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!$Id: clcdrag.F90 5144 2024-07-29 21:01:04Z abarral $

SUBROUTINE clcdrag(knon, nsrf, paprs, pplay, &
        u1, v1, t1, q1, &
        tsurf, qsurf, rugos, &
        pcfm, pcfh)

  USE dimphy
  USE indice_sol_mod
  USE lmdz_abort_physic, ONLY: abort_physic
  USE lmdz_clesphys
  USE lmdz_yoethf
  USE lmdz_yomcst

  IMPLICIT NONE
  ! ================================================================= c

  ! Objet : calcul des cdrags pour le moment (pcfm) et
  !         les flux de chaleur sensible et latente (pcfh).

  ! ================================================================= c

  ! knon----input-I- nombre de points pour un type de surface
  ! nsrf----input-I- indice pour le type de surface; voir indice_sol_mod.F90
  ! u1-------input-R- vent zonal au 1er niveau du modele
  ! v1-------input-R- vent meridien au 1er niveau du modele
  ! t1-------input-R- temperature de l'air au 1er niveau du modele
  ! q1-------input-R- humidite de l'air au 1er niveau du modele
  ! tsurf------input-R- temperature de l'air a la surface
  ! qsurf---input-R- humidite de l'air a la surface
  ! rugos---input-R- rugosite

  ! pcfm---output-R- cdrag pour le moment
  ! pcfh---output-R- cdrag pour les flux de chaleur latente et sensible

  INTEGER, INTENT(IN) :: knon, nsrf
  REAL, DIMENSION(klon, klev + 1), INTENT(IN) :: paprs
  REAL, DIMENSION(klon, klev), INTENT(IN) :: pplay
  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: u1, v1, t1, q1
  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: tsurf, qsurf
  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(IN) :: rugos
  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(OUT) :: pcfm, pcfh

  ! ================================================================= c

  ! Quelques constantes et options:
  !!$PB      REAL, PARAMETER :: ckap=0.35, cb=5.0, cc=5.0, cd=5.0, cepdu2=(0.1)**2
  REAL, PARAMETER :: ckap = 0.40, cb = 5.0, cc = 5.0, cd = 5.0, cepdu2 = (0.1)**2

  ! Variables locales :
  INTEGER :: i
  REAL :: zdu2, ztsolv
  REAL :: ztvd, zscf
  REAL :: zucf, zcr
  REAL :: friv, frih
  REAL, DIMENSION(klon) :: zcfm1, zcfm2
  REAL, DIMENSION(klon) :: zcfh1, zcfh2
  REAL, DIMENSION(klon) :: zcdn
  REAL, DIMENSION(klon) :: zri
  REAL, DIMENSION(klon) :: zgeop1       ! geopotentiel au 1er niveau du modele
  LOGICAL, PARAMETER :: zxli = .FALSE. ! calcul des cdrags selon Laurent Li

  CHARACTER (LEN = 80) :: abort_message
  CHARACTER (LEN = 20) :: modname = 'clcdrag'

  ! Fonctions thermodynamiques et fonctions d'instabilite
  REAL :: fsta, fins, x
  fsta(x) = 1.0 / (1.0 + 10.0 * x * (1 + 8.0 * x))
  fins(x) = SQRT(1.0 - 18.0 * x)

  abort_message = 'obsolete, remplace par cdrag, use at you own risk'
  CALL abort_physic(modname, abort_message, 1)



  ! ================================================================= c

  ! Calculer le geopotentiel du premier couche de modele

  DO i = 1, knon
    zgeop1(i) = RD * t1(i) / (0.5 * (paprs(i, 1) + pplay(i, 1))) &
            * (paprs(i, 1) - pplay(i, 1))
  END DO
  ! ================================================================= c

  ! Calculer le frottement au sol (Cdrag)

  DO i = 1, knon
    zdu2 = MAX(cepdu2, u1(i)**2 + v1(i)**2)
    ztsolv = tsurf(i) * (1.0 + RETV * qsurf(i))
    ztvd = (t1(i) + zgeop1(i) / RCPD / (1. + RVTMP2 * q1(i))) &
            * (1. + RETV * q1(i))
    zri(i) = zgeop1(i) * (ztvd - ztsolv) / (zdu2 * ztvd)
    zcdn(i) = (ckap / LOG(1. + zgeop1(i) / (RG * rugos(i))))**2

    !!$        IF (zri(i) .ge. 0.) THEN      ! situation stable
    IF (zri(i) > 0.) THEN      ! situation stable
      zri(i) = MIN(20., zri(i))
      IF (.NOT.zxli) THEN
        zscf = SQRT(1. + cd * ABS(zri(i)))
        FRIV = AMAX1(1. / (1. + 2. * CB * zri(i) / ZSCF), f_ri_cd_min)
        zcfm1(i) = zcdn(i) * FRIV
        FRIH = AMAX1(1. / (1. + 3. * CB * zri(i) * ZSCF), f_ri_cd_min)
        !!$  PB          zcfh1(i) = zcdn(i) * FRIH
        !!$ PB           zcfh1(i) = f_cdrag_stable * zcdn(i) * FRIH
        zcfh1(i) = f_cdrag_ter * zcdn(i) * FRIH
        IF(nsrf==is_oce) zcfh1(i) = f_cdrag_oce * zcdn(i) * FRIH
        !!$ PB
        pcfm(i) = zcfm1(i)
        pcfh(i) = zcfh1(i)
      ELSE
        pcfm(i) = zcdn(i) * fsta(zri(i))
        pcfh(i) = zcdn(i) * fsta(zri(i))
      ENDIF
    ELSE                          ! situation instable
      IF (.NOT.zxli) THEN
        zucf = 1. / (1. + 3.0 * cb * cc * zcdn(i) * SQRT(ABS(zri(i)) &
                * (1.0 + zgeop1(i) / (RG * rugos(i)))))
        zcfm2(i) = zcdn(i) * amax1((1. - 2.0 * cb * zri(i) * zucf), f_ri_cd_min)
        !!$PB            zcfh2(i) = zcdn(i)*amax1((1.-3.0*cb*zri(i)*zucf),f_ri_cd_min)
        zcfh2(i) = f_cdrag_ter * zcdn(i) * amax1((1. - 3.0 * cb * zri(i) * zucf), f_ri_cd_min)
        pcfm(i) = zcfm2(i)
        pcfh(i) = zcfh2(i)
      ELSE
        pcfm(i) = zcdn(i) * fins(zri(i))
        pcfh(i) = zcdn(i) * fins(zri(i))
      ENDIF
      IF(iflag_gusts==0) THEN
        ! cdrah sur l'ocean cf. Miller et al. (1992) - only active when gustiness parameterization is not active
        zcr = (0.0016 / (zcdn(i) * SQRT(zdu2))) * ABS(ztvd - ztsolv)**(1. / 3.)
        IF(nsrf==is_oce) pcfh(i) = f_cdrag_oce * zcdn(i) * (1.0 + zcr**1.25)**(1. / 1.25)
      ENDIF
    ENDIF
  END DO

  ! ================================================================= c

  ! IM cf JLD : on seuille cdrag_m et cdrag_h
  IF (nsrf == is_oce) THEN
    DO i = 1, knon
      pcfm(i) = MIN(pcfm(i), cdmmax)
      pcfh(i) = MIN(pcfh(i), cdhmax)
    END DO
  END IF

END SUBROUTINE clcdrag