source: LMDZ5/branches/testing/libf/phylmd/cv3_routines.F90 @ 2056

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    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: 123.9 KB
Line 
1
2! $Id: cv3_routines.F90 2056 2014-06-11 13:46:46Z fairhead $
3
4
5
6SUBROUTINE cv3_param(nd, delt)
7  IMPLICIT NONE
8
9!------------------------------------------------------------
10!Set parameters for convectL for iflag_con = 3
11!------------------------------------------------------------
12
13
14!***  PBCRIT IS THE CRITICAL CLOUD DEPTH (MB) BENEATH WHICH THE ***
15!***      PRECIPITATION EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE ZERO     ***
16!***  PTCRIT IS THE CLOUD DEPTH (MB) ABOVE WHICH THE PRECIP. ***
17!***            EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE UNITY            ***
18!***  SIGD IS THE FRACTIONAL AREA COVERED BY UNSATURATED DNDRAFT  ***
19!***  SPFAC IS THE FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE ***
20!***                        OF CLOUD                         ***
21
22![TAU: CHARACTERISTIC TIMESCALE USED TO COMPUTE ALPHA & BETA]
23!***    ALPHA AND BETA ARE PARAMETERS THAT CONTROL THE RATE OF ***
24!***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
25!***    (THEIR STANDARD VALUES ARE 1.0 AND 0.96, RESPECTIVELY) ***
26!***           (BETA MUST BE LESS THAN OR EQUAL TO 1)        ***
27
28!***    DTCRIT IS THE CRITICAL BUOYANCY (K) USED TO ADJUST THE ***
29!***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
30!***                     IT MUST BE LESS THAN 0              ***
31
32  include "cv3param.h"
33  include "conema3.h"
34
35  INTEGER nd
36  REAL delt ! timestep (seconds)
37
38
39  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_param'
40  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
41
42  LOGICAL, SAVE :: first = .TRUE.
43!$OMP THREADPRIVATE(first)
44
45!glb  noff: integer limit for convection (nd-noff)
46! minorig: First level of convection
47
48! -- limit levels for convection:
49
50  noff = 1
51  minorig = 1
52  nl = nd - noff
53  nlp = nl + 1
54  nlm = nl - 1
55
56  IF (first) THEN
57
58! -- "microphysical" parameters:
59    sigdz = 0.01
60    spfac = 0.15
61    pbcrit = 150.0
62    ptcrit = 500.0
63! IM beg: ajout fis. reglage ep
64    flag_epkeorig = 1
65    elcrit = 0.0003
66    tlcrit = -55.0
67! IM lu dans physiq.def via conf_phys.F90     epmax  = 0.993
68
69    omtrain = 45.0 ! used also for snow (no disctinction rain/snow)
70
71! -- misc:
72
73    dtovsh = -0.2 ! dT for overshoot
74    dpbase = -40. ! definition cloud base (400m above LCL)
75! cc      dttrig = 5.   ! (loose) condition for triggering
76    dttrig = 10. ! (loose) condition for triggering
77    flag_wb = 1
78    wbmax = 6. ! (m/s) adiab updraught speed at LFC (used in cv3p1_closure)
79
80! -- rate of approach to quasi-equilibrium:
81
82    dtcrit = -2.0
83    tau = 8000.
84
85! -- interface cloud parameterization:
86
87    delta = 0.01 ! cld
88
89! -- interface with boundary-layer (gust factor): (sb)
90
91    betad = 10.0 ! original value (from convect 4.3)
92
93    OPEN (99, FILE='conv_param.data', STATUS='old', FORM='formatted', ERR=9999)
94    READ (99, *, END=9998) dpbase
95    READ (99, *, END=9998) pbcrit
96    READ (99, *, END=9998) ptcrit
97    READ (99, *, END=9998) sigdz
98    READ (99, *, END=9998) spfac
99    READ (99, *, END=9998) tau
100    READ (99, *, END=9998) flag_wb
101    READ (99, *, END=9998) wbmax
1029998 CONTINUE
103    CLOSE (99)
1049999 CONTINUE
105    WRITE (*, *) 'dpbase=', dpbase
106    WRITE (*, *) 'pbcrit=', pbcrit
107    WRITE (*, *) 'ptcrit=', ptcrit
108    WRITE (*, *) 'sigdz=', sigdz
109    WRITE (*, *) 'spfac=', spfac
110    WRITE (*, *) 'tau=', tau
111    WRITE (*, *) 'flag_wb =', flag_wb
112    WRITE (*, *) 'wbmax =', wbmax
113
114! IM Lecture du fichier ep_param.data
115    OPEN (79, FILE='ep_param.data', STATUS='old', FORM='formatted', ERR=7999)
116    READ (79, *, END=7998) flag_epkeorig
117    READ (79, *, END=7998) elcrit
118    READ (79, *, END=7998) tlcrit
1197998 CONTINUE
120    CLOSE (79)
1217999 CONTINUE
122    WRITE (*, *) 'flag_epKEorig', flag_epkeorig
123    WRITE (*, *) 'elcrit=', elcrit
124    WRITE (*, *) 'tlcrit=', tlcrit
125! IM end: ajout fis. reglage ep
126
127    first = .FALSE.
128
129  END IF ! (first)
130
131! print*,'tau=',tau
132  beta = 1.0 - delt/tau
133  alpha1 = 1.5E-3
134!JYG    Correction bug alpha
135  alpha1 = alpha1*1.5
136  alpha = alpha1*delt/tau
137!JYG    Bug
138! cc increase alpha to compensate W decrease:
139! c      alpha  = alpha*1.5
140
141  RETURN
142END SUBROUTINE cv3_param
143
144SUBROUTINE cv3_prelim(len, nd, ndp1, t, q, p, ph, &
145                      lv, lf, cpn, tv, gz, h, hm, th)
146  IMPLICIT NONE
147
148! =====================================================================
149! --- CALCULATE ARRAYS OF GEOPOTENTIAL, HEAT CAPACITY & STATIC ENERGY
150! "ori": from convect4.3 (vectorized)
151! "convect3": to be exactly consistent with convect3
152! =====================================================================
153
154! inputs:
155  INTEGER len, nd, ndp1
156  REAL t(len, nd), q(len, nd), p(len, nd), ph(len, ndp1)
157
158! outputs:
159  REAL lv(len, nd), lf(len, nd), cpn(len, nd), tv(len, nd)
160  REAL gz(len, nd), h(len, nd), hm(len, nd)
161  REAL th(len, nd)
162
163! local variables:
164  INTEGER k, i
165  REAL rdcp
166  REAL tvx, tvy ! convect3
167  REAL cpx(len, nd)
168
169  include "cvthermo.h"
170  include "cv3param.h"
171
172
173! ori      do 110 k=1,nlp
174! abderr     do 110 k=1,nl ! convect3
175  DO k = 1, nlp
176
177    DO i = 1, len
178! debug          lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
179      lv(i, k) = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
180      lf(i, k) = lf0 - clmci*(t(i,k)-273.15)
181      cpn(i, k) = cpd*(1.0-q(i,k)) + cpv*q(i, k)
182      cpx(i, k) = cpd*(1.0-q(i,k)) + cl*q(i, k)
183! ori          tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)*epsim1)
184      tv(i, k) = t(i, k)*(1.0+q(i,k)/eps-q(i,k))
185      rdcp = (rrd*(1.-q(i,k))+q(i,k)*rrv)/cpn(i, k)
186      th(i, k) = t(i, k)*(1000.0/p(i,k))**rdcp
187    END DO
188  END DO
189
190! gz = phi at the full levels (same as p).
191
192  DO i = 1, len
193    gz(i, 1) = 0.0
194  END DO
195! ori      do 140 k=2,nlp
196  DO k = 2, nl ! convect3
197    DO i = 1, len
198      tvx = t(i, k)*(1.+q(i,k)/eps-q(i,k))         !convect3
199      tvy = t(i, k-1)*(1.+q(i,k-1)/eps-q(i,k-1))   !convect3
200      gz(i, k) = gz(i, k-1) + 0.5*rrd*(tvx+tvy)* & !convect3
201                 (p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i, k)        !convect3
202
203! c        print *,' gz(',k,')',gz(i,k),' tvx',tvx,' tvy ',tvy
204
205! ori         gz(i,k)=gz(i,k-1)+hrd*(tv(i,k-1)+tv(i,k))
206! ori    &         *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)
207    END DO
208  END DO
209
210! h  = phi + cpT (dry static energy).
211! hm = phi + cp(T-Tbase)+Lq
212
213! ori      do 170 k=1,nlp
214  DO k = 1, nl ! convect3
215    DO i = 1, len
216      h(i, k) = gz(i, k) + cpn(i, k)*t(i, k)
217      hm(i, k) = gz(i, k) + cpx(i, k)*(t(i,k)-t(i,1)) + lv(i, k)*q(i, k)
218    END DO
219  END DO
220
221  RETURN
222END SUBROUTINE cv3_prelim
223
224SUBROUTINE cv3_feed(len, nd, ok_conserv_q, &
225                    t, q, u, v, p, ph, hm, gz, &
226                    p1feed, p2feed, wght, &
227                    wghti, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, &
228                    cpnk, hnk, nk, icb, icbmax, iflag, gznk, plcl)
229  IMPLICIT NONE
230
231! ================================================================
232! Purpose: CONVECTIVE FEED
233
234! Main differences with cv_feed:
235! - ph added in input
236! - here, nk(i)=minorig
237! - icb defined differently (plcl compared with ph instead of p)
238
239! Main differences with convect3:
240! - we do not compute dplcldt and dplcldr of CLIFT anymore
241! - values iflag different (but tests identical)
242! - A,B explicitely defined (!...)
243! ================================================================
244
245  include "cv3param.h"
246  include "cvthermo.h"
247
248!inputs:
249  INTEGER len, nd
250  LOGICAL ok_conserv_q
251  REAL t(len, nd), q(len, nd), p(len, nd)
252  REAL u(len, nd), v(len, nd)
253  REAL hm(len, nd), gz(len, nd)
254  REAL ph(len, nd+1)
255  REAL p1feed(len)
256! ,  wght(len)
257  REAL wght(nd)
258!input-output
259  REAL p2feed(len)
260!outputs:
261  INTEGER iflag(len), nk(len), icb(len), icbmax
262!   real   wghti(len)
263  REAL wghti(len, nd)
264  REAL tnk(len), thnk(len), qnk(len), qsnk(len)
265  REAL unk(len), vnk(len)
266  REAL cpnk(len), hnk(len), gznk(len)
267  REAL plcl(len)
268
269!local variables:
270  INTEGER i, k, iter, niter
271  INTEGER ihmin(len)
272  REAL work(len)
273  REAL pup(len), plo(len), pfeed(len)
274  REAL plclup(len), plcllo(len), plclfeed(len)
275  REAL pfeedmin(len)
276  REAL posit(len)
277  LOGICAL nocond(len)
278
279!jyg20140217<
280  INTEGER iostat
281  LOGICAL, SAVE :: first
282  LOGICAL, SAVE :: ok_new_feed
283  REAL, SAVE :: dp_lcl_feed
284!$OMP THREADPRIVATE (first,ok_new_feed,dp_lcl_feed)
285  DATA first/.TRUE./
286  DATA dp_lcl_feed/2./
287
288  IF (first) THEN
289!$OMP MASTER
290    ok_new_feed = ok_conserv_q
291    OPEN (98, FILE='cv3feed_param.data', STATUS='old', FORM='formatted', IOSTAT=iostat)
292    IF (iostat==0) THEN
293      READ (98, *, END=998) ok_new_feed
294998   CONTINUE
295      CLOSE (98)
296    END IF
297    PRINT *, ' ok_new_feed: ', ok_new_feed
298    first = .FALSE.
299!$OMP END MASTER
300  END IF
301!jyg>
302! -------------------------------------------------------------------
303! --- Origin level of ascending parcels for convect3:
304! -------------------------------------------------------------------
305
306  DO i = 1, len
307    nk(i) = minorig
308    gznk(i) = gz(i, nk(i))
309  END DO
310
311! -------------------------------------------------------------------
312! --- Adjust feeding layer thickness so that lifting up to the top of
313! --- the feeding layer does not induce condensation (i.e. so that
314! --- plcl < p2feed).
315! --- Method : iterative secant method.
316! -------------------------------------------------------------------
317
318! 1- First bracketing of the solution : ph(nk+1), p2feed
319
320! 1.a- LCL associated with p2feed
321  DO i = 1, len
322    pup(i) = p2feed(i)
323  END DO
324  CALL cv3_vertmix(len, nd, iflag, p1feed, pup, p, ph, &
325                   t, q, u, v, wght, &
326                   wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclup)
327! 1.b- LCL associated with ph(nk+1)
328  DO i = 1, len
329    plo(i) = ph(i, nk(i)+1)
330  END DO
331  CALL cv3_vertmix(len, nd, iflag, p1feed, plo, p, ph, &
332                   t, q, u, v, wght, &
333                   wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plcllo)
334! 2- Iterations
335  niter = 5
336  DO iter = 1, niter
337    DO i = 1, len
338      plcllo(i) = min(plo(i), plcllo(i))
339      plclup(i) = max(pup(i), plclup(i))
340      nocond(i) = plclup(i) <= pup(i)
341    END DO
342    DO i = 1, len
343      IF (nocond(i)) THEN
344        pfeed(i) = pup(i)
345      ELSE
346!JYG20140217<
347        IF (ok_new_feed) THEN
348          pfeed(i) = (pup(i)*(plo(i)-plcllo(i)-dp_lcl_feed)+  &
349                      plo(i)*(plclup(i)-pup(i)+dp_lcl_feed))/ &
350                     (plo(i)-plcllo(i)+plclup(i)-pup(i))
351        ELSE
352          pfeed(i) = (pup(i)*(plo(i)-plcllo(i))+  &
353                      plo(i)*(plclup(i)-pup(i)))/ &
354                     (plo(i)-plcllo(i)+plclup(i)-pup(i))
355        END IF
356!JYG>
357      END IF
358    END DO
359!jyg20140217<
360! For the last iteration, make sure that the top of the feeding layer
361! and LCL are not in the same layer:
362    IF (ok_new_feed) THEN
363      IF (iter==niter) THEN
364        DO k = minorig, nd
365          DO i = 1, len
366            IF (ph(i,k)>=plclfeed(i)) pfeedmin(i) = ph(i, k)
367          END DO
368        END DO
369        DO i = 1, len
370          pfeed(i) = max(pfeedmin(i), pfeed(i))
371        END DO
372      END IF
373    END IF
374!jyg>
375
376    CALL cv3_vertmix(len, nd, iflag, p1feed, pfeed, p, ph, &
377                   t, q, u, v, wght, &
378                   wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclfeed)
379!jyg20140217<
380    IF (ok_new_feed) THEN
381      DO i = 1, len
382        posit(i) = (sign(1.,plclfeed(i)-pfeed(i)+dp_lcl_feed)+1.)*0.5
383        IF (plclfeed(i)-pfeed(i)+dp_lcl_feed==0.) posit(i) = 1.
384      END DO
385    ELSE
386      DO i = 1, len
387        posit(i) = (sign(1.,plclfeed(i)-pfeed(i))+1.)*0.5
388        IF (plclfeed(i)==pfeed(i)) posit(i) = 1.
389      END DO
390    END IF
391!jyg>
392    DO i = 1, len
393! - posit = 1 when lcl is below top of feeding layer (plclfeed>pfeed)
394! -               => pup=pfeed
395! - posit = 0 when lcl is above top of feeding layer (plclfeed<pfeed)
396! -               => plo=pfeed
397      pup(i) = posit(i)*pfeed(i) + (1.-posit(i))*pup(i)
398      plo(i) = (1.-posit(i))*pfeed(i) + posit(i)*plo(i)
399      plclup(i) = posit(i)*plclfeed(i) + (1.-posit(i))*plclup(i)
400      plcllo(i) = (1.-posit(i))*plclfeed(i) + posit(i)*plcllo(i)
401    END DO
402  END DO !  iter
403  DO i = 1, len
404    p2feed(i) = pfeed(i)
405    plcl(i) = plclfeed(i)
406  END DO
407
408  DO i = 1, len
409    cpnk(i) = cpd*(1.0-qnk(i)) + cpv*qnk(i)
410    hnk(i) = gz(i, 1) + cpnk(i)*tnk(i)
411  END DO
412
413! -------------------------------------------------------------------
414! --- Check whether parcel level temperature and specific humidity
415! --- are reasonable
416! -------------------------------------------------------------------
417  DO i = 1, len
418    IF (((tnk(i)<250.0) .OR. (qnk(i)<=0.0)) .AND. (iflag(i)==0)) iflag(i) = 7
419  END DO
420
421! -------------------------------------------------------------------
422! --- Calculate first level above lcl (=icb)
423! -------------------------------------------------------------------
424
425!@      do 270 i=1,len
426!@       icb(i)=nlm
427!@ 270  continue
428!@c
429!@      do 290 k=minorig,nl
430!@        do 280 i=1,len
431!@          if((k.ge.(nk(i)+1)).and.(p(i,k).lt.plcl(i)))
432!@     &    icb(i)=min(icb(i),k)
433!@ 280    continue
434!@ 290  continue
435!@c
436!@      do 300 i=1,len
437!@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
438!@ 300  continue
439
440  DO i = 1, len
441    icb(i) = nlm
442  END DO
443
444! la modification consiste a comparer plcl a ph et non a p:
445! icb est defini par :  ph(icb)<plcl<ph(icb-1)
446!@      do 290 k=minorig,nl
447  DO k = 3, nl - 1 ! modif pour que icb soit sup/egal a 2
448    DO i = 1, len
449      IF (ph(i,k)<plcl(i)) icb(i) = min(icb(i), k)
450    END DO
451  END DO
452
453
454! print*,'icb dans cv3_feed '
455! write(*,'(64i2)') icb(2:len-1)
456! call dump2d(64,43,'plcl dans cv3_feed ',plcl(2:len-1))
457
458  DO i = 1, len
459!@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
460    IF ((icb(i)==nlm) .AND. (iflag(i)==0)) iflag(i) = 9
461  END DO
462
463  DO i = 1, len
464    icb(i) = icb(i) - 1 ! icb sup ou egal a 2
465  END DO
466
467! Compute icbmax.
468
469  icbmax = 2
470  DO i = 1, len
471!!        icbmax=max(icbmax,icb(i))
472    IF (iflag(i)<7) icbmax = max(icbmax, icb(i))     ! sb Jun7th02
473  END DO
474
475  RETURN
476END SUBROUTINE cv3_feed
477
478SUBROUTINE cv3_undilute1(len, nd, t, qs, gz, plcl, p, icb, tnk, qnk, gznk, &
479                         tp, tvp, clw, icbs)
480  IMPLICIT NONE
481
482! ----------------------------------------------------------------
483! Equivalent de TLIFT entre NK et ICB+1 inclus
484
485! Differences with convect4:
486!    - specify plcl in input
487!    - icbs is the first level above LCL (may differ from icb)
488!    - in the iterations, used x(icbs) instead x(icb)
489!    - many minor differences in the iterations
490!    - tvp is computed in only one time
491!    - icbs: first level above Plcl (IMIN de TLIFT) in output
492!    - if icbs=icb, compute also tp(icb+1),tvp(icb+1) & clw(icb+1)
493! ----------------------------------------------------------------
494
495  include "cvthermo.h"
496  include "cv3param.h"
497
498! inputs:
499  INTEGER len, nd
500  INTEGER icb(len)
501  REAL t(len, nd), qs(len, nd), gz(len, nd)
502  REAL tnk(len), qnk(len), gznk(len)
503  REAL p(len, nd)
504  REAL plcl(len) ! convect3
505
506! outputs:
507  REAL tp(len, nd), tvp(len, nd), clw(len, nd)
508
509! local variables:
510  INTEGER i, k
511  INTEGER icb1(len), icbs(len), icbsmax2 ! convect3
512  REAL tg, qg, alv, s, ahg, tc, denom, es, rg
513  REAL ah0(len), cpp(len)
514  REAL ticb(len), gzicb(len)
515  REAL qsicb(len) ! convect3
516  REAL cpinv(len) ! convect3
517
518! -------------------------------------------------------------------
519! --- Calculates the lifted parcel virtual temperature at nk,
520! --- the actual temperature, and the adiabatic
521! --- liquid water content. The procedure is to solve the equation.
522!     cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
523! -------------------------------------------------------------------
524
525
526! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
527
528  DO i = 1, len
529    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i) + qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
530    cpp(i) = cpd*(1.-qnk(i)) + qnk(i)*cpv
531    cpinv(i) = 1./cpp(i)
532  END DO
533
534! ***   Calculate lifted parcel quantities below cloud base   ***
535
536  DO i = 1, len                                           !convect3
537    icb1(i) = max(icb(i), 2)                              !convect3
538    icb1(i) = min(icb(i), nl)                             !convect3
539! if icb is below LCL, start loop at ICB+1:
540! (icbs est le premier niveau au-dessus du LCL)
541    icbs(i) = icb1(i)                                     !convect3
542    IF (plcl(i)<p(i,icb1(i))) THEN
543      icbs(i) = min(icbs(i)+1, nl)                        !convect3
544    END IF
545  END DO                                                  !convect3
546
547  DO i = 1, len !convect3
548    ticb(i) = t(i, icbs(i))                               !convect3
549    gzicb(i) = gz(i, icbs(i))                             !convect3
550    qsicb(i) = qs(i, icbs(i))                             !convect3
551  END DO !convect3
552
553
554! Re-compute icbsmax (icbsmax2):                          !convect3
555!                                                         !convect3
556  icbsmax2 = 2                                            !convect3
557  DO i = 1, len                                           !convect3
558    icbsmax2 = max(icbsmax2, icbs(i))                     !convect3
559  END DO                                                  !convect3
560
561! initialization outputs:
562
563  DO k = 1, icbsmax2                                      ! convect3
564    DO i = 1, len                                         ! convect3
565      tp(i, k) = 0.0                                      ! convect3
566      tvp(i, k) = 0.0                                     ! convect3
567      clw(i, k) = 0.0                                     ! convect3
568    END DO                                                ! convect3
569  END DO                                                  ! convect3
570
571! tp and tvp below cloud base:
572
573  DO k = minorig, icbsmax2 - 1
574    DO i = 1, len
575      tp(i, k) = tnk(i) - (gz(i,k)-gznk(i))*cpinv(i)
576      tvp(i, k) = tp(i, k)*(1.+qnk(i)/eps-qnk(i))        !whole thing (convect3)
577    END DO
578  END DO
579
580! ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
581
582  DO i = 1, len
583    tg = ticb(i)
584! ori         qg=qs(i,icb(i))
585    qg = qsicb(i) ! convect3
586! debug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
587    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
588
589! First iteration.
590
591! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
592    s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + &                   ! convect3
593        alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))                  ! convect3
594    s = 1./s
595! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
596    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i) ! convect3
597    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
598! ori          tg=max(tg,35.0)
599! debug          tc=tg-t0
600    tc = tg - 273.15
601    denom = 243.5 + tc
602    denom = max(denom, 1.0) ! convect3
603! ori          if(tc.ge.0.0)then
604    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
605! ori          else
606! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
607! ori          endif
608! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
609    qg = eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
610
611! Second iteration.
612
613
614! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
615! ori          s=1./s
616! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
617    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i) ! convect3
618    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
619! ori          tg=max(tg,35.0)
620! debug          tc=tg-t0
621    tc = tg - 273.15
622    denom = 243.5 + tc
623    denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
624! ori          if(tc.ge.0.0)then
625    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
626! ori          else
627! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
628! ori          end if
629! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
630    qg = eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
631
632    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
633
634! ori c approximation here:
635! ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
636! ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
637
638! convect3: no approximation:
639    tp(i, icbs(i)) = (ah0(i)-gz(i,icbs(i))-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
640
641! ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
642! ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
643    clw(i, icbs(i)) = qnk(i) - qg
644    clw(i, icbs(i)) = max(0.0, clw(i,icbs(i)))
645
646    rg = qg/(1.-qnk(i))
647! ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
648! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
649    tvp(i, icbs(i)) = tp(i, icbs(i))*(1.+qg/eps-qnk(i))   !whole thing
650
651  END DO
652
653! ori      do 380 k=minorig,icbsmax2
654! ori       do 370 i=1,len
655! ori         tvp(i,k)=tvp(i,k)-tp(i,k)*qnk(i)
656! ori 370   continue
657! ori 380  continue
658
659
660! -- The following is only for convect3:
661
662! * icbs is the first level above the LCL:
663! if plcl<p(icb), then icbs=icb+1
664! if plcl>p(icb), then icbs=icb
665
666! * the routine above computes tvp from minorig to icbs (included).
667
668! * to compute buoybase (in cv3_trigger.F), both tvp(icb) and tvp(icb+1)
669! must be known. This is the case if icbs=icb+1, but not if icbs=icb.
670
671! * therefore, in the case icbs=icb, we compute tvp at level icb+1
672! (tvp at other levels will be computed in cv3_undilute2.F)
673
674
675  DO i = 1, len
676    ticb(i) = t(i, icb(i)+1)
677    gzicb(i) = gz(i, icb(i)+1)
678    qsicb(i) = qs(i, icb(i)+1)
679  END DO
680
681  DO i = 1, len
682    tg = ticb(i)
683    qg = qsicb(i) ! convect3
684! debug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
685    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
686
687! First iteration.
688
689! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
690    s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) &                         ! convect3
691      +alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))                       ! convect3
692    s = 1./s
693! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
694    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i)     ! convect3
695    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
696! ori          tg=max(tg,35.0)
697! debug          tc=tg-t0
698    tc = tg - 273.15
699    denom = 243.5 + tc
700    denom = max(denom, 1.0)                                   ! convect3
701! ori          if(tc.ge.0.0)then
702    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
703! ori          else
704! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
705! ori          endif
706! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
707    qg = eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
708
709! Second iteration.
710
711
712! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
713! ori          s=1./s
714! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
715    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i)     ! convect3
716    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
717! ori          tg=max(tg,35.0)
718! debug          tc=tg-t0
719    tc = tg - 273.15
720    denom = 243.5 + tc
721    denom = max(denom, 1.0)                                   ! convect3
722! ori          if(tc.ge.0.0)then
723    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
724! ori          else
725! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
726! ori          end if
727! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
728    qg = eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
729
730    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
731
732! ori c approximation here:
733! ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
734! ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
735
736! convect3: no approximation:
737    tp(i, icb(i)+1) = (ah0(i)-gz(i,icb(i)+1)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
738
739! ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
740! ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
741    clw(i, icb(i)+1) = qnk(i) - qg
742    clw(i, icb(i)+1) = max(0.0, clw(i,icb(i)+1))
743
744    rg = qg/(1.-qnk(i))
745! ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
746! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
747    tvp(i, icb(i)+1) = tp(i, icb(i)+1)*(1.+qg/eps-qnk(i))     !whole thing
748
749  END DO
750
751  RETURN
752END SUBROUTINE cv3_undilute1
753
754SUBROUTINE cv3_trigger(len, nd, icb, plcl, p, th, tv, tvp, thnk, &
755                       pbase, buoybase, iflag, sig, w0)
756  IMPLICIT NONE
757
758! -------------------------------------------------------------------
759! --- TRIGGERING
760
761! - computes the cloud base
762! - triggering (crude in this version)
763! - relaxation of sig and w0 when no convection
764
765! Caution1: if no convection, we set iflag=4
766! (it used to be 0 in convect3)
767
768! Caution2: at this stage, tvp (and thus buoy) are know up
769! through icb only!
770! -> the buoyancy below cloud base not (yet) set to the cloud base buoyancy
771! -------------------------------------------------------------------
772
773  include "cv3param.h"
774
775! input:
776  INTEGER len, nd
777  INTEGER icb(len)
778  REAL plcl(len), p(len, nd)
779  REAL th(len, nd), tv(len, nd), tvp(len, nd)
780  REAL thnk(len)
781
782! output:
783  REAL pbase(len), buoybase(len)
784
785! input AND output:
786  INTEGER iflag(len)
787  REAL sig(len, nd), w0(len, nd)
788
789! local variables:
790  INTEGER i, k
791  REAL tvpbase, tvbase, tdif, ath, ath1
792
793
794! ***   set cloud base buoyancy at (plcl+dpbase) level buoyancy
795
796  DO i = 1, len
797    pbase(i) = plcl(i) + dpbase
798    tvpbase = tvp(i, icb(i))  *(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))/(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1)) + &
799              tvp(i, icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))  /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
800    tvbase = tv(i, icb(i))  *(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))/(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1)) + &
801             tv(i, icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))  /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
802    buoybase(i) = tvpbase - tvbase
803  END DO
804
805
806! ***   make sure that column is dry adiabatic between the surface  ***
807! ***    and cloud base, and that lifted air is positively buoyant  ***
808! ***                         at cloud base                         ***
809! ***       if not, return to calling program after resetting       ***
810! ***                        sig(i) and w0(i)                       ***
811
812
813! oct3      do 200 i=1,len
814! oct3
815! oct3       tdif = buoybase(i)
816! oct3       ath1 = th(i,1)
817! oct3       ath  = th(i,icb(i)-1) - dttrig
818! oct3
819! oct3       if (tdif.lt.dtcrit .or. ath.gt.ath1) then
820! oct3         do 60 k=1,nl
821! oct3            sig(i,k) = beta*sig(i,k) - 2.*alpha*tdif*tdif
822! oct3            sig(i,k) = AMAX1(sig(i,k),0.0)
823! oct3            w0(i,k)  = beta*w0(i,k)
824! oct3   60    continue
825! oct3         iflag(i)=4 ! pour version vectorisee
826! oct3c convect3         iflag(i)=0
827! oct3cccc         return
828! oct3       endif
829! oct3
830! oct3200   continue
831
832! -- oct3: on reecrit la boucle 200 (pour la vectorisation)
833
834  DO k = 1, nl
835    DO i = 1, len
836
837      tdif = buoybase(i)
838      ath1 = thnk(i)
839      ath = th(i, icb(i)-1) - dttrig
840
841      IF (tdif<dtcrit .OR. ath>ath1) THEN
842        sig(i, k) = beta*sig(i, k) - 2.*alpha*tdif*tdif
843        sig(i, k) = amax1(sig(i,k), 0.0)
844        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
845        iflag(i) = 4 ! pour version vectorisee
846! convect3         iflag(i)=0
847      END IF
848
849    END DO
850  END DO
851
852! fin oct3 --
853
854  RETURN
855END SUBROUTINE cv3_trigger
856
857SUBROUTINE cv3_compress(len, nloc, ncum, nd, ntra, &
858                        iflag1, nk1, icb1, icbs1, &
859                        plcl1, tnk1, qnk1, gznk1, pbase1, buoybase1, &
860                        t1, q1, qs1, u1, v1, gz1, th1, &
861                        tra1, &
862                        h1, lv1, cpn1, p1, ph1, tv1, tp1, tvp1, clw1, &
863                        sig1, w01, &
864                        iflag, nk, icb, icbs, &
865                        plcl, tnk, qnk, gznk, pbase, buoybase, &
866                        t, q, qs, u, v, gz, th, &
867                        tra, &
868                        h, lv, cpn, p, ph, tv, tp, tvp, clw, &
869                        sig, w0)
870  IMPLICIT NONE
871
872  include "cv3param.h"
873  include 'iniprint.h'
874
875!inputs:
876  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
877  INTEGER iflag1(len), nk1(len), icb1(len), icbs1(len)
878  REAL plcl1(len), tnk1(len), qnk1(len), gznk1(len)
879  REAL pbase1(len), buoybase1(len)
880  REAL t1(len, nd), q1(len, nd), qs1(len, nd), u1(len, nd), v1(len, nd)
881  REAL gz1(len, nd), h1(len, nd), lv1(len, nd), cpn1(len, nd)
882  REAL p1(len, nd), ph1(len, nd+1), tv1(len, nd), tp1(len, nd)
883  REAL tvp1(len, nd), clw1(len, nd)
884  REAL th1(len, nd)
885  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
886  REAL tra1(len, nd, ntra)
887
888!outputs:
889! en fait, on a nloc=len pour l'instant (cf cv_driver)
890  INTEGER iflag(nloc), nk(nloc), icb(nloc), icbs(nloc)
891  REAL plcl(nloc), tnk(nloc), qnk(nloc), gznk(nloc)
892  REAL pbase(nloc), buoybase(nloc)
893  REAL t(nloc, nd), q(nloc, nd), qs(nloc, nd), u(nloc, nd), v(nloc, nd)
894  REAL gz(nloc, nd), h(nloc, nd), lv(nloc, nd), cpn(nloc, nd)
895  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1), tv(nloc, nd), tp(nloc, nd)
896  REAL tvp(nloc, nd), clw(nloc, nd)
897  REAL th(nloc, nd)
898  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
899  REAL tra(nloc, nd, ntra)
900
901!local variables:
902  INTEGER i, k, nn, j
903
904  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_compress'
905  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
906
907  DO k = 1, nl + 1
908    nn = 0
909    DO i = 1, len
910      IF (iflag1(i)==0) THEN
911        nn = nn + 1
912        sig(nn, k) = sig1(i, k)
913        w0(nn, k) = w01(i, k)
914        t(nn, k) = t1(i, k)
915        q(nn, k) = q1(i, k)
916        qs(nn, k) = qs1(i, k)
917        u(nn, k) = u1(i, k)
918        v(nn, k) = v1(i, k)
919        gz(nn, k) = gz1(i, k)
920        h(nn, k) = h1(i, k)
921        lv(nn, k) = lv1(i, k)
922        cpn(nn, k) = cpn1(i, k)
923        p(nn, k) = p1(i, k)
924        ph(nn, k) = ph1(i, k)
925        tv(nn, k) = tv1(i, k)
926        tp(nn, k) = tp1(i, k)
927        tvp(nn, k) = tvp1(i, k)
928        clw(nn, k) = clw1(i, k)
929        th(nn, k) = th1(i, k)
930      END IF
931    END DO
932  END DO
933
934!AC!      do 121 j=1,ntra
935!AC!ccccc      do 111 k=1,nl+1
936!AC!      do 111 k=1,nd
937!AC!       nn=0
938!AC!      do 101 i=1,len
939!AC!      if(iflag1(i).eq.0)then
940!AC!       nn=nn+1
941!AC!       tra(nn,k,j)=tra1(i,k,j)
942!AC!      endif
943!AC! 101  continue
944!AC! 111  continue
945!AC! 121  continue
946
947  IF (nn/=ncum) THEN
948    WRITE (lunout, *) 'strange! nn not equal to ncum: ', nn, ncum
949    abort_message = ''
950    CALL abort_gcm(modname, abort_message, 1)
951  END IF
952
953  nn = 0
954  DO i = 1, len
955    IF (iflag1(i)==0) THEN
956      nn = nn + 1
957      pbase(nn) = pbase1(i)
958      buoybase(nn) = buoybase1(i)
959      plcl(nn) = plcl1(i)
960      tnk(nn) = tnk1(i)
961      qnk(nn) = qnk1(i)
962      gznk(nn) = gznk1(i)
963      nk(nn) = nk1(i)
964      icb(nn) = icb1(i)
965      icbs(nn) = icbs1(i)
966      iflag(nn) = iflag1(i)
967    END IF
968  END DO
969
970  RETURN
971END SUBROUTINE cv3_compress
972
973SUBROUTINE icefrac(t, clw, qi, nl, len)
974  IMPLICIT NONE
975
976
977!JAM--------------------------------------------------------------------
978! Calcul de la quantité d'eau sous forme de glace
979! --------------------------------------------------------------------
980  REAL qi(len, nl)
981  REAL t(len, nl), clw(len, nl)
982  REAL fracg
983  INTEGER nl, len, k, i
984
985  DO k = 3, nl
986    DO i = 1, len
987      IF (t(i,k)>263.15) THEN
988        qi(i, k) = 0.
989      ELSE
990        IF (t(i,k)<243.15) THEN
991          qi(i, k) = clw(i, k)
992        ELSE
993          fracg = (263.15-t(i,k))/20
994          qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
995        END IF
996      END IF
997! print*,t(i,k),qi(i,k),'temp,testglace'
998    END DO
999  END DO
1000
1001  RETURN
1002
1003END SUBROUTINE icefrac
1004
1005SUBROUTINE cv3_undilute2(nloc, ncum, nd, icb, icbs, nk, &
1006                         tnk, qnk, gznk, hnk, t, q, qs, gz, &
1007                         p, h, tv, lv, lf, pbase, buoybase, plcl, &
1008                         inb, tp, tvp, clw, hp, ep, sigp, buoy, frac)
1009  IMPLICIT NONE
1010
1011! ---------------------------------------------------------------------
1012! Purpose:
1013! FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1014! &
1015! COMPUTE THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE
1016! FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1017! &
1018! FIND THE LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1019
1020! Main differences convect3/convect4:
1021!   - icbs (input) is the first level above LCL (may differ from icb)
1022!   - many minor differences in the iterations
1023!   - condensed water not removed from tvp in convect3
1024!   - vertical profile of buoyancy computed here (use of buoybase)
1025!   - the determination of inb is different
1026!   - no inb1, only inb in output
1027! ---------------------------------------------------------------------
1028
1029  include "cvthermo.h"
1030  include "cv3param.h"
1031  include "conema3.h"
1032  include "cvflag.h"
1033
1034!inputs:
1035  INTEGER ncum, nd, nloc, j
1036  INTEGER icb(nloc), icbs(nloc), nk(nloc)
1037  REAL t(nloc, nd), q(nloc, nd), qs(nloc, nd), gz(nloc, nd)
1038  REAL p(nloc, nd)
1039  REAL tnk(nloc), qnk(nloc), gznk(nloc)
1040  REAL hnk(nloc)
1041  REAL lv(nloc, nd), lf(nloc, nd), tv(nloc, nd), h(nloc, nd)
1042  REAL pbase(nloc), buoybase(nloc), plcl(nloc)
1043
1044!outputs:
1045  INTEGER inb(nloc)
1046  REAL tp(nloc, nd), tvp(nloc, nd), clw(nloc, nd)
1047  REAL ep(nloc, nd), sigp(nloc, nd), hp(nloc, nd)
1048  REAL buoy(nloc, nd)
1049
1050!local variables:
1051  INTEGER i, k
1052  REAL tg, qg, ahg, alv, alf, s, tc, es, esi, denom, rg, tca, elacrit
1053  REAL als
1054  REAL qsat_new, snew, qi(nloc, nd)
1055  REAL by, defrac, pden, tbis
1056  REAL ah0(nloc), cape(nloc), capem(nloc), byp(nloc)
1057  REAL frac(nloc, nd)
1058  LOGICAL lcape(nloc)
1059  INTEGER iposit(nloc)
1060  REAL fracg
1061
1062! =====================================================================
1063! --- SOME INITIALIZATIONS
1064! =====================================================================
1065
1066  DO k = 1, nl
1067    DO i = 1, ncum
1068      ep(i, k) = 0.0
1069      sigp(i, k) = spfac
1070      qi(i, k) = 0.
1071    END DO
1072  END DO
1073
1074! =====================================================================
1075! --- FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1076! =====================================================================
1077
1078! ---       The procedure is to solve the equation.
1079!                cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
1080
1081! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
1082
1083
1084  DO i = 1, ncum
1085    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i)+ &
1086! debug          qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-t0))+gznk(i)
1087             qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
1088  END DO
1089
1090
1091! ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
1092
1093
1094  DO k = minorig + 1, nl
1095    DO i = 1, ncum
1096! ori       if(k.ge.(icb(i)+1))then
1097      IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1098        tg = t(i, k)
1099        qg = qs(i, k)
1100! debug       alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
1101        alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1102
1103! First iteration.
1104
1105! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
1106        s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + &                   ! convect3
1107            alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))                    ! convect3
1108        s = 1./s
1109! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
1110        ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gz(i, k) ! convect3
1111        tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
1112! ori          tg=max(tg,35.0)
1113! debug        tc=tg-t0
1114        tc = tg - 273.15
1115        denom = 243.5 + tc
1116        denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
1117! ori          if(tc.ge.0.0)then
1118        es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
1119! ori          else
1120! ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
1121! ori          endif
1122        qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1123
1124! Second iteration.
1125
1126! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
1127! ori          s=1./s
1128! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
1129        ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gz(i, k) ! convect3
1130        tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
1131! ori          tg=max(tg,35.0)
1132! debug        tc=tg-t0
1133        tc = tg - 273.15
1134        denom = 243.5 + tc
1135        denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
1136! ori          if(tc.ge.0.0)then
1137        es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
1138! ori          else
1139! ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
1140! ori          endif
1141        qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1142
1143! debug        alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
1144        alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1145! print*,'cpd dans convect2 ',cpd
1146! print*,'tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd'
1147! print*,tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd
1148
1149! ori c approximation here:
1150! ori        tp(i,k)=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)-gz(i,k)-alv*qg)/cpd
1151
1152! convect3: no approximation:
1153        IF (cvflag_ice) THEN
1154          tp(i, k) = max(0., (ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i)))
1155        ELSE
1156          tp(i, k) = (ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
1157        END IF
1158
1159        clw(i, k) = qnk(i) - qg
1160        clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1161        rg = qg/(1.-qnk(i))
1162! ori               tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+rg*epsi)
1163! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg):
1164        tvp(i, k) = tp(i, k)*(1.+qg/eps-qnk(i)) ! whole thing
1165        IF (cvflag_ice) THEN
1166          IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1167            tp(i, k) = tv(i, k)
1168            tvp(i, k) = tv(i, k)
1169          END IF
1170        END IF
1171      END IF
1172
1173      IF (cvflag_ice) THEN
1174!CR:attention boucle en klon dans Icefrac
1175! Call Icefrac(t,clw,qi,nl,nloc)
1176        IF (t(i,k)>263.15) THEN
1177          qi(i, k) = 0.
1178        ELSE
1179          IF (t(i,k)<243.15) THEN
1180            qi(i, k) = clw(i, k)
1181          ELSE
1182            fracg = (263.15-t(i,k))/20
1183            qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
1184          END IF
1185        END IF
1186!CR: fin test
1187        IF (t(i,k)<263.15) THEN
1188!CR: on commente les calculs d'Arnaud car division par zero
1189! nouveau calcul propose par JYG
1190!       alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1191!       alf=lf0-clmci*(t(i,k)-273.15)
1192!       tg=tp(i,k)
1193!       tc=tp(i,k)-273.15
1194!       denom=243.5+tc
1195!       do j=1,3
1196! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
1197! il faudra que esi vienne en argument de la convection
1198! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
1199!        tbis=t(i,k)+(tp(i,k)-tg)
1200!        esi=exp(23.33086-(6111.72784/tbis) + &
1201!                       0.15215*log(tbis))
1202!        qsat_new=eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1203!        snew=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)+alv*alv*qsat_new/ &
1204!                                       (rrv*tbis*tbis)
1205!        snew=1./snew
1206!        print*,esi,qsat_new,snew,'esi,qsat,snew'
1207!        tp(i,k)=tg+(alf*qi(i,k)+alv*qg*(1.-(esi/es)))*snew
1208!        print*,k,tp(i,k),qnk(i),'avec glace'
1209!        print*,'tpNAN',tg,alf,qi(i,k),alv,qg,esi,es,snew
1210!       enddo
1211
1212          alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1213          alf = lf0 + clmci*(t(i,k)-273.15)
1214          als = alf + alv
1215          tg = tp(i, k)
1216          tp(i, k) = t(i, k)
1217          DO j = 1, 3
1218            esi = exp(23.33086-(6111.72784/tp(i,k))+0.15215*log(tp(i,k)))
1219            qsat_new = eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1220            snew = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + alv*als*qsat_new/ &
1221                                                 (rrv*tp(i,k)*tp(i,k))
1222            snew = 1./snew
1223! c             print*,esi,qsat_new,snew,'esi,qsat,snew'
1224            tp(i, k) = tp(i, k) + &
1225                       ((cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*(tg-tp(i,k)) + &
1226                        alv*(qg-qsat_new)+alf*qi(i,k))*snew
1227! print*,k,tp(i,k),qsat_new,qnk(i),qi(i,k), &
1228!              'k,tp,q,qt,qi avec glace'
1229          END DO
1230
1231!CR:reprise du code AJ
1232          clw(i, k) = qnk(i) - qsat_new
1233          clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1234          tvp(i, k) = max(0., tp(i,k)*(1.+qsat_new/eps-qnk(i)))
1235! print*,tvp(i,k),'tvp'
1236        END IF
1237        IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1238          tp(i, k) = tv(i, k)
1239          tvp(i, k) = tv(i, k)
1240        END IF
1241      END IF ! (cvflag_ice)
1242
1243    END DO
1244  END DO
1245
1246! =====================================================================
1247! --- SET THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE FRACTION OF
1248! --- PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1249! --- THESE MAY BE FUNCTIONS OF TP(I), P(I) AND CLW(I)
1250! =====================================================================
1251
1252  IF (flag_epkeorig/=1) THEN
1253    DO k = 1, nl ! convect3
1254      DO i = 1, ncum
1255        pden = ptcrit - pbcrit
1256        ep(i, k) = (plcl(i)-p(i,k)-pbcrit)/pden*epmax
1257        ep(i, k) = max(ep(i,k), 0.0)
1258        ep(i, k) = min(ep(i,k), epmax)
1259        sigp(i, k) = spfac
1260      END DO
1261    END DO
1262  ELSE
1263    DO k = 1, nl
1264      DO i = 1, ncum
1265        IF (k>=(nk(i)+1)) THEN
1266          tca = tp(i, k) - t0
1267          IF (tca>=0.0) THEN
1268            elacrit = elcrit
1269          ELSE
1270            elacrit = elcrit*(1.0-tca/tlcrit)
1271          END IF
1272          elacrit = max(elacrit, 0.0)
1273          ep(i, k) = 1.0 - elacrit/max(clw(i,k), 1.0E-8)
1274          ep(i, k) = max(ep(i,k), 0.0)
1275          ep(i, k) = min(ep(i,k), epmax)
1276          sigp(i, k) = spfac
1277        END IF
1278      END DO
1279    END DO
1280  END IF
1281! =====================================================================
1282! --- CALCULATE VIRTUAL TEMPERATURE AND LIFTED PARCEL
1283! --- VIRTUAL TEMPERATURE
1284! =====================================================================
1285
1286! dans convect3, tvp est calcule en une seule fois, et sans retirer
1287! l'eau condensee (~> reversible CAPE)
1288
1289! ori      do 340 k=minorig+1,nl
1290! ori        do 330 i=1,ncum
1291! ori        if(k.ge.(icb(i)+1))then
1292! ori          tvp(i,k)=tvp(i,k)*(1.0-qnk(i)+ep(i,k)*clw(i,k))
1293! oric         print*,'i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)'
1294! oric         print*, i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)
1295! ori        endif
1296! ori 330    continue
1297! ori 340  continue
1298
1299! ori      do 350 i=1,ncum
1300! ori       tvp(i,nlp)=tvp(i,nl)-(gz(i,nlp)-gz(i,nl))/cpd
1301! ori 350  continue
1302
1303  DO i = 1, ncum                                           ! convect3
1304    tp(i, nlp) = tp(i, nl)                                 ! convect3
1305  END DO                                                   ! convect3
1306
1307! =====================================================================
1308! --- EFFECTIVE VERTICAL PROFILE OF BUOYANCY (convect3 only):
1309! =====================================================================
1310
1311! -- this is for convect3 only:
1312
1313! first estimate of buoyancy:
1314
1315  DO i = 1, ncum
1316    DO k = 1, nl
1317      buoy(i, k) = tvp(i, k) - tv(i, k)
1318    END DO
1319  END DO
1320
1321! set buoyancy=buoybase for all levels below base
1322! for safety, set buoy(icb)=buoybase
1323
1324  DO i = 1, ncum
1325    DO k = 1, nl
1326      IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=nl) .AND. (p(i,k)>=pbase(i))) THEN
1327        buoy(i, k) = buoybase(i)
1328      END IF
1329    END DO
1330!    buoy(icb(i),k)=buoybase(i)
1331    buoy(i, icb(i)) = buoybase(i)
1332  END DO
1333
1334! -- end convect3
1335
1336! =====================================================================
1337! --- FIND THE FIRST MODEL LEVEL (INB) ABOVE THE PARCEL'S
1338! --- LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1339! =====================================================================
1340
1341! -- this is for convect3 only:
1342
1343  DO i = 1, ncum
1344    inb(i) = nl - 1
1345    iposit(i) = nl
1346  END DO
1347
1348
1349! --    iposit(i) = first level, above icb, with positive buoyancy
1350  DO k = 1, nl - 1
1351    DO i = 1, ncum
1352      IF (k>=icb(i) .AND. buoy(i,k)>0.) THEN
1353        iposit(i) = min(iposit(i), k)
1354      END IF
1355    END DO
1356  END DO
1357
1358  DO i = 1, ncum
1359    IF (iposit(i)==nl) THEN
1360      iposit(i) = icb(i)
1361    END IF
1362  END DO
1363
1364  DO k = 1, nl - 1
1365    DO i = 1, ncum
1366      IF ((k>=iposit(i)) .AND. (buoy(i,k)<dtovsh)) THEN
1367        inb(i) = min(inb(i), k)
1368      END IF
1369    END DO
1370  END DO
1371
1372! -- end convect3
1373
1374! ori      do 510 i=1,ncum
1375! ori        cape(i)=0.0
1376! ori        capem(i)=0.0
1377! ori        inb(i)=icb(i)+1
1378! ori        inb1(i)=inb(i)
1379! ori 510  continue
1380
1381! Originial Code
1382
1383!    do 530 k=minorig+1,nl-1
1384!     do 520 i=1,ncum
1385!      if(k.ge.(icb(i)+1))then
1386!       by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1387!       byp=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1388!       cape(i)=cape(i)+by
1389!       if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1390!       if(cape(i).gt.0.0)then
1391!        inb(i)=k+1
1392!        capem(i)=cape(i)
1393!       endif
1394!      endif
1395!520    continue
1396!530  continue
1397!    do 540 i=1,ncum
1398!     byp=(tvp(i,nl)-tv(i,nl))*dph(i,nl)/p(i,nl)
1399!     cape(i)=capem(i)+byp
1400!     defrac=capem(i)-cape(i)
1401!     defrac=max(defrac,0.001)
1402!     frac(i)=-cape(i)/defrac
1403!     frac(i)=min(frac(i),1.0)
1404!     frac(i)=max(frac(i),0.0)
1405!540   continue
1406
1407!    K Emanuel fix
1408
1409!    call zilch(byp,ncum)
1410!    do 530 k=minorig+1,nl-1
1411!     do 520 i=1,ncum
1412!      if(k.ge.(icb(i)+1))then
1413!       by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1414!       cape(i)=cape(i)+by
1415!       if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1416!       if(cape(i).gt.0.0)then
1417!        inb(i)=k+1
1418!        capem(i)=cape(i)
1419!        byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1420!       endif
1421!      endif
1422!520    continue
1423!530  continue
1424!    do 540 i=1,ncum
1425!     inb(i)=max(inb(i),inb1(i))
1426!     cape(i)=capem(i)+byp(i)
1427!     defrac=capem(i)-cape(i)
1428!     defrac=max(defrac,0.001)
1429!     frac(i)=-cape(i)/defrac
1430!     frac(i)=min(frac(i),1.0)
1431!     frac(i)=max(frac(i),0.0)
1432!540   continue
1433
1434! J Teixeira fix
1435
1436! ori      call zilch(byp,ncum)
1437! ori      do 515 i=1,ncum
1438! ori        lcape(i)=.true.
1439! ori 515  continue
1440! ori      do 530 k=minorig+1,nl-1
1441! ori        do 520 i=1,ncum
1442! ori          if(cape(i).lt.0.0)lcape(i)=.false.
1443! ori          if((k.ge.(icb(i)+1)).and.lcape(i))then
1444! ori            by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1445! ori            byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1446! ori            cape(i)=cape(i)+by
1447! ori            if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1448! ori            if(cape(i).gt.0.0)then
1449! ori              inb(i)=k+1
1450! ori              capem(i)=cape(i)
1451! ori            endif
1452! ori          endif
1453! ori 520    continue
1454! ori 530  continue
1455! ori      do 540 i=1,ncum
1456! ori          cape(i)=capem(i)+byp(i)
1457! ori          defrac=capem(i)-cape(i)
1458! ori          defrac=max(defrac,0.001)
1459! ori          frac(i)=-cape(i)/defrac
1460! ori          frac(i)=min(frac(i),1.0)
1461! ori          frac(i)=max(frac(i),0.0)
1462! ori 540  continue
1463
1464! =====================================================================
1465! ---   CALCULATE LIQUID WATER STATIC ENERGY OF LIFTED PARCEL
1466! =====================================================================
1467
1468  DO k = 1, nd
1469    DO i = 1, ncum
1470      hp(i, k) = h(i, k)
1471    END DO
1472  END DO
1473
1474  DO k = minorig + 1, nl
1475    DO i = 1, ncum
1476      IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1477
1478        IF (cvflag_ice) THEN
1479          frac(i, k) = 1. - (t(i,k)-243.15)/(263.15-243.15)
1480          frac(i, k) = min(max(frac(i,k),0.0), 1.0)
1481          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k)+frac(i,k)*lf(i,k))* &
1482                              ep(i, k)*clw(i, k)
1483
1484        ELSE
1485          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k)
1486        END IF
1487
1488      END IF
1489    END DO
1490  END DO
1491
1492  RETURN
1493END SUBROUTINE cv3_undilute2
1494
1495SUBROUTINE cv3_closure(nloc, ncum, nd, icb, inb, &
1496                       pbase, p, ph, tv, buoy, &
1497                       sig, w0, cape, m, iflag)
1498  IMPLICIT NONE
1499
1500! ===================================================================
1501! ---  CLOSURE OF CONVECT3
1502!
1503! vectorization: S. Bony
1504! ===================================================================
1505
1506  include "cvthermo.h"
1507  include "cv3param.h"
1508
1509!input:
1510  INTEGER ncum, nd, nloc
1511  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
1512  REAL pbase(nloc)
1513  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1)
1514  REAL tv(nloc, nd), buoy(nloc, nd)
1515
1516!input/output:
1517  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
1518  INTEGER iflag(nloc)
1519
1520!output:
1521  REAL cape(nloc)
1522  REAL m(nloc, nd)
1523
1524!local variables:
1525  INTEGER i, j, k, icbmax
1526  REAL deltap, fac, w, amu
1527  REAL dtmin(nloc, nd), sigold(nloc, nd)
1528  REAL cbmflast(nloc)
1529
1530
1531! -------------------------------------------------------
1532! -- Initialization
1533! -------------------------------------------------------
1534
1535  DO k = 1, nl
1536    DO i = 1, ncum
1537      m(i, k) = 0.0
1538    END DO
1539  END DO
1540
1541! -------------------------------------------------------
1542! -- Reset sig(i) and w0(i) for i>inb and i<icb
1543! -------------------------------------------------------
1544
1545! update sig and w0 above LNB:
1546
1547  DO k = 1, nl - 1
1548    DO i = 1, ncum
1549      IF ((inb(i)<(nl-1)) .AND. (k>=(inb(i)+1))) THEN
1550        sig(i, k) = beta*sig(i, k) + &
1551                    2.*alpha*buoy(i, inb(i))*abs(buoy(i,inb(i)))
1552        sig(i, k) = amax1(sig(i,k), 0.0)
1553        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
1554      END IF
1555    END DO
1556  END DO
1557
1558! compute icbmax:
1559
1560  icbmax = 2
1561  DO i = 1, ncum
1562    icbmax = max(icbmax, icb(i))
1563  END DO
1564
1565! update sig and w0 below cloud base:
1566
1567  DO k = 1, icbmax
1568    DO i = 1, ncum
1569      IF (k<=icb(i)) THEN
1570        sig(i, k) = beta*sig(i, k) - &
1571                    2.*alpha*buoy(i, icb(i))*buoy(i, icb(i))
1572        sig(i, k) = max(sig(i,k), 0.0)
1573        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
1574      END IF
1575    END DO
1576  END DO
1577
1578!!      if(inb.lt.(nl-1))then
1579!!         do 85 i=inb+1,nl-1
1580!!            sig(i)=beta*sig(i)+2.*alpha*buoy(inb)*
1581!!     1              abs(buoy(inb))
1582!!            sig(i)=max(sig(i),0.0)
1583!!            w0(i)=beta*w0(i)
1584!!   85    continue
1585!!      end if
1586
1587!!      do 87 i=1,icb
1588!!         sig(i)=beta*sig(i)-2.*alpha*buoy(icb)*buoy(icb)
1589!!         sig(i)=max(sig(i),0.0)
1590!!         w0(i)=beta*w0(i)
1591!!   87 continue
1592
1593! -------------------------------------------------------------
1594! -- Reset fractional areas of updrafts and w0 at initial time
1595! -- and after 10 time steps of no convection
1596! -------------------------------------------------------------
1597
1598  DO k = 1, nl - 1
1599    DO i = 1, ncum
1600      IF (sig(i,nd)<1.5 .OR. sig(i,nd)>12.0) THEN
1601        sig(i, k) = 0.0
1602        w0(i, k) = 0.0
1603      END IF
1604    END DO
1605  END DO
1606
1607! -------------------------------------------------------------
1608! -- Calculate convective available potential energy (cape),
1609! -- vertical velocity (w), fractional area covered by
1610! -- undilute updraft (sig), and updraft mass flux (m)
1611! -------------------------------------------------------------
1612
1613  DO i = 1, ncum
1614    cape(i) = 0.0
1615  END DO
1616
1617! compute dtmin (minimum buoyancy between ICB and given level k):
1618
1619  DO i = 1, ncum
1620    DO k = 1, nl
1621      dtmin(i, k) = 100.0
1622    END DO
1623  END DO
1624
1625  DO i = 1, ncum
1626    DO k = 1, nl
1627      DO j = minorig, nl
1628        IF ((k>=(icb(i)+1)) .AND. (k<=inb(i)) .AND. (j>=icb(i)) .AND. (j<=(k-1))) THEN
1629          dtmin(i, k) = amin1(dtmin(i,k), buoy(i,j))
1630        END IF
1631      END DO
1632    END DO
1633  END DO
1634
1635! the interval on which cape is computed starts at pbase :
1636
1637  DO k = 1, nl
1638    DO i = 1, ncum
1639
1640      IF ((k>=(icb(i)+1)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1641
1642        deltap = min(pbase(i), ph(i,k-1)) - min(pbase(i), ph(i,k))
1643        cape(i) = cape(i) + rrd*buoy(i, k-1)*deltap/p(i, k-1)
1644        cape(i) = amax1(0.0, cape(i))
1645        sigold(i, k) = sig(i, k)
1646
1647! dtmin(i,k)=100.0
1648! do 97 j=icb(i),k-1 ! mauvaise vectorisation
1649! dtmin(i,k)=AMIN1(dtmin(i,k),buoy(i,j))
1650! 97     continue
1651
1652        sig(i, k) = beta*sig(i, k) + alpha*dtmin(i, k)*abs(dtmin(i,k))
1653        sig(i, k) = max(sig(i,k), 0.0)
1654        sig(i, k) = amin1(sig(i,k), 0.01)
1655        fac = amin1(((dtcrit-dtmin(i,k))/dtcrit), 1.0)
1656        w = (1.-beta)*fac*sqrt(cape(i)) + beta*w0(i, k)
1657        amu = 0.5*(sig(i,k)+sigold(i,k))*w
1658        m(i, k) = amu*0.007*p(i, k)*(ph(i,k)-ph(i,k+1))/tv(i, k)
1659        w0(i, k) = w
1660      END IF
1661
1662    END DO
1663  END DO
1664
1665  DO i = 1, ncum
1666    w0(i, icb(i)) = 0.5*w0(i, icb(i)+1)
1667    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))
1668    sig(i, icb(i)) = sig(i, icb(i)+1)
1669    sig(i, icb(i)-1) = sig(i, icb(i))
1670  END DO
1671
1672! ccc 3. Compute final cloud base mass flux and set iflag to 3 if
1673! ccc    cloud base mass flux is exceedingly small and is decreasing (i.e. if
1674! ccc    the final mass flux (cbmflast) is greater than the target mass flux
1675! ccc    (cbmf) ??).
1676! cc
1677! c      do i = 1,ncum
1678! c       cbmflast(i) = 0.
1679! c      enddo
1680! cc
1681! c      do k= 1,nl
1682! c       do i = 1,ncum
1683! c        IF (k .ge. icb(i) .and. k .le. inb(i)) THEN
1684! c         cbmflast(i) = cbmflast(i)+M(i,k)
1685! c        ENDIF
1686! c       enddo
1687! c      enddo
1688! cc
1689! c      do i = 1,ncum
1690! c       IF (cbmflast(i) .lt. 1.e-6) THEN
1691! c         iflag(i) = 3
1692! c       ENDIF
1693! c      enddo
1694! cc
1695! c      do k= 1,nl
1696! c       do i = 1,ncum
1697! c        IF (iflag(i) .ge. 3) THEN
1698! c         M(i,k) = 0.
1699! c         sig(i,k) = 0.
1700! c         w0(i,k) = 0.
1701! c        ENDIF
1702! c       enddo
1703! c      enddo
1704! cc
1705!!      cape=0.0
1706!!      do 98 i=icb+1,inb
1707!!         deltap = min(pbase,ph(i-1))-min(pbase,ph(i))
1708!!         cape=cape+rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1709!!         dcape=rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1710!!         dlnp=deltap/p(i-1)
1711!!         cape=max(0.0,cape)
1712!!         sigold=sig(i)
1713
1714!!         dtmin=100.0
1715!!         do 97 j=icb,i-1
1716!!            dtmin=amin1(dtmin,buoy(j))
1717!!   97    continue
1718
1719!!         sig(i)=beta*sig(i)+alpha*dtmin*abs(dtmin)
1720!!         sig(i)=max(sig(i),0.0)
1721!!         sig(i)=amin1(sig(i),0.01)
1722!!         fac=amin1(((dtcrit-dtmin)/dtcrit),1.0)
1723!!         w=(1.-beta)*fac*sqrt(cape)+beta*w0(i)
1724!!         amu=0.5*(sig(i)+sigold)*w
1725!!         m(i)=amu*0.007*p(i)*(ph(i)-ph(i+1))/tv(i)
1726!!         w0(i)=w
1727!!   98 continue
1728!!      w0(icb)=0.5*w0(icb+1)
1729!!      m(icb)=0.5*m(icb+1)*(ph(icb)-ph(icb+1))/(ph(icb+1)-ph(icb+2))
1730!!      sig(icb)=sig(icb+1)
1731!!      sig(icb-1)=sig(icb)
1732
1733  RETURN
1734END SUBROUTINE cv3_closure
1735
1736SUBROUTINE cv3_mixing(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, nk, inb, &
1737                      ph, t, rr, rs, u, v, tra, h, lv, lf, frac, qnk, &
1738                      unk, vnk, hp, tv, tvp, ep, clw, m, sig, &
1739                      ment, qent, uent, vent, nent, sij, elij, ments, qents, traent)
1740  IMPLICIT NONE
1741
1742! ---------------------------------------------------------------------
1743! a faire:
1744! - vectorisation de la partie normalisation des flux (do 789...)
1745! ---------------------------------------------------------------------
1746
1747  include "cvthermo.h"
1748  include "cv3param.h"
1749  include "cvflag.h"
1750
1751!inputs:
1752  INTEGER ncum, nd, na, ntra, nloc
1753  INTEGER icb(nloc), inb(nloc), nk(nloc)
1754  REAL sig(nloc, nd)
1755  REAL qnk(nloc), unk(nloc), vnk(nloc)
1756  REAL ph(nloc, nd+1)
1757  REAL t(nloc, nd), rr(nloc, nd), rs(nloc, nd)
1758  REAL u(nloc, nd), v(nloc, nd)
1759  REAL tra(nloc, nd, ntra) ! input of convect3
1760  REAL lv(nloc, na), h(nloc, na), hp(nloc, na)
1761  REAL lf(nloc, na), frac(nloc, na)
1762  REAL tv(nloc, na), tvp(nloc, na), ep(nloc, na), clw(nloc, na)
1763  REAL m(nloc, na) ! input of convect3
1764
1765!outputs:
1766  REAL ment(nloc, na, na), qent(nloc, na, na)
1767  REAL uent(nloc, na, na), vent(nloc, na, na)
1768  REAL sij(nloc, na, na), elij(nloc, na, na)
1769  REAL traent(nloc, nd, nd, ntra)
1770  REAL ments(nloc, nd, nd), qents(nloc, nd, nd)
1771  REAL sigij(nloc, nd, nd)
1772  INTEGER nent(nloc, nd)
1773
1774!local variables:
1775  INTEGER i, j, k, il, im, jm
1776  INTEGER num1, num2
1777  REAL rti, bf2, anum, denom, dei, altem, cwat, stemp, qp
1778  REAL alt, smid, sjmin, sjmax, delp, delm
1779  REAL asij(nloc), smax(nloc), scrit(nloc)
1780  REAL asum(nloc, nd), bsum(nloc, nd), csum(nloc, nd)
1781  REAL wgh
1782  REAL zm(nloc, na)
1783  LOGICAL lwork(nloc)
1784
1785! =====================================================================
1786! --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS USED IN THE COMPUTATIONS
1787! =====================================================================
1788
1789! ori        do 360 i=1,ncum*nlp
1790  DO j = 1, nl
1791    DO i = 1, ncum
1792      nent(i, j) = 0
1793! in convect3, m is computed in cv3_closure
1794! ori          m(i,1)=0.0
1795    END DO
1796  END DO
1797
1798! ori      do 400 k=1,nlp
1799! ori       do 390 j=1,nlp
1800  DO j = 1, nl
1801    DO k = 1, nl
1802      DO i = 1, ncum
1803        qent(i, k, j) = rr(i, j)
1804        uent(i, k, j) = u(i, j)
1805        vent(i, k, j) = v(i, j)
1806        elij(i, k, j) = 0.0
1807!ym            ment(i,k,j)=0.0
1808!ym            sij(i,k,j)=0.0
1809      END DO
1810    END DO
1811  END DO
1812
1813!ym
1814  ment(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
1815  sij(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
1816
1817!AC!      do k=1,ntra
1818!AC!       do j=1,nd  ! instead nlp
1819!AC!        do i=1,nd ! instead nlp
1820!AC!         do il=1,ncum
1821!AC!            traent(il,i,j,k)=tra(il,j,k)
1822!AC!         enddo
1823!AC!        enddo
1824!AC!       enddo
1825!AC!      enddo
1826  zm(:, :) = 0.
1827
1828! =====================================================================
1829! --- CALCULATE ENTRAINED AIR MASS FLUX (ment), TOTAL WATER MIXING
1830! --- RATIO (QENT), TOTAL CONDENSED WATER (elij), AND MIXING
1831! --- FRACTION (sij)
1832! =====================================================================
1833
1834  DO i = minorig + 1, nl
1835
1836    DO j = minorig, nl
1837      DO il = 1, ncum
1838        IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il))) THEN
1839
1840          rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
1841          bf2 = 1. + lv(il, j)*lv(il, j)*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
1842
1843
1844          IF (cvflag_ice) THEN
1845! print*,cvflag_ice,'cvflag_ice dans do 700'
1846            IF (t(il,j)<=263.15) THEN
1847              bf2 = 1. + (lf(il,j)+lv(il,j))*(lv(il,j)+frac(il,j)* &
1848                   lf(il,j))*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
1849            END IF
1850          END IF
1851
1852          anum = h(il, j) - hp(il, i) + (cpv-cpd)*t(il, j)*(rti-rr(il,j))
1853          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (cpd-cpv)*(rr(il,i)-rti)*t(il, j)
1854          dei = denom
1855          IF (abs(dei)<0.01) dei = 0.01
1856          sij(il, i, j) = anum/dei
1857          sij(il, i, i) = 1.0
1858          altem = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
1859          altem = altem/bf2
1860          cwat = clw(il, j)*(1.-ep(il,j))
1861          stemp = sij(il, i, j)
1862          IF ((stemp<0.0 .OR. stemp>1.0 .OR. altem>cwat) .AND. j>i) THEN
1863
1864            IF (cvflag_ice) THEN
1865              anum = anum - (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
1866              denom = denom + (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rr(il,i)-rti)
1867            ELSE
1868              anum = anum - lv(il, j)*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
1869              denom = denom + lv(il, j)*(rr(il,i)-rti)
1870            END IF
1871
1872            IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
1873            sij(il, i, j) = anum/denom
1874            altem = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
1875            altem = altem - (bf2-1.)*cwat
1876          END IF
1877          IF (sij(il,i,j)>0.0 .AND. sij(il,i,j)<0.95) THEN
1878            qent(il, i, j) = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti
1879            uent(il, i, j) = sij(il, i, j)*u(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*unk(il)
1880            vent(il, i, j) = sij(il, i, j)*v(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*vnk(il)
1881!!!!      do k=1,ntra
1882!!!!      traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
1883!!!!     :      +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
1884!!!!      end do
1885            elij(il, i, j) = altem
1886            elij(il, i, j) = max(0.0, elij(il,i,j))
1887            ment(il, i, j) = m(il, i)/(1.-sij(il,i,j))
1888            nent(il, i) = nent(il, i) + 1
1889          END IF
1890          sij(il, i, j) = max(0.0, sij(il,i,j))
1891          sij(il, i, j) = amin1(1.0, sij(il,i,j))
1892        END IF ! new
1893      END DO
1894    END DO
1895
1896!AC!       do k=1,ntra
1897!AC!        do j=minorig,nl
1898!AC!         do il=1,ncum
1899!AC!          if( (i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)).and.
1900!AC!     :       (j.ge.(icb(il)-1)).and.(j.le.inb(il)))then
1901!AC!            traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
1902!AC!     :            +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
1903!AC!          endif
1904!AC!         enddo
1905!AC!        enddo
1906!AC!       enddo
1907
1908
1909! ***   if no air can entrain at level i assume that updraft detrains  ***
1910! ***   at that level and calculate detrained air flux and properties  ***
1911
1912
1913! @      do 170 i=icb(il),inb(il)
1914
1915    DO il = 1, ncum
1916      IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (nent(il,i)==0)) THEN
1917! @      if(nent(il,i).eq.0)then
1918        ment(il, i, i) = m(il, i)
1919        qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
1920        uent(il, i, i) = unk(il)
1921        vent(il, i, i) = vnk(il)
1922        elij(il, i, i) = clw(il, i)
1923! MAF      sij(il,i,i)=1.0
1924        sij(il, i, i) = 0.0
1925      END IF
1926    END DO
1927  END DO
1928
1929!AC!      do j=1,ntra
1930!AC!       do i=minorig+1,nl
1931!AC!        do il=1,ncum
1932!AC!         if (i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. nent(il,i).eq.0) then
1933!AC!          traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
1934!AC!         endif
1935!AC!        enddo
1936!AC!       enddo
1937!AC!      enddo
1938
1939  DO j = minorig, nl
1940    DO i = minorig, nl
1941      DO il = 1, ncum
1942        IF ((j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. (i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il))) THEN
1943          sigij(il, i, j) = sij(il, i, j)
1944        END IF
1945      END DO
1946    END DO
1947  END DO
1948! @      enddo
1949
1950! @170   continue
1951
1952! =====================================================================
1953! ---  NORMALIZE ENTRAINED AIR MASS FLUXES
1954! ---  TO REPRESENT EQUAL PROBABILITIES OF MIXING
1955! =====================================================================
1956
1957  CALL zilch(asum, nloc*nd)
1958  CALL zilch(csum, nloc*nd)
1959  CALL zilch(csum, nloc*nd)
1960
1961  DO il = 1, ncum
1962    lwork(il) = .FALSE.
1963  END DO
1964
1965  DO i = minorig + 1, nl
1966
1967    num1 = 0
1968    DO il = 1, ncum
1969      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) num1 = num1 + 1
1970    END DO
1971    IF (num1<=0) GO TO 789
1972
1973
1974    DO il = 1, ncum
1975      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
1976        lwork(il) = (nent(il,i)/=0)
1977        qp = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
1978
1979        IF (cvflag_ice) THEN
1980
1981          anum = h(il, i) - hp(il, i) - (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
1982                       (qp-rs(il,i)) + (cpv-cpd)*t(il, i)*(qp-rr(il,i))
1983          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
1984                       (rr(il,i)-qp) + (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-qp)
1985        ELSE
1986
1987          anum = h(il, i) - hp(il, i) - lv(il, i)*(qp-rs(il,i)) + &
1988                       (cpv-cpd)*t(il, i)*(qp-rr(il,i))
1989          denom = h(il, i) - hp(il, i) + lv(il, i)*(rr(il,i)-qp) + &
1990                       (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-qp)
1991        END IF
1992
1993        IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
1994        scrit(il) = anum/denom
1995        alt = qp - rs(il, i) + scrit(il)*(rr(il,i)-qp)
1996        IF (scrit(il)<=0.0 .OR. alt<=0.0) scrit(il) = 1.0
1997        smax(il) = 0.0
1998        asij(il) = 0.0
1999      END IF
2000    END DO
2001
2002    DO j = nl, minorig, -1
2003
2004      num2 = 0
2005      DO il = 1, ncum
2006        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
2007            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
2008            lwork(il)) num2 = num2 + 1
2009      END DO
2010      IF (num2<=0) GO TO 175
2011
2012      DO il = 1, ncum
2013        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
2014            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
2015            lwork(il)) THEN
2016
2017          IF (sij(il,i,j)>1.0E-16 .AND. sij(il,i,j)<0.95) THEN
2018            wgh = 1.0
2019            IF (j>i) THEN
2020              sjmax = max(sij(il,i,j+1), smax(il))
2021              sjmax = amin1(sjmax, scrit(il))
2022              smax(il) = max(sij(il,i,j), smax(il))
2023              sjmin = max(sij(il,i,j-1), smax(il))
2024              sjmin = amin1(sjmin, scrit(il))
2025              IF (sij(il,i,j)<(smax(il)-1.0E-16)) wgh = 0.0
2026              smid = amin1(sij(il,i,j), scrit(il))
2027            ELSE
2028              sjmax = max(sij(il,i,j+1), scrit(il))
2029              smid = max(sij(il,i,j), scrit(il))
2030              sjmin = 0.0
2031              IF (j>1) sjmin = sij(il, i, j-1)
2032              sjmin = max(sjmin, scrit(il))
2033            END IF
2034            delp = abs(sjmax-smid)
2035            delm = abs(sjmin-smid)
2036            asij(il) = asij(il) + wgh*(delp+delm)
2037            ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*(delp+delm)*wgh
2038          END IF
2039        END IF
2040      END DO
2041
2042175 END DO
2043
2044    DO il = 1, ncum
2045      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2046        asij(il) = max(1.0E-16, asij(il))
2047        asij(il) = 1.0/asij(il)
2048        asum(il, i) = 0.0
2049        bsum(il, i) = 0.0
2050        csum(il, i) = 0.0
2051      END IF
2052    END DO
2053
2054    DO j = minorig, nl
2055      DO il = 1, ncum
2056        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2057            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2058          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*asij(il)
2059        END IF
2060      END DO
2061    END DO
2062
2063    DO j = minorig, nl
2064      DO il = 1, ncum
2065        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2066            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2067          asum(il, i) = asum(il, i) + ment(il, i, j)
2068          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*sig(il, j)
2069          bsum(il, i) = bsum(il, i) + ment(il, i, j)
2070        END IF
2071      END DO
2072    END DO
2073
2074    DO il = 1, ncum
2075      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2076        bsum(il, i) = max(bsum(il,i), 1.0E-16)
2077        bsum(il, i) = 1.0/bsum(il, i)
2078      END IF
2079    END DO
2080
2081    DO j = minorig, nl
2082      DO il = 1, ncum
2083        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2084            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2085          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*asum(il, i)*bsum(il, i)
2086        END IF
2087      END DO
2088    END DO
2089
2090    DO j = minorig, nl
2091      DO il = 1, ncum
2092        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2093            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2094          csum(il, i) = csum(il, i) + ment(il, i, j)
2095        END IF
2096      END DO
2097    END DO
2098
2099    DO il = 1, ncum
2100      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2101          csum(il,i)<m(il,i)) THEN
2102        nent(il, i) = 0
2103        ment(il, i, i) = m(il, i)
2104        qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2105        uent(il, i, i) = unk(il)
2106        vent(il, i, i) = vnk(il)
2107        elij(il, i, i) = clw(il, i)
2108! MAF        sij(il,i,i)=1.0
2109        sij(il, i, i) = 0.0
2110      END IF
2111    END DO ! il
2112
2113!AC!      do j=1,ntra
2114!AC!       do il=1,ncum
2115!AC!        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
2116!AC!     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
2117!AC!         traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
2118!AC!        endif
2119!AC!       enddo
2120!AC!      enddo
2121789 END DO
2122
2123! MAF: renormalisation de MENT
2124  CALL zilch(zm, nloc*na)
2125  DO jm = 1, nd
2126    DO im = 1, nd
2127      DO il = 1, ncum
2128        zm(il, im) = zm(il, im) + (1.-sij(il,im,jm))*ment(il, im, jm)
2129      END DO
2130    END DO
2131  END DO
2132
2133  DO jm = 1, nd
2134    DO im = 1, nd
2135      DO il = 1, ncum
2136        IF (zm(il,im)/=0.) THEN
2137          ment(il, im, jm) = ment(il, im, jm)*m(il, im)/zm(il, im)
2138        END IF
2139      END DO
2140    END DO
2141  END DO
2142
2143  DO jm = 1, nd
2144    DO im = 1, nd
2145      DO il = 1, ncum
2146        qents(il, im, jm) = qent(il, im, jm)
2147        ments(il, im, jm) = ment(il, im, jm)
2148      END DO
2149    END DO
2150  END DO
2151
2152  RETURN
2153END SUBROUTINE cv3_mixing
2154
2155SUBROUTINE cv3_unsat(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, inb, iflag, &
2156                     t, rr, rs, gz, u, v, tra, p, ph, &
2157                     th, tv, lv, lf, cpn, ep, sigp, clw, &
2158                     m, ment, elij, delt, plcl, coef_clos, &
2159                     mp, rp, up, vp, trap, wt, water, evap, fondue, ice, &
2160                     faci, b, sigd, &
2161                     wdtrainA, wdtrainM)                                      ! RomP
2162  IMPLICIT NONE
2163
2164
2165  include "cvthermo.h"
2166  include "cv3param.h"
2167  include "cvflag.h"
2168
2169!inputs:
2170  INTEGER ncum, nd, na, ntra, nloc
2171  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
2172  REAL delt, plcl(nloc)
2173  REAL t(nloc, nd), rr(nloc, nd), rs(nloc, nd), gz(nloc, na)
2174  REAL u(nloc, nd), v(nloc, nd)
2175  REAL tra(nloc, nd, ntra)
2176  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1)
2177  REAL ep(nloc, na), sigp(nloc, na), clw(nloc, na)
2178  REAL th(nloc, na), tv(nloc, na), lv(nloc, na), cpn(nloc, na)
2179  REAL lf(nloc, na)
2180  REAL m(nloc, na), ment(nloc, na, na), elij(nloc, na, na)
2181  REAL coef_clos(nloc)
2182
2183!input/output
2184  INTEGER iflag(nloc)
2185
2186!outputs:
2187  REAL mp(nloc, na), rp(nloc, na), up(nloc, na), vp(nloc, na)
2188  REAL water(nloc, na), evap(nloc, na), wt(nloc, na)
2189  REAL ice(nloc, na), fondue(nloc, na), faci(nloc, na)
2190  REAL trap(nloc, na, ntra)
2191  REAL b(nloc, na), sigd(nloc)
2192! 25/08/10 - RomP---- ajout des masses precipitantes ejectees
2193! de l ascendance adiabatique et des flux melanges Pa et Pm.
2194! Distinction des wdtrain
2195! Pa = wdtrainA     Pm = wdtrainM
2196  REAL wdtrainA(nloc, na), wdtrainM(nloc, na)
2197
2198!local variables
2199  INTEGER i, j, k, il, num1, ndp1
2200  REAL tinv, delti, coef
2201  REAL awat, afac, afac1, afac2, bfac
2202  REAL pr1, pr2, sigt, b6, c6, d6, e6, f6, revap, delth
2203  REAL amfac, amp2, xf, tf, fac2, ur, sru, fac, d, af, bf
2204  REAL ampmax, thaw
2205  REAL tevap(nloc)
2206  REAL lvcp(nloc, na), lfcp(nloc, na)
2207  REAL h(nloc, na), hm(nloc, na)
2208  REAL frac(nloc, na)
2209  REAL fraci(nloc, na), prec(nloc, na)
2210  REAL wdtrain(nloc)
2211  LOGICAL lwork(nloc), mplus(nloc)
2212
2213
2214! ------------------------------------------------------
2215
2216  delti = 1./delt
2217  tinv = 1./3.
2218
2219  mp(:, :) = 0.
2220
2221  DO i = 1, nl
2222    DO il = 1, ncum
2223      mp(il, i) = 0.0
2224      rp(il, i) = rr(il, i)
2225      up(il, i) = u(il, i)
2226      vp(il, i) = v(il, i)
2227      wt(il, i) = 0.001
2228      water(il, i) = 0.0
2229      frac(il, i) = 0.0
2230      faci(il, i) = 0.0
2231      fraci(il, i) = 0.0
2232      ice(il, i) = 0.0
2233      prec(il, i) = 0.0
2234      fondue(il, i) = 0.0
2235      evap(il, i) = 0.0
2236      b(il, i) = 0.0
2237      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
2238      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
2239    END DO
2240  END DO
2241!AC!        do k=1,ntra
2242!AC!         do i=1,nd
2243!AC!          do il=1,ncum
2244!AC!           trap(il,i,k)=tra(il,i,k)
2245!AC!          enddo
2246!AC!         enddo
2247!AC!        enddo
2248!! RomP >>>
2249  DO i = 1, nd
2250    DO il = 1, ncum
2251      wdtrainA(il, i) = 0.0
2252      wdtrainM(il, i) = 0.0
2253    END DO
2254  END DO
2255!! RomP <<<
2256
2257! ***  check whether ep(inb)=0, if so, skip precipitating    ***
2258! ***             downdraft calculation                      ***
2259
2260
2261  DO il = 1, ncum
2262!!          lwork(il)=.TRUE.
2263!!          if(ep(il,inb(il)).lt.0.0001)lwork(il)=.FALSE.
2264    lwork(il) = ep(il, inb(il)) >= 0.0001
2265  END DO
2266
2267! ***  Set the fractionnal area sigd of precipitating downdraughts
2268  DO il = 1, ncum
2269    sigd(il) = sigdz*coef_clos(il)
2270  END DO
2271
2272
2273! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2274!
2275! ***                    begin downdraft loop                    ***
2276!
2277! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2278
2279  DO i = nl + 1, 1, -1
2280
2281    num1 = 0
2282    DO il = 1, ncum
2283      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) num1 = num1 + 1
2284    END DO
2285    IF (num1<=0) GO TO 400
2286
2287    CALL zilch(wdtrain, ncum)
2288
2289
2290! ***  integrate liquid water equation to find condensed water   ***
2291! ***                and condensed water flux                    ***
2292!
2293!
2294! ***              calculate detrained precipitation             ***
2295
2296    DO il = 1, ncum
2297      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2298        IF (cvflag_grav) THEN
2299          wdtrain(il) = grav*ep(il, i)*m(il, i)*clw(il, i)
2300          wdtrainA(il, i) = wdtrain(il)/grav                        !   Pa   RomP
2301        ELSE
2302          wdtrain(il) = 10.0*ep(il, i)*m(il, i)*clw(il, i)
2303          wdtrainA(il, i) = wdtrain(il)/10.                         !   Pa   RomP
2304        END IF
2305      END IF
2306    END DO
2307
2308    IF (i>1) THEN
2309      DO j = 1, i - 1
2310        DO il = 1, ncum
2311          IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2312            awat = elij(il, j, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
2313            awat = max(awat, 0.0)
2314            IF (cvflag_grav) THEN
2315              wdtrain(il) = wdtrain(il) + grav*awat*ment(il, j, i)
2316              wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/grav - wdtrainA(il, i)  !   Pm  RomP
2317            ELSE
2318              wdtrain(il) = wdtrain(il) + 10.0*awat*ment(il, j, i)
2319              wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/10. - wdtrainA(il, i)   !   Pm  RomP
2320            END IF
2321          END IF
2322        END DO
2323      END DO
2324    END IF
2325
2326
2327! ***    find rain water and evaporation using provisional   ***
2328! ***              estimates of rp(i)and rp(i-1)             ***
2329
2330
2331    DO il = 1, ncum
2332      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2333
2334        wt(il, i) = 45.0
2335
2336        IF (cvflag_ice) THEN
2337          frac(il, inb(il)) = 1. - (t(il,inb(il))-243.15)/(263.15-243.15)
2338          frac(il, inb(il)) = min(max(frac(il,inb(il)),0.), 1.)
2339          fraci(il, inb(il)) = frac(il, inb(il))
2340        ELSE
2341          CONTINUE
2342        END IF
2343
2344        IF (i<inb(il)) THEN
2345
2346          IF (cvflag_ice) THEN
2347            thaw = (t(il,i)-273.15)/(275.15-273.15)
2348            thaw = min(max(thaw,0.0), 1.0)
2349            frac(il, i) = frac(il, i)*(1.-thaw)
2350          ELSE
2351            CONTINUE
2352          END IF
2353
2354          rp(il, i) = rp(il, i+1) + &
2355                      (cpd*(t(il,i+1)-t(il,i))+gz(il,i+1)-gz(il,i))/lv(il, i)
2356          rp(il, i) = 0.5*(rp(il,i)+rr(il,i))
2357        END IF
2358        fraci(il, i) = 1. - (t(il,i)-243.15)/(263.15-243.15)
2359        fraci(il, i) = min(max(fraci(il,i),0.0), 1.0)
2360        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
2361        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
2362        rp(il, inb(il)) = rr(il, inb(il))
2363
2364        IF (i==1) THEN
2365          afac = p(il, 1)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
2366          IF (cvflag_ice) THEN
2367            afac1 = p(il, i)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
2368          END IF
2369        ELSE
2370          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)
2371          rp(il, i-1) = 0.5*(rp(il,i-1)+rr(il,i-1))
2372          rp(il, i-1) = amin1(rp(il,i-1), rs(il,i-1))
2373          rp(il, i-1) = max(rp(il,i-1), 0.0)
2374          afac1 = p(il, i)*(rs(il,i)-rp(il,i))/(1.0E4+2000.0*p(il,i)*rs(il,i))
2375          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))
2376          afac = 0.5*(afac1+afac2)
2377        END IF
2378        IF (i==inb(il)) afac = 0.0
2379        afac = max(afac, 0.0)
2380        bfac = 1./(sigd(il)*wt(il,i))
2381
2382!JYG1
2383! cc        sigt=1.0
2384! cc        if(i.ge.icb)sigt=sigp(i)
2385! prise en compte de la variation progressive de sigt dans
2386! les couches icb et icb-1:
2387! pour plcl<ph(i+1), pr1=0 & pr2=1
2388! pour plcl>ph(i),   pr1=1 & pr2=0
2389! pour ph(i+1)<plcl<ph(i), pr1 est la proportion a cheval
2390! sur le nuage, et pr2 est la proportion sous la base du
2391! nuage.
2392        pr1 = (plcl(il)-ph(il,i+1))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2393        pr1 = max(0., min(1.,pr1))
2394        pr2 = (ph(il,i)-plcl(il))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2395        pr2 = max(0., min(1.,pr2))
2396        sigt = sigp(il, i)*pr1 + pr2
2397!JYG2
2398
2399!JYG----
2400!    b6 = bfac*100.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2401!    c6 = water(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
2402!    c6 = prec(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
2403!    revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2404!    evap(il,i)=sigt*afac*revap
2405!    water(il,i)=revap*revap
2406!    prec(il,i)=revap*revap
2407!!        print *,' i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il) ', &
2408!!                 i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il)
2409!!---end jyg---
2410
2411! --------retour à la formulation originale d'Emanuel.
2412        IF (cvflag_ice) THEN
2413
2414!   b6=bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2415!   c6=prec(il,i+1)+bfac*wdtrain(il) &
2416!       -50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il,i+1)
2417!   if(c6.gt.0.0)then
2418!   revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2419
2420!JAM  Attention: evap=sigt*E
2421!    Modification: evap devient l'évaporation en milieu de couche
2422!    car nécessaire dans cv3_yield
2423!    Du coup, il faut modifier pas mal d'équations...
2424!    et l'expression de afac qui devient afac1
2425!    revap=sqrt((prec(i+1)+prec(i))/2)
2426
2427          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac1
2428          c6 = prec(il, i+1) + 0.5*bfac*wdtrain(il)
2429! print *,'bfac,sigd(il),sigt,afac1 ',bfac,sigd(il),sigt,afac1
2430! print *,'prec(il,i+1),wdtrain(il) ',prec(il,i+1),wdtrain(il)
2431! print *,'b6,c6,b6*b6+4.*c6 ',b6,c6,b6*b6+4.*c6
2432          IF (c6>b6*b6+1.E-20) THEN
2433            revap = 2.*c6/(b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2434          ELSE
2435            revap = (-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))/2.
2436          END IF
2437          prec(il, i) = max(0., 2.*revap*revap-prec(il,i+1))
2438! print*,prec(il,i),'neige'
2439
2440!JYG    Dans sa formulation originale, Emanuel calcule l'evaporation par:
2441! c             evap(il,i)=sigt*afac*revap
2442! ce qui n'est pas correct. Dans cv_routines, la formulation a été modifiee.
2443! Ici,l'evaporation evap est simplement calculee par l'equation de
2444! conservation.
2445! prec(il,i)=revap*revap
2446! else
2447!JYG----   Correction : si c6 <= 0, water(il,i)=0.
2448! prec(il,i)=0.
2449! endif
2450
2451!JYG---   Dans tous les cas, evaporation = [tt ce qui entre dans la couche i]
2452! moins [tt ce qui sort de la couche i]
2453! print *, 'evap avec ice'
2454          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(prec(il,i+1)-prec(il,i))) / &
2455                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
2456
2457          d6 = bfac*wdtrain(il) - 100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
2458          e6 = bfac*wdtrain(il)
2459          f6 = -100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
2460
2461          thaw = (t(il,i)-273.15)/(275.15-273.15)
2462          thaw = min(max(thaw,0.0), 1.0)
2463          water(il, i) = water(il, i+1) + (1-fraci(il,i))*d6
2464          water(il, i) = max(water(il,i), 0.)
2465          ice(il, i) = ice(il, i+1) + fraci(il, i)*d6
2466          ice(il, i) = max(ice(il,i), 0.)
2467          fondue(il, i) = ice(il, i)*thaw
2468          water(il, i) = water(il, i) + fondue(il, i)
2469          ice(il, i) = ice(il, i) - fondue(il, i)
2470
2471          IF (water(il,i)+ice(il,i)<1.E-30) THEN
2472            faci(il, i) = 0.
2473          ELSE
2474            faci(il, i) = ice(il, i)/(water(il,i)+ice(il,i))
2475          END IF
2476
2477!           water(il,i)=water(il,i+1)+(1.-fraci(il,i))*e6+(1.-faci(il,i))*f6
2478!           water(il,i)=max(water(il,i),0.)
2479!           ice(il,i)=ice(il,i+1)+fraci(il,i)*e6+faci(il,i)*f6
2480!           ice(il,i)=max(ice(il,i),0.)
2481!           fondue(il,i)=ice(il,i)*thaw
2482!           water(il,i)=water(il,i)+fondue(il,i)
2483!           ice(il,i)=ice(il,i)-fondue(il,i)
2484           
2485!           if((water(il,i)+ice(il,i)).lt.1.e-30)then
2486!             faci(il,i)=0.
2487!           else
2488!             faci(il,i)=ice(il,i)/(water(il,i)+ice(il,i))
2489!           endif
2490
2491        ELSE
2492          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2493          c6 = water(il, i+1) + bfac*wdtrain(il) - &
2494               50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i+1)
2495          IF (c6>0.0) THEN
2496            revap = 0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2497            water(il, i) = revap*revap
2498          ELSE
2499            water(il, i) = 0.
2500          END IF
2501! print *, 'evap sans ice'
2502          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(water(il,i+1)-water(il,i)))/ &
2503                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
2504
2505        END IF
2506      END IF !(i.le.inb(il) .and. lwork(il))
2507    END DO
2508! ----------------------------------------------------------------
2509
2510! cc
2511! ***  calculate precipitating downdraft mass flux under     ***
2512! ***              hydrostatic approximation                 ***
2513
2514    DO il = 1, ncum
2515      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
2516
2517        tevap(il) = max(0.0, evap(il,i))
2518        delth = max(0.001, (th(il,i)-th(il,i-1)))
2519        IF (cvflag_ice) THEN
2520          IF (cvflag_grav) THEN
2521            mp(il, i) = 100.*ginv*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2522                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2523                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
2524                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2525                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
2526                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2527          ELSE
2528            mp(il, i) = 10.*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2529                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2530                             lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
2531                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2532                             lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
2533                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2534
2535          END IF
2536        ELSE
2537          IF (cvflag_grav) THEN
2538            mp(il, i) = 100.*ginv*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2539                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2540          ELSE
2541            mp(il, i) = 10.*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2542                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2543          END IF
2544
2545        END IF
2546
2547      END IF !(i.le.inb(il) .and. lwork(il) .and. i.ne.1)
2548    END DO
2549! ----------------------------------------------------------------
2550
2551! ***           if hydrostatic assumption fails,             ***
2552! ***   solve cubic difference equation for downdraft theta  ***
2553! ***  and mass flux from two simultaneous differential eqns ***
2554
2555    DO il = 1, ncum
2556      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
2557
2558        amfac = sigd(il)*sigd(il)*70.0*ph(il, i)*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
2559                         (th(il,i)-th(il,i-1))/(tv(il,i)*th(il,i))
2560        amp2 = abs(mp(il,i+1)*mp(il,i+1)-mp(il,i)*mp(il,i))
2561
2562        IF (amp2>(0.1*amfac)) THEN
2563          xf = 100.0*sigd(il)*sigd(il)*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2564          tf = b(il, i) - 5.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2565                              (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2566          af = xf*tf + mp(il, i+1)*mp(il, i+1)*tinv
2567
2568          IF (cvflag_ice) THEN
2569            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
2570                 50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*(tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2571                (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2572          ELSE
2573
2574            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
2575                                           50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*tevap(il)
2576          END IF
2577
2578          fac2 = 1.0
2579          IF (bf<0.0) fac2 = -1.0
2580          bf = abs(bf)
2581          ur = 0.25*bf*bf - af*af*af*tinv*tinv*tinv
2582          IF (ur>=0.0) THEN
2583            sru = sqrt(ur)
2584            fac = 1.0
2585            IF ((0.5*bf-sru)<0.0) fac = -1.0
2586            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + (0.5*bf+sru)**tinv + &
2587                                           fac*(abs(0.5*bf-sru))**tinv
2588          ELSE
2589            d = atan(2.*sqrt(-ur)/(bf+1.0E-28))
2590            IF (fac2<0.0) d = 3.14159 - d
2591            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + 2.*sqrt(af*tinv)*cos(d*tinv)
2592          END IF
2593          mp(il, i) = max(0.0, mp(il,i))
2594
2595          IF (cvflag_ice) THEN
2596            IF (cvflag_grav) THEN
2597!JYG : il y a vraisemblablement une erreur dans la ligne 2 suivante:
2598! il faut diviser par (mp(il,i)*sigd(il)*grav) et non par (mp(il,i)+sigd(il)*0.1).
2599! Et il faut bien revoir les facteurs 100.
2600              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
2601                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2602                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
2603                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
2604                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2605                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2606                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2607            ELSE
2608              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*&
2609                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2610                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
2611                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
2612                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2613                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2614                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2615            END IF
2616          ELSE
2617            IF (cvflag_grav) THEN
2618              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
2619                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2620                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2621                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2622            ELSE
2623              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
2624                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2625                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2626                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2627            END IF
2628          END IF
2629          b(il, i-1) = max(b(il,i-1), 0.0)
2630
2631        END IF !(amp2.gt.(0.1*amfac))
2632
2633! ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
2634
2635        ampmax = 2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
2636        amp2 = 2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
2637        ampmax = min(ampmax, amp2)
2638        mp(il, i) = min(mp(il,i), ampmax)
2639
2640! ***      force mp to decrease linearly to zero                 ***
2641! ***       between cloud base and the surface                   ***
2642
2643
2644! c      if(p(il,i).gt.p(il,icb(il)))then
2645! c       mp(il,i)=mp(il,icb(il))*(p(il,1)-p(il,i))/(p(il,1)-p(il,icb(il)))
2646! c      endif
2647        IF (ph(il,i)>0.9*plcl(il)) THEN
2648          mp(il, i) = mp(il, i)*(ph(il,1)-ph(il,i))/(ph(il,1)-0.9*plcl(il))
2649        END IF
2650
2651      END IF ! (i.le.inb(il) .and. lwork(il) .and. i.ne.1)
2652    END DO
2653! ----------------------------------------------------------------
2654
2655! ***       find mixing ratio of precipitating downdraft     ***
2656
2657    DO il = 1, ncum
2658      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2659        mplus(il) = mp(il, i) > mp(il, i+1)
2660      END IF ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2661    END DO
2662
2663    DO il = 1, ncum
2664      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2665
2666        rp(il, i) = rr(il, i)
2667
2668        IF (mplus(il)) THEN
2669
2670          IF (cvflag_grav) THEN
2671            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
2672              100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2673          ELSE
2674            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
2675              5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2676          END IF
2677          rp(il, i) = rp(il, i)/mp(il, i)
2678          up(il, i) = up(il, i+1)*mp(il, i+1) + u(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2679          up(il, i) = up(il, i)/mp(il, i)
2680          vp(il, i) = vp(il, i+1)*mp(il, i+1) + v(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2681          vp(il, i) = vp(il, i)/mp(il, i)
2682
2683        ELSE ! if (mplus(il))
2684
2685          IF (mp(il,i+1)>1.0E-16) THEN
2686            IF (cvflag_grav) THEN
2687              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
2688                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il,i+1)
2689            ELSE
2690              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
2691                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il, i+1)
2692            END IF
2693            up(il, i) = up(il, i+1)
2694            vp(il, i) = vp(il, i+1)
2695          END IF ! (mp(il,i+1).gt.1.0e-16)
2696        END IF ! (mplus(il)) else if (.not.mplus(il))
2697
2698        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
2699        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
2700
2701      END IF ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2702    END DO
2703! ----------------------------------------------------------------
2704
2705! ***       find tracer concentrations in precipitating downdraft     ***
2706
2707!AC!      do j=1,ntra
2708!AC!       do il = 1,ncum
2709!AC!       if (i.lt.inb(il) .and. lwork(il)) then
2710!AC!c
2711!AC!         if(mplus(il))then
2712!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)*mp(il,i+1)
2713!AC!     :              +trap(il,i,j)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2714!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i,j)/mp(il,i)
2715!AC!         else ! if (mplus(il))
2716!AC!          if(mp(il,i+1).gt.1.0e-16)then
2717!AC!           trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)
2718!AC!          endif
2719!AC!         endif ! (mplus(il)) else if (.not.mplus(il))
2720!AC!c
2721!AC!        endif ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2722!AC!       enddo
2723!AC!      end do
2724
2725400 END DO
2726! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2727
2728! ***                    end of downdraft loop                    ***
2729
2730! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2731
2732
2733  RETURN
2734END SUBROUTINE cv3_unsat
2735
2736SUBROUTINE cv3_yield(nloc, ncum, nd, na, ntra, ok_conserv_q, &
2737                     icb, inb, delt, &
2738                     t, rr, t_wake, rr_wake, s_wake, u, v, tra, &
2739                     gz, p, ph, h, hp, lv, lf, cpn, th, th_wake, &
2740                     ep, clw, m, tp, mp, rp, up, vp, trap, &
2741                     wt, water, ice, evap, fondue, faci, b, sigd, &
2742                     ment, qent, hent, iflag_mix, uent, vent, &
2743                     nent, elij, traent, sig, &
2744                     tv, tvp, wghti, &
2745                     iflag, precip, Vprecip, ft, fr, fu, fv, ftra, &
2746                     cbmf, upwd, dnwd, dnwd0, ma, mip, &
2747                     tls, tps, qcondc, wd, &
2748                     ftd, fqd)
2749
2750  IMPLICIT NONE
2751
2752  include "cvthermo.h"
2753  include "cv3param.h"
2754  include "cvflag.h"
2755  include "conema3.h"
2756
2757!inputs:
2758      INTEGER iflag_mix
2759      INTEGER ncum, nd, na, ntra, nloc
2760      LOGICAL ok_conserv_q
2761      INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
2762      REAL delt
2763      REAL t(nloc, nd), rr(nloc, nd), u(nloc, nd), v(nloc, nd)
2764      REAL t_wake(nloc, nd), rr_wake(nloc, nd)
2765      REAL s_wake(nloc)
2766      REAL tra(nloc, nd, ntra), sig(nloc, nd)
2767      REAL gz(nloc, na), ph(nloc, nd+1), h(nloc, na), hp(nloc, na)
2768      REAL th(nloc, na), p(nloc, nd), tp(nloc, na)
2769      REAL lv(nloc, na), cpn(nloc, na), ep(nloc, na), clw(nloc, na)
2770      REAL lf(nloc, na)
2771      REAL m(nloc, na), mp(nloc, na), rp(nloc, na), up(nloc, na)
2772      REAL vp(nloc, na), wt(nloc, nd), trap(nloc, nd, ntra)
2773      REAL water(nloc, na), evap(nloc, na), b(nloc, na), sigd(nloc)
2774      REAL fondue(nloc, na), faci(nloc, na), ice(nloc, na)
2775      REAL ment(nloc, na, na), qent(nloc, na, na), uent(nloc, na, na)
2776      REAL hent(nloc, na, na)
2777!IM bug   real vent(nloc,na,na), nent(nloc,na), elij(nloc,na,na)
2778      REAL vent(nloc, na, na), elij(nloc, na, na)
2779      INTEGER nent(nloc, nd)
2780      REAL traent(nloc, na, na, ntra)
2781      REAL tv(nloc, nd), tvp(nloc, nd), wghti(nloc, nd)
2782!
2783!input/output:
2784      INTEGER iflag(nloc)
2785!
2786!outputs:
2787      REAL precip(nloc)
2788      REAL ft(nloc, nd), fr(nloc, nd), fu(nloc, nd), fv(nloc, nd)
2789      REAL ftd(nloc, nd), fqd(nloc, nd)
2790      REAL ftra(nloc, nd, ntra)
2791      REAL upwd(nloc, nd), dnwd(nloc, nd), ma(nloc, nd)
2792      REAL dnwd0(nloc, nd), mip(nloc, nd)
2793      REAL Vprecip(nloc, nd+1)
2794      REAL tls(nloc, nd), tps(nloc, nd)
2795      REAL qcondc(nloc, nd) ! cld
2796      REAL wd(nloc) ! gust
2797      REAL cbmf(nloc)
2798!
2799!local variables:
2800      INTEGER i, k, il, n, j, num1
2801      REAL rat, delti
2802      REAL ax, bx, cx, dx, ex
2803      REAL cpinv, rdcp, dpinv
2804      REAL awat(nloc)
2805      REAL lvcp(nloc, na), lfcp(nloc, na), mke(nloc, na)
2806      REAL am(nloc), work(nloc), ad(nloc), amp1(nloc)
2807!!      real up1(nloc), dn1(nloc)
2808      REAL up1(nloc, nd, nd), dn1(nloc, nd, nd)
2809      REAL asum(nloc), bsum(nloc), csum(nloc), dsum(nloc)
2810      REAL esum(nloc), fsum(nloc), gsum(nloc), hsum(nloc)
2811      REAL th_wake(nloc, nd)
2812      REAL alpha_qpos(nloc), alpha_qpos1(nloc)
2813      REAL qcond(nloc, nd), nqcond(nloc, nd), wa(nloc, nd) ! cld
2814      REAL siga(nloc, nd), sax(nloc, nd), mac(nloc, nd) ! cld
2815
2816      REAL sumdq !jyg
2817!
2818! -------------------------------------------------------------
2819
2820! initialization:
2821
2822  delti = 1.0/delt
2823! print*,'cv3_yield initialisation delt', delt
2824!
2825  DO il = 1, ncum
2826    precip(il) = 0.0
2827    Vprecip(il, nd+1) = 0.0
2828    wd(il) = 0.0 ! gust
2829  END DO
2830
2831  DO i = 1, nd
2832    DO il = 1, ncum
2833      Vprecip(il, i) = 0.0
2834      ft(il, i) = 0.0
2835      fr(il, i) = 0.0
2836      fu(il, i) = 0.0
2837      fv(il, i) = 0.0
2838      upwd(il, i) = 0.0
2839      dnwd(il, i) = 0.0
2840      dnwd0(il, i) = 0.0
2841      mip(il, i) = 0.0
2842      ftd(il, i) = 0.0
2843      fqd(il, i) = 0.0
2844      qcondc(il, i) = 0.0 ! cld
2845      qcond(il, i) = 0.0 ! cld
2846      nqcond(il, i) = 0.0 ! cld
2847    END DO
2848  END DO
2849! print*,'cv3_yield initialisation 2'
2850!AC!      do j=1,ntra
2851!AC!       do i=1,nd
2852!AC!        do il=1,ncum
2853!AC!          ftra(il,i,j)=0.0
2854!AC!        enddo
2855!AC!       enddo
2856!AC!      enddo
2857! print*,'cv3_yield initialisation 3'
2858  DO i = 1, nl
2859    DO il = 1, ncum
2860      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
2861      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
2862    END DO
2863  END DO
2864
2865
2866
2867! ***  calculate surface precipitation in mm/day     ***
2868
2869  DO il = 1, ncum
2870    IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. iflag(il)<=1) THEN
2871      IF (cvflag_ice) THEN
2872        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*(water(il,1)+ice(il,1)) &
2873                              *86400.*1000./(rowl*grav)
2874      ELSE
2875        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*water(il, 1) &
2876                              *86400.*1000./(rowl*grav)
2877      END IF
2878    END IF
2879  END DO
2880! print*,'cv3_yield apres calcul precip'
2881
2882
2883! ===  calculate vertical profile of  precipitation in kg/m2/s  ===
2884
2885  DO i = 1, nl
2886    DO il = 1, ncum
2887      IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
2888        IF (cvflag_ice) THEN
2889          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*(water(il,i)+ice(il,i))/grav
2890        ELSE
2891          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*water(il, i)/grav
2892        END IF
2893      END IF
2894    END DO
2895  END DO
2896
2897
2898! ***  Calculate downdraft velocity scale    ***
2899! ***  NE PAS UTILISER POUR L'INSTANT ***
2900
2901!!      do il=1,ncum
2902!!        wd(il)=betad*abs(mp(il,icb(il)))*0.01*rrd*t(il,icb(il)) &
2903!!                                       /(sigd(il)*p(il,icb(il)))
2904!!      enddo
2905
2906
2907! ***  calculate tendencies of lowest level potential temperature  ***
2908! ***                      and mixing ratio                        ***
2909
2910  DO il = 1, ncum
2911    work(il) = 1.0/(ph(il,1)-ph(il,2))
2912    cbmf(il) = 0.0
2913  END DO
2914
2915  DO k = 2, nl
2916    DO il = 1, ncum
2917      IF (k>=icb(il)) THEN
2918        cbmf(il) = cbmf(il) + m(il, k)
2919      END IF
2920    END DO
2921  END DO
2922
2923!    print*,'cv3_yield avant ft'
2924! am is the part of cbmf taken from the first level
2925  DO il = 1, ncum
2926    am(il) = cbmf(il)*wghti(il, 1)
2927  END DO
2928
2929  DO il = 1, ncum
2930    IF (iflag(il)<=1) THEN
2931! convect3      if((0.1*dpinv*am).ge.delti)iflag(il)=4
2932!JYG  Correction pour conserver l'eau
2933! cc       ft(il,1)=-0.5*lvcp(il,1)*sigd(il)*(evap(il,1)+evap(il,2))          !precip
2934      IF (cvflag_ice) THEN
2935        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1) - &
2936                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)*faci(il, 1) - &
2937                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*(fondue(il,1)*wt(il,1)) / &
2938                       (100.*(ph(il,1)-ph(il,2)))                             !precip
2939      ELSE
2940        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)
2941      END IF
2942
2943      ft(il, 1) = ft(il, 1) - 0.009*grav*sigd(il)*mp(il, 2)*t_wake(il, 1)*b(il, 1)*work(il)
2944
2945      IF (cvflag_ice) THEN
2946        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
2947                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1) + &
2948                                0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(ci-cpd)*ice(il, 2) * &
2949                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
2950      ELSE
2951        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
2952                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
2953      END IF
2954
2955      ftd(il, 1) = ft(il, 1)                                                  ! fin precip
2956
2957      IF ((0.01*grav*work(il)*am(il))>=delti) iflag(il) = 1 !consist vect
2958      ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*am(il) * &
2959                                   (t(il,2)-t(il,1)+(gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1))
2960    END IF ! iflag
2961  END DO
2962
2963
2964  DO j = 2, nl
2965    IF (iflag_mix>0) THEN
2966      DO il = 1, ncum
2967! FH WARNING a modifier :
2968        cpinv = 0.
2969! cpinv=1.0/cpn(il,1)
2970        IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
2971          ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1) * &
2972                     (hent(il,j,1)-h(il,1)+t(il,1)*(cpv-cpd)*(rr(il,1)-qent(il,j,1)))*cpinv
2973        END IF ! j
2974      END DO
2975    END IF
2976  END DO
2977! fin sature
2978
2979
2980  DO il = 1, ncum
2981    IF (iflag(il)<=1) THEN
2982!JYG1  Correction pour mieux conserver l'eau (conformite avec CONVECT4.3)
2983      fr(il, 1) = 0.01*grav*mp(il, 2)*(rp(il,2)-rr_wake(il,1))*work(il) + &
2984                  sigd(il)*evap(il, 1)
2985!!!                  sigd(il)*0.5*(evap(il,1)+evap(il,2))
2986
2987      fqd(il, 1) = fr(il, 1) !precip
2988
2989      fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*am(il)*(rr(il,2)-rr(il,1))*work(il)        !sature
2990
2991      fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(up(il,2)-u(il,1)) + &
2992                                                  am(il)*(u(il,2)-u(il,1)))
2993      fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(vp(il,2)-v(il,1)) + &
2994                                                  am(il)*(v(il,2)-v(il,1)))
2995    END IF ! iflag
2996  END DO ! il
2997
2998
2999!AC!     do j=1,ntra
3000!AC!      do il=1,ncum
3001!AC!       if (iflag(il) .le. 1) then
3002!AC!       if (cvflag_grav) then
3003!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.01*grav*work(il)
3004!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3005!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3006!AC!       else
3007!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.1*work(il)
3008!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3009!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3010!AC!       endif
3011!AC!       endif  ! iflag
3012!AC!      enddo
3013!AC!     enddo
3014
3015  DO j = 2, nl
3016    DO il = 1, ncum
3017      IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3018        fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
3019        fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(uent(il,j,1)-u(il,1))
3020        fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(vent(il,j,1)-v(il,1))
3021      END IF ! j
3022    END DO
3023  END DO
3024
3025!AC!      do k=1,ntra
3026!AC!       do j=2,nl
3027!AC!        do il=1,ncum
3028!AC!         if (j.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3029!AC!
3030!AC!          if (cvflag_grav) then
3031!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)
3032!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3033!AC!          else
3034!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.1*work(il)*ment(il,j,1)
3035!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3036!AC!          endif
3037!AC!
3038!AC!         endif
3039!AC!        enddo
3040!AC!       enddo
3041!AC!      enddo
3042! print*,'cv3_yield apres ft'
3043
3044! ***  calculate tendencies of potential temperature and mixing ratio  ***
3045! ***               at levels above the lowest level                   ***
3046
3047! ***  first find the net saturated updraft and downdraft mass fluxes  ***
3048! ***                      through each level                          ***
3049
3050
3051  DO i = 2, nl + 1 ! newvecto: mettre nl au lieu nl+1?
3052
3053    num1 = 0
3054    DO il = 1, ncum
3055      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) num1 = num1 + 1
3056    END DO
3057    IF (num1<=0) GO TO 500
3058
3059    CALL zilch(amp1, ncum)
3060    CALL zilch(ad, ncum)
3061
3062    DO k = 1, nl + 1
3063      DO il = 1, ncum
3064        IF (i>=icb(il)) THEN
3065          IF (k>=i+1 .AND. k<=(inb(il)+1)) THEN
3066            amp1(il) = amp1(il) + m(il, k)
3067          END IF
3068        ELSE
3069! AMP1 is the part of cbmf taken from layers I and lower
3070          IF (k<=i) THEN
3071            amp1(il) = amp1(il) + cbmf(il)*wghti(il, k)
3072          END IF
3073        END IF
3074      END DO
3075    END DO
3076
3077    DO k = 1, i
3078      DO j = i + 1, nl + 1
3079        DO il = 1, ncum
3080          IF (i<=inb(il) .AND. j<=(inb(il)+1)) THEN
3081            amp1(il) = amp1(il) + ment(il, k, j)
3082          END IF
3083        END DO
3084      END DO
3085    END DO
3086
3087    DO k = 1, i - 1
3088      DO j = i, nl + 1 ! newvecto: nl au lieu nl+1?
3089        DO il = 1, ncum
3090          IF (i<=inb(il) .AND. j<=inb(il)) THEN
3091            ad(il) = ad(il) + ment(il, j, k)
3092          END IF
3093        END DO
3094      END DO
3095    END DO
3096
3097    DO il = 1, ncum
3098      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3099        dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3100        cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3101
3102! convect3      if((0.1*dpinv*amp1).ge.delti)iflag(il)=4
3103        IF ((0.01*grav*dpinv*amp1(il))>=delti) iflag(il) = 1 ! vecto
3104
3105! precip
3106! cc       ft(il,i)= -0.5*sigd(il)*lvcp(il,i)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
3107        IF (cvflag_ice) THEN
3108          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i) - &
3109                       sigd(il)*lfcp(il, i)*evap(il, i)*faci(il, i) - &
3110                       sigd(il)*lfcp(il, i)*fondue(il, i)*wt(il, i)/(100.*(p(il,i-1)-p(il,i)))
3111        ELSE
3112          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i)
3113        END IF
3114
3115        rat = cpn(il, i-1)*cpinv
3116
3117        ft(il, i) = ft(il, i) - 0.009*grav*sigd(il) * &
3118                     (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
3119        IF (cvflag_ice) THEN
3120          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
3121                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv + &
3122                                  0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(ci-cpd)*ice(il, i+1) * &
3123                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv
3124        ELSE
3125          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
3126                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv* &
3127            cpinv
3128        END IF
3129
3130        ftd(il, i) = ft(il, i)
3131! fin precip
3132
3133! sature
3134        ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv * &
3135                     (amp1(il)*(t(il,i+1)-t(il,i) + (gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv) - &
3136                      ad(il)*(t(il,i)-t(il,i-1)+(gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv))
3137
3138
3139        IF (iflag_mix==0) THEN
3140          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, i, i)*(hp(il,i)-h(il,i) + &
3141                                    t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,i,i)))*cpinv
3142        END IF
3143
3144
3145
3146! sb: on ne fait pas encore la correction permettant de mieux
3147! conserver l'eau:
3148!JYG: correction permettant de mieux conserver l'eau:
3149! cc         fr(il,i)=0.5*sigd(il)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
3150        fr(il, i) = sigd(il)*evap(il, i) + 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(rp(il,i+1)-rr_wake(il,i)) - &
3151                                                      mp(il,i)*(rp(il,i)-rr_wake(il,i-1)))*dpinv
3152        fqd(il, i) = fr(il, i)                                                                     ! precip
3153
3154        fu(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(up(il,i+1)-u(il,i)) - &
3155                               mp(il,i)*(up(il,i)-u(il,i-1)))*dpinv
3156        fv(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(vp(il,i+1)-v(il,i)) - &
3157                               mp(il,i)*(vp(il,i)-v(il,i-1)))*dpinv
3158
3159
3160        fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(rr(il,i+1)-rr(il,i)) - &
3161                                                 ad(il)*(rr(il,i)-rr(il,i-1)))
3162        fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(u(il,i+1)-u(il,i)) - &
3163                                                 ad(il)*(u(il,i)-u(il,i-1)))
3164        fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(v(il,i+1)-v(il,i)) - &
3165                                                 ad(il)*(v(il,i)-v(il,i-1)))
3166
3167      END IF ! i
3168    END DO
3169
3170!AC!      do k=1,ntra
3171!AC!       do il=1,ncum
3172!AC!        if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3173!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3174!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
3175!AC!         if (cvflag_grav) then
3176!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.01*grav*dpinv
3177!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
3178!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
3179!AC!         else
3180!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.1*dpinv
3181!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
3182!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
3183!AC!         endif
3184!AC!        endif
3185!AC!       enddo
3186!AC!      enddo
3187
3188    DO k = 1, i - 1
3189
3190      DO il = 1, ncum
3191        awat(il) = elij(il, k, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
3192        awat(il) = max(awat(il), 0.0)
3193      END DO
3194
3195      IF (iflag_mix/=0) THEN
3196        DO il = 1, ncum
3197          IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3198            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3199            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3200            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3201                 (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)+awat(il)-qent(il,k,i)))*cpinv
3202!
3203!
3204          END IF ! i
3205        END DO
3206      END IF
3207
3208      DO il = 1, ncum
3209        IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3210          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3211          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3212          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3213                                                       (qent(il,k,i)-awat(il)-rr(il,i))
3214          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
3215          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
3216
3217! (saturated updrafts resulting from mixing)                                   ! cld
3218          qcond(il, i) = qcond(il, i) + (elij(il,k,i)-awat(il))                ! cld
3219          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1. ! cld
3220        END IF ! i
3221      END DO
3222    END DO
3223
3224!AC!      do j=1,ntra
3225!AC!       do k=1,i-1
3226!AC!        do il=1,ncum
3227!AC!         if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3228!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3229!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
3230!AC!          if (cvflag_grav) then
3231!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
3232!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3233!AC!          else
3234!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
3235!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3236!AC!          endif
3237!AC!         endif
3238!AC!        enddo
3239!AC!       enddo
3240!AC!      enddo
3241
3242    DO k = i, nl + 1
3243
3244      IF (iflag_mix/=0) THEN
3245        DO il = 1, ncum
3246          IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3247            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3248            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3249            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3250                  (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,k,i)))*cpinv
3251
3252
3253          END IF ! i
3254        END DO
3255      END IF
3256
3257      DO il = 1, ncum
3258        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3259          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3260          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3261
3262          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(qent(il,k,i)-rr(il,i))
3263          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
3264          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
3265        END IF ! i and k
3266      END DO
3267    END DO
3268
3269!AC!      do j=1,ntra
3270!AC!       do k=i,nl+1
3271!AC!        do il=1,ncum
3272!AC!         if (i.le.inb(il) .and. k.le.inb(il)
3273!AC!     $                .and. iflag(il) .le. 1) then
3274!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3275!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
3276!AC!          if (cvflag_grav) then
3277!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
3278!AC!     :         *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3279!AC!          else
3280!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
3281!AC!     :             *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3282!AC!          endif
3283!AC!         endif ! i and k
3284!AC!        enddo
3285!AC!       enddo
3286!AC!      enddo
3287
3288! sb: interface with the cloud parameterization:                               ! cld
3289
3290    DO k = i + 1, nl
3291      DO il = 1, ncum
3292        IF (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
3293! (saturated downdrafts resulting from mixing)                                 ! cld
3294          qcond(il, i) = qcond(il, i) + elij(il, k, i)                         ! cld
3295          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1. ! cld
3296        END IF ! cld
3297      END DO ! cld
3298    END DO ! cld
3299
3300! (particular case: no detraining level is found)                              ! cld
3301    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
3302      IF (i<=inb(il) .AND. nent(il,i)==0 .AND. iflag(il)<=1) THEN              ! cld
3303        qcond(il, i) = qcond(il, i) + (1.-ep(il,i))*clw(il, i)                 ! cld
3304        nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                     ! cld
3305      END IF                                                                   ! cld
3306    END DO                                                                     ! cld
3307
3308    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
3309      IF (i<=inb(il) .AND. nqcond(il,i)/=0 .AND. iflag(il)<=1) THEN            ! cld
3310        qcond(il, i) = qcond(il, i)/nqcond(il, i)                              ! cld
3311      END IF                                                                   ! cld
3312    END DO
3313
3314!AC!      do j=1,ntra
3315!AC!       do il=1,ncum
3316!AC!        if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3317!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3318!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
3319!AC!
3320!AC!         if (cvflag_grav) then
3321!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv
3322!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
3323!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
3324!AC!         else
3325!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv
3326!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
3327!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
3328!AC!         endif
3329!AC!        endif ! i
3330!AC!       enddo
3331!AC!      enddo
3332
3333
3334500 END DO
3335
3336!JYG<
3337!Conservation de l'eau
3338!   sumdq = 0.
3339!   DO k = 1, nl
3340!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3341!   END DO
3342!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 500, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3343!JYG>
3344! ***   move the detrainment at level inb down to level inb-1   ***
3345! ***        in such a way as to preserve the vertically        ***
3346! ***          integrated enthalpy and water tendencies         ***
3347
3348! Correction bug le 18-03-09
3349  DO il = 1, ncum
3350    IF (iflag(il)<=1) THEN
3351      ax = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))* &
3352           (hp(il,inb(il))-h(il,inb(il))+t(il,inb(il))*(cpv-cpd)*(rr(il,inb(il))-qent(il,inb(il),inb(il))))/ &
3353                                (cpn(il,inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1)))
3354      ft(il, inb(il)) = ft(il, inb(il)) - ax
3355      ft(il, inb(il)-1) = ft(il, inb(il)-1) + ax*cpn(il, inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3356                              (cpn(il,inb(il)-1)*(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il))))
3357
3358      bx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(qent(il,inb(il),inb(il))-rr(il,inb(il)))/ &
3359                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3360      fr(il, inb(il)) = fr(il, inb(il)) - bx
3361      fr(il, inb(il)-1) = fr(il, inb(il)-1) + bx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3362                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3363
3364      cx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(uent(il,inb(il),inb(il))-u(il,inb(il)))/ &
3365                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3366      fu(il, inb(il)) = fu(il, inb(il)) - cx
3367      fu(il, inb(il)-1) = fu(il, inb(il)-1) + cx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3368                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3369
3370      dx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(vent(il,inb(il),inb(il))-v(il,inb(il)))/ &
3371                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3372      fv(il, inb(il)) = fv(il, inb(il)) - dx
3373      fv(il, inb(il)-1) = fv(il, inb(il)-1) + dx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3374                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3375    END IF !iflag
3376  END DO
3377
3378!JYG<
3379!Conservation de l'eau
3380!   sumdq = 0.
3381!   DO k = 1, nl
3382!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3383!   END DO
3384!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 503, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3385!JYG>
3386
3387!AC!      do j=1,ntra
3388!AC!       do il=1,ncum
3389!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
3390!AC!    IF (cvflag_grav) then
3391!AC!        ex=0.01*grav*ment(il,inb(il),inb(il))
3392!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
3393!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3394!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
3395!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
3396!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3397!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3398!AC!    else
3399!AC!        ex=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))
3400!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
3401!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3402!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
3403!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
3404!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3405!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3406!AC!        ENDIF   !cvflag grav
3407!AC!        ENDIF    !iflag
3408!AC!       enddo
3409!AC!      enddo
3410
3411
3412! ***    homogenize tendencies below cloud base    ***
3413
3414
3415  DO il = 1, ncum
3416    asum(il) = 0.0
3417    bsum(il) = 0.0
3418    csum(il) = 0.0
3419    dsum(il) = 0.0
3420    esum(il) = 0.0
3421    fsum(il) = 0.0
3422    gsum(il) = 0.0
3423    hsum(il) = 0.0
3424  END DO
3425
3426!do i=1,nl
3427!do il=1,ncum
3428!th_wake(il,i)=t_wake(il,i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp
3429!enddo
3430!enddo
3431
3432  DO i = 1, nl
3433    DO il = 1, ncum
3434      IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3435!jyg  Saturated part : use T profile
3436        asum(il) = asum(il) + (ft(il,i)-ftd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3437!jyg<20140311
3438!Correction pour conserver l eau
3439        IF (ok_conserv_q) THEN
3440          bsum(il) = bsum(il) + (fr(il,i)-fqd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3441          csum(il) = csum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3442
3443        ELSE
3444          bsum(il)=bsum(il)+(fr(il,i)-fqd(il,i))*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
3445                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3446          csum(il)=csum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
3447                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3448        ENDIF ! (ok_conserv_q)
3449!jyg>
3450        dsum(il) = dsum(il) + t(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th(il, i)
3451!jyg  Unsaturated part : use T_wake profile
3452        esum(il) = esum(il) + ftd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3453!jyg<20140311
3454!Correction pour conserver l eau
3455        IF (ok_conserv_q) THEN
3456          fsum(il) = fsum(il) + fqd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3457          gsum(il) = gsum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3458        ELSE
3459          fsum(il)=fsum(il)+fqd(il,i)*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
3460                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3461          gsum(il)=gsum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
3462                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3463        ENDIF ! (ok_conserv_q)
3464!jyg>
3465        hsum(il) = hsum(il) + t_wake(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th_wake(il, i)
3466      END IF
3467    END DO
3468  END DO
3469
3470!!!!      do 700 i=1,icb(il)-1
3471  DO i = 1, nl
3472    DO il = 1, ncum
3473      IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3474        ftd(il, i) = esum(il)*t_wake(il, i)/(th_wake(il,i)*hsum(il))
3475        fqd(il, i) = fsum(il)/gsum(il)
3476        ft(il, i) = ftd(il, i) + asum(il)*t(il, i)/(th(il,i)*dsum(il))
3477        fr(il, i) = fqd(il, i) + bsum(il)/csum(il)
3478      END IF
3479    END DO
3480  END DO
3481
3482!jyg<
3483!Conservation de l'eau
3484!!  sumdq = 0.
3485!!  DO k = 1, nl
3486!!    sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3487!!  END DO
3488!!  PRINT *, 'cv3_yield, apres hom, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3489!jyg>
3490
3491
3492! ***   Check that moisture stays positive. If not, scale tendencies
3493! in order to ensure moisture positivity
3494  DO il = 1, ncum
3495    alpha_qpos(il) = 1.
3496    IF (iflag(il)<=1) THEN
3497      IF (fr(il,1)<=0.) THEN
3498        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)))
3499      END IF
3500    END IF
3501  END DO
3502  DO i = 2, nl
3503    DO il = 1, ncum
3504      IF (iflag(il)<=1) THEN
3505        IF (fr(il,i)<=0.) THEN
3506          alpha_qpos1(il) = max(1., (-delt*fr(il,i))/(s_wake(il)*rr_wake(il,i)+(1.-s_wake(il))*rr(il,i)))
3507          IF (alpha_qpos1(il)>=alpha_qpos(il)) alpha_qpos(il) = alpha_qpos1(il)
3508        END IF
3509      END IF
3510    END DO
3511  END DO
3512  DO il = 1, ncum
3513    IF (iflag(il)<=1 .AND. alpha_qpos(il)>1.001) THEN
3514      alpha_qpos(il) = alpha_qpos(il)*1.1
3515    END IF
3516  END DO
3517  DO il = 1, ncum
3518    IF (iflag(il)<=1) THEN
3519      sigd(il) = sigd(il)/alpha_qpos(il)
3520      precip(il) = precip(il)/alpha_qpos(il)
3521    END IF
3522  END DO
3523  DO i = 1, nl
3524    DO il = 1, ncum
3525      IF (iflag(il)<=1) THEN
3526        fr(il, i) = fr(il, i)/alpha_qpos(il)
3527        ft(il, i) = ft(il, i)/alpha_qpos(il)
3528        fqd(il, i) = fqd(il, i)/alpha_qpos(il)
3529        ftd(il, i) = ftd(il, i)/alpha_qpos(il)
3530        fu(il, i) = fu(il, i)/alpha_qpos(il)
3531        fv(il, i) = fv(il, i)/alpha_qpos(il)
3532        m(il, i) = m(il, i)/alpha_qpos(il)
3533        mp(il, i) = mp(il, i)/alpha_qpos(il)
3534        Vprecip(il, i) = vprecip(il, i)/alpha_qpos(il)
3535      END IF
3536    END DO
3537  END DO
3538  DO i = 1, nl
3539    DO j = 1, nl
3540      DO il = 1, ncum
3541        IF (iflag(il)<=1) THEN
3542          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)/alpha_qpos(il)
3543        END IF
3544      END DO
3545    END DO
3546  END DO
3547
3548!AC!      DO j = 1,ntra
3549!AC!      DO i = 1,nl
3550!AC!       DO il = 1,ncum
3551!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
3552!AC!         ftra(il,i,j) = ftra(il,i,j)/alpha_qpos(il)
3553!AC!        ENDIF
3554!AC!       ENDDO
3555!AC!      ENDDO
3556!AC!      ENDDO
3557
3558
3559! ***           reset counter and return           ***
3560
3561  DO il = 1, ncum
3562    sig(il, nd) = 2.0
3563  END DO
3564
3565
3566  DO i = 1, nd
3567    DO il = 1, ncum
3568      upwd(il, i) = 0.0
3569      dnwd(il, i) = 0.0
3570    END DO
3571  END DO
3572
3573  DO i = 1, nl
3574    DO il = 1, ncum
3575      dnwd0(il, i) = -mp(il, i)
3576    END DO
3577  END DO
3578  DO i = nl + 1, nd
3579    DO il = 1, ncum
3580      dnwd0(il, i) = 0.
3581    END DO
3582  END DO
3583
3584
3585  DO i = 1, nl
3586    DO il = 1, ncum
3587      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
3588        upwd(il, i) = 0.0
3589        dnwd(il, i) = 0.0
3590      END IF
3591    END DO
3592  END DO
3593
3594  DO i = 1, nl
3595    DO k = 1, nl
3596      DO il = 1, ncum
3597        up1(il, k, i) = 0.0
3598        dn1(il, k, i) = 0.0
3599      END DO
3600    END DO
3601  END DO
3602
3603  DO i = 1, nl
3604    DO k = i, nl
3605      DO n = 1, i - 1
3606        DO il = 1, ncum
3607          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
3608            up1(il, k, i) = up1(il, k, i) + ment(il, n, k)
3609            dn1(il, k, i) = dn1(il, k, i) - ment(il, k, n)
3610          END IF
3611        END DO
3612      END DO
3613    END DO
3614  END DO
3615
3616  DO i = 1, nl
3617    DO k = 1, nl
3618      DO il = 1, ncum
3619        IF (i>=icb(il)) THEN
3620          IF (k>=i .AND. k<=(inb(il))) THEN
3621            upwd(il, i) = upwd(il, i) + m(il, k)
3622          END IF
3623        ELSE
3624          IF (k<i) THEN
3625            upwd(il, i) = upwd(il, i) + cbmf(il)*wghti(il, k)
3626          END IF
3627        END IF
3628! c        print *,'cbmf',il,i,k,cbmf(il),wghti(il,k)
3629      END DO
3630    END DO
3631  END DO
3632
3633  DO i = 2, nl
3634    DO k = i, nl
3635      DO il = 1, ncum
3636! test         if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
3637        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
3638          upwd(il, i) = upwd(il, i) + up1(il, k, i)
3639          dnwd(il, i) = dnwd(il, i) + dn1(il, k, i)
3640        END IF
3641! c         print *,'upwd',il,i,k,inb(il),upwd(il,i),m(il,k),up1(il,k,i)
3642      END DO
3643    END DO
3644  END DO
3645
3646
3647!!!!      DO il=1,ncum
3648!!!!      do i=icb(il),inb(il)
3649!!!!
3650!!!!      upwd(il,i)=0.0
3651!!!!      dnwd(il,i)=0.0
3652!!!!      do k=i,inb(il)
3653!!!!      up1=0.0
3654!!!!      dn1=0.0
3655!!!!      do n=1,i-1
3656!!!!      up1=up1+ment(il,n,k)
3657!!!!      dn1=dn1-ment(il,k,n)
3658!!!!      enddo
3659!!!!      upwd(il,i)=upwd(il,i)+m(il,k)+up1
3660!!!!      dnwd(il,i)=dnwd(il,i)+dn1
3661!!!!      enddo
3662!!!!      enddo
3663!!!!
3664!!!!      ENDDO
3665
3666! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
3667! determination de la variation de flux ascendant entre
3668! deux niveau non dilue mip
3669! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
3670
3671  DO i = 1, nl
3672    DO il = 1, ncum
3673      mip(il, i) = m(il, i)
3674    END DO
3675  END DO
3676
3677  DO i = nl + 1, nd
3678    DO il = 1, ncum
3679      mip(il, i) = 0.
3680    END DO
3681  END DO
3682
3683  DO i = 1, nd
3684    DO il = 1, ncum
3685      ma(il, i) = 0
3686    END DO
3687  END DO
3688
3689  DO i = 1, nl
3690    DO j = i, nl
3691      DO il = 1, ncum
3692        ma(il, i) = ma(il, i) + m(il, j)
3693      END DO
3694    END DO
3695  END DO
3696
3697  DO i = nl + 1, nd
3698    DO il = 1, ncum
3699      ma(il, i) = 0.
3700    END DO
3701  END DO
3702
3703  DO i = 1, nl
3704    DO il = 1, ncum
3705      IF (i<=(icb(il)-1)) THEN
3706        ma(il, i) = 0
3707      END IF
3708    END DO
3709  END DO
3710
3711! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
3712! icb represente de niveau ou se trouve la
3713! base du nuage , et inb le top du nuage
3714! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
3715
3716  DO i = 1, nd
3717    DO il = 1, ncum
3718      mke(il, i) = upwd(il, i) + dnwd(il, i)
3719    END DO
3720  END DO
3721
3722  DO i = 1, nd
3723    DO il = 1, ncum
3724      rdcp = (rrd*(1.-rr(il,i))-rr(il,i)*rrv)/(cpd*(1.-rr(il,i))+rr(il,i)*cpv)
3725      tls(il, i) = t(il, i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp
3726      tps(il, i) = tp(il, i)
3727    END DO
3728  END DO
3729
3730
3731! *** diagnose the in-cloud mixing ratio   ***                       ! cld
3732! ***           of condensed water         ***                       ! cld
3733!! cld                                                               
3734                                                                     
3735  DO i = 1, nd                                                       ! cld
3736    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
3737      mac(il, i) = 0.0                                               ! cld
3738      wa(il, i) = 0.0                                                ! cld
3739      siga(il, i) = 0.0                                              ! cld
3740      sax(il, i) = 0.0                                               ! cld
3741    END DO                                                           ! cld
3742  END DO                                                             ! cld
3743                                                                     
3744  DO i = minorig, nl                                                 ! cld
3745    DO k = i + 1, nl + 1                                             ! cld
3746      DO il = 1, ncum                                                ! cld
3747        IF (i<=inb(il) .AND. k<=(inb(il)+1) .AND. iflag(il)<=1) THEN ! cld
3748          mac(il, i) = mac(il, i) + m(il, k)                         ! cld
3749        END IF                                                       ! cld
3750      END DO                                                         ! cld
3751    END DO                                                           ! cld
3752  END DO                                                             ! cld
3753
3754  DO i = 1, nl                                                       ! cld
3755    DO j = 1, i                                                      ! cld
3756      DO il = 1, ncum                                                ! cld
3757        IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                        ! cld
3758            .AND. j>=icb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN                ! cld
3759          sax(il, i) = sax(il, i) + rrd*(tvp(il,j)-tv(il,j)) &       ! cld
3760            *(ph(il,j)-ph(il,j+1))/p(il, j)                          ! cld
3761        END IF                                                       ! cld
3762      END DO                                                         ! cld
3763    END DO                                                           ! cld
3764  END DO                                                             ! cld
3765
3766  DO i = 1, nl                                                       ! cld
3767    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
3768      IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                          ! cld
3769          .AND. sax(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
3770        wa(il, i) = sqrt(2.*sax(il,i))                               ! cld
3771      END IF                                                         ! cld
3772    END DO                                                           ! cld
3773  END DO                                                             ! cld
3774
3775  DO i = 1, nl                                                       ! cld
3776    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
3777      IF (wa(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) &                         ! cld
3778        siga(il, i) = mac(il, i)/wa(il, i) &                         ! cld
3779        *rrd*tvp(il, i)/p(il, i)/100./delta                          ! cld
3780      siga(il, i) = min(siga(il,i), 1.0)                             ! cld
3781! IM cf. FH                                                         
3782      IF (iflag_clw==0) THEN                                         ! cld
3783        qcondc(il, i) = siga(il, i)*clw(il, i)*(1.-ep(il,i)) &       ! cld
3784          +(1.-siga(il,i))*qcond(il, i)                              ! cld
3785      ELSE IF (iflag_clw==1) THEN                                    ! cld
3786        qcondc(il, i) = qcond(il, i)                                 ! cld
3787      END IF                                                         ! cld
3788
3789    END DO                                                           ! cld
3790  END DO
3791! print*,'cv3_yield fin'
3792
3793  RETURN
3794END SUBROUTINE cv3_yield
3795
3796!AC! et !RomP >>>
3797SUBROUTINE cv3_tracer(nloc, len, ncum, nd, na, &
3798                      ment, sigij, da, phi, phi2, d1a, dam, &
3799                      ep, Vprecip, elij, clw, epmlmMm, eplaMm, &
3800                      icb, inb)
3801  IMPLICIT NONE
3802
3803  include "cv3param.h"
3804
3805!inputs:
3806  INTEGER ncum, nd, na, nloc, len
3807  REAL ment(nloc, na, na), sigij(nloc, na, na)
3808  REAL clw(nloc, nd), elij(nloc, na, na)
3809  REAL ep(nloc, na)
3810  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
3811  REAL Vprecip(nloc, nd+1)
3812!ouputs:
3813  REAL da(nloc, na), phi(nloc, na, na)
3814  REAL phi2(nloc, na, na)
3815  REAL d1a(nloc, na), dam(nloc, na)
3816  REAL epmlmMm(nloc, na, na), eplaMm(nloc, na)
3817! variables pour tracer dans precip de l'AA et des mel
3818!local variables:
3819  INTEGER i, j, k
3820  REAL epm(nloc, na, na)
3821
3822! variables d'Emanuel : du second indice au troisieme
3823! --->    tab(i,k,j) -> de l origine k a l arrivee j
3824! ment, sigij, elij
3825! variables personnelles : du troisieme au second indice
3826! --->    tab(i,j,k) -> de k a j
3827! phi, phi2
3828
3829! initialisations
3830
3831  da(:, :) = 0.
3832  d1a(:, :) = 0.
3833  dam(:, :) = 0.
3834  epm(:, :, :) = 0.
3835  eplaMm(:, :) = 0.
3836  epmlmMm(:, :, :) = 0.
3837  phi(:, :, :) = 0.
3838  phi2(:, :, :) = 0.
3839
3840! fraction deau condensee dans les melanges convertie en precip : epm
3841! et eau condensée précipitée dans masse d'air saturé : l_m*dM_m/dzdz.dzdz
3842  DO j = 1, na
3843    DO k = 1, na
3844      DO i = 1, ncum
3845        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. &
3846!!jyg              j.ge.k.and.j.le.inb(i)) then
3847!!jyg             epm(i,j,k)=1.-(1.-ep(i,j))*clw(i,j)/elij(i,k,j)
3848            j>k .AND. j<=inb(i)) THEN
3849          epm(i, j, k) = 1. - (1.-ep(i,j))*clw(i, j)/max(elij(i,k,j), 1.E-16)
3850!!
3851          epm(i, j, k) = max(epm(i,j,k), 0.0)
3852        END IF
3853      END DO
3854    END DO
3855  END DO
3856
3857
3858  DO j = 1, na
3859    DO k = 1, na
3860      DO i = 1, ncum
3861        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i)) THEN
3862          eplaMm(i, j) = eplamm(i, j) + &
3863                         ep(i, j)*clw(i, j)*ment(i, j, k)*(1.-sigij(i,j,k))
3864        END IF
3865      END DO
3866    END DO
3867  END DO
3868
3869  DO j = 1, na
3870    DO k = 1, j - 1
3871      DO i = 1, ncum
3872        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. j<=inb(i)) THEN
3873          epmlmMm(i, j, k) = epm(i, j, k)*elij(i, k, j)*ment(i, k, j)
3874        END IF
3875      END DO
3876    END DO
3877  END DO
3878
3879! matrices pour calculer la tendance des concentrations dans cvltr.F90
3880  DO j = 1, na
3881    DO k = 1, na
3882      DO i = 1, ncum
3883        da(i, j) = da(i, j) + (1.-sigij(i,k,j))*ment(i, k, j)
3884        phi(i, j, k) = sigij(i, k, j)*ment(i, k, j)
3885        d1a(i, j) = d1a(i, j) + ment(i, k, j)*ep(i, k)*(1.-sigij(i,k,j))
3886        IF (k<=j) THEN
3887          dam(i, j) = dam(i, j) + ment(i, k, j)*epm(i, k, j)*(1.-ep(i,k))*(1.-sigij(i,k,j))
3888          phi2(i, j, k) = phi(i, j, k)*epm(i, j, k)
3889        END IF
3890      END DO
3891    END DO
3892  END DO
3893
3894  RETURN
3895END SUBROUTINE cv3_tracer
3896!AC! et !RomP <<<
3897
3898SUBROUTINE cv3_uncompress(nloc, len, ncum, nd, ntra, idcum, &
3899                          iflag, &
3900                          precip, sig, w0, &
3901                          ft, fq, fu, fv, ftra, &
3902                          Ma, upwd, dnwd, dnwd0, qcondc, wd, cape, &
3903                          iflag1, &
3904                          precip1, sig1, w01, &
3905                          ft1, fq1, fu1, fv1, ftra1, &
3906                          Ma1, upwd1, dnwd1, dnwd01, qcondc1, wd1, cape1)
3907  IMPLICIT NONE
3908
3909  include "cv3param.h"
3910
3911!inputs:
3912  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
3913  INTEGER idcum(nloc)
3914  INTEGER iflag(nloc)
3915  REAL precip(nloc)
3916  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
3917  REAL ft(nloc, nd), fq(nloc, nd), fu(nloc, nd), fv(nloc, nd)
3918  REAL ftra(nloc, nd, ntra)
3919  REAL ma(nloc, nd)
3920  REAL upwd(nloc, nd), dnwd(nloc, nd), dnwd0(nloc, nd)
3921  REAL qcondc(nloc, nd)
3922  REAL wd(nloc), cape(nloc)
3923
3924!outputs:
3925  INTEGER iflag1(len)
3926  REAL precip1(len)
3927  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
3928  REAL ft1(len, nd), fq1(len, nd), fu1(len, nd), fv1(len, nd)
3929  REAL ftra1(len, nd, ntra)
3930  REAL ma1(len, nd)
3931  REAL upwd1(len, nd), dnwd1(len, nd), dnwd01(len, nd)
3932  REAL qcondc1(nloc, nd)
3933  REAL wd1(nloc), cape1(nloc)
3934
3935!local variables:
3936  INTEGER i, k, j
3937
3938  DO i = 1, ncum
3939    precip1(idcum(i)) = precip(i)
3940    iflag1(idcum(i)) = iflag(i)
3941    wd1(idcum(i)) = wd(i)
3942    cape1(idcum(i)) = cape(i)
3943  END DO
3944
3945  DO k = 1, nl
3946    DO i = 1, ncum
3947      sig1(idcum(i), k) = sig(i, k)
3948      w01(idcum(i), k) = w0(i, k)
3949      ft1(idcum(i), k) = ft(i, k)
3950      fq1(idcum(i), k) = fq(i, k)
3951      fu1(idcum(i), k) = fu(i, k)
3952      fv1(idcum(i), k) = fv(i, k)
3953      ma1(idcum(i), k) = ma(i, k)
3954      upwd1(idcum(i), k) = upwd(i, k)
3955      dnwd1(idcum(i), k) = dnwd(i, k)
3956      dnwd01(idcum(i), k) = dnwd0(i, k)
3957      qcondc1(idcum(i), k) = qcondc(i, k)
3958    END DO
3959  END DO
3960
3961  DO i = 1, ncum
3962    sig1(idcum(i), nd) = sig(i, nd)
3963  END DO
3964
3965
3966!AC!        do 2100 j=1,ntra
3967!AC!c oct3         do 2110 k=1,nl
3968!AC!         do 2110 k=1,nd ! oct3
3969!AC!          do 2120 i=1,ncum
3970!AC!            ftra1(idcum(i),k,j)=ftra(i,k,j)
3971!AC! 2120     continue
3972!AC! 2110    continue
3973!AC! 2100   continue
3974!
3975  RETURN
3976END SUBROUTINE cv3_uncompress
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.