cloud base
814! - triggering (crude in this version)
815! - relaxation of sig and w0 when no convection
816
817! Caution1: if no convection, we set iflag=4
818! (it used to be 0 in convect3)
819
820! Caution2: at this stage, tvp (and thus buoy) are know up
821! through icb only!
822! -> the buoyancy below cloud base not (yet) set to the cloud base buoyancy
823! -------------------------------------------------------------------
824
825  include "cv3param.h"
826
827! input:
828  INTEGER len, nd
829  INTEGER icb(len)
830  REAL plcl(len), p(len, nd)
831  REAL th(len, nd), tv(len, nd), tvp(len, nd)
832  REAL thnk(len)
833
834! output:
835  REAL pbase(len), buoybase(len)
836
837! input AND output:
838  INTEGER iflag(len)
839  REAL sig(len, nd), w0(len, nd)
840
841! local variables:
842  INTEGER i, k
843  REAL tvpbase, tvbase, tdif, ath, ath1
844
845
846! ***   set cloud base buoyancy at (plcl+dpbase) level buoyancy
847
848  DO i = 1, len
849    pbase(i) = plcl(i) + dpbase
850    tvpbase = tvp(i, icb(i))  *(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))/(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1)) + &
851              tvp(i, icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))  /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
852    tvbase = tv(i, icb(i))  *(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))/(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1)) + &
853             tv(i, icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))  /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
854    buoybase(i) = tvpbase - tvbase
855  END DO
856
857
858! ***   make sure that column is dry adiabatic between the surface  ***
859! ***    and cloud base, and that lifted air is positively buoyant  ***
860! ***                         at cloud base                         ***
861! ***       if not, return to calling program after resetting       ***
862! ***                        sig(i) and w0(i)                       ***
863
864
865! oct3      do 200 i=1,len
866! oct3
867! oct3       tdif = buoybase(i)
868! oct3       ath1 = th(i,1)
869! oct3       ath  = th(i,icb(i)-1) - dttrig
870! oct3
871! oct3       if (tdif.lt.dtcrit .or. ath.gt.ath1) then
872! oct3         do 60 k=1,nl
873! oct3            sig(i,k) = beta*sig(i,k) - 2.*alpha*tdif*tdif
874! oct3            sig(i,k) = AMAX1(sig(i,k),0.0)
875! oct3            w0(i,k)  = beta*w0(i,k)
876! oct3   60    continue
877! oct3         iflag(i)=4 ! pour version vectorisee
878! oct3c convect3         iflag(i)=0
879! oct3cccc         return
880! oct3       endif
881! oct3
882! oct3200   continue
883
884! -- oct3: on reecrit la boucle 200 (pour la vectorisation)
885
886  DO k = 1, nl
887    DO i = 1, len
888
889      tdif = buoybase(i)
890      ath1 = thnk(i)
891      ath = th(i, icb(i)-1) - dttrig
892
893      IF (tdif<dtcrit .OR. ath>ath1) THEN
894        sig(i, k) = beta*sig(i, k) - 2.*alpha*tdif*tdif
895        sig(i, k) = amax1(sig(i,k), 0.0)
896        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
897        iflag(i) = 4 ! pour version vectorisee
898! convect3         iflag(i)=0
899      END IF
900
901    END DO
902  END DO
903
904! fin oct3 --
905
906  RETURN
907END SUBROUTINE cv3_trigger
908
909SUBROUTINE cv3_compress(len, nloc, ncum, nd, ntra, &
910                        iflag1, nk1, icb1, icbs1, &
911                        plcl1, tnk1, qnk1, gznk1, pbase1, buoybase1, &
912                        t1, q1, qs1, u1, v1, gz1, th1, &
913                        tra1, &
914                        h1, lv1, cpn1, p1, ph1, tv1, tp1, tvp1, clw1, &
915                        sig1, w01, &
916                        iflag, nk, icb, icbs, &
917                        plcl, tnk, qnk, gznk, pbase, buoybase, &
918                        t, q, qs, u, v, gz, th, &
919                        tra, &
920                        h, lv, cpn, p, ph, tv, tp, tvp, clw, &
921                        sig, w0)
922  USE print_control_mod, ONLY: lunout
923  IMPLICIT NONE
924
925  include "cv3param.h"
926
927!inputs:
928  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
929  INTEGER iflag1(len), nk1(len), icb1(len), icbs1(len)
930  REAL plcl1(len), tnk1(len), qnk1(len), gznk1(len)
931  REAL pbase1(len), buoybase1(len)
932  REAL t1(len, nd), q1(len, nd), qs1(len, nd), u1(len, nd), v1(len, nd)
933  REAL gz1(len, nd), h1(len, nd), lv1(len, nd), cpn1(len, nd)
934  REAL p1(len, nd), ph1(len, nd+1), tv1(len, nd), tp1(len, nd)
935  REAL tvp1(len, nd), clw1(len, nd)
936  REAL th1(len, nd)
937  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
938  REAL tra1(len, nd, ntra)
939
940!outputs:
941! en fait, on a nloc=len pour l'instant (cf cv_driver)
942  INTEGER iflag(nloc), nk(nloc), icb(nloc), icbs(nloc)
943  REAL plcl(nloc), tnk(nloc), qnk(nloc), gznk(nloc)
944  REAL pbase(nloc), buoybase(nloc)
945  REAL t(nloc, nd), q(nloc, nd), qs(nloc, nd), u(nloc, nd), v(nloc, nd)
946  REAL gz(nloc, nd), h(nloc, nd), lv(nloc, nd), cpn(nloc, nd)
947  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1), tv(nloc, nd), tp(nloc, nd)
948  REAL tvp(nloc, nd), clw(nloc, nd)
949  REAL th(nloc, nd)
950  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
951  REAL tra(nloc, nd, ntra)
952
953!local variables:
954  INTEGER i, k, nn, j
955
956  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_compress'
957  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
958
959  DO k = 1, nl + 1
960    nn = 0
961    DO i = 1, len
962      IF (iflag1(i)==0) THEN
963        nn = nn + 1
964        sig(nn, k) = sig1(i, k)
965        w0(nn, k) = w01(i, k)
966        t(nn, k) = t1(i, k)
967        q(nn, k) = q1(i, k)
968        qs(nn, k) = qs1(i, k)
969        u(nn, k) = u1(i, k)
970        v(nn, k) = v1(i, k)
971        gz(nn, k) = gz1(i, k)
972        h(nn, k) = h1(i, k)
973        lv(nn, k) = lv1(i, k)
974        cpn(nn, k) = cpn1(i, k)
975        p(nn, k) = p1(i, k)
976        ph(nn, k) = ph1(i, k)
977        tv(nn, k) = tv1(i, k)
978        tp(nn, k) = tp1(i, k)
979        tvp(nn, k) = tvp1(i, k)
980        clw(nn, k) = clw1(i, k)
981        th(nn, k) = th1(i, k)
982      END IF
983    END DO
984  END DO
985
986!AC!      do 121 j=1,ntra
987!AC!ccccc      do 111 k=1,nl+1
988!AC!      do 111 k=1,nd
989!AC!       nn=0
990!AC!      do 101 i=1,len
991!AC!      if(iflag1(i).eq.0)then
992!AC!       nn=nn+1
993!AC!       tra(nn,k,j)=tra1(i,k,j)
994!AC!      endif
995!AC! 101  continue
996!AC! 111  continue
997!AC! 121  continue
998
999  IF (nn/=ncum) THEN
1000    WRITE (lunout, *) 'strange! nn not equal to ncum: ', nn, ncum
1001    abort_message = ''
1002    CALL abort_physic(modname, abort_message, 1)
1003  END IF
1004
1005  nn = 0
1006  DO i = 1, len
1007    IF (iflag1(i)==0) THEN
1008      nn = nn + 1
1009      pbase(nn) = pbase1(i)
1010      buoybase(nn) = buoybase1(i)
1011      plcl(nn) = plcl1(i)
1012      tnk(nn) = tnk1(i)
1013      qnk(nn) = qnk1(i)
1014      gznk(nn) = gznk1(i)
1015      nk(nn) = nk1(i)
1016      icb(nn) = icb1(i)
1017      icbs(nn) = icbs1(i)
1018      iflag(nn) = iflag1(i)
1019    END IF
1020  END DO
1021
1022  RETURN
1023END SUBROUTINE cv3_compress
1024
1025SUBROUTINE icefrac(t, clw, qi, nl, len)
1026  IMPLICIT NONE
1027
1028
1029!JAM--------------------------------------------------------------------
1030! Calcul de la quantité d'eau sous forme de glace
1031! --------------------------------------------------------------------
1032  INTEGER nl, len
1033  REAL qi(len, nl)
1034  REAL t(len, nl), clw(len, nl)
1035  REAL fracg
1036  INTEGER k, i
1037
1038  DO k = 3, nl
1039    DO i = 1, len
1040      IF (t(i,k)>263.15) THEN
1041        qi(i, k) = 0.
1042      ELSE
1043        IF (t(i,k)<243.15) THEN
1044          qi(i, k) = clw(i, k)
1045        ELSE
1046          fracg = (263.15-t(i,k))/20
1047          qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
1048        END IF
1049      END IF
1050! print*,t(i,k),qi(i,k),'temp,testglace'
1051    END DO
1052  END DO
1053
1054  RETURN
1055
1056END SUBROUTINE icefrac
1057
1058SUBROUTINE cv3_undilute2(nloc, ncum, nd, icb, icbs, nk, &
1059                         tnk, qnk, gznk, hnk, t, q, qs, gz, &
1060                         p, ph, h, tv, lv, lf, pbase, buoybase, plcl, &
1061                         inb, tp, tvp, clw, hp, ep, sigp, buoy, frac)
1062  IMPLICIT NONE
1063
1064! ---------------------------------------------------------------------
1065! Purpose:
1066! FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1067! &
1068! COMPUTE THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE
1069! FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1070! &
1071! FIND THE LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1072
1073! Main differences convect3/convect4:
1074!   - icbs (input) is the first level above LCL (may differ from icb)
1075!   - many minor differences in the iterations
1076!   - condensed water not removed from tvp in convect3
1077!   - vertical profile of buoyancy computed here (use of buoybase)
1078!   - the determination of inb is different
1079!   - no inb1, only inb in output
1080! ---------------------------------------------------------------------
1081
1082  include "cvthermo.h"
1083  include "cv3param.h"
1084  include "conema3.h"
1085  include "cvflag.h"
1086  include "YOMCST2.h"
1087
1088!inputs:
1089  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, nloc
1090  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, icbs, nk
1091  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, q, qs, gz
1092  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
1093  REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
1094  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: tnk, qnk, gznk
1095  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: hnk
1096  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: lv, lf, tv, h
1097  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: pbase, buoybase, plcl
1098
1099!input/outputs:
1100  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: tp, tvp, clw   ! Input for k = 1, icb+1 (computed in cv3_undilute1)
1101                                                                       ! Output above
1102
1103!outputs:
1104  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)            :: inb
1105  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ep, sigp, hp
1106  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: buoy
1107  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: frac
1108
1109!local variables:
1110  INTEGER i, j, k
1111  REAL tg, qg, ahg, alv, alf, s, tc, es, esi, denom, rg, tca, elacrit
1112  REAL als
1113  REAL qsat_new, snew, qi(nloc, nd)
1114  REAL by, defrac, pden, tbis
1115  REAL ah0(nloc), cape(nloc), capem(nloc), byp(nloc)
1116  LOGICAL lcape(nloc)
1117  INTEGER iposit(nloc)
1118  REAL fracg
1119  REAL deltap
1120
1121! =====================================================================
1122! --- SOME INITIALIZATIONS
1123! =====================================================================
1124
1125  DO k = 1, nl
1126    DO i = 1, ncum
1127      qi(i, k) = 0.
1128    END DO
1129  END DO
1130
1131! =====================================================================
1132! --- FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1133! =====================================================================
1134
1135! ---       The procedure is to solve the equation.
1136!                cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
1137
1138! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
1139
1140
1141  DO i = 1, ncum
1142    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i)+ &
1143! debug          qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-t0))+gznk(i)
1144             qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
1145  END DO
1146
1147
1148! ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
1149
1150
1151  DO k = minorig + 1, nl
1152    DO i = 1, ncum
1153! ori       if(k.ge.(icb(i)+1))then
1154      IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1155        tg = t(i, k)
1156        qg = qs(i, k)
1157! debug       alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
1158        alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1159
1160! First iteration.
1161
1162! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
1163        s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + &                   ! convect3
1164            alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))                    ! convect3
1165        s = 1./s
1166! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
1167        ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gz(i, k) ! convect3
1168        tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
1169! ori          tg=max(tg,35.0)
1170! debug        tc=tg-t0
1171        tc = tg - 273.15
1172        denom = 243.5 + tc
1173        denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
1174! ori          if(tc.ge.0.0)then
1175        es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
1176! ori          else
1177! ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
1178! ori          endif
1179        qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1180
1181! Second iteration.
1182
1183! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
1184! ori          s=1./s
1185! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
1186        ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gz(i, k) ! convect3
1187        tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
1188! ori          tg=max(tg,35.0)
1189! debug        tc=tg-t0
1190        tc = tg - 273.15
1191        denom = 243.5 + tc
1192        denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
1193! ori          if(tc.ge.0.0)then
1194        es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
1195! ori          else
1196! ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
1197! ori          endif
1198        qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1199
1200! debug        alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
1201        alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1202! print*,'cpd dans convect2 ',cpd
1203! print*,'tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd'
1204! print*,tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd
1205
1206! ori c approximation here:
1207! ori        tp(i,k)=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)-gz(i,k)-alv*qg)/cpd
1208
1209! convect3: no approximation:
1210        IF (cvflag_ice) THEN
1211          tp(i, k) = max(0., (ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i)))
1212        ELSE
1213          tp(i, k) = (ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
1214        END IF
1215
1216        clw(i, k) = qnk(i) - qg
1217        clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1218        rg = qg/(1.-qnk(i))
1219! ori               tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+rg*epsi)
1220! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg):
1221        tvp(i, k) = tp(i, k)*(1.+qg/eps-qnk(i)) ! whole thing
1222        IF (cvflag_ice) THEN
1223          IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1224            tp(i, k) = tv(i, k)
1225            tvp(i, k) = tv(i, k)
1226          END IF
1227        END IF
1228!jyg<
1229!!      END IF  ! Endif moved to the end of the loop
1230!>jyg
1231
1232      IF (cvflag_ice) THEN
1233!CR:attention boucle en klon dans Icefrac
1234! Call Icefrac(t,clw,qi,nl,nloc)
1235        IF (t(i,k)>263.15) THEN
1236          qi(i, k) = 0.
1237        ELSE
1238          IF (t(i,k)<243.15) THEN
1239            qi(i, k) = clw(i, k)
1240          ELSE
1241            fracg = (263.15-t(i,k))/20
1242            qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
1243          END IF
1244        END IF
1245!CR: fin test
1246        IF (t(i,k)<263.15) THEN
1247!CR: on commente les calculs d'Arnaud car division par zero
1248! nouveau calcul propose par JYG
1249!       alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1250!       alf=lf0-clmci*(t(i,k)-273.15)
1251!       tg=tp(i,k)
1252!       tc=tp(i,k)-273.15
1253!       denom=243.5+tc
1254!       do j=1,3
1255! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
1256! il faudra que esi vienne en argument de la convection
1257! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
1258!        tbis=t(i,k)+(tp(i,k)-tg)
1259!        esi=exp(23.33086-(6111.72784/tbis) + &
1260!                       0.15215*log(tbis))
1261!        qsat_new=eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1262!        snew=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)+alv*alv*qsat_new/ &
1263!                                       (rrv*tbis*tbis)
1264!        snew=1./snew
1265!        print*,esi,qsat_new,snew,'esi,qsat,snew'
1266!        tp(i,k)=tg+(alf*qi(i,k)+alv*qg*(1.-(esi/es)))*snew
1267!        print*,k,tp(i,k),qnk(i),'avec glace'
1268!        print*,'tpNAN',tg,alf,qi(i,k),alv,qg,esi,es,snew
1269!       enddo
1270
1271          alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1272          alf = lf0 + clmci*(t(i,k)-273.15)
1273          als = alf + alv
1274          tg = tp(i, k)
1275          tp(i, k) = t(i, k)
1276          DO j = 1, 3
1277            esi = exp(23.33086-(6111.72784/tp(i,k))+0.15215*log(tp(i,k)))
1278            qsat_new = eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1279            snew = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + alv*als*qsat_new/ &
1280                                                 (rrv*tp(i,k)*tp(i,k))
1281            snew = 1./snew
1282! c             print*,esi,qsat_new,snew,'esi,qsat,snew'
1283            tp(i, k) = tp(i, k) + &
1284                       ((cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*(tg-tp(i,k)) + &
1285                        alv*(qg-qsat_new)+alf*qi(i,k))*snew
1286! print*,k,tp(i,k),qsat_new,qnk(i),qi(i,k), &
1287!              'k,tp,q,qt,qi avec glace'
1288          END DO
1289
1290!CR:reprise du code AJ
1291          clw(i, k) = qnk(i) - qsat_new
1292          clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1293          tvp(i, k) = max(0., tp(i,k)*(1.+qsat_new/eps-qnk(i)))
1294! print*,tvp(i,k),'tvp'
1295        END IF
1296        IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1297          tp(i, k) = tv(i, k)
1298          tvp(i, k) = tv(i, k)
1299        END IF
1300      END IF ! (cvflag_ice)
1301!jyg<
1302      END IF ! (k>=(icbs(i)+1))
1303!>jyg
1304    END DO
1305  END DO
1306
1307! =====================================================================
1308! --- SET THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE FRACTION OF
1309! --- PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1310! --- THESE MAY BE FUNCTIONS OF TP(I), P(I) AND CLW(I)
1311! =====================================================================
1312!
1313!jyg<
1314  DO k = 1, nl
1315    DO i = 1, ncum
1316      ep(i, k) = 0.0
1317      sigp(i, k) = spfac
1318    END DO
1319  END DO
1320!>jyg
1321!
1322  IF (flag_epkeorig/=1) THEN
1323    DO k = 1, nl ! convect3
1324      DO i = 1, ncum
1325!jyg<
1326       IF(k>=icb(i)) THEN
1327!>jyg
1328         pden = ptcrit - pbcrit
1329         ep(i, k) = (plcl(i)-p(i,k)-pbcrit)/pden*epmax
1330         ep(i, k) = max(ep(i,k), 0.0)
1331         ep(i, k) = min(ep(i,k), epmax)
1332!!         sigp(i, k) = spfac  ! jyg
1333        ENDIF   ! (k>=icb(i))
1334      END DO
1335    END DO
1336  ELSE
1337    DO k = 1, nl
1338      DO i = 1, ncum
1339        IF(k>=icb(i)) THEN
1340!!        IF (k>=(nk(i)+1)) THEN
1341!>jyg
1342          tca = tp(i, k) - t0
1343          IF (tca>=0.0) THEN
1344            elacrit = elcrit
1345          ELSE
1346            elacrit = elcrit*(1.0-tca/tlcrit)
1347          END IF
1348          elacrit = max(elacrit, 0.0)
1349          ep(i, k) = 1.0 - elacrit/max(clw(i,k), 1.0E-8)
1350          ep(i, k) = max(ep(i,k), 0.0)
1351          ep(i, k) = min(ep(i,k), epmax)
1352!!          sigp(i, k) = spfac  ! jyg
1353        END IF  ! (k>=icb(i))
1354      END DO
1355    END DO
1356  END IF
1357!
1358! =====================================================================
1359! --- CALCULATE VIRTUAL TEMPERATURE AND LIFTED PARCEL
1360! --- VIRTUAL TEMPERATURE
1361! =====================================================================
1362
1363! dans convect3, tvp est calcule en une seule fois, et sans retirer
1364! l'eau condensee (~> reversible CAPE)
1365
1366! ori      do 340 k=minorig+1,nl
1367! ori        do 330 i=1,ncum
1368! ori        if(k.ge.(icb(i)+1))then
1369! ori          tvp(i,k)=tvp(i,k)*(1.0-qnk(i)+ep(i,k)*clw(i,k))
1370! oric         print*,'i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)'
1371! oric         print*, i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)
1372! ori        endif
1373! ori 330    continue
1374! ori 340  continue
1375
1376! ori      do 350 i=1,ncum
1377! ori       tvp(i,nlp)=tvp(i,nl)-(gz(i,nlp)-gz(i,nl))/cpd
1378! ori 350  continue
1379
1380  DO i = 1, ncum                                           ! convect3
1381    tp(i, nlp) = tp(i, nl)                                 ! convect3
1382  END DO                                                   ! convect3
1383
1384! =====================================================================
1385! --- EFFECTIVE VERTICAL PROFILE OF BUOYANCY (convect3 only):
1386! =====================================================================
1387
1388! -- this is for convect3 only:
1389
1390! first estimate of buoyancy:
1391
1392!jyg : k-loop outside i-loop (07042015)
1393  DO k = 1, nl
1394    DO i = 1, ncum
1395      buoy(i, k) = tvp(i, k) - tv(i, k)
1396    END DO
1397  END DO
1398
1399! set buoyancy=buoybase for all levels below base
1400! for safety, set buoy(icb)=buoybase
1401
1402!jyg : k-loop outside i-loop (07042015)
1403  DO k = 1, nl
1404    DO i = 1, ncum
1405      IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=nl) .AND. (p(i,k)>=pbase(i))) THEN
1406        buoy(i, k) = buoybase(i)
1407      END IF
1408    END DO
1409  END DO
1410  DO i = 1, ncum
1411!    buoy(icb(i),k)=buoybase(i)
1412    buoy(i, icb(i)) = buoybase(i)
1413  END DO
1414
1415! -- end convect3
1416
1417! =====================================================================
1418! --- FIND THE FIRST MODEL LEVEL (INB) ABOVE THE PARCEL'S
1419! --- LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1420! =====================================================================
1421
1422! -- this is for convect3 only:
1423
1424  DO i = 1, ncum
1425    inb(i) = nl - 1
1426    iposit(i) = nl
1427  END DO
1428
1429
1430! --    iposit(i) = first level, above icb, with positive buoyancy
1431  DO k = 1, nl - 1
1432    DO i = 1, ncum
1433      IF (k>=icb(i) .AND. buoy(i,k)>0.) THEN
1434        iposit(i) = min(iposit(i), k)
1435      END IF
1436    END DO
1437  END DO
1438
1439  DO i = 1, ncum
1440    IF (iposit(i)==nl) THEN
1441      iposit(i) = icb(i)
1442    END IF
1443  END DO
1444
1445  DO k = 1, nl - 1
1446    DO i = 1, ncum
1447      IF ((k>=iposit(i)) .AND. (buoy(i,k)<dtovsh)) THEN
1448        inb(i) = min(inb(i), k)
1449      END IF
1450    END DO
1451  END DO
1452
1453!CR fix computation of inb
1454!keep flag or modify in all cases?
1455  IF (iflag_mix_adiab.eq.1) THEN
1456  DO i = 1, ncum
1457     cape(i)=0.
1458     inb(i)=icb(i)+1
1459  ENDDO
1460 
1461  DO k = 2, nl
1462    DO i = 1, ncum
1463       IF ((k>=iposit(i))) THEN
1464       deltap = min(plcl(i), ph(i,k-1)) - min(plcl(i), ph(i,k))
1465       cape(i) = cape(i) + rrd*buoy(i, k-1)*deltap/p(i, k-1)
1466       IF (cape(i).gt.0.) THEN
1467        inb(i) = max(inb(i), k)
1468       END IF
1469       ENDIF
1470    ENDDO
1471  ENDDO
1472
1473!  DO i = 1, ncum
1474!     print*,"inb",inb(i)
1475!  ENDDO
1476
1477  endif
1478
1479! -- end convect3
1480
1481! ori      do 510 i=1,ncum
1482! ori        cape(i)=0.0
1483! ori        capem(i)=0.0
1484! ori        inb(i)=icb(i)+1
1485! ori        inb1(i)=inb(i)
1486! ori 510  continue
1487
1488! Originial Code
1489
1490!    do 530 k=minorig+1,nl-1
1491!     do 520 i=1,ncum
1492!      if(k.ge.(icb(i)+1))then
1493!       by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1494!       byp=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1495!       cape(i)=cape(i)+by
1496!       if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1497!       if(cape(i).gt.0.0)then
1498!        inb(i)=k+1
1499!        capem(i)=cape(i)
1500!       endif
1501!      endif
1502!520    continue
1503!530  continue
1504!    do 540 i=1,ncum
1505!     byp=(tvp(i,nl)-tv(i,nl))*dph(i,nl)/p(i,nl)
1506!     cape(i)=capem(i)+byp
1507!     defrac=capem(i)-cape(i)
1508!     defrac=max(defrac,0.001)
1509!     frac(i)=-cape(i)/defrac
1510!     frac(i)=min(frac(i),1.0)
1511!     frac(i)=max(frac(i),0.0)
1512!540   continue
1513
1514!    K Emanuel fix
1515
1516!    call zilch(byp,ncum)
1517!    do 530 k=minorig+1,nl-1
1518!     do 520 i=1,ncum
1519!      if(k.ge.(icb(i)+1))then
1520!       by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1521!       cape(i)=cape(i)+by
1522!       if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1523!       if(cape(i).gt.0.0)then
1524!        inb(i)=k+1
1525!        capem(i)=cape(i)
1526!        byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1527!       endif
1528!      endif
1529!520    continue
1530!530  continue
1531!    do 540 i=1,ncum
1532!     inb(i)=max(inb(i),inb1(i))
1533!     cape(i)=capem(i)+byp(i)
1534!     defrac=capem(i)-cape(i)
1535!     defrac=max(defrac,0.001)
1536!     frac(i)=-cape(i)/defrac
1537!     frac(i)=min(frac(i),1.0)
1538!     frac(i)=max(frac(i),0.0)
1539!540   continue
1540
1541! J Teixeira fix
1542
1543! ori      call zilch(byp,ncum)
1544! ori      do 515 i=1,ncum
1545! ori        lcape(i)=.true.
1546! ori 515  continue
1547! ori      do 530 k=minorig+1,nl-1
1548! ori        do 520 i=1,ncum
1549! ori          if(cape(i).lt.0.0)lcape(i)=.false.
1550! ori          if((k.ge.(icb(i)+1)).and.lcape(i))then
1551! ori            by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1552! ori            byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1553! ori            cape(i)=cape(i)+by
1554! ori            if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1555! ori            if(cape(i).gt.0.0)then
1556! ori              inb(i)=k+1
1557! ori              capem(i)=cape(i)
1558! ori            endif
1559! ori          endif
1560! ori 520    continue
1561! ori 530  continue
1562! ori      do 540 i=1,ncum
1563! ori          cape(i)=capem(i)+byp(i)
1564! ori          defrac=capem(i)-cape(i)
1565! ori          defrac=max(defrac,0.001)
1566! ori          frac(i)=-cape(i)/defrac
1567! ori          frac(i)=min(frac(i),1.0)
1568! ori          frac(i)=max(frac(i),0.0)
1569! ori 540  continue
1570
1571! =====================================================================
1572! ---   CALCULATE LIQUID WATER STATIC ENERGY OF LIFTED PARCEL
1573! =====================================================================
1574
1575  DO k = 1, nl
1576    DO i = 1, ncum
1577      hp(i, k) = h(i, k)
1578    END DO
1579  END DO
1580
1581!jyg : cvflag_ice test outside the loops (07042015)
1582!
1583  IF (cvflag_ice) THEN
1584!
1585    DO k = minorig + 1, nl
1586      DO i = 1, ncum
1587        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1588          frac(i, k) = 1. - (t(i,k)-243.15)/(263.15-243.15)
1589          frac(i, k) = min(max(frac(i,k),0.0), 1.0)
1590          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k)+frac(i,k)*lf(i,k))* &
1591                              ep(i, k)*clw(i, k)
1592        END IF
1593      END DO
1594    END DO
1595! Below cloud base, set ice fraction to cloud base value
1596    DO k = 1, nl
1597      DO i = 1, ncum
1598        IF (k<icb(i)) THEN
1599          frac(i,k) = frac(i,icb(i))
1600        END IF
1601      END DO
1602    END DO
1603!
1604  ELSE
1605!
1606    DO k = minorig + 1, nl
1607      DO i = 1, ncum
1608        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1609          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k)
1610        END IF
1611      END DO
1612    END DO
1613!
1614  END IF  ! (cvflag_ice)
1615
1616  RETURN
1617END SUBROUTINE cv3_undilute2
1618
1619SUBROUTINE cv3_closure(nloc, ncum, nd, icb, inb, &
1620                       pbase, p, ph, tv, buoy, &
1621                       sig, w0, cape, m, iflag)
1622  IMPLICIT NONE
1623
1624! ===================================================================
1625! ---  CLOSURE OF CONVECT3
1626!
1627! vectorization: S. Bony
1628! ===================================================================
1629
1630  include "cvthermo.h"
1631  include "cv3param.h"
1632
1633!input:
1634  INTEGER ncum, nd, nloc
1635  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
1636  REAL pbase(nloc)
1637  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1)
1638  REAL tv(nloc, nd), buoy(nloc, nd)
1639
1640!input/output:
1641  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
1642  INTEGER iflag(nloc)
1643
1644!output:
1645  REAL cape(nloc)
1646  REAL m(nloc, nd)
1647
1648!local variables:
1649  INTEGER i, j, k, icbmax
1650  REAL deltap, fac, w, amu
1651  REAL dtmin(nloc, nd), sigold(nloc, nd)
1652  REAL cbmflast(nloc)
1653
1654
1655! -------------------------------------------------------
1656! -- Initialization
1657! -------------------------------------------------------
1658
1659  DO k = 1, nl
1660    DO i = 1, ncum
1661      m(i, k) = 0.0
1662    END DO
1663  END DO
1664
1665! -------------------------------------------------------
1666! -- Reset sig(i) and w0(i) for i>inb and i<icb
1667! -------------------------------------------------------
1668
1669! update sig and w0 above LNB:
1670
1671  DO k = 1, nl - 1
1672    DO i = 1, ncum
1673      IF ((inb(i)<(nl-1)) .AND. (k>=(inb(i)+1))) THEN
1674        sig(i, k) = beta*sig(i, k) + &
1675                    2.*alpha*buoy(i, inb(i))*abs(buoy(i,inb(i)))
1676        sig(i, k) = amax1(sig(i,k), 0.0)
1677        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
1678      END IF
1679    END DO
1680  END DO
1681
1682! compute icbmax:
1683
1684  icbmax = 2
1685  DO i = 1, ncum
1686    icbmax = max(icbmax, icb(i))
1687  END DO
1688
1689! update sig and w0 below cloud base:
1690
1691  DO k = 1, icbmax
1692    DO i = 1, ncum
1693      IF (k<=icb(i)) THEN
1694        sig(i, k) = beta*sig(i, k) - &
1695                    2.*alpha*buoy(i, icb(i))*buoy(i, icb(i))
1696        sig(i, k) = max(sig(i,k), 0.0)
1697        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
1698      END IF
1699    END DO
1700  END DO
1701
1702!!      if(inb.lt.(nl-1))then
1703!!         do 85 i=inb+1,nl-1
1704!!            sig(i)=beta*sig(i)+2.*alpha*buoy(inb)*
1705!!     1              abs(buoy(inb))
1706!!            sig(i)=max(sig(i),0.0)
1707!!            w0(i)=beta*w0(i)
1708!!   85    continue
1709!!      end if
1710
1711!!      do 87 i=1,icb
1712!!         sig(i)=beta*sig(i)-2.*alpha*buoy(icb)*buoy(icb)
1713!!         sig(i)=max(sig(i),0.0)
1714!!         w0(i)=beta*w0(i)
1715!!   87 continue
1716
1717! -------------------------------------------------------------
1718! -- Reset fractional areas of updrafts and w0 at initial time
1719! -- and after 10 time steps of no convection
1720! -------------------------------------------------------------
1721
1722  DO k = 1, nl - 1
1723    DO i = 1, ncum
1724      IF (sig(i,nd)<1.5 .OR. sig(i,nd)>12.0) THEN
1725        sig(i, k) = 0.0
1726        w0(i, k) = 0.0
1727      END IF
1728    END DO
1729  END DO
1730
1731! -------------------------------------------------------------
1732! -- Calculate convective available potential energy (cape),
1733! -- vertical velocity (w), fractional area covered by
1734! -- undilute updraft (sig), and updraft mass flux (m)
1735! -------------------------------------------------------------
1736
1737  DO i = 1, ncum
1738    cape(i) = 0.0
1739  END DO
1740
1741! compute dtmin (minimum buoyancy between ICB and given level k):
1742
1743  DO i = 1, ncum
1744    DO k = 1, nl
1745      dtmin(i, k) = 100.0
1746    END DO
1747  END DO
1748
1749  DO i = 1, ncum
1750    DO k = 1, nl
1751      DO j = minorig, nl
1752        IF ((k>=(icb(i)+1)) .AND. (k<=inb(i)) .AND. (j>=icb(i)) .AND. (j<=(k-1))) THEN
1753          dtmin(i, k) = amin1(dtmin(i,k), buoy(i,j))
1754        END IF
1755      END DO
1756    END DO
1757  END DO
1758
1759! the interval on which cape is computed starts at pbase :
1760
1761  DO k = 1, nl
1762    DO i = 1, ncum
1763
1764      IF ((k>=(icb(i)+1)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1765
1766        deltap = min(pbase(i), ph(i,k-1)) - min(pbase(i), ph(i,k))
1767        cape(i) = cape(i) + rrd*buoy(i, k-1)*deltap/p(i, k-1)
1768        cape(i) = amax1(0.0, cape(i))
1769        sigold(i, k) = sig(i, k)
1770
1771! dtmin(i,k)=100.0
1772! do 97 j=icb(i),k-1 ! mauvaise vectorisation
1773! dtmin(i,k)=AMIN1(dtmin(i,k),buoy(i,j))
1774! 97     continue
1775
1776        sig(i, k) = beta*sig(i, k) + alpha*dtmin(i, k)*abs(dtmin(i,k))
1777        sig(i, k) = max(sig(i,k), 0.0)
1778        sig(i, k) = amin1(sig(i,k), 0.01)
1779        fac = amin1(((dtcrit-dtmin(i,k))/dtcrit), 1.0)
1780        w = (1.-beta)*fac*sqrt(cape(i)) + beta*w0(i, k)
1781        amu = 0.5*(sig(i,k)+sigold(i,k))*w
1782        m(i, k) = amu*0.007*p(i, k)*(ph(i,k)-ph(i,k+1))/tv(i, k)
1783        w0(i, k) = w
1784      END IF
1785
1786    END DO
1787  END DO
1788
1789  DO i = 1, ncum
1790    w0(i, icb(i)) = 0.5*w0(i, icb(i)+1)
1791    m(i, icb(i)) = 0.5*m(i, icb(i)+1)*(ph(i,icb(i))-ph(i,icb(i)+1))/(ph(i,icb(i)+1)-ph(i,icb(i)+2))
1792    sig(i, icb(i)) = sig(i, icb(i)+1)
1793    sig(i, icb(i)-1) = sig(i, icb(i))
1794  END DO
1795
1796! ccc 3. Compute final cloud base mass flux and set iflag to 3 if
1797! ccc    cloud base mass flux is exceedingly small and is decreasing (i.e. if
1798! ccc    the final mass flux (cbmflast) is greater than the target mass flux
1799! ccc    (cbmf) ??).
1800! cc
1801! c      do i = 1,ncum
1802! c       cbmflast(i) = 0.
1803! c      enddo
1804! cc
1805! c      do k= 1,nl
1806! c       do i = 1,ncum
1807! c        IF (k .ge. icb(i) .and. k .le. inb(i)) THEN
1808! c         cbmflast(i) = cbmflast(i)+M(i,k)
1809! c        ENDIF
1810! c       enddo
1811! c      enddo
1812! cc
1813! c      do i = 1,ncum
1814! c       IF (cbmflast(i) .lt. 1.e-6) THEN
1815! c         iflag(i) = 3
1816! c       ENDIF
1817! c      enddo
1818! cc
1819! c      do k= 1,nl
1820! c       do i = 1,ncum
1821! c        IF (iflag(i) .ge. 3) THEN
1822! c         M(i,k) = 0.
1823! c         sig(i,k) = 0.
1824! c         w0(i,k) = 0.
1825! c        ENDIF
1826! c       enddo
1827! c      enddo
1828! cc
1829!!      cape=0.0
1830!!      do 98 i=icb+1,inb
1831!!         deltap = min(pbase,ph(i-1))-min(pbase,ph(i))
1832!!         cape=cape+rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1833!!         dcape=rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1834!!         dlnp=deltap/p(i-1)
1835!!         cape=max(0.0,cape)
1836!!         sigold=sig(i)
1837
1838!!         dtmin=100.0
1839!!         do 97 j=icb,i-1
1840!!            dtmin=amin1(dtmin,buoy(j))
1841!!   97    continue
1842
1843!!         sig(i)=beta*sig(i)+alpha*dtmin*abs(dtmin)
1844!!         sig(i)=max(sig(i),0.0)
1845!!         sig(i)=amin1(sig(i),0.01)
1846!!         fac=amin1(((dtcrit-dtmin)/dtcrit),1.0)
1847!!         w=(1.-beta)*fac*sqrt(cape)+beta*w0(i)
1848!!         amu=0.5*(sig(i)+sigold)*w
1849!!         m(i)=amu*0.007*p(i)*(ph(i)-ph(i+1))/tv(i)
1850!!         w0(i)=w
1851!!   98 continue
1852!!      w0(icb)=0.5*w0(icb+1)
1853!!      m(icb)=0.5*m(icb+1)*(ph(icb)-ph(icb+1))/(ph(icb+1)-ph(icb+2))
1854!!      sig(icb)=sig(icb+1)
1855!!      sig(icb-1)=sig(icb)
1856
1857  RETURN
1858END SUBROUTINE cv3_closure
1859
1860SUBROUTINE cv3_mixing(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, nk, inb, &
1861                      ph, t, rr, rs, u, v, tra, h, lv, lf, frac, qnk, &
1862                      unk, vnk, hp, tv, tvp, ep, clw, m, sig, &
1863                      ment, qent, uent, vent, nent, sij, elij, ments, qents, traent)
1864  IMPLICIT NONE
1865
1866! ---------------------------------------------------------------------
1867! a faire:
1868! - vectorisation de la partie normalisation des flux (do 789...)
1869! ---------------------------------------------------------------------
1870
1871  include "cvthermo.h"
1872  include "cv3param.h"
1873  include "cvflag.h"
1874
1875!inputs:
1876  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, ntra, nloc
1877  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb, nk
1878  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: sig
1879  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: qnk, unk, vnk
1880  REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
1881  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, rs
1882  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: u, v
1883  REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: tra               ! input of convect3
1884  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lv, h, hp
1885  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf, frac
1886  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: tv, tvp, ep, clw
1887  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: m                 ! input of convect3
1888
1889!outputs:
1890  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)        :: ment, qent
1891  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)        :: uent, vent
1892  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)        :: sij, elij
1893  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd, ntra), INTENT (OUT)  :: traent
1894  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd), INTENT (OUT)        :: ments, qents
1895  INTEGER, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)         :: nent
1896
1897!local variables:
1898  INTEGER i, j, k, il, im, jm
1899  INTEGER num1, num2
1900  REAL rti, bf2, anum, denom, dei, altem, cwat, stemp, qp
1901  REAL alt, smid, sjmin, sjmax, delp, delm
1902  REAL asij(nloc), smax(nloc), scrit(nloc)
1903  REAL asum(nloc, nd), bsum(nloc, nd), csum(nloc, nd)
1904  REAL sigij(nloc, nd, nd)
1905  REAL wgh
1906  REAL zm(nloc, na)
1907  LOGICAL lwork(nloc)
1908
1909! =====================================================================
1910! --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS USED IN THE COMPUTATIONS
1911! =====================================================================
1912
1913! ori        do 360 i=1,ncum*nlp
1914  DO j = 1, nl
1915    DO i = 1, ncum
1916      nent(i, j) = 0
1917! in convect3, m is computed in cv3_closure
1918! ori          m(i,1)=0.0
1919    END DO
1920  END DO
1921
1922! ori      do 400 k=1,nlp
1923! ori       do 390 j=1,nlp
1924  DO j = 1, nl
1925    DO k = 1, nl
1926      DO i = 1, ncum
1927        qent(i, k, j) = rr(i, j)
1928        uent(i, k, j) = u(i, j)
1929        vent(i, k, j) = v(i, j)
1930        elij(i, k, j) = 0.0
1931!ym            ment(i,k,j)=0.0
1932!ym            sij(i,k,j)=0.0
1933      END DO
1934    END DO
1935  END DO
1936
1937!ym
1938  ment(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
1939  sij(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
1940
1941!AC!      do k=1,ntra
1942!AC!       do j=1,nd  ! instead nlp
1943!AC!        do i=1,nd ! instead nlp
1944!AC!         do il=1,ncum
1945!AC!            traent(il,i,j,k)=tra(il,j,k)
1946!AC!         enddo
1947!AC!        enddo
1948!AC!       enddo
1949!AC!      enddo
1950  zm(:, :) = 0.
1951
1952! =====================================================================
1953! --- CALCULATE ENTRAINED AIR MASS FLUX (ment), TOTAL WATER MIXING
1954! --- RATIO (QENT), TOTAL CONDENSED WATER (elij), AND MIXING
1955! --- FRACTION (sij)
1956! =====================================================================
1957
1958  DO i = minorig + 1, nl
1959
1960    DO j = minorig, nl
1961      DO il = 1, ncum
1962        IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il))) THEN
1963
1964          rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
1965          bf2 = 1. + lv(il, j)*lv(il, j)*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
1966
1967
1968          IF (cvflag_ice) THEN
1969! print*,cvflag_ice,'cvflag_ice dans do 700'
1970            IF (t(il,j)<=263.15) THEN
1971              bf2 = 1. + (lf(il,j)+lv(il,j))*(lv(il,j)+frac(il,j)* &
1972                   lf(il,j))*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
1973            END IF
1974          END IF
1975
1976          anum = h(il, j) - hp(il, i) + (cpv-cpd)*t(il, j)*(rti-rr(il,j))
1977          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (cpd-cpv)*(rr(il,i)-rti)*t(il, j)
1978          dei = denom
1979          IF (abs(dei)<0.01) dei = 0.01
1980          sij(il, i, j) = anum/dei
1981          sij(il, i, i) = 1.0
1982          altem = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
1983          altem = altem/bf2
1984          cwat = clw(il, j)*(1.-ep(il,j))
1985          stemp = sij(il, i, j)
1986          IF ((stemp<0.0 .OR. stemp>1.0 .OR. altem>cwat) .AND. j>i) THEN
1987
1988            IF (cvflag_ice) THEN
1989              anum = anum - (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
1990              denom = denom + (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rr(il,i)-rti)
1991            ELSE
1992              anum = anum - lv(il, j)*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
1993              denom = denom + lv(il, j)*(rr(il,i)-rti)
1994            END IF
1995
1996            IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
1997            sij(il, i, j) = anum/denom
1998            altem = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
1999            altem = altem - (bf2-1.)*cwat
2000          END IF
2001          IF (sij(il,i,j)>0.0 .AND. sij(il,i,j)<0.95) THEN
2002            qent(il, i, j) = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti
2003            uent(il, i, j) = sij(il, i, j)*u(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*unk(il)
2004            vent(il, i, j) = sij(il, i, j)*v(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*vnk(il)
2005!!!!      do k=1,ntra
2006!!!!      traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
2007!!!!     :      +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
2008!!!!      end do
2009            elij(il, i, j) = altem
2010            elij(il, i, j) = max(0.0, elij(il,i,j))
2011            ment(il, i, j) = m(il, i)/(1.-sij(il,i,j))
2012            nent(il, i) = nent(il, i) + 1
2013          END IF
2014          sij(il, i, j) = max(0.0, sij(il,i,j))
2015          sij(il, i, j) = amin1(1.0, sij(il,i,j))
2016        END IF ! new
2017      END DO
2018    END DO
2019
2020!AC!       do k=1,ntra
2021!AC!        do j=minorig,nl
2022!AC!         do il=1,ncum
2023!AC!          if( (i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)).and.
2024!AC!     :       (j.ge.(icb(il)-1)).and.(j.le.inb(il)))then
2025!AC!            traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
2026!AC!     :            +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
2027!AC!          endif
2028!AC!         enddo
2029!AC!        enddo
2030!AC!       enddo
2031
2032
2033! ***   if no air can entrain at level i assume that updraft detrains  ***
2034! ***   at that level and calculate detrained air flux and properties  ***
2035
2036
2037! @      do 170 i=icb(il),inb(il)
2038
2039    DO il = 1, ncum
2040      IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (nent(il,i)==0)) THEN
2041! @      if(nent(il,i).eq.0)then
2042        ment(il, i, i) = m(il, i)
2043        qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2044        uent(il, i, i) = unk(il)
2045        vent(il, i, i) = vnk(il)
2046        elij(il, i, i) = clw(il, i)
2047! MAF      sij(il,i,i)=1.0
2048        sij(il, i, i) = 0.0
2049      END IF
2050    END DO
2051  END DO
2052
2053!AC!      do j=1,ntra
2054!AC!       do i=minorig+1,nl
2055!AC!        do il=1,ncum
2056!AC!         if (i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. nent(il,i).eq.0) then
2057!AC!          traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
2058!AC!         endif
2059!AC!        enddo
2060!AC!       enddo
2061!AC!      enddo
2062
2063  DO j = minorig, nl
2064    DO i = minorig, nl
2065      DO il = 1, ncum
2066        IF ((j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. (i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il))) THEN
2067          sigij(il, i, j) = sij(il, i, j)
2068        END IF
2069      END DO
2070    END DO
2071  END DO
2072! @      enddo
2073
2074! @170   continue
2075
2076! =====================================================================
2077! ---  NORMALIZE ENTRAINED AIR MASS FLUXES
2078! ---  TO REPRESENT EQUAL PROBABILITIES OF MIXING
2079! =====================================================================
2080
2081  CALL zilch(asum, nloc*nd)
2082  CALL zilch(csum, nloc*nd)
2083  CALL zilch(csum, nloc*nd)
2084
2085  DO il = 1, ncum
2086    lwork(il) = .FALSE.
2087  END DO
2088
2089  DO i = minorig + 1, nl
2090
2091    num1 = 0
2092    DO il = 1, ncum
2093      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) num1 = num1 + 1
2094    END DO
2095    IF (num1<=0) GO TO 789
2096
2097
2098    DO il = 1, ncum
2099      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
2100        lwork(il) = (nent(il,i)/=0)
2101        qp = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2102
2103        IF (cvflag_ice) THEN
2104
2105          anum = h(il, i) - hp(il, i) - (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
2106                       (qp-rs(il,i)) + (cpv-cpd)*t(il, i)*(qp-rr(il,i))
2107          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
2108                       (rr(il,i)-qp) + (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-qp)
2109        ELSE
2110
2111          anum = h(il, i) - hp(il, i) - lv(il, i)*(qp-rs(il,i)) + &
2112                       (cpv-cpd)*t(il, i)*(qp-rr(il,i))
2113          denom = h(il, i) - hp(il, i) + lv(il, i)*(rr(il,i)-qp) + &
2114                       (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-qp)
2115        END IF
2116
2117        IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
2118        scrit(il) = anum/denom
2119        alt = qp - rs(il, i) + scrit(il)*(rr(il,i)-qp)
2120        IF (scrit(il)<=0.0 .OR. alt<=0.0) scrit(il) = 1.0
2121        smax(il) = 0.0
2122        asij(il) = 0.0
2123      END IF
2124    END DO
2125
2126    DO j = nl, minorig, -1
2127
2128      num2 = 0
2129      DO il = 1, ncum
2130        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
2131            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
2132            lwork(il)) num2 = num2 + 1
2133      END DO
2134      IF (num2<=0) GO TO 175
2135
2136      DO il = 1, ncum
2137        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
2138            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
2139            lwork(il)) THEN
2140
2141          IF (sij(il,i,j)>1.0E-16 .AND. sij(il,i,j)<0.95) THEN
2142            wgh = 1.0
2143            IF (j>i) THEN
2144              sjmax = max(sij(il,i,j+1), smax(il))
2145              sjmax = amin1(sjmax, scrit(il))
2146              smax(il) = max(sij(il,i,j), smax(il))
2147              sjmin = max(sij(il,i,j-1), smax(il))
2148              sjmin = amin1(sjmin, scrit(il))
2149              IF (sij(il,i,j)<(smax(il)-1.0E-16)) wgh = 0.0
2150              smid = amin1(sij(il,i,j), scrit(il))
2151            ELSE
2152              sjmax = max(sij(il,i,j+1), scrit(il))
2153              smid = max(sij(il,i,j), scrit(il))
2154              sjmin = 0.0
2155              IF (j>1) sjmin = sij(il, i, j-1)
2156              sjmin = max(sjmin, scrit(il))
2157            END IF
2158            delp = abs(sjmax-smid)
2159            delm = abs(sjmin-smid)
2160            asij(il) = asij(il) + wgh*(delp+delm)
2161            ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*(delp+delm)*wgh
2162          END IF
2163        END IF
2164      END DO
2165
2166175 END DO
2167
2168    DO il = 1, ncum
2169      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2170        asij(il) = max(1.0E-16, asij(il))
2171        asij(il) = 1.0/asij(il)
2172        asum(il, i) = 0.0
2173        bsum(il, i) = 0.0
2174        csum(il, i) = 0.0
2175      END IF
2176    END DO
2177
2178    DO j = minorig, nl
2179      DO il = 1, ncum
2180        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2181            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2182          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*asij(il)
2183        END IF
2184      END DO
2185    END DO
2186
2187    DO j = minorig, nl
2188      DO il = 1, ncum
2189        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2190            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2191          asum(il, i) = asum(il, i) + ment(il, i, j)
2192          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*sig(il, j)
2193          bsum(il, i) = bsum(il, i) + ment(il, i, j)
2194        END IF
2195      END DO
2196    END DO
2197
2198    DO il = 1, ncum
2199      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2200        bsum(il, i) = max(bsum(il,i), 1.0E-16)
2201        bsum(il, i) = 1.0/bsum(il, i)
2202      END IF
2203    END DO
2204
2205    DO j = minorig, nl
2206      DO il = 1, ncum
2207        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2208            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2209          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*asum(il, i)*bsum(il, i)
2210        END IF
2211      END DO
2212    END DO
2213
2214    DO j = minorig, nl
2215      DO il = 1, ncum
2216        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2217            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2218          csum(il, i) = csum(il, i) + ment(il, i, j)
2219        END IF
2220      END DO
2221    END DO
2222
2223    DO il = 1, ncum
2224      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2225          csum(il,i)<m(il,i)) THEN
2226        nent(il, i) = 0
2227        ment(il, i, i) = m(il, i)
2228        qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2229        uent(il, i, i) = unk(il)
2230        vent(il, i, i) = vnk(il)
2231        elij(il, i, i) = clw(il, i)
2232! MAF        sij(il,i,i)=1.0
2233        sij(il, i, i) = 0.0
2234      END IF
2235    END DO ! il
2236
2237!AC!      do j=1,ntra
2238!AC!       do il=1,ncum
2239!AC!        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
2240!AC!     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
2241!AC!         traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
2242!AC!        endif
2243!AC!       enddo
2244!AC!      enddo
2245789 END DO
2246
2247! MAF: renormalisation de MENT
2248  CALL zilch(zm, nloc*na)
2249  DO jm = 1, nl
2250    DO im = 1, nl
2251      DO il = 1, ncum
2252        zm(il, im) = zm(il, im) + (1.-sij(il,im,jm))*ment(il, im, jm)
2253      END DO
2254    END DO
2255  END DO
2256
2257  DO jm = 1, nl
2258    DO im = 1, nl
2259      DO il = 1, ncum
2260        IF (zm(il,im)/=0.) THEN
2261          ment(il, im, jm) = ment(il, im, jm)*m(il, im)/zm(il, im)
2262        END IF
2263      END DO
2264    END DO
2265  END DO
2266
2267  DO jm = 1, nl
2268    DO im = 1, nl
2269      DO il = 1, ncum
2270        qents(il, im, jm) = qent(il, im, jm)
2271        ments(il, im, jm) = ment(il, im, jm)
2272      END DO
2273    END DO
2274  END DO
2275
2276  RETURN
2277END SUBROUTINE cv3_mixing
2278
2279SUBROUTINE cv3_unsat(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, inb, iflag, &
2280                     t, rr, rs, gz, u, v, tra, p, ph, &
2281                     th, tv, lv, lf, cpn, ep, sigp, clw, &
2282                     m, ment, elij, delt, plcl, coef_clos, &
2283                     mp, rp, up, vp, trap, wt, water, evap, fondue, ice, &
2284                     faci, b, sigd, &
2285                     wdtrainA, wdtrainM)                                      ! RomP
2286  USE print_control_mod, ONLY: prt_level, lunout
2287  IMPLICIT NONE
2288
2289
2290  include "cvthermo.h"
2291  include "cv3param.h"
2292  include "cvflag.h"
2293  include "nuage.h"
2294
2295!inputs:
2296  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, ntra, nloc
2297  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb
2298  REAL, INTENT(IN)                                   :: delt
2299  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: plcl
2300  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, rs
2301  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: gz
2302  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: u, v
2303  REAL tra(nloc, nd, ntra)
2304  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1)
2305  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: ep, sigp, clw
2306  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: th, tv, lv, cpn
2307  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf
2308  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: m
2309  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: ment, elij
2310  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: coef_clos
2311
2312!input/output
2313  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)          :: iflag(nloc)
2314
2315!outputs:
2316  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: mp, rp, up, vp
2317  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: water, evap, wt
2318  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: ice, fondue, faci
2319  REAL, DIMENSION (nloc, na, ntra), INTENT (OUT)     :: trap
2320  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: b
2321  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: sigd
2322! 25/08/10 - RomP---- ajout des masses precipitantes ejectees
2323! de l ascendance adiabatique et des flux melanges Pa et Pm.
2324! Distinction des wdtrain
2325! Pa = wdtrainA     Pm = wdtrainM
2326  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: wdtrainA, wdtrainM
2327
2328!local variables
2329  INTEGER i, j, k, il, num1, ndp1
2330  REAL tinv, delti, coef
2331  REAL awat, afac, afac1, afac2, bfac
2332  REAL pr1, pr2, sigt, b6, c6, d6, e6, f6, revap, delth
2333  REAL amfac, amp2, xf, tf, fac2, ur, sru, fac, d, af, bf
2334  REAL ampmax, thaw
2335  REAL tevap(nloc)
2336  REAL lvcp(nloc, na), lfcp(nloc, na)
2337  REAL h(nloc, na), hm(nloc, na)
2338  REAL frac(nloc, na)
2339  REAL fraci(nloc, na), prec(nloc, na)
2340  REAL wdtrain(nloc)
2341  LOGICAL lwork(nloc), mplus(nloc)
2342
2343
2344! ------------------------------------------------------
2345
2346! =============================
2347! --- INITIALIZE OUTPUT ARRAYS
2348! =============================
2349!  (loops up to nl+1)
2350
2351  DO i = 1, nlp
2352    DO il = 1, ncum
2353      mp(il, i) = 0.0
2354      rp(il, i) = rr(il, i)
2355      up(il, i) = u(il, i)
2356      vp(il, i) = v(il, i)
2357      wt(il, i) = 0.001
2358      water(il, i) = 0.0
2359      faci(il, i) = 0.0
2360      ice(il, i) = 0.0
2361      fondue(il, i) = 0.0
2362      evap(il, i) = 0.0
2363      b(il, i) = 0.0
2364    END DO
2365  END DO
2366!! RomP >>>
2367  DO i = 1, nlp
2368    DO il = 1, ncum
2369      wdtrainA(il, i) = 0.0
2370      wdtrainM(il, i) = 0.0
2371    END DO
2372  END DO
2373!! RomP <<<
2374
2375! ***  Set the fractionnal area sigd of precipitating downdraughts
2376  DO il = 1, ncum
2377    sigd(il) = sigdz*coef_clos(il)
2378  END DO
2379
2380! =====================================================================
2381! --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS AND PARAMETERS USED IN THE COMPUTATIONS
2382! =====================================================================
2383!  (loops up to nl+1)
2384
2385  delti = 1./delt
2386  tinv = 1./3.
2387
2388  DO i = 1, nlp
2389    DO il = 1, ncum
2390      frac(il, i) = 0.0
2391      fraci(il, i) = 0.0
2392      prec(il, i) = 0.0
2393      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
2394      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
2395    END DO
2396  END DO
2397
2398!AC!        do k=1,ntra
2399!AC!         do i=1,nd
2400!AC!          do il=1,ncum
2401!AC!           trap(il,i,k)=tra(il,i,k)
2402!AC!          enddo
2403!AC!         enddo
2404!AC!        enddo
2405
2406! ***  check whether ep(inb)=0, if so, skip precipitating    ***
2407! ***             downdraft calculation                      ***
2408
2409
2410  DO il = 1, ncum
2411!!          lwork(il)=.TRUE.
2412!!          if(ep(il,inb(il)).lt.0.0001)lwork(il)=.FALSE.
2413    lwork(il) = ep(il, inb(il)) >= 0.0001
2414  END DO
2415
2416
2417! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2418!
2419! ***                    begin downdraft loop                    ***
2420!
2421! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2422
2423  DO i = nl + 1, 1, -1
2424
2425    num1 = 0
2426    DO il = 1, ncum
2427      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) num1 = num1 + 1
2428    END DO
2429    IF (num1<=0) GO TO 400
2430
2431    CALL zilch(wdtrain, ncum)
2432
2433
2434! ***  integrate liquid water equation to find condensed water   ***
2435! ***                and condensed water flux                    ***
2436!
2437!
2438! ***              calculate detrained precipitation             ***
2439
2440    DO il = 1, ncum
2441      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2442        IF (cvflag_grav) THEN
2443          wdtrain(il) = grav*ep(il, i)*m(il, i)*clw(il, i)
2444          wdtrainA(il, i) = wdtrain(il)/grav                        !   Pa   RomP
2445        ELSE
2446          wdtrain(il) = 10.0*ep(il, i)*m(il, i)*clw(il, i)
2447          wdtrainA(il, i) = wdtrain(il)/10.                         !   Pa   RomP
2448        END IF
2449      END IF
2450    END DO
2451
2452    IF (i>1) THEN
2453      DO j = 1, i - 1
2454        DO il = 1, ncum
2455          IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2456            awat = elij(il, j, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
2457            awat = max(awat, 0.0)
2458            IF (cvflag_grav) THEN
2459              wdtrain(il) = wdtrain(il) + grav*awat*ment(il, j, i)
2460              wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/grav - wdtrainA(il, i)  !   Pm  RomP
2461            ELSE
2462              wdtrain(il) = wdtrain(il) + 10.0*awat*ment(il, j, i)
2463              wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/10. - wdtrainA(il, i)   !   Pm  RomP
2464            END IF
2465          END IF
2466        END DO
2467      END DO
2468    END IF
2469
2470
2471! ***    find rain water and evaporation using provisional   ***
2472! ***              estimates of rp(i)and rp(i-1)             ***
2473
2474
2475    DO il = 1, ncum
2476      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2477
2478        wt(il, i) = 45.0
2479
2480        IF (cvflag_ice) THEN
2481          frac(il, inb(il)) = 1. - (t(il,inb(il))-243.15)/(263.15-243.15)
2482          frac(il, inb(il)) = min(max(frac(il,inb(il)),0.), 1.)
2483          fraci(il, inb(il)) = frac(il, inb(il))
2484        ELSE
2485          CONTINUE
2486        END IF
2487
2488        IF (i<inb(il)) THEN
2489
2490          IF (cvflag_ice) THEN
2491!CR:tmax_fonte_cv: T for which ice is totally melted (used to be 275.15)
2492            thaw = (t(il,i)-273.15)/(tmax_fonte_cv-273.15)
2493            thaw = min(max(thaw,0.0), 1.0)
2494            frac(il, i) = frac(il, i)*(1.-thaw)
2495          ELSE
2496            CONTINUE
2497          END IF
2498
2499          rp(il, i) = rp(il, i+1) + &
2500                      (cpd*(t(il,i+1)-t(il,i))+gz(il,i+1)-gz(il,i))/lv(il, i)
2501          rp(il, i) = 0.5*(rp(il,i)+rr(il,i))
2502        END IF
2503        fraci(il, i) = 1. - (t(il,i)-243.15)/(263.15-243.15)
2504        fraci(il, i) = min(max(fraci(il,i),0.0), 1.0)
2505        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
2506        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
2507        rp(il, inb(il)) = rr(il, inb(il))
2508
2509        IF (i==1) THEN
2510          afac = p(il, 1)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
2511          IF (cvflag_ice) THEN
2512            afac1 = p(il, i)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
2513          END IF
2514        ELSE
2515          rp(il, i-1) = rp(il, i) + (cpd*(t(il,i)-t(il,i-1))+gz(il,i)-gz(il,i-1))/lv(il, i)
2516          rp(il, i-1) = 0.5*(rp(il,i-1)+rr(il,i-1))
2517          rp(il, i-1) = amin1(rp(il,i-1), rs(il,i-1))
2518          rp(il, i-1) = max(rp(il,i-1), 0.0)
2519          afac1 = p(il, i)*(rs(il,i)-rp(il,i))/(1.0E4+2000.0*p(il,i)*rs(il,i))
2520          afac2 = p(il, i-1)*(rs(il,i-1)-rp(il,i-1))/(1.0E4+2000.0*p(il,i-1)*rs(il,i-1))
2521          afac = 0.5*(afac1+afac2)
2522        END IF
2523        IF (i==inb(il)) afac = 0.0
2524        afac = max(afac, 0.0)
2525        bfac = 1./(sigd(il)*wt(il,i))
2526
2527!
2528    IF (prt_level >= 20) THEN
2529      Print*, 'cv3_unsat after provisional rp estimate: rp, afac, bfac ', &
2530          i, rp(1, i), afac,bfac
2531    ENDIF
2532!
2533!JYG1
2534! cc        sigt=1.0
2535! cc        if(i.ge.icb)sigt=sigp(i)
2536! prise en compte de la variation progressive de sigt dans
2537! les couches icb et icb-1:
2538! pour plcl<ph(i+1), pr1=0 & pr2=1
2539! pour plcl>ph(i),   pr1=1 & pr2=0
2540! pour ph(i+1)<plcl<ph(i), pr1 est la proportion a cheval
2541! sur le nuage, et pr2 est la proportion sous la base du
2542! nuage.
2543        pr1 = (plcl(il)-ph(il,i+1))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2544        pr1 = max(0., min(1.,pr1))
2545        pr2 = (ph(il,i)-plcl(il))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2546        pr2 = max(0., min(1.,pr2))
2547        sigt = sigp(il, i)*pr1 + pr2
2548!JYG2
2549
2550!JYG----
2551!    b6 = bfac*100.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2552!    c6 = water(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
2553!    c6 = prec(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
2554!    revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2555!    evap(il,i)=sigt*afac*revap
2556!    water(il,i)=revap*revap
2557!    prec(il,i)=revap*revap
2558!!        print *,' i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il) ', &
2559!!                 i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il)
2560!!---end jyg---
2561
2562! --------retour à la formulation originale d'Emanuel.
2563        IF (cvflag_ice) THEN
2564
2565!   b6=bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2566!   c6=prec(il,i+1)+bfac*wdtrain(il) &
2567!       -50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il,i+1)
2568!   if(c6.gt.0.0)then
2569!   revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2570
2571!JAM  Attention: evap=sigt*E
2572!    Modification: evap devient l'évaporation en milieu de couche
2573!    car nécessaire dans cv3_yield
2574!    Du coup, il faut modifier pas mal d'équations...
2575!    et l'expression de afac qui devient afac1
2576!    revap=sqrt((prec(i+1)+prec(i))/2)
2577
2578          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac1
2579          c6 = prec(il, i+1) + 0.5*bfac*wdtrain(il)
2580! print *,'bfac,sigd(il),sigt,afac1 ',bfac,sigd(il),sigt,afac1
2581! print *,'prec(il,i+1),wdtrain(il) ',prec(il,i+1),wdtrain(il)
2582! print *,'b6,c6,b6*b6+4.*c6 ',b6,c6,b6*b6+4.*c6
2583          IF (c6>b6*b6+1.E-20) THEN
2584            revap = 2.*c6/(b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2585          ELSE
2586            revap = (-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))/2.
2587          END IF
2588          prec(il, i) = max(0., 2.*revap*revap-prec(il,i+1))
2589! print*,prec(il,i),'neige'
2590
2591!JYG    Dans sa formulation originale, Emanuel calcule l'evaporation par:
2592! c             evap(il,i)=sigt*afac*revap
2593! ce qui n'est pas correct. Dans cv_routines, la formulation a été modifiee.
2594! Ici,l'evaporation evap est simplement calculee par l'equation de
2595! conservation.
2596! prec(il,i)=revap*revap
2597! else
2598!JYG----   Correction : si c6 <= 0, water(il,i)=0.
2599! prec(il,i)=0.
2600! endif
2601
2602!JYG---   Dans tous les cas, evaporation = [tt ce qui entre dans la couche i]
2603! moins [tt ce qui sort de la couche i]
2604! print *, 'evap avec ice'
2605          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(prec(il,i+1)-prec(il,i))) / &
2606                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
2607!
2608    IF (prt_level >= 20) THEN
2609      Print*, 'cv3_unsat after evap computation: wdtrain, sigd, wt, prec(i+1),prec(i) ', &
2610          i, wdtrain(1), sigd(1), wt(1,i), prec(1,i+1),prec(1,i)
2611    ENDIF
2612!
2613
2614!jyg<
2615          d6 = prec(il,i)-prec(il,i+1)
2616
2617!!          d6 = bfac*wdtrain(il) - 100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
2618!!          e6 = bfac*wdtrain(il)
2619!!          f6 = -100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
2620!>jyg
2621!CR:tmax_fonte_cv: T for which ice is totally melted (used to be 275.15)
2622          thaw = (t(il,i)-273.15)/(tmax_fonte_cv-273.15)
2623          thaw = min(max(thaw,0.0), 1.0)
2624!jyg<
2625          water(il, i) = water(il, i+1) + (1-fraci(il,i))*d6
2626          ice(il, i)   = ice(il, i+1)   + fraci(il, i)*d6
2627          water(il, i) = min(prec(il,i), max(water(il,i), 0.))
2628          ice(il, i)   = min(prec(il,i), max(ice(il,i),   0.))
2629
2630!!          water(il, i) = water(il, i+1) + (1-fraci(il,i))*d6
2631!!          water(il, i) = max(water(il,i), 0.)
2632!!          ice(il, i) = ice(il, i+1) + fraci(il, i)*d6
2633!!          ice(il, i) = max(ice(il,i), 0.)
2634!>jyg
2635          fondue(il, i) = ice(il, i)*thaw
2636          water(il, i) = water(il, i) + fondue(il, i)
2637          ice(il, i) = ice(il, i) - fondue(il, i)
2638
2639          IF (water(il,i)+ice(il,i)<1.E-30) THEN
2640            faci(il, i) = 0.
2641          ELSE
2642            faci(il, i) = ice(il, i)/(water(il,i)+ice(il,i))
2643          END IF
2644
2645!           water(il,i)=water(il,i+1)+(1.-fraci(il,i))*e6+(1.-faci(il,i))*f6
2646!           water(il,i)=max(water(il,i),0.)
2647!           ice(il,i)=ice(il,i+1)+fraci(il,i)*e6+faci(il,i)*f6
2648!           ice(il,i)=max(ice(il,i),0.)
2649!           fondue(il,i)=ice(il,i)*thaw
2650!           water(il,i)=water(il,i)+fondue(il,i)
2651!           ice(il,i)=ice(il,i)-fondue(il,i)
2652           
2653!           if((water(il,i)+ice(il,i)).lt.1.e-30)then
2654!             faci(il,i)=0.
2655!           else
2656!             faci(il,i)=ice(il,i)/(water(il,i)+ice(il,i))
2657!           endif
2658
2659        ELSE
2660          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2661          c6 = water(il, i+1) + bfac*wdtrain(il) - &
2662               50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i+1)
2663          IF (c6>0.0) THEN
2664            revap = 0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2665            water(il, i) = revap*revap
2666          ELSE
2667            water(il, i) = 0.
2668          END IF
2669! print *, 'evap sans ice'
2670          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(water(il,i+1)-water(il,i)))/ &
2671                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
2672
2673        END IF
2674      END IF !(i.le.inb(il) .and. lwork(il))
2675    END DO
2676! ----------------------------------------------------------------
2677
2678! cc
2679! ***  calculate precipitating downdraft mass flux under     ***
2680! ***              hydrostatic approximation                 ***
2681
2682    DO il = 1, ncum
2683      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
2684
2685        tevap(il) = max(0.0, evap(il,i))
2686        delth = max(0.001, (th(il,i)-th(il,i-1)))
2687        IF (cvflag_ice) THEN
2688          IF (cvflag_grav) THEN
2689            mp(il, i) = 100.*ginv*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2690                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2691                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
2692                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2693                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
2694                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2695          ELSE
2696            mp(il, i) = 10.*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2697                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2698                             lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
2699                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2700                             lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
2701                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2702
2703          END IF
2704        ELSE
2705          IF (cvflag_grav) THEN
2706            mp(il, i) = 100.*ginv*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2707                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2708          ELSE
2709            mp(il, i) = 10.*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2710                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2711          END IF
2712
2713        END IF
2714
2715      END IF !(i.le.inb(il) .and. lwork(il) .and. i.ne.1)
2716    END DO
2717! ----------------------------------------------------------------
2718
2719! ***           if hydrostatic assumption fails,             ***
2720! ***   solve cubic difference equation for downdraft theta  ***
2721! ***  and mass flux from two simultaneous differential eqns ***
2722
2723    DO il = 1, ncum
2724      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
2725
2726        amfac = sigd(il)*sigd(il)*70.0*ph(il, i)*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
2727                         (th(il,i)-th(il,i-1))/(tv(il,i)*th(il,i))
2728        amp2 = abs(mp(il,i+1)*mp(il,i+1)-mp(il,i)*mp(il,i))
2729
2730        IF (amp2>(0.1*amfac)) THEN
2731          xf = 100.0*sigd(il)*sigd(il)*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2732          tf = b(il, i) - 5.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2733                              (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2734          af = xf*tf + mp(il, i+1)*mp(il, i+1)*tinv
2735
2736          IF (cvflag_ice) THEN
2737            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
2738                 50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*(tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2739                (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2740          ELSE
2741
2742            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
2743                                           50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*tevap(il)
2744          END IF
2745
2746          fac2 = 1.0
2747          IF (bf<0.0) fac2 = -1.0
2748          bf = abs(bf)
2749          ur = 0.25*bf*bf - af*af*af*tinv*tinv*tinv
2750          IF (ur>=0.0) THEN
2751            sru = sqrt(ur)
2752            fac = 1.0
2753            IF ((0.5*bf-sru)<0.0) fac = -1.0
2754            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + (0.5*bf+sru)**tinv + &
2755                                           fac*(abs(0.5*bf-sru))**tinv
2756          ELSE
2757            d = atan(2.*sqrt(-ur)/(bf+1.0E-28))
2758            IF (fac2<0.0) d = 3.14159 - d
2759            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + 2.*sqrt(af*tinv)*cos(d*tinv)
2760          END IF
2761          mp(il, i) = max(0.0, mp(il,i))
2762
2763          IF (cvflag_ice) THEN
2764            IF (cvflag_grav) THEN
2765!JYG : il y a vraisemblablement une erreur dans la ligne 2 suivante:
2766! il faut diviser par (mp(il,i)*sigd(il)*grav) et non par (mp(il,i)+sigd(il)*0.1).
2767! Et il faut bien revoir les facteurs 100.
2768              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
2769                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2770                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
2771                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
2772                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2773                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2774                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2775            ELSE
2776              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*&
2777                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2778                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
2779                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
2780                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2781                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2782                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2783            END IF
2784          ELSE
2785            IF (cvflag_grav) THEN
2786              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
2787                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2788                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2789                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2790            ELSE
2791              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
2792                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2793                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2794                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2795            END IF
2796          END IF
2797          b(il, i-1) = max(b(il,i-1), 0.0)
2798
2799        END IF !(amp2.gt.(0.1*amfac))
2800
2801! ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
2802
2803        ampmax = 2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
2804        amp2 = 2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
2805        ampmax = min(ampmax, amp2)
2806        mp(il, i) = min(mp(il,i), ampmax)
2807
2808! ***      force mp to decrease linearly to zero                 ***
2809! ***       between cloud base and the surface                   ***
2810
2811
2812! c      if(p(il,i).gt.p(il,icb(il)))then
2813! c       mp(il,i)=mp(il,icb(il))*(p(il,1)-p(il,i))/(p(il,1)-p(il,icb(il)))
2814! c      endif
2815        IF (ph(il,i)>0.9*plcl(il)) THEN
2816          mp(il, i) = mp(il, i)*(ph(il,1)-ph(il,i))/(ph(il,1)-0.9*plcl(il))
2817        END IF
2818
2819      END IF ! (i.le.inb(il) .and. lwork(il) .and. i.ne.1)
2820    END DO
2821! ----------------------------------------------------------------
2822!
2823    IF (prt_level >= 20) THEN
2824      Print*, 'cv3_unsat after mp computation: mp, b(i), b(i-1) ', &
2825          i, mp(1, i), b(1,i), b(1,max(i-1,1))
2826    ENDIF
2827!
2828
2829! ***       find mixing ratio of precipitating downdraft     ***
2830
2831    DO il = 1, ncum
2832      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2833        mplus(il) = mp(il, i) > mp(il, i+1)
2834      END IF ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2835    END DO
2836
2837    DO il = 1, ncum
2838      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2839
2840        rp(il, i) = rr(il, i)
2841
2842        IF (mplus(il)) THEN
2843
2844          IF (cvflag_grav) THEN
2845            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
2846              100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2847          ELSE
2848            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
2849              5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2850          END IF
2851          rp(il, i) = rp(il, i)/mp(il, i)
2852          up(il, i) = up(il, i+1)*mp(il, i+1) + u(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2853          up(il, i) = up(il, i)/mp(il, i)
2854          vp(il, i) = vp(il, i+1)*mp(il, i+1) + v(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2855          vp(il, i) = vp(il, i)/mp(il, i)
2856
2857        ELSE ! if (mplus(il))
2858
2859          IF (mp(il,i+1)>1.0E-16) THEN
2860            IF (cvflag_grav) THEN
2861              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
2862                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il,i+1)
2863            ELSE
2864              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
2865                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il, i+1)
2866            END IF
2867            up(il, i) = up(il, i+1)
2868            vp(il, i) = vp(il, i+1)
2869          END IF ! (mp(il,i+1).gt.1.0e-16)
2870        END IF ! (mplus(il)) else if (.not.mplus(il))
2871
2872        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
2873        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
2874
2875      END IF ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2876    END DO
2877! ----------------------------------------------------------------
2878
2879! ***       find tracer concentrations in precipitating downdraft     ***
2880
2881!AC!      do j=1,ntra
2882!AC!       do il = 1,ncum
2883!AC!       if (i.lt.inb(il) .and. lwork(il)) then
2884!AC!c
2885!AC!         if(mplus(il))then
2886!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)*mp(il,i+1)
2887!AC!     :              +trap(il,i,j)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2888!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i,j)/mp(il,i)
2889!AC!         else ! if (mplus(il))
2890!AC!          if(mp(il,i+1).gt.1.0e-16)then
2891!AC!           trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)
2892!AC!          endif
2893!AC!         endif ! (mplus(il)) else if (.not.mplus(il))
2894!AC!c
2895!AC!        endif ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2896!AC!       enddo
2897!AC!      end do
2898
2899400 END DO
2900! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2901
2902! ***                    end of downdraft loop                    ***
2903
2904! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2905
2906
2907  RETURN
2908END SUBROUTINE cv3_unsat
2909
2910SUBROUTINE cv3_yield(nloc, ncum, nd, na, ntra, ok_conserv_q, &
2911                     icb, inb, delt, &
2912                     t, rr, t_wake, rr_wake, s_wake, u, v, tra, &
2913                     gz, p, ph, h, hp, lv, lf, cpn, th, th_wake, &
2914                     ep, clw, m, tp, mp, rp, up, vp, trap, &
2915                     wt, water, ice, evap, fondue, faci, b, sigd, &
2916                     ment, qent, hent, iflag_mix, uent, vent, &
2917                     nent, elij, traent, sig, &
2918                     tv, tvp, wghti, &
2919                     iflag, precip, Vprecip, Vprecipi, &     ! jyg: Vprecipi
2920                     ft, fr, fu, fv, ftra, &                 ! jyg
2921                     cbmf, upwd, dnwd, dnwd0, ma, mip, &
2922!!                     tls, tps,                             ! useless . jyg
2923                     qcondc, wd, &
2924                     ftd, fqd, qnk, qtc, sigt, tau_cld_cv, coefw_cld_cv)
2925
2926  IMPLICIT NONE
2927
2928  include "cvthermo.h"
2929  include "cv3param.h"
2930  include "cvflag.h"
2931  include "conema3.h"
2932
2933!inputs:
2934      INTEGER, INTENT (IN)                               :: iflag_mix
2935      INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, ntra, nloc
2936      LOGICAL, INTENT (IN)                               :: ok_conserv_q
2937      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb
2938      REAL, INTENT (IN)                                  :: delt
2939      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, u, v
2940      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t_wake, rr_wake
2941      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: s_wake
2942      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: tra
2943      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
2944      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
2945      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: gz, h, hp
2946      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: th, tp
2947      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lv, cpn, ep, clw
2948      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf
2949      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: rp, up
2950      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: vp
2951      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: wt
2952      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: trap
2953      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: water, evap, b
2954      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: fondue, faci, ice
2955      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: qent, uent
2956      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: hent
2957      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: vent, elij
2958      INTEGER, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)         :: nent
2959      REAL, DIMENSION (nloc, na, na, ntra), INTENT (IN)  :: traent
2960      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: tv, tvp, wghti
2961      REAL,INTENT(IN)                                    :: tau_cld_cv, coefw_cld_cv
2962!
2963!input/output:
2964      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (INOUT)         :: m, mp
2965      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (INOUT)     :: ment
2966      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)          :: iflag
2967      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: sig
2968      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)             :: sigd
2969!
2970!outputs:
2971      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: precip
2972      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ft, fr, fu, fv
2973      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ftd, fqd
2974      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (OUT)     :: ftra
2975      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: upwd, dnwd, ma
2976      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: dnwd0, mip
2977      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (OUT)         :: Vprecip
2978      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (OUT)         :: Vprecipi
2979!!      REAL tls(nloc, nd), tps(nloc, nd)                    ! useless . jyg
2980      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qcondc                      ! cld
2981      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qtc, sigt                   ! cld
2982      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: wd                          ! gust
2983      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: cbmf
2984!
2985!local variables:
2986      INTEGER                                            :: i, k, il, n, j, num1
2987      REAL                                               :: rat, delti
2988      REAL                                               :: ax, bx, cx, dx, ex
2989      REAL                                               :: cpinv, rdcp, dpinv
2990      REAL, DIMENSION (nloc)                             ::  awat
2991      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: lvcp, lfcp              ! , mke ! unused . jyg
2992      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: am, work, ad, amp1
2993!!      real up1(nloc), dn1(nloc)
2994      REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd)                     :: up1, dn1
2995!jyg<
2996      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: up_to, up_from
2997      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: dn_to, dn_from
2998!>jyg
2999      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: asum, bsum, csum, dsum
3000      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: esum, fsum, gsum, hsum
3001      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: th_wake
3002      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: alpha_qpos, alpha_qpos1
3003      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: qcond, nqcond, wa           ! cld
3004      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: siga, sax, mac              ! cld
3005      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: sument
3006      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: sigment, qtment             ! cld
3007      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: qnk
3008      REAL sumdq !jyg
3009!
3010! -------------------------------------------------------------
3011
3012! initialization:
3013
3014  delti = 1.0/delt
3015! print*,'cv3_yield initialisation delt', delt
3016
3017  DO il = 1, ncum
3018    precip(il) = 0.0
3019    wd(il) = 0.0 ! gust
3020  END DO
3021
3022!   Fluxes are on a staggered grid : loops extend up to nl+1
3023  DO i = 1, nlp
3024    DO il = 1, ncum
3025      Vprecip(il, i) = 0.0
3026      Vprecipi(il, i) = 0.0                               ! jyg
3027      upwd(il, i) = 0.0
3028      dnwd(il, i) = 0.0
3029      dnwd0(il, i) = 0.0
3030      mip(il, i) = 0.0
3031    END DO
3032  END DO
3033  DO i = 1, nl
3034    DO il = 1, ncum
3035      ft(il, i) = 0.0
3036      fr(il, i) = 0.0
3037      fu(il, i) = 0.0
3038      fv(il, i) = 0.0
3039      ftd(il, i) = 0.0
3040      fqd(il, i) = 0.0
3041      qcondc(il, i) = 0.0 ! cld
3042      qcond(il, i) = 0.0 ! cld
3043      qtc(il, i) = 0.0 ! cld
3044      qtment(il, i) = 0.0 ! cld
3045      sigment(il, i) = 0.0 ! cld
3046      sigt(il, i) = 0.0 ! cld
3047      nqcond(il, i) = 0.0 ! cld
3048    END DO
3049  END DO
3050! print*,'cv3_yield initialisation 2'
3051!AC!      do j=1,ntra
3052!AC!       do i=1,nd
3053!AC!        do il=1,ncum
3054!AC!          ftra(il,i,j)=0.0
3055!AC!        enddo
3056!AC!       enddo
3057!AC!      enddo
3058! print*,'cv3_yield initialisation 3'
3059  DO i = 1, nl
3060    DO il = 1, ncum
3061      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
3062      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
3063    END DO
3064  END DO
3065
3066
3067
3068! ***  calculate surface precipitation in mm/day     ***
3069
3070  DO il = 1, ncum
3071    IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. iflag(il)<=1) THEN
3072      IF (cvflag_ice) THEN
3073        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*(water(il,1)+ice(il,1)) &
3074                              *86400.*1000./(rowl*grav)
3075      ELSE
3076        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*water(il, 1) &
3077                              *86400.*1000./(rowl*grav)
3078      END IF
3079    END IF
3080  END DO
3081! print*,'cv3_yield apres calcul precip'
3082
3083
3084! ===  calculate vertical profile of  precipitation in kg/m2/s  ===
3085
3086  DO i = 1, nl
3087    DO il = 1, ncum
3088      IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3089        IF (cvflag_ice) THEN
3090          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*(water(il,i)+ice(il,i))/grav
3091          Vprecipi(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*ice(il,i)/grav                   ! jyg
3092        ELSE
3093          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*water(il, i)/grav
3094          Vprecipi(il, i) = 0.                                                  ! jyg
3095        END IF
3096      END IF
3097    END DO
3098  END DO
3099
3100
3101! ***  Calculate downdraft velocity scale    ***
3102! ***  NE PAS UTILISER POUR L'INSTANT ***
3103
3104!!      do il=1,ncum
3105!!        wd(il)=betad*abs(mp(il,icb(il)))*0.01*rrd*t(il,icb(il)) &
3106!!                                       /(sigd(il)*p(il,icb(il)))
3107!!      enddo
3108
3109
3110! ***  calculate tendencies of lowest level potential temperature  ***
3111! ***                      and mixing ratio                        ***
3112
3113  DO il = 1, ncum
3114    work(il) = 1.0/(ph(il,1)-ph(il,2))
3115    cbmf(il) = 0.0
3116  END DO
3117
3118  DO k = 2, nl
3119    DO il = 1, ncum
3120      IF (k>=icb(il)) THEN
3121        cbmf(il) = cbmf(il) + m(il, k)
3122      END IF
3123    END DO
3124  END DO
3125
3126!    print*,'cv3_yield avant ft'
3127! am is the part of cbmf taken from the first level
3128  DO il = 1, ncum
3129    am(il) = cbmf(il)*wghti(il, 1)
3130  END DO
3131
3132  DO il = 1, ncum
3133    IF (iflag(il)<=1) THEN
3134! convect3      if((0.1*dpinv*am).ge.delti)iflag(il)=4
3135!JYG  Correction pour conserver l'eau
3136! cc       ft(il,1)=-0.5*lvcp(il,1)*sigd(il)*(evap(il,1)+evap(il,2))          !precip
3137      IF (cvflag_ice) THEN
3138        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1) - &
3139                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)*faci(il, 1) - &
3140                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*(fondue(il,1)*wt(il,1)) / &
3141                       (100.*(ph(il,1)-ph(il,2)))                             !precip
3142      ELSE
3143        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)
3144      END IF
3145
3146      ft(il, 1) = ft(il, 1) - 0.009*grav*sigd(il)*mp(il, 2)*t_wake(il, 1)*b(il, 1)*work(il)
3147
3148      IF (cvflag_ice) THEN
3149        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
3150                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1) + &
3151                                0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(ci-cpd)*ice(il, 2) * &
3152                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
3153      ELSE
3154        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
3155                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
3156      END IF
3157
3158      ftd(il, 1) = ft(il, 1)                                                  ! fin precip
3159
3160      IF ((0.01*grav*work(il)*am(il))>=delti) iflag(il) = 1 !consist vect
3161      ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*am(il) * &
3162                                   (t(il,2)-t(il,1)+(gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1))
3163    END IF ! iflag
3164  END DO
3165
3166
3167  DO j = 2, nl
3168    IF (iflag_mix>0) THEN
3169      DO il = 1, ncum
3170! FH WARNING a modifier :
3171        cpinv = 0.
3172! cpinv=1.0/cpn(il,1)
3173        IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3174          ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1) * &
3175                     (hent(il,j,1)-h(il,1)+t(il,1)*(cpv-cpd)*(rr(il,1)-qent(il,j,1)))*cpinv
3176        END IF ! j
3177      END DO
3178    END IF
3179  END DO
3180! fin sature
3181
3182
3183  DO il = 1, ncum
3184    IF (iflag(il)<=1) THEN
3185!JYG1  Correction pour mieux conserver l'eau (conformite avec CONVECT4.3)
3186      fr(il, 1) = 0.01*grav*mp(il, 2)*(rp(il,2)-rr_wake(il,1))*work(il) + &
3187                  sigd(il)*evap(il, 1)
3188!!!                  sigd(il)*0.5*(evap(il,1)+evap(il,2))
3189
3190      fqd(il, 1) = fr(il, 1) !precip
3191
3192      fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*am(il)*(rr(il,2)-rr(il,1))*work(il)        !sature
3193
3194      fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(up(il,2)-u(il,1)) + &
3195                                                  am(il)*(u(il,2)-u(il,1)))
3196      fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(vp(il,2)-v(il,1)) + &
3197                                                  am(il)*(v(il,2)-v(il,1)))
3198    END IF ! iflag
3199  END DO ! il
3200
3201
3202!AC!     do j=1,ntra
3203!AC!      do il=1,ncum
3204!AC!       if (iflag(il) .le. 1) then
3205!AC!       if (cvflag_grav) then
3206!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.01*grav*work(il)
3207!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3208!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3209!AC!       else
3210!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.1*work(il)
3211!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3212!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3213!AC!       endif
3214!AC!       endif  ! iflag
3215!AC!      enddo
3216!AC!     enddo
3217
3218  DO j = 2, nl
3219    DO il = 1, ncum
3220      IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3221        fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
3222        fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(uent(il,j,1)-u(il,1))
3223        fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(vent(il,j,1)-v(il,1))
3224      END IF ! j
3225    END DO
3226  END DO
3227
3228!AC!      do k=1,ntra
3229!AC!       do j=2,nl
3230!AC!        do il=1,ncum
3231!AC!         if (j.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3232!AC!
3233!AC!          if (cvflag_grav) then
3234!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)
3235!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3236!AC!          else
3237!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.1*work(il)*ment(il,j,1)
3238!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3239!AC!          endif
3240!AC!
3241!AC!         endif
3242!AC!        enddo
3243!AC!       enddo
3244!AC!      enddo
3245! print*,'cv3_yield apres ft'
3246
3247!jyg<
3248!-----------------------------------------------------------
3249           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
3250!-----------------------------------------------------------
3251!
3252!***                                                      ***
3253!***    Compute convective mass fluxes upwd and dnwd      ***
3254
3255upwd(:,:) = 0.
3256up_to(:,:) = 0.
3257up_from(:,:) = 0.
3258dnwd(:,:) = 0.
3259dn_to(:,:) = 0.
3260dn_from(:,:) = 0.
3261!
3262! =================================================
3263!              upward fluxes                      |
3264! ------------------------------------------------
3265DO i = 2, nl
3266  DO il = 1, ncum
3267    IF (i<=inb(il)) THEN
3268      up_to(il,i) = m(il,i)
3269    ENDIF
3270  ENDDO
3271  DO j = 1, i-1
3272    DO il = 1, ncum
3273      IF (i<=inb(il)) THEN
3274        up_to(il,i) = up_to(il,i) + ment(il,j,i)
3275      ENDIF
3276    ENDDO
3277  ENDDO
3278ENDDO
3279!
3280DO i = 1, nl
3281  DO il = 1, ncum
3282    IF (i<=inb(il)) THEN
3283      up_from(il,i) = cbmf(il)*wghti(il,i)
3284    ENDIF
3285  ENDDO
3286ENDDO
3287!!DO i = 2, nl
3288!!  DO j = i+1, nl          !! Permuter les boucles i et j
3289DO j = 3, nl
3290  DO i = 2, j-1
3291    DO il = 1, ncum
3292      IF (j<=inb(il)) THEN
3293        up_from(il,i) = up_from(il,i) + ment(il,i,j)
3294      ENDIF
3295    ENDDO
3296  ENDDO
3297ENDDO
3298!
3299! The difference between upwd(il,i) and upwd(il,i-1) is due to updrafts ending in layer
3300!(i-1) (theses drafts cross interface (i-1) but not interface(i)) and to updrafts starting
3301!from layer (i-1) (theses drafts cross interface (i) but not interface(i-1)):
3302!
3303DO i = 2, nlp
3304  DO il = 1, ncum
3305    upwd(il,i) = max(0., upwd(il,i-1) - up_to(il,i-1) + up_from(il,i-1))
3306  ENDDO
3307ENDDO
3308!
3309! =================================================
3310!              downward fluxes                    |
3311! ------------------------------------------------
3312DO i = 1, nl
3313  DO j = i+1, nl
3314    DO il = 1, ncum
3315      IF (j<=inb(il)) THEN
3316        dn_to(il,i) = dn_to(il,i) + ment(il,j,i)
3317      ENDIF
3318    ENDDO
3319  ENDDO
3320ENDDO
3321!
3322!!DO i = 2, nl
3323!!  DO j = 1, i-1          !! Permuter les boucles i et j
3324DO j = 1, nl
3325  DO i = j+1, nl
3326    DO il = 1, ncum
3327      IF (i<=inb(il)) THEN
3328        dn_from(il,i) = dn_from(il,i) + ment(il,i,j)
3329      ENDIF
3330    ENDDO
3331  ENDDO
3332ENDDO
3333!
3334! The difference between dnwd(il,i) and dnwd(il,i+1) is due to downdrafts ending in layer
3335!(i) (theses drafts cross interface (i+1) but not interface(i)) and to downdrafts
3336!starting from layer (i) (theses drafts cross interface (i) but not interface(i+1)):
3337!
3338DO i = nl-1, 1, -1
3339  DO il = 1, ncum
3340    dnwd(il,i) = max(0., dnwd(il,i+1) - dn_to(il,i) + dn_from(il,i))
3341  ENDDO
3342ENDDO
3343! =================================================
3344!
3345!-----------------------------------------------------------
3346        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
3347!-----------------------------------------------------------
3348!>jyg
3349
3350! ***  calculate tendencies of potential temperature and mixing ratio  ***
3351! ***               at levels above the lowest level                   ***
3352
3353! ***  first find the net saturated updraft and downdraft mass fluxes  ***
3354! ***                      through each level                          ***
3355
3356
3357!jyg<
3358!!  DO i = 2, nl + 1 ! newvecto: mettre nl au lieu nl+1?
3359  DO i = 2, nl
3360!>jyg
3361
3362    num1 = 0
3363    DO il = 1, ncum
3364      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) num1 = num1 + 1
3365    END DO
3366    IF (num1<=0) GO TO 500
3367
3368!
3369!jyg<
3370!-----------------------------------------------------------
3371           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
3372!-----------------------------------------------------------
3373DO il = 1, ncum
3374   amp1(il) = upwd(il,i+1)
3375   ad(il) = dnwd(il,i)
3376ENDDO
3377!-----------------------------------------------------------
3378        ELSE !(ok_optim_yield)                            !|
3379!-----------------------------------------------------------
3380!>jyg
3381    DO il = 1,ncum
3382      amp1(il) = 0.
3383      ad(il) = 0.
3384    ENDDO
3385
3386    DO k = 1, nl + 1
3387      DO il = 1, ncum
3388        IF (i>=icb(il)) THEN
3389          IF (k>=i+1 .AND. k<=(inb(il)+1)) THEN
3390            amp1(il) = amp1(il) + m(il, k)
3391          END IF
3392        ELSE
3393! AMP1 is the part of cbmf taken from layers I and lower
3394          IF (k<=i) THEN
3395            amp1(il) = amp1(il) + cbmf(il)*wghti(il, k)
3396          END IF
3397        END IF
3398      END DO
3399    END DO
3400
3401    DO j = i + 1, nl + 1         
3402       DO k = 1, i
3403          !yor! reverted j and k loops
3404          DO il = 1, ncum
3405!yor!        IF (i<=inb(il) .AND. j<=(inb(il)+1)) THEN ! the second condition implies the first !
3406             IF (j<=(inb(il)+1)) THEN 
3407                amp1(il) = amp1(il) + ment(il, k, j)
3408             END IF
3409          END DO
3410       END DO
3411    END DO
3412
3413    DO k = 1, i - 1
3414!jyg<
3415!!      DO j = i, nl + 1 ! newvecto: nl au lieu nl+1?
3416      DO j = i, nl
3417!>jyg
3418        DO il = 1, ncum
3419!yor!        IF (i<=inb(il) .AND. j<=inb(il)) THEN ! the second condition implies the 1st !
3420             IF (j<=inb(il)) THEN   
3421            ad(il) = ad(il) + ment(il, j, k)
3422          END IF
3423        END DO
3424      END DO
3425    END DO
3426!
3427!-----------------------------------------------------------
3428        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
3429!-----------------------------------------------------------
3430!
3431!!   print *,'yield, i, amp1, ad', i, amp1(1), ad(1)
3432
3433    DO il = 1, ncum
3434      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3435        dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3436        cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3437
3438! convect3      if((0.1*dpinv*amp1).ge.delti)iflag(il)=4
3439        IF ((0.01*grav*dpinv*amp1(il))>=delti) iflag(il) = 1 ! vecto
3440
3441! precip
3442! cc       ft(il,i)= -0.5*sigd(il)*lvcp(il,i)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
3443        IF (cvflag_ice) THEN
3444          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i) - &
3445                       sigd(il)*lfcp(il, i)*evap(il, i)*faci(il, i) - &
3446                       sigd(il)*lfcp(il, i)*fondue(il, i)*wt(il, i)/(100.*(p(il,i-1)-p(il,i)))
3447        ELSE
3448          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i)
3449        END IF
3450
3451        rat = cpn(il, i-1)*cpinv
3452
3453        ft(il, i) = ft(il, i) - 0.009*grav*sigd(il) * &
3454                     (mp(il,i+1)*t_wake(il,i)*b(il,i)-mp(il,i)*t_wake(il,i-1)*rat*b(il,i-1))*dpinv
3455        IF (cvflag_ice) THEN
3456          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
3457                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv + &
3458                                  0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(ci-cpd)*ice(il, i+1) * &
3459                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv
3460        ELSE
3461          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
3462                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv* &
3463            cpinv
3464        END IF
3465
3466        ftd(il, i) = ft(il, i)
3467! fin precip
3468
3469! sature
3470        ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv * &
3471                     (amp1(il)*(t(il,i+1)-t(il,i) + (gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv) - &
3472                      ad(il)*(t(il,i)-t(il,i-1)+(gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv))
3473
3474
3475        IF (iflag_mix==0) THEN
3476          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, i, i)*(hp(il,i)-h(il,i) + &
3477                                    t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,i,i)))*cpinv
3478        END IF
3479
3480
3481
3482! sb: on ne fait pas encore la correction permettant de mieux
3483! conserver l'eau:
3484!JYG: correction permettant de mieux conserver l'eau:
3485! cc         fr(il,i)=0.5*sigd(il)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
3486        fr(il, i) = sigd(il)*evap(il, i) + 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(rp(il,i+1)-rr_wake(il,i)) - &
3487                                                      mp(il,i)*(rp(il,i)-rr_wake(il,i-1)))*dpinv
3488        fqd(il, i) = fr(il, i)                                                                     ! precip
3489
3490        fu(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(up(il,i+1)-u(il,i)) - &
3491                               mp(il,i)*(up(il,i)-u(il,i-1)))*dpinv
3492        fv(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(vp(il,i+1)-v(il,i)) - &
3493                               mp(il,i)*(vp(il,i)-v(il,i-1)))*dpinv
3494
3495
3496        fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(rr(il,i+1)-rr(il,i)) - &
3497                                                 ad(il)*(rr(il,i)-rr(il,i-1)))
3498        fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(u(il,i+1)-u(il,i)) - &
3499                                                 ad(il)*(u(il,i)-u(il,i-1)))
3500        fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(v(il,i+1)-v(il,i)) - &
3501                                                 ad(il)*(v(il,i)-v(il,i-1)))
3502
3503      END IF ! i
3504    END DO
3505
3506!AC!      do k=1,ntra
3507!AC!       do il=1,ncum
3508!AC!        if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3509!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3510!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
3511!AC!         if (cvflag_grav) then
3512!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.01*grav*dpinv
3513!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
3514!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
3515!AC!         else
3516!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.1*dpinv
3517!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
3518!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
3519!AC!         endif
3520!AC!        endif
3521!AC!       enddo
3522!AC!      enddo
3523
3524    DO k = 1, i - 1
3525
3526      DO il = 1, ncum
3527        awat(il) = elij(il, k, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
3528        awat(il) = max(awat(il), 0.0)
3529      END DO
3530
3531      IF (iflag_mix/=0) THEN
3532        DO il = 1, ncum
3533          IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3534            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3535            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3536            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3537                 (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)+awat(il)-qent(il,k,i)))*cpinv
3538!
3539!
3540          END IF ! i
3541        END DO
3542      END IF
3543
3544      DO il = 1, ncum
3545        IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3546          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3547          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3548          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3549                                                       (qent(il,k,i)-awat(il)-rr(il,i))
3550          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
3551          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
3552
3553! (saturated updrafts resulting from mixing)                                   ! cld
3554          qcond(il, i) = qcond(il, i) + (elij(il,k,i)-awat(il))                ! cld
3555          qtment(il, i) = qtment(il, i) + qent(il,k,i)                         ! cld
3556          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                   ! cld
3557        END IF ! i
3558      END DO
3559    END DO
3560
3561!AC!      do j=1,ntra
3562!AC!       do k=1,i-1
3563!AC!        do il=1,ncum
3564!AC!         if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3565!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3566!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
3567!AC!          if (cvflag_grav) then
3568!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
3569!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3570!AC!          else
3571!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
3572!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3573!AC!          endif
3574!AC!         endif
3575!AC!        enddo
3576!AC!       enddo
3577!AC!      enddo
3578
3579!jyg<
3580!!    DO k = i, nl + 1
3581    DO k = i, nl
3582!>jyg
3583
3584      IF (iflag_mix/=0) THEN
3585        DO il = 1, ncum
3586          IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3587            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3588            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3589            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3590                  (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,k,i)))*cpinv
3591
3592
3593          END IF ! i
3594        END DO
3595      END IF
3596
3597      DO il = 1, ncum
3598        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3599          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3600          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3601
3602          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(qent(il,k,i)-rr(il,i))
3603          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
3604          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
3605        END IF ! i and k
3606      END DO
3607    END DO
3608
3609!AC!      do j=1,ntra
3610!AC!       do k=i,nl+1
3611!AC!        do il=1,ncum
3612!AC!         if (i.le.inb(il) .and. k.le.inb(il)
3613!AC!     $                .and. iflag(il) .le. 1) then
3614!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3615!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
3616!AC!          if (cvflag_grav) then
3617!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
3618!AC!     :         *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3619!AC!          else
3620!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
3621!AC!     :             *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3622!AC!          endif
3623!AC!         endif ! i and k
3624!AC!        enddo
3625!AC!       enddo
3626!AC!      enddo
3627
3628! sb: interface with the cloud parameterization:                               ! cld
3629
3630    DO k = i + 1, nl
3631      DO il = 1, ncum
3632        IF (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
3633! (saturated downdrafts resulting from mixing)                                 ! cld
3634          qcond(il, i) = qcond(il, i) + elij(il, k, i)                         ! cld
3635          qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                          ! cld
3636          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                   ! cld
3637        END IF ! cld
3638      END DO ! cld
3639    END DO ! cld
3640
3641! (particular case: no detraining level is found)                              ! cld
3642    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
3643      IF (i<=inb(il) .AND. nent(il,i)==0 .AND. iflag(il)<=1) THEN              ! cld
3644        qcond(il, i) = qcond(il, i) + (1.-ep(il,i))*clw(il, i)                 ! cld
3645        qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                          ! cld
3646        nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                     ! cld
3647      END IF                                                                   ! cld
3648    END DO                                                                     ! cld
3649
3650    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
3651      IF (i<=inb(il) .AND. nqcond(il,i)/=0 .AND. iflag(il)<=1) THEN            ! cld
3652        qcond(il, i) = qcond(il, i)/nqcond(il, i)                              ! cld
3653        qtment(il, i) = qtment(il,i)/nqcond(il, i)                             ! cld
3654      END IF                                                                   ! cld
3655    END DO
3656
3657!AC!      do j=1,ntra
3658!AC!       do il=1,ncum
3659!AC!        if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3660!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3661!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
3662!AC!
3663!AC!         if (cvflag_grav) then
3664!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv
3665!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
3666!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
3667!AC!         else
3668!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv
3669!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
3670!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
3671!AC!         endif
3672!AC!        endif ! i
3673!AC!       enddo
3674!AC!      enddo
3675
3676
3677500 END DO
3678
3679!JYG<
3680!Conservation de l'eau
3681!   sumdq = 0.
3682!   DO k = 1, nl
3683!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3684!   END DO
3685!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 500, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3686!JYG>
3687! ***   move the detrainment at level inb down to level inb-1   ***
3688! ***        in such a way as to preserve the vertically        ***
3689! ***          integrated enthalpy and water tendencies         ***
3690
3691! Correction bug le 18-03-09
3692  DO il = 1, ncum
3693    IF (iflag(il)<=1) THEN
3694      ax = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))* &
3695           (hp(il,inb(il))-h(il,inb(il))+t(il,inb(il))*(cpv-cpd)*(rr(il,inb(il))-qent(il,inb(il),inb(il))))/ &
3696                                (cpn(il,inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1)))
3697      ft(il, inb(il)) = ft(il, inb(il)) - ax
3698      ft(il, inb(il)-1) = ft(il, inb(il)-1) + ax*cpn(il, inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3699                              (cpn(il,inb(il)-1)*(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il))))
3700
3701      bx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(qent(il,inb(il),inb(il))-rr(il,inb(il)))/ &
3702                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3703      fr(il, inb(il)) = fr(il, inb(il)) - bx
3704      fr(il, inb(il)-1) = fr(il, inb(il)-1) + bx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3705                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3706
3707      cx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(uent(il,inb(il),inb(il))-u(il,inb(il)))/ &
3708                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3709      fu(il, inb(il)) = fu(il, inb(il)) - cx
3710      fu(il, inb(il)-1) = fu(il, inb(il)-1) + cx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3711                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3712
3713      dx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(vent(il,inb(il),inb(il))-v(il,inb(il)))/ &
3714                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3715      fv(il, inb(il)) = fv(il, inb(il)) - dx
3716      fv(il, inb(il)-1) = fv(il, inb(il)-1) + dx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3717                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3718    END IF !iflag
3719  END DO
3720
3721!JYG<
3722!Conservation de l'eau
3723!   sumdq = 0.
3724!   DO k = 1, nl
3725!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3726!   END DO
3727!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 503, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3728!JYG>
3729
3730!AC!      do j=1,ntra
3731!AC!       do il=1,ncum
3732!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
3733!AC!    IF (cvflag_grav) then
3734!AC!        ex=0.01*grav*ment(il,inb(il),inb(il))
3735!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
3736!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3737!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
3738!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
3739!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3740!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3741!AC!    else
3742!AC!        ex=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))
3743!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
3744!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3745!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
3746!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
3747!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3748!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3749!AC!        ENDIF   !cvflag grav
3750!AC!        ENDIF    !iflag
3751!AC!       enddo
3752!AC!      enddo
3753
3754
3755! ***    homogenize tendencies below cloud base    ***
3756
3757
3758  DO il = 1, ncum
3759    asum(il) = 0.0
3760    bsum(il) = 0.0
3761    csum(il) = 0.0
3762    dsum(il) = 0.0
3763    esum(il) = 0.0
3764    fsum(il) = 0.0
3765    gsum(il) = 0.0
3766    hsum(il) = 0.0
3767  END DO
3768
3769!do i=1,nl
3770!do il=1,ncum
3771!th_wake(il,i)=t_wake(il,i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp
3772!enddo
3773!enddo
3774
3775  DO i = 1, nl
3776    DO il = 1, ncum
3777      IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3778!jyg  Saturated part : use T profile
3779        asum(il) = asum(il) + (ft(il,i)-ftd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3780!jyg<20140311
3781!Correction pour conserver l eau
3782        IF (ok_conserv_q) THEN
3783          bsum(il) = bsum(il) + (fr(il,i)-fqd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3784          csum(il) = csum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3785
3786        ELSE
3787          bsum(il)=bsum(il)+(fr(il,i)-fqd(il,i))*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
3788                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3789          csum(il)=csum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
3790                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3791        ENDIF ! (ok_conserv_q)
3792!jyg>
3793        dsum(il) = dsum(il) + t(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th(il, i)
3794!jyg  Unsaturated part : use T_wake profile
3795        esum(il) = esum(il) + ftd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3796!jyg<20140311
3797!Correction pour conserver l eau
3798        IF (ok_conserv_q) THEN
3799          fsum(il) = fsum(il) + fqd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3800          gsum(il) = gsum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3801        ELSE
3802          fsum(il)=fsum(il)+fqd(il,i)*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
3803                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3804          gsum(il)=gsum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
3805                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3806        ENDIF ! (ok_conserv_q)
3807!jyg>
3808        hsum(il) = hsum(il) + t_wake(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th_wake(il, i)
3809      END IF
3810    END DO
3811  END DO
3812
3813!!!!      do 700 i=1,icb(il)-1
3814  DO i = 1, nl
3815    DO il = 1, ncum
3816      IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3817        ftd(il, i) = esum(il)*t_wake(il, i)/(th_wake(il,i)*hsum(il))
3818        fqd(il, i) = fsum(il)/gsum(il)
3819        ft(il, i) = ftd(il, i) + asum(il)*t(il, i)/(th(il,i)*dsum(il))
3820        fr(il, i) = fqd(il, i) + bsum(il)/csum(il)
3821      END IF
3822    END DO
3823  END DO
3824
3825!jyg<
3826!Conservation de l'eau
3827!!  sumdq = 0.
3828!!  DO k = 1, nl
3829!!    sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3830!!  END DO
3831!!  PRINT *, 'cv3_yield, apres hom, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3832!jyg>
3833
3834
3835! ***   Check that moisture stays positive. If not, scale tendencies
3836! in order to ensure moisture positivity
3837  DO il = 1, ncum
3838    alpha_qpos(il) = 1.
3839    IF (iflag(il)<=1) THEN
3840      IF (fr(il,1)<=0.) THEN
3841        alpha_qpos(il) = max(alpha_qpos(il), (-delt*fr(il,1))/(s_wake(il)*rr_wake(il,1)+(1.-s_wake(il))*rr(il,1)))
3842      END IF
3843    END IF
3844  END DO
3845  DO i = 2, nl
3846    DO il = 1, ncum
3847      IF (iflag(il)<=1) THEN
3848        IF (fr(il,i)<=0.) THEN
3849          alpha_qpos1(il) = max(1., (-delt*fr(il,i))/(s_wake(il)*rr_wake(il,i)+(1.-s_wake(il))*rr(il,i)))
3850          IF (alpha_qpos1(il)>=alpha_qpos(il)) alpha_qpos(il) = alpha_qpos1(il)
3851        END IF
3852      END IF
3853    END DO
3854  END DO
3855  DO il = 1, ncum
3856    IF (iflag(il)<=1 .AND. alpha_qpos(il)>1.001) THEN
3857      alpha_qpos(il) = alpha_qpos(il)*1.1
3858    END IF
3859  END DO
3860!
3861!    print *,' YIELD : alpha_qpos ',alpha_qpos(1)
3862!
3863  DO il = 1, ncum
3864    IF (iflag(il)<=1) THEN
3865      sigd(il) = sigd(il)/alpha_qpos(il)
3866      precip(il) = precip(il)/alpha_qpos(il)
3867      cbmf(il) = cbmf(il)/alpha_qpos(il)
3868    END IF
3869  END DO
3870  DO i = 1, nl
3871    DO il = 1, ncum
3872      IF (iflag(il)<=1) THEN
3873        fr(il, i) = fr(il, i)/alpha_qpos(il)
3874        ft(il, i) = ft(il, i)/alpha_qpos(il)
3875        fqd(il, i) = fqd(il, i)/alpha_qpos(il)
3876        ftd(il, i) = ftd(il, i)/alpha_qpos(il)
3877        fu(il, i) = fu(il, i)/alpha_qpos(il)
3878        fv(il, i) = fv(il, i)/alpha_qpos(il)
3879        m(il, i) = m(il, i)/alpha_qpos(il)
3880        mp(il, i) = mp(il, i)/alpha_qpos(il)
3881        Vprecip(il, i) = Vprecip(il, i)/alpha_qpos(il)
3882        Vprecipi(il, i) = Vprecipi(il, i)/alpha_qpos(il)                     ! jyg
3883      END IF
3884    END DO
3885  END DO
3886!jyg<
3887!-----------------------------------------------------------
3888           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
3889!-----------------------------------------------------------
3890  DO i = 1, nl
3891    DO il = 1, ncum
3892      IF (iflag(il)<=1) THEN
3893        upwd(il, i) = upwd(il, i)/alpha_qpos(il)
3894        dnwd(il, i) = dnwd(il, i)/alpha_qpos(il)
3895      END IF
3896    END DO
3897  END DO
3898!-----------------------------------------------------------
3899        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
3900!-----------------------------------------------------------
3901!>jyg
3902  DO j = 1, nl !yor! inverted i and j loops
3903     DO i = 1, nl
3904      DO il = 1, ncum
3905        IF (iflag(il)<=1) THEN
3906          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)/alpha_qpos(il)
3907        END IF
3908      END DO
3909    END DO
3910  END DO
3911
3912!AC!      DO j = 1,ntra
3913!AC!      DO i = 1,nl
3914!AC!       DO il = 1,ncum
3915!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
3916!AC!         ftra(il,i,j) = ftra(il,i,j)/alpha_qpos(il)
3917!AC!        ENDIF
3918!AC!       ENDDO
3919!AC!      ENDDO
3920!AC!      ENDDO
3921
3922
3923! ***           reset counter and return           ***
3924
3925! Reset counter only for points actually convective (jyg)
3926! In order take into account the possibility of changing the compression,
3927! reset m, sig and w0 to zero for non-convecting points.
3928  DO il = 1, ncum
3929    IF (iflag(il) < 3) THEN
3930      sig(il, nd) = 2.0
3931    ENDIF
3932  END DO
3933
3934
3935  DO i = 1, nl
3936    DO il = 1, ncum
3937      dnwd0(il, i) = -mp(il, i)
3938    END DO
3939  END DO
3940!jyg<  (loops stop at nl)
3941!!  DO i = nl + 1, nd
3942!!    DO il = 1, ncum
3943!!      dnwd0(il, i) = 0.
3944!!    END DO
3945!!  END DO
3946!>jyg
3947
3948
3949!jyg<
3950!-----------------------------------------------------------
3951           IF (.NOT.ok_optim_yield) THEN                  !|
3952!-----------------------------------------------------------
3953  DO i = 1, nl
3954    DO il = 1, ncum
3955      upwd(il, i) = 0.0
3956      dnwd(il, i) = 0.0
3957    END DO
3958  END DO
3959
3960!!  DO i = 1, nl                                           ! useless; jyg
3961!!    DO il = 1, ncum                                      ! useless; jyg
3962!!      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN              ! useless; jyg
3963!!        upwd(il, i) = 0.0                                ! useless; jyg
3964!!        dnwd(il, i) = 0.0                                ! useless; jyg
3965!!      END IF                                             ! useless; jyg
3966!!    END DO                                               ! useless; jyg
3967!!  END DO                                                 ! useless; jyg
3968
3969  DO i = 1, nl
3970    DO k = 1, nl
3971      DO il = 1, ncum
3972        up1(il, k, i) = 0.0
3973        dn1(il, k, i) = 0.0
3974      END DO
3975    END DO
3976  END DO
3977
3978!yor! commented original
3979!  DO i = 1, nl
3980!    DO k = i, nl
3981!      DO n = 1, i - 1
3982!        DO il = 1, ncum
3983!          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
3984!            up1(il, k, i) = up1(il, k, i) + ment(il, n, k)
3985!            dn1(il, k, i) = dn1(il, k, i) - ment(il, k, n)
3986!          END IF
3987!        END DO
3988!      END DO
3989!    END DO
3990!  END DO
3991!yor! replaced with
3992  DO i = 1, nl
3993    DO k = i, nl
3994      DO n = 1, i - 1
3995        DO il = 1, ncum
3996          IF (i>=icb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN ! yor ! as i always <= k
3997             up1(il, k, i) = up1(il, k, i) + ment(il, n, k)
3998          END IF
3999        END DO
4000      END DO
4001    END DO
4002  END DO
4003  DO i = 1, nl
4004    DO n = 1, i - 1
4005      DO k = i, nl
4006        DO il = 1, ncum
4007          IF (i>=icb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN ! yor !  i always <= k
4008             dn1(il, k, i) = dn1(il, k, i) - ment(il, k, n)
4009          END IF
4010        END DO
4011      END DO
4012    END DO
4013  END DO
4014!yor! end replace
4015
4016  DO i = 1, nl
4017    DO k = 1, nl
4018      DO il = 1, ncum
4019        IF (i>=icb(il)) THEN
4020          IF (k>=i .AND. k<=(inb(il))) THEN
4021            upwd(il, i) = upwd(il, i) + m(il, k)
4022          END IF
4023        ELSE
4024          IF (k<i) THEN
4025            upwd(il, i) = upwd(il, i) + cbmf(il)*wghti(il, k)
4026          END IF
4027        END IF
4028! c        print *,'cbmf',il,i,k,cbmf(il),wghti(il,k)
4029      END DO
4030    END DO
4031  END DO
4032
4033  DO i = 2, nl
4034    DO k = i, nl
4035      DO il = 1, ncum
4036! test         if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
4037        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
4038          upwd(il, i) = upwd(il, i) + up1(il, k, i)
4039          dnwd(il, i) = dnwd(il, i) + dn1(il, k, i)
4040        END IF
4041! c         print *,'upwd',il,i,k,inb(il),upwd(il,i),m(il,k),up1(il,k,i)
4042      END DO
4043    END DO
4044  END DO
4045
4046
4047!!!!      DO il=1,ncum
4048!!!!      do i=icb(il),inb(il)
4049!!!!
4050!!!!      upwd(il,i)=0.0
4051!!!!      dnwd(il,i)=0.0
4052!!!!      do k=i,inb(il)
4053!!!!      up1=0.0
4054!!!!      dn1=0.0
4055!!!!      do n=1,i-1
4056!!!!      up1=up1+ment(il,n,k)
4057!!!!      dn1=dn1-ment(il,k,n)
4058!!!!      enddo
4059!!!!      upwd(il,i)=upwd(il,i)+m(il,k)+up1
4060!!!!      dnwd(il,i)=dnwd(il,i)+dn1
4061!!!!      enddo
4062!!!!      enddo
4063!!!!
4064!!!!      ENDDO
4065!-----------------------------------------------------------
4066        ENDIF !(.NOT.ok_optim_yield)                      !|
4067!-----------------------------------------------------------
4068!>jyg
4069
4070! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4071! determination de la variation de flux ascendant entre
4072! deux niveau non dilue mip
4073! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4074
4075  DO i = 1, nl
4076    DO il = 1, ncum
4077      mip(il, i) = m(il, i)
4078    END DO
4079  END DO
4080
4081!jyg<  (loops stop at nl)
4082!!  DO i = nl + 1, nd
4083!!    DO il = 1, ncum
4084!!      mip(il, i) = 0.
4085!!    END DO
4086!!  END DO
4087!>jyg
4088
4089  DO i = 1, nlp
4090    DO il = 1, ncum
4091      ma(il, i) = 0
4092    END DO
4093  END DO
4094
4095  DO i = 1, nl
4096    DO j = i, nl
4097      DO il = 1, ncum
4098        ma(il, i) = ma(il, i) + m(il, j)
4099      END DO
4100    END DO
4101  END DO
4102
4103!jyg<  (loops stop at nl)
4104!!  DO i = nl + 1, nd
4105!!    DO il = 1, ncum
4106!!      ma(il, i) = 0.
4107!!    END DO
4108!!  END DO
4109!>jyg
4110
4111  DO i = 1, nl
4112    DO il = 1, ncum
4113      IF (i<=(icb(il)-1)) THEN
4114        ma(il, i) = 0
4115      END IF
4116    END DO
4117  END DO
4118
4119! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4120! icb represente de niveau ou se trouve la
4121! base du nuage , et inb le top du nuage
4122! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4123
4124!!  DO i = 1, nd                                  ! unused . jyg
4125!!    DO il = 1, ncum                             ! unused . jyg
4126!!      mke(il, i) = upwd(il, i) + dnwd(il, i)    ! unused . jyg
4127!!    END DO                                      ! unused . jyg
4128!!  END DO                                        ! unused . jyg
4129
4130!!  DO i = 1, nd                                                                 ! unused . jyg
4131!!    DO il = 1, ncum                                                            ! unused . jyg
4132!!      rdcp = (rrd*(1.-rr(il,i))-rr(il,i)*rrv)/(cpd*(1.-rr(il,i))+rr(il,i)*cpv) ! unused . jyg
4133!!      tls(il, i) = t(il, i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp                             ! unused . jyg
4134!!      tps(il, i) = tp(il, i)                                                   ! unused . jyg
4135!!    END DO                                                                     ! unused . jyg
4136!!  END DO                                                                       ! unused . jyg
4137
4138
4139! *** diagnose the in-cloud mixing ratio   ***                       ! cld
4140! ***           of condensed water         ***                       ! cld
4141!! cld                                                               
4142                                                                     
4143  DO i = 1, nl+1                                                     ! cld
4144    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4145      mac(il, i) = 0.0                                               ! cld
4146      wa(il, i) = 0.0                                                ! cld
4147      siga(il, i) = 0.0                                              ! cld
4148      sax(il, i) = 0.0                                               ! cld
4149    END DO                                                           ! cld
4150  END DO                                                             ! cld
4151                                                                     
4152  DO i = minorig, nl                                                 ! cld
4153    DO k = i + 1, nl + 1                                             ! cld
4154      DO il = 1, ncum                                                ! cld
4155        IF (i<=inb(il) .AND. k<=(inb(il)+1) .AND. iflag(il)<=1) THEN ! cld
4156          mac(il, i) = mac(il, i) + m(il, k)                         ! cld
4157        END IF                                                       ! cld
4158      END DO                                                         ! cld
4159    END DO                                                           ! cld
4160  END DO                                                             ! cld
4161
4162  DO i = 1, nl                                                       ! cld
4163    DO j = 1, i                                                      ! cld
4164      DO il = 1, ncum                                                ! cld
4165        IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                        ! cld
4166            .AND. j>=icb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN                ! cld
4167          sax(il, i) = sax(il, i) + rrd*(tvp(il,j)-tv(il,j)) &       ! cld
4168            *(ph(il,j)-ph(il,j+1))/p(il, j)                          ! cld
4169        END IF                                                       ! cld
4170      END DO                                                         ! cld
4171    END DO                                                           ! cld
4172  END DO                                                             ! cld
4173
4174  DO i = 1, nl                                                       ! cld
4175    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4176      IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                          ! cld
4177          .AND. sax(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
4178        wa(il, i) = sqrt(2.*sax(il,i))                               ! cld
4179      END IF                                                         ! cld
4180    END DO                                                           ! cld
4181  END DO 
4182                                                           ! cld
4183  DO i = 1, nl 
4184
4185! 14/01/15 AJ je remets les parties manquantes cf JYG
4186! Initialize sument to 0
4187
4188    DO il = 1,ncum
4189     sument(il) = 0.
4190    ENDDO
4191
4192! Sum mixed mass fluxes in sument
4193
4194    DO k = 1,nl
4195      DO il = 1,ncum
4196        IF  (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN   ! cld
4197          sument(il) =sument(il) + abs(ment(il,k,i))
4198        ENDIF
4199      ENDDO     ! il
4200    ENDDO       ! k
4201
4202! 14/01/15 AJ delta n'a rien à faire là...                                                 
4203    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4204      IF (wa(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) &                         ! cld
4205        siga(il, i) = mac(il, i)/(coefw_cld_cv*wa(il, i)) &          ! cld
4206        *rrd*tvp(il, i)/p(il, i)/100.                                ! cld
4207
4208      siga(il, i) = min(siga(il,i), 1.0)                             ! cld
4209
4210! IM cf. FH
4211! 14/01/15 AJ ne correspond pas à ce qui a été codé par JYG et SB           
4212                                                         
4213      IF (iflag_clw==0) THEN                                         ! cld
4214        qcondc(il, i) = siga(il, i)*clw(il, i)*(1.-ep(il,i)) &       ! cld
4215          +(1.-siga(il,i))*qcond(il, i)                              ! cld
4216
4217
4218        sigment(il,i)=sument(il)*tau_cld_cv/(ph(il,i)-ph(il,i+1))    ! cld
4219        sigment(il, i) = min(1.e-4+sigment(il,i), 1.0 - siga(il,i))  ! cld
4220        qtc(il, i) = (siga(il,i)*qnk(il)+sigment(il,i)*qtment(il,i)) & ! cld
4221                     /(siga(il,i)+sigment(il,i))                     ! cld
4222        sigt(il,i) = sigment(il, i) + siga(il, i)
4223
4224!        qtc(il, i) = siga(il,i)*qnk(il)+(1.-siga(il,i))*qtment(il,i) ! cld
4225!     print*,'BIGAUSSIAN CONV',siga(il,i),sigment(il,i),qtc(il,i) 
4226               
4227      ELSE IF (iflag_clw==1) THEN                                    ! cld
4228        qcondc(il, i) = qcond(il, i)                                 ! cld
4229        qtc(il,i) = qtment(il,i)                                     ! cld
4230      END IF                                                         ! cld
4231
4232    END DO                                                           ! cld
4233  END DO
4234! print*,'cv3_yield fin'
4235
4236  RETURN
4237END SUBROUTINE cv3_yield
4238
4239!AC! et !RomP >>>
4240SUBROUTINE cv3_tracer(nloc, len, ncum, nd, na, &
4241                      ment, sigij, da, phi, phi2, d1a, dam, &
4242                      ep, Vprecip, elij, clw, epmlmMm, eplaMm, &
4243                      icb, inb)
4244  IMPLICIT NONE
4245
4246  include "cv3param.h"
4247
4248!inputs:
4249  INTEGER ncum, nd, na, nloc, len
4250  REAL ment(nloc, na, na), sigij(nloc, na, na)
4251  REAL clw(nloc, nd), elij(nloc, na, na)
4252  REAL ep(nloc, na)
4253  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
4254  REAL Vprecip(nloc, nd+1)
4255!ouputs:
4256  REAL da(nloc, na), phi(nloc, na, na)
4257  REAL phi2(nloc, na, na)
4258  REAL d1a(nloc, na), dam(nloc, na)
4259  REAL epmlmMm(nloc, na, na), eplaMm(nloc, na)
4260! variables pour tracer dans precip de l'AA et des mel
4261!local variables:
4262  INTEGER i, j, k
4263  REAL epm(nloc, na, na)
4264
4265! variables d'Emanuel : du second indice au troisieme
4266! --->    tab(i,k,j) -> de l origine k a l arrivee j
4267! ment, sigij, elij
4268! variables personnelles : du troisieme au second indice
4269! --->    tab(i,j,k) -> de k a j
4270! phi, phi2
4271
4272! initialisations
4273
4274  da(:, :) = 0.
4275  d1a(:, :) = 0.
4276  dam(:, :) = 0.
4277  epm(:, :, :) = 0.
4278  eplaMm(:, :) = 0.
4279  epmlmMm(:, :, :) = 0.
4280  phi(:, :, :) = 0.
4281  phi2(:, :, :) = 0.
4282
4283! fraction deau condensee dans les melanges convertie en precip : epm
4284! et eau condensée précipitée dans masse d'air saturé : l_m*dM_m/dzdz.dzdz
4285  DO j = 1, nl
4286    DO k = 1, nl
4287      DO i = 1, ncum
4288        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. &
4289!!jyg              j.ge.k.and.j.le.inb(i)) then
4290!!jyg             epm(i,j,k)=1.-(1.-ep(i,j))*clw(i,j)/elij(i,k,j)
4291            j>k .AND. j<=inb(i)) THEN
4292          epm(i, j, k) = 1. - (1.-ep(i,j))*clw(i, j)/max(elij(i,k,j), 1.E-16)
4293!!
4294          epm(i, j, k) = max(epm(i,j,k), 0.0)
4295        END IF
4296      END DO
4297    END DO
4298  END DO
4299
4300
4301  DO j = 1, nl
4302    DO k = 1, nl
4303      DO i = 1, ncum
4304        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i)) THEN
4305          eplaMm(i, j) = eplamm(i, j) + &
4306                         ep(i, j)*clw(i, j)*ment(i, j, k)*(1.-sigij(i,j,k))
4307        END IF
4308      END DO
4309    END DO
4310  END DO
4311
4312  DO j = 1, nl
4313    DO k = 1, j - 1
4314      DO i = 1, ncum
4315        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. j<=inb(i)) THEN
4316          epmlmMm(i, j, k) = epm(i, j, k)*elij(i, k, j)*ment(i, k, j)
4317        END IF
4318      END DO
4319    END DO
4320  END DO
4321
4322! matrices pour calculer la tendance des concentrations dans cvltr.F90
4323  DO j = 1, nl
4324    DO k = 1, nl
4325      DO i = 1, ncum
4326        da(i, j) = da(i, j) + (1.-sigij(i,k,j))*ment(i, k, j)
4327        phi(i, j, k) = sigij(i, k, j)*ment(i, k, j)
4328        d1a(i, j) = d1a(i, j) + ment(i, k, j)*ep(i, k)*(1.-sigij(i,k,j))
4329        IF (k<=j) THEN
4330          dam(i, j) = dam(i, j) + ment(i, k, j)*epm(i, k, j)*(1.-ep(i,k))*(1.-sigij(i,k,j))
4331          phi2(i, j, k) = phi(i, j, k)*epm(i, j, k)
4332        END IF
4333      END DO
4334    END DO
4335  END DO
4336
4337  RETURN
4338END SUBROUTINE cv3_tracer
4339!AC! et !RomP <<<
4340
4341SUBROUTINE cv3_uncompress(nloc, len, ncum, nd, ntra, idcum, &
4342                          iflag, &
4343                          precip, sig, w0, &
4344                          ft, fq, fu, fv, ftra, &
4345                          Ma, upwd, dnwd, dnwd0, qcondc, wd, cape, &
4346                          epmax_diag, & ! epmax_cape
4347                          iflag1, &
4348                          precip1, sig1, w01, &
4349                          ft1, fq1, fu1, fv1, ftra1, &
4350                          Ma1, upwd1, dnwd1, dnwd01, qcondc1, wd1, cape1, &
4351                          epmax_diag1) ! epmax_cape
4352  IMPLICIT NONE
4353
4354  include "cv3param.h"
4355
4356!inputs:
4357  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
4358  INTEGER idcum(nloc)
4359  INTEGER iflag(nloc)
4360  REAL precip(nloc)
4361  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
4362  REAL ft(nloc, nd), fq(nloc, nd), fu(nloc, nd), fv(nloc, nd)
4363  REAL ftra(nloc, nd, ntra)
4364  REAL ma(nloc, nd)
4365  REAL upwd(nloc, nd), dnwd(nloc, nd), dnwd0(nloc, nd)
4366  REAL qcondc(nloc, nd)
4367  REAL wd(nloc), cape(nloc)
4368  REAL epmax_diag(nloc)
4369
4370!outputs:
4371  INTEGER iflag1(len)
4372  REAL precip1(len)
4373  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
4374  REAL ft1(len, nd), fq1(len, nd), fu1(len, nd), fv1(len, nd)
4375  REAL ftra1(len, nd, ntra)
4376  REAL ma1(len, nd)
4377  REAL upwd1(len, nd), dnwd1(len, nd), dnwd01(len, nd)
4378  REAL qcondc1(nloc, nd)
4379  REAL wd1(nloc), cape1(nloc)
4380  REAL epmax_diag1(len) ! epmax_cape
4381
4382!local variables:
4383  INTEGER i, k, j
4384
4385  DO i = 1, ncum
4386    precip1(idcum(i)) = precip(i)
4387    iflag1(idcum(i)) = iflag(i)
4388    wd1(idcum(i)) = wd(i)
4389    cape1(idcum(i)) = cape(i)
4390    epmax_diag1(idcum(i))=epmax_diag(i) ! epmax_cape
4391  END DO
4392
4393  DO k = 1, nl
4394    DO i = 1, ncum
4395      sig1(idcum(i), k) = sig(i, k)
4396      w01(idcum(i), k) = w0(i, k)
4397      ft1(idcum(i), k) = ft(i, k)
4398      fq1(idcum(i), k) = fq(i, k)
4399      fu1(idcum(i), k) = fu(i, k)
4400      fv1(idcum(i), k) = fv(i, k)
4401      ma1(idcum(i), k) = ma(i, k)
4402      upwd1(idcum(i), k) = upwd(i, k)
4403      dnwd1(idcum(i), k) = dnwd(i, k)
4404      dnwd01(idcum(i), k) = dnwd0(i, k)
4405      qcondc1(idcum(i), k) = qcondc(i, k)
4406    END DO
4407  END DO
4408
4409  DO i = 1, ncum
4410    sig1(idcum(i), nd) = sig(i, nd)
4411  END DO
4412
4413
4414!AC!        do 2100 j=1,ntra
4415!AC!c oct3         do 2110 k=1,nl
4416!AC!         do 2110 k=1,nd ! oct3
4417!AC!          do 2120 i=1,ncum
4418!AC!            ftra1(idcum(i),k,j)=ftra(i,k,j)
4419!AC! 2120     continue
4420!AC! 2110    continue
4421!AC! 2100   continue
4422!
4423  RETURN
4424END SUBROUTINE cv3_uncompress
4425
4426
4427        subroutine cv3_epmax_fn_cape(nloc,ncum,nd &
4428                 , ep,hp,icb,inb,clw,nk,t,h,hnk,lv,lf,frac &
4429                 , pbase, p, ph, tv, buoy, sig, w0,iflag &
4430                 , epmax_diag)
4431        implicit none
4432
4433        ! On fait varier epmax en fn de la cape
4434        ! Il faut donc recalculer ep, et hp qui a déjà été calculé et
4435        ! qui en dépend
4436        ! Toutes les autres variables fn de ep sont calculées plus bas.
4437
4438  include "cvthermo.h"
4439  include "cv3param.h" 
4440  include "conema3.h"
4441  include "cvflag.h"
4442
4443! inputs:
4444      INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, nloc
4445      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb, nk
4446      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: hnk,pbase
4447      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, lv, lf, tv, h
4448      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: clw, buoy,frac
4449      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: sig,w0
4450      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: iflag(nloc)
4451      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
4452      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
4453! inouts:
4454      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: ep,hp 
4455! outputs
4456      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)           :: epmax_diag
4457
4458! local
4459      integer i,k   
4460!      real hp_bak(nloc,nd)
4461!      real ep_bak(nloc,nd)
4462      real m_loc(nloc,nd)
4463      real sig_loc(nloc,nd)
4464      real w0_loc(nloc,nd)
4465      integer iflag_loc(nloc)
4466      real cape(nloc)
4467       
4468        if (coef_epmax_cape.gt.1e-12) then
4469
4470        ! il faut calculer la cape: on fait un calcule simple car tant qu'on ne
4471        ! connait pas ep, on ne connait pas les mélanges, ddfts etc... qui sont
4472        ! necessaires au calcul de la cape dans la nouvelle physique
4473       
4474!        write(*,*) 'cv3_routines check 4303'
4475        do i=1,ncum
4476        do k=1,nd
4477          sig_loc(i,k)=sig(i,k)
4478          w0_loc(i,k)=w0(i,k)
4479          iflag_loc(i)=iflag(i)
4480!          ep_bak(i,k)=ep(i,k)
4481        enddo ! do k=1,nd
4482        enddo !do i=1,ncum
4483
4484!        write(*,*) 'cv3_routines check 4311'
4485!        write(*,*) 'nl=',nl
4486        CALL cv3_closure(nloc, ncum, nd, icb, inb, & ! na->nd
4487          pbase, p, ph, tv, buoy, &
4488          sig_loc, w0_loc, cape, m_loc,iflag_loc)
4489
4490!        write(*,*) 'cv3_routines check 4316'
4491!        write(*,*) 'ep(1,:)=',ep(1,:)
4492        do i=1,ncum
4493           epmax_diag(i)=epmax-coef_epmax_cape*sqrt(cape(i))
4494           epmax_diag(i)=amax1(epmax_diag(i),0.0)
4495!           write(*,*) 'i,icb,inb,cape,epmax_diag=', &
4496!                i,icb(i),inb(i),cape(i),epmax_diag(i)
4497           do k=1,nl
4498                ep(i,k)=ep(i,k)/epmax*epmax_diag(i)
4499                ep(i,k)=amax1(ep(i,k),0.0)
4500                ep(i,k)=amin1(ep(i,k),epmax_diag(i))
4501           enddo
4502        enddo
4503 !       write(*,*) 'ep(1,:)=',ep(1,:)
4504
4505      !write(*,*) 'cv3_routines check 4326'
4506! On recalcule hp:
4507!      do k=1,nl
4508!        do i=1,ncum
4509!         hp_bak(i,k)=hp(i,k)
4510!       enddo
4511!      enddo
4512      do k=1,nl
4513        do i=1,ncum
4514          hp(i,k)=h(i,k)
4515        enddo
4516      enddo
4517
4518  IF (cvflag_ice) THEN
4519
4520      do k=minorig+1,nl
4521       do i=1,ncum
4522        if((k.ge.icb(i)).and.(k.le.inb(i)))then
4523          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k)+frac(i,k)*lf(i,k))* &
4524                              ep(i, k)*clw(i, k)
4525        endif
4526       enddo
4527      enddo !do k=minorig+1,n
4528  ELSE !IF (cvflag_ice) THEN
4529
4530      DO k = minorig + 1, nl
4531       DO i = 1, ncum
4532        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
4533          hp(i,k)=hnk(i)+(lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i,k)*clw(i,k)
4534        endif
4535       enddo
4536      enddo !do k=minorig+1,n
4537
4538  ENDIF !IF (cvflag_ice) THEN     
4539      !write(*,*) 'cv3_routines check 4345'
4540!      do i=1,ncum 
4541!       do k=1,nl
4542!        if ((abs(hp_bak(i,k)-hp(i,k))/hp_bak(i,k).gt.1e-1).or. &
4543!            ((abs(hp_bak(i,k)-hp(i,k))/hp_bak(i,k).gt.1e-4).and. &
4544!            (ep(i,k)-ep_bak(i,k).lt.1e-4))) then
4545!           write(*,*) 'i,k=',i,k
4546!           write(*,*) 'coef_epmax_cape=',coef_epmax_cape
4547!           write(*,*) 'epmax_diag(i)=',epmax_diag(i)
4548!           write(*,*) 'ep(i,k)=',ep(i,k)
4549!           write(*,*) 'ep_bak(i,k)=',ep_bak(i,k)
4550!           write(*,*) 'hp(i,k)=',hp(i,k)
4551!           write(*,*) 'hp_bak(i,k)=',hp_bak(i,k)
4552!           write(*,*) 'h(i,k)=',h(i,k)
4553!           write(*,*) 'nk(i)=',nk(i)
4554!           write(*,*) 'h(i,nk(i))=',h(i,nk(i))
4555!           write(*,*) 'lv(i,k)=',lv(i,k)
4556!           write(*,*) 't(i,k)=',t(i,k)
4557!           write(*,*) 'clw(i,k)=',clw(i,k)
4558!           write(*,*) 'cpd,cpv=',cpd,cpv
4559!           stop
4560!        endif
4561!       enddo !do k=1,nl
4562!      enddo !do i=1,ncum 
4563      endif !if (coef_epmax_cape.gt.1e-12) then
4564      !write(*,*) 'cv3_routines check 4367'
4565
4566      return
4567      end subroutine cv3_epmax_fn_cape
4568
4569
4570
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.