source: LMDZ5/branches/IPSLCM6.0.11.rc1/libf/phylmd/fisrtilp.F90 @ 5223

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Changes in the vertical PDF used for shallow convective clouds.
Added vert_alpha_th which is the variance of the vertical PDF used for thermals.
If nothing is specified in the def files, it is set equal to vert_alpha.
Otherwise, it is now possible to have a different vertical PDF in the thermals
and in the environment.
Also added a fourth option iflag_cloudth_vert = 4 where
deltas=vert_alpha*sigmas instead of deltas=a*vert_alpha*sigmas.
  • 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: 54.8 KB
Line 
1!
2! $Id: fisrtilp.F90 2911 2017-06-13 17:31:16Z abarral $
3!
4!
5SUBROUTINE fisrtilp(dtime,paprs,pplay,t,q,ptconv,ratqs, &
6     d_t, d_q, d_ql, d_qi, rneb, radliq, rain, snow,          &
7     pfrac_impa, pfrac_nucl, pfrac_1nucl,               &
8     frac_impa, frac_nucl, beta,                        &
9     prfl, psfl, rhcl, zqta, fraca,                     &
10     ztv, zpspsk, ztla, zthl, iflag_cld_th,             &
11     iflag_ice_thermo)
12
13  !
14  USE dimphy
15  USE icefrac_lsc_mod ! compute ice fraction (JBM 3/14)
16  USE print_control_mod, ONLY: prt_level, lunout
17  USE cloudth_mod
18  USE ioipsl_getin_p_mod, ONLY : getin_p
19  USE phys_local_var_mod, ONLY: ql_seri,qs_seri
20  ! flag to include modifications to ensure energy conservation (if flag >0)
21  USE add_phys_tend_mod, only : fl_cor_ebil
22  IMPLICIT none
23  !======================================================================
24  ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS)
25  ! Date: le 20 mars 1995
26  ! Objet: condensation et precipitation stratiforme.
27  !        schema de nuage
28  ! Fusion de fisrt (physique sursaturation, P. LeVan K. Laval)
29  !             et ilp (il pleut, L. Li)
30  ! Principales parties:
31  ! P0> Thermalisation des precipitations venant de la couche du dessus
32  ! P1> Evaporation de la precipitation (qui vient du niveau k+1)
33  ! P2> Formation du nuage (en k)
34  ! P2.A.0> Calcul des grandeurs nuageuses une pdf en creneau
35  ! P2.A.1> Avec les nouvelles PDFs, calcul des grandeurs nuageuses pour
36  ! les valeurs de T et Q initiales
37  ! P2.A.2> Prise en compte du couplage entre eau condensee et T.
38  ! P2.A.3> Calcul des valeures finales associees a la formation des nuages
39  ! P2.B> Nuage "tout ou rien"
40  ! P2.C> Prise en compte de la Chaleur latente apres formation nuage
41  ! P3> Formation de la precipitation (en k)
42  !======================================================================
43  ! JLD:
44  ! * Routine probablement fausse (au moins incoherente) si thermcep = .false.
45  ! * fl_cor_ebil doit etre > 0 ;
46  !   fl_cor_ebil= 0 pour reproduire anciens bugs
47  !======================================================================
48  include "YOMCST.h"
49  include "fisrtilp.h"
50  include "nuage.h" ! JBM (3/14)
51
52  !
53  ! Principaux inputs:
54  !
55  REAL, INTENT(IN)                              :: dtime  ! intervalle du temps (s)
56  REAL, DIMENSION(klon,klev+1),    INTENT(IN)   :: paprs  ! pression a inter-couche
57  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(IN)   :: pplay  ! pression au milieu de couche
58  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(IN)   :: t      ! temperature (K)
59  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(IN)   :: q      ! humidite specifique (kg/kg)
60  LOGICAL, DIMENSION(klon,klev),   INTENT(IN)   :: ptconv ! points ou le schema de conv. prof. est actif
61  INTEGER,                         INTENT(IN)   :: iflag_cld_th
62  INTEGER,                         INTENT(IN)   :: iflag_ice_thermo
63  !
64  ! Inputs lies aux thermiques
65  !
66  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(IN)   :: ztv
67  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(IN)   :: zqta, fraca
68  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(IN)   :: zpspsk, ztla
69  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(IN)   :: zthl
70  !
71  !  Input/output
72  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(INOUT):: ratqs  ! determine la largeur de distribution de vapeur
73  !
74  ! Principaux outputs:
75  !
76  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: d_t  ! incrementation de la temperature (K)
77  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: d_q  ! incrementation de la vapeur d'eau
78  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: d_ql ! incrementation de l'eau liquide
79  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: d_qi ! incrementation de l'eau glace
80  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: rneb ! fraction nuageuse
81  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: radliq ! eau liquide utilisee dans rayonnements
82  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: rhcl ! humidite relative en ciel clair
83  REAL, DIMENSION(klon),           INTENT(OUT)  :: rain
84  REAL, DIMENSION(klon),           INTENT(OUT)  :: snow
85  REAL, DIMENSION(klon,klev+1),    INTENT(OUT)  :: prfl
86  REAL, DIMENSION(klon,klev+1),    INTENT(OUT)  :: psfl
87
88  !AA
89  ! Coeffients de fraction lessivee : pour OFF-LINE
90  !
91  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: pfrac_nucl
92  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: pfrac_1nucl
93  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: pfrac_impa
94  !
95  ! Fraction d'aerosols lessivee par impaction et par nucleation
96  ! POur ON-LINE
97  !
98  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: frac_impa
99  REAL, DIMENSION(klon,klev),      INTENT(OUT)  :: frac_nucl
100  !AA
101  ! --------------------------------------------------------------------------------
102  !
103  ! Options du programme:
104  !
105  REAL seuil_neb ! un nuage existe vraiment au-dela
106  PARAMETER (seuil_neb=0.001)
107
108  INTEGER ninter ! sous-intervals pour la precipitation
109  PARAMETER (ninter=5)
110  LOGICAL evap_prec ! evaporation de la pluie
111  PARAMETER (evap_prec=.TRUE.)
112  !
113  LOGICAL cpartiel ! condensation partielle
114  PARAMETER (cpartiel=.TRUE.)
115  REAL t_coup
116  PARAMETER (t_coup=234.0)
117  REAL DDT0
118  PARAMETER (DDT0=.01)
119  REAL ztfondue
120  PARAMETER (ztfondue=278.15)
121  ! --------------------------------------------------------------------------------
122  !
123  ! Variables locales:
124  !
125  INTEGER i, k, n, kk
126  REAL qsl, qsi
127  real zct      ,zcl
128  INTEGER ncoreczq 
129  REAL ctot(klon,klev)
130  REAL zqs(klon), zdqs(klon), zdelta, zcor, zcvm5 
131  REAL zdqsdT_raw(klon)
132  REAL Tbef(klon),qlbef(klon),DT(klon),num,denom
133
134  logical lognormale(klon)
135  logical ice_thermo
136  LOGICAL convergence(klon)
137  INTEGER n_i(klon), iter
138  REAL cste
139
140  real zpdf_sig(klon),zpdf_k(klon),zpdf_delta(klon)
141  real Zpdf_a(klon),zpdf_b(klon),zpdf_e1(klon),zpdf_e2(klon)
142  real erf   
143  REAL qcloud(klon)
144 
145  REAL zrfl(klon), zrfln(klon), zqev, zqevt
146  REAL zifl(klon), zifln(klon), zqev0,zqevi, zqevti
147  REAL zoliq(klon), zcond(klon), zq(klon), zqn(klon), zdelq
148  REAL zoliqp(klon), zoliqi(klon)
149  REAL zt(klon)
150! JBM (3/14) nexpo is replaced by exposant_glace
151! REAL nexpo ! exponentiel pour glace/eau
152! INTEGER, PARAMETER :: nexpo=6
153  INTEGER exposant_glace_old
154  REAL t_glace_min_old
155  REAL zdz(klon),zrho(klon),ztot      , zrhol(klon)
156  REAL zchau      ,zfroi      ,zfice(klon),zneb(klon)
157  REAL zmelt, zpluie, zice
158  REAL dzfice(klon)
159  REAL zsolid
160!!!!
161!  Variables pour Bergeron
162  REAL zcp, coef1, DeltaT, Deltaq, Deltaqprecl
163  REAL zqpreci(klon), zqprecl(klon)
164! Variable pour conservation enegie des precipitations
165  REAL zmqc(klon)
166  !
167  LOGICAL appel1er
168  SAVE appel1er
169  !$OMP THREADPRIVATE(appel1er)
170  !
171! iflag_oldbug_fisrtilp=0 enleve le BUG par JYG : tglace_min -> tglace_max
172! iflag_oldbug_fisrtilp=1 ajoute le BUG
173  INTEGER,SAVE :: iflag_oldbug_fisrtilp=0 !=0 sans bug
174  !$OMP THREADPRIVATE(iflag_oldbug_fisrtilp)
175  !---------------------------------------------------------------
176  !
177  !AA Variables traceurs:
178  !AA  Provisoire !!! Parametres alpha du lessivage
179  !AA  A priori on a 4 scavenging # possibles
180  !
181  REAL a_tr_sca(4)
182  save a_tr_sca
183  !$OMP THREADPRIVATE(a_tr_sca)
184  !
185  ! Variables intermediaires
186  !
187  REAL zalpha_tr
188  REAL zfrac_lessi
189  REAL zprec_cond(klon)
190  !AA
191! RomP >>> 15 nov 2012
192  REAL   beta(klon,klev) ! taux de conversion de l'eau cond
193! RomP <<<
194  REAL zmair(klon), zcpair, zcpeau
195  !     Pour la conversion eau-neige
196  REAL zlh_solid(klon), zm_solid
197  !---------------------------------------------------------------
198  !
199  ! Fonctions en ligne:
200  !
201  REAL fallvs,fallvc ! Vitesse de chute pour cristaux de glace
202                     ! (Heymsfield & Donner, 1990)
203  REAL zzz
204
205  include "YOETHF.h"
206  include "FCTTRE.h"
207  fallvc (zzz) = 3.29/2.0 * ((zzz)**0.16) * ffallv_con
208  fallvs (zzz) = 3.29/2.0 * ((zzz)**0.16) * ffallv_lsc
209  !
210  DATA appel1er /.TRUE./
211  !ym
212!CR: pour iflag_ice_thermo=2, on active que la convection
213!  ice_thermo = iflag_ice_thermo .GE. 1
214   ice_thermo = (iflag_ice_thermo .EQ. 1).OR.(iflag_ice_thermo .GE. 3)
215  zdelq=0.0
216
217  if (prt_level>9)write(lunout,*)'NUAGES4 A. JAM'
218  IF (appel1er) THEN
219     CALL getin_p('iflag_oldbug_fisrtilp',iflag_oldbug_fisrtilp)
220     write(lunout,*)' iflag_oldbug_fisrtilp =',iflag_oldbug_fisrtilp
221     !
222     WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, ninter:', ninter
223     WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, evap_prec:', evap_prec
224     WRITE(lunout,*) 'fisrtilp, cpartiel:', cpartiel
225     IF (ABS(dtime/REAL(ninter)-360.0).GT.0.001) THEN
226        WRITE(lunout,*) 'fisrtilp: Ce n est pas prevu, voir Z.X.Li', dtime
227        WRITE(lunout,*) 'Je prefere un sous-intervalle de 6 minutes'
228        !         CALL abort
229     ENDIF
230     appel1er = .FALSE.
231     !
232     !AA initialiation provisoire
233     a_tr_sca(1) = -0.5
234     a_tr_sca(2) = -0.5
235     a_tr_sca(3) = -0.5
236     a_tr_sca(4) = -0.5
237     !
238     !AA Initialisation a 1 des coefs des fractions lessivees
239     !
240     !cdir collapse
241     DO k = 1, klev
242        DO i = 1, klon
243           pfrac_nucl(i,k)=1.
244           pfrac_1nucl(i,k)=1.
245           pfrac_impa(i,k)=1.
246           beta(i,k)=0.  !RomP initialisation
247        ENDDO
248     ENDDO
249
250  ENDIF          !  test sur appel1er
251  !
252  !MAf Initialisation a 0 de zoliq
253  !      DO i = 1, klon
254  !         zoliq(i)=0.
255  !      ENDDO
256  ! Determiner les nuages froids par leur temperature
257  !  nexpo regle la raideur de la transition eau liquide / eau glace.
258  !
259!CR: on est oblige de definir des valeurs fisrt car les valeurs de newmicro ne sont pas les memes par defaut
260  IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN
261!   ztglace = RTT - 15.0
262    t_glace_min_old = RTT - 15.0
263    !AJ<
264    IF (ice_thermo) THEN
265!     nexpo = 2
266      exposant_glace_old = 2
267    ELSE
268!     nexpo = 6
269      exposant_glace_old = 6
270    ENDIF
271   
272  ENDIF
273 
274!!  RLVTT = 2.501e6 ! pas de redefinition des constantes physiques (jyg)
275!!  RLSTT = 2.834e6 ! pas de redefinition des constantes physiques (jyg)
276!>AJ
277  !cc      nexpo = 1
278  !
279  ! Initialiser les sorties:
280  !
281  !cdir collapse
282  DO k = 1, klev+1
283     DO i = 1, klon
284        prfl(i,k) = 0.0
285        psfl(i,k) = 0.0
286     ENDDO
287  ENDDO
288
289  !cdir collapse
290  DO k = 1, klev
291     DO i = 1, klon
292        d_t(i,k) = 0.0
293        d_q(i,k) = 0.0
294        d_ql(i,k) = 0.0
295        d_qi(i,k) = 0.0
296        rneb(i,k) = 0.0
297        radliq(i,k) = 0.0
298        frac_nucl(i,k) = 1.
299        frac_impa(i,k) = 1.
300     ENDDO
301  ENDDO
302  DO i = 1, klon
303     rain(i) = 0.0
304     snow(i) = 0.0
305     zoliq(i)=0.
306     !     ENDDO
307     !
308     ! Initialiser le flux de precipitation a zero
309     !
310     !     DO i = 1, klon
311     zrfl(i) = 0.0
312     zifl(i) = 0.0
313     zneb(i) = seuil_neb
314  ENDDO
315  !
316  !
317  !AA Pour plus de securite
318
319  zalpha_tr   = 0.
320  zfrac_lessi = 0.
321
322  !AA==================================================================
323  !
324  ncoreczq=0
325  ! BOUCLE VERTICALE (DU HAUT VERS LE BAS)
326  !
327  DO k = klev, 1, -1
328     !
329     !AA===============================================================
330     !
331     ! Initialisation temperature et vapeur
332     DO i = 1, klon
333        zt(i)=t(i,k)
334        zq(i)=q(i,k)
335     ENDDO
336     !
337     ! ----------------------------------------------------------------
338     ! P0> Thermalisation des precipitations venant de la couche du dessus
339     ! ----------------------------------------------------------------
340     ! Calculer la varition de temp. de l'air du a la chaleur sensible
341     ! transporter par la pluie. On thermalise la pluie avec l'air de la couche.
342     ! Cette quantite de pluie qui est thermalisee, et devra continue a l'etre lors
343     ! des differentes transformations thermodynamiques. Cette masse d'eau doit
344     ! donc etre ajoute a l'humidite de la couche lorsque l'on calcule la variation
345     ! de l'enthalpie  de la couche avec la temperature
346     ! Variables calculees ou modifiees:
347     !   -  zt: temperature de la cocuhe
348     !   - zmqc: masse de precip qui doit etre thermalisee
349     !
350     IF(k.LE.klevm1) THEN         
351        DO i = 1, klon
352           !IM
353           zmair(i)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG
354           ! il n'y a pas encore d'eau liquide ni glace dans la maiille, donc zq suffit
355           zcpair=RCPD*(1.0+RVTMP2*zq(i))
356           zcpeau=RCPD*RVTMP2
357         if (fl_cor_ebil .GT. 0) then
358           ! zmqc: masse de precip qui doit etre thermalisee avec l'air de la couche atm
359           ! pour s'assurer que la precip arrivant au sol aura bien la temperature de la
360           ! derniere couche
361           zmqc(i) = (zrfl(i)+zifl(i))*dtime/zmair(i)
362           ! t(i,k+1)+d_t(i,k+1): nouvelle temp de la couche au dessus
363           zt(i) = ( (t(i,k+1)+d_t(i,k+1))*zmqc(i)*zcpeau + zcpair*zt(i) ) &
364                 / (zcpair + zmqc(i)*zcpeau)
365         else ! si on maintient les anciennes erreurs
366           zt(i) = ( (t(i,k+1)+d_t(i,k+1))*zrfl(i)*dtime*zcpeau &
367                + zmair(i)*zcpair*zt(i) ) &
368                / (zmair(i)*zcpair + zrfl(i)*dtime*zcpeau)
369         end if
370        ENDDO
371     ELSE  ! IF(k.LE.klevm1)
372        DO i = 1, klon
373           zmair(i)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG
374           zmqc(i) = 0.
375        ENDDO
376     ENDIF ! end IF(k.LE.klevm1)
377     !
378     ! ----------------------------------------------------------------
379     ! P1> Calcul de l'evaporation de la precipitation
380     ! ----------------------------------------------------------------
381     ! On evapore une partie des precipitations venant de la maille du dessus.
382     ! On calcule l'evaporation et la sublimation des precipitations, jusqu'a
383     ! ce que la fraction de cette couche qui est sous le nuage soit saturee.
384     ! Variables calculees ou modifiees:
385     !   - zrfl et zifl: flux de precip liquide et glace
386     !   - zq, zt: humidite et temperature de la cocuhe
387     !   - zmqc: masse de precip qui doit etre thermalisee
388     !
389     IF (evap_prec) THEN
390        DO i = 1, klon
391!          S'il y a des precipitations
392           IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN
393              ! Calcul du qsat
394              IF (thermcep) THEN
395                 zdelta=MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt(i)))
396                 zqs(i)= R2ES*FOEEW(zt(i),zdelta)/pplay(i,k)
397                 zqs(i)=MIN(0.5,zqs(i))
398                 zcor=1./(1.-RETV*zqs(i))
399                 zqs(i)=zqs(i)*zcor
400              ELSE
401                 IF (zt(i) .LT. t_coup) THEN
402                    zqs(i) = qsats(zt(i)) / pplay(i,k)
403                 ELSE
404                    zqs(i) = qsatl(zt(i)) / pplay(i,k)
405                 ENDIF
406              ENDIF
407           ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.)
408        ENDDO
409!AJ<
410
411       IF (.NOT. ice_thermo) THEN
412        DO i = 1, klon
413!          S'il y a des precipitations
414           IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN
415                ! Evap max pour ne pas saturer la fraction sous le nuage
416                ! Evap max jusqu'à atteindre la saturation dans la partie
417                ! de la maille qui est sous le nuage de la couche du dessus
418                !!! On ne tient compte de cette fraction que sous une seule
419                !!! couche sous le nuage
420                zqev = MAX (0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i) )
421             ! Ajout de la prise en compte des precip a thermiser
422             ! avec petite reecriture
423             if  (fl_cor_ebil .GT. 0) then ! nouveau
424                ! Calcul de l'evaporation du flux de precip herite
425                !   d'au-dessus
426                zqevt = coef_eva * (1.0-zq(i)/zqs(i)) * SQRT(zrfl(i)) &
427                     * zmair(i)/pplay(i,k)*zt(i)*RD
428                zqevt = MAX(0.0,MIN(zqevt,zrfl(i))) * dtime/zmair(i)
429
430                ! Seuil pour ne pas saturer la fraction sous le nuage
431                zqev = MIN (zqev, zqevt)
432                ! Nouveau flux de precip
433                zrfln(i) = zrfl(i) - zqev*zmair(i)/dtime
434                ! Aucun flux liquide pour T < t_coup, on reevapore tout.
435                IF (zt(i) .LT. t_coup.and.reevap_ice) THEN
436                  zrfln(i)=0.
437                  zqev = (zrfl(i)-zrfln(i))/zmair(i)*dtime
438                END IF
439                ! Nouvelle vapeur
440                zq(i) = zq(i) + zqev
441                zmqc(i) = zmqc(i)-zqev
442                ! Nouvelle temperature (chaleur latente)
443                zt(i) = zt(i) - zqev &
444                     * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)))
445!!JLD debut de partie a supprimer a terme
446            else ! if  (fl_cor_ebil .GT. 0)
447                ! Calcul de l'evaporation du flux de precip herite
448                !   d'au-dessus
449                zqevt = coef_eva * (1.0-zq(i)/zqs(i)) * SQRT(zrfl(i)) &
450                     * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)*zt(i)*RD/RG
451                zqevt = MAX(0.0,MIN(zqevt,zrfl(i))) &
452                     * RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))
453                ! Seuil pour ne pas saturer la fraction sous le nuage
454                zqev = MIN (zqev, zqevt)
455                ! Nouveau flux de precip
456                zrfln(i) = zrfl(i) - zqev*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
457                     /RG/dtime
458                ! Aucun flux liquide pour T < t_coup
459                IF (zt(i) .LT. t_coup.and.reevap_ice) zrfln(i)=0.
460                ! Nouvelle vapeur
461                zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)-zrfl(i)) &
462                     * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime
463                ! Nouvelle temperature (chaleur latente)
464                zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i)) &
465                     * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime &
466                     * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
467              end if ! if  (fl_cor_ebil .GT. 0)
468!!JLD fin de partie a supprimer a terme
469                zrfl(i) = zrfln(i)
470                zifl(i) = 0.
471           ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.)
472        ENDDO
473!
474       ELSE ! (.NOT. ice_thermo)
475!      ================================
476!      Avec thermodynamique de la glace
477!      ================================
478        DO i = 1, klon
479!AJ<
480!        S'il y a des precipitations
481         IF (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.) THEN
482     
483        ! Evap max pour ne pas saturer la fraction sous le nuage
484         zqev0 = MAX (0.0, (zqs(i)-zq(i))*zneb(i) )
485
486         !JAM
487         ! On differencie qsat pour l'eau et la glace
488         ! Si zdelta=1. --> glace
489         ! Si zdelta=0. --> eau liquide
490       
491         ! Calcul du qsat par rapport a l'eau liquide
492         qsl= R2ES*FOEEW(zt(i),0.)/pplay(i,k)
493         qsl= MIN(0.5,qsl)
494         zcor= 1./(1.-RETV*qsl)
495         qsl= qsl*zcor
496         
497         ! Calcul de l'evaporation du flux de precip venant du dessus
498         ! Formulation en racine du flux de precip
499         ! (Klemp & Wilhelmson, 1978; Sundqvist, 1988)
500         zqevt = 1.*coef_eva*(1.0-zq(i)/qsl)*SQRT(zrfl(i)) &
501              *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)*zt(i)*RD/RG
502         zqevt = MAX(0.0,MIN(zqevt,zrfl(i))) &
503              *RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))
504         
505         ! Calcul du qsat par rapport a la glace
506         qsi= R2ES*FOEEW(zt(i),1.)/pplay(i,k)
507         qsi= MIN(0.5,qsi)
508         zcor= 1./(1.-RETV*qsi)
509         qsi= qsi*zcor
510
511         ! Calcul de la sublimation du flux de precip solide herite
512         !   d'au-dessus
513         zqevti = 1.*coef_eva*(1.0-zq(i)/qsi)*SQRT(zifl(i)) &
514              *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/pplay(i,k)*zt(i)*RD/RG
515         zqevti = MAX(0.0,MIN(zqevti,zifl(i))) &
516              *RG*dtime/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))   
517
518        !JAM
519        ! Limitation de l'evaporation. On s'assure qu'on ne sature pas
520        ! la fraction de la couche sous le nuage sinon on repartit zqev0
521        ! en conservant la proportion liquide / glace
522     
523         IF (zqevt+zqevti.GT.zqev0) THEN
524            zqev=zqev0*zqevt/(zqevt+zqevti)
525            zqevi=zqev0*zqevti/(zqevt+zqevti)
526         ELSE
527!JLD je ne comprends pas les lignes ci-dessous. On repartit les precips
528!       liquides et solides meme si on ne sature pas la couche.
529!       A mon avis, le test est inutile, et il faudrait tout remplacer par:
530!            zqev=zqevt
531!            zqevi=zqevti
532             IF (zqevt+zqevti.GT.0.) THEN
533                zqev=MIN(zqev0*zqevt/(zqevt+zqevti),zqevt)
534                zqevi=MIN(zqev0*zqevti/(zqevt+zqevti),zqevti)
535             ELSE
536             zqev=0.
537             zqevi=0.
538             ENDIF
539         ENDIF
540         ! Nouveaux flux de precip liquide et solide
541         zrfln(i) = Max(0.,zrfl(i) - zqev*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
542                                 /RG/dtime)
543         zifln(i) = Max(0.,zifl(i) - zqevi*(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
544                                 /RG/dtime)
545
546         ! Mise a jour de la vapeur, temperature et flux de precip
547         zq(i) = zq(i) - (zrfln(i)+zifln(i)-zrfl(i)-zifl(i)) &
548                  * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime
549       if (fl_cor_ebil .GT. 0) then ! avec correction thermalisation des precips
550         zmqc(i) = zmqc(i) + (zrfln(i)+zifln(i)-zrfl(i)-zifl(i)) &
551                  * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime
552         zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i)) &
553                  * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime &
554                  * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i))) &
555                  + (zifln(i)-zifl(i)) &
556                  * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime &
557                  * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)))
558       else ! sans correction thermalisation des precips
559         zt(i) = zt(i) + (zrfln(i)-zrfl(i)) &
560                  * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime &
561                  * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) &
562                  + (zifln(i)-zifl(i)) &
563                  * (RG/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)))*dtime &
564                  * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
565       end if
566        ! Nouvelles vaeleurs des precips liquides et solides
567         zrfl(i) = zrfln(i)
568         zifl(i) = zifln(i)
569
570!CR ATTENTION: deplacement de la fonte de la glace
571!jyg : Bug !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! jyg
572!!!        zmelt = ((zt(i)-273.15)/(ztfondue-273.15))**2  !!!!!!!!! jyg
573!jyg : Bug !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! jyg
574           zmelt = ((zt(i)-273.15)/(ztfondue-273.15))             ! jyg
575           ! fraction de la precip solide qui est fondue
576           zmelt = MIN(MAX(zmelt,0.),1.)
577           ! Fusion de la glace
578           zrfl(i)=zrfl(i)+zmelt*zifl(i)
579           if (fl_cor_ebil .LE. 0) then
580             ! the following line should not be here. Indeed, if zifl is modified
581             ! now, zifl(i)*zmelt is no more the amount of ice that has melt
582             ! and therefore the change in temperature computed below is wrong
583             zifl(i)=zifl(i)*(1.-zmelt)
584           end if
585           ! Chaleur latente de fusion
586        if (fl_cor_ebil .GT. 0) then ! avec correction thermalisation des precips
587           zt(i)=zt(i)-zifl(i)*zmelt*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
588                      *RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)))
589        else ! sans correction thermalisation des precips
590           zt(i)=zt(i)-zifl(i)*zmelt*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
591                      *RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
592        end if
593           if (fl_cor_ebil .GT. 0) then ! correction bug, deplacement ligne precedente
594             zifl(i)=zifl(i)*(1.-zmelt)
595           end if
596
597           ENDIF ! (zrfl(i)+zifl(i).GT.0.)
598        ENDDO
599
600      ENDIF ! (.NOT. ice_thermo)
601     
602     ! ----------------------------------------------------------------
603     ! Fin evaporation de la precipitation
604     ! ----------------------------------------------------------------
605     ENDIF ! (evap_prec)
606     !
607     ! Calculer Qs et L/Cp*dQs/dT:
608     !
609     IF (thermcep) THEN
610        DO i = 1, klon
611           zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,RTT-zt(i)))
612           zcvm5 = R5LES*RLVTT*(1.-zdelta) + R5IES*RLSTT*zdelta
613       if  (fl_cor_ebil .GT. 0) then ! nouveau
614           zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)))
615       else   
616           zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
617       endif
618           zqs(i) = R2ES*FOEEW(zt(i),zdelta)/pplay(i,k)
619           zqs(i) = MIN(0.5,zqs(i))
620           zcor = 1./(1.-RETV*zqs(i))
621           zqs(i) = zqs(i)*zcor
622           zdqs(i) = FOEDE(zt(i),zdelta,zcvm5,zqs(i),zcor)
623           zdqsdT_raw(i) = zdqs(i)*  &
624         &         RCPD*(1.0+RVTMP2*zq(i)) / (RLVTT*(1.-zdelta) + RLSTT*zdelta)
625        ENDDO
626     ELSE
627        DO i = 1, klon
628           IF (zt(i).LT.t_coup) THEN
629              zqs(i) = qsats(zt(i))/pplay(i,k)
630              zdqs(i) = dqsats(zt(i),zqs(i))
631           ELSE
632              zqs(i) = qsatl(zt(i))/pplay(i,k)
633              zdqs(i) = dqsatl(zt(i),zqs(i))
634           ENDIF
635        ENDDO
636     ENDIF
637     !
638     ! Determiner la condensation partielle et calculer la quantite
639     ! de l'eau condensee:
640     !
641!verification de la valeur de iflag_fisrtilp_qsat pour iflag_ice_thermo=1
642!       if ((iflag_ice_thermo.eq.1).and.(iflag_fisrtilp_qsat.ne.0)) then
643!         write(*,*) " iflag_ice_thermo==1 requires iflag_fisrtilp_qsat==0", &
644!        " but iflag_fisrtilp_qsat=",iflag_fisrtilp_qsat, ". Might as well stop here."
645!         stop
646!       endif
647
648     ! ----------------------------------------------------------------
649     ! P2> Formation du nuage
650     ! ----------------------------------------------------------------
651     ! Variables calculees:
652     !   rneb  : fraction nuageuse
653     !   zcond : eau condensee moyenne dans la maille.
654     !   rhcl: humidite relative ciel-clair
655     !   zt : temperature de la maille
656     ! ----------------------------------------------------------------
657     !
658     IF (cpartiel) THEN
659        ! -------------------------
660        ! P2.A> Nuage fractionnaire
661        ! -------------------------
662        !
663        !   Calcul de l'eau condensee et de la fraction nuageuse et de l'eau
664        !   nuageuse a partir des PDF de Sandrine Bony.
665        !   rneb  : fraction nuageuse
666        !   zqn   : eau totale dans le nuage
667        !   zcond : eau condensee moyenne dans la maille.
668        !  on prend en compte le réchauffement qui diminue la partie
669        ! condensee
670        !
671        !   Version avec les raqts
672
673        ! ----------------------------------------------------------------
674        ! P2.A.0> Calcul des grandeurs nuageuses une pdf en creneau
675        ! ----------------------------------------------------------------
676        if (iflag_pdf.eq.0) then
677
678           ! version creneau de (Li, 1998)
679           do i=1,klon
680              zdelq = min(ratqs(i,k),0.99) * zq(i)
681              rneb(i,k) = (zq(i)+zdelq-zqs(i)) / (2.0*zdelq)
682              zqn(i) = (zq(i)+zdelq+zqs(i))/2.0
683           enddo
684
685        else !  if (iflag_pdf.eq.0)
686           ! ----------------------------------------------------------------
687           ! P2.A.1> Avec les nouvelles PDFs, calcul des grandeurs nuageuses pour
688           ! les valeurs de T et Q initiales
689           ! ----------------------------------------------------------------
690           do i=1,klon
691              if(zq(i).lt.1.e-15) then
692                 ncoreczq=ncoreczq+1
693                 zq(i)=1.e-15
694              endif
695           enddo
696
697           if (iflag_cld_th>=5) then
698
699              if (iflag_cloudth_vert<=2) then
700               call cloudth(klon,klev,k,ztv, &
701                   zq,zqta,fraca, &
702                   qcloud,ctot,zpspsk,paprs,ztla,zthl, &
703                   ratqs,zqs,t)
704              elseif (iflag_cloudth_vert>=3) then
705               call cloudth_v3(klon,klev,k,ztv, &
706                   zq,zqta,fraca, &
707                   qcloud,ctot,zpspsk,paprs,ztla,zthl, &
708                   ratqs,zqs,t)
709              endif
710              do i=1,klon
711                 rneb(i,k)=ctot(i,k)
712                 zqn(i)=qcloud(i)
713              enddo
714
715           endif
716
717           if (iflag_cld_th <= 4) then
718              lognormale = .true.
719           elseif (iflag_cld_th >= 6) then
720              ! lognormale en l'absence des thermiques
721              lognormale = fraca(:,k) < 1e-10
722           else
723              ! Dans le cas iflag_cld_th=5, on prend systématiquement la
724              ! bi-gaussienne
725              lognormale = .false.
726           end if
727
728!CR: variation de qsat avec T en presence de glace ou non
729!initialisations
730           do i=1,klon
731              DT(i) = 0.
732              n_i(i)=0
733              Tbef(i)=zt(i)
734              qlbef(i)=0.
735           enddo
736
737        ! ----------------------------------------------------------------
738        ! P2.A.2> Prise en compte du couplage entre eau condensee et T.
739        ! Calcul des grandeurs nuageuses en tenant compte de l'effet de
740        ! la condensation sur T, et donc sur qsat et sur les grandeurs nuageuses
741        ! qui en dependent. Ce changement de temperature est provisoire, et
742        ! la valeur definitive sera calcule plus tard.
743        ! Variables calculees:
744        !   rneb : nebulosite
745        !   zcond: eau condensee en moyenne dans la maille
746        ! note JLD: si on n'a pas de pdf lognormale, ce qui se passe ne me semble
747        ! pas clair, il n'y a probablement pas de prise en compte de l'effet de
748        ! T sur qsat
749        ! ----------------------------------------------------------------
750
751!Boucle iterative: ATTENTION, l'option -1 n'est plus activable ici
752           if (iflag_fisrtilp_qsat.ge.0) then
753             ! Iteration pour condensation avec variation de qsat(T)
754             ! -----------------------------------------------------
755             do iter=1,iflag_fisrtilp_qsat+1
756               
757               do i=1,klon
758!                 do while ((abs(DT(i)).gt.DDT0).or.(n_i(i).eq.0))
759                 ! !! convergence = .true. tant que l'on n'a pas converge !!
760                 ! ------------------------------
761                 convergence(i)=abs(DT(i)).gt.DDT0
762                 if ((convergence(i).or.(n_i(i).eq.0)).and.lognormale(i)) then
763                 ! si on n'a pas converge
764                 !
765                 ! P2.A.2.1> Calcul de la fraction nuageuse et de la quantite d'eau condensee
766                 ! ---------------------------------------------------------------
767                 ! Variables calculees:
768                 ! rneb : nebulosite
769                 ! zqn : eau condensee, dans le nuage (in cloud water content)
770                 ! zcond: eau condensee en moyenne dans la maille
771                 ! rhcl: humidite relative ciel-clair
772                 !
773                 Tbef(i)=Tbef(i)+DT(i) ! nouvelle temperature
774                 if (.not.ice_thermo) then   
775                    zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,RTT-Tbef(i)))
776                 else
777                    if (iflag_t_glace.eq.0) then
778                    zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,t_glace_min_old-Tbef(i)))
779                    else if (iflag_t_glace.ge.1) then
780                       if (iflag_oldbug_fisrtilp.EQ.0) then
781                          zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,t_glace_max-Tbef(i)))
782                       else
783                          !avec bug : zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,t_glace_min-Tbef(i)))
784                          zdelta = MAX(0.,SIGN(1.,t_glace_min-Tbef(i)))
785                       endif
786                    endif
787                 endif
788                 ! Calcul de rneb, qzn et zcond pour les PDF lognormales
789                 zcvm5 = R5LES*RLVTT*(1.-zdelta) + R5IES*RLSTT*zdelta
790               if (fl_cor_ebil .GT. 0) then
791                 zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)))
792               else
793                 zcvm5 = zcvm5 /RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
794               end if
795                 zqs(i) = R2ES*FOEEW(Tbef(i),zdelta)/pplay(i,k)
796                 zqs(i) = MIN(0.5,zqs(i))
797                 zcor = 1./(1.-RETV*zqs(i))
798                 zqs(i) = zqs(i)*zcor
799                 zdqs(i) = FOEDE(Tbef(i),zdelta,zcvm5,zqs(i),zcor)
800                 zpdf_sig(i)=ratqs(i,k)*zq(i)
801                 zpdf_k(i)=-sqrt(log(1.+(zpdf_sig(i)/zq(i))**2))
802                 zpdf_delta(i)=log(zq(i)/zqs(i))
803                 zpdf_a(i)=zpdf_delta(i)/(zpdf_k(i)*sqrt(2.))
804                 zpdf_b(i)=zpdf_k(i)/(2.*sqrt(2.))
805                 zpdf_e1(i)=zpdf_a(i)-zpdf_b(i)
806                 zpdf_e1(i)=sign(min(abs(zpdf_e1(i)),5.),zpdf_e1(i))
807                 zpdf_e1(i)=1.-erf(zpdf_e1(i))
808                 zpdf_e2(i)=zpdf_a(i)+zpdf_b(i)
809                 zpdf_e2(i)=sign(min(abs(zpdf_e2(i)),5.),zpdf_e2(i))
810                 zpdf_e2(i)=1.-erf(zpdf_e2(i))
811             
812                 if (zpdf_e1(i).lt.1.e-10) then
813                    rneb(i,k)=0.
814                    zqn(i)=zqs(i)
815                 else
816                    rneb(i,k)=0.5*zpdf_e1(i)
817                    zqn(i)=zq(i)*zpdf_e2(i)/zpdf_e1(i)
818                 endif
819
820                 endif !convergence
821               enddo ! boucle en i
822
823                 ! P2.A.2.2> Calcul APPROCHE de la variation de temperature DT
824                 !         due a la condensation.
825                 ! ---------------------------------------------------------------
826                 ! Variables calculees:
827                 ! DT : variation de temperature due a la condensation
828
829                 if (.not. ice_thermo) then
830                 ! --------------------------
831                 do i=1,klon
832                 if ((convergence(i).or.(n_i(i).eq.0)).and.lognormale(i)) then
833
834                 qlbef(i)=max(0.,zqn(i)-zqs(i))
835               if (fl_cor_ebil .GT. 0) then
836                 num=-Tbef(i)+zt(i)+rneb(i,k)*RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)))*qlbef(i)
837               else
838                 num=-Tbef(i)+zt(i)+rneb(i,k)*RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))*qlbef(i)
839               end if
840                 denom=1.+rneb(i,k)*zdqs(i)
841                 DT(i)=num/denom
842                 n_i(i)=n_i(i)+1
843                 endif
844                 enddo
845
846                 else ! if (.not. ice_thermo)
847                 ! --------------------------
848                 if (iflag_t_glace.ge.1) then
849                 CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1),zfice(:))
850                 endif
851
852                 do i=1,klon
853                 if ((convergence(i).or.(n_i(i).eq.0)).and.lognormale(i)) then
854                 
855                 if (iflag_t_glace.eq.0) then
856                    zfice(i) = 1.0 - (Tbef(i)-t_glace_min_old) / (RTT-t_glace_min_old)
857                    zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0)
858                    zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old
859                    dzfice(i)= exposant_glace_old * zfice(i)**(exposant_glace_old-1) &
860          &                     / (t_glace_min_old - RTT)
861                 endif
862                 
863                 if (iflag_t_glace.ge.1) then
864                 dzfice(i)= exposant_glace * zfice(i)**(exposant_glace-1) &
865          &                    / (t_glace_min - t_glace_max)
866                 endif
867               
868                 if ((zfice(i).eq.0).or.(zfice(i).eq.1)) then
869                    dzfice(i)=0.
870                 endif
871
872                 if (zfice(i).lt.1) then
873                    cste=RLVTT
874                 else
875                    cste=RLSTT
876                 endif
877
878                 qlbef(i)=max(0.,zqn(i)-zqs(i))
879               if (fl_cor_ebil .GT. 0) then
880                 num = -Tbef(i)+zt(i)+rneb(i,k)*((1-zfice(i))*RLVTT &
881           &          +zfice(i)*RLSTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)))*qlbef(i)
882                 denom = 1.+rneb(i,k)*((1-zfice(i))*RLVTT+zfice(i)*RLSTT)/cste*zdqs(i) &
883                         -(RLSTT-RLVTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)))*rneb(i,k)    &
884           &               *qlbef(i)*dzfice(i)
885               else
886                 num = -Tbef(i)+zt(i)+rneb(i,k)*((1-zfice(i))*RLVTT &
887           &         +zfice(i)*RLSTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))*qlbef(i)
888                 denom = 1.+rneb(i,k)*((1-zfice(i))*RLVTT+zfice(i)*RLSTT)/cste*zdqs(i) &
889                         -(RLSTT-RLVTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))*rneb(i,k)*qlbef(i)*dzfice(i)
890               end if
891                 DT(i)=num/denom
892                 n_i(i)=n_i(i)+1
893
894                 endif ! fin convergence
895                 enddo ! fin boucle i
896
897                 endif !ice_thermo
898
899             enddo ! iter=1,iflag_fisrtilp_qsat+1
900             ! Fin d'iteration pour condensation avec variation de qsat(T)
901             ! -----------------------------------------------------------
902           endif !  if (iflag_fisrtilp_qsat.ge.0)
903     ! ----------------------------------------------------------------
904     ! Fin de P2.A.2> la prise en compte du couplage entre eau condensee et T
905     ! ----------------------------------------------------------------
906
907        endif ! iflag_pdf
908
909!        if (iflag_fisrtilp_qsat.eq.-1) then
910!------------------------------------------
911!CR: ATTENTION option fausse mais a existe:
912! pour la re-activer, prendre iflag_fisrtilp_qsat=0 et
913! activer les lignes suivantes:
914       IF (1.eq.0) THEN
915       DO i=1,klon
916           IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) THEN
917              zqn(i) = 0.0
918              rneb(i,k) = 0.0
919              zcond(i) = 0.0
920              rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i)
921           ELSE IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) THEN
922              zqn(i) = zq(i)
923              rneb(i,k) = 1.0                 
924              zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))/(1+zdqs(i))
925              rhcl(i,k)=1.0
926           ELSE
927              zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k)/(1+zdqs(i))
928              rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i)
929           ENDIF
930       ENDDO
931       ENDIF
932!------------------------------------------
933
934!        ELSE
935        ! ----------------------------------------------------------------
936        ! P2.A.3> Calcul des valeures finales associees a la formation des nuages
937        ! Variables calculees:
938        !   rneb : nebulosite
939        !   zcond: eau condensee en moyenne dans la maille
940        !   zq : eau vapeur dans la maille
941        !   zt : temperature de la maille
942        !   rhcl: humidite relative ciel-clair
943        ! ----------------------------------------------------------------
944        !
945        ! Bornage de l'eau in-cloud (zqn) et de la fraction nuageuse (rneb)
946        ! Calcule de l'eau condensee moyenne dans la maille (zcond),
947        ! et de l'humidite relative ciel-clair (rhcl)
948        DO i=1,klon
949           IF (rneb(i,k) .LE. 0.0) THEN
950              zqn(i) = 0.0
951              rneb(i,k) = 0.0
952              zcond(i) = 0.0
953              rhcl(i,k)=zq(i)/zqs(i)
954           ELSE IF (rneb(i,k) .GE. 1.0) THEN
955              zqn(i) = zq(i)
956              rneb(i,k) = 1.0
957              zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))
958              rhcl(i,k)=1.0
959           ELSE
960              zcond(i) = MAX(0.0,zqn(i)-zqs(i))*rneb(i,k)
961              rhcl(i,k)=(zqs(i)+zq(i)-zdelq)/2./zqs(i)
962           ENDIF
963        ENDDO
964
965!        ENDIF
966
967     ELSE ! de IF (cpartiel)
968        ! -------------------------
969        ! P2.B> Nuage "tout ou rien"
970        ! -------------------------
971        ! note JLD: attention, rhcl non calcule. Ca peut avoir des consequences?
972        DO i = 1, klon
973           IF (zq(i).GT.zqs(i)) THEN
974              rneb(i,k) = 1.0
975           ELSE
976              rneb(i,k) = 0.0
977           ENDIF
978           zcond(i) = MAX(0.0,zq(i)-zqs(i))/(1.+zdqs(i))
979        ENDDO
980     ENDIF ! de IF (cpartiel)
981     !
982     ! Mise a jour vapeur d'eau
983     ! -------------------------
984     DO i = 1, klon
985        zq(i) = zq(i) - zcond(i)
986        !         zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD
987     ENDDO
988!AJ<
989     ! ------------------------------------
990     ! P2.C> Prise en compte de la Chaleur latente apres formation nuage
991     ! -------------------------------------
992     ! Variable calcule:
993     !   zt : temperature de la maille
994     !
995     IF (.NOT. ice_thermo) THEN
996        if (iflag_fisrtilp_qsat.lt.1) then
997           DO i = 1, klon
998             zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
999           ENDDO
1000        else if (iflag_fisrtilp_qsat.gt.0) then
1001           DO i= 1, klon
1002    if (fl_cor_ebil .GT. 0) then
1003             zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)+zcond(i)))
1004    else
1005             zt(i) = zt(i) + zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i)))
1006    end if
1007           ENDDO
1008        endif
1009     ELSE
1010         if (iflag_t_glace.ge.1) then
1011            CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1),zfice(:))
1012         endif
1013         if (iflag_fisrtilp_qsat.lt.1) then
1014           DO i = 1, klon
1015! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in icefrac_lsc_mod
1016!              zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, &
1017!                                     t_glace_max, exposant_glace)
1018              if (iflag_t_glace.eq.0) then
1019                    zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (RTT-t_glace_min_old)
1020                    zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0)
1021                    zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old
1022              endif
1023              zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))*zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) &
1024                       +zfice(i)*zcond(i) * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
1025           ENDDO
1026         else
1027           DO i=1, klon
1028! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in icefrac_lsc_mod
1029!              zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, &
1030!                                     t_glace_max, exposant_glace)
1031              if (iflag_t_glace.eq.0) then
1032                    zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (RTT-t_glace_min_old)
1033                    zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0)
1034                    zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old
1035              endif
1036        if (fl_cor_ebil .GT. 0) then
1037              zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))*zcond(i) &
1038           &             * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)+zcond(i))) &
1039                      +zfice(i)*zcond(i) * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)+zcond(i)))
1040        else
1041              zt(i) = zt(i) + (1.-zfice(i))*zcond(i) * RLVTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i))) &
1042                      +zfice(i)*zcond(i) * RLSTT/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i)))
1043        end if
1044           ENDDO
1045         endif
1046!         print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),'temp1'
1047       ENDIF
1048!>AJ
1049
1050     ! ----------------------------------------------------------------
1051     ! P3> Formation des precipitations
1052     ! ----------------------------------------------------------------
1053     !
1054     ! Partager l'eau condensee en precipitation et eau liquide nuageuse
1055     !
1056
1057     ! Initialisation de zoliq (eau condensee moyenne dans la maille)
1058     DO i = 1, klon
1059        IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
1060           zoliq(i) = zcond(i)
1061           zrho(i) = pplay(i,k) / zt(i) / RD
1062           zdz(i) = (paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) / (zrho(i)*RG)
1063        ENDIF
1064     ENDDO
1065!AJ<
1066     IF (.NOT. ice_thermo) THEN
1067       IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN
1068         DO i = 1, klon
1069            IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
1070               zfice(i) = 1.0 - (zt(i)-t_glace_min_old) / (273.13-t_glace_min_old)
1071               zfice(i) = MIN(MAX(zfice(i),0.0),1.0)
1072               zfice(i) = zfice(i)**exposant_glace_old
1073!              zfice(i) = zfice(i)**nexpo
1074         !!      zfice(i)=0.
1075            ENDIF
1076         ENDDO
1077       ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0)
1078         CALL icefrac_lsc(klon,zt(:),pplay(:,k)/paprs(:,1),zfice(:))
1079!         DO i = 1, klon
1080!            IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
1081! JBM: icefrac_lsc is now a function contained in icefrac_lsc_mod
1082!              zfice(i) = icefrac_lsc(zt(i), t_glace_min, &
1083!                                     t_glace_max, exposant_glace)
1084!            ENDIF
1085!         ENDDO
1086       ENDIF
1087     ENDIF
1088
1089     ! Calcul de radliq (eau condensee pour le rayonnement)
1090     ! Iteration pour realiser une moyenne de l'eau nuageuse lors de la precip
1091     ! Remarque: ce n'est donc pas l'eau restante en fin de precip mais une
1092     ! eau moyenne restante dans le nuage sur la duree du pas de temps qui est
1093     ! transmise au rayonnement;
1094     ! ----------------------------------------------------------------
1095     DO i = 1, klon
1096        IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
1097           zneb(i) = MAX(rneb(i,k), seuil_neb)
1098     !      zt(i) = zt(i)+zcond(i)*zfice(i)*RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i)) 
1099!           print*,zt(i),'fractionglace'
1100!>AJ
1101           radliq(i,k) = zoliq(i)/REAL(ninter+1)
1102        ENDIF
1103     ENDDO
1104     !
1105     DO n = 1, ninter
1106        DO i = 1, klon
1107           IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
1108              zrhol(i) = zrho(i) * zoliq(i) / zneb(i)
1109              ! Initialization of zpluie and zice:
1110              zpluie=0
1111              zice=0
1112              IF (zneb(i).EQ.seuil_neb) THEN
1113                 ztot = 0.0
1114              ELSE
1115                 !  quantite d'eau a eliminer: zchau (Sundqvist, 1978)
1116                 !  meme chose pour la glace: zfroi (Zender & Kiehl, 1997)
1117                 if (ptconv(i,k)) then
1118                    zcl   =cld_lc_con
1119                    zct   =1./cld_tau_con
1120                    zfroi    = dtime/REAL(ninter)/zdz(i)*zoliq(i) &
1121                         *fallvc(zrhol(i)) * zfice(i)
1122                 else
1123                    zcl   =cld_lc_lsc
1124                    zct   =1./cld_tau_lsc
1125                    zfroi    = dtime/REAL(ninter)/zdz(i)*zoliq(i) &
1126                         *fallvs(zrhol(i)) * zfice(i)
1127                 endif
1128                 zchau    = zct   *dtime/REAL(ninter) * zoliq(i) &
1129                      *(1.0-EXP(-(zoliq(i)/zneb(i)/zcl   )**2)) *(1.-zfice(i))
1130!AJ<
1131                 IF (.NOT. ice_thermo) THEN
1132                   ztot    = zchau + zfroi
1133                 ELSE
1134                   zpluie = MIN(MAX(zchau,0.0),zoliq(i)*(1.-zfice(i)))
1135                   zice = MIN(MAX(zfroi,0.0),zoliq(i)*zfice(i))
1136                   ztot    = zpluie    + zice
1137                 ENDIF
1138!>AJ
1139                 ztot    = MAX(ztot   ,0.0)
1140              ENDIF
1141              ztot    = MIN(ztot,zoliq(i))
1142!AJ<
1143     !         zoliqp = MAX(zoliq(i)*(1.-zfice(i))-1.*zpluie   , 0.0)
1144     !         zoliqi = MAX(zoliq(i)*zfice(i)-1.*zice   , 0.0)
1145!JLD : les 2 variables zoliqp et zoliqi crorresponent a des pseudo precip
1146!      temporaires et ne doivent pas etre calcule (alors qu'elles le sont
1147!      si iflag_bergeron <> 2
1148!      A SUPPRIMER A TERME
1149              zoliqp(i) = MAX(zoliq(i)*(1.-zfice(i))-1.*zpluie  , 0.0)
1150              zoliqi(i) = MAX(zoliq(i)*zfice(i)-1.*zice  , 0.0)
1151              zoliq(i) = MAX(zoliq(i)-ztot   , 0.0)
1152!>AJ
1153              radliq(i,k) = radliq(i,k) + zoliq(i)/REAL(ninter+1)
1154           ENDIF
1155        ENDDO  ! i = 1,klon
1156     ENDDO     ! n = 1,ninter
1157
1158     ! ----------------------------------------------------------------
1159     !
1160     IF (.NOT. ice_thermo) THEN
1161       DO i = 1, klon
1162         IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
1163           d_ql(i,k) = zoliq(i)
1164           zrfl(i) = zrfl(i)+ MAX(zcond(i)-zoliq(i),0.0) &
1165                * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime)
1166         ENDIF
1167       ENDDO
1168     ELSE
1169!
1170!CR&JYG<
1171! On prend en compte l'effet Bergeron dans les flux de precipitation :
1172! Si T < 0 C, alors les precipitations liquides sont converties en glace, ce qui
1173! provoque un accroissement de temperature DeltaT. L'effet de DeltaT sur le condensat
1174! et les precipitations est grossierement pris en compte en linearisant les equations
1175! et en approximant le processus de precipitation liquide par un processus a seuil.
1176! On fait l'hypothese que le condensat nuageux n'est pas modifié dans cette opération.
1177! Le condensat precipitant liquide est supprime (dans la limite DeltaT<273-T).
1178! Le condensat precipitant solide est augmente.
1179! La vapeur d'eau est augmentee.
1180!
1181       IF ((iflag_bergeron .EQ. 2)) THEN
1182         DO i = 1, klon
1183           IF (rneb(i,k) .GT. 0.0) THEN
1184             zqpreci(i)=(zcond(i)-zoliq(i))*zfice(i)
1185             zqprecl(i)=(zcond(i)-zoliq(i))*(1.-zfice(i))
1186           if (fl_cor_ebil .GT. 0) then
1187             zcp=RCPD*(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)+zcond(i)))
1188             coef1 = rneb(i,k)*RLSTT/zcp*zdqsdT_raw(i)
1189!            Calcul de DT si toute les precips liquides congelent
1190             DeltaT = RLMLT*zqprecl(i) / (zcp*(1.+coef1))
1191!            On ne veut pas que T devienne superieur a la temp. de congelation.
1192!            donc que Delta > RTT-zt(i
1193             DeltaT = max( min( RTT-zt(i), DeltaT) , 0. )
1194             zt(i)      = zt(i)      + DeltaT
1195!            Eau vaporisee du fait de l'augmentation de T
1196             Deltaq = rneb(i,k)*zdqsdT_raw(i)*DeltaT
1197!            on reajoute cette eau vaporise a la vapeur et on l'enleve des precips
1198             zq(i) = zq(i) +  Deltaq
1199!            Les 3 max si dessous prtotegent uniquement des erreurs d'arrondies
1200             zcond(i)   = max( zcond(i)- Deltaq, 0. )
1201!            precip liquide qui congele ou qui s'evapore
1202             Deltaqprecl = -zcp/RLMLT*(1.+coef1)*DeltaT
1203             zqprecl(i) = max( zqprecl(i) + Deltaqprecl, 0. )
1204!            bilan eau glacee
1205             zqpreci(i) = max (zqpreci(i) - Deltaqprecl - Deltaq, 0.)
1206           else ! if (fl_cor_ebil .GT. 0)
1207!            ancien calcul
1208             zcp=RCPD*(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zcond(i)))
1209             coef1 = RLMLT*zdqs(i)/RLVTT
1210             DeltaT = max( min( RTT-zt(i), RLMLT*zqprecl(i)/zcp/(1.+coef1) ) , 0.)
1211             zqpreci(i) = zqpreci(i) + zcp/RLMLT*DeltaT
1212             zqprecl(i) = max( zqprecl(i) - zcp/RLMLT*(1.+coef1)*DeltaT, 0. )
1213             zcond(i)   = max( zcond(i)   - zcp/RLVTT*zdqs(i)*DeltaT, 0. )
1214             zq(i)      = zq(i)      + zcp/RLVTT*zdqs(i)*DeltaT
1215             zt(i)      = zt(i)      + DeltaT
1216           end if ! if (fl_cor_ebil .GT. 0)
1217           ENDIF  ! rneb(i,k) .GT. 0.0
1218         ENDDO
1219         DO i = 1, klon
1220           IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
1221             d_ql(i,k) = (1-zfice(i))*zoliq(i)
1222             d_qi(i,k) = zfice(i)*zoliq(i)
1223             zrfl(i) = zrfl(i)+ zqprecl(i) &
1224                 *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime)
1225             zifl(i) = zifl(i)+ zqpreci(i) &
1226                      *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) 
1227           ENDIF                     
1228         ENDDO
1229!!
1230       ELSE  ! iflag_bergeron
1231!>CR&JYG
1232!!
1233       DO i = 1, klon
1234         IF (rneb(i,k).GT.0.0) THEN
1235!CR on prend en compte la phase glace
1236!JLD inutile car on ne passe jamais ici si .not.ice_thermo
1237!           if (.not.ice_thermo) then
1238!           d_ql(i,k) = zoliq(i)
1239!           d_qi(i,k) = 0.
1240!           else
1241           d_ql(i,k) = (1-zfice(i))*zoliq(i)
1242           d_qi(i,k) = zfice(i)*zoliq(i)
1243!           endif
1244!AJ<
1245           zrfl(i) = zrfl(i)+ MAX(zcond(i)*(1.-zfice(i))-zoliqp(i),0.0) &
1246               *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime)
1247           zifl(i) = zifl(i)+ MAX(zcond(i)*zfice(i)-zoliqi(i),0.0) &
1248                    *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime) 
1249     !      zrfl(i) = zrfl(i)+  zpluie                         &
1250     !          *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime)
1251     !      zifl(i) = zifl(i)+  zice                    &
1252     !               *(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/(RG*dtime)                                   
1253
1254!CR : on prend en compte l'effet Bergeron dans les flux de precipitation
1255           IF ((iflag_bergeron .EQ. 1) .AND. (zt(i) .LT. 273.15)) THEN
1256              zsolid = zrfl(i)
1257              zifl(i) = zifl(i)+zrfl(i)
1258              zrfl(i) = 0.
1259           if (fl_cor_ebil .GT. 0) then
1260              zt(i)=zt(i)+zsolid*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
1261                      *(RLSTT-RLVTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*(zq(i)+zmqc(i)))
1262           else
1263              zt(i)=zt(i)+zsolid*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
1264                      *(RLSTT-RLVTT)/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
1265           end if
1266           ENDIF  ! (iflag_bergeron .EQ. 1) .AND. (zt(i) .LT. 273.15)
1267!RC   
1268
1269         ENDIF ! rneb(i,k).GT.0.0
1270       ENDDO
1271
1272       ENDIF  ! iflag_bergeron .EQ. 2
1273     ENDIF  ! .NOT. ice_thermo
1274
1275!CR: la fonte est faite au debut
1276!      IF (ice_thermo) THEN
1277!       DO i = 1, klon
1278!           zmelt = ((zt(i)-273.15)/(ztfondue-273.15))**2
1279!           zmelt = MIN(MAX(zmelt,0.),1.)
1280!           zrfl(i)=zrfl(i)+zmelt*zifl(i)
1281!           zifl(i)=zifl(i)*(1.-zmelt)
1282!           print*,zt(i),'octavio1'
1283!           zt(i)=zt(i)-zifl(i)*zmelt*(RG*dtime)/(paprs(i,k)-paprs(i,k+1)) &
1284!                      *RLMLT/RCPD/(1.0+RVTMP2*zq(i))
1285!           print*,zt(i),zrfl(i),zifl(i),zmelt,'octavio2'
1286!       ENDDO
1287!     ENDIF
1288
1289       
1290     IF (.NOT. ice_thermo) THEN
1291       DO i = 1, klon
1292         IF (zt(i).LT.RTT) THEN
1293           psfl(i,k)=zrfl(i)
1294         ELSE
1295           prfl(i,k)=zrfl(i)
1296         ENDIF
1297       ENDDO
1298     ELSE
1299     ! JAM*************************************************
1300     ! Revoir partie ci-dessous: a quoi servent psfl et prfl?
1301     ! *****************************************************
1302
1303       DO i = 1, klon
1304     !   IF (zt(i).LT.RTT) THEN
1305           psfl(i,k)=zifl(i)
1306     !   ELSE
1307           prfl(i,k)=zrfl(i)
1308     !   ENDIF
1309!>AJ
1310       ENDDO
1311     ENDIF
1312     ! ----------------------------------------------------------------
1313     ! Fin de formation des precipitations
1314     ! ----------------------------------------------------------------
1315     !
1316     ! Calculer les tendances de q et de t:
1317     !
1318     DO i = 1, klon
1319        d_q(i,k) = zq(i) - q(i,k)
1320        d_t(i,k) = zt(i) - t(i,k)
1321     ENDDO
1322     !
1323     !AA--------------- Calcul du lessivage stratiforme  -------------
1324
1325     DO i = 1,klon
1326        !
1327        if(zcond(i).gt.zoliq(i)+1.e-10) then
1328         beta(i,k) = (zcond(i)-zoliq(i))/zcond(i)/dtime
1329        else
1330         beta(i,k) = 0.
1331        endif
1332        zprec_cond(i) = MAX(zcond(i)-zoliq(i),0.0) &
1333             * (paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG
1334        IF (rneb(i,k).GT.0.0.and.zprec_cond(i).gt.0.) THEN
1335           !AA lessivage nucleation LMD5 dans la couche elle-meme
1336          IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN
1337           if (t(i,k) .GE. t_glace_min_old) THEN
1338              zalpha_tr = a_tr_sca(3)
1339           else
1340              zalpha_tr = a_tr_sca(4)
1341           endif
1342          ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0)
1343           if (t(i,k) .GE. t_glace_min) THEN
1344              zalpha_tr = a_tr_sca(3)
1345           else
1346              zalpha_tr = a_tr_sca(4)
1347           endif
1348          ENDIF
1349           zfrac_lessi = 1. - EXP(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i))
1350           pfrac_nucl(i,k)=pfrac_nucl(i,k)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi)
1351           frac_nucl(i,k)= 1.-zneb(i)*zfrac_lessi
1352           !
1353           ! nucleation avec un facteur -1 au lieu de -0.5
1354           zfrac_lessi = 1. - EXP(-zprec_cond(i)/zneb(i))
1355           pfrac_1nucl(i,k)=pfrac_1nucl(i,k)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi)
1356        ENDIF
1357        !
1358     ENDDO      ! boucle sur i
1359     !
1360     !AA Lessivage par impaction dans les couches en-dessous
1361     DO kk = k-1, 1, -1
1362        DO i = 1, klon
1363           IF (rneb(i,k).GT.0.0.and.zprec_cond(i).gt.0.) THEN
1364             IF (iflag_t_glace.EQ.0) THEN
1365              if (t(i,kk) .GE. t_glace_min_old) THEN
1366                 zalpha_tr = a_tr_sca(1)
1367              else
1368                 zalpha_tr = a_tr_sca(2)
1369              endif
1370             ELSE ! of IF (iflag_t_glace.EQ.0)
1371              if (t(i,kk) .GE. t_glace_min) THEN
1372                 zalpha_tr = a_tr_sca(1)
1373              else
1374                 zalpha_tr = a_tr_sca(2)
1375              endif
1376             ENDIF
1377              zfrac_lessi = 1. - EXP(zalpha_tr*zprec_cond(i)/zneb(i))
1378              pfrac_impa(i,kk)=pfrac_impa(i,kk)*(1.-zneb(i)*zfrac_lessi)
1379              frac_impa(i,kk)= 1.-zneb(i)*zfrac_lessi
1380           ENDIF
1381        ENDDO
1382     ENDDO
1383     !
1384     !AA===============================================================
1385     !                     FIN DE LA BOUCLE VERTICALE 
1386  end DO
1387  !
1388  !AA==================================================================
1389  !
1390  ! Pluie ou neige au sol selon la temperature de la 1ere couche
1391  !
1392!CR: si la thermo de la glace est active, on calcule zifl directement
1393  IF (.NOT.ice_thermo) THEN
1394  DO i = 1, klon
1395     IF ((t(i,1)+d_t(i,1)) .LT. RTT) THEN
1396!AJ<
1397!        snow(i) = zrfl(i)
1398        snow(i) = zrfl(i)+zifl(i)
1399!>AJ
1400        zlh_solid(i) = RLSTT-RLVTT
1401     ELSE
1402        rain(i) = zrfl(i)
1403        zlh_solid(i) = 0.
1404     ENDIF
1405  ENDDO
1406
1407  ELSE
1408     DO i = 1, klon
1409        snow(i) = zifl(i)
1410        rain(i) = zrfl(i)
1411     ENDDO
1412   
1413   ENDIF
1414  !
1415  ! For energy conservation : when snow is present, the solification
1416  ! latent heat is considered.
1417!CR: si thermo de la glace, neige deja prise en compte
1418  IF (.not.ice_thermo) THEN
1419  DO k = 1, klev
1420     DO i = 1, klon
1421        zcpair=RCPD*(1.0+RVTMP2*(q(i,k)+d_q(i,k)))
1422        zmair(i)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/RG
1423        zm_solid = (prfl(i,k)-prfl(i,k+1)+psfl(i,k)-psfl(i,k+1))*dtime
1424        d_t(i,k) = d_t(i,k) + zlh_solid(i) *zm_solid / (zcpair*zmair(i))
1425     END DO
1426  END DO
1427  ENDIF
1428  !
1429
1430  if (ncoreczq>0) then
1431     WRITE(lunout,*)'WARNING : ZQ dans fisrtilp ',ncoreczq,' val < 1.e-15.'
1432  endif
1433
1434END SUBROUTINE fisrtilp
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.