source: LMDZ6/branches/Amaury_dev/libf/phylmd/cv3_routines.F90 @ 5119

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(lint) uppercase fortran keywords

  • 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: 179.8 KB
Line 
1
2! $Id: cv3_routines.F90 5117 2024-07-24 14:23:34Z abarral $
3
4
5
6
7SUBROUTINE cv3_param(nd, k_upper, delt)
8
9  USE lmdz_ioipsl_getin_p, ONLY: getin_p
10  USE lmdz_phys_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 "cvflag.h"
38  include "conema3.h"
39
40  INTEGER, INTENT(IN)              :: nd
41  INTEGER, INTENT(IN)              :: k_upper
42  REAL, INTENT(IN)                 :: delt ! timestep (seconds)
43
44! Local variables
45  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_param'
46  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
47
48  LOGICAL, SAVE :: first = .TRUE.
49!$OMP THREADPRIVATE(first)
50
51!glb  noff: integer limit for convection (nd-noff)
52! minorig: First level of convection
53
54! -- limit levels for convection:
55
56!jyg<
57!  noff is chosen such that nl = k_upper so that upmost loops end at about 22 km
58
59  noff = min(max(nd-k_upper, 1), (nd+1)/2)
60!!  noff = 1
61!>jyg
62  minorig = 1
63  nl = nd - noff
64  nlp = nl + 1
65  nlm = nl - 1
66
67  IF (first) THEN
68! -- "microphysical" parameters:
69! IM beg: ajout fis. reglage ep
70! CR+JYG: shedding coefficient (used when iflag_mix_adiab=1)
71! IM lu dans physiq.def via conf_phys.F90     epmax  = 0.993
72
73    omtrain = 45.0 ! used also for snow (no disctinction rain/snow)
74! -- misc:
75    dtovsh = -0.2 ! dT for overshoot
76! cc      dttrig = 5.   ! (loose) condition for triggering
77    dttrig = 10. ! (loose) condition for triggering
78    dtcrit = -2.0
79! -- end of convection
80! -- interface cloud parameterization:
81    delta = 0.01 ! cld
82! -- interface with boundary-layer (gust factor): (sb)
83    betad = 10.0 ! original value (from convect 4.3)
84
85! Var interm pour le getin
86     cv_flag_feed=1
87     CALL getin_p('cv_flag_feed',cv_flag_feed)
88     T_top_max = 1000.
89     CALL getin_p('t_top_max',T_top_max)
90     dpbase=-40.
91     CALL getin_p('dpbase',dpbase)
92     pbcrit=150.0
93     CALL getin_p('pbcrit',pbcrit)
94     ptcrit=500.0
95     CALL getin_p('ptcrit',ptcrit)
96     sigdz=0.01
97     CALL getin_p('sigdz',sigdz)
98     spfac=0.15
99     CALL getin_p('spfac',spfac)
100     tau=8000.
101     CALL getin_p('tau',tau)
102     flag_wb=1
103     CALL getin_p('flag_wb',flag_wb)
104     wbmax=6.
105     CALL getin_p('wbmax',wbmax)
106     ok_convstop=.False.
107     CALL getin_p('ok_convstop ',ok_convstop)
108     tau_stop=15000.
109     CALL getin_p('tau_stop ',tau_stop)
110     ok_intermittent=.False.
111     CALL getin_p('ok_intermittent',ok_intermittent)
112     ok_optim_yield=.False.
113     CALL getin_p('ok_optim_yield',ok_optim_yield)
114     ok_homo_tend=.TRUE.
115     CALL getin_p('ok_homo_tend',ok_homo_tend)
116     ok_entrain=.TRUE.
117     CALL getin_p('ok_entrain',ok_entrain)
118
119     coef_peel=0.25
120     CALL getin_p('coef_peel',coef_peel)
121
122     flag_epKEorig=1
123     CALL getin_p('flag_epKEorig',flag_epKEorig)
124     elcrit=0.0003
125     CALL getin_p('elcrit',elcrit)
126     tlcrit=-55.0
127     CALL getin_p('tlcrit',tlcrit)
128     ejectliq=0.
129     CALL getin_p('ejectliq',ejectliq)
130     ejectice=0.
131     CALL getin_p('ejectice',ejectice)
132     cvflag_prec_eject = .FALSE.
133     CALL getin_p('cvflag_prec_eject',cvflag_prec_eject)
134     qsat_depends_on_qt = .FALSE.
135     CALL getin_p('qsat_depends_on_qt',qsat_depends_on_qt)
136     adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq = .FALSE.
137     CALL getin_p('adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq',adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq)
138     keepbug_ice_frac = .TRUE.
139     CALL getin_p('keepbug_ice_frac', keepbug_ice_frac)
140
141    WRITE (*, *) 't_top_max=', t_top_max
142    WRITE (*, *) 'dpbase=', dpbase
143    WRITE (*, *) 'pbcrit=', pbcrit
144    WRITE (*, *) 'ptcrit=', ptcrit
145    WRITE (*, *) 'sigdz=', sigdz
146    WRITE (*, *) 'spfac=', spfac
147    WRITE (*, *) 'tau=', tau
148    WRITE (*, *) 'flag_wb=', flag_wb
149    WRITE (*, *) 'wbmax=', wbmax
150    WRITE (*, *) 'ok_convstop=', ok_convstop
151    WRITE (*, *) 'tau_stop=', tau_stop
152    WRITE (*, *) 'ok_intermittent=', ok_intermittent
153    WRITE (*, *) 'ok_optim_yield =', ok_optim_yield
154    WRITE (*, *) 'coef_peel=', coef_peel
155
156    WRITE (*, *) 'flag_epKEorig=', flag_epKEorig
157    WRITE (*, *) 'elcrit=', elcrit
158    WRITE (*, *) 'tlcrit=', tlcrit
159    WRITE (*, *) 'ejectliq=', ejectliq
160    WRITE (*, *) 'ejectice=', ejectice
161    WRITE (*, *) 'cvflag_prec_eject =', cvflag_prec_eject
162    WRITE (*, *) 'qsat_depends_on_qt =', qsat_depends_on_qt
163    WRITE (*, *) 'adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq =', adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq
164    WRITE (*, *) 'keepbug_ice_frac =', keepbug_ice_frac
165
166    first = .FALSE.
167  END IF ! (first)
168
169  beta = 1.0 - delt/tau
170  alpha1 = 1.5E-3
171!JYG    Correction bug alpha
172  alpha1 = alpha1*1.5
173  alpha = alpha1*delt/tau
174!JYG    Bug
175! cc increase alpha to compensate W decrease:
176! c      alpha  = alpha*1.5
177
178  noconv_stop = max(2.,tau_stop/delt)
179
180
181END SUBROUTINE cv3_param
182
183SUBROUTINE cv3_incrcount(len, nd, delt, sig)
184
185IMPLICIT NONE
186
187! =====================================================================
188!  Increment the counter sig(nd)
189! =====================================================================
190
191  include "cv3param.h"
192  include "cvflag.h"
193
194!inputs:
195  INTEGER, INTENT(IN)                     :: len
196  INTEGER, INTENT(IN)                     :: nd
197  REAL, INTENT(IN)                        :: delt ! timestep (seconds)
198
199!input/output
200  REAL, DIMENSION(len,nd), INTENT(INOUT)  :: sig
201
202!local variables
203  INTEGER il
204
205!    print *,'cv3_incrcount : noconv_stop ',noconv_stop
206!    print *,'cv3_incrcount in, sig(1,nd) ',sig(1,nd)
207    IF(ok_convstop) THEN
208      DO il = 1, len
209        sig(il, nd) = sig(il, nd) + 1.
210        sig(il, nd) = min(sig(il,nd), noconv_stop+0.1)
211      END DO
212    ELSE
213      DO il = 1, len
214        sig(il, nd) = sig(il, nd) + 1.
215        sig(il, nd) = min(sig(il,nd), 12.1)
216      END DO
217    ENDIF  ! (ok_convstop)
218!    print *,'cv3_incrcount out, sig(1,nd) ',sig(1,nd)
219
220
221END SUBROUTINE cv3_incrcount
222
223SUBROUTINE cv3_prelim(len, nd, ndp1, t, q, p, ph, &
224                      lv, lf, cpn, tv, gz, h, hm, th)
225  IMPLICIT NONE
226
227! =====================================================================
228! --- CALCULATE ARRAYS OF GEOPOTENTIAL, HEAT CAPACITY & STATIC ENERGY
229! "ori": from convect4.3 (vectorized)
230! "convect3": to be exactly consistent with convect3
231! =====================================================================
232
233! inputs:
234  INTEGER len, nd, ndp1
235  REAL t(len, nd), q(len, nd), p(len, nd), ph(len, ndp1)
236
237! outputs:
238  REAL lv(len, nd), lf(len, nd), cpn(len, nd), tv(len, nd)
239  REAL gz(len, nd), h(len, nd), hm(len, nd)
240  REAL th(len, nd)
241
242! local variables:
243  INTEGER k, i
244  REAL rdcp
245  REAL tvx, tvy ! convect3
246  REAL cpx(len, nd)
247
248  include "cvthermo.h"
249  include "cv3param.h"
250
251
252! ori      do 110 k=1,nlp
253! abderr     do 110 k=1,nl ! convect3
254  DO k = 1, nlp
255
256    DO i = 1, len
257! debug          lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
258      lv(i, k) = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
259!!      lf(i, k) = lf0 - clmci*(t(i,k)-273.15)   ! erreur de signe !!
260      lf(i, k) = lf0 + clmci*(t(i,k)-273.15)
261      cpn(i, k) = cpd*(1.0-q(i,k)) + cpv*q(i, k)
262      cpx(i, k) = cpd*(1.0-q(i,k)) + cl*q(i, k)
263! ori          tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)*epsim1)
264      tv(i, k) = t(i, k)*(1.0+q(i,k)/eps-q(i,k))
265      rdcp = (rrd*(1.-q(i,k))+q(i,k)*rrv)/cpn(i, k)
266      th(i, k) = t(i, k)*(1000.0/p(i,k))**rdcp
267    END DO
268  END DO
269
270! gz = phi at the full levels (same as p).
271
272!!  DO i = 1, len                    !jyg
273!!    gz(i, 1) = 0.0                 !jyg
274!!  END DO                           !jyg
275    gz(:,:) = 0.                     !jyg: initialization of the whole array
276! ori      do 140 k=2,nlp
277  DO k = 2, nl ! convect3
278    DO i = 1, len
279      tvx = t(i, k)*(1.+q(i,k)/eps-q(i,k))         !convect3
280      tvy = t(i, k-1)*(1.+q(i,k-1)/eps-q(i,k-1))   !convect3
281      gz(i, k) = gz(i, k-1) + 0.5*rrd*(tvx+tvy)* & !convect3
282                 (p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i, k)        !convect3
283
284! c        print *,' gz(',k,')',gz(i,k),' tvx',tvx,' tvy ',tvy
285
286! ori         gz(i,k)=gz(i,k-1)+hrd*(tv(i,k-1)+tv(i,k))
287! ori    &         *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)
288    END DO
289  END DO
290
291! h  = phi + cpT (dry static energy).
292! hm = phi + cp(T-Tbase)+Lq
293
294! ori      do 170 k=1,nlp
295  DO k = 1, nl ! convect3
296    DO i = 1, len
297      h(i, k) = gz(i, k) + cpn(i, k)*t(i, k)
298      hm(i, k) = gz(i, k) + cpx(i, k)*(t(i,k)-t(i,1)) + lv(i, k)*q(i, k)
299    END DO
300  END DO
301
302
303END SUBROUTINE cv3_prelim
304
305SUBROUTINE cv3_feed(len, nd, ok_conserv_q, &
306                    t, q, u, v, p, ph, h, gz, &
307                    p1feed, p2feed, wght, &
308                    wghti, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, &
309                    cpnk, hnk, nk, icb, icbmax, iflag, gznk, plcl)
310
311  USE lmdz_phys_transfert_para, ONLY: bcast
312  USE add_phys_tend_mod, ONLY: fl_cor_ebil
313  USE lmdz_print_control, ONLY: prt_level
314  IMPLICIT NONE
315
316! ================================================================
317! Purpose: CONVECTIVE FEED
318
319! Main differences with cv_feed:
320! - ph added in input
321! - here, nk(i)=minorig
322! - icb defined differently (plcl compared with ph instead of p)
323! - dry static energy as argument instead of moist static energy
324
325! Main differences with convect3:
326! - we do not compute dplcldt and dplcldr of CLIFT anymore
327! - values iflag different (but tests identical)
328! - A,B explicitely defined (!...)
329! ================================================================
330
331  include "cv3param.h"
332  include "cvthermo.h"
333
334!inputs:
335  INTEGER, INTENT (IN)                               :: len, nd
336  LOGICAL, INTENT (IN)                               :: ok_conserv_q
337  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: t, q, p
338  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: u, v
339  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: h, gz
340  REAL, DIMENSION (len, nd+1), INTENT (IN)           :: ph
341  REAL, DIMENSION (len), INTENT (IN)                 :: p1feed
342  REAL, DIMENSION (nd), INTENT (IN)                  :: wght
343!input-output
344  REAL, DIMENSION (len), INTENT (INOUT)              :: p2feed
345!outputs:
346  INTEGER, INTENT (OUT)                              :: icbmax
347  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (OUT)             :: iflag, nk, icb
348  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (OUT)            :: wghti
349  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: tnk, thnk, qnk, qsnk
350  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: unk, vnk
351  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: cpnk, hnk, gznk
352  REAL, DIMENSION (len), INTENT (OUT)                :: plcl
353
354!local variables:
355  INTEGER i, k, iter, niter
356  INTEGER ihmin(len)
357  REAL work(len)
358  REAL pup(len), plo(len), pfeed(len)
359  REAL plclup(len), plcllo(len), plclfeed(len)
360  REAL pfeedmin(len)
361  REAL posit(len)
362  LOGICAL nocond(len)
363
364!jyg20140217<
365  INTEGER iostat
366  LOGICAL, SAVE :: first
367  LOGICAL, SAVE :: ok_new_feed
368  REAL, SAVE :: dp_lcl_feed
369!$OMP THREADPRIVATE (first,ok_new_feed,dp_lcl_feed)
370  DATA first/.TRUE./
371  DATA dp_lcl_feed/2./
372
373  IF (first) THEN
374!$OMP MASTER
375    ok_new_feed = ok_conserv_q
376    OPEN (98, FILE='cv3feed_param.data', STATUS='old', FORM='formatted', IOSTAT=iostat)
377    IF (iostat==0) THEN
378      READ (98, *, END=998) ok_new_feed
379998   CONTINUE
380      CLOSE (98)
381    END IF
382    PRINT *, ' ok_new_feed: ', ok_new_feed
383!$OMP END MASTER
384    CALL bcast(ok_new_feed)
385    first = .FALSE.   
386  END IF
387!jyg>
388! -------------------------------------------------------------------
389! --- Origin level of ascending parcels for convect3:
390! -------------------------------------------------------------------
391
392  DO i = 1, len
393    nk(i) = minorig
394    gznk(i) = gz(i, nk(i))
395  END DO
396
397! -------------------------------------------------------------------
398! --- Adjust feeding layer thickness so that lifting up to the top of
399! --- the feeding layer does not induce condensation (i.e. so that
400! --- plcl < p2feed).
401! --- Method : iterative secant method.
402! -------------------------------------------------------------------
403
404! 1- First bracketing of the solution : ph(nk+1), p2feed
405
406! 1.a- LCL associated with p2feed
407  DO i = 1, len
408    pup(i) = p2feed(i)
409  END DO
410  IF (fl_cor_ebil >=2 ) THEN
411    CALL cv3_estatmix(len, nd, iflag, p1feed, pup, p, ph, &
412                     t, q, u, v, h, gz, wght, &
413                     wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclup)
414  ELSE
415    CALL cv3_enthalpmix(len, nd, iflag, p1feed, pup, p, ph, &
416                       t, q, u, v, wght, &
417                       wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclup)
418  ENDIF  ! (fl_cor_ebil >=2 )
419! 1.b- LCL associated with ph(nk+1)
420  DO i = 1, len
421    plo(i) = ph(i, nk(i)+1)
422  END DO
423  IF (fl_cor_ebil >=2 ) THEN
424    CALL cv3_estatmix(len, nd, iflag, p1feed, plo, p, ph, &
425                     t, q, u, v, h, gz, wght, &
426                     wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plcllo)
427  ELSE
428    CALL cv3_enthalpmix(len, nd, iflag, p1feed, plo, p, ph, &
429                       t, q, u, v, wght, &
430                       wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plcllo)
431  ENDIF  ! (fl_cor_ebil >=2 )
432! 2- Iterations
433  niter = 5
434  DO iter = 1, niter
435    DO i = 1, len
436      plcllo(i) = min(plo(i), plcllo(i))
437      plclup(i) = max(pup(i), plclup(i))
438      nocond(i) = plclup(i) <= pup(i)
439    END DO
440    DO i = 1, len
441      IF (nocond(i)) THEN
442        pfeed(i) = pup(i)
443      ELSE
444!JYG20140217<
445        IF (ok_new_feed) THEN
446          pfeed(i) = (pup(i)*(plo(i)-plcllo(i)-dp_lcl_feed)+  &
447                      plo(i)*(plclup(i)-pup(i)+dp_lcl_feed))/ &
448                     (plo(i)-plcllo(i)+plclup(i)-pup(i))
449        ELSE
450          pfeed(i) = (pup(i)*(plo(i)-plcllo(i))+  &
451                      plo(i)*(plclup(i)-pup(i)))/ &
452                     (plo(i)-plcllo(i)+plclup(i)-pup(i))
453        END IF
454!JYG>
455      END IF
456    END DO
457!jyg20140217<
458! For the last iteration, make sure that the top of the feeding layer
459! and LCL are not in the same layer:
460    IF (ok_new_feed) THEN
461      IF (iter==niter) THEN
462        DO i = 1,len                         !jyg
463          pfeedmin(i) = ph(i,minorig+1)      !jyg
464        ENDDO                                !jyg
465        DO k = minorig+1, nl                 !jyg
466!!        DO k = minorig, nl                 !jyg
467          DO i = 1, len
468            IF (ph(i,k)>=plclfeed(i)) pfeedmin(i) = ph(i, k)
469          END DO
470        END DO
471        DO i = 1, len
472          pfeed(i) = max(pfeedmin(i), pfeed(i))
473        END DO
474      END IF
475    END IF
476!jyg>
477
478    IF (fl_cor_ebil >=2 ) THEN
479      CALL cv3_estatmix(len, nd, iflag, p1feed, pfeed, p, ph, &
480                       t, q, u, v, h, gz, wght, &
481                       wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclfeed)
482    ELSE
483      CALL cv3_enthalpmix(len, nd, iflag, p1feed, pfeed, p, ph, &
484                         t, q, u, v, wght, &
485                         wghti, nk, tnk, thnk, qnk, qsnk, unk, vnk, plclfeed)
486    ENDIF  ! (fl_cor_ebil >=2 )
487!jyg20140217<
488    IF (ok_new_feed) THEN
489      DO i = 1, len
490        posit(i) = (sign(1.,plclfeed(i)-pfeed(i)+dp_lcl_feed)+1.)*0.5
491        IF (plclfeed(i)-pfeed(i)+dp_lcl_feed==0.) posit(i) = 1.
492      END DO
493    ELSE
494      DO i = 1, len
495        posit(i) = (sign(1.,plclfeed(i)-pfeed(i))+1.)*0.5
496        IF (plclfeed(i)==pfeed(i)) posit(i) = 1.
497      END DO
498    END IF
499!jyg>
500    DO i = 1, len
501! - posit = 1 when lcl is below top of feeding layer (plclfeed>pfeed)
502! -               => pup=pfeed
503! - posit = 0 when lcl is above top of feeding layer (plclfeed<pfeed)
504! -               => plo=pfeed
505      pup(i) = posit(i)*pfeed(i) + (1.-posit(i))*pup(i)
506      plo(i) = (1.-posit(i))*pfeed(i) + posit(i)*plo(i)
507      plclup(i) = posit(i)*plclfeed(i) + (1.-posit(i))*plclup(i)
508      plcllo(i) = (1.-posit(i))*plclfeed(i) + posit(i)*plcllo(i)
509    END DO
510  END DO !  iter
511
512  DO i = 1, len
513    p2feed(i) = pfeed(i)
514    plcl(i) = plclfeed(i)
515  END DO
516
517  DO i = 1, len
518    cpnk(i) = cpd*(1.0-qnk(i)) + cpv*qnk(i)
519    hnk(i) = gz(i, 1) + cpnk(i)*tnk(i)
520  END DO
521
522! -------------------------------------------------------------------
523! --- Check whether parcel level temperature and specific humidity
524! --- are reasonable
525! -------------------------------------------------------------------
526  IF (cv_flag_feed == 1) THEN
527    DO i = 1, len
528      IF (((tnk(i)<250.0)                       .OR.  &
529           (qnk(i)<=0.0))                       .AND. &
530          (iflag(i)==0)) iflag(i) = 7
531    END DO
532  ELSEIF (cv_flag_feed >= 2) THEN
533! --- and demand that LCL be high enough
534    DO i = 1, len
535      IF (((tnk(i)<250.0)                       .OR.  &
536           (qnk(i)<=0.0)                        .OR.  &
537           (plcl(i)>min(0.99*ph(i,1),ph(i,3)))) .AND. &
538          (iflag(i)==0)) iflag(i) = 7
539    END DO
540  ENDIF
541  IF (prt_level >= 10) THEN
542    print *,'cv3_feed : iflag(1), pfeed(1), plcl(1), wghti(1,k) ', &
543                        iflag(1), pfeed(1), plcl(1), (wghti(1,k),k=1,10)
544  ENDIF
545
546! -------------------------------------------------------------------
547! --- Calculate first level above lcl (=icb)
548! -------------------------------------------------------------------
549
550!@      do 270 i=1,len
551!@       icb(i)=nlm
552!@ 270  continue
553!@c
554!@      do 290 k=minorig,nl
555!@        do 280 i=1,len
556!@          if((k.ge.(nk(i)+1)).AND.(p(i,k).lt.plcl(i)))
557!@     &    icb(i)=min(icb(i),k)
558!@ 280    continue
559!@ 290  continue
560!@c
561!@      do 300 i=1,len
562!@        if((icb(i).ge.nlm).AND.(iflag(i).EQ.0))iflag(i)=9
563!@ 300  continue
564
565  DO i = 1, len
566    icb(i) = nlm
567  END DO
568
569! la modification consiste a comparer plcl a ph et non a p:
570! icb est defini par :  ph(icb)<plcl<ph(icb-1)
571!@      do 290 k=minorig,nl
572  DO k = 3, nl - 1 ! modif pour que icb soit sup/egal a 2
573    DO i = 1, len
574      IF (ph(i,k)<plcl(i)) icb(i) = min(icb(i), k)
575    END DO
576  END DO
577
578
579! PRINT*,'icb dans cv3_feed '
580! WRITE(*,'(64i2)') icb(2:len-1)
581! CALL dump2d(64,43,'plcl dans cv3_feed ',plcl(2:len-1))
582
583  DO i = 1, len
584!@        if((icb(i).ge.nlm).AND.(iflag(i).EQ.0))iflag(i)=9
585    IF ((icb(i)==nlm) .AND. (iflag(i)==0)) iflag(i) = 9
586  END DO
587
588  DO i = 1, len
589    icb(i) = icb(i) - 1 ! icb sup ou egal a 2
590  END DO
591
592! Compute icbmax.
593
594  icbmax = 2
595  DO i = 1, len
596!!        icbmax=max(icbmax,icb(i))
597    IF (iflag(i)<7) icbmax = max(icbmax, icb(i))     ! sb Jun7th02
598  END DO
599
600
601END SUBROUTINE cv3_feed
602
603SUBROUTINE cv3_undilute1(len, nd, t, qs, gz, plcl, p, icb, tnk, qnk, gznk, &
604                         tp, tvp, clw, icbs)
605  IMPLICIT NONE
606
607! ----------------------------------------------------------------
608! Equivalent de TLIFT entre NK et ICB+1 inclus
609
610! Differences with convect4:
611!    - specify plcl in input
612!    - icbs is the first level above LCL (may differ from icb)
613!    - in the iterations, used x(icbs) instead x(icb)
614!    - many minor differences in the iterations
615!    - tvp is computed in only one time
616!    - icbs: first level above Plcl (IMIN de TLIFT) in output
617!    - if icbs=icb, compute also tp(icb+1),tvp(icb+1) & clw(icb+1)
618! ----------------------------------------------------------------
619
620  include "cvthermo.h"
621  include "cv3param.h"
622
623! inputs:
624  INTEGER, INTENT (IN)                              :: len, nd
625  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (IN)             :: icb
626  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)            :: t, qs, gz
627  REAL, DIMENSION (len), INTENT (IN)                :: tnk, qnk, gznk
628  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)            :: p
629  REAL, DIMENSION (len), INTENT (IN)                :: plcl              ! convect3
630
631! outputs:
632  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (OUT)            :: icbs
633  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (OUT)           :: tp, tvp, clw
634
635! local variables:
636  INTEGER i, k
637  INTEGER icb1(len), icbsmax2                                            ! convect3
638  REAL tg, qg, alv, s, ahg, tc, denom, es, rg
639  REAL ah0(len), cpp(len)
640  REAL ticb(len), gzicb(len)
641  REAL qsicb(len)                                                        ! convect3
642  REAL cpinv(len)                                                        ! convect3
643
644! -------------------------------------------------------------------
645! --- Calculates the lifted parcel virtual temperature at nk,
646! --- the actual temperature, and the adiabatic
647! --- liquid water content. The procedure is to solve the equation.
648!     cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
649! -------------------------------------------------------------------
650
651
652! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
653
654  DO i = 1, len
655    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i) + qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
656    cpp(i) = cpd*(1.-qnk(i)) + qnk(i)*cpv
657    cpinv(i) = 1./cpp(i)
658  END DO
659
660! ***   Calculate lifted parcel quantities below cloud base   ***
661
662  DO i = 1, len                                           !convect3
663    icb1(i) = min(max(icb(i), 2), nl)
664! if icb is below LCL, start loop at ICB+1:
665! (icbs est le premier niveau au-dessus du LCL)
666    icbs(i) = icb1(i)                                     !convect3
667    IF (plcl(i)<p(i,icb1(i))) THEN
668      icbs(i) = min(icbs(i)+1, nl)                        !convect3
669    END IF
670  END DO                                                  !convect3
671
672  DO i = 1, len !convect3
673    ticb(i) = t(i, icbs(i))                               !convect3
674    gzicb(i) = gz(i, icbs(i))                             !convect3
675    qsicb(i) = qs(i, icbs(i))                             !convect3
676  END DO !convect3
677
678
679! Re-compute icbsmax (icbsmax2):                          !convect3
680!                                                         !convect3
681  icbsmax2 = 2                                            !convect3
682  DO i = 1, len                                           !convect3
683    icbsmax2 = max(icbsmax2, icbs(i))                     !convect3
684  END DO                                                  !convect3
685
686! initialization outputs:
687
688  DO k = 1, icbsmax2                                      ! convect3
689    DO i = 1, len                                         ! convect3
690      tp(i, k) = 0.0                                      ! convect3
691      tvp(i, k) = 0.0                                     ! convect3
692      clw(i, k) = 0.0                                     ! convect3
693    END DO                                                ! convect3
694  END DO                                                  ! convect3
695
696! tp and tvp below cloud base:
697
698  DO k = minorig, icbsmax2 - 1
699    DO i = 1, len
700      tp(i, k) = tnk(i) - (gz(i,k)-gznk(i))*cpinv(i)
701      tvp(i, k) = tp(i, k)*(1.+qnk(i)/eps-qnk(i))        !whole thing (convect3)
702    END DO
703  END DO
704
705! ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
706
707  DO i = 1, len
708    tg = ticb(i)
709! ori         qg=qs(i,icb(i))
710    qg = qsicb(i) ! convect3
711! debug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
712    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
713
714! First iteration.
715
716! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
717    s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + &                   ! convect3
718        alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))                  ! convect3
719    s = 1./s
720! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
721    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i) ! convect3
722    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
723! ori          tg=max(tg,35.0)
724! debug          tc=tg-t0
725    tc = tg - 273.15
726    denom = 243.5 + tc
727    denom = max(denom, 1.0) ! convect3
728! ori          IF(tc.ge.0.0)THEN
729    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
730! ori          else
731! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
732! ori          endif
733! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
734    qg = eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
735
736! Second iteration.
737
738
739! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
740! ori          s=1./s
741! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
742    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i) ! convect3
743    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
744! ori          tg=max(tg,35.0)
745! debug          tc=tg-t0
746    tc = tg - 273.15
747    denom = 243.5 + tc
748    denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
749! ori          IF(tc.ge.0.0)THEN
750    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
751! ori          else
752! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
753! ori          end if
754! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
755    qg = eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
756
757    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
758
759! ori c approximation here:
760! ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
761! ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
762
763! convect3: no approximation:
764    tp(i, icbs(i)) = (ah0(i)-gz(i,icbs(i))-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
765
766! ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
767! ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
768    clw(i, icbs(i)) = qnk(i) - qg
769    clw(i, icbs(i)) = max(0.0, clw(i,icbs(i)))
770
771    rg = qg/(1.-qnk(i))
772! ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
773! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
774    tvp(i, icbs(i)) = tp(i, icbs(i))*(1.+qg/eps-qnk(i))   !whole thing
775
776  END DO
777
778! ori      do 380 k=minorig,icbsmax2
779! ori       do 370 i=1,len
780! ori         tvp(i,k)=tvp(i,k)-tp(i,k)*qnk(i)
781! ori 370   continue
782! ori 380  continue
783
784
785! -- The following is only for convect3:
786
787! * icbs is the first level above the LCL:
788! if plcl<p(icb), then icbs=icb+1
789! if plcl>p(icb), then icbs=icb
790
791! * the routine above computes tvp from minorig to icbs (included).
792
793! * to compute buoybase (in cv3_trigger.F), both tvp(icb) and tvp(icb+1)
794! must be known. This is the case if icbs=icb+1, but not if icbs=icb.
795
796! * therefore, in the case icbs=icb, we compute tvp at level icb+1
797! (tvp at other levels will be computed in cv3_undilute2.F)
798
799
800  DO i = 1, len
801    ticb(i) = t(i, icb(i)+1)
802    gzicb(i) = gz(i, icb(i)+1)
803    qsicb(i) = qs(i, icb(i)+1)
804  END DO
805
806  DO i = 1, len
807    tg = ticb(i)
808    qg = qsicb(i) ! convect3
809! debug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
810    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
811
812! First iteration.
813
814! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
815    s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) &                         ! convect3
816      +alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))                       ! convect3
817    s = 1./s
818! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
819    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i)     ! convect3
820    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
821! ori          tg=max(tg,35.0)
822! debug          tc=tg-t0
823    tc = tg - 273.15
824    denom = 243.5 + tc
825    denom = max(denom, 1.0)                                   ! convect3
826! ori          IF(tc.ge.0.0)THEN
827    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
828! ori          else
829! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
830! ori          endif
831! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
832    qg = eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
833
834! Second iteration.
835
836
837! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
838! ori          s=1./s
839! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
840    ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gzicb(i)     ! convect3
841    tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
842! ori          tg=max(tg,35.0)
843! debug          tc=tg-t0
844    tc = tg - 273.15
845    denom = 243.5 + tc
846    denom = max(denom, 1.0)                                   ! convect3
847! ori          IF(tc.ge.0.0)THEN
848    es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
849! ori          else
850! ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
851! ori          end if
852! ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
853    qg = eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
854
855    alv = lv0 - clmcpv*(ticb(i)-273.15)
856
857! ori c approximation here:
858! ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
859! ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
860
861! convect3: no approximation:
862    tp(i, icb(i)+1) = (ah0(i)-gz(i,icb(i)+1)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
863
864! ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
865! ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
866    clw(i, icb(i)+1) = qnk(i) - qg
867    clw(i, icb(i)+1) = max(0.0, clw(i,icb(i)+1))
868
869    rg = qg/(1.-qnk(i))
870! ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
871! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
872    tvp(i, icb(i)+1) = tp(i, icb(i)+1)*(1.+qg/eps-qnk(i))     !whole thing
873
874  END DO
875
876
877END SUBROUTINE cv3_undilute1
878
879SUBROUTINE cv3_trigger(len, nd, icb, plcl, p, th, tv, tvp, thnk, &
880                       pbase, buoybase, iflag, sig, w0)
881  IMPLICIT NONE
882
883! -------------------------------------------------------------------
884! --- TRIGGERING
885
886! - computes the cloud base
887! - triggering (crude in this version)
888! - relaxation of sig and w0 when no convection
889
890! Caution1: if no convection, we set iflag=14
891! (it used to be 0 in convect3)
892
893! Caution2: at this stage, tvp (and thus buoy) are know up
894! through icb only!
895! -> the buoyancy below cloud base not (yet) set to the cloud base buoyancy
896! -------------------------------------------------------------------
897
898  include "cv3param.h"
899
900! input:
901  INTEGER len, nd
902  INTEGER icb(len)
903  REAL plcl(len), p(len, nd)
904  REAL th(len, nd), tv(len, nd), tvp(len, nd)
905  REAL thnk(len)
906
907! output:
908  REAL pbase(len), buoybase(len)
909
910! input AND output:
911  INTEGER iflag(len)
912  REAL sig(len, nd), w0(len, nd)
913
914! local variables:
915  INTEGER i, k
916  REAL tvpbase, tvbase, tdif, ath, ath1
917
918
919! ***   set cloud base buoyancy at (plcl+dpbase) level buoyancy
920
921  DO i = 1, len
922    pbase(i) = plcl(i) + dpbase
923    tvpbase = tvp(i, icb(i))  *(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))/(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1)) + &
924              tvp(i, icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))  /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
925    tvbase = tv(i, icb(i))  *(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))/(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1)) + &
926             tv(i, icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))  /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
927    buoybase(i) = tvpbase - tvbase
928  END DO
929
930
931! ***   make sure that column is dry adiabatic between the surface  ***
932! ***    and cloud base, and that lifted air is positively buoyant  ***
933! ***                         at cloud base                         ***
934! ***       if not, return to calling program after resetting       ***
935! ***                        sig(i) and w0(i)                       ***
936
937
938! oct3      do 200 i=1,len
939! oct3
940! oct3       tdif = buoybase(i)
941! oct3       ath1 = th(i,1)
942! oct3       ath  = th(i,icb(i)-1) - dttrig
943! oct3
944! oct3       if (tdif.lt.dtcrit .OR. ath.gt.ath1) THEN
945! oct3         do 60 k=1,nl
946! oct3            sig(i,k) = beta*sig(i,k) - 2.*alpha*tdif*tdif
947! oct3            sig(i,k) = AMAX1(sig(i,k),0.0)
948! oct3            w0(i,k)  = beta*w0(i,k)
949! oct3   60    continue
950! oct3         iflag(i)=4 ! pour version vectorisee
951! oct3c convect3         iflag(i)=0
952! oct3cccc         RETURN
953! oct3       endif
954! oct3
955! oct3200   continue
956
957! -- oct3: on reecrit la boucle 200 (pour la vectorisation)
958
959  DO k = 1, nl
960    DO i = 1, len
961
962      tdif = buoybase(i)
963      ath1 = thnk(i)
964      ath = th(i, icb(i)-1) - dttrig
965
966      IF (tdif<dtcrit .OR. ath>ath1) THEN
967        sig(i, k) = beta*sig(i, k) - 2.*alpha*tdif*tdif
968        sig(i, k) = amax1(sig(i,k), 0.0)
969        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
970        iflag(i) = 14 ! pour version vectorisee
971! convect3         iflag(i)=0
972      END IF
973
974    END DO
975  END DO
976
977! fin oct3 --
978
979
980END SUBROUTINE cv3_trigger
981
982SUBROUTINE cv3_compress(len, nloc, ncum, nd, ntra, &
983                        iflag1, nk1, icb1, icbs1, &
984                        plcl1, tnk1, qnk1, gznk1, pbase1, buoybase1, &
985                        t1, q1, qs1, u1, v1, gz1, th1, &
986                        tra1, &
987                        h1, lv1, cpn1, p1, ph1, tv1, tp1, tvp1, clw1, &
988                        sig1, w01, &
989                        iflag, nk, icb, icbs, &
990                        plcl, tnk, qnk, gznk, pbase, buoybase, &
991                        t, q, qs, u, v, gz, th, &
992                        tra, &
993                        h, lv, cpn, p, ph, tv, tp, tvp, clw, &
994                        sig, w0)
995  USE lmdz_print_control, ONLY: lunout
996  USE lmdz_abort_physic, ONLY: abort_physic
997  IMPLICIT NONE
998
999  include "cv3param.h"
1000
1001!inputs:
1002  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
1003  INTEGER iflag1(len), nk1(len), icb1(len), icbs1(len)
1004  REAL plcl1(len), tnk1(len), qnk1(len), gznk1(len)
1005  REAL pbase1(len), buoybase1(len)
1006  REAL t1(len, nd), q1(len, nd), qs1(len, nd), u1(len, nd), v1(len, nd)
1007  REAL gz1(len, nd), h1(len, nd), lv1(len, nd), cpn1(len, nd)
1008  REAL p1(len, nd), ph1(len, nd+1), tv1(len, nd), tp1(len, nd)
1009  REAL tvp1(len, nd), clw1(len, nd)
1010  REAL th1(len, nd)
1011  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
1012  REAL tra1(len, nd, ntra)
1013
1014!outputs:
1015! en fait, on a nloc=len pour l'instant (cf cv_driver)
1016  INTEGER iflag(nloc), nk(nloc), icb(nloc), icbs(nloc)
1017  REAL plcl(nloc), tnk(nloc), qnk(nloc), gznk(nloc)
1018  REAL pbase(nloc), buoybase(nloc)
1019  REAL t(nloc, nd), q(nloc, nd), qs(nloc, nd), u(nloc, nd), v(nloc, nd)
1020  REAL gz(nloc, nd), h(nloc, nd), lv(nloc, nd), cpn(nloc, nd)
1021  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1), tv(nloc, nd), tp(nloc, nd)
1022  REAL tvp(nloc, nd), clw(nloc, nd)
1023  REAL th(nloc, nd)
1024  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
1025  REAL tra(nloc, nd, ntra)
1026
1027!local variables:
1028  INTEGER i, k, nn, j
1029
1030  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_compress'
1031  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
1032
1033  DO k = 1, nl + 1
1034    nn = 0
1035    DO i = 1, len
1036      IF (iflag1(i)==0) THEN
1037        nn = nn + 1
1038        sig(nn, k) = sig1(i, k)
1039        w0(nn, k) = w01(i, k)
1040        t(nn, k) = t1(i, k)
1041        q(nn, k) = q1(i, k)
1042        qs(nn, k) = qs1(i, k)
1043        u(nn, k) = u1(i, k)
1044        v(nn, k) = v1(i, k)
1045        gz(nn, k) = gz1(i, k)
1046        h(nn, k) = h1(i, k)
1047        lv(nn, k) = lv1(i, k)
1048        cpn(nn, k) = cpn1(i, k)
1049        p(nn, k) = p1(i, k)
1050        ph(nn, k) = ph1(i, k)
1051        tv(nn, k) = tv1(i, k)
1052        tp(nn, k) = tp1(i, k)
1053        tvp(nn, k) = tvp1(i, k)
1054        clw(nn, k) = clw1(i, k)
1055        th(nn, k) = th1(i, k)
1056      END IF
1057    END DO
1058  END DO
1059
1060!AC!      do 121 j=1,ntra
1061!AC!ccccc      do 111 k=1,nl+1
1062!AC!      do 111 k=1,nd
1063!AC!       nn=0
1064!AC!      do 101 i=1,len
1065!AC!      IF(iflag1(i).EQ.0)THEN
1066!AC!       nn=nn+1
1067!AC!       tra(nn,k,j)=tra1(i,k,j)
1068!AC!      endif
1069!AC! 101  continue
1070!AC! 111  continue
1071!AC! 121  continue
1072
1073  IF (nn/=ncum) THEN
1074    WRITE (lunout, *) 'strange! nn not equal to ncum: ', nn, ncum
1075    abort_message = ''
1076    CALL abort_physic(modname, abort_message, 1)
1077  END IF
1078
1079  nn = 0
1080  DO i = 1, len
1081    IF (iflag1(i)==0) THEN
1082      nn = nn + 1
1083      pbase(nn) = pbase1(i)
1084      buoybase(nn) = buoybase1(i)
1085      plcl(nn) = plcl1(i)
1086      tnk(nn) = tnk1(i)
1087      qnk(nn) = qnk1(i)
1088      gznk(nn) = gznk1(i)
1089      nk(nn) = nk1(i)
1090      icb(nn) = icb1(i)
1091      icbs(nn) = icbs1(i)
1092      iflag(nn) = iflag1(i)
1093    END IF
1094  END DO
1095
1096
1097END SUBROUTINE cv3_compress
1098
1099SUBROUTINE icefrac(t, clw, qi, nl, len)
1100  IMPLICIT NONE
1101
1102
1103!JAM--------------------------------------------------------------------
1104! Calcul de la quantité d'eau sous forme de glace
1105! --------------------------------------------------------------------
1106  INTEGER nl, len
1107  REAL qi(len, nl)
1108  REAL t(len, nl), clw(len, nl)
1109  REAL fracg
1110  INTEGER k, i
1111
1112  DO k = 3, nl
1113    DO i = 1, len
1114      IF (t(i,k)>263.15) THEN
1115        qi(i, k) = 0.
1116      ELSE
1117        IF (t(i,k)<243.15) THEN
1118          qi(i, k) = clw(i, k)
1119        ELSE
1120          fracg = (263.15-t(i,k))/20
1121          qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
1122        END IF
1123      END IF
1124! PRINT*,t(i,k),qi(i,k),'temp,testglace'
1125    END DO
1126  END DO
1127
1128
1129
1130END SUBROUTINE icefrac
1131
1132SUBROUTINE cv3_undilute2(nloc, ncum, nd, iflag, icb, icbs, nk, &
1133                         tnk, qnk, gznk, hnk, t, q, qs, gz, &
1134                         p, ph, h, tv, lv, lf, pbase, buoybase, plcl, &
1135                         inb, tp, tvp, clw, hp, ep, sigp, buoy, &
1136                         frac_a, frac_s, qpreca, qta)
1137  USE lmdz_print_control, ONLY: prt_level
1138  IMPLICIT NONE
1139
1140! ---------------------------------------------------------------------
1141! Purpose:
1142! FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1143! &
1144! COMPUTE THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE
1145! FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1146! &
1147! FIND THE LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1148
1149! Main differences convect3/convect4:
1150!   - icbs (input) is the first level above LCL (may differ from icb)
1151!   - many minor differences in the iterations
1152!   - condensed water not removed from tvp in convect3
1153!   - vertical profile of buoyancy computed here (use of buoybase)
1154!   - the determination of inb is different
1155!   - no inb1, ONLY inb in output
1156! ---------------------------------------------------------------------
1157
1158  include "cvthermo.h"
1159  include "cv3param.h"
1160  include "conema3.h"
1161  include "cvflag.h"
1162  include "YOMCST2.h"
1163
1164!inputs:
1165  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, nloc
1166  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, icbs, nk
1167  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, q, qs, gz
1168  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
1169  REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
1170  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: tnk, qnk, gznk
1171  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: hnk
1172  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: lv, lf, tv, h
1173  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: pbase, buoybase, plcl
1174
1175!input/outputs:
1176  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: tp, tvp, clw   ! Input for k = 1, icb+1 (computed in cv3_undilute1)
1177                                                                       ! Output above
1178  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)          :: iflag
1179
1180!outputs:
1181  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)            :: inb
1182  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ep, sigp, hp
1183  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: buoy
1184  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: frac_a, frac_s
1185  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qpreca
1186  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qta
1187
1188!local variables:
1189  INTEGER i, j, k
1190  REAL smallestreal
1191  REAL tg, qg, dqgdT, ahg, alv, alf, s, tc, es, esi, denom, rg, tca, elacrit
1192  REAL                                               :: phinu2p
1193  REAL                                               :: qhthreshold
1194  REAL                                               :: als
1195  REAL                                               :: qsat_new, snew
1196  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: qi
1197  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: ha    ! moist static energy of adiabatic ascents
1198                                                              ! taking into account precip ejection
1199  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: hla   ! liquid water static energy of adiabatic ascents
1200                                                              ! taking into account precip ejection
1201  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: qcld  ! specific cloud water
1202  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: qhsat    ! specific humidity at saturation
1203  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: dqhsatdT ! dqhsat/dT
1204  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: frac  ! ice fraction function of envt temperature
1205  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: qps   ! specific solid precipitation
1206  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: qpl   ! specific liquid precipitation
1207  REAL, DIMENSION (nloc)                             :: ah0, cape, capem, byp
1208  LOGICAL, DIMENSION (nloc)                          :: lcape
1209  INTEGER, DIMENSION (nloc)                          :: iposit
1210  REAL                                               :: denomm1
1211  REAL                                               :: by, defrac, pden, tbis
1212  REAL                                               :: fracg
1213  REAL                                               :: deltap
1214  REAL, SAVE                                         :: Tx, Tm
1215  DATA Tx/263.15/, Tm/243.15/
1216!$OMP THREADPRIVATE(Tx, Tm)
1217  REAL                                               :: aa, bb, dd, ddelta, discr
1218  REAL                                               :: ff, fp
1219  REAL                                               :: coefx, coefm, Zx, Zm, Ux, U, Um
1220
1221  IF (prt_level >= 10) THEN
1222    print *,'cv3_undilute2.0. icvflag_Tpa, t(1,k), q(1,k), qs(1,k) ', &
1223                        icvflag_Tpa, (k, t(1,k), q(1,k), qs(1,k), k = 1,nl)
1224  ENDIF
1225  smallestreal=tiny(smallestreal)
1226
1227! =====================================================================
1228! --- SOME INITIALIZATIONS
1229! =====================================================================
1230
1231  DO k = 1, nl
1232    DO i = 1, ncum
1233      qi(i, k) = 0.
1234    END DO
1235  END DO
1236
1237
1238! =====================================================================
1239! --- FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1240! =====================================================================
1241
1242! ---       The procedure is to solve the equation.
1243!                cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
1244
1245! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
1246
1247
1248  DO i = 1, ncum
1249    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i)+ &
1250! debug          qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-t0))+gznk(i)
1251             qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
1252  END DO
1253
1254!  Ice fraction
1255
1256  IF (cvflag_ice) THEN
1257    DO k = minorig, nl
1258      DO i = 1, ncum
1259          frac(i, k) = (Tx - t(i,k))/(Tx - Tm)
1260          frac(i, k) = min(max(frac(i,k),0.0), 1.0)
1261      END DO
1262    END DO
1263! Below cloud base, set ice fraction to cloud base value
1264    DO k = 1, nl
1265      DO i = 1, ncum
1266        IF (k<icb(i)) THEN
1267          frac(i,k) = frac(i,icb(i))
1268        END IF
1269      END DO
1270    END DO
1271  ELSE
1272    DO k = 1, nl
1273      DO i = 1, ncum
1274          frac(i,k) = 0.
1275      END DO
1276    END DO
1277  ENDIF ! (cvflag_ice)
1278
1279
1280  DO k = minorig, nl
1281    DO i = 1,ncum
1282      ha(i,k) = ah0(i)
1283      hla(i,k) = hnk(i)
1284      qta(i,k) = qnk(i)
1285      qpreca(i,k) = 0.
1286      frac_a(i,k) = 0.
1287      frac_s(i,k) = frac(i,k)
1288      qpl(i,k) = 0.
1289      qps(i,k) = 0.
1290      qhsat(i,k) = qs(i,k)
1291      qcld(i,k) = max(qta(i,k)-qhsat(i,k),0.)
1292      IF (k <= icb(i)+1) THEN
1293        qhsat(i,k) = qnk(i)-clw(i,k)
1294        qcld(i,k) = clw(i,k)
1295      ENDIF
1296    ENDDO
1297  ENDDO
1298
1299!jyg<
1300! =====================================================================
1301! --- SET THE THE FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1302! =====================================================================
1303  DO k = 1, nl
1304    DO i = 1, ncum
1305      ep(i, k) = 0.0
1306      sigp(i, k) = spfac
1307    END DO
1308  END DO
1309!>jyg
1310
1311! ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
1312
1313!----------------------------------------------------------------------------
1314
1315  IF (icvflag_Tpa == 2) THEN
1316
1317!----------------------------------------------------------------------------
1318
1319    DO k = minorig + 1, nl
1320      DO i = 1,ncum
1321        tp(i,k) = t(i,k)
1322      ENDDO
1323!!      alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1324!!      alf = lf0 + clmci*(t(i,k)-273.15)
1325!!      als = alf + alv
1326      DO j = 1,4
1327        DO i = 1, ncum
1328! ori       IF(k.ge.(icb(i)+1))THEN
1329          IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1330            tg = tp(i, k)
1331            IF (tg > Tx) THEN
1332              es = 6.112*exp(17.67*(tg - 273.15)/(tg + 243.5 - 273.15))
1333              qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1334            ELSE
1335              esi = exp(23.33086-(6111.72784/tg)+0.15215*log(tg))
1336              qg = eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1337            ENDIF
1338! Ice fraction
1339            ff = 0.
1340            fp = 1./(Tx - Tm)
1341            IF (tg < Tx) THEN
1342              IF (tg > Tm) THEN
1343                ff = (Tx - tg)*fp
1344              ELSE
1345                ff = 1.
1346              ENDIF ! (tg > Tm)
1347            ENDIF ! (tg < Tx)
1348! Intermediate variables
1349            aa = cpd + (cl-cpd)*qnk(i) + lv(i,k)*lv(i,k)*qg/(rrv*tg*tg)
1350            ahg = (cpd + (cl-cpd)*qnk(i))*tg + lv(i,k)*qg - &
1351                  lf(i,k)*ff*(qnk(i) - qg) + gz(i,k)
1352            dd = lf(i,k)*lv(i,k)*qg/(rrv*tg*tg)
1353            ddelta = lf(i,k)*(qnk(i) - qg)
1354            bb = aa + ddelta*fp + dd*fp*(Tx-tg)
1355! Compute Zx and Zm
1356            coefx = aa
1357            coefm = aa + dd
1358            IF (tg > Tx) THEN
1359              Zx = ahg            + coefx*(Tx - tg)
1360              Zm = ahg - ddelta   + coefm*(Tm - tg)
1361            ELSE
1362              IF (tg > Tm) THEN
1363                Zx = ahg          + (coefx +fp*ddelta)*(Tx - Tg)
1364                Zm = ahg          + (coefm +fp*ddelta)*(Tm - Tg)
1365              ELSE
1366                Zx = ahg + ddelta + coefx*(Tx - tg)
1367                Zm = ahg          + coefm*(Tm - tg)
1368              ENDIF ! (tg .gt. Tm)
1369            ENDIF ! (tg .gt. Tx)
1370! Compute the masks Um, U, Ux
1371            Um = (sign(1., Zm-ah0(i))+1.)/2.
1372            Ux = (sign(1., ah0(i)-Zx)+1.)/2.
1373            U = (1. - Um)*(1. - Ux)
1374! Compute the updated parcell temperature Tp : 3 cases depending on tg value
1375            IF (tg > Tx) THEN
1376              discr = bb*bb - 4*dd*fp*(ah0(i) - ahg + ddelta*fp*(Tx-tg))
1377              Tp(i,k) = tg + &
1378                  Um*  (ah0(i) - ahg + ddelta)           /(aa + dd) + &
1379                  U *2*(ah0(i) - ahg + ddelta*fp*(Tx-tg))/(bb + sqrt(discr)) + &
1380                  Ux*  (ah0(i) - ahg)                    /aa
1381            ELSEIF (tg > Tm) THEN
1382              discr = bb*bb - 4*dd*fp*(ah0(i) - ahg)
1383              Tp(i,k) = tg + &
1384                  Um*  (ah0(i) - ahg + ddelta*fp*(tg-Tm))/(aa + dd) + &
1385                  U *2*(ah0(i) - ahg)                    /(bb + sqrt(discr)) + &
1386                  Ux*  (ah0(i) - ahg + ddelta*fp*(tg-Tx))/aa
1387            ELSE
1388              discr = bb*bb - 4*dd*fp*(ah0(i) - ahg + ddelta*fp*(Tm-tg))
1389              Tp(i,k) = tg + &
1390                  Um*  (ah0(i) - ahg)                    /(aa + dd) + &
1391                  U *2*(ah0(i) - ahg + ddelta*fp*(Tm-tg))/(bb + sqrt(discr)) + &
1392                  Ux*  (ah0(i) - ahg - ddelta)           /aa
1393            ENDIF ! (tg .gt. Tx)
1394
1395!!     print *,' j, k, Um, U, Ux, aa, bb, discr, dd, ddelta ', j, k, Um, U, Ux, aa, bb, discr, dd, ddelta
1396!!     print *,' j, k, ah0(i), ahg, tg, qg, tp(i,k), ff ', j, k, ah0(i), ahg, tg, qg, tp(i,k), ff
1397          END IF ! (k>=(icbs(i)+1))
1398        END DO ! i = 1, ncum
1399      END DO ! j = 1,4
1400      DO i = 1, ncum
1401        IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1402          tg = tp(i, k)
1403          IF (tg > Tx) THEN
1404            es = 6.112*exp(17.67*(tg - 273.15)/(tg + 243.5 - 273.15))
1405            qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1406          ELSE
1407            esi = exp(23.33086-(6111.72784/tg)+0.15215*log(tg))
1408            qg = eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1409          ENDIF
1410          clw(i, k) = qnk(i) - qg
1411          clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1412          tvp(i, k) = max(0., tp(i,k)*(1.+qg/eps-qnk(i)))
1413! PRINT*,tvp(i,k),'tvp'
1414          IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1415            tp(i, k) = tv(i, k)
1416            tvp(i, k) = tv(i, k)
1417          END IF ! (clw(i,k)<1.E-11)
1418        END IF ! (k>=(icbs(i)+1))
1419      END DO ! i = 1, ncum
1420    END DO ! k = minorig + 1, nl
1421!----------------------------------------------------------------------------
1422
1423  ELSE IF (icvflag_Tpa == 1) THEN  ! (icvflag_Tpa == 2)
1424
1425!----------------------------------------------------------------------------
1426
1427    DO k = minorig + 1, nl
1428      DO i = 1,ncum
1429        tp(i,k) = t(i,k)
1430      ENDDO
1431!!      alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1432!!      alf = lf0 + clmci*(t(i,k)-273.15)
1433!!      als = alf + alv
1434      DO j = 1,4
1435        DO i = 1, ncum
1436! ori       IF(k.ge.(icb(i)+1))THEN
1437          IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1438            tg = tp(i, k)
1439            IF (tg > Tx .OR. .NOT.cvflag_ice) THEN
1440              es = 6.112*exp(17.67*(tg - 273.15)/(tg + 243.5 - 273.15))
1441              qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1442              dqgdT = lv(i,k)*qg/(rrv*tg*tg)
1443            ELSE
1444              esi = exp(23.33086-(6111.72784/tg)+0.15215*log(tg))
1445              qg = eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1446              dqgdT = (lv(i,k)+lf(i,k))*qg/(rrv*tg*tg)
1447            ENDIF
1448            IF (qsat_depends_on_qt) THEN
1449              dqgdT = dqgdT*(1.-qta(i,k-1))/(1.-qg)**2
1450              qg = qg*(1.-qta(i,k-1))/(1.-qg)           
1451            ENDIF
1452            ahg = (cpd + (cl-cpd)*qta(i,k-1))*tg + lv(i,k)*qg - &
1453                  lf(i,k)*frac(i,k)*(qta(i,k-1) - qg) + gz(i,k)
1454            Tp(i,k) = tg + (ah0(i) - ahg)/ &
1455                    (cpd + (cl-cpd)*qta(i,k-1) + (lv(i,k)+frac(i,k)*lf(i,k))*dqgdT)
1456!!   print *,'undilute2 iterations k, Tp(i,k), ah0(i), ahg ', &
1457!!                                 k, Tp(i,k), ah0(i), ahg
1458          END IF ! (k>=(icbs(i)+1))
1459        END DO ! i = 1, ncum
1460      END DO ! j = 1,4
1461      DO i = 1, ncum
1462        IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1463          tg = tp(i, k)
1464          IF (tg > Tx .OR. .NOT.cvflag_ice) THEN
1465            es = 6.112*exp(17.67*(tg - 273.15)/(tg + 243.5 - 273.15))
1466            qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1467          ELSE
1468            esi = exp(23.33086-(6111.72784/tg)+0.15215*log(tg))
1469            qg = eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1470          ENDIF
1471          IF (qsat_depends_on_qt) THEN
1472            qg = qg*(1.-qta(i,k-1))/(1.-qg)           
1473          ENDIF
1474          qhsat(i,k) = qg
1475        END IF ! (k>=(icbs(i)+1))
1476      END DO ! i = 1, ncum
1477      DO i = 1, ncum
1478        IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1479          clw(i, k) = qta(i,k-1) - qhsat(i,k)
1480          clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1481          tvp(i, k) = max(0., tp(i,k)*(1.+qhsat(i,k)/eps-qta(i,k-1)))
1482! PRINT*,tvp(i,k),'tvp'
1483          IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1484            tp(i, k) = tv(i, k)
1485            tvp(i, k) = tv(i, k)
1486          END IF ! (clw(i,k)<1.E-11)
1487        END IF ! (k>=(icbs(i)+1))
1488      END DO ! i = 1, ncum
1489
1490      IF (cvflag_prec_eject) THEN
1491        DO i = 1, ncum
1492          IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1493!  Specific precipitation (liquid and solid) and ice content
1494!  before ejection of precipitation                                                     !!jygprl
1495            elacrit = elcrit*min(max(1.-(tp(i,k)-T0)/Tlcrit, 0.), 1.)                   !!jygprl
1496!!!!            qcld(i,k) = min(clw(i,k), elacrit)                                          !!jygprl
1497            qhthreshold = elacrit*(1.-qta(i,k-1))/(1.-elacrit)
1498            qcld(i,k) = min(clw(i,k), qhthreshold)             !!jygprl
1499!!!!            phinu2p = max(qhsat(i,k-1) + qcld(i,k-1) - (qhsat(i,k) + qcld(i,k)),0.)   !!jygprl
1500            phinu2p = max(clw(i,k) - max(qta(i,k-1) - qhsat(i,k-1), qhthreshold), 0.)
1501            qpl(i,k) = qpl(i,k-1) + (1.-frac(i,k))*phinu2p                            !!jygprl
1502            qps(i,k) = qps(i,k-1) + frac(i,k)     *phinu2p                            !!jygprl
1503            qi(i,k) = (1.-ejectliq)*clw(i,k)*frac(i,k) + &                            !!jygprl
1504                     ejectliq*(qps(i,k-1) + frac(i,k)*(phinu2p+qcld(i,k)))            !!jygprl
1505!!
1506!  =====================================================================================
1507!  Ejection of precipitation from adiabatic ascents if requested (cvflag_prec_eject=True):
1508!  Compute the steps of total water (qta), of moist static energy (ha), of specific
1509!  precipitation (qpl and qps) and of specific cloud water (qcld) associated with precipitation
1510!   ejection.
1511!  =====================================================================================
1512
1513!   Verif
1514            qpreca(i,k) = ejectliq*qpl(i,k) + ejectice*qps(i,k)                                   !!jygprl
1515            frac_a(i,k) = ejectice*qps(i,k)/max(qpreca(i,k),smallestreal)                         !!jygprl
1516            frac_s(i,k) = (1.-ejectliq)*frac(i,k) + &                                             !!jygprl
1517               ejectliq*(1. - (qpl(i,k)+(1.-frac(i,k))*qcld(i,k))/max(clw(i,k),smallestreal))     !!jygprl
1518
1519            denomm1 = 1./(1. - qpreca(i,k))
1520
1521            qta(i,k) = qta(i,k-1) - &
1522                      qpreca(i,k)*(1.-qta(i,k-1))*denomm1
1523            ha(i,k)  = ha(i,k-1) + &
1524                      ( qpreca(i,k)*(-(1.-qta(i,k-1))*(cl-cpd)*tp(i,k) + &
1525                                  lv(i,k)*qhsat(i,k) - lf(i,k)*(frac_s(i,k)*qcld(i,k)+qps(i,k))) + &
1526                        lf(i,k)*ejectice*qps(i,k))*denomm1
1527            hla(i,k) = hla(i,k-1) + &
1528                      ( qpreca(i,k)*(-(1.-qta(i,k-1))*(cpv-cpd)*tp(i,k) - &
1529                                  lv(i,k)*((1.-frac_s(i,k))*qcld(i,k)+qpl(i,k)) - &
1530                                  (lv(i,k)+lf(i,k))*(frac_s(i,k)*qcld(i,k)+qps(i,k))) + &
1531                        lv(i,k)*ejectliq*qpl(i,k) + (lv(i,k)+lf(i,k))*ejectice*qps(i,k))*denomm1
1532            qpl(i,k) = qpl(i,k)*(1.-ejectliq)*denomm1
1533            qps(i,k) = qps(i,k)*(1.-ejectice)*denomm1
1534            qcld(i,k) = qcld(i,k)*denomm1
1535            qhsat(i,k) = qhsat(i,k)*(1.-qta(i,k))/(1.-qta(i,k-1))
1536         END IF ! (k>=(icbs(i)+1))
1537        END DO ! i = 1, ncum
1538      ENDIF  ! (cvflag_prec_eject)
1539
1540    END DO ! k = minorig + 1, nl
1541
1542!----------------------------------------------------------------------------
1543
1544  ELSE IF (icvflag_Tpa == 0) THEN! (icvflag_Tpa == 2) ELSE IF(icvflag_Tpa == 1)
1545
1546!----------------------------------------------------------------------------
1547
1548  DO k = minorig + 1, nl
1549    DO i = 1, ncum
1550! ori       IF(k.ge.(icb(i)+1))THEN
1551      IF (k>=(icbs(i)+1)) THEN                                ! convect3
1552        tg = t(i, k)
1553        qg = qs(i, k)
1554! debug       alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
1555        alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1556
1557! First iteration.
1558
1559! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
1560        s = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + &                   ! convect3
1561            alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))                    ! convect3
1562        s = 1./s
1563! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
1564        ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gz(i, k) ! convect3
1565        tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
1566! ori          tg=max(tg,35.0)
1567! debug        tc=tg-t0
1568        tc = tg - 273.15
1569        denom = 243.5 + tc
1570        denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
1571! ori          IF(tc.ge.0.0)THEN
1572        es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
1573! ori          else
1574! ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
1575! ori          endif
1576        qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1577
1578! Second iteration.
1579
1580! ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
1581! ori          s=1./s
1582! ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
1583        ahg = cpd*tg + (cl-cpd)*qnk(i)*tg + alv*qg + gz(i, k) ! convect3
1584        tg = tg + s*(ah0(i)-ahg)
1585! ori          tg=max(tg,35.0)
1586! debug        tc=tg-t0
1587        tc = tg - 273.15
1588        denom = 243.5 + tc
1589        denom = max(denom, 1.0)                               ! convect3
1590! ori          IF(tc.ge.0.0)THEN
1591        es = 6.112*exp(17.67*tc/denom)
1592! ori          else
1593! ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
1594! ori          endif
1595        qg = eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
1596
1597! debug        alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
1598        alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1599! PRINT*,'cpd dans convect2 ',cpd
1600! PRINT*,'tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd'
1601! PRINT*,tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd
1602
1603! ori c approximation here:
1604! ori        tp(i,k)=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)-gz(i,k)-alv*qg)/cpd
1605
1606! convect3: no approximation:
1607        IF (cvflag_ice) THEN
1608          tp(i, k) = max(0., (ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i)))
1609        ELSE
1610          tp(i, k) = (ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
1611        END IF
1612
1613        clw(i, k) = qnk(i) - qg
1614        clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1615        rg = qg/(1.-qnk(i))
1616! ori               tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+rg*epsi)
1617! convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg):
1618        tvp(i, k) = tp(i, k)*(1.+qg/eps-qnk(i)) ! whole thing
1619        IF (cvflag_ice) THEN
1620          IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1621            tp(i, k) = tv(i, k)
1622            tvp(i, k) = tv(i, k)
1623          END IF
1624        END IF
1625!jyg<
1626!!      END IF  ! Endif moved to the end of the loop
1627!>jyg
1628
1629      IF (cvflag_ice) THEN
1630!CR:attention boucle en klon dans Icefrac
1631! Call Icefrac(t,clw,qi,nl,nloc)
1632        IF (t(i,k)>263.15) THEN
1633          qi(i, k) = 0.
1634        ELSE
1635          IF (t(i,k)<243.15) THEN
1636            qi(i, k) = clw(i, k)
1637          ELSE
1638            fracg = (263.15-t(i,k))/20
1639            qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
1640          END IF
1641        END IF
1642!CR: fin test
1643        IF (t(i,k)<263.15) THEN
1644!CR: on commente les calculs d'Arnaud car division par zero
1645! nouveau calcul propose par JYG
1646!       alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1647!       alf=lf0-clmci*(t(i,k)-273.15)
1648!       tg=tp(i,k)
1649!       tc=tp(i,k)-273.15
1650!       denom=243.5+tc
1651!       do j=1,3
1652! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
1653! il faudra que esi vienne en argument de la convection
1654! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
1655!        tbis=t(i,k)+(tp(i,k)-tg)
1656!        esi=exp(23.33086-(6111.72784/tbis) + &
1657!                       0.15215*log(tbis))
1658!        qsat_new=eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1659!        snew=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)+alv*alv*qsat_new/ &
1660!                                       (rrv*tbis*tbis)
1661!        snew=1./snew
1662!        PRINT*,esi,qsat_new,snew,'esi,qsat,snew'
1663!        tp(i,k)=tg+(alf*qi(i,k)+alv*qg*(1.-(esi/es)))*snew
1664!        PRINT*,k,tp(i,k),qnk(i),'avec glace'
1665!        PRINT*,'tpNAN',tg,alf,qi(i,k),alv,qg,esi,es,snew
1666!       enddo
1667
1668          alv = lv0 - clmcpv*(t(i,k)-273.15)
1669          alf = lf0 + clmci*(t(i,k)-273.15)
1670          als = alf + alv
1671          tg = tp(i, k)
1672          tp(i, k) = t(i, k)
1673          DO j = 1, 3
1674            esi = exp(23.33086-(6111.72784/tp(i,k))+0.15215*log(tp(i,k)))
1675            qsat_new = eps*esi/(p(i,k)-esi*(1.-eps))
1676            snew = cpd*(1.-qnk(i)) + cl*qnk(i) + alv*als*qsat_new/ &
1677                                                 (rrv*tp(i,k)*tp(i,k))
1678            snew = 1./snew
1679! c             PRINT*,esi,qsat_new,snew,'esi,qsat,snew'
1680            tp(i, k) = tp(i, k) + &
1681                       ((cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*(tg-tp(i,k)) + &
1682                        alv*(qg-qsat_new)+alf*qi(i,k))*snew
1683! PRINT*,k,tp(i,k),qsat_new,qnk(i),qi(i,k), &
1684!              'k,tp,q,qt,qi avec glace'
1685          END DO
1686
1687!CR:reprise du code AJ
1688          clw(i, k) = qnk(i) - qsat_new
1689          clw(i, k) = max(0.0, clw(i,k))
1690          tvp(i, k) = max(0., tp(i,k)*(1.+qsat_new/eps-qnk(i)))
1691! PRINT*,tvp(i,k),'tvp'
1692        END IF
1693        IF (clw(i,k)<1.E-11) THEN
1694          tp(i, k) = tv(i, k)
1695          tvp(i, k) = tv(i, k)
1696        END IF
1697      END IF ! (cvflag_ice)
1698!jyg<
1699      END IF ! (k>=(icbs(i)+1))
1700!>jyg
1701    END DO
1702  END DO
1703
1704!----------------------------------------------------------------------------
1705
1706  ENDIF ! (icvflag_Tpa == 2) ELSEIF (icvflag_Tpa == 1) ELSE (icvflag_Tpa == 0)
1707
1708!----------------------------------------------------------------------------
1709
1710! =====================================================================
1711! --- SET THE PRECIPITATION EFFICIENCIES
1712! --- THESE MAY BE FUNCTIONS OF TP(I), P(I) AND CLW(I)
1713! =====================================================================
1714
1715  IF (flag_epkeorig/=1) THEN
1716    DO k = 1, nl ! convect3
1717      DO i = 1, ncum
1718!jyg<
1719       IF(k>=icb(i)) THEN
1720!>jyg
1721         pden = ptcrit - pbcrit
1722         ep(i, k) = (plcl(i)-p(i,k)-pbcrit)/pden*epmax
1723         ep(i, k) = max(ep(i,k), 0.0)
1724         ep(i, k) = min(ep(i,k), epmax)
1725!!         sigp(i, k) = spfac  ! jyg
1726        ENDIF   ! (k>=icb(i))
1727      END DO
1728    END DO
1729  ELSE
1730    DO k = 1, nl
1731      DO i = 1, ncum
1732        IF(k>=icb(i)) THEN
1733!!        IF (k>=(nk(i)+1)) THEN
1734!>jyg
1735          tca = tp(i, k) - t0
1736          IF (tca>=0.0) THEN
1737            elacrit = elcrit
1738          ELSE
1739            elacrit = elcrit*(1.0-tca/tlcrit)
1740          END IF
1741          elacrit = max(elacrit, 0.0)
1742          ep(i, k) = 1.0 - elacrit/max(clw(i,k), 1.0E-8)
1743          ep(i, k) = max(ep(i,k), 0.0)
1744          ep(i, k) = min(ep(i,k), epmax)
1745!!          sigp(i, k) = spfac  ! jyg
1746        END IF  ! (k>=icb(i))
1747      END DO
1748    END DO
1749  END IF
1750
1751!   =========================================================================
1752  IF (prt_level >= 10) THEN
1753    print *,'cv3_undilute2.1. tp(1,k), tvp(1,k) ', &
1754                          (k, tp(1,k), tvp(1,k), k = 1,nl)
1755  ENDIF
1756
1757! =====================================================================
1758! --- CALCULATE VIRTUAL TEMPERATURE AND LIFTED PARCEL
1759! --- VIRTUAL TEMPERATURE
1760! =====================================================================
1761
1762! dans convect3, tvp est calcule en une seule fois, et sans retirer
1763! l'eau condensee (~> reversible CAPE)
1764
1765! ori      do 340 k=minorig+1,nl
1766! ori        do 330 i=1,ncum
1767! ori        IF(k.ge.(icb(i)+1))THEN
1768! ori          tvp(i,k)=tvp(i,k)*(1.0-qnk(i)+ep(i,k)*clw(i,k))
1769! oric         PRINT*,'i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)'
1770! oric         PRINT*, i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)
1771! ori        endif
1772! ori 330    continue
1773! ori 340  continue
1774
1775! ori      do 350 i=1,ncum
1776! ori       tvp(i,nlp)=tvp(i,nl)-(gz(i,nlp)-gz(i,nl))/cpd
1777! ori 350  continue
1778
1779  DO i = 1, ncum                                           ! convect3
1780    tp(i, nlp) = tp(i, nl)                                 ! convect3
1781  END DO                                                   ! convect3
1782
1783! =====================================================================
1784! --- EFFECTIVE VERTICAL PROFILE OF BUOYANCY (convect3 only):
1785! =====================================================================
1786
1787! -- this is for convect3 only:
1788
1789! first estimate of buoyancy:
1790
1791!jyg : k-loop outside i-loop (07042015)
1792  DO k = 1, nl
1793    DO i = 1, ncum
1794      buoy(i, k) = tvp(i, k) - tv(i, k)
1795    END DO
1796  END DO
1797
1798! set buoyancy=buoybase for all levels below base
1799! for safety, set buoy(icb)=buoybase
1800
1801!jyg : k-loop outside i-loop (07042015)
1802  DO k = 1, nl
1803    DO i = 1, ncum
1804      IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=nl) .AND. (p(i,k)>=pbase(i))) THEN
1805        buoy(i, k) = buoybase(i)
1806      END IF
1807    END DO
1808  END DO
1809  DO i = 1, ncum
1810!    buoy(icb(i),k)=buoybase(i)
1811    buoy(i, icb(i)) = buoybase(i)
1812  END DO
1813
1814! -- end convect3
1815
1816! =====================================================================
1817! --- FIND THE FIRST MODEL LEVEL (INB) ABOVE THE PARCEL'S
1818! --- LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1819! =====================================================================
1820
1821! -- this is for convect3 only:
1822
1823  DO i = 1, ncum
1824    inb(i) = nl - 1
1825    iposit(i) = nl
1826  END DO
1827
1828
1829! --    iposit(i) = first level, above icb, with positive buoyancy
1830  DO k = 1, nl - 1
1831    DO i = 1, ncum
1832      IF (k>=icb(i) .AND. buoy(i,k)>0.) THEN
1833        iposit(i) = min(iposit(i), k)
1834      END IF
1835    END DO
1836  END DO
1837
1838  DO i = 1, ncum
1839    IF (iposit(i)==nl) THEN
1840      iposit(i) = icb(i)
1841    END IF
1842  END DO
1843
1844  DO k = 1, nl - 1
1845    DO i = 1, ncum
1846      IF ((k>=iposit(i)) .AND. (buoy(i,k)<dtovsh)) THEN
1847        inb(i) = min(inb(i), k)
1848      END IF
1849    END DO
1850  END DO
1851
1852!CR fix computation of inb
1853!keep flag or modify in all cases?
1854  IF (iflag_mix_adiab==1) THEN
1855  DO i = 1, ncum
1856     cape(i)=0.
1857     inb(i)=icb(i)+1
1858  ENDDO
1859 
1860  DO k = 2, nl
1861    DO i = 1, ncum
1862       IF ((k>=iposit(i))) THEN
1863       deltap = min(plcl(i), ph(i,k-1)) - min(plcl(i), ph(i,k))
1864       cape(i) = cape(i) + rrd*buoy(i, k-1)*deltap/p(i, k-1)
1865       IF (cape(i)>0.) THEN
1866        inb(i) = max(inb(i), k)
1867       END IF
1868       ENDIF
1869    ENDDO
1870  ENDDO
1871
1872!  DO i = 1, ncum
1873!     PRINT*,"inb",inb(i)
1874!  ENDDO
1875
1876  ENDIF
1877
1878! -- end convect3
1879
1880! ori      do 510 i=1,ncum
1881! ori        cape(i)=0.0
1882! ori        capem(i)=0.0
1883! ori        inb(i)=icb(i)+1
1884! ori        inb1(i)=inb(i)
1885! ori 510  continue
1886
1887! Originial Code
1888
1889!    do 530 k=minorig+1,nl-1
1890!     do 520 i=1,ncum
1891!      IF(k.ge.(icb(i)+1))THEN
1892!       by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1893!       byp=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1894!       cape(i)=cape(i)+by
1895!       IF(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1896!       IF(cape(i).gt.0.0)THEN
1897!        inb(i)=k+1
1898!        capem(i)=cape(i)
1899!       endif
1900!      endif
1901!520    continue
1902!530  continue
1903!    do 540 i=1,ncum
1904!     byp=(tvp(i,nl)-tv(i,nl))*dph(i,nl)/p(i,nl)
1905!     cape(i)=capem(i)+byp
1906!     defrac=capem(i)-cape(i)
1907!     defrac=max(defrac,0.001)
1908!     frac(i)=-cape(i)/defrac
1909!     frac(i)=min(frac(i),1.0)
1910!     frac(i)=max(frac(i),0.0)
1911!540   continue
1912
1913!    K Emanuel fix
1914
1915!    CALL zilch(byp,ncum)
1916!    do 530 k=minorig+1,nl-1
1917!     do 520 i=1,ncum
1918!      IF(k.ge.(icb(i)+1))THEN
1919!       by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1920!       cape(i)=cape(i)+by
1921!       IF(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1922!       IF(cape(i).gt.0.0)THEN
1923!        inb(i)=k+1
1924!        capem(i)=cape(i)
1925!        byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1926!       endif
1927!      endif
1928!520    continue
1929!530  continue
1930!    do 540 i=1,ncum
1931!     inb(i)=max(inb(i),inb1(i))
1932!     cape(i)=capem(i)+byp(i)
1933!     defrac=capem(i)-cape(i)
1934!     defrac=max(defrac,0.001)
1935!     frac(i)=-cape(i)/defrac
1936!     frac(i)=min(frac(i),1.0)
1937!     frac(i)=max(frac(i),0.0)
1938!540   continue
1939
1940! J Teixeira fix
1941
1942! ori      CALL zilch(byp,ncum)
1943! ori      do 515 i=1,ncum
1944! ori        lcape(i)=.TRUE.
1945! ori 515  continue
1946! ori      do 530 k=minorig+1,nl-1
1947! ori        do 520 i=1,ncum
1948! ori          IF(cape(i).lt.0.0)lcape(i)=.FALSE.
1949! ori          if((k.ge.(icb(i)+1)).AND.lcape(i))THEN
1950! ori            by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1951! ori            byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1952! ori            cape(i)=cape(i)+by
1953! ori            IF(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1954! ori            IF(cape(i).gt.0.0)THEN
1955! ori              inb(i)=k+1
1956! ori              capem(i)=cape(i)
1957! ori            endif
1958! ori          endif
1959! ori 520    continue
1960! ori 530  continue
1961! ori      do 540 i=1,ncum
1962! ori          cape(i)=capem(i)+byp(i)
1963! ori          defrac=capem(i)-cape(i)
1964! ori          defrac=max(defrac,0.001)
1965! ori          frac(i)=-cape(i)/defrac
1966! ori          frac(i)=min(frac(i),1.0)
1967! ori          frac(i)=max(frac(i),0.0)
1968! ori 540  continue
1969
1970! --------------------------------------------------------------------
1971!   Prevent convection when top is too hot
1972! --------------------------------------------------------------------
1973  DO i = 1,ncum
1974    IF (t(i,inb(i)) > T_top_max) iflag(i) = 10
1975  ENDDO
1976
1977! =====================================================================
1978! ---   CALCULATE LIQUID WATER STATIC ENERGY OF LIFTED PARCEL
1979! =====================================================================
1980
1981  DO k = 1, nl
1982    DO i = 1, ncum
1983      hp(i, k) = h(i, k)
1984    END DO
1985  END DO
1986
1987!jyg : cvflag_ice test outside the loops (07042015)
1988
1989  IF (cvflag_ice) THEN
1990
1991  IF (cvflag_prec_eject) THEN
1992!!    DO k = minorig + 1, nl
1993!!      DO i = 1, ncum
1994!!        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
1995!!          frac_s(i,k) = qi(i,k)/max(clw(i,k),smallestreal)   
1996!!          frac_s(i,k) = 1. - (qpl(i,k)+(1.-frac_s(i,k))*qcld(i,k))/max(clw(i,k),smallestreal)   
1997!!        END IF
1998!!      END DO
1999!!    END DO
2000  ELSE    ! (cvflag_prec_eject)
2001    DO k = minorig + 1, nl
2002      DO i = 1, ncum
2003        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
2004!jyg< frac computation moved to beginning of cv3_undilute2.
2005!     kept here for compatibility test with CMip6 version
2006          frac_s(i, k) = 1. - (t(i,k)-243.15)/(263.15-243.15)
2007          frac_s(i, k) = min(max(frac_s(i,k),0.0), 1.0)
2008        END IF
2009      END DO
2010    END DO
2011  ENDIF  ! (cvflag_prec_eject) ELSE
2012    DO k = minorig + 1, nl
2013      DO i = 1, ncum
2014        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
2015!!          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k)+frac_s(i,k)*lf(i,k))* &     !!jygprl
2016!!                              ep(i, k)*clw(i, k)                                    !!jygprl
2017          hp(i, k) = hla(i,k-1) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k)+frac_s(i,k)*lf(i,k))* &   !!jygprl
2018                              ep(i, k)*clw(i, k)                                      !!jygprl
2019        END IF
2020      END DO
2021    END DO
2022
2023  ELSE   ! (cvflag_ice)
2024
2025    DO k = minorig + 1, nl
2026      DO i = 1, ncum
2027        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
2028!jyg<   (energy conservation tests)
2029!!          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*tp(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k)
2030!!          hp(i, k) = ( hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k) ) / &
2031!!                     (1. - ep(i,k)*clw(i,k))
2032!!          hp(i, k) = ( hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cl)*t(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k) ) / &
2033!!                     (1. - ep(i,k)*clw(i,k))
2034          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i, k)*clw(i, k)
2035        END IF
2036      END DO
2037    END DO
2038
2039  END IF  ! (cvflag_ice)
2040
2041
2042END SUBROUTINE cv3_undilute2
2043
2044SUBROUTINE cv3_closure(nloc, ncum, nd, icb, inb, &
2045                       pbase, p, ph, tv, buoy, &
2046                       sig, w0, cape, m, iflag)
2047  IMPLICIT NONE
2048
2049! ===================================================================
2050! ---  CLOSURE OF CONVECT3
2051
2052! vectorization: S. Bony
2053! ===================================================================
2054
2055  include "cvthermo.h"
2056  include "cv3param.h"
2057
2058!input:
2059  INTEGER ncum, nd, nloc
2060  INTEGER icb(nloc), inb(nloc)
2061  REAL pbase(nloc)
2062  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1)
2063  REAL tv(nloc, nd), buoy(nloc, nd)
2064
2065!input/output:
2066  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
2067  INTEGER iflag(nloc)
2068
2069!output:
2070  REAL cape(nloc)
2071  REAL m(nloc, nd)
2072
2073!local variables:
2074  INTEGER i, j, k, icbmax
2075  REAL deltap, fac, w, amu
2076  REAL dtmin(nloc, nd), sigold(nloc, nd)
2077  REAL cbmflast(nloc)
2078
2079
2080! -------------------------------------------------------
2081! -- Initialization
2082! -------------------------------------------------------
2083
2084  DO k = 1, nl
2085    DO i = 1, ncum
2086      m(i, k) = 0.0
2087    END DO
2088  END DO
2089
2090! -------------------------------------------------------
2091! -- Reset sig(i) and w0(i) for i>inb and i<icb
2092! -------------------------------------------------------
2093
2094! update sig and w0 above LNB:
2095
2096  DO k = 1, nl - 1
2097    DO i = 1, ncum
2098      IF ((inb(i)<(nl-1)) .AND. (k>=(inb(i)+1))) THEN
2099        sig(i, k) = beta*sig(i, k) + &
2100                    2.*alpha*buoy(i, inb(i))*abs(buoy(i,inb(i)))
2101        sig(i, k) = amax1(sig(i,k), 0.0)
2102        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
2103      END IF
2104    END DO
2105  END DO
2106
2107! compute icbmax:
2108
2109  icbmax = 2
2110  DO i = 1, ncum
2111    icbmax = max(icbmax, icb(i))
2112  END DO
2113
2114! update sig and w0 below cloud base:
2115
2116  DO k = 1, icbmax
2117    DO i = 1, ncum
2118      IF (k<=icb(i)) THEN
2119        sig(i, k) = beta*sig(i, k) - &
2120                    2.*alpha*buoy(i, icb(i))*buoy(i, icb(i))
2121        sig(i, k) = max(sig(i,k), 0.0)
2122        w0(i, k) = beta*w0(i, k)
2123      END IF
2124    END DO
2125  END DO
2126
2127!!      IF(inb.lt.(nl-1))THEN
2128!!         do 85 i=inb+1,nl-1
2129!!            sig(i)=beta*sig(i)+2.*alpha*buoy(inb)*
2130!!     1              abs(buoy(inb))
2131!!            sig(i)=max(sig(i),0.0)
2132!!            w0(i)=beta*w0(i)
2133!!   85    continue
2134!!      end if
2135
2136!!      do 87 i=1,icb
2137!!         sig(i)=beta*sig(i)-2.*alpha*buoy(icb)*buoy(icb)
2138!!         sig(i)=max(sig(i),0.0)
2139!!         w0(i)=beta*w0(i)
2140!!   87 continue
2141
2142! -------------------------------------------------------------
2143! -- Reset fractional areas of updrafts and w0 at initial time
2144! -- and after 10 time steps of no convection
2145! -------------------------------------------------------------
2146
2147  DO k = 1, nl - 1
2148    DO i = 1, ncum
2149      IF (sig(i,nd)<1.5 .OR. sig(i,nd)>12.0) THEN
2150        sig(i, k) = 0.0
2151        w0(i, k) = 0.0
2152      END IF
2153    END DO
2154  END DO
2155
2156! -------------------------------------------------------------
2157! -- Calculate convective available potential energy (cape),
2158! -- vertical velocity (w), fractional area covered by
2159! -- undilute updraft (sig), and updraft mass flux (m)
2160! -------------------------------------------------------------
2161
2162  DO i = 1, ncum
2163    cape(i) = 0.0
2164  END DO
2165
2166! compute dtmin (minimum buoyancy between ICB and given level k):
2167
2168  DO i = 1, ncum
2169    DO k = 1, nl
2170      dtmin(i, k) = 100.0
2171    END DO
2172  END DO
2173
2174  DO i = 1, ncum
2175    DO k = 1, nl
2176      DO j = minorig, nl
2177        IF ((k>=(icb(i)+1)) .AND. (k<=inb(i)) .AND. (j>=icb(i)) .AND. (j<=(k-1))) THEN
2178          dtmin(i, k) = amin1(dtmin(i,k), buoy(i,j))
2179        END IF
2180      END DO
2181    END DO
2182  END DO
2183
2184! the interval on which cape is computed starts at pbase :
2185
2186  DO k = 1, nl
2187    DO i = 1, ncum
2188
2189      IF ((k>=(icb(i)+1)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
2190
2191        deltap = min(pbase(i), ph(i,k-1)) - min(pbase(i), ph(i,k))
2192        cape(i) = cape(i) + rrd*buoy(i, k-1)*deltap/p(i, k-1)
2193        cape(i) = amax1(0.0, cape(i))
2194        sigold(i, k) = sig(i, k)
2195
2196! dtmin(i,k)=100.0
2197! do 97 j=icb(i),k-1 ! mauvaise vectorisation
2198! dtmin(i,k)=AMIN1(dtmin(i,k),buoy(i,j))
2199! 97     continue
2200
2201        sig(i, k) = beta*sig(i, k) + alpha*dtmin(i, k)*abs(dtmin(i,k))
2202        sig(i, k) = max(sig(i,k), 0.0)
2203        sig(i, k) = amin1(sig(i,k), 0.01)
2204        fac = amin1(((dtcrit-dtmin(i,k))/dtcrit), 1.0)
2205        w = (1.-beta)*fac*sqrt(cape(i)) + beta*w0(i, k)
2206        amu = 0.5*(sig(i,k)+sigold(i,k))*w
2207        m(i, k) = amu*0.007*p(i, k)*(ph(i,k)-ph(i,k+1))/tv(i, k)
2208        w0(i, k) = w
2209      END IF
2210
2211    END DO
2212  END DO
2213
2214  DO i = 1, ncum
2215    w0(i, icb(i)) = 0.5*w0(i, icb(i)+1)
2216    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))
2217    sig(i, icb(i)) = sig(i, icb(i)+1)
2218    sig(i, icb(i)-1) = sig(i, icb(i))
2219  END DO
2220
2221! ccc 3. Compute final cloud base mass flux and set iflag to 3 if
2222! ccc    cloud base mass flux is exceedingly small and is decreasing (i.e. if
2223! ccc    the final mass flux (cbmflast) is greater than the target mass flux
2224! ccc    (cbmf) ??).
2225! cc
2226! c      do i = 1,ncum
2227! c       cbmflast(i) = 0.
2228! c      enddo
2229! cc
2230! c      do k= 1,nl
2231! c       do i = 1,ncum
2232! c        IF (k .ge. icb(i) .AND. k .le. inb(i)) THEN
2233! c         cbmflast(i) = cbmflast(i)+M(i,k)
2234! c        ENDIF
2235! c       enddo
2236! c      enddo
2237! cc
2238! c      do i = 1,ncum
2239! c       IF (cbmflast(i) .lt. 1.e-6) THEN
2240! c         iflag(i) = 3
2241! c       ENDIF
2242! c      enddo
2243! cc
2244! c      do k= 1,nl
2245! c       do i = 1,ncum
2246! c        IF (iflag(i) .ge. 3) THEN
2247! c         M(i,k) = 0.
2248! c         sig(i,k) = 0.
2249! c         w0(i,k) = 0.
2250! c        ENDIF
2251! c       enddo
2252! c      enddo
2253! cc
2254!!      cape=0.0
2255!!      do 98 i=icb+1,inb
2256!!         deltap = min(pbase,ph(i-1))-min(pbase,ph(i))
2257!!         cape=cape+rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
2258!!         dcape=rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
2259!!         dlnp=deltap/p(i-1)
2260!!         cape=max(0.0,cape)
2261!!         sigold=sig(i)
2262
2263!!         dtmin=100.0
2264!!         do 97 j=icb,i-1
2265!!            dtmin=amin1(dtmin,buoy(j))
2266!!   97    continue
2267
2268!!         sig(i)=beta*sig(i)+alpha*dtmin*abs(dtmin)
2269!!         sig(i)=max(sig(i),0.0)
2270!!         sig(i)=amin1(sig(i),0.01)
2271!!         fac=amin1(((dtcrit-dtmin)/dtcrit),1.0)
2272!!         w=(1.-beta)*fac*sqrt(cape)+beta*w0(i)
2273!!         amu=0.5*(sig(i)+sigold)*w
2274!!         m(i)=amu*0.007*p(i)*(ph(i)-ph(i+1))/tv(i)
2275!!         w0(i)=w
2276!!   98 continue
2277!!      w0(icb)=0.5*w0(icb+1)
2278!!      m(icb)=0.5*m(icb+1)*(ph(icb)-ph(icb+1))/(ph(icb+1)-ph(icb+2))
2279!!      sig(icb)=sig(icb+1)
2280!!      sig(icb-1)=sig(icb)
2281
2282
2283END SUBROUTINE cv3_closure
2284
2285SUBROUTINE cv3_mixing(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, nk, inb, &
2286                      ph, t, rr, rs, u, v, tra, h, lv, lf, frac, qnk, &
2287                      unk, vnk, hp, tv, tvp, ep, clw, m, sig, &
2288                      ment, qent, uent, vent, nent, sij, elij, ments, qents, traent)
2289  IMPLICIT NONE
2290
2291! ---------------------------------------------------------------------
2292! a faire:
2293! - vectorisation de la partie normalisation des flux (do 789...)
2294! ---------------------------------------------------------------------
2295
2296  include "cvthermo.h"
2297  include "cv3param.h"
2298  include "cvflag.h"
2299
2300!inputs:
2301  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, ntra, nloc
2302  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb, nk
2303  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: sig
2304  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: qnk, unk, vnk
2305  REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
2306  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, rs
2307  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: u, v
2308  REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: tra               ! input of convect3
2309  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lv, h, hp
2310  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf, frac
2311  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: tv, tvp, ep, clw
2312  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: m                 ! input of convect3
2313
2314!outputs:
2315  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)        :: ment, qent
2316  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)        :: uent, vent
2317  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (OUT)        :: sij, elij
2318  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd, ntra), INTENT (OUT)  :: traent
2319  REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd), INTENT (OUT)        :: ments, qents
2320  INTEGER, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)         :: nent
2321
2322!local variables:
2323  INTEGER i, j, k, il, im, jm
2324  INTEGER num1, num2
2325  REAL rti, bf2, anum, denom, dei, altem, cwat, stemp, qp
2326  REAL alt, smid, sjmin, sjmax, delp, delm
2327  REAL asij(nloc), smax(nloc), scrit(nloc)
2328  REAL asum(nloc, nd), bsum(nloc, nd), csum(nloc, nd)
2329  REAL sigij(nloc, nd, nd)
2330  REAL wgh
2331  REAL zm(nloc, na)
2332  LOGICAL lwork(nloc)
2333
2334! =====================================================================
2335! --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS USED IN THE COMPUTATIONS
2336! =====================================================================
2337
2338! ori        do 360 i=1,ncum*nlp
2339  DO j = 1, nl
2340    DO i = 1, ncum
2341      nent(i, j) = 0
2342! in convect3, m is computed in cv3_closure
2343! ori          m(i,1)=0.0
2344    END DO
2345  END DO
2346
2347! ori      do 400 k=1,nlp
2348! ori       do 390 j=1,nlp
2349  DO j = 1, nl
2350    DO k = 1, nl
2351      DO i = 1, ncum
2352        qent(i, k, j) = rr(i, j)
2353        uent(i, k, j) = u(i, j)
2354        vent(i, k, j) = v(i, j)
2355        elij(i, k, j) = 0.0
2356!ym            ment(i,k,j)=0.0
2357!ym            sij(i,k,j)=0.0
2358      END DO
2359    END DO
2360  END DO
2361
2362!ym
2363  ment(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
2364  sij(1:ncum, 1:nd, 1:nd) = 0.0
2365
2366!AC!      do k=1,ntra
2367!AC!       do j=1,nd  ! instead nlp
2368!AC!        do i=1,nd ! instead nlp
2369!AC!         do il=1,ncum
2370!AC!            traent(il,i,j,k)=tra(il,j,k)
2371!AC!         enddo
2372!AC!        enddo
2373!AC!       enddo
2374!AC!      enddo
2375  zm(:, :) = 0.
2376
2377! =====================================================================
2378! --- CALCULATE ENTRAINED AIR MASS FLUX (ment), TOTAL WATER MIXING
2379! --- RATIO (QENT), TOTAL CONDENSED WATER (elij), AND MIXING
2380! --- FRACTION (sij)
2381! =====================================================================
2382
2383  DO i = minorig + 1, nl
2384
2385    DO j = minorig, nl
2386      DO il = 1, ncum
2387        IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il))) THEN
2388
2389          rti = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2390          bf2 = 1. + lv(il, j)*lv(il, j)*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
2391
2392
2393          IF (cvflag_ice) THEN
2394! PRINT*,cvflag_ice,'cvflag_ice dans do 700'
2395            IF (t(il,j)<=263.15) THEN
2396              bf2 = 1. + (lf(il,j)+lv(il,j))*(lv(il,j)+frac(il,j)* &
2397                   lf(il,j))*rs(il, j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
2398            END IF
2399          END IF
2400
2401          anum = h(il, j) - hp(il, i) + (cpv-cpd)*t(il, j)*(rti-rr(il,j))
2402          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (cpd-cpv)*(rr(il,i)-rti)*t(il, j)
2403          dei = denom
2404          IF (abs(dei)<0.01) dei = 0.01
2405          sij(il, i, j) = anum/dei
2406          sij(il, i, i) = 1.0
2407          altem = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
2408          altem = altem/bf2
2409          cwat = clw(il, j)*(1.-ep(il,j))
2410          stemp = sij(il, i, j)
2411          IF ((stemp<0.0 .OR. stemp>1.0 .OR. altem>cwat) .AND. j>i) THEN
2412
2413            IF (cvflag_ice) THEN
2414              anum = anum - (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
2415              denom = denom + (lv(il,j)+frac(il,j)*lf(il,j))*(rr(il,i)-rti)
2416            ELSE
2417              anum = anum - lv(il, j)*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
2418              denom = denom + lv(il, j)*(rr(il,i)-rti)
2419            END IF
2420
2421            IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
2422            sij(il, i, j) = anum/denom
2423            altem = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti - rs(il, j)
2424            altem = altem - (bf2-1.)*cwat
2425          END IF
2426          IF (sij(il,i,j)>0.0 .AND. sij(il,i,j)<0.95) THEN
2427            qent(il, i, j) = sij(il, i, j)*rr(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*rti
2428            uent(il, i, j) = sij(il, i, j)*u(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*unk(il)
2429            vent(il, i, j) = sij(il, i, j)*v(il, i) + (1.-sij(il,i,j))*vnk(il)
2430!!!!      do k=1,ntra
2431!!!!      traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
2432!!!!     :      +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
2433!!!!      END DO
2434            elij(il, i, j) = altem
2435            elij(il, i, j) = max(0.0, elij(il,i,j))
2436            ment(il, i, j) = m(il, i)/(1.-sij(il,i,j))
2437            nent(il, i) = nent(il, i) + 1
2438          END IF
2439          sij(il, i, j) = max(0.0, sij(il,i,j))
2440          sij(il, i, j) = amin1(1.0, sij(il,i,j))
2441        END IF ! new
2442      END DO
2443    END DO
2444
2445!AC!       do k=1,ntra
2446!AC!        do j=minorig,nl
2447!AC!         do il=1,ncum
2448!AC!          IF( (i.ge.icb(il)).AND.(i.le.inb(il)).AND.
2449!AC!     :       (j.ge.(icb(il)-1)).AND.(j.le.inb(il)))THEN
2450!AC!            traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
2451!AC!     :            +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
2452!AC!          endif
2453!AC!         enddo
2454!AC!        enddo
2455!AC!       enddo
2456
2457
2458! ***   if no air can entrain at level i assume that updraft detrains  ***
2459! ***   at that level and calculate detrained air flux and properties  ***
2460
2461
2462! @      do 170 i=icb(il),inb(il)
2463
2464    DO il = 1, ncum
2465      IF ((i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il)) .AND. (nent(il,i)==0)) THEN
2466! @      IF(nent(il,i).EQ.0)THEN
2467        ment(il, i, i) = m(il, i)
2468        qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2469        uent(il, i, i) = unk(il)
2470        vent(il, i, i) = vnk(il)
2471        elij(il, i, i) = clw(il, i)
2472! MAF      sij(il,i,i)=1.0
2473        sij(il, i, i) = 0.0
2474      END IF
2475    END DO
2476  END DO
2477
2478!AC!      do j=1,ntra
2479!AC!       do i=minorig+1,nl
2480!AC!        do il=1,ncum
2481!AC!         if (i.ge.icb(il) .AND. i.le.inb(il) .AND. nent(il,i).EQ.0) THEN
2482!AC!          traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
2483!AC!         endif
2484!AC!        enddo
2485!AC!       enddo
2486!AC!      enddo
2487
2488  DO j = minorig, nl
2489    DO i = minorig, nl
2490      DO il = 1, ncum
2491        IF ((j>=(icb(il)-1)) .AND. (j<=inb(il)) .AND. (i>=icb(il)) .AND. (i<=inb(il))) THEN
2492          sigij(il, i, j) = sij(il, i, j)
2493        END IF
2494      END DO
2495    END DO
2496  END DO
2497! @      enddo
2498
2499! @170   continue
2500
2501! =====================================================================
2502! ---  NORMALIZE ENTRAINED AIR MASS FLUXES
2503! ---  TO REPRESENT EQUAL PROBABILITIES OF MIXING
2504! =====================================================================
2505
2506  CALL zilch(asum, nloc*nd)
2507  CALL zilch(csum, nloc*nd)
2508  CALL zilch(csum, nloc*nd)
2509
2510  DO il = 1, ncum
2511    lwork(il) = .FALSE.
2512  END DO
2513
2514  DO i = minorig + 1, nl
2515
2516    num1 = 0
2517    DO il = 1, ncum
2518      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) num1 = num1 + 1
2519    END DO
2520    IF (num1<=0) GO TO 789
2521
2522
2523    DO il = 1, ncum
2524      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN
2525        lwork(il) = (nent(il,i)/=0)
2526        qp = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2527
2528        IF (cvflag_ice) THEN
2529
2530          anum = h(il, i) - hp(il, i) - (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
2531                       (qp-rs(il,i)) + (cpv-cpd)*t(il, i)*(qp-rr(il,i))
2532          denom = h(il, i) - hp(il, i) + (lv(il,i)+frac(il,i)*lf(il,i))* &
2533                       (rr(il,i)-qp) + (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-qp)
2534        ELSE
2535
2536          anum = h(il, i) - hp(il, i) - lv(il, i)*(qp-rs(il,i)) + &
2537                       (cpv-cpd)*t(il, i)*(qp-rr(il,i))
2538          denom = h(il, i) - hp(il, i) + lv(il, i)*(rr(il,i)-qp) + &
2539                       (cpd-cpv)*t(il, i)*(rr(il,i)-qp)
2540        END IF
2541
2542        IF (abs(denom)<0.01) denom = 0.01
2543        scrit(il) = anum/denom
2544        alt = qp - rs(il, i) + scrit(il)*(rr(il,i)-qp)
2545        IF (scrit(il)<=0.0 .OR. alt<=0.0) scrit(il) = 1.0
2546        smax(il) = 0.0
2547        asij(il) = 0.0
2548      END IF
2549    END DO
2550
2551    DO j = nl, minorig, -1
2552
2553      num2 = 0
2554      DO il = 1, ncum
2555        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
2556            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
2557            lwork(il)) num2 = num2 + 1
2558      END DO
2559      IF (num2<=0) GO TO 175
2560
2561      DO il = 1, ncum
2562        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. &
2563            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il) .AND. &
2564            lwork(il)) THEN
2565
2566          IF (sij(il,i,j)>1.0E-16 .AND. sij(il,i,j)<0.95) THEN
2567            wgh = 1.0
2568            IF (j>i) THEN
2569              sjmax = max(sij(il,i,j+1), smax(il))
2570              sjmax = amin1(sjmax, scrit(il))
2571              smax(il) = max(sij(il,i,j), smax(il))
2572              sjmin = max(sij(il,i,j-1), smax(il))
2573              sjmin = amin1(sjmin, scrit(il))
2574              IF (sij(il,i,j)<(smax(il)-1.0E-16)) wgh = 0.0
2575              smid = amin1(sij(il,i,j), scrit(il))
2576            ELSE
2577              sjmax = max(sij(il,i,j+1), scrit(il))
2578              smid = max(sij(il,i,j), scrit(il))
2579              sjmin = 0.0
2580              IF (j>1) sjmin = sij(il, i, j-1)
2581              sjmin = max(sjmin, scrit(il))
2582            END IF
2583            delp = abs(sjmax-smid)
2584            delm = abs(sjmin-smid)
2585            asij(il) = asij(il) + wgh*(delp+delm)
2586            ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*(delp+delm)*wgh
2587          END IF
2588        END IF
2589      END DO
2590
2591175 END DO
2592
2593    DO il = 1, ncum
2594      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2595        asij(il) = max(1.0E-16, asij(il))
2596        asij(il) = 1.0/asij(il)
2597        asum(il, i) = 0.0
2598        bsum(il, i) = 0.0
2599        csum(il, i) = 0.0
2600      END IF
2601    END DO
2602
2603    DO j = minorig, nl
2604      DO il = 1, ncum
2605        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2606            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2607          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*asij(il)
2608        END IF
2609      END DO
2610    END DO
2611
2612    DO j = minorig, nl
2613      DO il = 1, ncum
2614        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2615            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2616          asum(il, i) = asum(il, i) + ment(il, i, j)
2617          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*sig(il, j)
2618          bsum(il, i) = bsum(il, i) + ment(il, i, j)
2619        END IF
2620      END DO
2621    END DO
2622
2623    DO il = 1, ncum
2624      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2625        bsum(il, i) = max(bsum(il,i), 1.0E-16)
2626        bsum(il, i) = 1.0/bsum(il, i)
2627      END IF
2628    END DO
2629
2630    DO j = minorig, nl
2631      DO il = 1, ncum
2632        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2633            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2634          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)*asum(il, i)*bsum(il, i)
2635        END IF
2636      END DO
2637    END DO
2638
2639    DO j = minorig, nl
2640      DO il = 1, ncum
2641        IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2642            j>=(icb(il)-1) .AND. j<=inb(il)) THEN
2643          csum(il, i) = csum(il, i) + ment(il, i, j)
2644        END IF
2645      END DO
2646    END DO
2647
2648    DO il = 1, ncum
2649      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. &
2650          csum(il,i)<m(il,i)) THEN
2651        nent(il, i) = 0
2652        ment(il, i, i) = m(il, i)
2653        qent(il, i, i) = qnk(il) - ep(il, i)*clw(il, i)
2654        uent(il, i, i) = unk(il)
2655        vent(il, i, i) = vnk(il)
2656        elij(il, i, i) = clw(il, i)
2657! MAF        sij(il,i,i)=1.0
2658        sij(il, i, i) = 0.0
2659      END IF
2660    END DO ! il
2661
2662!AC!      do j=1,ntra
2663!AC!       do il=1,ncum
2664!AC!        if ( i.ge.icb(il) .AND. i.le.inb(il) .AND. lwork(il)
2665!AC!     :     .AND. csum(il,i).lt.m(il,i) ) THEN
2666!AC!         traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
2667!AC!        endif
2668!AC!       enddo
2669!AC!      enddo
2670789 END DO
2671
2672! MAF: renormalisation de MENT
2673  CALL zilch(zm, nloc*na)
2674  DO jm = 1, nl
2675    DO im = 1, nl
2676      DO il = 1, ncum
2677        zm(il, im) = zm(il, im) + (1.-sij(il,im,jm))*ment(il, im, jm)
2678      END DO
2679    END DO
2680  END DO
2681
2682  DO jm = 1, nl
2683    DO im = 1, nl
2684      DO il = 1, ncum
2685        IF (zm(il,im)/=0.) THEN
2686          ment(il, im, jm) = ment(il, im, jm)*m(il, im)/zm(il, im)
2687        END IF
2688      END DO
2689    END DO
2690  END DO
2691
2692  DO jm = 1, nl
2693    DO im = 1, nl
2694      DO il = 1, ncum
2695        qents(il, im, jm) = qent(il, im, jm)
2696        ments(il, im, jm) = ment(il, im, jm)
2697      END DO
2698    END DO
2699  END DO
2700
2701
2702END SUBROUTINE cv3_mixing
2703
2704SUBROUTINE cv3_unsat(nloc, ncum, nd, na, ntra, icb, inb, iflag, &
2705                     t, rr, rs, gz, u, v, tra, p, ph, &
2706                     th, tv, lv, lf, cpn, ep, sigp, clw, frac_s, qpreca, frac_a, qta , &                       !!jygprl
2707                     m, ment, elij, delt, plcl, coef_clos, &
2708                     mp, rp, up, vp, trap, wt, water, evap, fondue, ice, &
2709                     faci, b, sigd, &
2710                     wdtrainA, wdtrainS, wdtrainM)                                      ! RomP
2711  USE lmdz_print_control, ONLY: prt_level, lunout
2712  IMPLICIT NONE
2713
2714
2715  include "cvthermo.h"
2716  include "cv3param.h"
2717  include "cvflag.h"
2718  include "nuage.h"
2719
2720!inputs:
2721  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, ntra, nloc
2722  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb
2723  REAL, INTENT(IN)                                   :: delt
2724  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: plcl
2725  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, rs
2726  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: gz
2727  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: u, v
2728  REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT(IN)       :: tra
2729  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
2730  REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
2731  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: ep, sigp, clw   !adiab ascent shedding
2732  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: frac_s          !ice fraction in adiab ascent shedding !!jygprl
2733  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: qpreca          !adiab ascent precip                   !!jygprl
2734  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: frac_a          !ice fraction in adiab ascent precip   !!jygprl
2735  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: qta             !adiab ascent specific total water     !!jygprl
2736  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: th, tv, lv, cpn
2737  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf
2738  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: m
2739  REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: ment, elij
2740  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: coef_clos
2741
2742!input/output
2743  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)          :: iflag(nloc)
2744
2745!outputs:
2746  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: mp, rp, up, vp
2747  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: water, evap, wt
2748  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: ice, fondue
2749  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: faci            ! ice fraction in precipitation
2750  REAL, DIMENSION (nloc, na, ntra), INTENT (OUT)     :: trap
2751  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: b
2752  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: sigd
2753! 25/08/10 - RomP---- ajout des masses precipitantes ejectees
2754! de l ascendance adiabatique et des flux melanges Pa et Pm.
2755! Distinction des wdtrain
2756! Pa = wdtrainA     Pm = wdtrainM
2757  REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (OUT)           :: wdtrainA, wdtrainS, wdtrainM
2758
2759!local variables
2760  INTEGER i, j, k, il, num1, ndp1
2761  REAL smallestreal
2762  REAL tinv, delti, coef
2763  REAL awat, afac, afac1, afac2, bfac
2764  REAL pr1, pr2, sigt, b6, c6, d6, e6, f6, revap, delth
2765  REAL amfac, amp2, xf, tf, fac2, ur, sru, fac, d, af, bf
2766  REAL ampmax, thaw
2767  REAL tevap(nloc)
2768  REAL, DIMENSION (nloc, na)      :: lvcp, lfcp
2769  REAL, DIMENSION (nloc, na)      :: h, hm
2770  REAL, DIMENSION (nloc, na)      :: ma
2771  REAL, DIMENSION (nloc, na)      :: frac          ! ice fraction in precipitation source
2772  REAL, DIMENSION (nloc, na)      :: fraci         ! provisionnal ice fraction in precipitation
2773  REAL, DIMENSION (nloc, na)      :: prec
2774  REAL wdtrain(nloc)
2775  LOGICAL lwork(nloc), mplus(nloc)
2776
2777
2778! ------------------------------------------------------
2779IF (prt_level >= 10) print *,' ->cv3_unsat, iflag(1) ', iflag(1)
2780
2781smallestreal=tiny(smallestreal)
2782
2783! =============================
2784! --- INITIALIZE OUTPUT ARRAYS
2785! =============================
2786!  (loops up to nl+1)
2787mp(:,:) = 0.
2788rp(:,:) = 0.
2789up(:,:) = 0.
2790vp(:,:) = 0.
2791water(:,:) = 0.
2792evap(:,:) = 0.
2793wt(:,:) = 0.
2794ice(:,:) = 0.
2795fondue(:,:) = 0.
2796faci(:,:) = 0.
2797b(:,:) = 0.
2798sigd(:) = 0.
2799!! RomP >>>
2800wdtrainA(:,:) = 0.
2801wdtrainS(:,:) = 0.
2802wdtrainM(:,:) = 0.
2803!! RomP <<<
2804
2805  DO i = 1, nlp
2806    DO il = 1, ncum
2807      rp(il, i) = rr(il, i)
2808      up(il, i) = u(il, i)
2809      vp(il, i) = v(il, i)
2810      wt(il, i) = 0.001
2811    END DO
2812  END DO
2813
2814! ***  Set the fractionnal area sigd of precipitating downdraughts
2815  DO il = 1, ncum
2816    sigd(il) = sigdz*coef_clos(il)
2817  END DO
2818
2819! =====================================================================
2820! --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS AND PARAMETERS USED IN THE COMPUTATIONS
2821! =====================================================================
2822!  (loops up to nl+1)
2823
2824  delti = 1./delt
2825  tinv = 1./3.
2826
2827  DO i = 1, nlp
2828    DO il = 1, ncum
2829      frac(il, i) = 0.0
2830      fraci(il, i) = 0.0
2831      prec(il, i) = 0.0
2832      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
2833      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
2834    END DO
2835  END DO
2836
2837!AC!        do k=1,ntra
2838!AC!         do i=1,nd
2839!AC!          do il=1,ncum
2840!AC!           trap(il,i,k)=tra(il,i,k)
2841!AC!          enddo
2842!AC!         enddo
2843!AC!        enddo
2844
2845! ***  check whether ep(inb)=0, if so, skip precipitating    ***
2846! ***             downdraft calculation                      ***
2847
2848
2849  DO il = 1, ncum
2850!!          lwork(il)=.TRUE.
2851!!          IF(ep(il,inb(il)).lt.0.0001)lwork(il)=.FALSE.
2852!jyg<
2853!!    lwork(il) = ep(il, inb(il)) >= 0.0001
2854    lwork(il) = ep(il, inb(il)) >= 0.0001 .AND. iflag(il) <= 2
2855  END DO
2856
2857! Get adiabatic ascent mass flux
2858
2859!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2860  IF (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) THEN
2861!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2862!!! Warning : this option leads to water conservation violation
2863!!!           Expert only
2864!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2865    DO il = 1, ncum
2866      ma(il, nlp) = 0.
2867      ma(il, 1)   = 0.
2868    END DO
2869
2870  DO i = nl, 2, -1
2871      DO il = 1, ncum
2872        ma(il, i) = ma(il, i+1)*(1.-qta(il,i))/(1.-qta(il,i-1)) + m(il, i)
2873      END DO
2874  END DO
2875!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2876  ELSE ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq)
2877!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2878    DO il = 1, ncum
2879      ma(il, nlp) = 0.
2880      ma(il, 1)   = 0.
2881    END DO
2882
2883  DO i = nl, 2, -1
2884      DO il = 1, ncum
2885        ma(il, i) = ma(il, i+1) + m(il, i)
2886      END DO
2887  END DO
2888
2889  ENDIF ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) ELSE
2890!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2891
2892! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2893
2894! ***                    begin downdraft loop                    ***
2895
2896! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2897
2898  DO i = nl + 1, 1, -1
2899
2900    num1 = 0
2901    DO il = 1, ncum
2902      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) num1 = num1 + 1
2903    END DO
2904    IF (num1<=0) GO TO 400
2905
2906    CALL zilch(wdtrain, ncum)
2907
2908
2909! ***  integrate liquid water equation to find condensed water   ***
2910! ***                and condensed water flux                    ***
2911
2912
2913! ***              calculate detrained precipitation             ***
2914
2915
2916    DO il = 1, ncum                                                   
2917      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN                           
2918        wdtrain(il) = grav*ep(il, i)*m(il, i)*clw(il, i)           
2919        wdtrainS(il, i) = wdtrain(il)/grav                                            !   Ps   jyg
2920!!        wdtrainA(il, i) = wdtrain(il)/grav                                          !   Ps   RomP
2921      END IF                                                         
2922    END DO                                                           
2923
2924    IF (i>1) THEN
2925      DO j = 1, i - 1
2926        DO il = 1, ncum
2927          IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2928            awat = elij(il, j, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
2929            awat = max(awat, 0.0)
2930            wdtrain(il) = wdtrain(il) + grav*awat*ment(il, j, i)
2931            wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/grav - wdtrainS(il, i)    !   Pm  jyg
2932!!            wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/grav - wdtrainA(il, i)  !   Pm  RomP
2933          END IF
2934        END DO
2935      END DO
2936    END IF
2937
2938    IF (cvflag_prec_eject) THEN
2939!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2940      IF (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) THEN
2941!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2942!!! Warning : this option leads to water conservation violation
2943!!!           Expert only
2944!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2945          IF ( i > 1) THEN
2946            DO il = 1, ncum
2947              IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2948                wdtrainA(il,i) = ma(il, i+1)*(qta(il, i-1)-qta(il,i))/(1. - qta(il, i-1))    !   Pa   jygprl
2949                wdtrain(il) = wdtrain(il) + grav*wdtrainA(il,i)
2950              END IF
2951            END DO
2952          ENDIF  ! ( i > 1)
2953!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2954      ELSE ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq)
2955!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2956          IF ( i > 1) THEN
2957            DO il = 1, ncum
2958              IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2959                wdtrainA(il,i) = ma(il, i+1)*(qta(il, i-1)-qta(il,i))                        !   Pa   jygprl
2960                wdtrain(il) = wdtrain(il) + grav*wdtrainA(il,i)
2961              END IF
2962            END DO
2963          ENDIF  ! ( i > 1)
2964
2965      ENDIF ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) ELSE
2966!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2967    ENDIF  ! (cvflag_prec_eject)
2968
2969
2970! ***    find rain water and evaporation using provisional   ***
2971! ***              estimates of rp(i)and rp(i-1)             ***
2972
2973
2974    IF (cvflag_ice) THEN                                                                                !!jygprl
2975      IF (cvflag_prec_eject) THEN
2976        DO il = 1, ncum                                                                                   !!jygprl
2977          IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN                                                            !!jygprl
2978            frac(il, i) = (frac_a(il,i)*wdtrainA(il,i)+frac_s(il,i)*(wdtrainS(il,i)+wdtrainM(il,i))) / &  !!jygprl
2979                          max(wdtrainA(il,i)+wdtrainS(il,i)+wdtrainM(il,i),smallestreal)                  !!jygprl
2980            fraci(il, i) = frac(il, i)                                                                    !!jygprl
2981          END IF                                                                                          !!jygprl
2982        END DO                                                                                            !!jygprl
2983      ELSE  ! (cvflag_prec_eject)
2984        DO il = 1, ncum                                                                                   !!jygprl
2985          IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN                                                            !!jygprl
2986!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2987            IF (keepbug_ice_frac) THEN
2988              frac(il, i) = frac_s(il, i)
2989!       Ice fraction computed again here as a function of the temperature seen by unsaturated downdraughts
2990!       (i.e. the cold pool temperature) for compatibility with earlier versions.
2991              fraci(il, i) = 1. - (t(il,i)-243.15)/(263.15-243.15)
2992              fraci(il, i) = min(max(fraci(il,i),0.0), 1.0)
2993!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2994            ELSE  ! (keepbug_ice_frac)
2995!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2996              frac(il, i) = frac_s(il, i)
2997              fraci(il, i) = frac(il, i)                                                                    !!jygprl
2998            ENDIF  ! (keepbug_ice_frac)
2999!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3000          END IF                                                                                          !!jygprl
3001        END DO                                                                                            !!jygprl
3002      ENDIF  ! (cvflag_prec_eject)
3003    END IF                                                                                              !!jygprl
3004
3005
3006    DO il = 1, ncum
3007      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
3008
3009        wt(il, i) = 45.0
3010
3011        IF (i<inb(il)) THEN
3012          rp(il, i) = rp(il, i+1) + &
3013                      (cpd*(t(il,i+1)-t(il,i))+gz(il,i+1)-gz(il,i))/lv(il, i)
3014          rp(il, i) = 0.5*(rp(il,i)+rr(il,i))
3015        END IF
3016        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
3017        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
3018        rp(il, inb(il)) = rr(il, inb(il))
3019
3020        IF (i==1) THEN
3021          afac = p(il, 1)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
3022          IF (cvflag_ice) THEN
3023            afac1 = p(il, i)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
3024          END IF
3025        ELSE
3026          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)
3027          rp(il, i-1) = 0.5*(rp(il,i-1)+rr(il,i-1))
3028          rp(il, i-1) = amin1(rp(il,i-1), rs(il,i-1))
3029          rp(il, i-1) = max(rp(il,i-1), 0.0)
3030          afac1 = p(il, i)*(rs(il,i)-rp(il,i))/(1.0E4+2000.0*p(il,i)*rs(il,i))
3031          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))
3032          afac = 0.5*(afac1+afac2)
3033        END IF
3034        IF (i==inb(il)) afac = 0.0
3035        afac = max(afac, 0.0)
3036        bfac = 1./(sigd(il)*wt(il,i))
3037
3038    IF (prt_level >= 20) THEN
3039      Print*, 'cv3_unsat after provisional rp estimate: rp, afac, bfac ', &
3040          i, rp(1, i), afac,bfac
3041    ENDIF
3042
3043!JYG1
3044! cc        sigt=1.0
3045! cc        IF(i.ge.icb)sigt=sigp(i)
3046! prise en compte de la variation progressive de sigt dans
3047! les couches icb et icb-1:
3048! pour plcl<ph(i+1), pr1=0 & pr2=1
3049! pour plcl>ph(i),   pr1=1 & pr2=0
3050! pour ph(i+1)<plcl<ph(i), pr1 est la proportion a cheval
3051! sur le nuage, et pr2 est la proportion sous la base du
3052! nuage.
3053        pr1 = (plcl(il)-ph(il,i+1))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3054        pr1 = max(0., min(1.,pr1))
3055        pr2 = (ph(il,i)-plcl(il))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3056        pr2 = max(0., min(1.,pr2))
3057        sigt = sigp(il, i)*pr1 + pr2
3058!JYG2
3059
3060!JYG----
3061!    b6 = bfac*100.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
3062!    c6 = water(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
3063!    c6 = prec(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
3064!    revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
3065!    evap(il,i)=sigt*afac*revap
3066!    water(il,i)=revap*revap
3067!    prec(il,i)=revap*revap
3068!!        print *,' i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il) ', &
3069!!                 i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il)
3070!!---end jyg---
3071
3072! --------retour à la formulation originale d'Emanuel.
3073        IF (cvflag_ice) THEN
3074
3075!   b6=bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
3076!   c6=prec(il,i+1)+bfac*wdtrain(il) &
3077!       -50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il,i+1)
3078!   IF(c6.gt.0.0)THEN
3079!   revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
3080
3081!JAM  Attention: evap=sigt*E
3082!    Modification: evap devient l'évaporation en milieu de couche
3083!    car nécessaire dans cv3_yield
3084!    Du coup, il faut modifier pas mal d'équations...
3085!    et l'expression de afac qui devient afac1
3086!    revap=sqrt((prec(i+1)+prec(i))/2)
3087
3088          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac1
3089          c6 = prec(il, i+1) + 0.5*bfac*wdtrain(il)
3090! print *,'bfac,sigd(il),sigt,afac1 ',bfac,sigd(il),sigt,afac1
3091! print *,'prec(il,i+1),wdtrain(il) ',prec(il,i+1),wdtrain(il)
3092! print *,'b6,c6,b6*b6+4.*c6 ',b6,c6,b6*b6+4.*c6
3093          IF (c6>b6*b6+1.E-20) THEN
3094            revap = 2.*c6/(b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
3095          ELSE
3096            revap = (-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))/2.
3097          END IF
3098          prec(il, i) = max(0., 2.*revap*revap-prec(il,i+1))
3099! PRINT*,prec(il,i),'neige'
3100
3101!JYG    Dans sa formulation originale, Emanuel calcule l'evaporation par:
3102! c             evap(il,i)=sigt*afac*revap
3103! ce qui n'est pas correct. Dans cv_routines, la formulation a été modifiee.
3104! Ici,l'evaporation evap est simplement calculee par l'equation de
3105! conservation.
3106! prec(il,i)=revap*revap
3107! else
3108!JYG----   Correction : si c6 <= 0, water(il,i)=0.
3109! prec(il,i)=0.
3110! END IF
3111
3112!JYG---   Dans tous les cas, evaporation = [tt ce qui entre dans la couche i]
3113! moins [tt ce qui sort de la couche i]
3114! print *, 'evap avec ice'
3115          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(prec(il,i+1)-prec(il,i))) / &
3116                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
3117
3118    IF (prt_level >= 20) THEN
3119      Print*, 'cv3_unsat after evap computation: wdtrain, sigd, wt, prec(i+1),prec(i) ', &
3120          i, wdtrain(1), sigd(1), wt(1,i), prec(1,i+1),prec(1,i)
3121    ENDIF
3122
3123!jyg<
3124          d6 = prec(il,i)-prec(il,i+1)
3125
3126!!          d6 = bfac*wdtrain(il) - 100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
3127!!          e6 = bfac*wdtrain(il)
3128!!          f6 = -100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
3129!>jyg
3130!CR:tmax_fonte_cv: T for which ice is totally melted (used to be 275.15)
3131          thaw = (t(il,i)-273.15)/(tmax_fonte_cv-273.15)
3132          thaw = min(max(thaw,0.0), 1.0)
3133!jyg<
3134          water(il, i) = water(il, i+1) + (1-fraci(il,i))*d6
3135          ice(il, i)   = ice(il, i+1)   + fraci(il, i)*d6
3136          water(il, i) = min(prec(il,i), max(water(il,i), 0.))
3137          ice(il, i)   = min(prec(il,i), max(ice(il,i),   0.))
3138
3139!!          water(il, i) = water(il, i+1) + (1-fraci(il,i))*d6
3140!!          water(il, i) = max(water(il,i), 0.)
3141!!          ice(il, i) = ice(il, i+1) + fraci(il, i)*d6
3142!!          ice(il, i) = max(ice(il,i), 0.)
3143!>jyg
3144          fondue(il, i) = ice(il, i)*thaw
3145          water(il, i) = water(il, i) + fondue(il, i)
3146          ice(il, i) = ice(il, i) - fondue(il, i)
3147
3148          IF (water(il,i)+ice(il,i)<1.E-30) THEN
3149            faci(il, i) = 0.
3150          ELSE
3151            faci(il, i) = ice(il, i)/(water(il,i)+ice(il,i))
3152          END IF
3153
3154!           water(il,i)=water(il,i+1)+(1.-fraci(il,i))*e6+(1.-faci(il,i))*f6
3155!           water(il,i)=max(water(il,i),0.)
3156!           ice(il,i)=ice(il,i+1)+fraci(il,i)*e6+faci(il,i)*f6
3157!           ice(il,i)=max(ice(il,i),0.)
3158!           fondue(il,i)=ice(il,i)*thaw
3159!           water(il,i)=water(il,i)+fondue(il,i)
3160!           ice(il,i)=ice(il,i)-fondue(il,i)
3161           
3162!           if((water(il,i)+ice(il,i)).lt.1.e-30)THEN
3163!             faci(il,i)=0.
3164!           else
3165!             faci(il,i)=ice(il,i)/(water(il,i)+ice(il,i))
3166!           endif
3167
3168        ELSE
3169          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
3170          c6 = water(il, i+1) + bfac*wdtrain(il) - &
3171               50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i+1)
3172          IF (c6>0.0) THEN
3173            revap = 0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
3174            water(il, i) = revap*revap
3175          ELSE
3176            water(il, i) = 0.
3177          END IF
3178! print *, 'evap sans ice'
3179          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(water(il,i+1)-water(il,i)))/ &
3180                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
3181
3182        END IF
3183      END IF !(i.le.inb(il) .AND. lwork(il))
3184    END DO
3185! ----------------------------------------------------------------
3186
3187! cc
3188! ***  calculate precipitating downdraft mass flux under     ***
3189! ***              hydrostatic approximation                 ***
3190
3191    DO il = 1, ncum
3192      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
3193
3194        tevap(il) = max(0.0, evap(il,i))
3195        delth = max(0.001, (th(il,i)-th(il,i-1)))
3196        IF (cvflag_ice) THEN
3197          IF (cvflag_grav) THEN
3198            mp(il, i) = 100.*ginv*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
3199                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
3200                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
3201                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
3202                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
3203                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
3204          ELSE
3205            mp(il, i) = 10.*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
3206                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
3207                             lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
3208                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
3209                             lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
3210                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
3211
3212          END IF
3213        ELSE
3214          IF (cvflag_grav) THEN
3215            mp(il, i) = 100.*ginv*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
3216                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
3217          ELSE
3218            mp(il, i) = 10.*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
3219                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
3220          END IF
3221
3222        END IF
3223
3224      END IF !(i.le.inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i.NE.1)
3225      IF (prt_level >= 20) THEN
3226        PRINT *,'cv3_unsat, mp hydrostatic ', i, mp(il,i)
3227      ENDIF
3228    END DO
3229! ----------------------------------------------------------------
3230
3231! ***           if hydrostatic assumption fails,             ***
3232! ***   solve cubic difference equation for downdraft theta  ***
3233! ***  and mass flux from two simultaneous differential eqns ***
3234
3235    DO il = 1, ncum
3236      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
3237
3238        amfac = sigd(il)*sigd(il)*70.0*ph(il, i)*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
3239                         (th(il,i)-th(il,i-1))/(tv(il,i)*th(il,i))
3240        amp2 = abs(mp(il,i+1)*mp(il,i+1)-mp(il,i)*mp(il,i))
3241
3242        IF (amp2>(0.1*amfac)) THEN
3243          xf = 100.0*sigd(il)*sigd(il)*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3244          tf = b(il, i) - 5.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
3245                              (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
3246          af = xf*tf + mp(il, i+1)*mp(il, i+1)*tinv
3247
3248          IF (cvflag_ice) THEN
3249            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
3250                 50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*(tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
3251                (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
3252          ELSE
3253
3254            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
3255                                           50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*tevap(il)
3256          END IF
3257
3258          fac2 = 1.0
3259          IF (bf<0.0) fac2 = -1.0
3260          bf = abs(bf)
3261          ur = 0.25*bf*bf - af*af*af*tinv*tinv*tinv
3262          IF (ur>=0.0) THEN
3263            sru = sqrt(ur)
3264            fac = 1.0
3265            IF ((0.5*bf-sru)<0.0) fac = -1.0
3266            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + (0.5*bf+sru)**tinv + &
3267                                           fac*(abs(0.5*bf-sru))**tinv
3268          ELSE
3269            d = atan(2.*sqrt(-ur)/(bf+1.0E-28))
3270            IF (fac2<0.0) d = 3.14159 - d
3271            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + 2.*sqrt(af*tinv)*cos(d*tinv)
3272          END IF
3273          mp(il, i) = max(0.0, mp(il,i))
3274          IF (prt_level >= 20) THEN
3275            PRINT *,'cv3_unsat, mp cubic ', i, mp(il,i)
3276          ENDIF
3277
3278          IF (cvflag_ice) THEN
3279            IF (cvflag_grav) THEN
3280!JYG : il y a vraisemblablement une erreur dans la ligne 2 suivante:
3281! il faut diviser par (mp(il,i)*sigd(il)*grav) et non par (mp(il,i)+sigd(il)*0.1).
3282! Et il faut bien revoir les facteurs 100.
3283              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
3284                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
3285                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
3286                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
3287                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
3288                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
3289                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
3290            ELSE
3291              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*&
3292                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
3293                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
3294                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
3295                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
3296                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
3297                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
3298            END IF
3299          ELSE
3300            IF (cvflag_grav) THEN
3301              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
3302                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
3303                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
3304                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
3305            ELSE
3306              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
3307                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
3308                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
3309                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
3310            END IF
3311          END IF
3312          b(il, i-1) = max(b(il,i-1), 0.0)
3313
3314        END IF !(amp2.gt.(0.1*amfac))
3315
3316!jyg<    This part shifted 10 lines farther
3317!!! ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
3318!!
3319!!        ampmax = 2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
3320!!        amp2 = 2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
3321!!        ampmax = min(ampmax, amp2)
3322!!        mp(il, i) = min(mp(il,i), ampmax)
3323!>jyg
3324
3325! ***      force mp to decrease linearly to zero                 ***
3326! ***       between cloud base and the surface                   ***
3327
3328
3329! c      IF(p(il,i).gt.p(il,icb(il)))THEN
3330! c       mp(il,i)=mp(il,icb(il))*(p(il,1)-p(il,i))/(p(il,1)-p(il,icb(il)))
3331! c      endif
3332        IF (ph(il,i)>0.9*plcl(il)) THEN
3333          mp(il, i) = mp(il, i)*(ph(il,1)-ph(il,i))/(ph(il,1)-0.9*plcl(il))
3334        END IF
3335
3336!jyg<    Shifted part
3337! ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
3338
3339        ampmax = 2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
3340        amp2 = 2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
3341        ampmax = min(ampmax, amp2)
3342        mp(il, i) = min(mp(il,i), ampmax)
3343!>jyg
3344
3345      END IF ! (i.le.inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i.NE.1)
3346    END DO
3347! ----------------------------------------------------------------
3348
3349    IF (prt_level >= 20) THEN
3350      Print*, 'cv3_unsat after mp computation: mp, b(i), b(i-1) ', &
3351          i, mp(1, i), b(1,i), b(1,max(i-1,1))
3352    ENDIF
3353
3354! ***       find mixing ratio of precipitating downdraft     ***
3355
3356    DO il = 1, ncum
3357      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
3358        mplus(il) = mp(il, i) > mp(il, i+1)
3359      END IF ! (i.lt.inb(il) .AND. lwork(il))
3360    END DO
3361
3362    DO il = 1, ncum
3363      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
3364
3365        rp(il, i) = rr(il, i)
3366
3367        IF (mplus(il)) THEN
3368
3369          IF (cvflag_grav) THEN
3370            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
3371              100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
3372          ELSE
3373            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
3374              5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
3375          END IF
3376          rp(il, i) = rp(il, i)/mp(il, i)
3377          up(il, i) = up(il, i+1)*mp(il, i+1) + u(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
3378          up(il, i) = up(il, i)/mp(il, i)
3379          vp(il, i) = vp(il, i+1)*mp(il, i+1) + v(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
3380          vp(il, i) = vp(il, i)/mp(il, i)
3381
3382        ELSE ! if (mplus(il))
3383
3384          IF (mp(il,i+1)>1.0E-16) THEN
3385            IF (cvflag_grav) THEN
3386              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
3387                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il,i+1)
3388            ELSE
3389              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
3390                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il, i+1)
3391            END IF
3392            up(il, i) = up(il, i+1)
3393            vp(il, i) = vp(il, i+1)
3394          END IF ! (mp(il,i+1).gt.1.0e-16)
3395        END IF ! (mplus(il)) ELSE IF (.NOT.mplus(il))
3396
3397        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
3398        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
3399
3400      END IF ! (i.lt.inb(il) .AND. lwork(il))
3401    END DO
3402! ----------------------------------------------------------------
3403
3404! ***       find tracer concentrations in precipitating downdraft     ***
3405
3406!AC!      do j=1,ntra
3407!AC!       do il = 1,ncum
3408!AC!       if (i.lt.inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
3409!AC!c
3410!AC!         IF(mplus(il))THEN
3411!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)*mp(il,i+1)
3412!AC!     :              +trap(il,i,j)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
3413!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i,j)/mp(il,i)
3414!AC!         else ! if (mplus(il))
3415!AC!          IF(mp(il,i+1).gt.1.0e-16)THEN
3416!AC!           trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)
3417!AC!          endif
3418!AC!         endif ! (mplus(il)) ELSE IF (.NOT.mplus(il))
3419!AC!c
3420!AC!        endif ! (i.lt.inb(il) .AND. lwork(il))
3421!AC!       enddo
3422!AC!      END DO
3423
3424400 END DO
3425! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
3426
3427! ***                    end of downdraft loop                    ***
3428
3429! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
3430
3431
3432
3433
3434END SUBROUTINE cv3_unsat
3435
3436SUBROUTINE cv3_yield(nloc, ncum, nd, na, ntra, ok_conserv_q, &
3437                     icb, inb, delt, &
3438                     t, rr, t_wake, rr_wake, s_wake, u, v, tra, &
3439                     gz, p, ph, h, hp, lv, lf, cpn, th, th_wake, &
3440                     ep, clw, qpreca, m, tp, mp, rp, up, vp, trap, &
3441                     wt, water, ice, evap, fondue, faci, b, sigd, &
3442                     ment, qent, hent, iflag_mix, uent, vent, &
3443                     nent, elij, traent, sig, &
3444                     tv, tvp, wghti, &
3445                     iflag, precip, Vprecip, Vprecipi, &     ! jyg: Vprecipi
3446                     ft, fr, fr_comp, fu, fv, ftra, &                 ! jyg
3447                     cbmf, upwd, dnwd, dnwd0, ma, mip, &
3448!!                     tls, tps,                             ! useless . jyg
3449                     qcondc, wd, &
3450                     ftd, fqd, qta, qtc, sigt, detrain, tau_cld_cv, coefw_cld_cv)
3451
3452    USE lmdz_print_control, ONLY: lunout, prt_level
3453    USE add_phys_tend_mod, ONLY: fl_cor_ebil
3454
3455  IMPLICIT NONE
3456
3457  include "cvthermo.h"
3458  include "cv3param.h"
3459  include "cvflag.h"
3460  include "conema3.h"
3461
3462!inputs:
3463      INTEGER, INTENT (IN)                               :: iflag_mix
3464      INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, ntra, nloc
3465      LOGICAL, INTENT (IN)                               :: ok_conserv_q
3466      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb
3467      REAL, INTENT (IN)                                  :: delt
3468      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, u, v
3469      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t_wake, rr_wake
3470      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: s_wake
3471      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: tra
3472      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
3473      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
3474      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: gz, h, hp
3475      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: th, tp
3476      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lv, cpn, ep, clw
3477      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf
3478      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: rp, up
3479      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: vp
3480      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: wt
3481      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: trap
3482      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: water, evap, b
3483      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: fondue, faci, ice
3484      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: qent, uent
3485      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: hent
3486      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: vent, elij
3487      INTEGER, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)         :: nent
3488      REAL, DIMENSION (nloc, na, na, ntra), INTENT (IN)  :: traent
3489      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: tv, tvp, wghti
3490      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: qta
3491      REAL, DIMENSION (nloc, na),INTENT(IN)              :: qpreca
3492      REAL, INTENT(IN)                                   :: tau_cld_cv, coefw_cld_cv
3493
3494!input/output:
3495      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (INOUT)         :: m, mp
3496      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (INOUT)     :: ment
3497      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)          :: iflag
3498      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: sig
3499      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)             :: sigd
3500
3501!outputs:
3502      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: precip
3503      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ft, fr, fu, fv , fr_comp
3504      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ftd, fqd
3505      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (OUT)     :: ftra
3506      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: upwd, dnwd, ma
3507      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: dnwd0, mip
3508      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (OUT)         :: Vprecip
3509      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (OUT)         :: Vprecipi
3510!!      REAL tls(nloc, nd), tps(nloc, nd)                    ! useless . jyg
3511      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qcondc                      ! cld
3512      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qtc, sigt                   ! cld
3513      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: detrain                     ! Louis : pour le calcul de Klein du terme de variance qui détraine dans lenvironnement
3514      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: wd                          ! gust
3515      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: cbmf
3516
3517!local variables:
3518      INTEGER                                            :: i, k, il, n, j, num1
3519      REAL                                               :: rat, delti
3520      REAL                                               :: ax, bx, cx, dx, ex
3521      REAL                                               :: cpinv, rdcp, dpinv
3522      REAL                                               :: sigaq
3523      REAL, DIMENSION (nloc)                             ::  awat
3524      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: lvcp, lfcp              ! , mke ! unused . jyg
3525      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: am, work, ad, amp1
3526!!      real up1(nloc), dn1(nloc)
3527      REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd)                     :: up1, dn1
3528!jyg<
3529      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: up_to, up_from
3530      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: dn_to, dn_from
3531!>jyg
3532      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: asum, bsum, csum, dsum
3533      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: esum, fsum, gsum, hsum
3534      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: th_wake
3535      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: alpha_qpos, alpha_qpos1
3536      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: qcond, nqcond, wa           ! cld
3537      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: siga, sax, mac              ! cld
3538      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: sument
3539      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: sigment, qtment             ! cld
3540      REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd)                     :: qdet
3541      REAL sumdq !jyg
3542
3543! -------------------------------------------------------------
3544
3545! initialization:
3546
3547  delti = 1.0/delt
3548! PRINT*,'cv3_yield initialisation delt', delt
3549
3550  DO il = 1, ncum
3551    precip(il) = 0.0
3552    wd(il) = 0.0 ! gust
3553  END DO
3554
3555!   Fluxes are on a staggered grid : loops extend up to nl+1
3556  DO i = 1, nlp
3557    DO il = 1, ncum
3558      Vprecip(il, i) = 0.0
3559      Vprecipi(il, i) = 0.0                               ! jyg
3560      upwd(il, i) = 0.0
3561      dnwd(il, i) = 0.0
3562      dnwd0(il, i) = 0.0
3563      mip(il, i) = 0.0
3564    END DO
3565  END DO
3566  DO i = 1, nl
3567    DO il = 1, ncum
3568      ft(il, i) = 0.0
3569      fr(il, i) = 0.0
3570      fr_comp(il,i) = 0.0
3571      fu(il, i) = 0.0
3572      fv(il, i) = 0.0
3573      ftd(il, i) = 0.0
3574      fqd(il, i) = 0.0
3575      qcondc(il, i) = 0.0 ! cld
3576      qcond(il, i) = 0.0 ! cld
3577      qtc(il, i) = 0.0 ! cld
3578      qtment(il, i) = 0.0 ! cld
3579      sigment(il, i) = 0.0 ! cld
3580      sigt(il, i) = 0.0 ! cld
3581      qdet(il,i,:) = 0.0 ! cld
3582      detrain(il, i) = 0.0 ! cld
3583      nqcond(il, i) = 0.0 ! cld
3584    END DO
3585  END DO
3586! PRINT*,'cv3_yield initialisation 2'
3587!AC!      do j=1,ntra
3588!AC!       do i=1,nd
3589!AC!        do il=1,ncum
3590!AC!          ftra(il,i,j)=0.0
3591!AC!        enddo
3592!AC!       enddo
3593!AC!      enddo
3594! PRINT*,'cv3_yield initialisation 3'
3595  DO i = 1, nl
3596    DO il = 1, ncum
3597      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
3598      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
3599    END DO
3600  END DO
3601
3602
3603
3604! ***  calculate surface precipitation in mm/day     ***
3605
3606  DO il = 1, ncum
3607    IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. iflag(il)<=1) THEN
3608      IF (cvflag_ice) THEN
3609        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*(water(il,1)+ice(il,1)) &
3610                              *86400.*1000./(rowl*grav)
3611      ELSE
3612        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*water(il, 1) &
3613                              *86400.*1000./(rowl*grav)
3614      END IF
3615    END IF
3616  END DO
3617! PRINT*,'cv3_yield apres calcul precip'
3618
3619
3620! ===  calculate vertical profile of  precipitation in kg/m2/s  ===
3621
3622  DO i = 1, nl
3623    DO il = 1, ncum
3624      IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3625        IF (cvflag_ice) THEN
3626          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*(water(il,i)+ice(il,i))/grav
3627          Vprecipi(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*ice(il,i)/grav                   ! jyg
3628        ELSE
3629          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*water(il, i)/grav
3630          Vprecipi(il, i) = 0.                                                  ! jyg
3631        END IF
3632      END IF
3633    END DO
3634  END DO
3635
3636
3637! ***  Calculate downdraft velocity scale    ***
3638! ***  NE PAS UTILISER POUR L'INSTANT ***
3639
3640!!      do il=1,ncum
3641!!        wd(il)=betad*abs(mp(il,icb(il)))*0.01*rrd*t(il,icb(il)) &
3642!!                                       /(sigd(il)*p(il,icb(il)))
3643!!      enddo
3644
3645
3646! ***  calculate tendencies of lowest level potential temperature  ***
3647! ***                      and mixing ratio                        ***
3648
3649  DO il = 1, ncum
3650    work(il) = 1.0/(ph(il,1)-ph(il,2))
3651    cbmf(il) = 0.0
3652  END DO
3653
3654! - Adiabatic ascent mass flux "ma" and cloud base mass flux "cbmf"
3655!-----------------------------------------------------------------
3656!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3657  IF (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) THEN
3658!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3659!!! Warning : this option leads to water conservation violation
3660!!!           Expert only
3661!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3662  DO il = 1, ncum
3663    ma(il, nlp) = 0.
3664    ma(il, 1)   = 0.
3665  END DO
3666  DO k = nl, 2, -1
3667    DO il = 1, ncum
3668      ma(il, k) = ma(il, k+1)*(1.-qta(il, k))/(1.-qta(il, k-1)) + m(il, k)
3669      cbmf(il) = max(cbmf(il), ma(il,k))
3670    END DO
3671  END DO
3672  DO k = 2,nl
3673    DO il = 1, ncum
3674      IF (k <icb(il)) THEN
3675        ma(il, k) = ma(il, k-1) + wghti(il,k-1)*cbmf(il)
3676      ENDIF
3677    END DO
3678  END DO
3679!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3680  ELSE ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq)
3681!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3682!! Line kept for compatibility with earlier versions
3683  DO k = 2, nl
3684    DO il = 1, ncum
3685      IF (k>=icb(il)) THEN
3686        cbmf(il) = cbmf(il) + m(il, k)
3687      END IF
3688    END DO
3689  END DO
3690
3691  DO il = 1, ncum
3692    ma(il, nlp) = 0.
3693    ma(il, 1)   = 0.
3694  END DO
3695  DO k = nl, 2, -1
3696    DO il = 1, ncum
3697      ma(il, k) = ma(il, k+1) + m(il, k)
3698    END DO
3699  END DO
3700  DO k = 2,nl
3701    DO il = 1, ncum
3702      IF (k <icb(il)) THEN
3703        ma(il, k) = ma(il, k-1) + wghti(il,k-1)*cbmf(il)
3704      ENDIF
3705    END DO
3706  END DO
3707
3708  ENDIF ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) ELSE
3709!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3710
3711!    PRINT*,'cv3_yield avant ft'
3712! am is the part of cbmf taken from the first level
3713  DO il = 1, ncum
3714    am(il) = cbmf(il)*wghti(il, 1)
3715  END DO
3716
3717  DO il = 1, ncum
3718    IF (iflag(il)<=1) THEN
3719! convect3      if((0.1*dpinv*am).ge.delti)iflag(il)=4
3720!JYG  Correction pour conserver l'eau
3721! cc       ft(il,1)=-0.5*lvcp(il,1)*sigd(il)*(evap(il,1)+evap(il,2))          !precip
3722      IF (cvflag_ice) THEN
3723        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1) - &
3724                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)*faci(il, 1) - &
3725                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*(fondue(il,1)*wt(il,1)) / &
3726                       (100.*(ph(il,1)-ph(il,2)))                             !precip
3727      ELSE
3728        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)
3729      END IF
3730
3731      ft(il, 1) = ft(il, 1) - 0.009*grav*sigd(il)*mp(il, 2)*t_wake(il, 1)*b(il, 1)*work(il)
3732
3733      IF (cvflag_ice) THEN
3734        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
3735                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1) + &
3736                                0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(ci-cpd)*ice(il, 2) * &
3737                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
3738      ELSE
3739        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
3740                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
3741      END IF
3742
3743      ftd(il, 1) = ft(il, 1)                                                  ! fin precip
3744
3745      IF ((0.01*grav*work(il)*am(il))>=delti) iflag(il) = 1 !consist vect
3746!jyg<
3747        IF (fl_cor_ebil >= 2) THEN
3748          ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*am(il) * &
3749                    ((t(il,2)-t(il,1))*cpn(il,2)+gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1)
3750        ELSE
3751          ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*am(il) * &
3752                    (t(il,2)-t(il,1)+(gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1))
3753        ENDIF
3754!>jyg
3755    END IF ! iflag
3756  END DO
3757
3758
3759  DO j = 2, nl
3760    IF (iflag_mix>0) THEN
3761      DO il = 1, ncum
3762! FH WARNING a modifier :
3763        cpinv = 0.
3764! cpinv=1.0/cpn(il,1)
3765        IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3766          ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1) * &
3767                     (hent(il,j,1)-h(il,1)+t(il,1)*(cpv-cpd)*(rr(il,1)-qent(il,j,1)))*cpinv
3768        END IF ! j
3769      END DO
3770    END IF
3771  END DO
3772! fin sature
3773
3774
3775  DO il = 1, ncum
3776    IF (iflag(il)<=1) THEN
3777!JYG1  Correction pour mieux conserver l'eau (conformite avec CONVECT4.3)
3778      fr(il, 1) = 0.01*grav*mp(il, 2)*(rp(il,2)-rr_wake(il,1))*work(il) + &
3779                  sigd(il)*evap(il, 1)
3780!!!                  sigd(il)*0.5*(evap(il,1)+evap(il,2))
3781
3782      fqd(il, 1) = fr(il, 1) !precip
3783
3784      fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*am(il)*(rr(il,2)-rr(il,1))*work(il)        !sature
3785
3786      fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(up(il,2)-u(il,1)) + &
3787                                                  am(il)*(u(il,2)-u(il,1)))
3788      fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(vp(il,2)-v(il,1)) + &
3789                                                  am(il)*(v(il,2)-v(il,1)))
3790    END IF ! iflag
3791  END DO ! il
3792
3793
3794!AC!     do j=1,ntra
3795!AC!      do il=1,ncum
3796!AC!       if (iflag(il) .le. 1) THEN
3797!AC!       if (cvflag_grav) THEN
3798!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.01*grav*work(il)
3799!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3800!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3801!AC!       else
3802!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.1*work(il)
3803!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3804!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3805!AC!       endif
3806!AC!       endif  ! iflag
3807!AC!      enddo
3808!AC!     enddo
3809
3810  DO j = 2, nl
3811    DO il = 1, ncum
3812      IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3813        fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
3814        fr_comp(il,1) = fr_comp(il,1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
3815        fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(uent(il,j,1)-u(il,1))
3816        fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(vent(il,j,1)-v(il,1))
3817      END IF ! j
3818    END DO
3819  END DO
3820
3821!AC!      do k=1,ntra
3822!AC!       do j=2,nl
3823!AC!        do il=1,ncum
3824!AC!         if (j.le.inb(il) .AND. iflag(il) .le. 1) THEN
3825!AC!
3826!AC!          if (cvflag_grav) THEN
3827!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)
3828!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3829!AC!          else
3830!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.1*work(il)*ment(il,j,1)
3831!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3832!AC!          endif
3833!AC!
3834!AC!         endif
3835!AC!        enddo
3836!AC!       enddo
3837!AC!      enddo
3838! PRINT*,'cv3_yield apres ft'
3839
3840!jyg<
3841!-----------------------------------------------------------
3842           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
3843!-----------------------------------------------------------
3844
3845!***                                                      ***
3846!***    Compute convective mass fluxes upwd and dnwd      ***
3847
3848! =================================================
3849!              upward fluxes                      |
3850! ------------------------------------------------
3851
3852upwd(:,:) = 0.
3853up_to(:,:) = 0.
3854up_from(:,:) = 0.
3855
3856!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3857  IF (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) THEN
3858!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3859!! The decrease of the adiabatic ascent mass flux due to ejection of precipitation
3860!! is taken into account.
3861!! WARNING : in the present version, taking into account the mass-flux decrease due to
3862!! precipitation ejection leads to water conservation violation.
3863
3864! - Upward mass flux of mixed draughts
3865!---------------------------------------
3866DO i = 2, nl
3867  DO j = 1, i-1
3868    DO il = 1, ncum
3869      IF (i<=inb(il)) THEN
3870        up_to(il,i) = up_to(il,i) + ment(il,j,i)
3871      ENDIF
3872    ENDDO
3873  ENDDO
3874ENDDO
3875
3876DO j = 3, nl
3877  DO i = 2, j-1
3878    DO il = 1, ncum
3879      IF (j<=inb(il)) THEN
3880        up_from(il,i) = up_from(il,i) + ment(il,i,j)
3881      ENDIF
3882    ENDDO
3883  ENDDO
3884ENDDO
3885
3886! The difference between upwd(il,i) and upwd(il,i-1) is due to updrafts ending in layer
3887!(i-1) (theses drafts cross interface (i-1) but not interface(i)) and to updrafts starting
3888!from layer (i-1) (theses drafts cross interface (i) but not interface(i-1)):
3889
3890DO i = 2, nlp
3891  DO il = 1, ncum
3892    IF (i<=inb(il)+1) THEN
3893      upwd(il,i) = max(0., upwd(il,i-1) - up_to(il,i-1) + up_from(il,i-1))
3894    ENDIF
3895  ENDDO
3896ENDDO
3897
3898! - Total upward mass flux
3899!---------------------------
3900DO i = 2, nlp
3901  DO il = 1, ncum
3902    IF (i<=inb(il)+1) THEN
3903      upwd(il,i) = upwd(il,i) + ma(il,i)
3904    ENDIF
3905  ENDDO
3906ENDDO
3907!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3908  ELSE ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq)
3909!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3910!! The decrease of the adiabatic ascent mass flux due to ejection of precipitation
3911!! is not taken into account.
3912
3913! - Upward mass flux
3914!-------------------
3915DO i = 2, nl
3916  DO il = 1, ncum
3917    IF (i<=inb(il)) THEN
3918      up_to(il,i) = m(il,i)
3919    ENDIF
3920  ENDDO
3921  DO j = 1, i-1
3922    DO il = 1, ncum
3923      IF (i<=inb(il)) THEN
3924        up_to(il,i) = up_to(il,i) + ment(il,j,i)
3925      ENDIF
3926    ENDDO
3927  ENDDO
3928ENDDO
3929
3930DO i = 1, nl
3931  DO il = 1, ncum
3932    IF (i<=inb(il)) THEN
3933      up_from(il,i) = cbmf(il)*wghti(il,i)
3934    ENDIF
3935  ENDDO
3936ENDDO
3937
3938DO j = 3, nl
3939  DO i = 2, j-1
3940    DO il = 1, ncum
3941      IF (j<=inb(il)) THEN
3942        up_from(il,i) = up_from(il,i) + ment(il,i,j)
3943      ENDIF
3944    ENDDO
3945  ENDDO
3946ENDDO
3947
3948! The difference between upwd(il,i) and upwd(il,i-1) is due to updrafts ending in layer
3949!(i-1) (theses drafts cross interface (i-1) but not interface(i)) and to updrafts starting
3950!from layer (i-1) (theses drafts cross interface (i) but not interface(i-1)):
3951
3952DO i = 2, nlp
3953  DO il = 1, ncum
3954    IF (i<=inb(il)+1) THEN
3955      upwd(il,i) = max(0., upwd(il,i-1) - up_to(il,i-1) + up_from(il,i-1))
3956    ENDIF
3957  ENDDO
3958ENDDO
3959
3960
3961  ENDIF ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) ELSE
3962!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3963
3964! =================================================
3965!              downward fluxes                    |
3966! ------------------------------------------------
3967dnwd(:,:) = 0.
3968dn_to(:,:) = 0.
3969dn_from(:,:) = 0.
3970DO i = 1, nl
3971  DO j = i+1, nl
3972    DO il = 1, ncum
3973      IF (j<=inb(il)) THEN
3974!!        dn_to(il,i) = dn_to(il,i) + ment(il,j,i)       !jyg,20220202
3975        dn_to(il,i) = dn_to(il,i) - ment(il,j,i)
3976      ENDIF
3977    ENDDO
3978  ENDDO
3979ENDDO
3980
3981DO j = 1, nl
3982  DO i = j+1, nl
3983    DO il = 1, ncum
3984      IF (i<=inb(il)) THEN
3985!!        dn_from(il,i) = dn_from(il,i) + ment(il,i,j)   !jyg,20220202
3986        dn_from(il,i) = dn_from(il,i) - ment(il,i,j)
3987      ENDIF
3988    ENDDO
3989  ENDDO
3990ENDDO
3991
3992! The difference between dnwd(il,i) and dnwd(il,i+1) is due to downdrafts ending in layer
3993!(i) (theses drafts cross interface (i+1) but not interface(i)) and to downdrafts
3994!starting from layer (i) (theses drafts cross interface (i) but not interface(i+1)):
3995
3996DO i = nl-1, 1, -1
3997  DO il = 1, ncum
3998!!    dnwd(il,i) = max(0., dnwd(il,i+1) - dn_to(il,i) + dn_from(il,i)) !jyg,20220202
3999    dnwd(il,i) = min(0., dnwd(il,i+1) - dn_to(il,i) + dn_from(il,i))
4000  ENDDO
4001ENDDO
4002! =================================================
4003
4004!-----------------------------------------------------------
4005        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
4006!-----------------------------------------------------------
4007!>jyg
4008
4009! ***  calculate tendencies of potential temperature and mixing ratio  ***
4010! ***               at levels above the lowest level                   ***
4011
4012! ***  first find the net saturated updraft and downdraft mass fluxes  ***
4013! ***                      through each level                          ***
4014
4015
4016!jyg<
4017!!  DO i = 2, nl + 1 ! newvecto: mettre nl au lieu nl+1?
4018  DO i = 2, nl
4019!>jyg
4020
4021    num1 = 0
4022    DO il = 1, ncum
4023      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) num1 = num1 + 1
4024    END DO
4025    IF (num1<=0) GO TO 500
4026
4027!jyg<
4028!-----------------------------------------------------------
4029           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
4030!-----------------------------------------------------------
4031DO il = 1, ncum
4032   amp1(il) = upwd(il,i+1)
4033   ad(il) = dnwd(il,i)
4034ENDDO
4035!-----------------------------------------------------------
4036        ELSE !(ok_optim_yield)                            !|
4037!-----------------------------------------------------------
4038!>jyg
4039    DO il = 1,ncum
4040      amp1(il) = 0.
4041      ad(il) = 0.
4042    ENDDO
4043
4044    DO k = 1, nl + 1
4045      DO il = 1, ncum
4046        IF (i>=icb(il)) THEN
4047          IF (k>=i+1 .AND. k<=(inb(il)+1)) THEN
4048            amp1(il) = amp1(il) + m(il, k)
4049          END IF
4050        ELSE
4051! AMP1 is the part of cbmf taken from layers I and lower
4052          IF (k<=i) THEN
4053            amp1(il) = amp1(il) + cbmf(il)*wghti(il, k)
4054          END IF
4055        END IF
4056      END DO
4057    END DO
4058
4059    DO j = i + 1, nl + 1         
4060       DO k = 1, i
4061          !yor! reverted j and k loops
4062          DO il = 1, ncum
4063!yor!        IF (i<=inb(il) .AND. j<=(inb(il)+1)) THEN ! the second condition implies the first !
4064             IF (j<=(inb(il)+1)) THEN 
4065                amp1(il) = amp1(il) + ment(il, k, j)
4066             END IF
4067          END DO
4068       END DO
4069    END DO
4070
4071    DO k = 1, i - 1
4072!jyg<
4073!!      DO j = i, nl + 1 ! newvecto: nl au lieu nl+1?
4074      DO j = i, nl
4075!>jyg
4076        DO il = 1, ncum
4077!yor!        IF (i<=inb(il) .AND. j<=inb(il)) THEN ! the second condition implies the 1st !
4078             IF (j<=inb(il)) THEN   
4079            ad(il) = ad(il) + ment(il, j, k)
4080          END IF
4081        END DO
4082      END DO
4083    END DO
4084
4085!-----------------------------------------------------------
4086        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
4087!-----------------------------------------------------------
4088
4089!!   print *,'yield, i, amp1, ad', i, amp1(1), ad(1)
4090
4091    DO il = 1, ncum
4092      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4093        dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4094        cpinv = 1.0/cpn(il, i)
4095
4096! convect3      if((0.1*dpinv*amp1).ge.delti)iflag(il)=4
4097        IF ((0.01*grav*dpinv*amp1(il))>=delti) iflag(il) = 1 ! vecto
4098
4099! precip
4100! cc       ft(il,i)= -0.5*sigd(il)*lvcp(il,i)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
4101        IF (cvflag_ice) THEN
4102          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i) - &
4103                       sigd(il)*lfcp(il, i)*evap(il, i)*faci(il, i) - &
4104                       sigd(il)*lfcp(il, i)*fondue(il, i)*wt(il, i)/(100.*(p(il,i-1)-p(il,i)))
4105        ELSE
4106          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i)
4107        END IF
4108
4109        rat = cpn(il, i-1)*cpinv
4110
4111        ft(il, i) = ft(il, i) - 0.009*grav*sigd(il) * &
4112                     (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
4113        IF (cvflag_ice) THEN
4114          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
4115                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv + &
4116                                  0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(ci-cpd)*ice(il, i+1) * &
4117                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv
4118        ELSE
4119          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
4120                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv* &
4121            cpinv
4122        END IF
4123
4124        ftd(il, i) = ft(il, i)
4125! fin precip
4126
4127! sature
4128!jyg<
4129        IF (fl_cor_ebil >= 2) THEN
4130          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv * &
4131              ( amp1(il)*( (t(il,i+1)-t(il,i))*cpn(il,i+1) + gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv - &
4132                ad(il)*( (t(il,i)-t(il,i-1))*cpn(il,i-1) + gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv)
4133        ELSE
4134          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv * &
4135                     (amp1(il)*(t(il,i+1)-t(il,i) + (gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv) - &
4136                      ad(il)*(t(il,i)-t(il,i-1)+(gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv))
4137        ENDIF
4138!>jyg
4139
4140
4141        IF (iflag_mix==0) THEN
4142          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, i, i)*(hp(il,i)-h(il,i) + &
4143                                    t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,i,i)))*cpinv
4144        END IF
4145
4146! sb: on ne fait pas encore la correction permettant de mieux
4147! conserver l'eau:
4148!JYG: correction permettant de mieux conserver l'eau:
4149! cc         fr(il,i)=0.5*sigd(il)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
4150        fr(il, i) = sigd(il)*evap(il, i) + 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(rp(il,i+1)-rr_wake(il,i)) - &
4151                                                      mp(il,i)*(rp(il,i)-rr_wake(il,i-1)))*dpinv
4152        fqd(il, i) = fr(il, i)                                                                     ! precip
4153
4154        fu(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(up(il,i+1)-u(il,i)) - &
4155                               mp(il,i)*(up(il,i)-u(il,i-1)))*dpinv
4156        fv(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(vp(il,i+1)-v(il,i)) - &
4157                               mp(il,i)*(vp(il,i)-v(il,i-1)))*dpinv
4158
4159
4160        fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(rr(il,i+1)-rr(il,i)) - &
4161                                                 ad(il)*(rr(il,i)-rr(il,i-1)))
4162        fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(u(il,i+1)-u(il,i)) - &
4163                                                 ad(il)*(u(il,i)-u(il,i-1)))
4164        fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(v(il,i+1)-v(il,i)) - &
4165                                                 ad(il)*(v(il,i)-v(il,i-1)))
4166
4167      END IF ! i
4168    END DO
4169
4170!AC!      do k=1,ntra
4171!AC!       do il=1,ncum
4172!AC!        if (i.le.inb(il) .AND. iflag(il) .le. 1) THEN
4173!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4174!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
4175!AC!         if (cvflag_grav) THEN
4176!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.01*grav*dpinv
4177!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
4178!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
4179!AC!         else
4180!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.1*dpinv
4181!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
4182!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
4183!AC!         endif
4184!AC!        endif
4185!AC!       enddo
4186!AC!      enddo
4187
4188    DO k = 1, i - 1
4189
4190      DO il = 1, ncum
4191        awat(il) = elij(il, k, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
4192        awat(il) = max(awat(il), 0.0)
4193      END DO
4194
4195      IF (iflag_mix/=0) THEN
4196        DO il = 1, ncum
4197          IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4198            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4199            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
4200            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
4201                 (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)+awat(il)-qent(il,k,i)))*cpinv
4202
4203
4204          END IF ! i
4205        END DO
4206      END IF
4207
4208      DO il = 1, ncum
4209        IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4210          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4211          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
4212          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
4213                                                       (qent(il,k,i)-awat(il)-rr(il,i))
4214          fr_comp(il,i) = fr_comp(il,i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(qent(il,k,i)-awat(il)-rr(il,i))
4215          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
4216          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
4217
4218! (saturated updrafts resulting from mixing)                                   ! cld
4219          qcond(il, i) = qcond(il, i) + (elij(il,k,i)-awat(il))                ! cld
4220          qdet(il,k,i) = (qent(il,k,i)-awat(il))                               ! cld Louis : specific humidity in detraining water
4221          qtment(il, i) = qtment(il, i) + qent(il,k,i)                         ! cld
4222          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                   ! cld
4223        END IF ! i
4224      END DO
4225    END DO
4226
4227!AC!      do j=1,ntra
4228!AC!       do k=1,i-1
4229!AC!        do il=1,ncum
4230!AC!         if (i.le.inb(il) .AND. iflag(il) .le. 1) THEN
4231!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4232!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
4233!AC!          if (cvflag_grav) THEN
4234!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
4235!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
4236!AC!          else
4237!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
4238!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
4239!AC!          endif
4240!AC!         endif
4241!AC!        enddo
4242!AC!       enddo
4243!AC!      enddo
4244
4245!jyg<
4246!!    DO k = i, nl + 1
4247    DO k = i, nl
4248!>jyg
4249
4250      IF (iflag_mix/=0) THEN
4251        DO il = 1, ncum
4252          IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4253            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4254            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
4255            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
4256                  (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,k,i)))*cpinv
4257
4258
4259          END IF ! i
4260        END DO
4261      END IF
4262
4263      DO il = 1, ncum
4264        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4265          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4266          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
4267
4268          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(qent(il,k,i)-rr(il,i))
4269          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
4270          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
4271        END IF ! i and k
4272      END DO
4273    END DO
4274
4275!AC!      do j=1,ntra
4276!AC!       do k=i,nl+1
4277!AC!        do il=1,ncum
4278!AC!         if (i.le.inb(il) .AND. k.le.inb(il)
4279!AC!     $                .AND. iflag(il) .le. 1) THEN
4280!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4281!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
4282!AC!          if (cvflag_grav) THEN
4283!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
4284!AC!     :         *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
4285!AC!          else
4286!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
4287!AC!     :             *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
4288!AC!          endif
4289!AC!         endif ! i and k
4290!AC!        enddo
4291!AC!       enddo
4292!AC!      enddo
4293
4294! sb: interface with the cloud parameterization:                               ! cld
4295
4296    DO k = i + 1, nl
4297      DO il = 1, ncum
4298        IF (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
4299! (saturated downdrafts resulting from mixing)                                 ! cld
4300          qcond(il, i) = qcond(il, i) + elij(il, k, i)                         ! cld
4301          qdet(il,k,i) = qent(il,k,i)                                          ! cld Louis : specific humidity in detraining water
4302          qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                          ! cld
4303          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                   ! cld
4304        END IF ! cld
4305      END DO ! cld
4306    END DO ! cld
4307
4308!ym BIG Warning : it seems that the k loop is missing !!!
4309!ym Strong advice to check this
4310!ym add a k loop temporary
4311
4312! (particular case: no detraining level is found)                              ! cld
4313! Verif merge Dynamico<<<<<<< .working
4314    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
4315      IF (i<=inb(il) .AND. nent(il,i)==0 .AND. iflag(il)<=1) THEN              ! cld
4316        qcond(il, i) = qcond(il, i) + (1.-ep(il,i))*clw(il, i)                 ! cld
4317!jyg<   Bug correction 20180620
4318!      PROBLEM: Should not qent(il,i,i) be taken into account even if nent(il,i)/=0?
4319!!        qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                            ! cld
4320        qdet(il,i,i) = qent(il,i,i)                                            ! cld Louis : specific humidity in detraining water
4321        qtment(il, i) = qent(il,i,i) + qtment(il,i)                            ! cld
4322!>jyg
4323        nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                     ! cld
4324      END IF                                                                   ! cld
4325    END DO                                                                     ! cld
4326! Verif merge Dynamico =======
4327! Verif merge Dynamico     DO k = i + 1, nl
4328! Verif merge Dynamico       DO il = 1, ncum        !ym k loop added                                    ! cld
4329! Verif merge Dynamico         IF (i<=inb(il) .AND. nent(il,i)==0 .AND. iflag(il)<=1) THEN              ! cld
4330! Verif merge Dynamico           qcond(il, i) = qcond(il, i) + (1.-ep(il,i))*clw(il, i)                 ! cld
4331! Verif merge Dynamico           qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                          ! cld
4332! Verif merge Dynamico           nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                     ! cld
4333! Verif merge Dynamico         END IF                                                                   ! cld
4334! Verif merge Dynamico       END DO
4335! Verif merge Dynamico     ENDDO                                                                     ! cld
4336! Verif merge Dynamico >>>>>>> .merge-right.r3413
4337
4338    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
4339      IF (i<=inb(il) .AND. nqcond(il,i)/=0 .AND. iflag(il)<=1) THEN            ! cld
4340        qcond(il, i) = qcond(il, i)/nqcond(il, i)                              ! cld
4341        qtment(il, i) = qtment(il,i)/nqcond(il, i)                             ! cld
4342      END IF                                                                   ! cld
4343    END DO
4344
4345!AC!      do j=1,ntra
4346!AC!       do il=1,ncum
4347!AC!        if (i.le.inb(il) .AND. iflag(il) .le. 1) THEN
4348!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4349!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
4350!AC!
4351!AC!         if (cvflag_grav) THEN
4352!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv
4353!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
4354!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
4355!AC!         else
4356!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv
4357!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
4358!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
4359!AC!         endif
4360!AC!        endif ! i
4361!AC!       enddo
4362!AC!      enddo
4363
4364
4365500 END DO
4366
4367!JYG<
4368!Conservation de l'eau
4369!   sumdq = 0.
4370!   DO k = 1, nl
4371!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
4372!   END DO
4373!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 500, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
4374!JYG>
4375! ***   move the detrainment at level inb down to level inb-1   ***
4376! ***        in such a way as to preserve the vertically        ***
4377! ***          integrated enthalpy and water tendencies         ***
4378
4379! Correction bug le 18-03-09
4380  DO il = 1, ncum
4381    IF (iflag(il)<=1) THEN
4382      ax = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))* &
4383           (hp(il,inb(il))-h(il,inb(il))+t(il,inb(il))*(cpv-cpd)*(rr(il,inb(il))-qent(il,inb(il),inb(il))))/ &
4384                                (cpn(il,inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1)))
4385      ft(il, inb(il)) = ft(il, inb(il)) - ax
4386      ft(il, inb(il)-1) = ft(il, inb(il)-1) + ax*cpn(il, inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
4387                              (cpn(il,inb(il)-1)*(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il))))
4388
4389      bx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(qent(il,inb(il),inb(il))-rr(il,inb(il)))/ &
4390                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4391      fr(il, inb(il)) = fr(il, inb(il)) - bx
4392      fr(il, inb(il)-1) = fr(il, inb(il)-1) + bx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
4393                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
4394
4395      cx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(uent(il,inb(il),inb(il))-u(il,inb(il)))/ &
4396                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4397      fu(il, inb(il)) = fu(il, inb(il)) - cx
4398      fu(il, inb(il)-1) = fu(il, inb(il)-1) + cx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
4399                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
4400
4401      dx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(vent(il,inb(il),inb(il))-v(il,inb(il)))/ &
4402                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4403      fv(il, inb(il)) = fv(il, inb(il)) - dx
4404      fv(il, inb(il)-1) = fv(il, inb(il)-1) + dx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
4405                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
4406    END IF !iflag
4407  END DO
4408
4409!JYG<
4410!Conservation de l'eau
4411!   sumdq = 0.
4412!   DO k = 1, nl
4413!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
4414!   END DO
4415!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 503, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
4416!JYG>
4417
4418!AC!      do j=1,ntra
4419!AC!       do il=1,ncum
4420!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
4421!AC!    IF (cvflag_grav) THEN
4422!AC!        ex=0.01*grav*ment(il,inb(il),inb(il))
4423!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
4424!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4425!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
4426!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
4427!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4428!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
4429!AC!    else
4430!AC!        ex=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))
4431!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
4432!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4433!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
4434!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
4435!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4436!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
4437!AC!        ENDIF   !cvflag grav
4438!AC!        ENDIF    !iflag
4439!AC!       enddo
4440!AC!      enddo
4441
4442
4443! ***    homogenize tendencies below cloud base    ***
4444
4445
4446  DO il = 1, ncum
4447    asum(il) = 0.0
4448    bsum(il) = 0.0
4449    csum(il) = 0.0
4450    dsum(il) = 0.0
4451    esum(il) = 0.0
4452    fsum(il) = 0.0
4453    gsum(il) = 0.0
4454    hsum(il) = 0.0
4455  END DO
4456
4457!do i=1,nl
4458!do il=1,ncum
4459!th_wake(il,i)=t_wake(il,i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp
4460!enddo
4461!enddo
4462
4463  DO i = 1, nl
4464    DO il = 1, ncum
4465      IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4466!jyg  Saturated part : use T profile
4467        asum(il) = asum(il) + (ft(il,i)-ftd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4468!jyg<20140311
4469!Correction pour conserver l eau
4470        IF (ok_conserv_q) THEN
4471          bsum(il) = bsum(il) + (fr(il,i)-fqd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4472          csum(il) = csum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4473
4474        ELSE
4475          bsum(il)=bsum(il)+(fr(il,i)-fqd(il,i))*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
4476                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4477          csum(il)=csum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
4478                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4479        ENDIF ! (ok_conserv_q)
4480!jyg>
4481        dsum(il) = dsum(il) + t(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th(il, i)
4482!jyg  Unsaturated part : use T_wake profile
4483        esum(il) = esum(il) + ftd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4484!jyg<20140311
4485!Correction pour conserver l eau
4486        IF (ok_conserv_q) THEN
4487          fsum(il) = fsum(il) + fqd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4488          gsum(il) = gsum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4489        ELSE
4490          fsum(il)=fsum(il)+fqd(il,i)*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
4491                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4492          gsum(il)=gsum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
4493                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4494        ENDIF ! (ok_conserv_q)
4495!jyg>
4496        hsum(il) = hsum(il) + t_wake(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th_wake(il, i)
4497      END IF
4498    END DO
4499  END DO
4500
4501!!!!      do 700 i=1,icb(il)-1
4502  IF (ok_homo_tend) THEN
4503    DO i = 1, nl
4504      DO il = 1, ncum
4505        IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4506          ftd(il, i) = esum(il)*t_wake(il, i)/(th_wake(il,i)*hsum(il))
4507          fqd(il, i) = fsum(il)/gsum(il)
4508          ft(il, i) = ftd(il, i) + asum(il)*t(il, i)/(th(il,i)*dsum(il))
4509          fr(il, i) = fqd(il, i) + bsum(il)/csum(il)
4510        END IF
4511      END DO
4512    END DO
4513  ENDIF
4514
4515!jyg<
4516!Conservation de l'eau
4517!!  sumdq = 0.
4518!!  DO k = 1, nl
4519!!    sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
4520!!  END DO
4521!!  PRINT *, 'cv3_yield, apres hom, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
4522!jyg>
4523
4524
4525! ***   Check that moisture stays positive. If not, scale tendencies
4526! in order to ensure moisture positivity
4527  DO il = 1, ncum
4528    alpha_qpos(il) = 1.
4529    IF (iflag(il)<=1) THEN
4530      IF (fr(il,1)<=0.) THEN
4531        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)))
4532      END IF
4533    END IF
4534  END DO
4535  DO i = 2, nl
4536    DO il = 1, ncum
4537      IF (iflag(il)<=1) THEN
4538        IF (fr(il,i)<=0.) THEN
4539          alpha_qpos1(il) = max(1., (-delt*fr(il,i))/(s_wake(il)*rr_wake(il,i)+(1.-s_wake(il))*rr(il,i)))
4540          IF (alpha_qpos1(il)>=alpha_qpos(il)) alpha_qpos(il) = alpha_qpos1(il)
4541        END IF
4542      END IF
4543    END DO
4544  END DO
4545  DO il = 1, ncum
4546    IF (iflag(il)<=1 .AND. alpha_qpos(il)>1.001) THEN
4547      alpha_qpos(il) = alpha_qpos(il)*1.1
4548    END IF
4549  END DO
4550
4551    IF (prt_level >= 5) THEN
4552      print *,' CV3_YIELD : alpha_qpos ',alpha_qpos(1)
4553    ENDIF
4554
4555  DO il = 1, ncum
4556    IF (iflag(il)<=1) THEN
4557      sigd(il) = sigd(il)/alpha_qpos(il)
4558      precip(il) = precip(il)/alpha_qpos(il)
4559      cbmf(il) = cbmf(il)/alpha_qpos(il)
4560    END IF
4561  END DO
4562  DO i = 1, nl
4563    DO il = 1, ncum
4564      IF (iflag(il)<=1) THEN
4565        fr(il, i) = fr(il, i)/alpha_qpos(il)
4566        ft(il, i) = ft(il, i)/alpha_qpos(il)
4567        fqd(il, i) = fqd(il, i)/alpha_qpos(il)
4568        ftd(il, i) = ftd(il, i)/alpha_qpos(il)
4569        fu(il, i) = fu(il, i)/alpha_qpos(il)
4570        fv(il, i) = fv(il, i)/alpha_qpos(il)
4571        m(il, i) = m(il, i)/alpha_qpos(il)
4572        mp(il, i) = mp(il, i)/alpha_qpos(il)
4573        Vprecip(il, i) = Vprecip(il, i)/alpha_qpos(il)
4574        Vprecipi(il, i) = Vprecipi(il, i)/alpha_qpos(il)                     ! jyg
4575      END IF
4576    END DO
4577  END DO
4578!jyg<
4579!-----------------------------------------------------------
4580           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
4581!-----------------------------------------------------------
4582  DO i = 1, nl
4583    DO il = 1, ncum
4584      IF (iflag(il)<=1) THEN
4585        upwd(il, i) = upwd(il, i)/alpha_qpos(il)
4586        dnwd(il, i) = dnwd(il, i)/alpha_qpos(il)
4587      END IF
4588    END DO
4589  END DO
4590!-----------------------------------------------------------
4591        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
4592!-----------------------------------------------------------
4593!>jyg
4594  DO j = 1, nl !yor! inverted i and j loops
4595     DO i = 1, nl
4596      DO il = 1, ncum
4597        IF (iflag(il)<=1) THEN
4598          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)/alpha_qpos(il)
4599        END IF
4600      END DO
4601    END DO
4602  END DO
4603
4604!AC!      DO j = 1,ntra
4605!AC!      DO i = 1,nl
4606!AC!       DO il = 1,ncum
4607!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
4608!AC!         ftra(il,i,j) = ftra(il,i,j)/alpha_qpos(il)
4609!AC!        ENDIF
4610!AC!       ENDDO
4611!AC!      ENDDO
4612!AC!      ENDDO
4613
4614
4615! ***           reset counter and return           ***
4616
4617! Reset counter only for points actually convective (jyg)
4618! In order take into account the possibility of changing the compression,
4619! reset m, sig and w0 to zero for non-convecting points.
4620  DO il = 1, ncum
4621    IF (iflag(il) < 3) THEN
4622      sig(il, nd) = 2.0
4623    ENDIF
4624  END DO
4625
4626
4627  DO i = 1, nl
4628    DO il = 1, ncum
4629      dnwd0(il, i) = -mp(il, i)
4630    END DO
4631  END DO
4632!jyg<  (loops stop at nl)
4633!!  DO i = nl + 1, nd
4634!!    DO il = 1, ncum
4635!!      dnwd0(il, i) = 0.
4636!!    END DO
4637!!  END DO
4638!>jyg
4639
4640
4641!jyg<
4642!-----------------------------------------------------------
4643           IF (.NOT.ok_optim_yield) THEN                  !|
4644!-----------------------------------------------------------
4645  DO i = 1, nl
4646    DO il = 1, ncum
4647      upwd(il, i) = 0.0
4648      dnwd(il, i) = 0.0
4649    END DO
4650  END DO
4651
4652!!  DO i = 1, nl                                           ! useless; jyg
4653!!    DO il = 1, ncum                                      ! useless; jyg
4654!!      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN              ! useless; jyg
4655!!        upwd(il, i) = 0.0                                ! useless; jyg
4656!!        dnwd(il, i) = 0.0                                ! useless; jyg
4657!!      END IF                                             ! useless; jyg
4658!!    END DO                                               ! useless; jyg
4659!!  END DO                                                 ! useless; jyg
4660
4661  DO i = 1, nl
4662    DO k = 1, nl
4663      DO il = 1, ncum
4664        up1(il, k, i) = 0.0
4665        dn1(il, k, i) = 0.0
4666      END DO
4667    END DO
4668  END DO
4669
4670!yor! commented original
4671!  DO i = 1, nl
4672!    DO k = i, nl
4673!      DO n = 1, i - 1
4674!        DO il = 1, ncum
4675!          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
4676!            up1(il, k, i) = up1(il, k, i) + ment(il, n, k)
4677!            dn1(il, k, i) = dn1(il, k, i) - ment(il, k, n)
4678!          END IF
4679!        END DO
4680!      END DO
4681!    END DO
4682!  END DO
4683!yor! replaced with
4684  DO i = 1, nl
4685    DO k = i, nl
4686      DO n = 1, i - 1
4687        DO il = 1, ncum
4688          IF (i>=icb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN ! yor ! as i always <= k
4689             up1(il, k, i) = up1(il, k, i) + ment(il, n, k)
4690          END IF
4691        END DO
4692      END DO
4693    END DO
4694  END DO
4695  DO i = 1, nl
4696    DO n = 1, i - 1
4697      DO k = i, nl
4698        DO il = 1, ncum
4699          IF (i>=icb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN ! yor !  i always <= k
4700             dn1(il, k, i) = dn1(il, k, i) - ment(il, k, n)
4701          END IF
4702        END DO
4703      END DO
4704    END DO
4705  END DO
4706!yor! end replace
4707
4708  DO i = 1, nl
4709    DO k = 1, nl
4710      DO il = 1, ncum
4711        IF (i>=icb(il)) THEN
4712          IF (k>=i .AND. k<=(inb(il))) THEN
4713            upwd(il, i) = upwd(il, i) + m(il, k)
4714          END IF
4715        ELSE
4716          IF (k<i) THEN
4717            upwd(il, i) = upwd(il, i) + cbmf(il)*wghti(il, k)
4718          END IF
4719        END IF
4720! c        print *,'cbmf',il,i,k,cbmf(il),wghti(il,k)
4721      END DO
4722    END DO
4723  END DO
4724
4725  DO i = 2, nl
4726    DO k = i, nl
4727      DO il = 1, ncum
4728! test         if (i.ge.icb(il).AND.i.le.inb(il).AND.k.le.inb(il)) THEN
4729        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
4730          upwd(il, i) = upwd(il, i) + up1(il, k, i)
4731          dnwd(il, i) = dnwd(il, i) + dn1(il, k, i)
4732        END IF
4733! c         print *,'upwd',il,i,k,inb(il),upwd(il,i),m(il,k),up1(il,k,i)
4734      END DO
4735    END DO
4736  END DO
4737
4738
4739!!!!      DO il=1,ncum
4740!!!!      do i=icb(il),inb(il)
4741!!!!
4742!!!!      upwd(il,i)=0.0
4743!!!!      dnwd(il,i)=0.0
4744!!!!      do k=i,inb(il)
4745!!!!      up1=0.0
4746!!!!      dn1=0.0
4747!!!!      do n=1,i-1
4748!!!!      up1=up1+ment(il,n,k)
4749!!!!      dn1=dn1-ment(il,k,n)
4750!!!!      enddo
4751!!!!      upwd(il,i)=upwd(il,i)+m(il,k)+up1
4752!!!!      dnwd(il,i)=dnwd(il,i)+dn1
4753!!!!      enddo
4754!!!!      enddo
4755!!!!
4756!!!!      ENDDO
4757
4758!!  DO i = 1, nlp
4759!!    DO il = 1, ncum
4760!!      ma(il, i) = 0
4761!!    END DO
4762!!  END DO
4763!!
4764!!  DO i = 1, nl
4765!!    DO j = i, nl
4766!!      DO il = 1, ncum
4767!!        ma(il, i) = ma(il, i) + m(il, j)
4768!!      END DO
4769!!    END DO
4770!!  END DO
4771
4772!jyg<  (loops stop at nl)
4773!!  DO i = nl + 1, nd
4774!!    DO il = 1, ncum
4775!!      ma(il, i) = 0.
4776!!    END DO
4777!!  END DO
4778!>jyg
4779
4780!!  DO i = 1, nl
4781!!    DO il = 1, ncum
4782!!      IF (i<=(icb(il)-1)) THEN
4783!!        ma(il, i) = 0
4784!!      END IF
4785!!    END DO
4786!!  END DO
4787
4788!-----------------------------------------------------------
4789        ENDIF !(.NOT.ok_optim_yield)                      !|
4790!-----------------------------------------------------------
4791!>jyg
4792
4793! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4794! determination de la variation de flux ascendant entre
4795! deux niveau non dilue mip
4796! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4797
4798  DO i = 1, nl
4799    DO il = 1, ncum
4800      mip(il, i) = m(il, i)
4801    END DO
4802  END DO
4803
4804!jyg<  (loops stop at nl)
4805!!  DO i = nl + 1, nd
4806!!    DO il = 1, ncum
4807!!      mip(il, i) = 0.
4808!!    END DO
4809!!  END DO
4810!>jyg
4811
4812
4813! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4814! icb represente de niveau ou se trouve la
4815! base du nuage , et inb le top du nuage
4816! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4817
4818!!  DO i = 1, nd                                  ! unused . jyg
4819!!    DO il = 1, ncum                             ! unused . jyg
4820!!      mke(il, i) = upwd(il, i) + dnwd(il, i)    ! unused . jyg
4821!!    END DO                                      ! unused . jyg
4822!!  END DO                                        ! unused . jyg
4823
4824!!  DO i = 1, nd                                                                 ! unused . jyg
4825!!    DO il = 1, ncum                                                            ! unused . jyg
4826!!      rdcp = (rrd*(1.-rr(il,i))-rr(il,i)*rrv)/(cpd*(1.-rr(il,i))+rr(il,i)*cpv) ! unused . jyg
4827!!      tls(il, i) = t(il, i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp                             ! unused . jyg
4828!!      tps(il, i) = tp(il, i)                                                   ! unused . jyg
4829!!    END DO                                                                     ! unused . jyg
4830!!  END DO                                                                       ! unused . jyg
4831
4832
4833! *** diagnose the in-cloud mixing ratio   ***                       ! cld
4834! ***           of condensed water         ***                       ! cld
4835!! cld                                                               
4836                                                                     
4837  DO i = 1, nl+1                                                     ! cld
4838    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4839      mac(il, i) = 0.0                                               ! cld
4840      wa(il, i) = 0.0                                                ! cld
4841      siga(il, i) = 0.0                                              ! cld
4842      sax(il, i) = 0.0                                               ! cld
4843    END DO                                                           ! cld
4844  END DO                                                             ! cld
4845                                                                     
4846  DO i = minorig, nl                                                 ! cld
4847    DO k = i + 1, nl + 1                                             ! cld
4848      DO il = 1, ncum                                                ! cld
4849        IF (i<=inb(il) .AND. k<=(inb(il)+1) .AND. iflag(il)<=1) THEN ! cld
4850          mac(il, i) = mac(il, i) + m(il, k)                         ! cld
4851        END IF                                                       ! cld
4852      END DO                                                         ! cld
4853    END DO                                                           ! cld
4854  END DO                                                             ! cld
4855
4856  DO i = 1, nl                                                       ! cld
4857    DO j = 1, i                                                      ! cld
4858      DO il = 1, ncum                                                ! cld
4859        IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                        ! cld
4860            .AND. j>=icb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN                ! cld
4861          sax(il, i) = sax(il, i) + rrd*(tvp(il,j)-tv(il,j)) &       ! cld
4862            *(ph(il,j)-ph(il,j+1))/p(il, j)                          ! cld
4863        END IF                                                       ! cld
4864      END DO                                                         ! cld
4865    END DO                                                           ! cld
4866  END DO                                                             ! cld
4867
4868  DO i = 1, nl                                                       ! cld
4869    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4870      IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                          ! cld
4871          .AND. sax(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
4872        wa(il, i) = sqrt(2.*sax(il,i))                               ! cld
4873      END IF                                                         ! cld
4874    END DO                                                           ! cld
4875  END DO 
4876                                                           ! cld
4877  DO i = 1, nl 
4878
4879! 14/01/15 AJ je remets les parties manquantes cf JYG
4880! Initialize sument to 0
4881
4882    DO il = 1,ncum
4883     sument(il) = 0.
4884    ENDDO
4885
4886! Sum mixed mass fluxes in sument
4887
4888    DO k = 1,nl
4889      DO il = 1,ncum
4890        IF  (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN   ! cld
4891          sument(il) =sument(il) + abs(ment(il,k,i))
4892          detrain(il,i) = detrain(il,i) + abs(ment(il,k,i))*(qdet(il,k,i) - rr(il,i))*(qdet(il,k,i) - rr(il,i)) ! Louis terme de détrainement dans le bilan de variance
4893        ENDIF
4894      ENDDO     ! il
4895    ENDDO       ! k
4896
4897! 14/01/15 AJ delta n'a rien à faire là...
4898    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4899!!      IF (wa(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) &                         ! cld
4900!!        siga(il, i) = mac(il, i)/(coefw_cld_cv*wa(il, i)) &          ! cld
4901!!        *rrd*tvp(il, i)/p(il, i)/100.                                ! cld
4902!!
4903!!      siga(il, i) = min(siga(il,i), 1.0)                             ! cld
4904      sigaq = 0.
4905      IF (wa(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1)  THEN                     ! cld
4906        siga(il, i) = mac(il, i)/(coefw_cld_cv*wa(il, i)) &          ! cld
4907                     *rrd*tvp(il, i)/p(il, i)/100.                   ! cld
4908        siga(il, i) = min(siga(il,i), 1.0)                           ! cld
4909        sigaq = siga(il,i)*qta(il,i-1)                               ! cld
4910      ENDIF
4911
4912! IM cf. FH
4913! 14/01/15 AJ ne correspond pas à ce qui a été codé par JYG et SB
4914                                                         
4915      IF (iflag_clw==0) THEN                                         ! cld
4916        qcondc(il, i) = siga(il, i)*clw(il, i)*(1.-ep(il,i)) &       ! cld
4917          +(1.-siga(il,i))*qcond(il, i)                              ! cld
4918
4919
4920        sigment(il,i)=sument(il)*tau_cld_cv/(ph(il,i)-ph(il,i+1))    ! cld
4921        sigment(il, i) = min(1.e-4+sigment(il,i), 1.0 - siga(il,i))  ! cld
4922!!        qtc(il, i) = (siga(il,i)*qta(il,i-1)+sigment(il,i)*qtment(il,i)) & ! cld
4923        qtc(il, i) = (sigaq+sigment(il,i)*qtment(il,i)) & ! cld
4924                     /(siga(il,i)+sigment(il,i))                     ! cld
4925        sigt(il,i) = sigment(il, i) + siga(il, i)
4926
4927!        qtc(il, i) = siga(il,i)*qta(il,i-1)+(1.-siga(il,i))*qtment(il,i) ! cld
4928!     PRINT*,'BIGAUSSIAN CONV',siga(il,i),sigment(il,i),qtc(il,i)
4929               
4930      ELSE IF (iflag_clw==1) THEN                                    ! cld
4931        qcondc(il, i) = qcond(il, i)                                 ! cld
4932        qtc(il,i) = qtment(il,i)                                     ! cld
4933      END IF                                                         ! cld
4934
4935    END DO                                                           ! cld
4936  END DO
4937! PRINT*,'cv3_yield fin'
4938
4939
4940END SUBROUTINE cv3_yield
4941
4942!AC! et !RomP >>>
4943SUBROUTINE cv3_tracer(nloc, len, ncum, nd, na, &
4944                      ment, sigij, da, phi, phi2, d1a, dam, &
4945                      ep, Vprecip, elij, clw, epmlmMm, eplaMm, &
4946                      icb, inb)
4947  IMPLICIT NONE
4948
4949  include "cv3param.h"
4950
4951!inputs:
4952  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, nloc, len
4953  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (IN)              :: icb, inb
4954  REAL, DIMENSION (len, na, na), INTENT (IN)         :: ment, sigij, elij
4955  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: clw
4956  REAL, DIMENSION (len, na), INTENT (IN)             :: ep
4957  REAL, DIMENSION (len, nd+1), INTENT (IN)           :: Vprecip
4958!ouputs:
4959  REAL, DIMENSION (len, na, na), INTENT (OUT)        :: phi, phi2, epmlmMm
4960  REAL, DIMENSION (len, na), INTENT (OUT)            :: da, d1a, dam, eplaMm
4961
4962! variables pour tracer dans precip de l'AA et des mel
4963!local variables:
4964  INTEGER i, j, k
4965  REAL epm(nloc, na, na)
4966
4967! variables d'Emanuel : du second indice au troisieme
4968! --->    tab(i,k,j) -> de l origine k a l arrivee j
4969! ment, sigij, elij
4970! variables personnelles : du troisieme au second indice
4971! --->    tab(i,j,k) -> de k a j
4972! phi, phi2
4973
4974! initialisations
4975
4976  da(:, :) = 0.
4977  d1a(:, :) = 0.
4978  dam(:, :) = 0.
4979  epm(:, :, :) = 0.
4980  eplaMm(:, :) = 0.
4981  epmlmMm(:, :, :) = 0.
4982  phi(:, :, :) = 0.
4983  phi2(:, :, :) = 0.
4984
4985! fraction deau condensee dans les melanges convertie en precip : epm
4986! et eau condensée précipitée dans masse d'air saturé : l_m*dM_m/dzdz.dzdz
4987  DO j = 1, nl
4988    DO k = 1, nl
4989      DO i = 1, ncum
4990        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. &
4991!!jyg              j.ge.k.AND.j.le.inb(i)) THEN
4992!!jyg             epm(i,j,k)=1.-(1.-ep(i,j))*clw(i,j)/elij(i,k,j)
4993            j>k .AND. j<=inb(i)) THEN
4994          epm(i, j, k) = 1. - (1.-ep(i,j))*clw(i, j)/max(elij(i,k,j), 1.E-16)
4995!!
4996          epm(i, j, k) = max(epm(i,j,k), 0.0)
4997        END IF
4998      END DO
4999    END DO
5000  END DO
5001
5002
5003  DO j = 1, nl
5004    DO k = 1, nl
5005      DO i = 1, ncum
5006        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i)) THEN
5007          eplaMm(i, j) = eplamm(i, j) + &
5008                         ep(i, j)*clw(i, j)*ment(i, j, k)*(1.-sigij(i,j,k))
5009        END IF
5010      END DO
5011    END DO
5012  END DO
5013
5014  DO j = 1, nl
5015    DO k = 1, j - 1
5016      DO i = 1, ncum
5017        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. j<=inb(i)) THEN
5018          epmlmMm(i, j, k) = epm(i, j, k)*elij(i, k, j)*ment(i, k, j)
5019        END IF
5020      END DO
5021    END DO
5022  END DO
5023
5024! matrices pour calculer la tendance des concentrations dans cvltr.F90
5025  DO j = 1, nl
5026    DO k = 1, nl
5027      DO i = 1, ncum
5028        da(i, j) = da(i, j) + (1.-sigij(i,k,j))*ment(i, k, j)
5029        phi(i, j, k) = sigij(i, k, j)*ment(i, k, j)
5030        d1a(i, j) = d1a(i, j) + ment(i, k, j)*ep(i, k)*(1.-sigij(i,k,j))
5031        IF (k<=j) THEN
5032          dam(i, j) = dam(i, j) + ment(i, k, j)*epm(i, k, j)*(1.-ep(i,k))*(1.-sigij(i,k,j))
5033          phi2(i, j, k) = phi(i, j, k)*epm(i, j, k)
5034        END IF
5035      END DO
5036    END DO
5037  END DO
5038
5039
5040END SUBROUTINE cv3_tracer
5041!AC! et !RomP <<<
5042
5043SUBROUTINE cv3_uncompress(nloc, len, ncum, nd, ntra, idcum, &
5044                          iflag, &
5045                          precip, sig, w0, &
5046                          ft, fq, fu, fv, ftra, &
5047                          Ma, upwd, dnwd, dnwd0, qcondc, wd, cape, &
5048                          epmax_diag, & ! epmax_cape
5049                          iflag1, &
5050                          precip1, sig1, w01, &
5051                          ft1, fq1, fu1, fv1, ftra1, &
5052                          Ma1, upwd1, dnwd1, dnwd01, qcondc1, wd1, cape1, &
5053                          epmax_diag1) ! epmax_cape
5054  IMPLICIT NONE
5055
5056  include "cv3param.h"
5057
5058!inputs:
5059  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
5060  INTEGER idcum(nloc)
5061  INTEGER iflag(nloc)
5062  REAL precip(nloc)
5063  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
5064  REAL ft(nloc, nd), fq(nloc, nd), fu(nloc, nd), fv(nloc, nd)
5065  REAL ftra(nloc, nd, ntra)
5066  REAL ma(nloc, nd)
5067  REAL upwd(nloc, nd), dnwd(nloc, nd), dnwd0(nloc, nd)
5068  REAL qcondc(nloc, nd)
5069  REAL wd(nloc), cape(nloc)
5070  REAL epmax_diag(nloc)
5071
5072!outputs:
5073  INTEGER iflag1(len)
5074  REAL precip1(len)
5075  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
5076  REAL ft1(len, nd), fq1(len, nd), fu1(len, nd), fv1(len, nd)
5077  REAL ftra1(len, nd, ntra)
5078  REAL ma1(len, nd)
5079  REAL upwd1(len, nd), dnwd1(len, nd), dnwd01(len, nd)
5080  REAL qcondc1(nloc, nd)
5081  REAL wd1(nloc), cape1(nloc)
5082  REAL epmax_diag1(len) ! epmax_cape
5083
5084!local variables:
5085  INTEGER i, k, j
5086
5087  DO i = 1, ncum
5088    precip1(idcum(i)) = precip(i)
5089    iflag1(idcum(i)) = iflag(i)
5090    wd1(idcum(i)) = wd(i)
5091    cape1(idcum(i)) = cape(i)
5092    epmax_diag1(idcum(i))=epmax_diag(i) ! epmax_cape
5093  END DO
5094
5095  DO k = 1, nl
5096    DO i = 1, ncum
5097      sig1(idcum(i), k) = sig(i, k)
5098      w01(idcum(i), k) = w0(i, k)
5099      ft1(idcum(i), k) = ft(i, k)
5100      fq1(idcum(i), k) = fq(i, k)
5101      fu1(idcum(i), k) = fu(i, k)
5102      fv1(idcum(i), k) = fv(i, k)
5103      ma1(idcum(i), k) = ma(i, k)
5104      upwd1(idcum(i), k) = upwd(i, k)
5105      dnwd1(idcum(i), k) = dnwd(i, k)
5106      dnwd01(idcum(i), k) = dnwd0(i, k)
5107      qcondc1(idcum(i), k) = qcondc(i, k)
5108    END DO
5109  END DO
5110
5111  DO i = 1, ncum
5112    sig1(idcum(i), nd) = sig(i, nd)
5113  END DO
5114
5115
5116!AC!        do 2100 j=1,ntra
5117!AC!c oct3         do 2110 k=1,nl
5118!AC!         do 2110 k=1,nd ! oct3
5119!AC!          do 2120 i=1,ncum
5120!AC!            ftra1(idcum(i),k,j)=ftra(i,k,j)
5121!AC! 2120     continue
5122!AC! 2110    continue
5123!AC! 2100   continue
5124
5125
5126END SUBROUTINE cv3_uncompress
5127
5128
5129        SUBROUTINE cv3_epmax_fn_cape(nloc,ncum,nd &
5130                 , ep,hp,icb,inb,clw,nk,t,h,hnk,lv,lf,frac &
5131                 , pbase, p, ph, tv, buoy, sig, w0,iflag &
5132                 , epmax_diag)
5133        IMPLICIT NONE
5134
5135        ! On fait varier epmax en fn de la cape
5136        ! Il faut donc recalculer ep, et hp qui a déjà été calculé et
5137        ! qui en dépend
5138        ! Toutes les autres variables fn de ep sont calculées plus bas.
5139
5140  include "cvthermo.h"
5141  include "cv3param.h" 
5142  include "conema3.h"
5143  include "cvflag.h"
5144
5145! inputs:
5146      INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, nloc
5147      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb, nk
5148      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: hnk,pbase
5149      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, lv, lf, tv, h
5150      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: clw, buoy,frac
5151      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: sig,w0
5152      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: iflag(nloc)
5153      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
5154      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
5155! inouts:
5156      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: ep,hp 
5157! outputs
5158      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)           :: epmax_diag
5159
5160! local
5161      INTEGER i,k
5162!      real hp_bak(nloc,nd)
5163!      real ep_bak(nloc,nd)
5164      REAL m_loc(nloc,nd)
5165      REAL sig_loc(nloc,nd)
5166      REAL w0_loc(nloc,nd)
5167      INTEGER iflag_loc(nloc)
5168      REAL cape(nloc)
5169       
5170        IF (coef_epmax_cape>1e-12) THEN
5171        ! il faut calculer la cape: on fait un calcule simple car tant qu'on ne
5172        ! connait pas ep, on ne connait pas les mélanges, ddfts etc... qui sont
5173        ! necessaires au calcul de la cape dans la nouvelle physique
5174       
5175!        WRITE(*,*) 'cv3_routines check 4303'
5176        do i=1,ncum
5177        do k=1,nd
5178          sig_loc(i,k)=sig(i,k)
5179          w0_loc(i,k)=w0(i,k)
5180          iflag_loc(i)=iflag(i)
5181!          ep_bak(i,k)=ep(i,k)
5182        enddo ! do k=1,nd
5183        enddo !do i=1,ncum
5184
5185!        WRITE(*,*) 'cv3_routines check 4311'
5186!        WRITE(*,*) 'nl=',nl
5187        CALL cv3_closure(nloc, ncum, nd, icb, inb, & ! na->nd
5188          pbase, p, ph, tv, buoy, &
5189          sig_loc, w0_loc, cape, m_loc,iflag_loc)
5190
5191!        WRITE(*,*) 'cv3_routines check 4316'
5192!        WRITE(*,*) 'ep(1,:)=',ep(1,:)
5193        do i=1,ncum
5194           epmax_diag(i)=epmax-coef_epmax_cape*sqrt(cape(i))
5195           epmax_diag(i)=amax1(epmax_diag(i),0.0)
5196!           WRITE(*,*) 'i,icb,inb,cape,epmax_diag=', &
5197!                i,icb(i),inb(i),cape(i),epmax_diag(i)
5198           do k=1,nl
5199                ep(i,k)=ep(i,k)/epmax*epmax_diag(i)
5200                ep(i,k)=amax1(ep(i,k),0.0)
5201                ep(i,k)=amin1(ep(i,k),epmax_diag(i))
5202           enddo
5203        enddo
5204 !       WRITE(*,*) 'ep(1,:)=',ep(1,:)
5205
5206      !WRITE(*,*) 'cv3_routines check 4326'
5207! On recalcule hp:
5208!      do k=1,nl
5209!        do i=1,ncum
5210!         hp_bak(i,k)=hp(i,k)
5211!       enddo
5212!      enddo
5213      do k=1,nl
5214        do i=1,ncum
5215          hp(i,k)=h(i,k)
5216        enddo
5217      enddo
5218
5219  IF (cvflag_ice) THEN
5220
5221      do k=minorig+1,nl
5222       do i=1,ncum
5223        IF((k>=icb(i)).AND.(k<=inb(i)))THEN
5224          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k)+frac(i,k)*lf(i,k))* &
5225                              ep(i, k)*clw(i, k)
5226        endif
5227       enddo
5228      enddo !do k=minorig+1,n
5229  ELSE !IF (cvflag_ice) THEN
5230
5231      DO k = minorig + 1, nl
5232       DO i = 1, ncum
5233        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
5234          hp(i,k)=hnk(i)+(lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i,k)*clw(i,k)
5235        endif
5236       enddo
5237      enddo !do k=minorig+1,n
5238
5239  ENDIF !IF (cvflag_ice) THEN     
5240      !WRITE(*,*) 'cv3_routines check 4345'
5241!      do i=1,ncum 
5242!       do k=1,nl
5243!        if ((abs(hp_bak(i,k)-hp(i,k))/hp_bak(i,k).gt.1e-1).OR. &
5244!            ((abs(hp_bak(i,k)-hp(i,k))/hp_bak(i,k).gt.1e-4).AND. &
5245!            (ep(i,k)-ep_bak(i,k).lt.1e-4))) THEN
5246!           WRITE(*,*) 'i,k=',i,k
5247!           WRITE(*,*) 'coef_epmax_cape=',coef_epmax_cape
5248!           WRITE(*,*) 'epmax_diag(i)=',epmax_diag(i)
5249!           WRITE(*,*) 'ep(i,k)=',ep(i,k)
5250!           WRITE(*,*) 'ep_bak(i,k)=',ep_bak(i,k)
5251!           WRITE(*,*) 'hp(i,k)=',hp(i,k)
5252!           WRITE(*,*) 'hp_bak(i,k)=',hp_bak(i,k)
5253!           WRITE(*,*) 'h(i,k)=',h(i,k)
5254!           WRITE(*,*) 'nk(i)=',nk(i)
5255!           WRITE(*,*) 'h(i,nk(i))=',h(i,nk(i))
5256!           WRITE(*,*) 'lv(i,k)=',lv(i,k)
5257!           WRITE(*,*) 't(i,k)=',t(i,k)
5258!           WRITE(*,*) 'clw(i,k)=',clw(i,k)
5259!           WRITE(*,*) 'cpd,cpv=',cpd,cpv
5260!           stop
5261!        endif
5262!       enddo !do k=1,nl
5263!      enddo !do i=1,ncum 
5264      endif !if (coef_epmax_cape.gt.1e-12) THEN
5265      !WRITE(*,*) 'cv3_routines check 4367'
5266
5267
5268      END SUBROUTINE  cv3_epmax_fn_cape
5269
5270
5271
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.