source: LMDZ5/trunk/libf/phylmd/cv3_routines.F90 @ 2906

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Bug correction on ok_entrain making an MPI error

  • Property copyright set to
    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
    See the license file in the root directory
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 151.2 KB
Line 
1
2! $Id: cv3_routines.F90 2905 2017-06-08 17:03:51Z acozic $
3
4
5
6
7SUBROUTINE cv3_param(nd, k_upper, delt)
8
9  USE ioipsl_getin_p_mod, ONLY : getin_p
10  use mod_phys_lmdz_para
11  IMPLICIT NONE
12
13!------------------------------------------------------------
14!Set parameters for convectL for iflag_con = 3
15!------------------------------------------------------------
16
17
18!***  PBCRIT IS THE CRITICAL CLOUD DEPTH (MB) BENEATH WHICH THE ***
19!***      PRECIPITATION EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE ZERO     ***
20!***  PTCRIT IS THE CLOUD DEPTH (MB) ABOVE WHICH THE PRECIP. ***
21!***            EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE UNITY            ***
22!***  SIGD IS THE FRACTIONAL AREA COVERED BY UNSATURATED DNDRAFT  ***
23!***  SPFAC IS THE FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE ***
24!***                        OF CLOUD                         ***
25
26![TAU: CHARACTERISTIC TIMESCALE USED TO COMPUTE ALPHA & BETA]
27!***    ALPHA AND BETA ARE PARAMETERS THAT CONTROL THE RATE OF ***
28!***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
29!***    (THEIR STANDARD VALUES ARE 1.0 AND 0.96, RESPECTIVELY) ***
30!***           (BETA MUST BE LESS THAN OR EQUAL TO 1)        ***
31
32!***    DTCRIT IS THE CRITICAL BUOYANCY (K) USED TO ADJUST THE ***
33!***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
34!***                     IT MUST BE LESS THAN 0              ***
35
36  include "cv3param.h"
37  include "conema3.h"
38
39  INTEGER, INTENT(IN)              :: nd
40  INTEGER, INTENT(IN)              :: k_upper
41  REAL, INTENT(IN)                 :: delt ! timestep (seconds)
42
43! Local variables
44  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_param'
45  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
46
47  LOGICAL, SAVE :: first = .TRUE.
48!$OMP THREADPRIVATE(first)
49
50!glb  noff: integer limit for convection (nd-noff)
51! minorig: First level of convection
52
53! -- limit levels for convection:
54
55!jyg<
56!  noff is chosen such that nl = k_upper so that upmost loops end at about 22 km
57!
58  noff = min(max(nd-k_upper, 1), (nd+1)/2)
59!!  noff = 1
60!>jyg
61  minorig = 1
62  nl = nd - noff
63  nlp = nl + 1
64  nlm = nl - 1
65
66  IF (first) THEN
67! -- "microphysical" parameters:
68! IM beg: ajout fis. reglage ep
69! CR+JYG: shedding coefficient (used when iflag_mix_adiab=1)
70! IM lu dans physiq.def via conf_phys.F90     epmax  = 0.993
71
72    omtrain = 45.0 ! used also for snow (no disctinction rain/snow)
73! -- misc:
74    dtovsh = -0.2 ! dT for overshoot
75! cc      dttrig = 5.   ! (loose) condition for triggering
76    dttrig = 10. ! (loose) condition for triggering
77    dtcrit = -2.0
78! -- end of convection
79! -- interface cloud parameterization:
80    delta = 0.01 ! cld
81! -- interface with boundary-layer (gust factor): (sb)
82    betad = 10.0 ! original value (from convect 4.3)
83
84! Var interm pour le getin
85     cv_flag_feed=1
86     CALL getin_p('cv_flag_feed',cv_flag_feed)
87     T_top_max = 1000.
88     CALL getin_p('t_top_max',T_top_max)
89     dpbase=-40.
90     CALL getin_p('dpbase',dpbase)
91     pbcrit=150.0
92     CALL getin_p('pbcrit',pbcrit)
93     ptcrit=500.0
94     CALL getin_p('ptcrit',ptcrit)
95     sigdz=0.01
96     CALL getin_p('sigdz',sigdz)
97     spfac=0.15
98     CALL getin_p('spfac',spfac)
99     tau=8000.
100     CALL getin_p('tau',tau)
101     flag_wb=1
102     CALL getin_p('flag_wb',flag_wb)
103     wbmax=6.
104     CALL getin_p('wbmax',wbmax)
105     ok_convstop=.False.
106     CALL getin_p('ok_convstop',ok_convstop)
107     tau_stop=15000.
108     CALL getin_p('tau_stop',tau_stop)
109     ok_intermittent=.False.
110     CALL getin_p('ok_intermittent',ok_intermittent)
111     ok_optim_yield=.False.
112     CALL getin_p('ok_optim_yield',ok_optim_yield)
113     ok_homo_tend=.TRUE.
114     CALL getin_p('ok_homo_tend',ok_homo_tend)
115     ok_entrain=.TRUE.
116     CALL getin_p('ok_entrain',ok_entrain)
117
118     coef_peel=0.25
119     CALL getin_p('coef_peel',coef_peel)
120
121     flag_epKEorig=1
122     CALL getin_p('flag_epKEorig',flag_epKEorig)
123     elcrit=0.0003
124     CALL getin_p('elcrit',elcrit)
125     tlcrit=-55.0
126     CALL getin_p('tlcrit',tlcrit)
127
128    WRITE (*, *) 't_top_max=', t_top_max
129    WRITE (*, *) 'dpbase=', dpbase
130    WRITE (*, *) 'pbcrit=', pbcrit
131    WRITE (*, *) 'ptcrit=', ptcrit
132    WRITE (*, *) 'sigdz=', sigdz
133    WRITE (*, *) 'spfac=', spfac
134    WRITE (*, *) 'tau=', tau
135    WRITE (*, *) 'flag_wb=', flag_wb
136    WRITE (*, *) 'wbmax=', wbmax
137    WRITE (*, *) 'ok_convstop=', ok_convstop
138    WRITE (*, *) 'tau_stop=', tau_stop
139    WRITE (*, *) 'ok_intermittent=', ok_intermittent
140    WRITE (*, *) 'ok_optim_yield =', ok_optim_yield
141    WRITE (*, *) 'coef_peel=', coef_peel
142
143    WRITE (*, *) 'flag_epKEorig=', flag_epKEorig
144    WRITE (*, *) 'elcrit=', elcrit
145    WRITE (*, *) 'tlcrit=', tlcrit
146    first = .FALSE.
147  END IF ! (first)
148
149  beta = 1.0 - delt/tau
150  alpha1 = 1.5E-3
151!JYG    Correction bug alpha
152  alpha1 = alpha1*1.5
153  alpha = alpha1*delt/tau
154!JYG    Bug
155! cc increase alpha to compensate W decrease:
156! c      alpha  = alpha*1.5
157
158  noconv_stop = max(2.,tau_stop/delt)
159
160  RETURN
161END SUBROUTINE cv3_param
162
163SUBROUTINE cv3_incrcount(len, nd, delt, sig)
164
165IMPLICIT NONE
166
167! =====================================================================
168!  Increment the counter sig(nd)
169! =====================================================================
170
171  include "cv3param.h"
172
173!inputs:
174  INTEGER, INTENT(IN)                     :: len
175  INTEGER, INTENT(IN)                     :: nd
176  REAL, INTENT(IN)                        :: delt ! timestep (seconds)
177
178!input/output
179  REAL, DIMENSION(len,nd), INTENT(INOUT)  :: sig
180
181!local variables
182  INTEGER il
183
184!    print *,'cv3_incrcount : noconv_stop ',noconv_stop
185!    print *,'cv3_incrcount in, sig(1,nd) ',sig(1,nd)
186    IF(ok_convstop) THEN
187      DO il = 1, len
188        sig(il, nd) = sig(il, nd) + 1.
189        sig(il, nd) = min(sig(il,nd), noconv_stop+0.1)
190      END DO
191    ELSE
192      DO il = 1, len
193        sig(il, nd) = sig(il, nd) + 1.
194        sig(il, nd) = min(sig(il,nd), 12.1)
195      END DO
196    ENDIF  ! (ok_convstop)
197!    print *,'cv3_incrcount out, sig(1,nd) ',sig(1,nd)
198
199  RETURN
200END SUBROUTINE cv3_incrcount
201
202SUBROUTINE cv3_prelim(len, nd, ndp1, t, q, p, ph, &
203                      lv, lf, cpn, tv, gz, h, hm, th)
204  IMPLICIT NONE
205
206! =====================================================================
207! --- CALCULATE ARRAYS OF GEOPOTENTIAL, HEAT CAPACITY & STATIC ENERGY
208! "ori": from convect4.3 (vectorized)
209! "convect3": to be exactly consistent with convect3
210! =====================================================================
211
212! inputs:
213  INTEGER len, nd, ndp1
214  REAL t(len, nd), q(len, nd), p(len, nd), ph(len, ndp1)
215
216! outputs:
217  REAL lv(len, nd), lf(len, nd), cpn(len, nd), tv(len, nd)
218  REAL gz(len, nd), h(len, nd), hm(len, nd)
219  REAL th(len, nd)
220
221! local variables:
222  INTEGER k, i
223  REAL rdcp
224  REAL tvx, tvy ! convect3
225  REAL cpx(len, nd)
226
227  include "cvthermo.h"
228  include "cv3param.h"
229
230
231! ori      do 110 k=1,nlp
232! abderr     do 110 k=1,nl ! convect3
233  DO k = 1, nlp
234
235    DO i = 1, len
236! debug          lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
237      lv(i, k) = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
238      lf(i, k) = lf0 - clmci*(t(i,k)-273.15)
239      cpn(i, k) = cpd*(1.0-q(i,k)) + cpv*q(i, k)
240      cpx(i, k) = cpd*(1.0-q(i,k)) + cl*q(i, k)
241! ori          tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)*epsim1)
242      tv(i, k) = t(i, k)*(1.0+q(i,k)/eps-q(i,k))
243      rdcp = (rrd*(1.-q(i,k))+q(i,k)*rrv)/cpn(i, k)
244      th(i, k) = t(i, k)*(1000.0/p(i,k))**rdcp
245    END DO
246  END DO
247
248! gz = phi at the full levels (same as p).
249
250!!  DO i = 1, len                    !jyg
251!!    gz(i, 1) = 0.0                 !jyg
252!!  END DO                           !jyg
253    gz(:,:) = 0.                     !jyg: initialization of the whole array
254! ori      do 140 k=2,nlp
255  DO k = 2, nl ! convect3
256    DO i = 1, len
257      tvx = t(i, k)*(1.+q(i,k)/eps-q(i,k))         !convect3
258      tvy = t(i, k-1)*(1.+q(i,k-1)/eps-q(i,k-1))   !convect3
259      gz(i, k) = gz(i, k-1) + 0.5*rrd*(tvx+tvy)* & !convect3
260                 (p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i, k)        !convect3
261
262! c        print *,' gz(',k,')',gz(i,k),' tvx',tvx,' tvy ',tvy
263
264! ori         gz(i,k)=gz(i,k-1)+hrd*(tv(i,k-1)+tv(i,k))
265! ori    &         *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)
266    END DO
267  END DO
268
269! h  = phi + cpT (dry static energy).
270! hm = phi + cp(T-Tbase)+Lq
271
272! ori      do 170 k=1,nlp
273  DO k = 1, nl ! convect3
274    DO i = 1, len
275      h(i, k) = gz(i, k) + cpn(i, k)*t(i, k)
276      hm(i, k) = gz(i, k) + cpx(i, k)*(t(i,k)-t(i,1)) + lv(i, k)*q(i, k)
277    END DO
278  END DO
279
280  RETURN
281END SUBROUTINE cv3_prelim
282
283SUBROUTINE cv3_feed(len, nd, ok_conserv_q, &
284                    t, q, u, v, p, ph, h, gz, &
285                    p1feed, p2feed, wght, &
286                    wghti, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, &
287                    cpnk, hnk, nk, icb, icbmax, iflag, gznk, plcl)
288
289  USE mod_phys_lmdz_transfert_para, ONLY : bcast
290  USE add_phys_tend_mod, ONLY: fl_cor_ebil
291  IMPLICIT NONE
292
293! ================================================================
294! Purpose: CONVECTIVE FEED
295
296! Main differences with cv_feed:
297! - ph added in input
298! - here, nk(i)=minorig
299! - icb defined differently (plcl compared with ph instead of p)
300! - dry static energy as argument instead of moist static energy
301
302! Main differences with convect3:
303! - we do not compute dplcldt and dplcldr of CLIFT anymore
304! - values iflag different (but tests identical)
305! - A,B explicitely defined (!...)
306! ================================================================
307
308  include "cv3param.h"
309  include "cvthermo.h"
310
311!inputs:
312  INTEGER, INTENT (IN)                               :: len, nd
313  LOGICAL, INTENT (IN)                               :: ok_conserv_q
314  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: t, q, p
315  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: u, v
316  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: h, gz
317  REAL, DIMENSION (len, nd+1), INTENT (IN)           :: ph
318  REAL, DIMENSION (len), INTENT (IN)                 :: p1feed
319  REAL, DIMENSION (nd), INTENT (IN)                  :: wght
320!input-output
321  REAL, DIMENSION (len), INTENT (INOUT)              :: p2feed
322!outputs:
323  INTEGER, INTENT (OUT)                              :: icbmax
324  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (OUT)             :: iflag, nk, icb
325  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (OUT)            :: wghti
326  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: tnk, thnk, qnk, qsnk
327  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: unk, vnk
328  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: cpnk, hnk, gznk
329  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: plcl
330
331!local variables:
332  INTEGER i, k, iter, niter
333  INTEGER ihmin(len)
334  REAL work(len)
335  REAL pup(len), plo(len), pfeed(len)
336  REAL plclup(len), plcllo(len), plclfeed(len)
337  REAL pfeedmin(len)
338  REAL posit(len)
339  LOGICAL nocond(len)
340
341!jyg20140217<
342  INTEGER iostat
343  LOGICAL, SAVE :: first
344  LOGICAL, SAVE :: ok_new_feed
345  REAL, SAVE :: dp_lcl_feed
346!$OMP THREADPRIVATE (first,ok_new_feed,dp_lcl_feed)
347  DATA first/.TRUE./
348  DATA dp_lcl_feed/2./
349
350  IF (first) THEN
351!$OMP MASTER
352    ok_new_feed = ok_conserv_q
353    OPEN (98, FILE='cv3feed_param.data', STATUS='old', FORM='formatted', IOSTAT=iostat)
354    IF (iostat==0) THEN
355      READ (98, *, END=998) ok_new_feed
356998   CONTINUE
357      CLOSE (98)
358    END IF
359    PRINT *, ' ok_new_feed: ', ok_new_feed
360!$OMP END MASTER
361    call bcast(ok_new_feed)
362    first = .FALSE.   
363  END IF
364!jyg>
365! -------------------------------------------------------------------
366! --- Origin level of ascending parcels for convect3:
367! -------------------------------------------------------------------
368
369  DO i = 1, len
370    nk(i) = minorig
371    gznk(i) = gz(i, nk(i))
372  END DO
373
374! -------------------------------------------------------------------
375! --- Adjust feeding layer thickness so that lifting up to the top of
376! --- the feeding layer does not induce condensation (i.e. so that
377! --- plcl < p2feed).
378! --- Method : iterative secant method.
379! -------------------------------------------------------------------
380
381! 1- First bracketing of the solution : ph(nk+1), p2feed
382
383! 1.a- LCL associated with p2feed
384  DO i = 1, len
385    pup(i) = p2feed(i)
386  END DO
387  IF (fl_cor_ebil >=2 ) THEN
388    CALL cv3_estatmix(len, nd, iflag, p1feed, pup, p, ph, &
389                     t, q, u, v, h, gz, wght, &
390                     wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclup)
391  ELSE
392    CALL cv3_enthalpmix(len, nd, iflag, p1feed, pup, p, ph, &
393                       t, q, u, v, wght, &
394                       wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclup)
395  ENDIF  ! (fl_cor_ebil >=2 )
396! 1.b- LCL associated with ph(nk+1)
397  DO i = 1, len
398    plo(i) = ph(i, nk(i)+1)
399  END DO
400  IF (fl_cor_ebil >=2 ) THEN
401    CALL cv3_estatmix(len, nd, iflag, p1feed, plo, p, ph, &
402                     t, q, u, v, h, gz, wght, &
403                     wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plcllo)
404  ELSE
405    CALL cv3_enthalpmix(len, nd, iflag, p1feed, plo, p, ph, &
406                       t, q, u, v, wght, &
407                       wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plcllo)
408  ENDIF  ! (fl_cor_ebil >=2 )
409! 2- Iterations
410  niter = 5
411  DO iter = 1, niter
412    DO i = 1, len
413      plcllo(i) = min(plo(i), plcllo(i))
414      plclup(i) = max(pup(i), plclup(i))
415      nocond(i) = plclup(i) <= pup(i)
416    END DO
417    DO i = 1, len
418      IF (nocond(i)) THEN
419        pfeed(i) = pup(i)
420      ELSE
421!JYG20140217<
422        IF (ok_new_feed) THEN
423          pfeed(i) = (pup(i)*(plo(i)-plcllo(i)-dp_lcl_feed)+  &
424                      plo(i)*(plclup(i)-pup(i)+dp_lcl_feed))/ &
425                     (plo(i)-plcllo(i)+plclup(i)-pup(i))
426        ELSE
427          pfeed(i) = (pup(i)*(plo(i)-plcllo(i))+  &
428                      plo(i)*(plclup(i)-pup(i)))/ &
429                     (plo(i)-plcllo(i)+plclup(i)-pup(i))
430        END IF
431!JYG>
432      END IF
433    END DO
434!jyg20140217<
435! For the last iteration, make sure that the top of the feeding layer
436! and LCL are not in the same layer:
437    IF (ok_new_feed) THEN
438      IF (iter==niter) THEN
439        DO i = 1,len                         !jyg
440          pfeedmin(i) = ph(i,minorig+1)      !jyg
441        ENDDO                                !jyg
442        DO k = minorig+1, nl                 !jyg
443!!        DO k = minorig, nl                 !jyg
444          DO i = 1, len
445            IF (ph(i,k)>=plclfeed(i)) pfeedmin(i) = ph(i, k)
446          END DO
447        END DO
448        DO i = 1, len
449          pfeed(i) = max(pfeedmin(i), pfeed(i))
450        END DO
451      END IF
452    END IF
453!jyg>
454
455    IF (fl_cor_ebil >=2 ) THEN
456      CALL cv3_estatmix(len, nd, iflag, p1feed, pfeed, p, ph, &
457                       t, q, u, v, h, gz, wght, &
458                       wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclfeed)
459    ELSE
460      CALL cv3_enthalpmix(len, nd, iflag, p1feed, pfeed, p, ph, &
461                         t, q, u, v, wght, &
462                         wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclfeed)
463    ENDIF  ! (fl_cor_ebil >=2 )
464!jyg20140217<
465    IF (ok_new_feed) THEN
466      DO i = 1, len
467        posit(i) = (sign(1.,plclfeed(i)-pfeed(i)+dp_lcl_feed)+1.)*0.5
468        IF (plclfeed(i)-pfeed(i)+dp_lcl_feed==0.) posit(i) = 1.
469      END DO
470    ELSE
471      DO i = 1, len
472        posit(i) = (sign(1.,plclfeed(i)-pfeed(i))+1.)*0.5
473        IF (plclfeed(i)==pfeed(i)) posit(i) = 1.
474      END DO
475    END IF
476!jyg>
477    DO i = 1, len
478! - posit = 1 when lcl is below top of feeding layer (plclfeed>pfeed)
479! -               => pup=pfeed
480! - posit = 0 when lcl is above top of feeding layer (plclfeed<pfeed)
481! -               => plo=pfeed
482      pup(i) = posit(i)*pfeed(i) + (1.-posit(i))*pup(i)
483      plo(i) = (1.-posit(i))*pfeed(i) + posit(i)*plo(i)
484      plclup(i) = posit(i)*plclfeed(i) + (1.-posit(i))*plclup(i)
485      plcllo(i) = (1.-posit(i))*plclfeed(i) + posit(i)*plcllo(i)
486    END DO
487  END DO !  iter
488
489  DO i = 1, len
490    p2feed(i) = pfeed(i)
491    plcl(i) = plclfeed(i)
492  END DO
493
494  DO i = 1, len
495    cpnk(i) = cpd*(1.0-qnk(i)) + cpv*qnk(i)
496    hnk(i) = gz(i, 1) + cpnk(i)*tnk(i)
497  END DO
498
499! -------------------------------------------------------------------
500! --- Check whether parcel level temperature and specific humidity
501! --- are reasonable
502! -------------------------------------------------------------------
503  IF (cv_flag_feed == 1) THEN
504    DO i = 1, len
505      IF (((tnk(i)<250.0)                       .OR.  &
506           (qnk(i)<=0.0))                       .AND. &
507          (iflag(i)==0)) iflag(i) = 7
508    END DO
509  ELSEIF (cv_flag_feed >= 2) THEN
510! --- and demand that LCL be high enough
511    DO i = 1, len
512      IF (((tnk(i)<250.0)                       .OR.  &
513           (qnk(i)<=0.0)                        .OR.  &
514           (plcl(i)>min(0.99*ph(i,1),ph(i,3)))) .AND. &
515          (iflag(i)==0)) iflag(i) = 7
516    END DO
517  ENDIF
518
519! -------------------------------------------------------------------
520! --- Calculate first level above lcl (=icb)
521! -------------------------------------------------------------------
522
523!@      do 270 i=1,len
524!@       icb(i)=nlm
525!@ 270  continue
526!@c
527!@      do 290 k=minorig,nl
528!@        do 280 i=1,len
529!@          if((k.ge.(nk(i)+1)).and.(p(i,k).lt.plcl(i)))
530!@     &    icb(i)=min(icb(i),k)
531!@ 280    continue
532!@ 290  continue
533!@c
534!@      do 300 i=1,len
535!@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
536!@ 300  continue
537
538  DO i = 1, len
539    icb(i) = nlm
540  END DO
541
542! la modification consiste a comparer plcl a ph et non a p:
543! icb est defini par :  ph(icb)<plcl<ph(icb-1)
544!@      do 290 k=minorig,nl
545  DO k = 3, nl - 1 ! modif pour que icb soit sup/egal a 2
546    DO i = 1, len
547      IF (ph(i,k)<plcl(i)) icb(i) = min(icb(i), k)
548    END DO
549  END DO
550
551
552! print*,'icb dans cv3_feed '
553! write(*,'(64i2)') icb(2:len-1)
554! call dump2d(64,43,'plcl dans cv3_feed ',plcl(2:len-1))
555
556  DO i = 1, len
557!@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
558    IF ((icb(i)==nlm) .AND. (iflag(i)==0)) iflag(i) = 9
559  END DO
560
561  DO i = 1, len
562    icb(i) = icb(i) - 1 ! icb sup ou egal a 2
563  END DO
564
565! Compute icbmax.
566
567  icbmax = 2
568  DO i = 1, len
569!!        icbmax=max(icbmax,icb(i))
570    IF (iflag(i)<7) icbmax = max(icbmax, icb(i))     ! sb Jun7th02
571  END DO
572
573  RETURN
574END SUBROUTINE cv3_feed
575
576SUBROUTINE cv3_undilute1(len, nd, t, qs, gz, plcl, p, icb, tnk, qnk, gznk, &
577                         tp, tvp, clw, icbs)
578  IMPLICIT NONE
579
580! ----------------------------------------------------------------
581! Equivalent de TLIFT entre NK et ICB+1 inclus
582
583! Differences with convect4:
584!    - specify plcl in input
585!    - icbs is the first level above LCL (may differ from icb)
586!    - in the iterations, used x(icbs) instead x(icb)
587!    - many minor differences in the iterations
588!    - tvp is computed in only one time
589!    - icbs: first level above Plcl (IMIN de TLIFT) in output
590!    - if icbs=icb, compute also tp(icb+1),tvp(icb+1) & clw(icb+1)
591! ----------------------------------------------------------------
592
593  include "cvthermo.h"
594  include "cv3param.h"
595
596! inputs:
597  INTEGER, INTENT (IN)                              :: len, nd
598  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (IN)             :: icb
599  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)            :: t, qs, gz
600  REAL, DIMENSION (len), INTENT (IN)                :: tnk, qnk, gznk
601  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)            :: p
602  REAL, DIMENSION (len), INTENT (IN)                :: plcl              ! convect3
603
604! outputs:
605  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (OUT)            :: icbs
606  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (OUT)           :: tp, tvp, clw
607
608! local variables:
609  INTEGER i, k
610  INTEGER icb1(len), icbsmax2                                            ! convect3
611  REAL tg, qg, alv, s, ahg, tc, denom, es, rg
612  REAL ah0(len), cpp(len)
613  REAL ticb(len), gzicb(len)
614  REAL qsicb(len)                                                        ! convect3
615  REAL cpinv(len)                                                        ! convect3
616
617! -------------------------------------------------------------------
618! --- Calculates the lifted parcel virtual temperature at nk,
619! --- the actual temperature, and the adiabatic
620! --- liquid water content. The procedure is to solve the equation.
621!     cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
622! -------------------------------------------------------------------
623
624
625! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
626
627  DO i = 1, len
628    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i) + qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
629    cpp(i) = cpd*(1.-qnk(i)) + qnk(i)*cpv
630    cpinv(i) = 1./cpp(i)
631  END DO
632
633! ***   Calculate lifted parcel quantities below cloud base   ***
634
635  DO i = 1, len                                           !convect3
636    icb1(i) = min(max(icb(i), 2), nl)
637! if icb is below LCL, start loop at ICB+1:
638! (icbs est le premier niveau au-dessus du LCL)
639    icbs(i) = icb1(i)                                     !convect3
640    IF (plcl(i)<p(i,icb1(i))) THEN
641      icbs(i) = min(icbs(i)+1, nl)                        !convect3
642    END IF
643  END DO                                                  !convect3
644
645  DO i = 1, len !convect3
646    ticb(i) = t(i, icbs(i))                               !convect3
647    gzicb(i) = gz(i, icbs(i))                             !convect3
648    qsicb(i) = qs(i, icbs(i))                             !convect3
649  END DO !convect3
650
651
652! Re-compute icbsmax (icbsmax2):                          !convect3
653!                                                         !convect3
654  icbsmax2 = 2                                            !convect3
655  DO i = 1, len                                           !convect3
656    icbsmax2 = max(icbsmax2, icbs(i))                     !convect3
657  END DO                                                  !convect3
658
659! initialization outputs:
660
661  DO k = 1, icbsmax2                                      ! convect3
662    DO i = 1, len                                         ! convect3
663      tp(i, k) = 0.0                                      ! convect3
664      tvp(i, k) = 0.0                                     ! convect3
665      clw(i, k) = 0.0                                     ! convect3
666    END DO                                                ! convect3
667  END DO                                                  ! convect3
668
669! tp and tvp below cloud base:
670
671  DO k = minorig, icbsmax2 - 1
672    DO i = 1, len
673      tp(i, k) = tnk(i) - (gz(i,k)-gznk(i))*cpinv(i)
674      tvp(i, k) = tp(i, k)*(1.+qnk(i)/eps-qnk(i))        !whole thing (convect3)
675    END DO
676  END DO
677
678! ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
679
680  DO i = 1, len
681    tg = ticb(i)
682! ori         qg=qs(i,icb(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,icbs(i))-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,icbs(i))-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, icbs(i)) = (ah0(i)-gz(i,icbs(i))-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, icbs(i)) = qnk(i) - qg
742    clw(i, icbs(i)) = max(0.0, clw(i,icbs(i)))
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, icbs(i)) = tp(i, icbs(i))*(1.+qg/eps-qnk(i))   !whole thing
748
749  END DO
750
751! ori      do 380 k=minorig,icbsmax2
752! ori       do 370 i=1,len
753! ori         tvp(i,k)=tvp(i,k)-tp(i,k)*qnk(i)
754! ori 370   continue
755! ori 380  continue
756
757
758! -- The following is only for convect3:
759
760! * icbs is the first level above the LCL:
761! if plcl<p(icb), then icbs=icb+1
762! if plcl>p(icb), then icbs=icb
763
764! * the routine above computes tvp from minorig to icbs (included).
765
766! * to compute buoybase (in cv3_trigger.F), both tvp(icb) and tvp(icb+1)
767! must be known. This is the case if icbs=icb+1, but not if icbs=icb.
768
769! * therefore, in the case icbs=icb, we compute tvp at level icb+1
770! (tvp at other levels will be computed in cv3_undilute2.F)
771
772
773  DO i = 1, len
774    ticb(i) = t(i, icb(i)+1)
775    gzicb(i) = gz(i, icb(i)+1)
776    qsicb(i) = qs(i, icb(i)+1)
777  END DO
778
779  DO i = 1, len
780    tg = ticb(i)
781    qg = qsicb(i) ! convect3
782! debug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
783    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
784
785! First iteration.
786
787! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
788    s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) &                         ! convect3
789      +alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))                       ! convect3
790    s = 1./s
791! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
792    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i)     ! convect3
793    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
794! ori          tg=max(tg,35.0)
795! debug          tc=tg-t0
796    tc = tg - 273.15
797    denom = 243.5 + tc
798    denom = max(denom, 1.0)                                   ! convect3
799! ori          if(tc.ge.0.0)then
800    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
801! ori          else
802! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
803! ori          endif
804! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
805    qg = eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
806
807! Second iteration.
808
809
810! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
811! ori          s=1./s
812! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
813    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i)     ! convect3
814    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
815! ori          tg=max(tg,35.0)
816! debug          tc=tg-t0
817    tc = tg - 273.15
818    denom = 243.5 + tc
819    denom = max(denom, 1.0)                                   ! convect3
820! ori          if(tc.ge.0.0)then
821    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
822! ori          else
823! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
824! ori          end if
825! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
826    qg = eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
827
828    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
829
830! ori c approximation here:
831! ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
832! ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
833
834! convect3: no approximation:
835    tp(i, icb(i)+1) = (ah0(i)-gz(i,icb(i)+1)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
836
837! ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
838! ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
839    clw(i, icb(i)+1) = qnk(i) - qg
840    clw(i, icb(i)+1) = max(0.0, clw(i,icb(i)+1))
841
842    rg = qg/(1.-qnk(i))
843! ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
844! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
845    tvp(i, icb(i)+1) = tp(i, icb(i)+1)*(1.+qg/eps-qnk(i))     !whole thing
846
847  END DO
848
849  RETURN
850END SUBROUTINE cv3_undilute1
851
852SUBROUTINE cv3_trigger(len, nd, icb, plcl, p, th, tv, tvp, thnk, &
853                       pbase, buoybase, iflag, sig, w0)
854  IMPLICIT NONE
855
856! -------------------------------------------------------------------
857! --- TRIGGERING
858
859! - computes the cloud base
860! - triggering (crude in this version)
861! - relaxation of sig and w0 when no convection
862
863! Caution1: if no convection, we set iflag=4
864! (it used to be 0 in convect3)
865
866! Caution2: at this stage, tvp (and thus buoy) are know up
867! through icb only!
868! -> the buoyancy below cloud base not (yet) set to the cloud base buoyancy
869! -------------------------------------------------------------------
870
871  include "cv3param.h"
872
873! input:
874  INTEGER len, nd
875  INTEGER icb(len)
876  REAL plcl(len), p(len, nd)
877  REAL th(len, nd), tv(len, nd), tvp(len, nd)
878  REAL thnk(len)
879
880! output:
881  REAL pbase(len), buoybase(len)
882
883! input AND output:
884  INTEGER iflag(len)
885  REAL sig(len, nd), w0(len, nd)
886
887! local variables:
888  INTEGER i, k
889  REAL tvpbase, tvbase, tdif, ath, ath1
890
891
892! ***   set cloud base buoyancy at (plcl+dpbase) level buoyancy
893
894  DO i = 1, len
895    pbase(i) = plcl(i) + dpbase
896    tvpbase = tvp(i, icb(i))  *(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))/(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1)) + &
897              tvp(i, icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))  /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
898    tvbase = tv(i, icb(i))  *(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))/(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1)) + &
899             tv(i, icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))  /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
900    buoybase(i) = tvpbase - tvbase
901  END DO
902
903
904! ***   make sure that column is dry adiabatic between the surface  ***
905! ***    and cloud base, and that lifted air is positively buoyant  ***
906! ***                         at cloud base                         ***
907! ***       if not, return to calling program after resetting       ***
908! ***                        sig(i) and w0(i)                       ***
909
910
911! oct3      do 200 i=1,len
912! oct3
913! oct3       tdif = buoybase(i)
914! oct3       ath1 = th(i,1)
915! oct3       ath  = th(i,icb(i)-1) - dttrig
916! oct3
917! oct3       if (tdif.lt.dtcrit .or. ath.gt.ath1) then
918! oct3         do 60 k=1,nl
919! oct3            sig(i,k) = beta*sig(i,k) - 2.*alpha*tdif*tdif
920! oct3            sig(i,k) = AMAX1(sig(i,k),0.0)
921! oct3            w0(i,k)  = beta*w0(i,k)
922! oct3   60    continue
923! oct3         iflag(i)=4 ! pour version vectorisee
924! oct3c convect3         iflag(i)=0
925! oct3cccc         return
926! oct3       endif
927! oct3
928! oct3200   continue
929
930! -- oct3: on reecrit la boucle 200 (pour la vectorisation)
931
932  DO k = 1, nl
933    DO i = 1, len
934
935      tdif = buoybase(i)
936      ath1 = thnk(i)
937      ath = th(i, icb(i)-1) - dttrig
938
939      IF (tdif<dtcrit .OR. ath>ath1) THEN
940        sig(i, k) = beta*sig(i, k) - 2.*alpha*tdif*tdif
941        sig(i, k) = amax1(sig(i,k), 0.0)
942        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
943        iflag(i) = 4 ! pour version vectorisee
944! convect3         iflag(i)=0
945      END IF
946
947    END DO
948  END DO
949
950! fin oct3 --
951
952  RETURN
953END SUBROUTINE cv3_trigger
954
955SUBROUTINE cv3_compress(len, nloc, ncum, nd, ntra, &
956                        iflag1, nk1, icb1, icbs1, &
957                        plcl1, tnk1, qnk1, gznk1, pbase1, buoybase1, &
958                        t1, q1, qs1, u1, v1, gz1, th1, &
959                        tra1, &
960                        h1, lv1, cpn1, p1, ph1, tv1, tp1, tvp1, clw1, &
961                        sig1, w01, &
962                        iflag, nk, icb, icbs, &
963                        plcl, tnk, qnk, gznk, pbase, buoybase, &
964                        t, q, qs, u, v, gz, th, &
965                        tra, &
966                        h, lv, cpn, p, ph, tv, tp, tvp, clw, &
967                        sig, w0)
968  USE print_control_mod, ONLY: lunout
969  IMPLICIT NONE
970
971  include "cv3param.h"
972
973!inputs:
974  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
975  INTEGER iflag1(len), nk1(len), icb1(len), icbs1(len)
976  REAL plcl1(len), tnk1(len), qnk1(len), gznk1(len)
977  REAL pbase1(len), buoybase1(len)
978  REAL t1(len, nd), q1(len, nd), qs1(len, nd), u1(len, nd), v1(len, nd)
979  REAL gz1(len, nd), h1(len, nd), lv1(len, nd), cpn1(len, nd)
980  REAL p1(len, nd), ph1(len, nd+1), tv1(len, nd), tp1(len, nd)
981  REAL tvp1(len, nd), clw1(len, nd)
982  REAL th1(len, nd)
983  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
984  REAL tra1(len, nd, ntra)
985
986!outputs:
987! en fait, on a nloc=len pour l'instant (cf cv_driver)
988  INTEGER iflag(nloc), nk(nloc), icb(nloc), icbs(nloc)
989  REAL plcl(nloc), tnk(nloc), qnk(nloc), gznk(nloc)
990  REAL pbase(nloc), buoybase(nloc)
991  REAL t(nloc, nd), q(nloc, nd), qs(nloc, nd), u(nloc, nd), v(nloc, nd)
992  REAL gz(nloc, nd), h(nloc, nd), lv(nloc, nd), cpn(nloc, nd)
993  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1), tv(nloc, nd), tp(nloc, nd)
994  REAL tvp(nloc, nd), clw(nloc, nd)
995  REAL th(nloc, nd)
996  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
997  REAL tra(nloc, nd, ntra)
998
999!local variables:
1000  INTEGER i, k, nn, j
1001
1002  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_compress'
1003  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
1004
1005  DO k = 1, nl + 1
1006    nn = 0
1007    DO i = 1, len
1008      IF (iflag1(i)==0) THEN
1009        nn = nn + 1
1010        sig(nn, k) = sig1(i, k)
1011        w0(nn, k) = w01(i, k)
1012        t(nn, k) = t1(i, k)
1013        q(nn, k) = q1(i, k)
1014        qs(nn, k) = qs1(i, k)
1015        u(nn, k) = u1(i, k)
1016        v(nn, k) = v1(i, k)
1017        gz(nn, k) = gz1(i, k)
1018        h(nn, k) = h1(i, k)
1019        lv(nn, k) = lv1(i, k)
1020        cpn(nn, k) = cpn1(i, k)
1021        p(nn, k) = p1(i, k)
1022        ph(nn, k) = ph1(i, k)
1023        tv(nn, k) = tv1(i, k)
1024        tp(nn, k) = tp1(i, k)
1025        tvp(nn, k) = tvp1(i, k)
1026        clw(nn, k) = clw1(i, k)
1027        th(nn, k) = th1(i, k)
1028      END IF
1029    END DO
1030  END DO
1031
1032!AC!      do 121 j=1,ntra
1033!AC!ccccc      do 111 k=1,nl+1
1034!AC!      do 111 k=1,nd
1035!AC!       nn=0
1036!AC!      do 101 i=1,len
1037!AC!      if(iflag1(i).eq.0)then
1038!AC!       nn=nn+1
1039!AC!       tra(nn,k,j)=tra1(i,k,j)
1040!AC!      endif
1041!AC! 101  continue
1042!AC! 111  continue
1043!AC! 121  continue
1044
1045  IF (nn/=ncum) THEN
1046    WRITE (lunout, *) 'strange! nn not equal to ncum: ', nn, ncum
1047    abort_message = ''
1048    CALL abort_physic(modname, abort_message, 1)
1049  END IF
1050
1051  nn = 0
1052  DO i = 1, len
1053    IF (iflag1(i)==0) THEN
1054      nn = nn + 1
1055      pbase(nn) = pbase1(i)
1056      buoybase(nn) = buoybase1(i)
1057      plcl(nn) = plcl1(i)
1058      tnk(nn) = tnk1(i)
1059      qnk(nn) = qnk1(i)
1060      gznk(nn) = gznk1(i)
1061      nk(nn) = nk1(i)
1062      icb(nn) = icb1(i)
1063      icbs(nn) = icbs1(i)
1064      iflag(nn) = iflag1(i)
1065    END IF
1066  END DO
1067
1068  RETURN
1069END SUBROUTINE cv3_compress
1070
1071SUBROUTINE icefrac(t, clw, qi, nl, len)
1072  IMPLICIT NONE
1073
1074
1075!JAM--------------------------------------------------------------------
1076! Calcul de la quantité d'eau sous forme de glace
1077! --------------------------------------------------------------------
1078  INTEGER nl, len
1079  REAL qi(len, nl)
1080  REAL t(len, nl), clw(len, nl)
1081  REAL fracg
1082  INTEGER k, i
1083
1084  DO k = 3, nl
1085    DO i = 1, len
1086      IF (t(i,k)>263.15) THEN
1087        qi(i, k) = 0.
1088      ELSE
1089        IF (t(i,k)<243.15) THEN
1090          qi(i, k) = clw(i, k)
1091        ELSE
1092          fracg = (263.15-t(i,k))/20
1093          qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
1094        END IF
1095      END IF
1096! print*,t(i,k),qi(i,k),'temp,testglace'
1097    END DO
1098  END DO
1099
1100  RETURN
1101
1102END SUBROUTINE icefrac
1103
1104SUBROUTINE cv3_undilute2(nloc, ncum, nd, iflag, icb, icbs, nk, &
1105                         tnk, qnk, gznk, hnk, t, q, qs, gz, &
1106                         p, ph, h, tv, lv, lf, pbase, buoybase, plcl, &
1107                         inb, tp, tvp, clw, hp, ep, sigp, buoy, frac)
1108  USE print_control_mod, ONLY: prt_level
1109  IMPLICIT NONE
1110
1111! ---------------------------------------------------------------------
1112! Purpose:
1113! FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1114! &
1115! COMPUTE THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE
1116! FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1117! &
1118! FIND THE LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1119
1120! Main differences convect3/convect4:
1121!   - icbs (input) is the first level above LCL (may differ from icb)
1122!   - many minor differences in the iterations
1123!   - condensed water not removed from tvp in convect3
1124!   - vertical profile of buoyancy computed here (use of buoybase)
1125!   - the determination of inb is different
1126!   - no inb1, only inb in output
1127! ---------------------------------------------------------------------
1128
1129  include "cvthermo.h"
1130  include "cv3param.h"
1131  include "conema3.h"
1132  include "cvflag.h"
1133  include "YOMCST2.h"
1134
1135!inputs:
1136  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, nloc
1137  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, icbs, nk
1138  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, q, qs, gz
1139  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
1140  REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
1141  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: tnk, qnk, gznk
1142  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: hnk
1143  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: lv, lf, tv, h
1144  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: pbase, buoybase, plcl
1145
1146!input/outputs:
1147  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: tp, tvp, clw   ! Input for k = 1, icb+1 (computed in cv3_undilute1)
1148                                                                       ! Output above
1149  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)          :: iflag
1150
1151!outputs:
1152  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)            :: inb
1153  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ep, sigp, hp
1154  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: buoy
1155  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: frac
1156
1157!local variables:
1158  INTEGER i, j, k
1159  REAL tg, qg, ahg, alv, alf, s, tc, es, esi, denom, rg, tca, elacrit
1160  REAL als
1161  REAL qsat_new, snew, qi(nloc, nd)
1162  REAL by, defrac, pden, tbis
1163  REAL ah0(nloc), cape(nloc), capem(nloc), byp(nloc)
1164  LOGICAL lcape(nloc)
1165  INTEGER iposit(nloc)
1166  REAL fracg
1167  REAL deltap
1168
1169  IF (prt_level >= 10) THEN
1170    print *,'cv3_undilute2.0. t(1,k), q(1,k), qs(1,k) ', &
1171                        (k, t(1,k), q(1,k), qs(1,k), k = 1,nl)
1172  ENDIF
1173
1174! =====================================================================
1175! --- SOME INITIALIZATIONS
1176! =====================================================================
1177
1178  DO k = 1, nl
1179    DO i = 1, ncum
1180      qi(i, k) = 0.
1181    END DO
1182  END DO
1183
1184! =====================================================================
1185! --- FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1186! =====================================================================
1187
1188! ---       The procedure is to solve the equation.
1189!                cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
1190
1191! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
1192
1193
1194  DO i = 1, ncum
1195    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i)+ &
1196! debug          qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-t0))+gznk(i)
1197             qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
1198  END DO
1199
1200
1201! ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
1202
1203
1204  DO k = minorig + 1, nl
1205    DO i = 1, ncum
1206! ori       if(k.ge.(icb(i)+1))then
1207      IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1208        tg = t(i, k)
1209        qg = qs(i, k)
1210! debug       alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
1211        alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1212
1213! First iteration.
1214
1215! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
1216        s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + &                   ! convect3
1217            alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))                    ! convect3
1218        s = 1./s
1219! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
1220        ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gz(i, k) ! convect3
1221        tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
1222! ori          tg=max(tg,35.0)
1223! debug        tc=tg-t0
1224        tc = tg - 273.15
1225        denom = 243.5 + tc
1226        denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
1227! ori          if(tc.ge.0.0)then
1228        es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
1229! ori          else
1230! ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
1231! ori          endif
1232        qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1233
1234! Second iteration.
1235
1236! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
1237! ori          s=1./s
1238! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
1239        ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gz(i, k) ! convect3
1240        tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
1241! ori          tg=max(tg,35.0)
1242! debug        tc=tg-t0
1243        tc = tg - 273.15
1244        denom = 243.5 + tc
1245        denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
1246! ori          if(tc.ge.0.0)then
1247        es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
1248! ori          else
1249! ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
1250! ori          endif
1251        qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1252
1253! debug        alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
1254        alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1255! print*,'cpd dans convect2 ',cpd
1256! print*,'tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd'
1257! print*,tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd
1258
1259! ori c approximation here:
1260! ori        tp(i,k)=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)-gz(i,k)-alv*qg)/cpd
1261
1262! convect3: no approximation:
1263        IF (cvflag_ice) THEN
1264          tp(i, k) = max(0., (ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i)))
1265        ELSE
1266          tp(i, k) = (ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
1267        END IF
1268
1269        clw(i, k) = qnk(i) - qg
1270        clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1271        rg = qg/(1.-qnk(i))
1272! ori               tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+rg*epsi)
1273! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg):
1274        tvp(i, k) = tp(i, k)*(1.+qg/eps-qnk(i)) ! whole thing
1275        IF (cvflag_ice) THEN
1276          IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1277            tp(i, k) = tv(i, k)
1278            tvp(i, k) = tv(i, k)
1279          END IF
1280        END IF
1281!jyg<
1282!!      END IF  ! Endif moved to the end of the loop
1283!>jyg
1284
1285      IF (cvflag_ice) THEN
1286!CR:attention boucle en klon dans Icefrac
1287! Call Icefrac(t,clw,qi,nl,nloc)
1288        IF (t(i,k)>263.15) THEN
1289          qi(i, k) = 0.
1290        ELSE
1291          IF (t(i,k)<243.15) THEN
1292            qi(i, k) = clw(i, k)
1293          ELSE
1294            fracg = (263.15-t(i,k))/20
1295            qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
1296          END IF
1297        END IF
1298!CR: fin test
1299        IF (t(i,k)<263.15) THEN
1300!CR: on commente les calculs d'Arnaud car division par zero
1301! nouveau calcul propose par JYG
1302!       alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1303!       alf=lf0-clmci*(t(i,k)-273.15)
1304!       tg=tp(i,k)
1305!       tc=tp(i,k)-273.15
1306!       denom=243.5+tc
1307!       do j=1,3
1308! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
1309! il faudra que esi vienne en argument de la convection
1310! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
1311!        tbis=t(i,k)+(tp(i,k)-tg)
1312!        esi=exp(23.33086-(6111.72784/tbis) + &
1313!                       0.15215*log(tbis))
1314!        qsat_new=eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1315!        snew=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)+alv*alv*qsat_new/ &
1316!                                       (rrv*tbis*tbis)
1317!        snew=1./snew
1318!        print*,esi,qsat_new,snew,'esi,qsat,snew'
1319!        tp(i,k)=tg+(alf*qi(i,k)+alv*qg*(1.-(esi/es)))*snew
1320!        print*,k,tp(i,k),qnk(i),'avec glace'
1321!        print*,'tpNAN',tg,alf,qi(i,k),alv,qg,esi,es,snew
1322!       enddo
1323
1324          alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1325          alf = lf0 + clmci*(t(i,k)-273.15)
1326          als = alf + alv
1327          tg = tp(i, k)
1328          tp(i, k) = t(i, k)
1329          DO j = 1, 3
1330            esi = exp(23.33086-(6111.72784/tp(i,k))+0.15215*log(tp(i,k)))
1331            qsat_new = eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1332            snew = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + alv*als*qsat_new/ &
1333                                                 (rrv*tp(i,k)*tp(i,k))
1334            snew = 1./snew
1335! c             print*,esi,qsat_new,snew,'esi,qsat,snew'
1336            tp(i, k) = tp(i, k) + &
1337                       ((cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*(tg-tp(i,k)) + &
1338                        alv*(qg-qsat_new)+alf*qi(i,k))*snew
1339! print*,k,tp(i,k),qsat_new,qnk(i),qi(i,k), &
1340!              'k,tp,q,qt,qi avec glace'
1341          END DO
1342
1343!CR:reprise du code AJ
1344          clw(i, k) = qnk(i) - qsat_new
1345          clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1346          tvp(i, k) = max(0., tp(i,k)*(1.+qsat_new/eps-qnk(i)))
1347! print*,tvp(i,k),'tvp'
1348        END IF
1349        IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1350          tp(i, k) = tv(i, k)
1351          tvp(i, k) = tv(i, k)
1352        END IF
1353      END IF ! (cvflag_ice)
1354!jyg<
1355      END IF ! (k>=(icbs(i)+1))
1356!>jyg
1357    END DO
1358  END DO
1359
1360  IF (prt_level >= 10) THEN
1361    print *,'cv3_undilute2.1. tp(1,k), tvp(1,k) ', &
1362                          (k, tp(1,k), tvp(1,k), k = 1,nl)
1363  ENDIF
1364
1365! =====================================================================
1366! --- SET THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE FRACTION OF
1367! --- PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1368! --- THESE MAY BE FUNCTIONS OF TP(I), P(I) AND CLW(I)
1369! =====================================================================
1370!
1371!jyg<
1372  DO k = 1, nl
1373    DO i = 1, ncum
1374      ep(i, k) = 0.0
1375      sigp(i, k) = spfac
1376    END DO
1377  END DO
1378!>jyg
1379!
1380  IF (flag_epkeorig/=1) THEN
1381    DO k = 1, nl ! convect3
1382      DO i = 1, ncum
1383!jyg<
1384       IF(k>=icb(i)) THEN
1385!>jyg
1386         pden = ptcrit - pbcrit
1387         ep(i, k) = (plcl(i)-p(i,k)-pbcrit)/pden*epmax
1388         ep(i, k) = max(ep(i,k), 0.0)
1389         ep(i, k) = min(ep(i,k), epmax)
1390!!         sigp(i, k) = spfac  ! jyg
1391        ENDIF   ! (k>=icb(i))
1392      END DO
1393    END DO
1394  ELSE
1395    DO k = 1, nl
1396      DO i = 1, ncum
1397        IF(k>=icb(i)) THEN
1398!!        IF (k>=(nk(i)+1)) THEN
1399!>jyg
1400          tca = tp(i, k) - t0
1401          IF (tca>=0.0) THEN
1402            elacrit = elcrit
1403          ELSE
1404            elacrit = elcrit*(1.0-tca/tlcrit)
1405          END IF
1406          elacrit = max(elacrit, 0.0)
1407          ep(i, k) = 1.0 - elacrit/max(clw(i,k), 1.0E-8)
1408          ep(i, k) = max(ep(i,k), 0.0)
1409          ep(i, k) = min(ep(i,k), epmax)
1410!!          sigp(i, k) = spfac  ! jyg
1411        END IF  ! (k>=icb(i))
1412      END DO
1413    END DO
1414  END IF
1415!
1416! =====================================================================
1417! --- CALCULATE VIRTUAL TEMPERATURE AND LIFTED PARCEL
1418! --- VIRTUAL TEMPERATURE
1419! =====================================================================
1420
1421! dans convect3, tvp est calcule en une seule fois, et sans retirer
1422! l'eau condensee (~> reversible CAPE)
1423
1424! ori      do 340 k=minorig+1,nl
1425! ori        do 330 i=1,ncum
1426! ori        if(k.ge.(icb(i)+1))then
1427! ori          tvp(i,k)=tvp(i,k)*(1.0-qnk(i)+ep(i,k)*clw(i,k))
1428! oric         print*,'i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)'
1429! oric         print*, i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)
1430! ori        endif
1431! ori 330    continue
1432! ori 340  continue
1433
1434! ori      do 350 i=1,ncum
1435! ori       tvp(i,nlp)=tvp(i,nl)-(gz(i,nlp)-gz(i,nl))/cpd
1436! ori 350  continue
1437
1438  DO i = 1, ncum                                           ! convect3
1439    tp(i, nlp) = tp(i, nl)                                 ! convect3
1440  END DO                                                   ! convect3
1441
1442! =====================================================================
1443! --- EFFECTIVE VERTICAL PROFILE OF BUOYANCY (convect3 only):
1444! =====================================================================
1445
1446! -- this is for convect3 only:
1447
1448! first estimate of buoyancy:
1449
1450!jyg : k-loop outside i-loop (07042015)
1451  DO k = 1, nl
1452    DO i = 1, ncum
1453      buoy(i, k) = tvp(i, k) - tv(i, k)
1454    END DO
1455  END DO
1456
1457! set buoyancy=buoybase for all levels below base
1458! for safety, set buoy(icb)=buoybase
1459
1460!jyg : k-loop outside i-loop (07042015)
1461  DO k = 1, nl
1462    DO i = 1, ncum
1463      IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=nl) .AND. (p(i,k)>=pbase(i))) THEN
1464        buoy(i, k) = buoybase(i)
1465      END IF
1466    END DO
1467  END DO
1468  DO i = 1, ncum
1469!    buoy(icb(i),k)=buoybase(i)
1470    buoy(i, icb(i)) = buoybase(i)
1471  END DO
1472
1473! -- end convect3
1474
1475! =====================================================================
1476! --- FIND THE FIRST MODEL LEVEL (INB) ABOVE THE PARCEL'S
1477! --- LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1478! =====================================================================
1479
1480! -- this is for convect3 only:
1481
1482  DO i = 1, ncum
1483    inb(i) = nl - 1
1484    iposit(i) = nl
1485  END DO
1486
1487
1488! --    iposit(i) = first level, above icb, with positive buoyancy
1489  DO k = 1, nl - 1
1490    DO i = 1, ncum
1491      IF (k>=icb(i) .AND. buoy(i,k)>0.) THEN
1492        iposit(i) = min(iposit(i), k)
1493      END IF
1494    END DO
1495  END DO
1496
1497  DO i = 1, ncum
1498    IF (iposit(i)==nl) THEN
1499      iposit(i) = icb(i)
1500    END IF
1501  END DO
1502
1503  DO k = 1, nl - 1
1504    DO i = 1, ncum
1505      IF ((k>=iposit(i)) .AND. (buoy(i,k)<dtovsh)) THEN
1506        inb(i) = min(inb(i), k)
1507      END IF
1508    END DO
1509  END DO
1510
1511!CR fix computation of inb
1512!keep flag or modify in all cases?
1513  IF (iflag_mix_adiab.eq.1) THEN
1514  DO i = 1, ncum
1515     cape(i)=0.
1516     inb(i)=icb(i)+1
1517  ENDDO
1518 
1519  DO k = 2, nl
1520    DO i = 1, ncum
1521       IF ((k>=iposit(i))) THEN
1522       deltap = min(plcl(i), ph(i,k-1)) - min(plcl(i), ph(i,k))
1523       cape(i) = cape(i) + rrd*buoy(i, k-1)*deltap/p(i, k-1)
1524       IF (cape(i).gt.0.) THEN
1525        inb(i) = max(inb(i), k)
1526       END IF
1527       ENDIF
1528    ENDDO
1529  ENDDO
1530
1531!  DO i = 1, ncum
1532!     print*,"inb",inb(i)
1533!  ENDDO
1534
1535  endif
1536
1537! -- end convect3
1538
1539! ori      do 510 i=1,ncum
1540! ori        cape(i)=0.0
1541! ori        capem(i)=0.0
1542! ori        inb(i)=icb(i)+1
1543! ori        inb1(i)=inb(i)
1544! ori 510  continue
1545
1546! Originial Code
1547
1548!    do 530 k=minorig+1,nl-1
1549!     do 520 i=1,ncum
1550!      if(k.ge.(icb(i)+1))then
1551!       by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1552!       byp=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1553!       cape(i)=cape(i)+by
1554!       if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1555!       if(cape(i).gt.0.0)then
1556!        inb(i)=k+1
1557!        capem(i)=cape(i)
1558!       endif
1559!      endif
1560!520    continue
1561!530  continue
1562!    do 540 i=1,ncum
1563!     byp=(tvp(i,nl)-tv(i,nl))*dph(i,nl)/p(i,nl)
1564!     cape(i)=capem(i)+byp
1565!     defrac=capem(i)-cape(i)
1566!     defrac=max(defrac,0.001)
1567!     frac(i)=-cape(i)/defrac
1568!     frac(i)=min(frac(i),1.0)
1569!     frac(i)=max(frac(i),0.0)
1570!540   continue
1571
1572!    K Emanuel fix
1573
1574!    call zilch(byp,ncum)
1575!    do 530 k=minorig+1,nl-1
1576!     do 520 i=1,ncum
1577!      if(k.ge.(icb(i)+1))then
1578!       by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1579!       cape(i)=cape(i)+by
1580!       if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1581!       if(cape(i).gt.0.0)then
1582!        inb(i)=k+1
1583!        capem(i)=cape(i)
1584!        byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1585!       endif
1586!      endif
1587!520    continue
1588!530  continue
1589!    do 540 i=1,ncum
1590!     inb(i)=max(inb(i),inb1(i))
1591!     cape(i)=capem(i)+byp(i)
1592!     defrac=capem(i)-cape(i)
1593!     defrac=max(defrac,0.001)
1594!     frac(i)=-cape(i)/defrac
1595!     frac(i)=min(frac(i),1.0)
1596!     frac(i)=max(frac(i),0.0)
1597!540   continue
1598
1599! J Teixeira fix
1600
1601! ori      call zilch(byp,ncum)
1602! ori      do 515 i=1,ncum
1603! ori        lcape(i)=.true.
1604! ori 515  continue
1605! ori      do 530 k=minorig+1,nl-1
1606! ori        do 520 i=1,ncum
1607! ori          if(cape(i).lt.0.0)lcape(i)=.false.
1608! ori          if((k.ge.(icb(i)+1)).and.lcape(i))then
1609! ori            by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1610! ori            byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1611! ori            cape(i)=cape(i)+by
1612! ori            if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1613! ori            if(cape(i).gt.0.0)then
1614! ori              inb(i)=k+1
1615! ori              capem(i)=cape(i)
1616! ori            endif
1617! ori          endif
1618! ori 520    continue
1619! ori 530  continue
1620! ori      do 540 i=1,ncum
1621! ori          cape(i)=capem(i)+byp(i)
1622! ori          defrac=capem(i)-cape(i)
1623! ori          defrac=max(defrac,0.001)
1624! ori          frac(i)=-cape(i)/defrac
1625! ori          frac(i)=min(frac(i),1.0)
1626! ori          frac(i)=max(frac(i),0.0)
1627! ori 540  continue
1628
1629! --------------------------------------------------------------------
1630!   Prevent convection when top is too hot
1631! --------------------------------------------------------------------
1632  DO i = 1,ncum
1633    IF (t(i,inb(i)) > T_top_max) iflag(i) = 10
1634  ENDDO
1635
1636! =====================================================================
1637! ---   CALCULATE LIQUID WATER STATIC ENERGY OF LIFTED PARCEL
1638! =====================================================================
1639
1640  DO k = 1, nl
1641    DO i = 1, ncum
1642      hp(i, k) = h(i, k)
1643    END DO
1644  END DO
1645
1646!jyg : cvflag_ice test outside the loops (07042015)
1647!
1648  IF (cvflag_ice) THEN
1649!
1650    DO k = minorig + 1, nl
1651      DO i = 1, ncum
1652        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1653          frac(i, k) = 1. - (t(i,k)-243.15)/(263.15-243.15)
1654          frac(i, k) = min(max(frac(i,k),0.0), 1.0)
1655          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k)+frac(i,k)*lf(i,k))* &
1656                              ep(i, k)*clw(i, k)
1657        END IF
1658      END DO
1659    END DO
1660! Below cloud base, set ice fraction to cloud base value
1661    DO k = 1, nl
1662      DO i = 1, ncum
1663        IF (k<icb(i)) THEN
1664          frac(i,k) = frac(i,icb(i))
1665        END IF
1666      END DO
1667    END DO
1668!
1669  ELSE
1670!
1671    DO k = minorig + 1, nl
1672      DO i = 1, ncum
1673        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1674!jyg<   (energy conservation tests)
1675!!          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*tp(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k)
1676!!          hp(i, k) = ( hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k) ) / &
1677!!                     (1. - ep(i,k)*clw(i,k))
1678!!          hp(i, k) = ( hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cl)*t(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k) ) / &
1679!!                     (1. - ep(i,k)*clw(i,k))
1680          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k)
1681        END IF
1682      END DO
1683    END DO
1684!
1685  END IF  ! (cvflag_ice)
1686
1687  RETURN
1688END SUBROUTINE cv3_undilute2
1689
1690SUBROUTINE cv3_closure(nloc, ncum, nd, icb, inb, &
1691                       pbase, p, ph, tv, buoy, &
1692                       sig, w0, cape, m, iflag)
1693  IMPLICIT NONE
1694
1695! ===================================================================
1696! ---  CLOSURE OF CONVECT3
1697!
1698! vectorization: S. Bony
1699! ===================================================================
1700
1701  include "cvthermo.h"
1702  include "cv3param.h"
1703
1704!input:
1705  INTEGER ncum, nd, nloc
1706  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
1707  REAL pbase(nloc)
1708  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1)
1709  REAL tv(nloc, nd), buoy(nloc, nd)
1710
1711!input/output:
1712  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
1713  INTEGER iflag(nloc)
1714
1715!output:
1716  REAL cape(nloc)
1717  REAL m(nloc, nd)
1718
1719!local variables:
1720  INTEGER i, j, k, icbmax
1721  REAL deltap, fac, w, amu
1722  REAL dtmin(nloc, nd), sigold(nloc, nd)
1723  REAL cbmflast(nloc)
1724
1725
1726! -------------------------------------------------------
1727! -- Initialization
1728! -------------------------------------------------------
1729
1730  DO k = 1, nl
1731    DO i = 1, ncum
1732      m(i, k) = 0.0
1733    END DO
1734  END DO
1735
1736! -------------------------------------------------------
1737! -- Reset sig(i) and w0(i) for i>inb and i<icb
1738! -------------------------------------------------------
1739
1740! update sig and w0 above LNB:
1741
1742  DO k = 1, nl - 1
1743    DO i = 1, ncum
1744      IF ((inb(i)<(nl-1)) .AND. (k>=(inb(i)+1))) THEN
1745        sig(i, k) = beta*sig(i, k) + &
1746                    2.*alpha*buoy(i, inb(i))*abs(buoy(i,inb(i)))
1747        sig(i, k) = amax1(sig(i,k), 0.0)
1748        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
1749      END IF
1750    END DO
1751  END DO
1752
1753! compute icbmax:
1754
1755  icbmax = 2
1756  DO i = 1, ncum
1757    icbmax = max(icbmax, icb(i))
1758  END DO
1759
1760! update sig and w0 below cloud base:
1761
1762  DO k = 1, icbmax
1763    DO i = 1, ncum
1764      IF (k<=icb(i)) THEN
1765        sig(i, k) = beta*sig(i, k) - &
1766                    2.*alpha*buoy(i, icb(i))*buoy(i, icb(i))
1767        sig(i, k) = max(sig(i,k), 0.0)
1768        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
1769      END IF
1770    END DO
1771  END DO
1772
1773!!      if(inb.lt.(nl-1))then
1774!!         do 85 i=inb+1,nl-1
1775!!            sig(i)=beta*sig(i)+2.*alpha*buoy(inb)*
1776!!     1              abs(buoy(inb))
1777!!            sig(i)=max(sig(i),0.0)
1778!!            w0(i)=beta*w0(i)
1779!!   85    continue
1780!!      end if
1781
1782!!      do 87 i=1,icb
1783!!         sig(i)=beta*sig(i)-2.*alpha*buoy(icb)*buoy(icb)
1784!!         sig(i)=max(sig(i),0.0)
1785!!         w0(i)=beta*w0(i)
1786!!   87 continue
1787
1788! -------------------------------------------------------------
1789! -- Reset fractional areas of updrafts and w0 at initial time
1790! -- and after 10 time steps of no convection
1791! -------------------------------------------------------------
1792
1793  DO k = 1, nl - 1
1794    DO i = 1, ncum
1795      IF (sig(i,nd)<1.5 .OR. sig(i,nd)>12.0) THEN
1796        sig(i, k) = 0.0
1797        w0(i, k) = 0.0
1798      END IF
1799    END DO
1800  END DO
1801
1802! -------------------------------------------------------------
1803! -- Calculate convective available potential energy (cape),
1804! -- vertical velocity (w), fractional area covered by
1805! -- undilute updraft (sig), and updraft mass flux (m)
1806! -------------------------------------------------------------
1807
1808  DO i = 1, ncum
1809    cape(i) = 0.0
1810  END DO
1811
1812! compute dtmin (minimum buoyancy between ICB and given level k):
1813
1814  DO i = 1, ncum
1815    DO k = 1, nl
1816      dtmin(i, k) = 100.0
1817    END DO
1818  END DO
1819
1820  DO i = 1, ncum
1821    DO k = 1, nl
1822      DO j = minorig, nl
1823        IF ((k>=(icb(i)+1)) .AND. (k<=inb(i)) .AND. (j>=icb(i)) .AND. (j<=(k-1))) THEN
1824          dtmin(i, k) = amin1(dtmin(i,k), buoy(i,j))
1825        END IF
1826      END DO
1827    END DO
1828  END DO
1829
1830! the interval on which cape is computed starts at pbase :
1831
1832  DO k = 1, nl
1833    DO i = 1, ncum
1834
1835      IF ((k>=(icb(i)+1)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1836
1837        deltap = min(pbase(i), ph(i,k-1)) - min(pbase(i), ph(i,k))
1838        cape(i) = cape(i) + rrd*buoy(i, k-1)*deltap/p(i, k-1)
1839        cape(i) = amax1(0.0, cape(i))
1840        sigold(i, k) = sig(i, k)
1841
1842! dtmin(i,k)=100.0
1843! do 97 j=icb(i),k-1 ! mauvaise vectorisation
1844! dtmin(i,k)=AMIN1(dtmin(i,k),buoy(i,j))
1845! 97     continue
1846
1847        sig(i, k) = beta*sig(i, k) + alpha*dtmin(i, k)*abs(dtmin(i,k))
1848        sig(i, k) = max(sig(i,k), 0.0)
1849        sig(i, k) = amin1(sig(i,k), 0.01)
1850        fac = amin1(((dtcrit-dtmin(i,k))/dtcrit), 1.0)
1851        w = (1.-beta)*fac*sqrt(cape(i)) + beta*w0(i, k)
1852        amu = 0.5*(sig(i,k)+sigold(i,k))*w
1853        m(i, k) = amu*0.007*p(i, k)*(ph(i,k)-ph(i,k+1))/tv(i, k)
1854        w0(i, k) = w
1855      END IF
1856
1857    END DO
1858  END DO
1859
1860  DO i = 1, ncum
1861    w0(i, icb(i)) = 0.5*w0(i, icb(i)+1)
1862    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))
1863    sig(i, icb(i)) = sig(i, icb(i)+1)
1864    sig(i, icb(i)-1) = sig(i, icb(i))
1865  END DO
1866
1867! ccc 3. Compute final cloud base mass flux and set iflag to 3 if
1868! ccc    cloud base mass flux is exceedingly small and is decreasing (i.e. if
1869! ccc    the final mass flux (cbmflast) is greater than the target mass flux
1870! ccc    (cbmf) ??).
1871! cc
1872! c      do i = 1,ncum
1873! c       cbmflast(i) = 0.
1874! c      enddo
1875! cc
1876! c      do k= 1,nl
1877! c       do i = 1,ncum
1878! c        IF (k .ge. icb(i) .and. k .le. inb(i)) THEN
1879! c         cbmflast(i) = cbmflast(i)+M(i,k)
1880! c        ENDIF
1881! c       enddo
1882! c      enddo
1883! cc
1884! c      do i = 1,ncum
1885! c       IF (cbmflast(i) .lt. 1.e-6) THEN
1886! c         iflag(i) = 3
1887! c       ENDIF
1888! c      enddo
1889! cc
1890! c      do k= 1,nl
1891! c       do i = 1,ncum
1892! c        IF (iflag(i) .ge. 3) THEN
1893! c         M(i,k) = 0.
1894! c         sig(i,k) = 0.
1895! c         w0(i,k) = 0.
1896! c        ENDIF
1897! c       enddo
1898! c      enddo
1899! cc
1900!!      cape=0.0
1901!!      do 98 i=icb+1,inb
1902!!         deltap = min(pbase,ph(i-1))-min(pbase,ph(i))
1903!!         cape=cape+rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1904!!         dcape=rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1905!!         dlnp=deltap/p(i-1)
1906!!         cape=max(0.0,cape)
1907!!         sigold=sig(i)
1908
1909!!         dtmin=100.0
1910!!         do 97 j=icb,i-1
1911!!            dtmin=amin1(dtmin,buoy(j))
1912!!   97    continue
1913
1914!!         sig(i)=beta*sig(i)+alpha*dtmin*abs(dtmin)
1915!!         sig(i)=max(sig(i),0.0)
1916!!         sig(i)=amin1(sig(i),0.01)
1917!!         fac=amin1(((dtcrit-dtmin)/dtcrit),1.0)
1918!!         w=(1.-beta)*fac*sqrt(cape)+beta*w0(i)
1919!!         amu=0.5*(sig(i)+sigold)*w
1920!!         m(i)=amu*0.007*p(i)*(ph(i)-ph(i+1))/tv(i)
1921!!         w0(i)=w
1922!!   98 continue
1923!!      w0(icb)=0.5*w0(icb+1)
1924!!      m(icb)=0.5*m(icb+1)*(ph(icb)-ph(icb+1))/(ph(icb+1)-ph(icb+2))
1925!!      sig(icb)=sig(icb+1)
1926!!      sig(icb-1)=sig(icb)
1927
1928  RETURN
1929END SUBROUTINE cv3_closure
1930
1931SUBROUTINE cv3_mixing(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, nk, inb, &
1932                      ph, t, rr, rs, u, v, tra, h, lv, lf, frac, qnk, &
1933                      unk, vnk, hp, tv, tvp, ep, clw, m, sig, &
1934                      ment, qent, uent, vent, nent, sij, elij, ments, qents, traent)
1935  IMPLICIT NONE
1936
1937! ---------------------------------------------------------------------
1938! a faire:
1939! - vectorisation de la partie normalisation des flux (do 789...)
1940! ---------------------------------------------------------------------
1941
1942  include "cvthermo.h"
1943  include "cv3param.h"
1944  include "cvflag.h"
1945
1946!inputs:
1947  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, ntra, nloc
1948  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb, nk
1949  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: sig
1950  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: qnk, unk, vnk
1951  REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
1952  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, rs
1953  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: u, v
1954  REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: tra               ! input of convect3
1955  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lv, h, hp
1956  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf, frac
1957  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: tv, tvp, ep, clw
1958  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: m                 ! input of convect3
1959
1960!outputs:
1961  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)        :: ment, qent
1962  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)        :: uent, vent
1963  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)        :: sij, elij
1964  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd, ntra), INTENT (OUT)  :: traent
1965  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd), INTENT (OUT)        :: ments, qents
1966  INTEGER, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)         :: nent
1967
1968!local variables:
1969  INTEGER i, j, k, il, im, jm
1970  INTEGER num1, num2
1971  REAL rti, bf2, anum, denom, dei, altem, cwat, stemp, qp
1972  REAL alt, smid, sjmin, sjmax, delp, delm
1973  REAL asij(nloc), smax(nloc), scrit(nloc)
1974  REAL asum(nloc, nd), bsum(nloc, nd), csum(nloc, nd)
1975  REAL sigij(nloc, nd, nd)
1976  REAL wgh
1977  REAL zm(nloc, na)
1978  LOGICAL lwork(nloc)
1979
1980! =====================================================================
1981! --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS USED IN THE COMPUTATIONS
1982! =====================================================================
1983
1984! ori        do 360 i=1,ncum*nlp
1985  DO j = 1, nl
1986    DO i = 1, ncum
1987      nent(i, j) = 0
1988! in convect3, m is computed in cv3_closure
1989! ori          m(i,1)=0.0
1990    END DO
1991  END DO
1992
1993! ori      do 400 k=1,nlp
1994! ori       do 390 j=1,nlp
1995  DO j = 1, nl
1996    DO k = 1, nl
1997      DO i = 1, ncum
1998        qent(i, k, j) = rr(i, j)
1999        uent(i, k, j) = u(i, j)
2000        vent(i, k, j) = v(i, j)
2001        elij(i, k, j) = 0.0
2002!ym            ment(i,k,j)=0.0
2003!ym            sij(i,k,j)=0.0
2004      END DO
2005    END DO
2006  END DO
2007
2008!ym
2009  ment(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
2010  sij(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
2011
2012!AC!      do k=1,ntra
2013!AC!       do j=1,nd  ! instead nlp
2014!AC!        do i=1,nd ! instead nlp
2015!AC!         do il=1,ncum
2016!AC!            traent(il,i,j,k)=tra(il,j,k)
2017!AC!         enddo
2018!AC!        enddo
2019!AC!       enddo
2020!AC!      enddo
2021  zm(:, :) = 0.
2022
2023! =====================================================================
2024! --- CALCULATE ENTRAINED AIR MASS FLUX (ment), TOTAL WATER MIXING
2025! --- RATIO (QENT), TOTAL CONDENSED WATER (elij), AND MIXING
2026! --- FRACTION (sij)
2027! =====================================================================
2028
2029  DO i = minorig + 1, nl
2030
2031    DO j = minorig, nl
2032      DO il = 1, ncum
2033        IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il))) THEN
2034
2035          rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2036          bf2 = 1. + lv(il, j)*lv(il, j)*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
2037
2038
2039          IF (cvflag_ice) THEN
2040! print*,cvflag_ice,'cvflag_ice dans do 700'
2041            IF (t(il,j)<=263.15) THEN
2042              bf2 = 1. + (lf(il,j)+lv(il,j))*(lv(il,j)+frac(il,j)* &
2043                   lf(il,j))*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
2044            END IF
2045          END IF
2046
2047          anum = h(il, j) - hp(il, i) + (cpv-cpd)*t(il, j)*(rti-rr(il,j))
2048          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (cpd-cpv)*(rr(il,i)-rti)*t(il, j)
2049          dei = denom
2050          IF (abs(dei)<0.01) dei = 0.01
2051          sij(il, i, j) = anum/dei
2052          sij(il, i, i) = 1.0
2053          altem = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
2054          altem = altem/bf2
2055          cwat = clw(il, j)*(1.-ep(il,j))
2056          stemp = sij(il, i, j)
2057          IF ((stemp<0.0 .OR. stemp>1.0 .OR. altem>cwat) .AND. j>i) THEN
2058
2059            IF (cvflag_ice) THEN
2060              anum = anum - (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
2061              denom = denom + (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rr(il,i)-rti)
2062            ELSE
2063              anum = anum - lv(il, j)*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
2064              denom = denom + lv(il, j)*(rr(il,i)-rti)
2065            END IF
2066
2067            IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
2068            sij(il, i, j) = anum/denom
2069            altem = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
2070            altem = altem - (bf2-1.)*cwat
2071          END IF
2072          IF (sij(il,i,j)>0.0 .AND. sij(il,i,j)<0.95) THEN
2073            qent(il, i, j) = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti
2074            uent(il, i, j) = sij(il, i, j)*u(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*unk(il)
2075            vent(il, i, j) = sij(il, i, j)*v(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*vnk(il)
2076!!!!      do k=1,ntra
2077!!!!      traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
2078!!!!     :      +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
2079!!!!      end do
2080            elij(il, i, j) = altem
2081            elij(il, i, j) = max(0.0, elij(il,i,j))
2082            ment(il, i, j) = m(il, i)/(1.-sij(il,i,j))
2083            nent(il, i) = nent(il, i) + 1
2084          END IF
2085          sij(il, i, j) = max(0.0, sij(il,i,j))
2086          sij(il, i, j) = amin1(1.0, sij(il,i,j))
2087        END IF ! new
2088      END DO
2089    END DO
2090
2091!AC!       do k=1,ntra
2092!AC!        do j=minorig,nl
2093!AC!         do il=1,ncum
2094!AC!          if( (i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)).and.
2095!AC!     :       (j.ge.(icb(il)-1)).and.(j.le.inb(il)))then
2096!AC!            traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
2097!AC!     :            +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
2098!AC!          endif
2099!AC!         enddo
2100!AC!        enddo
2101!AC!       enddo
2102
2103
2104! ***   if no air can entrain at level i assume that updraft detrains  ***
2105! ***   at that level and calculate detrained air flux and properties  ***
2106
2107
2108! @      do 170 i=icb(il),inb(il)
2109
2110    DO il = 1, ncum
2111      IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (nent(il,i)==0)) THEN
2112! @      if(nent(il,i).eq.0)then
2113        ment(il, i, i) = m(il, i)
2114        qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2115        uent(il, i, i) = unk(il)
2116        vent(il, i, i) = vnk(il)
2117        elij(il, i, i) = clw(il, i)
2118! MAF      sij(il,i,i)=1.0
2119        sij(il, i, i) = 0.0
2120      END IF
2121    END DO
2122  END DO
2123
2124!AC!      do j=1,ntra
2125!AC!       do i=minorig+1,nl
2126!AC!        do il=1,ncum
2127!AC!         if (i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. nent(il,i).eq.0) then
2128!AC!          traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
2129!AC!         endif
2130!AC!        enddo
2131!AC!       enddo
2132!AC!      enddo
2133
2134  DO j = minorig, nl
2135    DO i = minorig, nl
2136      DO il = 1, ncum
2137        IF ((j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. (i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il))) THEN
2138          sigij(il, i, j) = sij(il, i, j)
2139        END IF
2140      END DO
2141    END DO
2142  END DO
2143! @      enddo
2144
2145! @170   continue
2146
2147! =====================================================================
2148! ---  NORMALIZE ENTRAINED AIR MASS FLUXES
2149! ---  TO REPRESENT EQUAL PROBABILITIES OF MIXING
2150! =====================================================================
2151
2152  CALL zilch(asum, nloc*nd)
2153  CALL zilch(csum, nloc*nd)
2154  CALL zilch(csum, nloc*nd)
2155
2156  DO il = 1, ncum
2157    lwork(il) = .FALSE.
2158  END DO
2159
2160  DO i = minorig + 1, nl
2161
2162    num1 = 0
2163    DO il = 1, ncum
2164      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) num1 = num1 + 1
2165    END DO
2166    IF (num1<=0) GO TO 789
2167
2168
2169    DO il = 1, ncum
2170      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
2171        lwork(il) = (nent(il,i)/=0)
2172        qp = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2173
2174        IF (cvflag_ice) THEN
2175
2176          anum = h(il, i) - hp(il, i) - (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
2177                       (qp-rs(il,i)) + (cpv-cpd)*t(il, i)*(qp-rr(il,i))
2178          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
2179                       (rr(il,i)-qp) + (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-qp)
2180        ELSE
2181
2182          anum = h(il, i) - hp(il, i) - lv(il, i)*(qp-rs(il,i)) + &
2183                       (cpv-cpd)*t(il, i)*(qp-rr(il,i))
2184          denom = h(il, i) - hp(il, i) + lv(il, i)*(rr(il,i)-qp) + &
2185                       (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-qp)
2186        END IF
2187
2188        IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
2189        scrit(il) = anum/denom
2190        alt = qp - rs(il, i) + scrit(il)*(rr(il,i)-qp)
2191        IF (scrit(il)<=0.0 .OR. alt<=0.0) scrit(il) = 1.0
2192        smax(il) = 0.0
2193        asij(il) = 0.0
2194      END IF
2195    END DO
2196
2197    DO j = nl, minorig, -1
2198
2199      num2 = 0
2200      DO il = 1, ncum
2201        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
2202            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
2203            lwork(il)) num2 = num2 + 1
2204      END DO
2205      IF (num2<=0) GO TO 175
2206
2207      DO il = 1, ncum
2208        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
2209            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
2210            lwork(il)) THEN
2211
2212          IF (sij(il,i,j)>1.0E-16 .AND. sij(il,i,j)<0.95) THEN
2213            wgh = 1.0
2214            IF (j>i) THEN
2215              sjmax = max(sij(il,i,j+1), smax(il))
2216              sjmax = amin1(sjmax, scrit(il))
2217              smax(il) = max(sij(il,i,j), smax(il))
2218              sjmin = max(sij(il,i,j-1), smax(il))
2219              sjmin = amin1(sjmin, scrit(il))
2220              IF (sij(il,i,j)<(smax(il)-1.0E-16)) wgh = 0.0
2221              smid = amin1(sij(il,i,j), scrit(il))
2222            ELSE
2223              sjmax = max(sij(il,i,j+1), scrit(il))
2224              smid = max(sij(il,i,j), scrit(il))
2225              sjmin = 0.0
2226              IF (j>1) sjmin = sij(il, i, j-1)
2227              sjmin = max(sjmin, scrit(il))
2228            END IF
2229            delp = abs(sjmax-smid)
2230            delm = abs(sjmin-smid)
2231            asij(il) = asij(il) + wgh*(delp+delm)
2232            ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*(delp+delm)*wgh
2233          END IF
2234        END IF
2235      END DO
2236
2237175 END DO
2238
2239    DO il = 1, ncum
2240      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2241        asij(il) = max(1.0E-16, asij(il))
2242        asij(il) = 1.0/asij(il)
2243        asum(il, i) = 0.0
2244        bsum(il, i) = 0.0
2245        csum(il, i) = 0.0
2246      END IF
2247    END DO
2248
2249    DO j = minorig, nl
2250      DO il = 1, ncum
2251        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2252            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2253          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*asij(il)
2254        END IF
2255      END DO
2256    END DO
2257
2258    DO j = minorig, nl
2259      DO il = 1, ncum
2260        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2261            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2262          asum(il, i) = asum(il, i) + ment(il, i, j)
2263          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*sig(il, j)
2264          bsum(il, i) = bsum(il, i) + ment(il, i, j)
2265        END IF
2266      END DO
2267    END DO
2268
2269    DO il = 1, ncum
2270      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2271        bsum(il, i) = max(bsum(il,i), 1.0E-16)
2272        bsum(il, i) = 1.0/bsum(il, i)
2273      END IF
2274    END DO
2275
2276    DO j = minorig, nl
2277      DO il = 1, ncum
2278        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2279            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2280          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*asum(il, i)*bsum(il, i)
2281        END IF
2282      END DO
2283    END DO
2284
2285    DO j = minorig, nl
2286      DO il = 1, ncum
2287        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2288            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2289          csum(il, i) = csum(il, i) + ment(il, i, j)
2290        END IF
2291      END DO
2292    END DO
2293
2294    DO il = 1, ncum
2295      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2296          csum(il,i)<m(il,i)) THEN
2297        nent(il, i) = 0
2298        ment(il, i, i) = m(il, i)
2299        qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2300        uent(il, i, i) = unk(il)
2301        vent(il, i, i) = vnk(il)
2302        elij(il, i, i) = clw(il, i)
2303! MAF        sij(il,i,i)=1.0
2304        sij(il, i, i) = 0.0
2305      END IF
2306    END DO ! il
2307
2308!AC!      do j=1,ntra
2309!AC!       do il=1,ncum
2310!AC!        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
2311!AC!     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
2312!AC!         traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
2313!AC!        endif
2314!AC!       enddo
2315!AC!      enddo
2316789 END DO
2317
2318! MAF: renormalisation de MENT
2319  CALL zilch(zm, nloc*na)
2320  DO jm = 1, nl
2321    DO im = 1, nl
2322      DO il = 1, ncum
2323        zm(il, im) = zm(il, im) + (1.-sij(il,im,jm))*ment(il, im, jm)
2324      END DO
2325    END DO
2326  END DO
2327
2328  DO jm = 1, nl
2329    DO im = 1, nl
2330      DO il = 1, ncum
2331        IF (zm(il,im)/=0.) THEN
2332          ment(il, im, jm) = ment(il, im, jm)*m(il, im)/zm(il, im)
2333        END IF
2334      END DO
2335    END DO
2336  END DO
2337
2338  DO jm = 1, nl
2339    DO im = 1, nl
2340      DO il = 1, ncum
2341        qents(il, im, jm) = qent(il, im, jm)
2342        ments(il, im, jm) = ment(il, im, jm)
2343      END DO
2344    END DO
2345  END DO
2346
2347  RETURN
2348END SUBROUTINE cv3_mixing
2349
2350SUBROUTINE cv3_unsat(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, inb, iflag, &
2351                     t, rr, rs, gz, u, v, tra, p, ph, &
2352                     th, tv, lv, lf, cpn, ep, sigp, clw, &
2353                     m, ment, elij, delt, plcl, coef_clos, &
2354                     mp, rp, up, vp, trap, wt, water, evap, fondue, ice, &
2355                     faci, b, sigd, &
2356                     wdtrainA, wdtrainM)                                      ! RomP
2357  USE print_control_mod, ONLY: prt_level, lunout
2358  IMPLICIT NONE
2359
2360
2361  include "cvthermo.h"
2362  include "cv3param.h"
2363  include "cvflag.h"
2364  include "nuage.h"
2365
2366!inputs:
2367  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, ntra, nloc
2368  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb
2369  REAL, INTENT(IN)                                   :: delt
2370  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: plcl
2371  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, rs
2372  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: gz
2373  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: u, v
2374  REAL tra(nloc, nd, ntra)
2375  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1)
2376  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: ep, sigp, clw
2377  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: th, tv, lv, cpn
2378  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf
2379  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: m
2380  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: ment, elij
2381  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: coef_clos
2382
2383!input/output
2384  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)          :: iflag(nloc)
2385
2386!outputs:
2387  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: mp, rp, up, vp
2388  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: water, evap, wt
2389  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: ice, fondue, faci
2390  REAL, DIMENSION (nloc, na, ntra), INTENT (OUT)     :: trap
2391  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: b
2392  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: sigd
2393! 25/08/10 - RomP---- ajout des masses precipitantes ejectees
2394! de l ascendance adiabatique et des flux melanges Pa et Pm.
2395! Distinction des wdtrain
2396! Pa = wdtrainA     Pm = wdtrainM
2397  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: wdtrainA, wdtrainM
2398
2399!local variables
2400  INTEGER i, j, k, il, num1, ndp1
2401  REAL tinv, delti, coef
2402  REAL awat, afac, afac1, afac2, bfac
2403  REAL pr1, pr2, sigt, b6, c6, d6, e6, f6, revap, delth
2404  REAL amfac, amp2, xf, tf, fac2, ur, sru, fac, d, af, bf
2405  REAL ampmax, thaw
2406  REAL tevap(nloc)
2407  REAL lvcp(nloc, na), lfcp(nloc, na)
2408  REAL h(nloc, na), hm(nloc, na)
2409  REAL frac(nloc, na)
2410  REAL fraci(nloc, na), prec(nloc, na)
2411  REAL wdtrain(nloc)
2412  LOGICAL lwork(nloc), mplus(nloc)
2413
2414
2415! ------------------------------------------------------
2416IF (prt_level .GE. 10) print *,' ->cv3_unsat, iflag(1) ', iflag(1)
2417
2418! =============================
2419! --- INITIALIZE OUTPUT ARRAYS
2420! =============================
2421!  (loops up to nl+1)
2422mp(:,:) = 0.
2423rp(:,:) = 0.
2424up(:,:) = 0.
2425vp(:,:) = 0.
2426water(:,:) = 0.
2427evap(:,:) = 0.
2428wt(:,:) = 0.
2429ice(:,:) = 0.
2430fondue(:,:) = 0.
2431faci(:,:) = 0.
2432b(:,:) = 0.
2433sigd(:) = 0.
2434!! RomP >>>
2435wdtrainA(:,:) = 0.
2436wdtrainM(:,:) = 0.
2437!! RomP <<<
2438
2439  DO i = 1, nlp
2440    DO il = 1, ncum
2441      rp(il, i) = rr(il, i)
2442      up(il, i) = u(il, i)
2443      vp(il, i) = v(il, i)
2444      wt(il, i) = 0.001
2445    END DO
2446  END DO
2447
2448! ***  Set the fractionnal area sigd of precipitating downdraughts
2449  DO il = 1, ncum
2450    sigd(il) = sigdz*coef_clos(il)
2451  END DO
2452
2453! =====================================================================
2454! --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS AND PARAMETERS USED IN THE COMPUTATIONS
2455! =====================================================================
2456!  (loops up to nl+1)
2457
2458  delti = 1./delt
2459  tinv = 1./3.
2460
2461  DO i = 1, nlp
2462    DO il = 1, ncum
2463      frac(il, i) = 0.0
2464      fraci(il, i) = 0.0
2465      prec(il, i) = 0.0
2466      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
2467      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
2468    END DO
2469  END DO
2470
2471!AC!        do k=1,ntra
2472!AC!         do i=1,nd
2473!AC!          do il=1,ncum
2474!AC!           trap(il,i,k)=tra(il,i,k)
2475!AC!          enddo
2476!AC!         enddo
2477!AC!        enddo
2478
2479! ***  check whether ep(inb)=0, if so, skip precipitating    ***
2480! ***             downdraft calculation                      ***
2481
2482
2483  DO il = 1, ncum
2484!!          lwork(il)=.TRUE.
2485!!          if(ep(il,inb(il)).lt.0.0001)lwork(il)=.FALSE.
2486!jyg<
2487!!    lwork(il) = ep(il, inb(il)) >= 0.0001
2488    lwork(il) = ep(il, inb(il)) >= 0.0001 .AND. iflag(il) <= 2
2489  END DO
2490
2491
2492! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2493!
2494! ***                    begin downdraft loop                    ***
2495!
2496! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2497
2498  DO i = nl + 1, 1, -1
2499
2500    num1 = 0
2501    DO il = 1, ncum
2502      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) num1 = num1 + 1
2503    END DO
2504    IF (num1<=0) GO TO 400
2505
2506    CALL zilch(wdtrain, ncum)
2507
2508
2509! ***  integrate liquid water equation to find condensed water   ***
2510! ***                and condensed water flux                    ***
2511!
2512!
2513! ***              calculate detrained precipitation             ***
2514
2515    DO il = 1, ncum
2516      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2517        IF (cvflag_grav) THEN
2518          wdtrain(il) = grav*ep(il, i)*m(il, i)*clw(il, i)
2519          wdtrainA(il, i) = wdtrain(il)/grav                        !   Pa   RomP
2520        ELSE
2521          wdtrain(il) = 10.0*ep(il, i)*m(il, i)*clw(il, i)
2522          wdtrainA(il, i) = wdtrain(il)/10.                         !   Pa   RomP
2523        END IF
2524      END IF
2525    END DO
2526
2527    IF (i>1) THEN
2528      DO j = 1, i - 1
2529        DO il = 1, ncum
2530          IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2531            awat = elij(il, j, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
2532            awat = max(awat, 0.0)
2533            IF (cvflag_grav) THEN
2534              wdtrain(il) = wdtrain(il) + grav*awat*ment(il, j, i)
2535              wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/grav - wdtrainA(il, i)  !   Pm  RomP
2536            ELSE
2537              wdtrain(il) = wdtrain(il) + 10.0*awat*ment(il, j, i)
2538              wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/10. - wdtrainA(il, i)   !   Pm  RomP
2539            END IF
2540          END IF
2541        END DO
2542      END DO
2543    END IF
2544
2545
2546! ***    find rain water and evaporation using provisional   ***
2547! ***              estimates of rp(i)and rp(i-1)             ***
2548
2549
2550    DO il = 1, ncum
2551      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2552
2553        wt(il, i) = 45.0
2554
2555        IF (cvflag_ice) THEN
2556          frac(il, inb(il)) = 1. - (t(il,inb(il))-243.15)/(263.15-243.15)
2557          frac(il, inb(il)) = min(max(frac(il,inb(il)),0.), 1.)
2558          fraci(il, inb(il)) = frac(il, inb(il))
2559        ELSE
2560          CONTINUE
2561        END IF
2562
2563        IF (i<inb(il)) THEN
2564
2565          IF (cvflag_ice) THEN
2566!CR:tmax_fonte_cv: T for which ice is totally melted (used to be 275.15)
2567            thaw = (t(il,i)-273.15)/(tmax_fonte_cv-273.15)
2568            thaw = min(max(thaw,0.0), 1.0)
2569            frac(il, i) = frac(il, i)*(1.-thaw)
2570          ELSE
2571            CONTINUE
2572          END IF
2573
2574          rp(il, i) = rp(il, i+1) + &
2575                      (cpd*(t(il,i+1)-t(il,i))+gz(il,i+1)-gz(il,i))/lv(il, i)
2576          rp(il, i) = 0.5*(rp(il,i)+rr(il,i))
2577        END IF
2578        fraci(il, i) = 1. - (t(il,i)-243.15)/(263.15-243.15)
2579        fraci(il, i) = min(max(fraci(il,i),0.0), 1.0)
2580        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
2581        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
2582        rp(il, inb(il)) = rr(il, inb(il))
2583
2584        IF (i==1) THEN
2585          afac = p(il, 1)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
2586          IF (cvflag_ice) THEN
2587            afac1 = p(il, i)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
2588          END IF
2589        ELSE
2590          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)
2591          rp(il, i-1) = 0.5*(rp(il,i-1)+rr(il,i-1))
2592          rp(il, i-1) = amin1(rp(il,i-1), rs(il,i-1))
2593          rp(il, i-1) = max(rp(il,i-1), 0.0)
2594          afac1 = p(il, i)*(rs(il,i)-rp(il,i))/(1.0E4+2000.0*p(il,i)*rs(il,i))
2595          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))
2596          afac = 0.5*(afac1+afac2)
2597        END IF
2598        IF (i==inb(il)) afac = 0.0
2599        afac = max(afac, 0.0)
2600        bfac = 1./(sigd(il)*wt(il,i))
2601
2602!
2603    IF (prt_level >= 20) THEN
2604      Print*, 'cv3_unsat after provisional rp estimate: rp, afac, bfac ', &
2605          i, rp(1, i), afac,bfac
2606    ENDIF
2607!
2608!JYG1
2609! cc        sigt=1.0
2610! cc        if(i.ge.icb)sigt=sigp(i)
2611! prise en compte de la variation progressive de sigt dans
2612! les couches icb et icb-1:
2613! pour plcl<ph(i+1), pr1=0 & pr2=1
2614! pour plcl>ph(i),   pr1=1 & pr2=0
2615! pour ph(i+1)<plcl<ph(i), pr1 est la proportion a cheval
2616! sur le nuage, et pr2 est la proportion sous la base du
2617! nuage.
2618        pr1 = (plcl(il)-ph(il,i+1))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2619        pr1 = max(0., min(1.,pr1))
2620        pr2 = (ph(il,i)-plcl(il))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2621        pr2 = max(0., min(1.,pr2))
2622        sigt = sigp(il, i)*pr1 + pr2
2623!JYG2
2624
2625!JYG----
2626!    b6 = bfac*100.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2627!    c6 = water(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
2628!    c6 = prec(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
2629!    revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2630!    evap(il,i)=sigt*afac*revap
2631!    water(il,i)=revap*revap
2632!    prec(il,i)=revap*revap
2633!!        print *,' i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il) ', &
2634!!                 i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il)
2635!!---end jyg---
2636
2637! --------retour à la formulation originale d'Emanuel.
2638        IF (cvflag_ice) THEN
2639
2640!   b6=bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2641!   c6=prec(il,i+1)+bfac*wdtrain(il) &
2642!       -50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il,i+1)
2643!   if(c6.gt.0.0)then
2644!   revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2645
2646!JAM  Attention: evap=sigt*E
2647!    Modification: evap devient l'évaporation en milieu de couche
2648!    car nécessaire dans cv3_yield
2649!    Du coup, il faut modifier pas mal d'équations...
2650!    et l'expression de afac qui devient afac1
2651!    revap=sqrt((prec(i+1)+prec(i))/2)
2652
2653          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac1
2654          c6 = prec(il, i+1) + 0.5*bfac*wdtrain(il)
2655! print *,'bfac,sigd(il),sigt,afac1 ',bfac,sigd(il),sigt,afac1
2656! print *,'prec(il,i+1),wdtrain(il) ',prec(il,i+1),wdtrain(il)
2657! print *,'b6,c6,b6*b6+4.*c6 ',b6,c6,b6*b6+4.*c6
2658          IF (c6>b6*b6+1.E-20) THEN
2659            revap = 2.*c6/(b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2660          ELSE
2661            revap = (-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))/2.
2662          END IF
2663          prec(il, i) = max(0., 2.*revap*revap-prec(il,i+1))
2664! print*,prec(il,i),'neige'
2665
2666!JYG    Dans sa formulation originale, Emanuel calcule l'evaporation par:
2667! c             evap(il,i)=sigt*afac*revap
2668! ce qui n'est pas correct. Dans cv_routines, la formulation a été modifiee.
2669! Ici,l'evaporation evap est simplement calculee par l'equation de
2670! conservation.
2671! prec(il,i)=revap*revap
2672! else
2673!JYG----   Correction : si c6 <= 0, water(il,i)=0.
2674! prec(il,i)=0.
2675! endif
2676
2677!JYG---   Dans tous les cas, evaporation = [tt ce qui entre dans la couche i]
2678! moins [tt ce qui sort de la couche i]
2679! print *, 'evap avec ice'
2680          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(prec(il,i+1)-prec(il,i))) / &
2681                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
2682!
2683    IF (prt_level >= 20) THEN
2684      Print*, 'cv3_unsat after evap computation: wdtrain, sigd, wt, prec(i+1),prec(i) ', &
2685          i, wdtrain(1), sigd(1), wt(1,i), prec(1,i+1),prec(1,i)
2686    ENDIF
2687!
2688
2689!jyg<
2690          d6 = prec(il,i)-prec(il,i+1)
2691
2692!!          d6 = bfac*wdtrain(il) - 100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
2693!!          e6 = bfac*wdtrain(il)
2694!!          f6 = -100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
2695!>jyg
2696!CR:tmax_fonte_cv: T for which ice is totally melted (used to be 275.15)
2697          thaw = (t(il,i)-273.15)/(tmax_fonte_cv-273.15)
2698          thaw = min(max(thaw,0.0), 1.0)
2699!jyg<
2700          water(il, i) = water(il, i+1) + (1-fraci(il,i))*d6
2701          ice(il, i)   = ice(il, i+1)   + fraci(il, i)*d6
2702          water(il, i) = min(prec(il,i), max(water(il,i), 0.))
2703          ice(il, i)   = min(prec(il,i), max(ice(il,i),   0.))
2704
2705!!          water(il, i) = water(il, i+1) + (1-fraci(il,i))*d6
2706!!          water(il, i) = max(water(il,i), 0.)
2707!!          ice(il, i) = ice(il, i+1) + fraci(il, i)*d6
2708!!          ice(il, i) = max(ice(il,i), 0.)
2709!>jyg
2710          fondue(il, i) = ice(il, i)*thaw
2711          water(il, i) = water(il, i) + fondue(il, i)
2712          ice(il, i) = ice(il, i) - fondue(il, i)
2713
2714          IF (water(il,i)+ice(il,i)<1.E-30) THEN
2715            faci(il, i) = 0.
2716          ELSE
2717            faci(il, i) = ice(il, i)/(water(il,i)+ice(il,i))
2718          END IF
2719
2720!           water(il,i)=water(il,i+1)+(1.-fraci(il,i))*e6+(1.-faci(il,i))*f6
2721!           water(il,i)=max(water(il,i),0.)
2722!           ice(il,i)=ice(il,i+1)+fraci(il,i)*e6+faci(il,i)*f6
2723!           ice(il,i)=max(ice(il,i),0.)
2724!           fondue(il,i)=ice(il,i)*thaw
2725!           water(il,i)=water(il,i)+fondue(il,i)
2726!           ice(il,i)=ice(il,i)-fondue(il,i)
2727           
2728!           if((water(il,i)+ice(il,i)).lt.1.e-30)then
2729!             faci(il,i)=0.
2730!           else
2731!             faci(il,i)=ice(il,i)/(water(il,i)+ice(il,i))
2732!           endif
2733
2734        ELSE
2735          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2736          c6 = water(il, i+1) + bfac*wdtrain(il) - &
2737               50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i+1)
2738          IF (c6>0.0) THEN
2739            revap = 0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2740            water(il, i) = revap*revap
2741          ELSE
2742            water(il, i) = 0.
2743          END IF
2744! print *, 'evap sans ice'
2745          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(water(il,i+1)-water(il,i)))/ &
2746                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
2747
2748        END IF
2749      END IF !(i.le.inb(il) .and. lwork(il))
2750    END DO
2751! ----------------------------------------------------------------
2752
2753! cc
2754! ***  calculate precipitating downdraft mass flux under     ***
2755! ***              hydrostatic approximation                 ***
2756
2757    DO il = 1, ncum
2758      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
2759
2760        tevap(il) = max(0.0, evap(il,i))
2761        delth = max(0.001, (th(il,i)-th(il,i-1)))
2762        IF (cvflag_ice) THEN
2763          IF (cvflag_grav) THEN
2764            mp(il, i) = 100.*ginv*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2765                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2766                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
2767                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2768                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
2769                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2770          ELSE
2771            mp(il, i) = 10.*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2772                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2773                             lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
2774                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
2775                             lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
2776                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2777
2778          END IF
2779        ELSE
2780          IF (cvflag_grav) THEN
2781            mp(il, i) = 100.*ginv*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2782                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2783          ELSE
2784            mp(il, i) = 10.*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
2785                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2786          END IF
2787
2788        END IF
2789
2790      END IF !(i.le.inb(il) .and. lwork(il) .and. i.ne.1)
2791      IF (prt_level .GE. 20) THEN
2792        PRINT *,'cv3_unsat, mp hydrostatic ', i, mp(il,i)
2793      ENDIF
2794    END DO
2795! ----------------------------------------------------------------
2796
2797! ***           if hydrostatic assumption fails,             ***
2798! ***   solve cubic difference equation for downdraft theta  ***
2799! ***  and mass flux from two simultaneous differential eqns ***
2800
2801    DO il = 1, ncum
2802      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
2803
2804        amfac = sigd(il)*sigd(il)*70.0*ph(il, i)*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
2805                         (th(il,i)-th(il,i-1))/(tv(il,i)*th(il,i))
2806        amp2 = abs(mp(il,i+1)*mp(il,i+1)-mp(il,i)*mp(il,i))
2807
2808        IF (amp2>(0.1*amfac)) THEN
2809          xf = 100.0*sigd(il)*sigd(il)*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2810          tf = b(il, i) - 5.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2811                              (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2812          af = xf*tf + mp(il, i+1)*mp(il, i+1)*tinv
2813
2814          IF (cvflag_ice) THEN
2815            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
2816                 50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*(tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2817                (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2818          ELSE
2819
2820            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
2821                                           50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*tevap(il)
2822          END IF
2823
2824          fac2 = 1.0
2825          IF (bf<0.0) fac2 = -1.0
2826          bf = abs(bf)
2827          ur = 0.25*bf*bf - af*af*af*tinv*tinv*tinv
2828          IF (ur>=0.0) THEN
2829            sru = sqrt(ur)
2830            fac = 1.0
2831            IF ((0.5*bf-sru)<0.0) fac = -1.0
2832            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + (0.5*bf+sru)**tinv + &
2833                                           fac*(abs(0.5*bf-sru))**tinv
2834          ELSE
2835            d = atan(2.*sqrt(-ur)/(bf+1.0E-28))
2836            IF (fac2<0.0) d = 3.14159 - d
2837            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + 2.*sqrt(af*tinv)*cos(d*tinv)
2838          END IF
2839          mp(il, i) = max(0.0, mp(il,i))
2840          IF (prt_level .GE. 20) THEN
2841            PRINT *,'cv3_unsat, mp cubic ', i, mp(il,i)
2842          ENDIF
2843
2844          IF (cvflag_ice) THEN
2845            IF (cvflag_grav) THEN
2846!JYG : il y a vraisemblablement une erreur dans la ligne 2 suivante:
2847! il faut diviser par (mp(il,i)*sigd(il)*grav) et non par (mp(il,i)+sigd(il)*0.1).
2848! Et il faut bien revoir les facteurs 100.
2849              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
2850                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2851                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
2852                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
2853                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2854                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2855                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2856            ELSE
2857              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*&
2858                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
2859                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
2860                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
2861                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2862                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2863                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2864            END IF
2865          ELSE
2866            IF (cvflag_grav) THEN
2867              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
2868                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2869                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2870                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2871            ELSE
2872              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
2873                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
2874                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
2875                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
2876            END IF
2877          END IF
2878          b(il, i-1) = max(b(il,i-1), 0.0)
2879
2880        END IF !(amp2.gt.(0.1*amfac))
2881
2882!jyg<    This part shifted 10 lines farther
2883!!! ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
2884!!
2885!!        ampmax = 2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
2886!!        amp2 = 2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
2887!!        ampmax = min(ampmax, amp2)
2888!!        mp(il, i) = min(mp(il,i), ampmax)
2889!>jyg
2890
2891! ***      force mp to decrease linearly to zero                 ***
2892! ***       between cloud base and the surface                   ***
2893
2894
2895! c      if(p(il,i).gt.p(il,icb(il)))then
2896! c       mp(il,i)=mp(il,icb(il))*(p(il,1)-p(il,i))/(p(il,1)-p(il,icb(il)))
2897! c      endif
2898        IF (ph(il,i)>0.9*plcl(il)) THEN
2899          mp(il, i) = mp(il, i)*(ph(il,1)-ph(il,i))/(ph(il,1)-0.9*plcl(il))
2900        END IF
2901
2902!jyg<    Shifted part
2903! ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
2904
2905        ampmax = 2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
2906        amp2 = 2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
2907        ampmax = min(ampmax, amp2)
2908        mp(il, i) = min(mp(il,i), ampmax)
2909!>jyg
2910
2911      END IF ! (i.le.inb(il) .and. lwork(il) .and. i.ne.1)
2912    END DO
2913! ----------------------------------------------------------------
2914!
2915    IF (prt_level >= 20) THEN
2916      Print*, 'cv3_unsat after mp computation: mp, b(i), b(i-1) ', &
2917          i, mp(1, i), b(1,i), b(1,max(i-1,1))
2918    ENDIF
2919!
2920
2921! ***       find mixing ratio of precipitating downdraft     ***
2922
2923    DO il = 1, ncum
2924      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2925        mplus(il) = mp(il, i) > mp(il, i+1)
2926      END IF ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2927    END DO
2928
2929    DO il = 1, ncum
2930      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2931
2932        rp(il, i) = rr(il, i)
2933
2934        IF (mplus(il)) THEN
2935
2936          IF (cvflag_grav) THEN
2937            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
2938              100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2939          ELSE
2940            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
2941              5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2942          END IF
2943          rp(il, i) = rp(il, i)/mp(il, i)
2944          up(il, i) = up(il, i+1)*mp(il, i+1) + u(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2945          up(il, i) = up(il, i)/mp(il, i)
2946          vp(il, i) = vp(il, i+1)*mp(il, i+1) + v(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2947          vp(il, i) = vp(il, i)/mp(il, i)
2948
2949        ELSE ! if (mplus(il))
2950
2951          IF (mp(il,i+1)>1.0E-16) THEN
2952            IF (cvflag_grav) THEN
2953              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
2954                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il,i+1)
2955            ELSE
2956              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
2957                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il, i+1)
2958            END IF
2959            up(il, i) = up(il, i+1)
2960            vp(il, i) = vp(il, i+1)
2961          END IF ! (mp(il,i+1).gt.1.0e-16)
2962        END IF ! (mplus(il)) else if (.not.mplus(il))
2963
2964        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
2965        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
2966
2967      END IF ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2968    END DO
2969! ----------------------------------------------------------------
2970
2971! ***       find tracer concentrations in precipitating downdraft     ***
2972
2973!AC!      do j=1,ntra
2974!AC!       do il = 1,ncum
2975!AC!       if (i.lt.inb(il) .and. lwork(il)) then
2976!AC!c
2977!AC!         if(mplus(il))then
2978!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)*mp(il,i+1)
2979!AC!     :              +trap(il,i,j)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2980!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i,j)/mp(il,i)
2981!AC!         else ! if (mplus(il))
2982!AC!          if(mp(il,i+1).gt.1.0e-16)then
2983!AC!           trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)
2984!AC!          endif
2985!AC!         endif ! (mplus(il)) else if (.not.mplus(il))
2986!AC!c
2987!AC!        endif ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
2988!AC!       enddo
2989!AC!      end do
2990
2991400 END DO
2992! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2993
2994! ***                    end of downdraft loop                    ***
2995
2996! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2997
2998
2999  RETURN
3000END SUBROUTINE cv3_unsat
3001
3002SUBROUTINE cv3_yield(nloc, ncum, nd, na, ntra, ok_conserv_q, &
3003                     icb, inb, delt, &
3004                     t, rr, t_wake, rr_wake, s_wake, u, v, tra, &
3005                     gz, p, ph, h, hp, lv, lf, cpn, th, th_wake, &
3006                     ep, clw, m, tp, mp, rp, up, vp, trap, &
3007                     wt, water, ice, evap, fondue, faci, b, sigd, &
3008                     ment, qent, hent, iflag_mix, uent, vent, &
3009                     nent, elij, traent, sig, &
3010                     tv, tvp, wghti, &
3011                     iflag, precip, Vprecip, Vprecipi, &     ! jyg: Vprecipi
3012                     ft, fr, fu, fv, ftra, &                 ! jyg
3013                     cbmf, upwd, dnwd, dnwd0, ma, mip, &
3014!!                     tls, tps,                             ! useless . jyg
3015                     qcondc, wd, &
3016                     ftd, fqd, qnk, qtc, sigt, tau_cld_cv, coefw_cld_cv)
3017
3018    USE print_control_mod, ONLY: lunout, prt_level
3019
3020  IMPLICIT NONE
3021
3022  include "cvthermo.h"
3023  include "cv3param.h"
3024  include "cvflag.h"
3025  include "conema3.h"
3026
3027!inputs:
3028      INTEGER, INTENT (IN)                               :: iflag_mix
3029      INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, ntra, nloc
3030      LOGICAL, INTENT (IN)                               :: ok_conserv_q
3031      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb
3032      REAL, INTENT (IN)                                  :: delt
3033      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, u, v
3034      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t_wake, rr_wake
3035      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: s_wake
3036      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: tra
3037      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
3038      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
3039      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: gz, h, hp
3040      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: th, tp
3041      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lv, cpn, ep, clw
3042      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf
3043      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: rp, up
3044      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: vp
3045      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: wt
3046      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: trap
3047      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: water, evap, b
3048      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: fondue, faci, ice
3049      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: qent, uent
3050      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: hent
3051      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: vent, elij
3052      INTEGER, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)         :: nent
3053      REAL, DIMENSION (nloc, na, na, ntra), INTENT (IN)  :: traent
3054      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: tv, tvp, wghti
3055      REAL,INTENT(IN)                                    :: tau_cld_cv, coefw_cld_cv
3056!
3057!input/output:
3058      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (INOUT)         :: m, mp
3059      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (INOUT)     :: ment
3060      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)          :: iflag
3061      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: sig
3062      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)             :: sigd
3063!
3064!outputs:
3065      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: precip
3066      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ft, fr, fu, fv
3067      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ftd, fqd
3068      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (OUT)     :: ftra
3069      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: upwd, dnwd, ma
3070      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: dnwd0, mip
3071      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (OUT)         :: Vprecip
3072      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (OUT)         :: Vprecipi
3073!!      REAL tls(nloc, nd), tps(nloc, nd)                    ! useless . jyg
3074      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qcondc                      ! cld
3075      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qtc, sigt                   ! cld
3076      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: wd                          ! gust
3077      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: cbmf
3078!
3079!local variables:
3080      INTEGER                                            :: i, k, il, n, j, num1
3081      REAL                                               :: rat, delti
3082      REAL                                               :: ax, bx, cx, dx, ex
3083      REAL                                               :: cpinv, rdcp, dpinv
3084      REAL, DIMENSION (nloc)                             ::  awat
3085      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: lvcp, lfcp              ! , mke ! unused . jyg
3086      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: am, work, ad, amp1
3087!!      real up1(nloc), dn1(nloc)
3088      REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd)                     :: up1, dn1
3089!jyg<
3090      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: up_to, up_from
3091      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: dn_to, dn_from
3092!>jyg
3093      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: asum, bsum, csum, dsum
3094      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: esum, fsum, gsum, hsum
3095      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: th_wake
3096      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: alpha_qpos, alpha_qpos1
3097      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: qcond, nqcond, wa           ! cld
3098      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: siga, sax, mac              ! cld
3099      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: sument
3100      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: sigment, qtment             ! cld
3101      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: qnk
3102      REAL sumdq !jyg
3103!
3104! -------------------------------------------------------------
3105
3106! initialization:
3107
3108  delti = 1.0/delt
3109! print*,'cv3_yield initialisation delt', delt
3110
3111  DO il = 1, ncum
3112    precip(il) = 0.0
3113    wd(il) = 0.0 ! gust
3114  END DO
3115
3116!   Fluxes are on a staggered grid : loops extend up to nl+1
3117  DO i = 1, nlp
3118    DO il = 1, ncum
3119      Vprecip(il, i) = 0.0
3120      Vprecipi(il, i) = 0.0                               ! jyg
3121      upwd(il, i) = 0.0
3122      dnwd(il, i) = 0.0
3123      dnwd0(il, i) = 0.0
3124      mip(il, i) = 0.0
3125    END DO
3126  END DO
3127  DO i = 1, nl
3128    DO il = 1, ncum
3129      ft(il, i) = 0.0
3130      fr(il, i) = 0.0
3131      fu(il, i) = 0.0
3132      fv(il, i) = 0.0
3133      ftd(il, i) = 0.0
3134      fqd(il, i) = 0.0
3135      qcondc(il, i) = 0.0 ! cld
3136      qcond(il, i) = 0.0 ! cld
3137      qtc(il, i) = 0.0 ! cld
3138      qtment(il, i) = 0.0 ! cld
3139      sigment(il, i) = 0.0 ! cld
3140      sigt(il, i) = 0.0 ! cld
3141      nqcond(il, i) = 0.0 ! cld
3142    END DO
3143  END DO
3144! print*,'cv3_yield initialisation 2'
3145!AC!      do j=1,ntra
3146!AC!       do i=1,nd
3147!AC!        do il=1,ncum
3148!AC!          ftra(il,i,j)=0.0
3149!AC!        enddo
3150!AC!       enddo
3151!AC!      enddo
3152! print*,'cv3_yield initialisation 3'
3153  DO i = 1, nl
3154    DO il = 1, ncum
3155      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
3156      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
3157    END DO
3158  END DO
3159
3160
3161
3162! ***  calculate surface precipitation in mm/day     ***
3163
3164  DO il = 1, ncum
3165    IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. iflag(il)<=1) THEN
3166      IF (cvflag_ice) THEN
3167        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*(water(il,1)+ice(il,1)) &
3168                              *86400.*1000./(rowl*grav)
3169      ELSE
3170        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*water(il, 1) &
3171                              *86400.*1000./(rowl*grav)
3172      END IF
3173    END IF
3174  END DO
3175! print*,'cv3_yield apres calcul precip'
3176
3177
3178! ===  calculate vertical profile of  precipitation in kg/m2/s  ===
3179
3180  DO i = 1, nl
3181    DO il = 1, ncum
3182      IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3183        IF (cvflag_ice) THEN
3184          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*(water(il,i)+ice(il,i))/grav
3185          Vprecipi(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*ice(il,i)/grav                   ! jyg
3186        ELSE
3187          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*water(il, i)/grav
3188          Vprecipi(il, i) = 0.                                                  ! jyg
3189        END IF
3190      END IF
3191    END DO
3192  END DO
3193
3194
3195! ***  Calculate downdraft velocity scale    ***
3196! ***  NE PAS UTILISER POUR L'INSTANT ***
3197
3198!!      do il=1,ncum
3199!!        wd(il)=betad*abs(mp(il,icb(il)))*0.01*rrd*t(il,icb(il)) &
3200!!                                       /(sigd(il)*p(il,icb(il)))
3201!!      enddo
3202
3203
3204! ***  calculate tendencies of lowest level potential temperature  ***
3205! ***                      and mixing ratio                        ***
3206
3207  DO il = 1, ncum
3208    work(il) = 1.0/(ph(il,1)-ph(il,2))
3209    cbmf(il) = 0.0
3210  END DO
3211
3212  DO k = 2, nl
3213    DO il = 1, ncum
3214      IF (k>=icb(il)) THEN
3215        cbmf(il) = cbmf(il) + m(il, k)
3216      END IF
3217    END DO
3218  END DO
3219
3220!    print*,'cv3_yield avant ft'
3221! am is the part of cbmf taken from the first level
3222  DO il = 1, ncum
3223    am(il) = cbmf(il)*wghti(il, 1)
3224  END DO
3225
3226  DO il = 1, ncum
3227    IF (iflag(il)<=1) THEN
3228! convect3      if((0.1*dpinv*am).ge.delti)iflag(il)=4
3229!JYG  Correction pour conserver l'eau
3230! cc       ft(il,1)=-0.5*lvcp(il,1)*sigd(il)*(evap(il,1)+evap(il,2))          !precip
3231      IF (cvflag_ice) THEN
3232        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1) - &
3233                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)*faci(il, 1) - &
3234                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*(fondue(il,1)*wt(il,1)) / &
3235                       (100.*(ph(il,1)-ph(il,2)))                             !precip
3236      ELSE
3237        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)
3238      END IF
3239
3240      ft(il, 1) = ft(il, 1) - 0.009*grav*sigd(il)*mp(il, 2)*t_wake(il, 1)*b(il, 1)*work(il)
3241
3242      IF (cvflag_ice) THEN
3243        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
3244                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1) + &
3245                                0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(ci-cpd)*ice(il, 2) * &
3246                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
3247      ELSE
3248        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
3249                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
3250      END IF
3251
3252      ftd(il, 1) = ft(il, 1)                                                  ! fin precip
3253
3254      IF ((0.01*grav*work(il)*am(il))>=delti) iflag(il) = 1 !consist vect
3255      ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*am(il) * &
3256                                   (t(il,2)-t(il,1)+(gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1))
3257    END IF ! iflag
3258  END DO
3259
3260
3261  DO j = 2, nl
3262    IF (iflag_mix>0) THEN
3263      DO il = 1, ncum
3264! FH WARNING a modifier :
3265        cpinv = 0.
3266! cpinv=1.0/cpn(il,1)
3267        IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3268          ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1) * &
3269                     (hent(il,j,1)-h(il,1)+t(il,1)*(cpv-cpd)*(rr(il,1)-qent(il,j,1)))*cpinv
3270        END IF ! j
3271      END DO
3272    END IF
3273  END DO
3274! fin sature
3275
3276
3277  DO il = 1, ncum
3278    IF (iflag(il)<=1) THEN
3279!JYG1  Correction pour mieux conserver l'eau (conformite avec CONVECT4.3)
3280      fr(il, 1) = 0.01*grav*mp(il, 2)*(rp(il,2)-rr_wake(il,1))*work(il) + &
3281                  sigd(il)*evap(il, 1)
3282!!!                  sigd(il)*0.5*(evap(il,1)+evap(il,2))
3283
3284      fqd(il, 1) = fr(il, 1) !precip
3285
3286      fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*am(il)*(rr(il,2)-rr(il,1))*work(il)        !sature
3287
3288      fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(up(il,2)-u(il,1)) + &
3289                                                  am(il)*(u(il,2)-u(il,1)))
3290      fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(vp(il,2)-v(il,1)) + &
3291                                                  am(il)*(v(il,2)-v(il,1)))
3292    END IF ! iflag
3293  END DO ! il
3294
3295
3296!AC!     do j=1,ntra
3297!AC!      do il=1,ncum
3298!AC!       if (iflag(il) .le. 1) then
3299!AC!       if (cvflag_grav) then
3300!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.01*grav*work(il)
3301!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3302!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3303!AC!       else
3304!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.1*work(il)
3305!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3306!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3307!AC!       endif
3308!AC!       endif  ! iflag
3309!AC!      enddo
3310!AC!     enddo
3311
3312  DO j = 2, nl
3313    DO il = 1, ncum
3314      IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3315        fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
3316        fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(uent(il,j,1)-u(il,1))
3317        fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(vent(il,j,1)-v(il,1))
3318      END IF ! j
3319    END DO
3320  END DO
3321
3322!AC!      do k=1,ntra
3323!AC!       do j=2,nl
3324!AC!        do il=1,ncum
3325!AC!         if (j.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3326!AC!
3327!AC!          if (cvflag_grav) then
3328!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)
3329!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3330!AC!          else
3331!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.1*work(il)*ment(il,j,1)
3332!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3333!AC!          endif
3334!AC!
3335!AC!         endif
3336!AC!        enddo
3337!AC!       enddo
3338!AC!      enddo
3339! print*,'cv3_yield apres ft'
3340
3341!jyg<
3342!-----------------------------------------------------------
3343           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
3344!-----------------------------------------------------------
3345!
3346!***                                                      ***
3347!***    Compute convective mass fluxes upwd and dnwd      ***
3348
3349upwd(:,:) = 0.
3350up_to(:,:) = 0.
3351up_from(:,:) = 0.
3352dnwd(:,:) = 0.
3353dn_to(:,:) = 0.
3354dn_from(:,:) = 0.
3355!
3356! =================================================
3357!              upward fluxes                      |
3358! ------------------------------------------------
3359DO i = 2, nl
3360  DO il = 1, ncum
3361    IF (i<=inb(il)) THEN
3362      up_to(il,i) = m(il,i)
3363    ENDIF
3364  ENDDO
3365  DO j = 1, i-1
3366    DO il = 1, ncum
3367      IF (i<=inb(il)) THEN
3368        up_to(il,i) = up_to(il,i) + ment(il,j,i)
3369      ENDIF
3370    ENDDO
3371  ENDDO
3372ENDDO
3373!
3374DO i = 1, nl
3375  DO il = 1, ncum
3376    IF (i<=inb(il)) THEN
3377      up_from(il,i) = cbmf(il)*wghti(il,i)
3378    ENDIF
3379  ENDDO
3380ENDDO
3381!!DO i = 2, nl
3382!!  DO j = i+1, nl          !! Permuter les boucles i et j
3383DO j = 3, nl
3384  DO i = 2, j-1
3385    DO il = 1, ncum
3386      IF (j<=inb(il)) THEN
3387        up_from(il,i) = up_from(il,i) + ment(il,i,j)
3388      ENDIF
3389    ENDDO
3390  ENDDO
3391ENDDO
3392!
3393! The difference between upwd(il,i) and upwd(il,i-1) is due to updrafts ending in layer
3394!(i-1) (theses drafts cross interface (i-1) but not interface(i)) and to updrafts starting
3395!from layer (i-1) (theses drafts cross interface (i) but not interface(i-1)):
3396!
3397DO i = 2, nlp
3398  DO il = 1, ncum
3399    upwd(il,i) = max(0., upwd(il,i-1) - up_to(il,i-1) + up_from(il,i-1))
3400  ENDDO
3401ENDDO
3402!
3403! =================================================
3404!              downward fluxes                    |
3405! ------------------------------------------------
3406DO i = 1, nl
3407  DO j = i+1, nl
3408    DO il = 1, ncum
3409      IF (j<=inb(il)) THEN
3410        dn_to(il,i) = dn_to(il,i) + ment(il,j,i)
3411      ENDIF
3412    ENDDO
3413  ENDDO
3414ENDDO
3415!
3416!!DO i = 2, nl
3417!!  DO j = 1, i-1          !! Permuter les boucles i et j
3418DO j = 1, nl
3419  DO i = j+1, nl
3420    DO il = 1, ncum
3421      IF (i<=inb(il)) THEN
3422        dn_from(il,i) = dn_from(il,i) + ment(il,i,j)
3423      ENDIF
3424    ENDDO
3425  ENDDO
3426ENDDO
3427!
3428! The difference between dnwd(il,i) and dnwd(il,i+1) is due to downdrafts ending in layer
3429!(i) (theses drafts cross interface (i+1) but not interface(i)) and to downdrafts
3430!starting from layer (i) (theses drafts cross interface (i) but not interface(i+1)):
3431!
3432DO i = nl-1, 1, -1
3433  DO il = 1, ncum
3434    dnwd(il,i) = max(0., dnwd(il,i+1) - dn_to(il,i) + dn_from(il,i))
3435  ENDDO
3436ENDDO
3437! =================================================
3438!
3439!-----------------------------------------------------------
3440        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
3441!-----------------------------------------------------------
3442!>jyg
3443
3444! ***  calculate tendencies of potential temperature and mixing ratio  ***
3445! ***               at levels above the lowest level                   ***
3446
3447! ***  first find the net saturated updraft and downdraft mass fluxes  ***
3448! ***                      through each level                          ***
3449
3450
3451!jyg<
3452!!  DO i = 2, nl + 1 ! newvecto: mettre nl au lieu nl+1?
3453  DO i = 2, nl
3454!>jyg
3455
3456    num1 = 0
3457    DO il = 1, ncum
3458      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) num1 = num1 + 1
3459    END DO
3460    IF (num1<=0) GO TO 500
3461
3462!
3463!jyg<
3464!-----------------------------------------------------------
3465           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
3466!-----------------------------------------------------------
3467DO il = 1, ncum
3468   amp1(il) = upwd(il,i+1)
3469   ad(il) = dnwd(il,i)
3470ENDDO
3471!-----------------------------------------------------------
3472        ELSE !(ok_optim_yield)                            !|
3473!-----------------------------------------------------------
3474!>jyg
3475    DO il = 1,ncum
3476      amp1(il) = 0.
3477      ad(il) = 0.
3478    ENDDO
3479
3480    DO k = 1, nl + 1
3481      DO il = 1, ncum
3482        IF (i>=icb(il)) THEN
3483          IF (k>=i+1 .AND. k<=(inb(il)+1)) THEN
3484            amp1(il) = amp1(il) + m(il, k)
3485          END IF
3486        ELSE
3487! AMP1 is the part of cbmf taken from layers I and lower
3488          IF (k<=i) THEN
3489            amp1(il) = amp1(il) + cbmf(il)*wghti(il, k)
3490          END IF
3491        END IF
3492      END DO
3493    END DO
3494
3495    DO j = i + 1, nl + 1         
3496       DO k = 1, i
3497          !yor! reverted j and k loops
3498          DO il = 1, ncum
3499!yor!        IF (i<=inb(il) .AND. j<=(inb(il)+1)) THEN ! the second condition implies the first !
3500             IF (j<=(inb(il)+1)) THEN 
3501                amp1(il) = amp1(il) + ment(il, k, j)
3502             END IF
3503          END DO
3504       END DO
3505    END DO
3506
3507    DO k = 1, i - 1
3508!jyg<
3509!!      DO j = i, nl + 1 ! newvecto: nl au lieu nl+1?
3510      DO j = i, nl
3511!>jyg
3512        DO il = 1, ncum
3513!yor!        IF (i<=inb(il) .AND. j<=inb(il)) THEN ! the second condition implies the 1st !
3514             IF (j<=inb(il)) THEN   
3515            ad(il) = ad(il) + ment(il, j, k)
3516          END IF
3517        END DO
3518      END DO
3519    END DO
3520!
3521!-----------------------------------------------------------
3522        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
3523!-----------------------------------------------------------
3524!
3525!!   print *,'yield, i, amp1, ad', i, amp1(1), ad(1)
3526
3527    DO il = 1, ncum
3528      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3529        dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3530        cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3531
3532! convect3      if((0.1*dpinv*amp1).ge.delti)iflag(il)=4
3533        IF ((0.01*grav*dpinv*amp1(il))>=delti) iflag(il) = 1 ! vecto
3534
3535! precip
3536! cc       ft(il,i)= -0.5*sigd(il)*lvcp(il,i)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
3537        IF (cvflag_ice) THEN
3538          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i) - &
3539                       sigd(il)*lfcp(il, i)*evap(il, i)*faci(il, i) - &
3540                       sigd(il)*lfcp(il, i)*fondue(il, i)*wt(il, i)/(100.*(p(il,i-1)-p(il,i)))
3541        ELSE
3542          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i)
3543        END IF
3544
3545        rat = cpn(il, i-1)*cpinv
3546
3547        ft(il, i) = ft(il, i) - 0.009*grav*sigd(il) * &
3548                     (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
3549        IF (cvflag_ice) THEN
3550          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
3551                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv + &
3552                                  0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(ci-cpd)*ice(il, i+1) * &
3553                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv
3554        ELSE
3555          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
3556                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv* &
3557            cpinv
3558        END IF
3559
3560        ftd(il, i) = ft(il, i)
3561! fin precip
3562
3563! sature
3564        ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv * &
3565                     (amp1(il)*(t(il,i+1)-t(il,i) + (gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv) - &
3566                      ad(il)*(t(il,i)-t(il,i-1)+(gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv))
3567
3568
3569        IF (iflag_mix==0) THEN
3570          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, i, i)*(hp(il,i)-h(il,i) + &
3571                                    t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,i,i)))*cpinv
3572        END IF
3573!
3574! sb: on ne fait pas encore la correction permettant de mieux
3575! conserver l'eau:
3576!JYG: correction permettant de mieux conserver l'eau:
3577! cc         fr(il,i)=0.5*sigd(il)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
3578        fr(il, i) = sigd(il)*evap(il, i) + 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(rp(il,i+1)-rr_wake(il,i)) - &
3579                                                      mp(il,i)*(rp(il,i)-rr_wake(il,i-1)))*dpinv
3580        fqd(il, i) = fr(il, i)                                                                     ! precip
3581
3582        fu(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(up(il,i+1)-u(il,i)) - &
3583                               mp(il,i)*(up(il,i)-u(il,i-1)))*dpinv
3584        fv(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(vp(il,i+1)-v(il,i)) - &
3585                               mp(il,i)*(vp(il,i)-v(il,i-1)))*dpinv
3586
3587
3588        fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(rr(il,i+1)-rr(il,i)) - &
3589                                                 ad(il)*(rr(il,i)-rr(il,i-1)))
3590        fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(u(il,i+1)-u(il,i)) - &
3591                                                 ad(il)*(u(il,i)-u(il,i-1)))
3592        fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(v(il,i+1)-v(il,i)) - &
3593                                                 ad(il)*(v(il,i)-v(il,i-1)))
3594
3595      END IF ! i
3596    END DO
3597
3598!AC!      do k=1,ntra
3599!AC!       do il=1,ncum
3600!AC!        if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3601!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3602!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
3603!AC!         if (cvflag_grav) then
3604!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.01*grav*dpinv
3605!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
3606!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
3607!AC!         else
3608!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.1*dpinv
3609!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
3610!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
3611!AC!         endif
3612!AC!        endif
3613!AC!       enddo
3614!AC!      enddo
3615
3616    DO k = 1, i - 1
3617
3618      DO il = 1, ncum
3619        awat(il) = elij(il, k, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
3620        awat(il) = max(awat(il), 0.0)
3621      END DO
3622
3623      IF (iflag_mix/=0) THEN
3624        DO il = 1, ncum
3625          IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3626            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3627            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3628            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3629                 (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)+awat(il)-qent(il,k,i)))*cpinv
3630!
3631!
3632          END IF ! i
3633        END DO
3634      END IF
3635
3636      DO il = 1, ncum
3637        IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3638          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3639          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3640          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3641                                                       (qent(il,k,i)-awat(il)-rr(il,i))
3642          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
3643          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
3644
3645! (saturated updrafts resulting from mixing)                                   ! cld
3646          qcond(il, i) = qcond(il, i) + (elij(il,k,i)-awat(il))                ! cld
3647          qtment(il, i) = qtment(il, i) + qent(il,k,i)                         ! cld
3648          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                   ! cld
3649        END IF ! i
3650      END DO
3651    END DO
3652
3653!AC!      do j=1,ntra
3654!AC!       do k=1,i-1
3655!AC!        do il=1,ncum
3656!AC!         if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3657!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3658!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
3659!AC!          if (cvflag_grav) then
3660!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
3661!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3662!AC!          else
3663!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
3664!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3665!AC!          endif
3666!AC!         endif
3667!AC!        enddo
3668!AC!       enddo
3669!AC!      enddo
3670
3671!jyg<
3672!!    DO k = i, nl + 1
3673    DO k = i, nl
3674!>jyg
3675
3676      IF (iflag_mix/=0) THEN
3677        DO il = 1, ncum
3678          IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3679            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3680            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3681            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
3682                  (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,k,i)))*cpinv
3683
3684
3685          END IF ! i
3686        END DO
3687      END IF
3688
3689      DO il = 1, ncum
3690        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3691          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3692          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
3693
3694          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(qent(il,k,i)-rr(il,i))
3695          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
3696          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
3697        END IF ! i and k
3698      END DO
3699    END DO
3700
3701!AC!      do j=1,ntra
3702!AC!       do k=i,nl+1
3703!AC!        do il=1,ncum
3704!AC!         if (i.le.inb(il) .and. k.le.inb(il)
3705!AC!     $                .and. iflag(il) .le. 1) then
3706!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3707!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
3708!AC!          if (cvflag_grav) then
3709!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
3710!AC!     :         *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3711!AC!          else
3712!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
3713!AC!     :             *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
3714!AC!          endif
3715!AC!         endif ! i and k
3716!AC!        enddo
3717!AC!       enddo
3718!AC!      enddo
3719
3720! sb: interface with the cloud parameterization:                               ! cld
3721
3722    DO k = i + 1, nl
3723      DO il = 1, ncum
3724        IF (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
3725! (saturated downdrafts resulting from mixing)                                 ! cld
3726          qcond(il, i) = qcond(il, i) + elij(il, k, i)                         ! cld
3727          qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                          ! cld
3728          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                   ! cld
3729        END IF ! cld
3730      END DO ! cld
3731    END DO ! cld
3732
3733! (particular case: no detraining level is found)                              ! cld
3734    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
3735      IF (i<=inb(il) .AND. nent(il,i)==0 .AND. iflag(il)<=1) THEN              ! cld
3736        qcond(il, i) = qcond(il, i) + (1.-ep(il,i))*clw(il, i)                 ! cld
3737        qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                          ! cld
3738        nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                     ! cld
3739      END IF                                                                   ! cld
3740    END DO                                                                     ! cld
3741
3742    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
3743      IF (i<=inb(il) .AND. nqcond(il,i)/=0 .AND. iflag(il)<=1) THEN            ! cld
3744        qcond(il, i) = qcond(il, i)/nqcond(il, i)                              ! cld
3745        qtment(il, i) = qtment(il,i)/nqcond(il, i)                             ! cld
3746      END IF                                                                   ! cld
3747    END DO
3748
3749!AC!      do j=1,ntra
3750!AC!       do il=1,ncum
3751!AC!        if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3752!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3753!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
3754!AC!
3755!AC!         if (cvflag_grav) then
3756!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv
3757!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
3758!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
3759!AC!         else
3760!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv
3761!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
3762!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
3763!AC!         endif
3764!AC!        endif ! i
3765!AC!       enddo
3766!AC!      enddo
3767
3768
3769500 END DO
3770
3771!JYG<
3772!Conservation de l'eau
3773!   sumdq = 0.
3774!   DO k = 1, nl
3775!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3776!   END DO
3777!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 500, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3778!JYG>
3779! ***   move the detrainment at level inb down to level inb-1   ***
3780! ***        in such a way as to preserve the vertically        ***
3781! ***          integrated enthalpy and water tendencies         ***
3782
3783! Correction bug le 18-03-09
3784  DO il = 1, ncum
3785    IF (iflag(il)<=1) THEN
3786      ax = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))* &
3787           (hp(il,inb(il))-h(il,inb(il))+t(il,inb(il))*(cpv-cpd)*(rr(il,inb(il))-qent(il,inb(il),inb(il))))/ &
3788                                (cpn(il,inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1)))
3789      ft(il, inb(il)) = ft(il, inb(il)) - ax
3790      ft(il, inb(il)-1) = ft(il, inb(il)-1) + ax*cpn(il, inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3791                              (cpn(il,inb(il)-1)*(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il))))
3792
3793      bx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(qent(il,inb(il),inb(il))-rr(il,inb(il)))/ &
3794                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3795      fr(il, inb(il)) = fr(il, inb(il)) - bx
3796      fr(il, inb(il)-1) = fr(il, inb(il)-1) + bx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3797                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3798
3799      cx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(uent(il,inb(il),inb(il))-u(il,inb(il)))/ &
3800                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3801      fu(il, inb(il)) = fu(il, inb(il)) - cx
3802      fu(il, inb(il)-1) = fu(il, inb(il)-1) + cx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3803                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3804
3805      dx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(vent(il,inb(il),inb(il))-v(il,inb(il)))/ &
3806                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3807      fv(il, inb(il)) = fv(il, inb(il)) - dx
3808      fv(il, inb(il)-1) = fv(il, inb(il)-1) + dx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
3809                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3810    END IF !iflag
3811  END DO
3812
3813!JYG<
3814!Conservation de l'eau
3815!   sumdq = 0.
3816!   DO k = 1, nl
3817!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3818!   END DO
3819!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 503, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3820!JYG>
3821
3822!AC!      do j=1,ntra
3823!AC!       do il=1,ncum
3824!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
3825!AC!    IF (cvflag_grav) then
3826!AC!        ex=0.01*grav*ment(il,inb(il),inb(il))
3827!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
3828!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3829!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
3830!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
3831!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3832!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3833!AC!    else
3834!AC!        ex=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))
3835!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
3836!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3837!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
3838!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
3839!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
3840!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
3841!AC!        ENDIF   !cvflag grav
3842!AC!        ENDIF    !iflag
3843!AC!       enddo
3844!AC!      enddo
3845
3846
3847! ***    homogenize tendencies below cloud base    ***
3848
3849
3850  DO il = 1, ncum
3851    asum(il) = 0.0
3852    bsum(il) = 0.0
3853    csum(il) = 0.0
3854    dsum(il) = 0.0
3855    esum(il) = 0.0
3856    fsum(il) = 0.0
3857    gsum(il) = 0.0
3858    hsum(il) = 0.0
3859  END DO
3860
3861!do i=1,nl
3862!do il=1,ncum
3863!th_wake(il,i)=t_wake(il,i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp
3864!enddo
3865!enddo
3866
3867  DO i = 1, nl
3868    DO il = 1, ncum
3869      IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3870!jyg  Saturated part : use T profile
3871        asum(il) = asum(il) + (ft(il,i)-ftd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3872!jyg<20140311
3873!Correction pour conserver l eau
3874        IF (ok_conserv_q) THEN
3875          bsum(il) = bsum(il) + (fr(il,i)-fqd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3876          csum(il) = csum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3877
3878        ELSE
3879          bsum(il)=bsum(il)+(fr(il,i)-fqd(il,i))*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
3880                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3881          csum(il)=csum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
3882                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3883        ENDIF ! (ok_conserv_q)
3884!jyg>
3885        dsum(il) = dsum(il) + t(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th(il, i)
3886!jyg  Unsaturated part : use T_wake profile
3887        esum(il) = esum(il) + ftd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3888!jyg<20140311
3889!Correction pour conserver l eau
3890        IF (ok_conserv_q) THEN
3891          fsum(il) = fsum(il) + fqd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3892          gsum(il) = gsum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3893        ELSE
3894          fsum(il)=fsum(il)+fqd(il,i)*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
3895                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3896          gsum(il)=gsum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
3897                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
3898        ENDIF ! (ok_conserv_q)
3899!jyg>
3900        hsum(il) = hsum(il) + t_wake(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th_wake(il, i)
3901      END IF
3902    END DO
3903  END DO
3904
3905!!!!      do 700 i=1,icb(il)-1
3906  IF (ok_homo_tend) THEN
3907    DO i = 1, nl
3908      DO il = 1, ncum
3909        IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3910          ftd(il, i) = esum(il)*t_wake(il, i)/(th_wake(il,i)*hsum(il))
3911          fqd(il, i) = fsum(il)/gsum(il)
3912          ft(il, i) = ftd(il, i) + asum(il)*t(il, i)/(th(il,i)*dsum(il))
3913          fr(il, i) = fqd(il, i) + bsum(il)/csum(il)
3914        END IF
3915      END DO
3916    END DO
3917  ENDIF
3918
3919!jyg<
3920!Conservation de l'eau
3921!!  sumdq = 0.
3922!!  DO k = 1, nl
3923!!    sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
3924!!  END DO
3925!!  PRINT *, 'cv3_yield, apres hom, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
3926!jyg>
3927
3928
3929! ***   Check that moisture stays positive. If not, scale tendencies
3930! in order to ensure moisture positivity
3931  DO il = 1, ncum
3932    alpha_qpos(il) = 1.
3933    IF (iflag(il)<=1) THEN
3934      IF (fr(il,1)<=0.) THEN
3935        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)))
3936      END IF
3937    END IF
3938  END DO
3939  DO i = 2, nl
3940    DO il = 1, ncum
3941      IF (iflag(il)<=1) THEN
3942        IF (fr(il,i)<=0.) THEN
3943          alpha_qpos1(il) = max(1., (-delt*fr(il,i))/(s_wake(il)*rr_wake(il,i)+(1.-s_wake(il))*rr(il,i)))
3944          IF (alpha_qpos1(il)>=alpha_qpos(il)) alpha_qpos(il) = alpha_qpos1(il)
3945        END IF
3946      END IF
3947    END DO
3948  END DO
3949  DO il = 1, ncum
3950    IF (iflag(il)<=1 .AND. alpha_qpos(il)>1.001) THEN
3951      alpha_qpos(il) = alpha_qpos(il)*1.1
3952    END IF
3953  END DO
3954!
3955    IF (prt_level .GE. 5) THEN
3956      print *,' CV3_YIELD : alpha_qpos ',alpha_qpos(1)
3957    ENDIF
3958!
3959  DO il = 1, ncum
3960    IF (iflag(il)<=1) THEN
3961      sigd(il) = sigd(il)/alpha_qpos(il)
3962      precip(il) = precip(il)/alpha_qpos(il)
3963      cbmf(il) = cbmf(il)/alpha_qpos(il)
3964    END IF
3965  END DO
3966  DO i = 1, nl
3967    DO il = 1, ncum
3968      IF (iflag(il)<=1) THEN
3969        fr(il, i) = fr(il, i)/alpha_qpos(il)
3970        ft(il, i) = ft(il, i)/alpha_qpos(il)
3971        fqd(il, i) = fqd(il, i)/alpha_qpos(il)
3972        ftd(il, i) = ftd(il, i)/alpha_qpos(il)
3973        fu(il, i) = fu(il, i)/alpha_qpos(il)
3974        fv(il, i) = fv(il, i)/alpha_qpos(il)
3975        m(il, i) = m(il, i)/alpha_qpos(il)
3976        mp(il, i) = mp(il, i)/alpha_qpos(il)
3977        Vprecip(il, i) = Vprecip(il, i)/alpha_qpos(il)
3978        Vprecipi(il, i) = Vprecipi(il, i)/alpha_qpos(il)                     ! jyg
3979      END IF
3980    END DO
3981  END DO
3982!jyg<
3983!-----------------------------------------------------------
3984           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
3985!-----------------------------------------------------------
3986  DO i = 1, nl
3987    DO il = 1, ncum
3988      IF (iflag(il)<=1) THEN
3989        upwd(il, i) = upwd(il, i)/alpha_qpos(il)
3990        dnwd(il, i) = dnwd(il, i)/alpha_qpos(il)
3991      END IF
3992    END DO
3993  END DO
3994!-----------------------------------------------------------
3995        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
3996!-----------------------------------------------------------
3997!>jyg
3998  DO j = 1, nl !yor! inverted i and j loops
3999     DO i = 1, nl
4000      DO il = 1, ncum
4001        IF (iflag(il)<=1) THEN
4002          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)/alpha_qpos(il)
4003        END IF
4004      END DO
4005    END DO
4006  END DO
4007
4008!AC!      DO j = 1,ntra
4009!AC!      DO i = 1,nl
4010!AC!       DO il = 1,ncum
4011!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
4012!AC!         ftra(il,i,j) = ftra(il,i,j)/alpha_qpos(il)
4013!AC!        ENDIF
4014!AC!       ENDDO
4015!AC!      ENDDO
4016!AC!      ENDDO
4017
4018
4019! ***           reset counter and return           ***
4020
4021! Reset counter only for points actually convective (jyg)
4022! In order take into account the possibility of changing the compression,
4023! reset m, sig and w0 to zero for non-convecting points.
4024  DO il = 1, ncum
4025    IF (iflag(il) < 3) THEN
4026      sig(il, nd) = 2.0
4027    ENDIF
4028  END DO
4029
4030
4031  DO i = 1, nl
4032    DO il = 1, ncum
4033      dnwd0(il, i) = -mp(il, i)
4034    END DO
4035  END DO
4036!jyg<  (loops stop at nl)
4037!!  DO i = nl + 1, nd
4038!!    DO il = 1, ncum
4039!!      dnwd0(il, i) = 0.
4040!!    END DO
4041!!  END DO
4042!>jyg
4043
4044
4045!jyg<
4046!-----------------------------------------------------------
4047           IF (.NOT.ok_optim_yield) THEN                  !|
4048!-----------------------------------------------------------
4049  DO i = 1, nl
4050    DO il = 1, ncum
4051      upwd(il, i) = 0.0
4052      dnwd(il, i) = 0.0
4053    END DO
4054  END DO
4055
4056!!  DO i = 1, nl                                           ! useless; jyg
4057!!    DO il = 1, ncum                                      ! useless; jyg
4058!!      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN              ! useless; jyg
4059!!        upwd(il, i) = 0.0                                ! useless; jyg
4060!!        dnwd(il, i) = 0.0                                ! useless; jyg
4061!!      END IF                                             ! useless; jyg
4062!!    END DO                                               ! useless; jyg
4063!!  END DO                                                 ! useless; jyg
4064
4065  DO i = 1, nl
4066    DO k = 1, nl
4067      DO il = 1, ncum
4068        up1(il, k, i) = 0.0
4069        dn1(il, k, i) = 0.0
4070      END DO
4071    END DO
4072  END DO
4073
4074!yor! commented original
4075!  DO i = 1, nl
4076!    DO k = i, nl
4077!      DO n = 1, i - 1
4078!        DO il = 1, ncum
4079!          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
4080!            up1(il, k, i) = up1(il, k, i) + ment(il, n, k)
4081!            dn1(il, k, i) = dn1(il, k, i) - ment(il, k, n)
4082!          END IF
4083!        END DO
4084!      END DO
4085!    END DO
4086!  END DO
4087!yor! replaced with
4088  DO i = 1, nl
4089    DO k = i, nl
4090      DO n = 1, i - 1
4091        DO il = 1, ncum
4092          IF (i>=icb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN ! yor ! as i always <= k
4093             up1(il, k, i) = up1(il, k, i) + ment(il, n, k)
4094          END IF
4095        END DO
4096      END DO
4097    END DO
4098  END DO
4099  DO i = 1, nl
4100    DO n = 1, i - 1
4101      DO k = i, nl
4102        DO il = 1, ncum
4103          IF (i>=icb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN ! yor !  i always <= k
4104             dn1(il, k, i) = dn1(il, k, i) - ment(il, k, n)
4105          END IF
4106        END DO
4107      END DO
4108    END DO
4109  END DO
4110!yor! end replace
4111
4112  DO i = 1, nl
4113    DO k = 1, nl
4114      DO il = 1, ncum
4115        IF (i>=icb(il)) THEN
4116          IF (k>=i .AND. k<=(inb(il))) THEN
4117            upwd(il, i) = upwd(il, i) + m(il, k)
4118          END IF
4119        ELSE
4120          IF (k<i) THEN
4121            upwd(il, i) = upwd(il, i) + cbmf(il)*wghti(il, k)
4122          END IF
4123        END IF
4124! c        print *,'cbmf',il,i,k,cbmf(il),wghti(il,k)
4125      END DO
4126    END DO
4127  END DO
4128
4129  DO i = 2, nl
4130    DO k = i, nl
4131      DO il = 1, ncum
4132! test         if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
4133        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
4134          upwd(il, i) = upwd(il, i) + up1(il, k, i)
4135          dnwd(il, i) = dnwd(il, i) + dn1(il, k, i)
4136        END IF
4137! c         print *,'upwd',il,i,k,inb(il),upwd(il,i),m(il,k),up1(il,k,i)
4138      END DO
4139    END DO
4140  END DO
4141
4142
4143!!!!      DO il=1,ncum
4144!!!!      do i=icb(il),inb(il)
4145!!!!
4146!!!!      upwd(il,i)=0.0
4147!!!!      dnwd(il,i)=0.0
4148!!!!      do k=i,inb(il)
4149!!!!      up1=0.0
4150!!!!      dn1=0.0
4151!!!!      do n=1,i-1
4152!!!!      up1=up1+ment(il,n,k)
4153!!!!      dn1=dn1-ment(il,k,n)
4154!!!!      enddo
4155!!!!      upwd(il,i)=upwd(il,i)+m(il,k)+up1
4156!!!!      dnwd(il,i)=dnwd(il,i)+dn1
4157!!!!      enddo
4158!!!!      enddo
4159!!!!
4160!!!!      ENDDO
4161!-----------------------------------------------------------
4162        ENDIF !(.NOT.ok_optim_yield)                      !|
4163!-----------------------------------------------------------
4164!>jyg
4165
4166! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4167! determination de la variation de flux ascendant entre
4168! deux niveau non dilue mip
4169! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4170
4171  DO i = 1, nl
4172    DO il = 1, ncum
4173      mip(il, i) = m(il, i)
4174    END DO
4175  END DO
4176
4177!jyg<  (loops stop at nl)
4178!!  DO i = nl + 1, nd
4179!!    DO il = 1, ncum
4180!!      mip(il, i) = 0.
4181!!    END DO
4182!!  END DO
4183!>jyg
4184
4185  DO i = 1, nlp
4186    DO il = 1, ncum
4187      ma(il, i) = 0
4188    END DO
4189  END DO
4190
4191  DO i = 1, nl
4192    DO j = i, nl
4193      DO il = 1, ncum
4194        ma(il, i) = ma(il, i) + m(il, j)
4195      END DO
4196    END DO
4197  END DO
4198
4199!jyg<  (loops stop at nl)
4200!!  DO i = nl + 1, nd
4201!!    DO il = 1, ncum
4202!!      ma(il, i) = 0.
4203!!    END DO
4204!!  END DO
4205!>jyg
4206
4207  DO i = 1, nl
4208    DO il = 1, ncum
4209      IF (i<=(icb(il)-1)) THEN
4210        ma(il, i) = 0
4211      END IF
4212    END DO
4213  END DO
4214
4215! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4216! icb represente de niveau ou se trouve la
4217! base du nuage , et inb le top du nuage
4218! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4219
4220!!  DO i = 1, nd                                  ! unused . jyg
4221!!    DO il = 1, ncum                             ! unused . jyg
4222!!      mke(il, i) = upwd(il, i) + dnwd(il, i)    ! unused . jyg
4223!!    END DO                                      ! unused . jyg
4224!!  END DO                                        ! unused . jyg
4225
4226!!  DO i = 1, nd                                                                 ! unused . jyg
4227!!    DO il = 1, ncum                                                            ! unused . jyg
4228!!      rdcp = (rrd*(1.-rr(il,i))-rr(il,i)*rrv)/(cpd*(1.-rr(il,i))+rr(il,i)*cpv) ! unused . jyg
4229!!      tls(il, i) = t(il, i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp                             ! unused . jyg
4230!!      tps(il, i) = tp(il, i)                                                   ! unused . jyg
4231!!    END DO                                                                     ! unused . jyg
4232!!  END DO                                                                       ! unused . jyg
4233
4234
4235! *** diagnose the in-cloud mixing ratio   ***                       ! cld
4236! ***           of condensed water         ***                       ! cld
4237!! cld                                                               
4238                                                                     
4239  DO i = 1, nl+1                                                     ! cld
4240    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4241      mac(il, i) = 0.0                                               ! cld
4242      wa(il, i) = 0.0                                                ! cld
4243      siga(il, i) = 0.0                                              ! cld
4244      sax(il, i) = 0.0                                               ! cld
4245    END DO                                                           ! cld
4246  END DO                                                             ! cld
4247                                                                     
4248  DO i = minorig, nl                                                 ! cld
4249    DO k = i + 1, nl + 1                                             ! cld
4250      DO il = 1, ncum                                                ! cld
4251        IF (i<=inb(il) .AND. k<=(inb(il)+1) .AND. iflag(il)<=1) THEN ! cld
4252          mac(il, i) = mac(il, i) + m(il, k)                         ! cld
4253        END IF                                                       ! cld
4254      END DO                                                         ! cld
4255    END DO                                                           ! cld
4256  END DO                                                             ! cld
4257
4258  DO i = 1, nl                                                       ! cld
4259    DO j = 1, i                                                      ! cld
4260      DO il = 1, ncum                                                ! cld
4261        IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                        ! cld
4262            .AND. j>=icb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN                ! cld
4263          sax(il, i) = sax(il, i) + rrd*(tvp(il,j)-tv(il,j)) &       ! cld
4264            *(ph(il,j)-ph(il,j+1))/p(il, j)                          ! cld
4265        END IF                                                       ! cld
4266      END DO                                                         ! cld
4267    END DO                                                           ! cld
4268  END DO                                                             ! cld
4269
4270  DO i = 1, nl                                                       ! cld
4271    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4272      IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                          ! cld
4273          .AND. sax(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
4274        wa(il, i) = sqrt(2.*sax(il,i))                               ! cld
4275      END IF                                                         ! cld
4276    END DO                                                           ! cld
4277  END DO 
4278                                                           ! cld
4279  DO i = 1, nl 
4280
4281! 14/01/15 AJ je remets les parties manquantes cf JYG
4282! Initialize sument to 0
4283
4284    DO il = 1,ncum
4285     sument(il) = 0.
4286    ENDDO
4287
4288! Sum mixed mass fluxes in sument
4289
4290    DO k = 1,nl
4291      DO il = 1,ncum
4292        IF  (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN   ! cld
4293          sument(il) =sument(il) + abs(ment(il,k,i))
4294        ENDIF
4295      ENDDO     ! il
4296    ENDDO       ! k
4297
4298! 14/01/15 AJ delta n'a rien à faire là...                                                 
4299    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4300      IF (wa(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) &                         ! cld
4301        siga(il, i) = mac(il, i)/(coefw_cld_cv*wa(il, i)) &          ! cld
4302        *rrd*tvp(il, i)/p(il, i)/100.                                ! cld
4303
4304      siga(il, i) = min(siga(il,i), 1.0)                             ! cld
4305
4306! IM cf. FH
4307! 14/01/15 AJ ne correspond pas à ce qui a été codé par JYG et SB           
4308                                                         
4309      IF (iflag_clw==0) THEN                                         ! cld
4310        qcondc(il, i) = siga(il, i)*clw(il, i)*(1.-ep(il,i)) &       ! cld
4311          +(1.-siga(il,i))*qcond(il, i)                              ! cld
4312
4313
4314        sigment(il,i)=sument(il)*tau_cld_cv/(ph(il,i)-ph(il,i+1))    ! cld
4315        sigment(il, i) = min(1.e-4+sigment(il,i), 1.0 - siga(il,i))  ! cld
4316        qtc(il, i) = (siga(il,i)*qnk(il)+sigment(il,i)*qtment(il,i)) & ! cld
4317                     /(siga(il,i)+sigment(il,i))                     ! cld
4318        sigt(il,i) = sigment(il, i) + siga(il, i)
4319
4320!        qtc(il, i) = siga(il,i)*qnk(il)+(1.-siga(il,i))*qtment(il,i) ! cld
4321!     print*,'BIGAUSSIAN CONV',siga(il,i),sigment(il,i),qtc(il,i) 
4322               
4323      ELSE IF (iflag_clw==1) THEN                                    ! cld
4324        qcondc(il, i) = qcond(il, i)                                 ! cld
4325        qtc(il,i) = qtment(il,i)                                     ! cld
4326      END IF                                                         ! cld
4327
4328    END DO                                                           ! cld
4329  END DO
4330! print*,'cv3_yield fin'
4331
4332  RETURN
4333END SUBROUTINE cv3_yield
4334
4335!AC! et !RomP >>>
4336SUBROUTINE cv3_tracer(nloc, len, ncum, nd, na, &
4337                      ment, sigij, da, phi, phi2, d1a, dam, &
4338                      ep, Vprecip, elij, clw, epmlmMm, eplaMm, &
4339                      icb, inb)
4340  IMPLICIT NONE
4341
4342  include "cv3param.h"
4343
4344!inputs:
4345  INTEGER ncum, nd, na, nloc, len
4346  REAL ment(nloc, na, na), sigij(nloc, na, na)
4347  REAL clw(nloc, nd), elij(nloc, na, na)
4348  REAL ep(nloc, na)
4349  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
4350  REAL Vprecip(nloc, nd+1)
4351!ouputs:
4352  REAL da(nloc, na), phi(nloc, na, na)
4353  REAL phi2(nloc, na, na)
4354  REAL d1a(nloc, na), dam(nloc, na)
4355  REAL epmlmMm(nloc, na, na), eplaMm(nloc, na)
4356! variables pour tracer dans precip de l'AA et des mel
4357!local variables:
4358  INTEGER i, j, k
4359  REAL epm(nloc, na, na)
4360
4361! variables d'Emanuel : du second indice au troisieme
4362! --->    tab(i,k,j) -> de l origine k a l arrivee j
4363! ment, sigij, elij
4364! variables personnelles : du troisieme au second indice
4365! --->    tab(i,j,k) -> de k a j
4366! phi, phi2
4367
4368! initialisations
4369
4370  da(:, :) = 0.
4371  d1a(:, :) = 0.
4372  dam(:, :) = 0.
4373  epm(:, :, :) = 0.
4374  eplaMm(:, :) = 0.
4375  epmlmMm(:, :, :) = 0.
4376  phi(:, :, :) = 0.
4377  phi2(:, :, :) = 0.
4378
4379! fraction deau condensee dans les melanges convertie en precip : epm
4380! et eau condensée précipitée dans masse d'air saturé : l_m*dM_m/dzdz.dzdz
4381  DO j = 1, nl
4382    DO k = 1, nl
4383      DO i = 1, ncum
4384        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. &
4385!!jyg              j.ge.k.and.j.le.inb(i)) then
4386!!jyg             epm(i,j,k)=1.-(1.-ep(i,j))*clw(i,j)/elij(i,k,j)
4387            j>k .AND. j<=inb(i)) THEN
4388          epm(i, j, k) = 1. - (1.-ep(i,j))*clw(i, j)/max(elij(i,k,j), 1.E-16)
4389!!
4390          epm(i, j, k) = max(epm(i,j,k), 0.0)
4391        END IF
4392      END DO
4393    END DO
4394  END DO
4395
4396
4397  DO j = 1, nl
4398    DO k = 1, nl
4399      DO i = 1, ncum
4400        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i)) THEN
4401          eplaMm(i, j) = eplamm(i, j) + &
4402                         ep(i, j)*clw(i, j)*ment(i, j, k)*(1.-sigij(i,j,k))
4403        END IF
4404      END DO
4405    END DO
4406  END DO
4407
4408  DO j = 1, nl
4409    DO k = 1, j - 1
4410      DO i = 1, ncum
4411        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. j<=inb(i)) THEN
4412          epmlmMm(i, j, k) = epm(i, j, k)*elij(i, k, j)*ment(i, k, j)
4413        END IF
4414      END DO
4415    END DO
4416  END DO
4417
4418! matrices pour calculer la tendance des concentrations dans cvltr.F90
4419  DO j = 1, nl
4420    DO k = 1, nl
4421      DO i = 1, ncum
4422        da(i, j) = da(i, j) + (1.-sigij(i,k,j))*ment(i, k, j)
4423        phi(i, j, k) = sigij(i, k, j)*ment(i, k, j)
4424        d1a(i, j) = d1a(i, j) + ment(i, k, j)*ep(i, k)*(1.-sigij(i,k,j))
4425        IF (k<=j) THEN
4426          dam(i, j) = dam(i, j) + ment(i, k, j)*epm(i, k, j)*(1.-ep(i,k))*(1.-sigij(i,k,j))
4427          phi2(i, j, k) = phi(i, j, k)*epm(i, j, k)
4428        END IF
4429      END DO
4430    END DO
4431  END DO
4432
4433  RETURN
4434END SUBROUTINE cv3_tracer
4435!AC! et !RomP <<<
4436
4437SUBROUTINE cv3_uncompress(nloc, len, ncum, nd, ntra, idcum, &
4438                          iflag, &
4439                          precip, sig, w0, &
4440                          ft, fq, fu, fv, ftra, &
4441                          Ma, upwd, dnwd, dnwd0, qcondc, wd, cape, &
4442                          epmax_diag, & ! epmax_cape
4443                          iflag1, &
4444                          precip1, sig1, w01, &
4445                          ft1, fq1, fu1, fv1, ftra1, &
4446                          Ma1, upwd1, dnwd1, dnwd01, qcondc1, wd1, cape1, &
4447                          epmax_diag1) ! epmax_cape
4448  IMPLICIT NONE
4449
4450  include "cv3param.h"
4451
4452!inputs:
4453  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
4454  INTEGER idcum(nloc)
4455  INTEGER iflag(nloc)
4456  REAL precip(nloc)
4457  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
4458  REAL ft(nloc, nd), fq(nloc, nd), fu(nloc, nd), fv(nloc, nd)
4459  REAL ftra(nloc, nd, ntra)
4460  REAL ma(nloc, nd)
4461  REAL upwd(nloc, nd), dnwd(nloc, nd), dnwd0(nloc, nd)
4462  REAL qcondc(nloc, nd)
4463  REAL wd(nloc), cape(nloc)
4464  REAL epmax_diag(nloc)
4465
4466!outputs:
4467  INTEGER iflag1(len)
4468  REAL precip1(len)
4469  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
4470  REAL ft1(len, nd), fq1(len, nd), fu1(len, nd), fv1(len, nd)
4471  REAL ftra1(len, nd, ntra)
4472  REAL ma1(len, nd)
4473  REAL upwd1(len, nd), dnwd1(len, nd), dnwd01(len, nd)
4474  REAL qcondc1(nloc, nd)
4475  REAL wd1(nloc), cape1(nloc)
4476  REAL epmax_diag1(len) ! epmax_cape
4477
4478!local variables:
4479  INTEGER i, k, j
4480
4481  DO i = 1, ncum
4482    precip1(idcum(i)) = precip(i)
4483    iflag1(idcum(i)) = iflag(i)
4484    wd1(idcum(i)) = wd(i)
4485    cape1(idcum(i)) = cape(i)
4486    epmax_diag1(idcum(i))=epmax_diag(i) ! epmax_cape
4487  END DO
4488
4489  DO k = 1, nl
4490    DO i = 1, ncum
4491      sig1(idcum(i), k) = sig(i, k)
4492      w01(idcum(i), k) = w0(i, k)
4493      ft1(idcum(i), k) = ft(i, k)
4494      fq1(idcum(i), k) = fq(i, k)
4495      fu1(idcum(i), k) = fu(i, k)
4496      fv1(idcum(i), k) = fv(i, k)
4497      ma1(idcum(i), k) = ma(i, k)
4498      upwd1(idcum(i), k) = upwd(i, k)
4499      dnwd1(idcum(i), k) = dnwd(i, k)
4500      dnwd01(idcum(i), k) = dnwd0(i, k)
4501      qcondc1(idcum(i), k) = qcondc(i, k)
4502    END DO
4503  END DO
4504
4505  DO i = 1, ncum
4506    sig1(idcum(i), nd) = sig(i, nd)
4507  END DO
4508
4509
4510!AC!        do 2100 j=1,ntra
4511!AC!c oct3         do 2110 k=1,nl
4512!AC!         do 2110 k=1,nd ! oct3
4513!AC!          do 2120 i=1,ncum
4514!AC!            ftra1(idcum(i),k,j)=ftra(i,k,j)
4515!AC! 2120     continue
4516!AC! 2110    continue
4517!AC! 2100   continue
4518!
4519  RETURN
4520END SUBROUTINE cv3_uncompress
4521
4522
4523        subroutine cv3_epmax_fn_cape(nloc,ncum,nd &
4524                 , ep,hp,icb,inb,clw,nk,t,h,hnk,lv,lf,frac &
4525                 , pbase, p, ph, tv, buoy, sig, w0,iflag &
4526                 , epmax_diag)
4527        implicit none
4528
4529        ! On fait varier epmax en fn de la cape
4530        ! Il faut donc recalculer ep, et hp qui a déjà été calculé et
4531        ! qui en dépend
4532        ! Toutes les autres variables fn de ep sont calculées plus bas.
4533
4534  include "cvthermo.h"
4535  include "cv3param.h" 
4536  include "conema3.h"
4537  include "cvflag.h"
4538
4539! inputs:
4540      INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, nloc
4541      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb, nk
4542      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: hnk,pbase
4543      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, lv, lf, tv, h
4544      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: clw, buoy,frac
4545      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: sig,w0
4546      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: iflag(nloc)
4547      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
4548      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
4549! inouts:
4550      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: ep,hp 
4551! outputs
4552      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)           :: epmax_diag
4553
4554! local
4555      integer i,k   
4556!      real hp_bak(nloc,nd)
4557!      real ep_bak(nloc,nd)
4558      real m_loc(nloc,nd)
4559      real sig_loc(nloc,nd)
4560      real w0_loc(nloc,nd)
4561      integer iflag_loc(nloc)
4562      real cape(nloc)
4563       
4564        if (coef_epmax_cape.gt.1e-12) then
4565
4566        ! il faut calculer la cape: on fait un calcule simple car tant qu'on ne
4567        ! connait pas ep, on ne connait pas les mélanges, ddfts etc... qui sont
4568        ! necessaires au calcul de la cape dans la nouvelle physique
4569       
4570!        write(*,*) 'cv3_routines check 4303'
4571        do i=1,ncum
4572        do k=1,nd
4573          sig_loc(i,k)=sig(i,k)
4574          w0_loc(i,k)=w0(i,k)
4575          iflag_loc(i)=iflag(i)
4576!          ep_bak(i,k)=ep(i,k)
4577        enddo ! do k=1,nd
4578        enddo !do i=1,ncum
4579
4580!        write(*,*) 'cv3_routines check 4311'
4581!        write(*,*) 'nl=',nl
4582        CALL cv3_closure(nloc, ncum, nd, icb, inb, & ! na->nd
4583          pbase, p, ph, tv, buoy, &
4584          sig_loc, w0_loc, cape, m_loc,iflag_loc)
4585
4586!        write(*,*) 'cv3_routines check 4316'
4587!        write(*,*) 'ep(1,:)=',ep(1,:)
4588        do i=1,ncum
4589           epmax_diag(i)=epmax-coef_epmax_cape*sqrt(cape(i))
4590           epmax_diag(i)=amax1(epmax_diag(i),0.0)
4591!           write(*,*) 'i,icb,inb,cape,epmax_diag=', &
4592!                i,icb(i),inb(i),cape(i),epmax_diag(i)
4593           do k=1,nl
4594                ep(i,k)=ep(i,k)/epmax*epmax_diag(i)
4595                ep(i,k)=amax1(ep(i,k),0.0)
4596                ep(i,k)=amin1(ep(i,k),epmax_diag(i))
4597           enddo
4598        enddo
4599 !       write(*,*) 'ep(1,:)=',ep(1,:)
4600
4601      !write(*,*) 'cv3_routines check 4326'
4602! On recalcule hp:
4603!      do k=1,nl
4604!        do i=1,ncum
4605!         hp_bak(i,k)=hp(i,k)
4606!       enddo
4607!      enddo
4608      do k=1,nl
4609        do i=1,ncum
4610          hp(i,k)=h(i,k)
4611        enddo
4612      enddo
4613
4614  IF (cvflag_ice) THEN
4615
4616      do k=minorig+1,nl
4617       do i=1,ncum
4618        if((k.ge.icb(i)).and.(k.le.inb(i)))then
4619          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k)+frac(i,k)*lf(i,k))* &
4620                              ep(i, k)*clw(i, k)
4621        endif
4622       enddo
4623      enddo !do k=minorig+1,n
4624  ELSE !IF (cvflag_ice) THEN
4625
4626      DO k = minorig + 1, nl
4627       DO i = 1, ncum
4628        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
4629          hp(i,k)=hnk(i)+(lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i,k)*clw(i,k)
4630        endif
4631       enddo
4632      enddo !do k=minorig+1,n
4633
4634  ENDIF !IF (cvflag_ice) THEN     
4635      !write(*,*) 'cv3_routines check 4345'
4636!      do i=1,ncum 
4637!       do k=1,nl
4638!        if ((abs(hp_bak(i,k)-hp(i,k))/hp_bak(i,k).gt.1e-1).or. &
4639!            ((abs(hp_bak(i,k)-hp(i,k))/hp_bak(i,k).gt.1e-4).and. &
4640!            (ep(i,k)-ep_bak(i,k).lt.1e-4))) then
4641!           write(*,*) 'i,k=',i,k
4642!           write(*,*) 'coef_epmax_cape=',coef_epmax_cape
4643!           write(*,*) 'epmax_diag(i)=',epmax_diag(i)
4644!           write(*,*) 'ep(i,k)=',ep(i,k)
4645!           write(*,*) 'ep_bak(i,k)=',ep_bak(i,k)
4646!           write(*,*) 'hp(i,k)=',hp(i,k)
4647!           write(*,*) 'hp_bak(i,k)=',hp_bak(i,k)
4648!           write(*,*) 'h(i,k)=',h(i,k)
4649!           write(*,*) 'nk(i)=',nk(i)
4650!           write(*,*) 'h(i,nk(i))=',h(i,nk(i))
4651!           write(*,*) 'lv(i,k)=',lv(i,k)
4652!           write(*,*) 't(i,k)=',t(i,k)
4653!           write(*,*) 'clw(i,k)=',clw(i,k)
4654!           write(*,*) 'cpd,cpv=',cpd,cpv
4655!           stop
4656!        endif
4657!       enddo !do k=1,nl
4658!      enddo !do i=1,ncum 
4659      endif !if (coef_epmax_cape.gt.1e-12) then
4660      !write(*,*) 'cv3_routines check 4367'
4661
4662      return
4663      end subroutine cv3_epmax_fn_cape
4664
4665
4666
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.