source: LMDZ6/branches/LMDZ_ECRad/libf/phylmd/cv3_routines.F90 @ 5306

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Merged trunk changes -r4488:4726 LMDZ_ECRad branch

  • 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: 180.1 KB
Line 
1
2! $Id: cv3_routines.F90 4727 2023-10-19 14:02:57Z fairhead $
3
4
5
6
7SUBROUTINE cv3_param(nd, k_upper, delt)
8
9  USE ioipsl_getin_p_mod, ONLY : getin_p
10  use mod_phys_lmdz_para
11  IMPLICIT NONE
12
13!------------------------------------------------------------
14!Set parameters for convectL for iflag_con = 3
15!------------------------------------------------------------
16
17
18!***  PBCRIT IS THE CRITICAL CLOUD DEPTH (MB) BENEATH WHICH THE ***
19!***      PRECIPITATION EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE ZERO     ***
20!***  PTCRIT IS THE CLOUD DEPTH (MB) ABOVE WHICH THE PRECIP. ***
21!***            EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE UNITY            ***
22!***  SIGD IS THE FRACTIONAL AREA COVERED BY UNSATURATED DNDRAFT  ***
23!***  SPFAC IS THE FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE ***
24!***                        OF CLOUD                         ***
25
26![TAU: CHARACTERISTIC TIMESCALE USED TO COMPUTE ALPHA & BETA]
27!***    ALPHA AND BETA ARE PARAMETERS THAT CONTROL THE RATE OF ***
28!***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
29!***    (THEIR STANDARD VALUES ARE 1.0 AND 0.96, RESPECTIVELY) ***
30!***           (BETA MUST BE LESS THAN OR EQUAL TO 1)        ***
31
32!***    DTCRIT IS THE CRITICAL BUOYANCY (K) USED TO ADJUST THE ***
33!***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
34!***                     IT MUST BE LESS THAN 0              ***
35
36  include "cv3param.h"
37  include "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  RETURN
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  RETURN
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  RETURN
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 mod_phys_lmdz_transfert_para, ONLY : bcast
312  USE add_phys_tend_mod, ONLY: fl_cor_ebil
313  USE print_control_mod, 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 .GE. 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  RETURN
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  RETURN
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  RETURN
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 print_control_mod, ONLY: lunout
996  IMPLICIT NONE
997
998  include "cv3param.h"
999
1000!inputs:
1001  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
1002  INTEGER iflag1(len), nk1(len), icb1(len), icbs1(len)
1003  REAL plcl1(len), tnk1(len), qnk1(len), gznk1(len)
1004  REAL pbase1(len), buoybase1(len)
1005  REAL t1(len, nd), q1(len, nd), qs1(len, nd), u1(len, nd), v1(len, nd)
1006  REAL gz1(len, nd), h1(len, nd), lv1(len, nd), cpn1(len, nd)
1007  REAL p1(len, nd), ph1(len, nd+1), tv1(len, nd), tp1(len, nd)
1008  REAL tvp1(len, nd), clw1(len, nd)
1009  REAL th1(len, nd)
1010  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
1011  REAL tra1(len, nd, ntra)
1012
1013!outputs:
1014! en fait, on a nloc=len pour l'instant (cf cv_driver)
1015  INTEGER iflag(nloc), nk(nloc), icb(nloc), icbs(nloc)
1016  REAL plcl(nloc), tnk(nloc), qnk(nloc), gznk(nloc)
1017  REAL pbase(nloc), buoybase(nloc)
1018  REAL t(nloc, nd), q(nloc, nd), qs(nloc, nd), u(nloc, nd), v(nloc, nd)
1019  REAL gz(nloc, nd), h(nloc, nd), lv(nloc, nd), cpn(nloc, nd)
1020  REAL p(nloc, nd), ph(nloc, nd+1), tv(nloc, nd), tp(nloc, nd)
1021  REAL tvp(nloc, nd), clw(nloc, nd)
1022  REAL th(nloc, nd)
1023  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
1024  REAL tra(nloc, nd, ntra)
1025
1026!local variables:
1027  INTEGER i, k, nn, j
1028
1029  CHARACTER (LEN=20) :: modname = 'cv3_compress'
1030  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
1031
1032  DO k = 1, nl + 1
1033    nn = 0
1034    DO i = 1, len
1035      IF (iflag1(i)==0) THEN
1036        nn = nn + 1
1037        sig(nn, k) = sig1(i, k)
1038        w0(nn, k) = w01(i, k)
1039        t(nn, k) = t1(i, k)
1040        q(nn, k) = q1(i, k)
1041        qs(nn, k) = qs1(i, k)
1042        u(nn, k) = u1(i, k)
1043        v(nn, k) = v1(i, k)
1044        gz(nn, k) = gz1(i, k)
1045        h(nn, k) = h1(i, k)
1046        lv(nn, k) = lv1(i, k)
1047        cpn(nn, k) = cpn1(i, k)
1048        p(nn, k) = p1(i, k)
1049        ph(nn, k) = ph1(i, k)
1050        tv(nn, k) = tv1(i, k)
1051        tp(nn, k) = tp1(i, k)
1052        tvp(nn, k) = tvp1(i, k)
1053        clw(nn, k) = clw1(i, k)
1054        th(nn, k) = th1(i, k)
1055      END IF
1056    END DO
1057  END DO
1058
1059!AC!      do 121 j=1,ntra
1060!AC!ccccc      do 111 k=1,nl+1
1061!AC!      do 111 k=1,nd
1062!AC!       nn=0
1063!AC!      do 101 i=1,len
1064!AC!      if(iflag1(i).eq.0)then
1065!AC!       nn=nn+1
1066!AC!       tra(nn,k,j)=tra1(i,k,j)
1067!AC!      endif
1068!AC! 101  continue
1069!AC! 111  continue
1070!AC! 121  continue
1071
1072  IF (nn/=ncum) THEN
1073    WRITE (lunout, *) 'strange! nn not equal to ncum: ', nn, ncum
1074    abort_message = ''
1075    CALL abort_physic(modname, abort_message, 1)
1076  END IF
1077
1078  nn = 0
1079  DO i = 1, len
1080    IF (iflag1(i)==0) THEN
1081      nn = nn + 1
1082      pbase(nn) = pbase1(i)
1083      buoybase(nn) = buoybase1(i)
1084      plcl(nn) = plcl1(i)
1085      tnk(nn) = tnk1(i)
1086      qnk(nn) = qnk1(i)
1087      gznk(nn) = gznk1(i)
1088      nk(nn) = nk1(i)
1089      icb(nn) = icb1(i)
1090      icbs(nn) = icbs1(i)
1091      iflag(nn) = iflag1(i)
1092    END IF
1093  END DO
1094
1095  RETURN
1096END SUBROUTINE cv3_compress
1097
1098SUBROUTINE icefrac(t, clw, qi, nl, len)
1099  IMPLICIT NONE
1100
1101
1102!JAM--------------------------------------------------------------------
1103! Calcul de la quantité d'eau sous forme de glace
1104! --------------------------------------------------------------------
1105  INTEGER nl, len
1106  REAL qi(len, nl)
1107  REAL t(len, nl), clw(len, nl)
1108  REAL fracg
1109  INTEGER k, i
1110
1111  DO k = 3, nl
1112    DO i = 1, len
1113      IF (t(i,k)>263.15) THEN
1114        qi(i, k) = 0.
1115      ELSE
1116        IF (t(i,k)<243.15) THEN
1117          qi(i, k) = clw(i, k)
1118        ELSE
1119          fracg = (263.15-t(i,k))/20
1120          qi(i, k) = clw(i, k)*fracg
1121        END IF
1122      END IF
1123! print*,t(i,k),qi(i,k),'temp,testglace'
1124    END DO
1125  END DO
1126
1127  RETURN
1128
1129END SUBROUTINE icefrac
1130
1131SUBROUTINE cv3_undilute2(nloc, ncum, nd, iflag, icb, icbs, nk, &
1132                         tnk, qnk, gznk, hnk, t, q, qs, gz, &
1133                         p, ph, h, tv, lv, lf, pbase, buoybase, plcl, &
1134                         inb, tp, tvp, clw, hp, ep, sigp, buoy, &
1135                         frac_a, frac_s, qpreca, qta)
1136  USE print_control_mod, ONLY: prt_level
1137  IMPLICIT NONE
1138
1139! ---------------------------------------------------------------------
1140! Purpose:
1141! FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1142! &
1143! COMPUTE THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE
1144! FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1145! &
1146! FIND THE LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1147
1148! Main differences convect3/convect4:
1149!   - icbs (input) is the first level above LCL (may differ from icb)
1150!   - many minor differences in the iterations
1151!   - condensed water not removed from tvp in convect3
1152!   - vertical profile of buoyancy computed here (use of buoybase)
1153!   - the determination of inb is different
1154!   - no inb1, only inb in output
1155! ---------------------------------------------------------------------
1156
1157  include "cvthermo.h"
1158  include "cv3param.h"
1159  include "conema3.h"
1160  include "cvflag.h"
1161  include "YOMCST2.h"
1162
1163!inputs:
1164  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, nloc
1165  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, icbs, nk
1166  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, q, qs, gz
1167  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
1168  REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
1169  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: tnk, qnk, gznk
1170  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: hnk
1171  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: lv, lf, tv, h
1172  REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: pbase, buoybase, plcl
1173
1174!input/outputs:
1175  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: tp, tvp, clw   ! Input for k = 1, icb+1 (computed in cv3_undilute1)
1176                                                                       ! Output above
1177  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)          :: iflag
1178
1179!outputs:
1180  INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)            :: inb
1181  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ep, sigp, hp
1182  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: buoy
1183  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: frac_a, frac_s
1184  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qpreca
1185  REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qta
1186
1187!local variables:
1188  INTEGER i, j, k
1189  REAL smallestreal
1190  REAL tg, qg, dqgdT, ahg, alv, alf, s, tc, es, esi, denom, rg, tca, elacrit
1191  REAL                                               :: phinu2p
1192  REAL                                               :: qhthreshold
1193  REAL                                               :: als
1194  REAL                                               :: qsat_new, snew
1195  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: qi
1196  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: ha    ! moist static energy of adiabatic ascents
1197                                                              ! taking into account precip ejection
1198  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: hla   ! liquid water static energy of adiabatic ascents
1199                                                              ! taking into account precip ejection
1200  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: qcld  ! specific cloud water
1201  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: qhsat    ! specific humidity at saturation
1202  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: dqhsatdT ! dqhsat/dT
1203  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: frac  ! ice fraction function of envt temperature
1204  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: qps   ! specific solid precipitation
1205  REAL, DIMENSION (nloc,nd)                          :: qpl   ! specific liquid precipitation
1206  REAL, DIMENSION (nloc)                             :: ah0, cape, capem, byp
1207  LOGICAL, DIMENSION (nloc)                          :: lcape
1208  INTEGER, DIMENSION (nloc)                          :: iposit
1209  REAL                                               :: denomm1
1210  REAL                                               :: by, defrac, pden, tbis
1211  REAL                                               :: fracg
1212  REAL                                               :: deltap
1213  REAL, SAVE                                         :: Tx, Tm
1214  DATA Tx/263.15/, Tm/243.15/
1215!$OMP THREADPRIVATE(Tx, Tm)
1216  REAL                                               :: aa, bb, dd, ddelta, discr
1217  REAL                                               :: ff, fp
1218  REAL                                               :: coefx, coefm, Zx, Zm, Ux, U, Um
1219
1220  IF (prt_level >= 10) THEN
1221    print *,'cv3_undilute2.0. icvflag_Tpa, t(1,k), q(1,k), qs(1,k) ', &
1222                        icvflag_Tpa, (k, t(1,k), q(1,k), qs(1,k), k = 1,nl)
1223  ENDIF
1224  smallestreal=tiny(smallestreal)
1225
1226! =====================================================================
1227! --- SOME INITIALIZATIONS
1228! =====================================================================
1229
1230  DO k = 1, nl
1231    DO i = 1, ncum
1232      qi(i, k) = 0.
1233    END DO
1234  END DO
1235
1236
1237! =====================================================================
1238! --- FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
1239! =====================================================================
1240
1241! ---       The procedure is to solve the equation.
1242!                cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
1243
1244! ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
1245
1246
1247  DO i = 1, ncum
1248    ah0(i) = (cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i)+ &
1249! debug          qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-t0))+gznk(i)
1250             qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15)) + gznk(i)
1251  END DO
1252!
1253!  Ice fraction
1254!
1255  IF (cvflag_ice) THEN
1256    DO k = minorig, nl
1257      DO i = 1, ncum
1258          frac(i, k) = (Tx - t(i,k))/(Tx - Tm)
1259          frac(i, k) = min(max(frac(i,k),0.0), 1.0)
1260      END DO
1261    END DO
1262! Below cloud base, set ice fraction to cloud base value
1263    DO k = 1, nl
1264      DO i = 1, ncum
1265        IF (k<icb(i)) THEN
1266          frac(i,k) = frac(i,icb(i))
1267        END IF
1268      END DO
1269    END DO
1270  ELSE
1271    DO k = 1, nl
1272      DO i = 1, ncum
1273          frac(i,k) = 0.
1274      END DO
1275    END DO
1276  ENDIF ! (cvflag_ice)
1277
1278
1279  DO k = minorig, nl
1280    DO i = 1,ncum
1281      ha(i,k) = ah0(i)
1282      hla(i,k) = hnk(i)
1283      qta(i,k) = qnk(i)
1284      qpreca(i,k) = 0.
1285      frac_a(i,k) = 0.
1286      frac_s(i,k) = frac(i,k)
1287      qpl(i,k) = 0.
1288      qps(i,k) = 0.
1289      qhsat(i,k) = qs(i,k)
1290      qcld(i,k) = max(qta(i,k)-qhsat(i,k),0.)
1291      IF (k <= icb(i)+1) THEN
1292        qhsat(i,k) = qnk(i)-clw(i,k)
1293        qcld(i,k) = clw(i,k)
1294      ENDIF
1295    ENDDO
1296  ENDDO
1297
1298!jyg<
1299! =====================================================================
1300! --- SET THE THE FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1301! =====================================================================
1302  DO k = 1, nl
1303    DO i = 1, ncum
1304      ep(i, k) = 0.0
1305      sigp(i, k) = spfac
1306    END DO
1307  END DO
1308!>jyg
1309!
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 .gt. 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 .gt. Tx) THEN
1359              Zx = ahg            + coefx*(Tx - tg)
1360              Zm = ahg - ddelta   + coefm*(Tm - tg)
1361            ELSE
1362              IF (tg .gt. 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 .gt. 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 .gt. 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 .gt. 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 .gt. 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 .gt. 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.eq.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).gt.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  RETURN
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  RETURN
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  RETURN
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 print_control_mod, 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 .GE. 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!
2858! Get adiabatic ascent mass flux
2859!
2860!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2861  IF (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) THEN
2862!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2863!!! Warning : this option leads to water conservation violation
2864!!!           Expert only
2865!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2866    DO il = 1, ncum
2867      ma(il, nlp) = 0.
2868      ma(il, 1)   = 0.
2869    END DO
2870
2871  DO i = nl, 2, -1
2872      DO il = 1, ncum
2873        ma(il, i) = ma(il, i+1)*(1.-qta(il,i))/(1.-qta(il,i-1)) + m(il, i)
2874      END DO
2875  END DO
2876!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2877  ELSE ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq)
2878!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2879    DO il = 1, ncum
2880      ma(il, nlp) = 0.
2881      ma(il, 1)   = 0.
2882    END DO
2883
2884  DO i = nl, 2, -1
2885      DO il = 1, ncum
2886        ma(il, i) = ma(il, i+1) + m(il, i)
2887      END DO
2888  END DO
2889
2890  ENDIF ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) ELSE
2891!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2892
2893! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2894!
2895! ***                    begin downdraft loop                    ***
2896!
2897! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2898
2899  DO i = nl + 1, 1, -1
2900
2901    num1 = 0
2902    DO il = 1, ncum
2903      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) num1 = num1 + 1
2904    END DO
2905    IF (num1<=0) GO TO 400
2906
2907    CALL zilch(wdtrain, ncum)
2908
2909
2910! ***  integrate liquid water equation to find condensed water   ***
2911! ***                and condensed water flux                    ***
2912!
2913!
2914! ***              calculate detrained precipitation             ***
2915
2916
2917    DO il = 1, ncum                                                   
2918      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN                           
2919        wdtrain(il) = grav*ep(il, i)*m(il, i)*clw(il, i)           
2920        wdtrainS(il, i) = wdtrain(il)/grav                                            !   Ps   jyg
2921!!        wdtrainA(il, i) = wdtrain(il)/grav                                          !   Ps   RomP
2922      END IF                                                         
2923    END DO                                                           
2924
2925    IF (i>1) THEN
2926      DO j = 1, i - 1
2927        DO il = 1, ncum
2928          IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2929            awat = elij(il, j, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
2930            awat = max(awat, 0.0)
2931            wdtrain(il) = wdtrain(il) + grav*awat*ment(il, j, i)
2932            wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/grav - wdtrainS(il, i)    !   Pm  jyg
2933!!            wdtrainM(il, i) = wdtrain(il)/grav - wdtrainA(il, i)  !   Pm  RomP
2934          END IF
2935        END DO
2936      END DO
2937    END IF
2938
2939    IF (cvflag_prec_eject) THEN
2940!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2941      IF (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) THEN
2942!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2943!!! Warning : this option leads to water conservation violation
2944!!!           Expert only
2945!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2946          IF ( i > 1) THEN
2947            DO il = 1, ncum
2948              IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2949                wdtrainA(il,i) = ma(il, i+1)*(qta(il, i-1)-qta(il,i))/(1. - qta(il, i-1))    !   Pa   jygprl
2950                wdtrain(il) = wdtrain(il) + grav*wdtrainA(il,i)
2951              END IF
2952            END DO
2953          ENDIF  ! ( i > 1)
2954!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2955      ELSE ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq)
2956!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2957          IF ( i > 1) THEN
2958            DO il = 1, ncum
2959              IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
2960                wdtrainA(il,i) = ma(il, i+1)*(qta(il, i-1)-qta(il,i))                        !   Pa   jygprl
2961                wdtrain(il) = wdtrain(il) + grav*wdtrainA(il,i)
2962              END IF
2963            END DO
2964          ENDIF  ! ( i > 1)
2965
2966      ENDIF ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) ELSE
2967!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2968    ENDIF  ! (cvflag_prec_eject)
2969
2970
2971! ***    find rain water and evaporation using provisional   ***
2972! ***              estimates of rp(i)and rp(i-1)             ***
2973
2974
2975    IF (cvflag_ice) THEN                                                                                !!jygprl
2976      IF (cvflag_prec_eject) THEN
2977        DO il = 1, ncum                                                                                   !!jygprl
2978          IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN                                                            !!jygprl
2979            frac(il, i) = (frac_a(il,i)*wdtrainA(il,i)+frac_s(il,i)*(wdtrainS(il,i)+wdtrainM(il,i))) / &  !!jygprl
2980                          max(wdtrainA(il,i)+wdtrainS(il,i)+wdtrainM(il,i),smallestreal)                  !!jygprl
2981            fraci(il, i) = frac(il, i)                                                                    !!jygprl
2982          END IF                                                                                          !!jygprl
2983        END DO                                                                                            !!jygprl
2984      ELSE  ! (cvflag_prec_eject)
2985        DO il = 1, ncum                                                                                   !!jygprl
2986          IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN                                                            !!jygprl
2987!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2988            IF (keepbug_ice_frac) THEN
2989              frac(il, i) = frac_s(il, i)
2990!       Ice fraction computed again here as a function of the temperature seen by unsaturated downdraughts
2991!       (i.e. the cold pool temperature) for compatibility with earlier versions.
2992              fraci(il, i) = 1. - (t(il,i)-243.15)/(263.15-243.15)
2993              fraci(il, i) = min(max(fraci(il,i),0.0), 1.0)
2994!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2995            ELSE  ! (keepbug_ice_frac)
2996!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2997              frac(il, i) = frac_s(il, i)
2998              fraci(il, i) = frac(il, i)                                                                    !!jygprl
2999            ENDIF  ! (keepbug_ice_frac)
3000!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3001          END IF                                                                                          !!jygprl
3002        END DO                                                                                            !!jygprl
3003      ENDIF  ! (cvflag_prec_eject)
3004    END IF                                                                                              !!jygprl
3005
3006
3007    DO il = 1, ncum
3008      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
3009
3010        wt(il, i) = 45.0
3011
3012        IF (i<inb(il)) THEN
3013          rp(il, i) = rp(il, i+1) + &
3014                      (cpd*(t(il,i+1)-t(il,i))+gz(il,i+1)-gz(il,i))/lv(il, i)
3015          rp(il, i) = 0.5*(rp(il,i)+rr(il,i))
3016        END IF
3017        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
3018        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
3019        rp(il, inb(il)) = rr(il, inb(il))
3020
3021        IF (i==1) THEN
3022          afac = p(il, 1)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
3023          IF (cvflag_ice) THEN
3024            afac1 = p(il, i)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0E4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
3025          END IF
3026        ELSE
3027          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)
3028          rp(il, i-1) = 0.5*(rp(il,i-1)+rr(il,i-1))
3029          rp(il, i-1) = amin1(rp(il,i-1), rs(il,i-1))
3030          rp(il, i-1) = max(rp(il,i-1), 0.0)
3031          afac1 = p(il, i)*(rs(il,i)-rp(il,i))/(1.0E4+2000.0*p(il,i)*rs(il,i))
3032          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))
3033          afac = 0.5*(afac1+afac2)
3034        END IF
3035        IF (i==inb(il)) afac = 0.0
3036        afac = max(afac, 0.0)
3037        bfac = 1./(sigd(il)*wt(il,i))
3038
3039!
3040    IF (prt_level >= 20) THEN
3041      Print*, 'cv3_unsat after provisional rp estimate: rp, afac, bfac ', &
3042          i, rp(1, i), afac,bfac
3043    ENDIF
3044!
3045!JYG1
3046! cc        sigt=1.0
3047! cc        if(i.ge.icb)sigt=sigp(i)
3048! prise en compte de la variation progressive de sigt dans
3049! les couches icb et icb-1:
3050! pour plcl<ph(i+1), pr1=0 & pr2=1
3051! pour plcl>ph(i),   pr1=1 & pr2=0
3052! pour ph(i+1)<plcl<ph(i), pr1 est la proportion a cheval
3053! sur le nuage, et pr2 est la proportion sous la base du
3054! nuage.
3055        pr1 = (plcl(il)-ph(il,i+1))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3056        pr1 = max(0., min(1.,pr1))
3057        pr2 = (ph(il,i)-plcl(il))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3058        pr2 = max(0., min(1.,pr2))
3059        sigt = sigp(il, i)*pr1 + pr2
3060!JYG2
3061
3062!JYG----
3063!    b6 = bfac*100.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
3064!    c6 = water(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
3065!    c6 = prec(il,i+1) + wdtrain(il)*bfac
3066!    revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
3067!    evap(il,i)=sigt*afac*revap
3068!    water(il,i)=revap*revap
3069!    prec(il,i)=revap*revap
3070!!        print *,' i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il) ', &
3071!!                 i,b6,c6,revap,evap(il,i),water(il,i),wdtrain(il)
3072!!---end jyg---
3073
3074! --------retour à la formulation originale d'Emanuel.
3075        IF (cvflag_ice) THEN
3076
3077!   b6=bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
3078!   c6=prec(il,i+1)+bfac*wdtrain(il) &
3079!       -50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il,i+1)
3080!   if(c6.gt.0.0)then
3081!   revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
3082
3083!JAM  Attention: evap=sigt*E
3084!    Modification: evap devient l'évaporation en milieu de couche
3085!    car nécessaire dans cv3_yield
3086!    Du coup, il faut modifier pas mal d'équations...
3087!    et l'expression de afac qui devient afac1
3088!    revap=sqrt((prec(i+1)+prec(i))/2)
3089
3090          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac1
3091          c6 = prec(il, i+1) + 0.5*bfac*wdtrain(il)
3092! print *,'bfac,sigd(il),sigt,afac1 ',bfac,sigd(il),sigt,afac1
3093! print *,'prec(il,i+1),wdtrain(il) ',prec(il,i+1),wdtrain(il)
3094! print *,'b6,c6,b6*b6+4.*c6 ',b6,c6,b6*b6+4.*c6
3095          IF (c6>b6*b6+1.E-20) THEN
3096            revap = 2.*c6/(b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
3097          ELSE
3098            revap = (-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))/2.
3099          END IF
3100          prec(il, i) = max(0., 2.*revap*revap-prec(il,i+1))
3101! print*,prec(il,i),'neige'
3102
3103!JYG    Dans sa formulation originale, Emanuel calcule l'evaporation par:
3104! c             evap(il,i)=sigt*afac*revap
3105! ce qui n'est pas correct. Dans cv_routines, la formulation a été modifiee.
3106! Ici,l'evaporation evap est simplement calculee par l'equation de
3107! conservation.
3108! prec(il,i)=revap*revap
3109! else
3110!JYG----   Correction : si c6 <= 0, water(il,i)=0.
3111! prec(il,i)=0.
3112! endif
3113
3114!JYG---   Dans tous les cas, evaporation = [tt ce qui entre dans la couche i]
3115! moins [tt ce qui sort de la couche i]
3116! print *, 'evap avec ice'
3117          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(prec(il,i+1)-prec(il,i))) / &
3118                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
3119!
3120    IF (prt_level >= 20) THEN
3121      Print*, 'cv3_unsat after evap computation: wdtrain, sigd, wt, prec(i+1),prec(i) ', &
3122          i, wdtrain(1), sigd(1), wt(1,i), prec(1,i+1),prec(1,i)
3123    ENDIF
3124!
3125
3126!jyg<
3127          d6 = prec(il,i)-prec(il,i+1)
3128
3129!!          d6 = bfac*wdtrain(il) - 100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
3130!!          e6 = bfac*wdtrain(il)
3131!!          f6 = -100.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i)
3132!>jyg
3133!CR:tmax_fonte_cv: T for which ice is totally melted (used to be 275.15)
3134          thaw = (t(il,i)-273.15)/(tmax_fonte_cv-273.15)
3135          thaw = min(max(thaw,0.0), 1.0)
3136!jyg<
3137          water(il, i) = water(il, i+1) + (1-fraci(il,i))*d6
3138          ice(il, i)   = ice(il, i+1)   + fraci(il, i)*d6
3139          water(il, i) = min(prec(il,i), max(water(il,i), 0.))
3140          ice(il, i)   = min(prec(il,i), max(ice(il,i),   0.))
3141
3142!!          water(il, i) = water(il, i+1) + (1-fraci(il,i))*d6
3143!!          water(il, i) = max(water(il,i), 0.)
3144!!          ice(il, i) = ice(il, i+1) + fraci(il, i)*d6
3145!!          ice(il, i) = max(ice(il,i), 0.)
3146!>jyg
3147          fondue(il, i) = ice(il, i)*thaw
3148          water(il, i) = water(il, i) + fondue(il, i)
3149          ice(il, i) = ice(il, i) - fondue(il, i)
3150
3151          IF (water(il,i)+ice(il,i)<1.E-30) THEN
3152            faci(il, i) = 0.
3153          ELSE
3154            faci(il, i) = ice(il, i)/(water(il,i)+ice(il,i))
3155          END IF
3156
3157!           water(il,i)=water(il,i+1)+(1.-fraci(il,i))*e6+(1.-faci(il,i))*f6
3158!           water(il,i)=max(water(il,i),0.)
3159!           ice(il,i)=ice(il,i+1)+fraci(il,i)*e6+faci(il,i)*f6
3160!           ice(il,i)=max(ice(il,i),0.)
3161!           fondue(il,i)=ice(il,i)*thaw
3162!           water(il,i)=water(il,i)+fondue(il,i)
3163!           ice(il,i)=ice(il,i)-fondue(il,i)
3164           
3165!           if((water(il,i)+ice(il,i)).lt.1.e-30)then
3166!             faci(il,i)=0.
3167!           else
3168!             faci(il,i)=ice(il,i)/(water(il,i)+ice(il,i))
3169!           endif
3170
3171        ELSE
3172          b6 = bfac*50.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
3173          c6 = water(il, i+1) + bfac*wdtrain(il) - &
3174               50.*sigd(il)*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il, i+1)
3175          IF (c6>0.0) THEN
3176            revap = 0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
3177            water(il, i) = revap*revap
3178          ELSE
3179            water(il, i) = 0.
3180          END IF
3181! print *, 'evap sans ice'
3182          evap(il, i) = (wdtrain(il)+sigd(il)*wt(il,i)*(water(il,i+1)-water(il,i)))/ &
3183                        (sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*100.)
3184
3185        END IF
3186      END IF !(i.le.inb(il) .and. lwork(il))
3187    END DO
3188! ----------------------------------------------------------------
3189
3190! cc
3191! ***  calculate precipitating downdraft mass flux under     ***
3192! ***              hydrostatic approximation                 ***
3193
3194    DO il = 1, ncum
3195      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
3196
3197        tevap(il) = max(0.0, evap(il,i))
3198        delth = max(0.001, (th(il,i)-th(il,i-1)))
3199        IF (cvflag_ice) THEN
3200          IF (cvflag_grav) THEN
3201            mp(il, i) = 100.*ginv*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
3202                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
3203                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
3204                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
3205                                   lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
3206                                               (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
3207          ELSE
3208            mp(il, i) = 10.*(lvcp(il,i)*sigd(il)*tevap(il)* &
3209                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
3210                             lfcp(il,i)*sigd(il)*faci(il,i)*tevap(il)* &
3211                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth + &
3212                             lfcp(il,i)*sigd(il)*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)* &
3213                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
3214
3215          END IF
3216        ELSE
3217          IF (cvflag_grav) THEN
3218            mp(il, i) = 100.*ginv*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
3219                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
3220          ELSE
3221            mp(il, i) = 10.*lvcp(il, i)*sigd(il)*tevap(il)* &
3222                                                (p(il,i-1)-p(il,i))/delth
3223          END IF
3224
3225        END IF
3226
3227      END IF !(i.le.inb(il) .and. lwork(il) .and. i.ne.1)
3228      IF (prt_level .GE. 20) THEN
3229        PRINT *,'cv3_unsat, mp hydrostatic ', i, mp(il,i)
3230      ENDIF
3231    END DO
3232! ----------------------------------------------------------------
3233
3234! ***           if hydrostatic assumption fails,             ***
3235! ***   solve cubic difference equation for downdraft theta  ***
3236! ***  and mass flux from two simultaneous differential eqns ***
3237
3238    DO il = 1, ncum
3239      IF (i<=inb(il) .AND. lwork(il) .AND. i/=1) THEN
3240
3241        amfac = sigd(il)*sigd(il)*70.0*ph(il, i)*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
3242                         (th(il,i)-th(il,i-1))/(tv(il,i)*th(il,i))
3243        amp2 = abs(mp(il,i+1)*mp(il,i+1)-mp(il,i)*mp(il,i))
3244
3245        IF (amp2>(0.1*amfac)) THEN
3246          xf = 100.0*sigd(il)*sigd(il)*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
3247          tf = b(il, i) - 5.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
3248                              (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
3249          af = xf*tf + mp(il, i+1)*mp(il, i+1)*tinv
3250
3251          IF (cvflag_ice) THEN
3252            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
3253                 50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*(tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
3254                (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i)/(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
3255          ELSE
3256
3257            bf = 2.*(tinv*mp(il,i+1))**3 + tinv*mp(il, i+1)*xf*tf + &
3258                                           50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*tevap(il)
3259          END IF
3260
3261          fac2 = 1.0
3262          IF (bf<0.0) fac2 = -1.0
3263          bf = abs(bf)
3264          ur = 0.25*bf*bf - af*af*af*tinv*tinv*tinv
3265          IF (ur>=0.0) THEN
3266            sru = sqrt(ur)
3267            fac = 1.0
3268            IF ((0.5*bf-sru)<0.0) fac = -1.0
3269            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + (0.5*bf+sru)**tinv + &
3270                                           fac*(abs(0.5*bf-sru))**tinv
3271          ELSE
3272            d = atan(2.*sqrt(-ur)/(bf+1.0E-28))
3273            IF (fac2<0.0) d = 3.14159 - d
3274            mp(il, i) = mp(il, i+1)*tinv + 2.*sqrt(af*tinv)*cos(d*tinv)
3275          END IF
3276          mp(il, i) = max(0.0, mp(il,i))
3277          IF (prt_level .GE. 20) THEN
3278            PRINT *,'cv3_unsat, mp cubic ', i, mp(il,i)
3279          ENDIF
3280
3281          IF (cvflag_ice) THEN
3282            IF (cvflag_grav) THEN
3283!JYG : il y a vraisemblablement une erreur dans la ligne 2 suivante:
3284! il faut diviser par (mp(il,i)*sigd(il)*grav) et non par (mp(il,i)+sigd(il)*0.1).
3285! Et il faut bien revoir les facteurs 100.
3286              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))* &
3287                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
3288                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
3289                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
3290                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
3291                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
3292                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
3293            ELSE
3294              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*&
3295                           (tevap(il)*(1.+(lf(il,i)/lv(il,i))*faci(il,i)) + &
3296                           (lf(il,i)/lv(il,i))*wt(il,i)/100.*fondue(il,i) / &
3297                           (ph(il,i)-ph(il,i+1))) / &
3298                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
3299                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
3300                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
3301            END IF
3302          ELSE
3303            IF (cvflag_grav) THEN
3304              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
3305                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
3306                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
3307                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
3308            ELSE
3309              b(il, i-1) = b(il, i) + 100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap(il) / &
3310                           (mp(il,i)+sigd(il)*0.1) - &
3311                           10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il, i) / &
3312                           (lvcp(il,i)*sigd(il)*th(il,i))
3313            END IF
3314          END IF
3315          b(il, i-1) = max(b(il,i-1), 0.0)
3316
3317        END IF !(amp2.gt.(0.1*amfac))
3318
3319!jyg<    This part shifted 10 lines farther
3320!!! ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
3321!!
3322!!        ampmax = 2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
3323!!        amp2 = 2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
3324!!        ampmax = min(ampmax, amp2)
3325!!        mp(il, i) = min(mp(il,i), ampmax)
3326!>jyg
3327
3328! ***      force mp to decrease linearly to zero                 ***
3329! ***       between cloud base and the surface                   ***
3330
3331
3332! c      if(p(il,i).gt.p(il,icb(il)))then
3333! c       mp(il,i)=mp(il,icb(il))*(p(il,1)-p(il,i))/(p(il,1)-p(il,icb(il)))
3334! c      endif
3335        IF (ph(il,i)>0.9*plcl(il)) THEN
3336          mp(il, i) = mp(il, i)*(ph(il,1)-ph(il,i))/(ph(il,1)-0.9*plcl(il))
3337        END IF
3338
3339!jyg<    Shifted part
3340! ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
3341
3342        ampmax = 2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
3343        amp2 = 2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
3344        ampmax = min(ampmax, amp2)
3345        mp(il, i) = min(mp(il,i), ampmax)
3346!>jyg
3347
3348      END IF ! (i.le.inb(il) .and. lwork(il) .and. i.ne.1)
3349    END DO
3350! ----------------------------------------------------------------
3351!
3352    IF (prt_level >= 20) THEN
3353      Print*, 'cv3_unsat after mp computation: mp, b(i), b(i-1) ', &
3354          i, mp(1, i), b(1,i), b(1,max(i-1,1))
3355    ENDIF
3356!
3357
3358! ***       find mixing ratio of precipitating downdraft     ***
3359
3360    DO il = 1, ncum
3361      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
3362        mplus(il) = mp(il, i) > mp(il, i+1)
3363      END IF ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
3364    END DO
3365
3366    DO il = 1, ncum
3367      IF (i<inb(il) .AND. lwork(il)) THEN
3368
3369        rp(il, i) = rr(il, i)
3370
3371        IF (mplus(il)) THEN
3372
3373          IF (cvflag_grav) THEN
3374            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
3375              100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
3376          ELSE
3377            rp(il, i) = rp(il, i+1)*mp(il, i+1) + rr(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1)) + &
3378              5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*(evap(il,i+1)+evap(il,i))
3379          END IF
3380          rp(il, i) = rp(il, i)/mp(il, i)
3381          up(il, i) = up(il, i+1)*mp(il, i+1) + u(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
3382          up(il, i) = up(il, i)/mp(il, i)
3383          vp(il, i) = vp(il, i+1)*mp(il, i+1) + v(il, i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
3384          vp(il, i) = vp(il, i)/mp(il, i)
3385
3386        ELSE ! if (mplus(il))
3387
3388          IF (mp(il,i+1)>1.0E-16) THEN
3389            IF (cvflag_grav) THEN
3390              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 100.*ginv*0.5*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
3391                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il,i+1)
3392            ELSE
3393              rp(il, i) = rp(il,i+1) + 5.*sigd(il)*(ph(il,i)-ph(il,i+1)) * &
3394                                       (evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il, i+1)
3395            END IF
3396            up(il, i) = up(il, i+1)
3397            vp(il, i) = vp(il, i+1)
3398          END IF ! (mp(il,i+1).gt.1.0e-16)
3399        END IF ! (mplus(il)) else if (.not.mplus(il))
3400
3401        rp(il, i) = amin1(rp(il,i), rs(il,i))
3402        rp(il, i) = max(rp(il,i), 0.0)
3403
3404      END IF ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
3405    END DO
3406! ----------------------------------------------------------------
3407
3408! ***       find tracer concentrations in precipitating downdraft     ***
3409
3410!AC!      do j=1,ntra
3411!AC!       do il = 1,ncum
3412!AC!       if (i.lt.inb(il) .and. lwork(il)) then
3413!AC!c
3414!AC!         if(mplus(il))then
3415!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)*mp(il,i+1)
3416!AC!     :              +trap(il,i,j)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
3417!AC!          trap(il,i,j)=trap(il,i,j)/mp(il,i)
3418!AC!         else ! if (mplus(il))
3419!AC!          if(mp(il,i+1).gt.1.0e-16)then
3420!AC!           trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)
3421!AC!          endif
3422!AC!         endif ! (mplus(il)) else if (.not.mplus(il))
3423!AC!c
3424!AC!        endif ! (i.lt.inb(il) .and. lwork(il))
3425!AC!       enddo
3426!AC!      end do
3427
3428400 END DO
3429! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
3430
3431! ***                    end of downdraft loop                    ***
3432
3433! ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
3434
3435
3436  RETURN
3437
3438END SUBROUTINE cv3_unsat
3439
3440SUBROUTINE cv3_yield(nloc, ncum, nd, na, ntra, ok_conserv_q, &
3441                     icb, inb, delt, &
3442                     t, rr, t_wake, rr_wake, s_wake, u, v, tra, &
3443                     gz, p, ph, h, hp, lv, lf, cpn, th, th_wake, &
3444                     ep, clw, qpreca, m, tp, mp, rp, up, vp, trap, &
3445                     wt, water, ice, evap, fondue, faci, b, sigd, &
3446                     ment, qent, hent, iflag_mix, uent, vent, &
3447                     nent, elij, traent, sig, &
3448                     tv, tvp, wghti, &
3449                     iflag, precip, Vprecip, Vprecipi, &     ! jyg: Vprecipi
3450                     ft, fr, fr_comp, fu, fv, ftra, &                 ! jyg
3451                     cbmf, upwd, dnwd, dnwd0, ma, mip, &
3452!!                     tls, tps,                             ! useless . jyg
3453                     qcondc, wd, &
3454                     ftd, fqd, qta, qtc, sigt, detrain, tau_cld_cv, coefw_cld_cv)
3455
3456    USE print_control_mod, ONLY: lunout, prt_level
3457    USE add_phys_tend_mod, only : fl_cor_ebil
3458
3459  IMPLICIT NONE
3460
3461  include "cvthermo.h"
3462  include "cv3param.h"
3463  include "cvflag.h"
3464  include "conema3.h"
3465
3466!inputs:
3467      INTEGER, INTENT (IN)                               :: iflag_mix
3468      INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, ntra, nloc
3469      LOGICAL, INTENT (IN)                               :: ok_conserv_q
3470      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb
3471      REAL, INTENT (IN)                                  :: delt
3472      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, rr, u, v
3473      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t_wake, rr_wake
3474      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: s_wake
3475      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: tra
3476      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
3477      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
3478      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: gz, h, hp
3479      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: th, tp
3480      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lv, cpn, ep, clw
3481      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: lf
3482      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: rp, up
3483      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: vp
3484      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: wt
3485      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (IN)      :: trap
3486      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: water, evap, b
3487      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (IN)            :: fondue, faci, ice
3488      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: qent, uent
3489      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: hent
3490      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (IN)        :: vent, elij
3491      INTEGER, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)         :: nent
3492      REAL, DIMENSION (nloc, na, na, ntra), INTENT (IN)  :: traent
3493      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: tv, tvp, wghti
3494      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: qta
3495      REAL, DIMENSION (nloc, na),INTENT(IN)              :: qpreca
3496      REAL, INTENT(IN)                                   :: tau_cld_cv, coefw_cld_cv
3497!
3498!input/output:
3499      REAL, DIMENSION (nloc, na), INTENT (INOUT)         :: m, mp
3500      REAL, DIMENSION (nloc, na, na), INTENT (INOUT)     :: ment
3501      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)          :: iflag
3502      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: sig
3503      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (INOUT)             :: sigd
3504!
3505!outputs:
3506      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: precip
3507      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ft, fr, fu, fv , fr_comp
3508      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: ftd, fqd
3509      REAL, DIMENSION (nloc, nd, ntra), INTENT (OUT)     :: ftra
3510      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: upwd, dnwd, ma
3511      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: dnwd0, mip
3512      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (OUT)         :: Vprecip
3513      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (OUT)         :: Vprecipi
3514!!      REAL tls(nloc, nd), tps(nloc, nd)                    ! useless . jyg
3515      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qcondc                      ! cld
3516      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: qtc, sigt                   ! cld
3517      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (OUT)           :: detrain                     ! Louis : pour le calcul de Klein du terme de variance qui détraine dans lenvironnement
3518      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: wd                          ! gust
3519      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)               :: cbmf
3520!
3521!local variables:
3522      INTEGER                                            :: i, k, il, n, j, num1
3523      REAL                                               :: rat, delti
3524      REAL                                               :: ax, bx, cx, dx, ex
3525      REAL                                               :: cpinv, rdcp, dpinv
3526      REAL                                               :: sigaq
3527      REAL, DIMENSION (nloc)                             ::  awat
3528      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: lvcp, lfcp              ! , mke ! unused . jyg
3529      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: am, work, ad, amp1
3530!!      real up1(nloc), dn1(nloc)
3531      REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd)                     :: up1, dn1
3532!jyg<
3533      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: up_to, up_from
3534      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: dn_to, dn_from
3535!>jyg
3536      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: asum, bsum, csum, dsum
3537      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: esum, fsum, gsum, hsum
3538      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: th_wake
3539      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: alpha_qpos, alpha_qpos1
3540      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: qcond, nqcond, wa           ! cld
3541      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: siga, sax, mac              ! cld
3542      REAL, DIMENSION (nloc)                             :: sument
3543      REAL, DIMENSION (nloc, nd)                         :: sigment, qtment             ! cld
3544      REAL, DIMENSION (nloc, nd, nd)                     :: qdet
3545      REAL sumdq !jyg
3546!
3547! -------------------------------------------------------------
3548
3549! initialization:
3550
3551  delti = 1.0/delt
3552! print*,'cv3_yield initialisation delt', delt
3553
3554  DO il = 1, ncum
3555    precip(il) = 0.0
3556    wd(il) = 0.0 ! gust
3557  END DO
3558
3559!   Fluxes are on a staggered grid : loops extend up to nl+1
3560  DO i = 1, nlp
3561    DO il = 1, ncum
3562      Vprecip(il, i) = 0.0
3563      Vprecipi(il, i) = 0.0                               ! jyg
3564      upwd(il, i) = 0.0
3565      dnwd(il, i) = 0.0
3566      dnwd0(il, i) = 0.0
3567      mip(il, i) = 0.0
3568    END DO
3569  END DO
3570  DO i = 1, nl
3571    DO il = 1, ncum
3572      ft(il, i) = 0.0
3573      fr(il, i) = 0.0
3574      fr_comp(il,i) = 0.0
3575      fu(il, i) = 0.0
3576      fv(il, i) = 0.0
3577      ftd(il, i) = 0.0
3578      fqd(il, i) = 0.0
3579      qcondc(il, i) = 0.0 ! cld
3580      qcond(il, i) = 0.0 ! cld
3581      qtc(il, i) = 0.0 ! cld
3582      qtment(il, i) = 0.0 ! cld
3583      sigment(il, i) = 0.0 ! cld
3584      sigt(il, i) = 0.0 ! cld
3585      qdet(il,i,:) = 0.0 ! cld
3586      detrain(il, i) = 0.0 ! cld
3587      nqcond(il, i) = 0.0 ! cld
3588    END DO
3589  END DO
3590! print*,'cv3_yield initialisation 2'
3591!AC!      do j=1,ntra
3592!AC!       do i=1,nd
3593!AC!        do il=1,ncum
3594!AC!          ftra(il,i,j)=0.0
3595!AC!        enddo
3596!AC!       enddo
3597!AC!      enddo
3598! print*,'cv3_yield initialisation 3'
3599  DO i = 1, nl
3600    DO il = 1, ncum
3601      lvcp(il, i) = lv(il, i)/cpn(il, i)
3602      lfcp(il, i) = lf(il, i)/cpn(il, i)
3603    END DO
3604  END DO
3605
3606
3607
3608! ***  calculate surface precipitation in mm/day     ***
3609
3610  DO il = 1, ncum
3611    IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. iflag(il)<=1) THEN
3612      IF (cvflag_ice) THEN
3613        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*(water(il,1)+ice(il,1)) &
3614                              *86400.*1000./(rowl*grav)
3615      ELSE
3616        precip(il) = wt(il, 1)*sigd(il)*water(il, 1) &
3617                              *86400.*1000./(rowl*grav)
3618      END IF
3619    END IF
3620  END DO
3621! print*,'cv3_yield apres calcul precip'
3622
3623
3624! ===  calculate vertical profile of  precipitation in kg/m2/s  ===
3625
3626  DO i = 1, nl
3627    DO il = 1, ncum
3628      IF (ep(il,inb(il))>=0.0001 .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3629        IF (cvflag_ice) THEN
3630          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*(water(il,i)+ice(il,i))/grav
3631          Vprecipi(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*ice(il,i)/grav                   ! jyg
3632        ELSE
3633          Vprecip(il, i) = wt(il, i)*sigd(il)*water(il, i)/grav
3634          Vprecipi(il, i) = 0.                                                  ! jyg
3635        END IF
3636      END IF
3637    END DO
3638  END DO
3639
3640
3641! ***  Calculate downdraft velocity scale    ***
3642! ***  NE PAS UTILISER POUR L'INSTANT ***
3643
3644!!      do il=1,ncum
3645!!        wd(il)=betad*abs(mp(il,icb(il)))*0.01*rrd*t(il,icb(il)) &
3646!!                                       /(sigd(il)*p(il,icb(il)))
3647!!      enddo
3648
3649
3650! ***  calculate tendencies of lowest level potential temperature  ***
3651! ***                      and mixing ratio                        ***
3652
3653  DO il = 1, ncum
3654    work(il) = 1.0/(ph(il,1)-ph(il,2))
3655    cbmf(il) = 0.0
3656  END DO
3657
3658! - Adiabatic ascent mass flux "ma" and cloud base mass flux "cbmf"
3659!-----------------------------------------------------------------
3660!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3661  IF (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) THEN
3662!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3663!!! Warning : this option leads to water conservation violation
3664!!!           Expert only
3665!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3666  DO il = 1, ncum
3667    ma(il, nlp) = 0.
3668    ma(il, 1)   = 0.
3669  END DO
3670  DO k = nl, 2, -1
3671    DO il = 1, ncum
3672      ma(il, k) = ma(il, k+1)*(1.-qta(il, k))/(1.-qta(il, k-1)) + m(il, k)
3673      cbmf(il) = max(cbmf(il), ma(il,k))
3674    END DO
3675  END DO
3676  DO k = 2,nl
3677    DO il = 1, ncum
3678      IF (k <icb(il)) THEN
3679        ma(il, k) = ma(il, k-1) + wghti(il,k-1)*cbmf(il)
3680      ENDIF
3681    END DO
3682  END DO
3683!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3684  ELSE ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq)
3685!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3686!! Line kept for compatibility with earlier versions
3687  DO k = 2, nl
3688    DO il = 1, ncum
3689      IF (k>=icb(il)) THEN
3690        cbmf(il) = cbmf(il) + m(il, k)
3691      END IF
3692    END DO
3693  END DO
3694
3695  DO il = 1, ncum
3696    ma(il, nlp) = 0.
3697    ma(il, 1)   = 0.
3698  END DO
3699  DO k = nl, 2, -1
3700    DO il = 1, ncum
3701      ma(il, k) = ma(il, k+1) + m(il, k)
3702    END DO
3703  END DO
3704  DO k = 2,nl
3705    DO il = 1, ncum
3706      IF (k <icb(il)) THEN
3707        ma(il, k) = ma(il, k-1) + wghti(il,k-1)*cbmf(il)
3708      ENDIF
3709    END DO
3710  END DO
3711
3712  ENDIF ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) ELSE
3713!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3714!
3715!    print*,'cv3_yield avant ft'
3716! am is the part of cbmf taken from the first level
3717  DO il = 1, ncum
3718    am(il) = cbmf(il)*wghti(il, 1)
3719  END DO
3720
3721  DO il = 1, ncum
3722    IF (iflag(il)<=1) THEN
3723! convect3      if((0.1*dpinv*am).ge.delti)iflag(il)=4
3724!JYG  Correction pour conserver l'eau
3725! cc       ft(il,1)=-0.5*lvcp(il,1)*sigd(il)*(evap(il,1)+evap(il,2))          !precip
3726      IF (cvflag_ice) THEN
3727        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1) - &
3728                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)*faci(il, 1) - &
3729                     lfcp(il, 1)*sigd(il)*(fondue(il,1)*wt(il,1)) / &
3730                       (100.*(ph(il,1)-ph(il,2)))                             !precip
3731      ELSE
3732        ft(il, 1) = -lvcp(il, 1)*sigd(il)*evap(il, 1)
3733      END IF
3734
3735      ft(il, 1) = ft(il, 1) - 0.009*grav*sigd(il)*mp(il, 2)*t_wake(il, 1)*b(il, 1)*work(il)
3736
3737      IF (cvflag_ice) THEN
3738        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
3739                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1) + &
3740                                0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(ci-cpd)*ice(il, 2) * &
3741                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
3742      ELSE
3743        ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*sigd(il)*wt(il, 1)*(cl-cpd)*water(il, 2) * &
3744                                     (t_wake(il,2)-t_wake(il,1))*work(il)/cpn(il, 1)
3745      END IF
3746
3747      ftd(il, 1) = ft(il, 1)                                                  ! fin precip
3748
3749      IF ((0.01*grav*work(il)*am(il))>=delti) iflag(il) = 1 !consist vect
3750!jyg<
3751        IF (fl_cor_ebil >= 2) THEN
3752          ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*am(il) * &
3753                    ((t(il,2)-t(il,1))*cpn(il,2)+gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1)
3754        ELSE
3755          ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*am(il) * &
3756                    (t(il,2)-t(il,1)+(gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1))
3757        ENDIF
3758!>jyg
3759    END IF ! iflag
3760  END DO
3761
3762
3763  DO j = 2, nl
3764    IF (iflag_mix>0) THEN
3765      DO il = 1, ncum
3766! FH WARNING a modifier :
3767        cpinv = 0.
3768! cpinv=1.0/cpn(il,1)
3769        IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3770          ft(il, 1) = ft(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1) * &
3771                     (hent(il,j,1)-h(il,1)+t(il,1)*(cpv-cpd)*(rr(il,1)-qent(il,j,1)))*cpinv
3772        END IF ! j
3773      END DO
3774    END IF
3775  END DO
3776! fin sature
3777
3778
3779  DO il = 1, ncum
3780    IF (iflag(il)<=1) THEN
3781!JYG1  Correction pour mieux conserver l'eau (conformite avec CONVECT4.3)
3782      fr(il, 1) = 0.01*grav*mp(il, 2)*(rp(il,2)-rr_wake(il,1))*work(il) + &
3783                  sigd(il)*evap(il, 1)
3784!!!                  sigd(il)*0.5*(evap(il,1)+evap(il,2))
3785
3786      fqd(il, 1) = fr(il, 1) !precip
3787
3788      fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*am(il)*(rr(il,2)-rr(il,1))*work(il)        !sature
3789
3790      fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(up(il,2)-u(il,1)) + &
3791                                                  am(il)*(u(il,2)-u(il,1)))
3792      fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(vp(il,2)-v(il,1)) + &
3793                                                  am(il)*(v(il,2)-v(il,1)))
3794    END IF ! iflag
3795  END DO ! il
3796
3797
3798!AC!     do j=1,ntra
3799!AC!      do il=1,ncum
3800!AC!       if (iflag(il) .le. 1) then
3801!AC!       if (cvflag_grav) then
3802!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.01*grav*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!       else
3806!AC!        ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.1*work(il)
3807!AC!    :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
3808!AC!    :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
3809!AC!       endif
3810!AC!       endif  ! iflag
3811!AC!      enddo
3812!AC!     enddo
3813
3814  DO j = 2, nl
3815    DO il = 1, ncum
3816      IF (j<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
3817        fr(il, 1) = fr(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
3818        fr_comp(il,1) = fr_comp(il,1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
3819        fu(il, 1) = fu(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(uent(il,j,1)-u(il,1))
3820        fv(il, 1) = fv(il, 1) + 0.01*grav*work(il)*ment(il, j, 1)*(vent(il,j,1)-v(il,1))
3821      END IF ! j
3822    END DO
3823  END DO
3824
3825!AC!      do k=1,ntra
3826!AC!       do j=2,nl
3827!AC!        do il=1,ncum
3828!AC!         if (j.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
3829!AC!
3830!AC!          if (cvflag_grav) then
3831!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)
3832!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3833!AC!          else
3834!AC!           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.1*work(il)*ment(il,j,1)
3835!AC!     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
3836!AC!          endif
3837!AC!
3838!AC!         endif
3839!AC!        enddo
3840!AC!       enddo
3841!AC!      enddo
3842! print*,'cv3_yield apres ft'
3843
3844!jyg<
3845!-----------------------------------------------------------
3846           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
3847!-----------------------------------------------------------
3848!
3849!***                                                      ***
3850!***    Compute convective mass fluxes upwd and dnwd      ***
3851
3852!
3853! =================================================
3854!              upward fluxes                      |
3855! ------------------------------------------------
3856!
3857upwd(:,:) = 0.
3858up_to(:,:) = 0.
3859up_from(:,:) = 0.
3860!
3861!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3862  IF (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) THEN
3863!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3864!! The decrease of the adiabatic ascent mass flux due to ejection of precipitation
3865!! is taken into account.
3866!! WARNING : in the present version, taking into account the mass-flux decrease due to
3867!! precipitation ejection leads to water conservation violation.
3868!
3869! - Upward mass flux of mixed draughts
3870!---------------------------------------
3871DO i = 2, nl
3872  DO j = 1, i-1
3873    DO il = 1, ncum
3874      IF (i<=inb(il)) THEN
3875        up_to(il,i) = up_to(il,i) + ment(il,j,i)
3876      ENDIF
3877    ENDDO
3878  ENDDO
3879ENDDO
3880!
3881DO j = 3, nl
3882  DO i = 2, j-1
3883    DO il = 1, ncum
3884      IF (j<=inb(il)) THEN
3885        up_from(il,i) = up_from(il,i) + ment(il,i,j)
3886      ENDIF
3887    ENDDO
3888  ENDDO
3889ENDDO
3890!
3891! The difference between upwd(il,i) and upwd(il,i-1) is due to updrafts ending in layer
3892!(i-1) (theses drafts cross interface (i-1) but not interface(i)) and to updrafts starting
3893!from layer (i-1) (theses drafts cross interface (i) but not interface(i-1)):
3894!
3895DO i = 2, nlp
3896  DO il = 1, ncum
3897    IF (i<=inb(il)+1) THEN
3898      upwd(il,i) = max(0., upwd(il,i-1) - up_to(il,i-1) + up_from(il,i-1))
3899    ENDIF
3900  ENDDO
3901ENDDO
3902!
3903! - Total upward mass flux
3904!---------------------------
3905DO i = 2, nlp
3906  DO il = 1, ncum
3907    IF (i<=inb(il)+1) THEN
3908      upwd(il,i) = upwd(il,i) + ma(il,i)
3909    ENDIF
3910  ENDDO
3911ENDDO
3912!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3913  ELSE ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq)
3914!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3915!! The decrease of the adiabatic ascent mass flux due to ejection of precipitation
3916!! is not taken into account.
3917!
3918! - Upward mass flux
3919!-------------------
3920DO i = 2, nl
3921  DO il = 1, ncum
3922    IF (i<=inb(il)) THEN
3923      up_to(il,i) = m(il,i)
3924    ENDIF
3925  ENDDO
3926  DO j = 1, i-1
3927    DO il = 1, ncum
3928      IF (i<=inb(il)) THEN
3929        up_to(il,i) = up_to(il,i) + ment(il,j,i)
3930      ENDIF
3931    ENDDO
3932  ENDDO
3933ENDDO
3934!
3935DO i = 1, nl
3936  DO il = 1, ncum
3937    IF (i<=inb(il)) THEN
3938      up_from(il,i) = cbmf(il)*wghti(il,i)
3939    ENDIF
3940  ENDDO
3941ENDDO
3942!
3943DO j = 3, nl
3944  DO i = 2, j-1
3945    DO il = 1, ncum
3946      IF (j<=inb(il)) THEN
3947        up_from(il,i) = up_from(il,i) + ment(il,i,j)
3948      ENDIF
3949    ENDDO
3950  ENDDO
3951ENDDO
3952!
3953! The difference between upwd(il,i) and upwd(il,i-1) is due to updrafts ending in layer
3954!(i-1) (theses drafts cross interface (i-1) but not interface(i)) and to updrafts starting
3955!from layer (i-1) (theses drafts cross interface (i) but not interface(i-1)):
3956!
3957DO i = 2, nlp
3958  DO il = 1, ncum
3959    IF (i<=inb(il)+1) THEN
3960      upwd(il,i) = max(0., upwd(il,i-1) - up_to(il,i-1) + up_from(il,i-1))
3961    ENDIF
3962  ENDDO
3963ENDDO
3964
3965
3966  ENDIF ! (adiab_ascent_mass_flux_depends_on_ejectliq) ELSE
3967!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3968
3969!
3970! =================================================
3971!              downward fluxes                    |
3972! ------------------------------------------------
3973dnwd(:,:) = 0.
3974dn_to(:,:) = 0.
3975dn_from(:,:) = 0.
3976DO i = 1, nl
3977  DO j = i+1, nl
3978    DO il = 1, ncum
3979      IF (j<=inb(il)) THEN
3980!!        dn_to(il,i) = dn_to(il,i) + ment(il,j,i)       !jyg,20220202
3981        dn_to(il,i) = dn_to(il,i) - ment(il,j,i)
3982      ENDIF
3983    ENDDO
3984  ENDDO
3985ENDDO
3986!
3987DO j = 1, nl
3988  DO i = j+1, nl
3989    DO il = 1, ncum
3990      IF (i<=inb(il)) THEN
3991!!        dn_from(il,i) = dn_from(il,i) + ment(il,i,j)   !jyg,20220202
3992        dn_from(il,i) = dn_from(il,i) - ment(il,i,j)
3993      ENDIF
3994    ENDDO
3995  ENDDO
3996ENDDO
3997!
3998! The difference between dnwd(il,i) and dnwd(il,i+1) is due to downdrafts ending in layer
3999!(i) (theses drafts cross interface (i+1) but not interface(i)) and to downdrafts
4000!starting from layer (i) (theses drafts cross interface (i) but not interface(i+1)):
4001!
4002DO i = nl-1, 1, -1
4003  DO il = 1, ncum
4004!!    dnwd(il,i) = max(0., dnwd(il,i+1) - dn_to(il,i) + dn_from(il,i)) !jyg,20220202
4005    dnwd(il,i) = min(0., dnwd(il,i+1) - dn_to(il,i) + dn_from(il,i))
4006  ENDDO
4007ENDDO
4008! =================================================
4009!
4010!-----------------------------------------------------------
4011        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
4012!-----------------------------------------------------------
4013!>jyg
4014
4015! ***  calculate tendencies of potential temperature and mixing ratio  ***
4016! ***               at levels above the lowest level                   ***
4017
4018! ***  first find the net saturated updraft and downdraft mass fluxes  ***
4019! ***                      through each level                          ***
4020
4021
4022!jyg<
4023!!  DO i = 2, nl + 1 ! newvecto: mettre nl au lieu nl+1?
4024  DO i = 2, nl
4025!>jyg
4026
4027    num1 = 0
4028    DO il = 1, ncum
4029      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) num1 = num1 + 1
4030    END DO
4031    IF (num1<=0) GO TO 500
4032
4033!
4034!jyg<
4035!-----------------------------------------------------------
4036           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
4037!-----------------------------------------------------------
4038DO il = 1, ncum
4039   amp1(il) = upwd(il,i+1)
4040   ad(il) = dnwd(il,i)
4041ENDDO
4042!-----------------------------------------------------------
4043        ELSE !(ok_optim_yield)                            !|
4044!-----------------------------------------------------------
4045!>jyg
4046    DO il = 1,ncum
4047      amp1(il) = 0.
4048      ad(il) = 0.
4049    ENDDO
4050
4051    DO k = 1, nl + 1
4052      DO il = 1, ncum
4053        IF (i>=icb(il)) THEN
4054          IF (k>=i+1 .AND. k<=(inb(il)+1)) THEN
4055            amp1(il) = amp1(il) + m(il, k)
4056          END IF
4057        ELSE
4058! AMP1 is the part of cbmf taken from layers I and lower
4059          IF (k<=i) THEN
4060            amp1(il) = amp1(il) + cbmf(il)*wghti(il, k)
4061          END IF
4062        END IF
4063      END DO
4064    END DO
4065
4066    DO j = i + 1, nl + 1         
4067       DO k = 1, i
4068          !yor! reverted j and k loops
4069          DO il = 1, ncum
4070!yor!        IF (i<=inb(il) .AND. j<=(inb(il)+1)) THEN ! the second condition implies the first !
4071             IF (j<=(inb(il)+1)) THEN 
4072                amp1(il) = amp1(il) + ment(il, k, j)
4073             END IF
4074          END DO
4075       END DO
4076    END DO
4077
4078    DO k = 1, i - 1
4079!jyg<
4080!!      DO j = i, nl + 1 ! newvecto: nl au lieu nl+1?
4081      DO j = i, nl
4082!>jyg
4083        DO il = 1, ncum
4084!yor!        IF (i<=inb(il) .AND. j<=inb(il)) THEN ! the second condition implies the 1st !
4085             IF (j<=inb(il)) THEN   
4086            ad(il) = ad(il) + ment(il, j, k)
4087          END IF
4088        END DO
4089      END DO
4090    END DO
4091!
4092!-----------------------------------------------------------
4093        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
4094!-----------------------------------------------------------
4095!
4096!!   print *,'yield, i, amp1, ad', i, amp1(1), ad(1)
4097
4098    DO il = 1, ncum
4099      IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4100        dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4101        cpinv = 1.0/cpn(il, i)
4102
4103! convect3      if((0.1*dpinv*amp1).ge.delti)iflag(il)=4
4104        IF ((0.01*grav*dpinv*amp1(il))>=delti) iflag(il) = 1 ! vecto
4105
4106! precip
4107! cc       ft(il,i)= -0.5*sigd(il)*lvcp(il,i)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
4108        IF (cvflag_ice) THEN
4109          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i) - &
4110                       sigd(il)*lfcp(il, i)*evap(il, i)*faci(il, i) - &
4111                       sigd(il)*lfcp(il, i)*fondue(il, i)*wt(il, i)/(100.*(p(il,i-1)-p(il,i)))
4112        ELSE
4113          ft(il, i) = -sigd(il)*lvcp(il, i)*evap(il, i)
4114        END IF
4115
4116        rat = cpn(il, i-1)*cpinv
4117
4118        ft(il, i) = ft(il, i) - 0.009*grav*sigd(il) * &
4119                     (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
4120        IF (cvflag_ice) THEN
4121          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
4122                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv + &
4123                                  0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(ci-cpd)*ice(il, i+1) * &
4124                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv*cpinv
4125        ELSE
4126          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*sigd(il)*wt(il, i)*(cl-cpd)*water(il, i+1) * &
4127                                       (t_wake(il,i+1)-t_wake(il,i))*dpinv* &
4128            cpinv
4129        END IF
4130
4131        ftd(il, i) = ft(il, i)
4132! fin precip
4133
4134! sature
4135!jyg<
4136        IF (fl_cor_ebil >= 2) THEN
4137          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv * &
4138              ( amp1(il)*( (t(il,i+1)-t(il,i))*cpn(il,i+1) + gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv - &
4139                ad(il)*( (t(il,i)-t(il,i-1))*cpn(il,i-1) + gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv)
4140        ELSE
4141          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv * &
4142                     (amp1(il)*(t(il,i+1)-t(il,i) + (gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv) - &
4143                      ad(il)*(t(il,i)-t(il,i-1)+(gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv))
4144        ENDIF
4145!>jyg
4146
4147
4148        IF (iflag_mix==0) THEN
4149          ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, i, i)*(hp(il,i)-h(il,i) + &
4150                                    t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,i,i)))*cpinv
4151        END IF
4152!
4153! sb: on ne fait pas encore la correction permettant de mieux
4154! conserver l'eau:
4155!JYG: correction permettant de mieux conserver l'eau:
4156! cc         fr(il,i)=0.5*sigd(il)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
4157        fr(il, i) = sigd(il)*evap(il, i) + 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(rp(il,i+1)-rr_wake(il,i)) - &
4158                                                      mp(il,i)*(rp(il,i)-rr_wake(il,i-1)))*dpinv
4159        fqd(il, i) = fr(il, i)                                                                     ! precip
4160
4161        fu(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(up(il,i+1)-u(il,i)) - &
4162                               mp(il,i)*(up(il,i)-u(il,i-1)))*dpinv
4163        fv(il, i) = 0.01*grav*(mp(il,i+1)*(vp(il,i+1)-v(il,i)) - &
4164                               mp(il,i)*(vp(il,i)-v(il,i-1)))*dpinv
4165
4166
4167        fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(rr(il,i+1)-rr(il,i)) - &
4168                                                 ad(il)*(rr(il,i)-rr(il,i-1)))
4169        fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(u(il,i+1)-u(il,i)) - &
4170                                                 ad(il)*(u(il,i)-u(il,i-1)))
4171        fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(v(il,i+1)-v(il,i)) - &
4172                                                 ad(il)*(v(il,i)-v(il,i-1)))
4173
4174      END IF ! i
4175    END DO
4176
4177!AC!      do k=1,ntra
4178!AC!       do il=1,ncum
4179!AC!        if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
4180!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4181!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
4182!AC!         if (cvflag_grav) then
4183!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.01*grav*dpinv
4184!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
4185!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
4186!AC!         else
4187!AC!           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.1*dpinv
4188!AC!     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
4189!AC!     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
4190!AC!         endif
4191!AC!        endif
4192!AC!       enddo
4193!AC!      enddo
4194
4195    DO k = 1, i - 1
4196
4197      DO il = 1, ncum
4198        awat(il) = elij(il, k, i) - (1.-ep(il,i))*clw(il, i)
4199        awat(il) = max(awat(il), 0.0)
4200      END DO
4201
4202      IF (iflag_mix/=0) THEN
4203        DO il = 1, ncum
4204          IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4205            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4206            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
4207            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
4208                 (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)+awat(il)-qent(il,k,i)))*cpinv
4209!
4210!
4211          END IF ! i
4212        END DO
4213      END IF
4214
4215      DO il = 1, ncum
4216        IF (i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4217          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4218          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
4219          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
4220                                                       (qent(il,k,i)-awat(il)-rr(il,i))
4221          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))
4222          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
4223          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
4224
4225! (saturated updrafts resulting from mixing)                                   ! cld
4226          qcond(il, i) = qcond(il, i) + (elij(il,k,i)-awat(il))                ! cld
4227          qdet(il,k,i) = (qent(il,k,i)-awat(il))                               ! cld Louis : specific humidity in detraining water
4228          qtment(il, i) = qtment(il, i) + qent(il,k,i)                         ! cld
4229          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                   ! cld
4230        END IF ! i
4231      END DO
4232    END DO
4233
4234!AC!      do j=1,ntra
4235!AC!       do k=1,i-1
4236!AC!        do il=1,ncum
4237!AC!         if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
4238!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4239!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
4240!AC!          if (cvflag_grav) then
4241!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
4242!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
4243!AC!          else
4244!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
4245!AC!     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
4246!AC!          endif
4247!AC!         endif
4248!AC!        enddo
4249!AC!       enddo
4250!AC!      enddo
4251
4252!jyg<
4253!!    DO k = i, nl + 1
4254    DO k = i, nl
4255!>jyg
4256
4257      IF (iflag_mix/=0) THEN
4258        DO il = 1, ncum
4259          IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4260            dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4261            cpinv = 1.0/cpn(il, i)
4262            ft(il, i) = ft(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i) * &
4263                  (hent(il,k,i)-h(il,i)+t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,k,i)))*cpinv
4264
4265
4266          END IF ! i
4267        END DO
4268      END IF
4269
4270      DO il = 1, ncum
4271        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4272          dpinv = 1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4273          cpinv = 1.0/cpn(il, i)
4274
4275          fr(il, i) = fr(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(qent(il,k,i)-rr(il,i))
4276          fu(il, i) = fu(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
4277          fv(il, i) = fv(il, i) + 0.01*grav*dpinv*ment(il, k, i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
4278        END IF ! i and k
4279      END DO
4280    END DO
4281
4282!AC!      do j=1,ntra
4283!AC!       do k=i,nl+1
4284!AC!        do il=1,ncum
4285!AC!         if (i.le.inb(il) .and. k.le.inb(il)
4286!AC!     $                .and. iflag(il) .le. 1) then
4287!AC!          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4288!AC!          cpinv=1.0/cpn(il,i)
4289!AC!          if (cvflag_grav) then
4290!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
4291!AC!     :         *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
4292!AC!          else
4293!AC!           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
4294!AC!     :             *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
4295!AC!          endif
4296!AC!         endif ! i and k
4297!AC!        enddo
4298!AC!       enddo
4299!AC!      enddo
4300
4301! sb: interface with the cloud parameterization:                               ! cld
4302
4303    DO k = i + 1, nl
4304      DO il = 1, ncum
4305        IF (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
4306! (saturated downdrafts resulting from mixing)                                 ! cld
4307          qcond(il, i) = qcond(il, i) + elij(il, k, i)                         ! cld
4308          qdet(il,k,i) = qent(il,k,i)                                          ! cld Louis : specific humidity in detraining water
4309          qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                          ! cld
4310          nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                   ! cld
4311        END IF ! cld
4312      END DO ! cld
4313    END DO ! cld
4314
4315!ym BIG Warning : it seems that the k loop is missing !!!
4316!ym Strong advice to check this
4317!ym add a k loop temporary
4318
4319! (particular case: no detraining level is found)                              ! cld
4320! Verif merge Dynamico<<<<<<< .working
4321    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
4322      IF (i<=inb(il) .AND. nent(il,i)==0 .AND. iflag(il)<=1) THEN              ! cld
4323        qcond(il, i) = qcond(il, i) + (1.-ep(il,i))*clw(il, i)                 ! cld
4324!jyg<   Bug correction 20180620
4325!      PROBLEM: Should not qent(il,i,i) be taken into account even if nent(il,i)/=0?
4326!!        qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                            ! cld
4327        qdet(il,i,i) = qent(il,i,i)                                            ! cld Louis : specific humidity in detraining water
4328        qtment(il, i) = qent(il,i,i) + qtment(il,i)                            ! cld
4329!>jyg
4330        nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                     ! cld
4331      END IF                                                                   ! cld
4332    END DO                                                                     ! cld
4333! Verif merge Dynamico =======
4334! Verif merge Dynamico     DO k = i + 1, nl
4335! Verif merge Dynamico       DO il = 1, ncum        !ym k loop added                                    ! cld
4336! Verif merge Dynamico         IF (i<=inb(il) .AND. nent(il,i)==0 .AND. iflag(il)<=1) THEN              ! cld
4337! Verif merge Dynamico           qcond(il, i) = qcond(il, i) + (1.-ep(il,i))*clw(il, i)                 ! cld
4338! Verif merge Dynamico           qtment(il, i) = qent(il,k,i) + qtment(il,i)                          ! cld
4339! Verif merge Dynamico           nqcond(il, i) = nqcond(il, i) + 1.                                     ! cld
4340! Verif merge Dynamico         END IF                                                                   ! cld
4341! Verif merge Dynamico       END DO
4342! Verif merge Dynamico     ENDDO                                                                     ! cld
4343! Verif merge Dynamico >>>>>>> .merge-right.r3413
4344
4345    DO il = 1, ncum                                                            ! cld
4346      IF (i<=inb(il) .AND. nqcond(il,i)/=0 .AND. iflag(il)<=1) THEN            ! cld
4347        qcond(il, i) = qcond(il, i)/nqcond(il, i)                              ! cld
4348        qtment(il, i) = qtment(il,i)/nqcond(il, i)                             ! cld
4349      END IF                                                                   ! cld
4350    END DO
4351
4352!AC!      do j=1,ntra
4353!AC!       do il=1,ncum
4354!AC!        if (i.le.inb(il) .and. iflag(il) .le. 1) then
4355!AC!         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4356!AC!         cpinv=1.0/cpn(il,i)
4357!AC!
4358!AC!         if (cvflag_grav) then
4359!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv
4360!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
4361!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
4362!AC!         else
4363!AC!          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv
4364!AC!     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
4365!AC!     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-trap(il,i-1,j)))
4366!AC!         endif
4367!AC!        endif ! i
4368!AC!       enddo
4369!AC!      enddo
4370
4371
4372500 END DO
4373
4374!JYG<
4375!Conservation de l'eau
4376!   sumdq = 0.
4377!   DO k = 1, nl
4378!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
4379!   END DO
4380!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 500, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
4381!JYG>
4382! ***   move the detrainment at level inb down to level inb-1   ***
4383! ***        in such a way as to preserve the vertically        ***
4384! ***          integrated enthalpy and water tendencies         ***
4385
4386! Correction bug le 18-03-09
4387  DO il = 1, ncum
4388    IF (iflag(il)<=1) THEN
4389      ax = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))* &
4390           (hp(il,inb(il))-h(il,inb(il))+t(il,inb(il))*(cpv-cpd)*(rr(il,inb(il))-qent(il,inb(il),inb(il))))/ &
4391                                (cpn(il,inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1)))
4392      ft(il, inb(il)) = ft(il, inb(il)) - ax
4393      ft(il, inb(il)-1) = ft(il, inb(il)-1) + ax*cpn(il, inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
4394                              (cpn(il,inb(il)-1)*(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il))))
4395
4396      bx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(qent(il,inb(il),inb(il))-rr(il,inb(il)))/ &
4397                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4398      fr(il, inb(il)) = fr(il, inb(il)) - bx
4399      fr(il, inb(il)-1) = fr(il, inb(il)-1) + bx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
4400                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
4401
4402      cx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(uent(il,inb(il),inb(il))-u(il,inb(il)))/ &
4403                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4404      fu(il, inb(il)) = fu(il, inb(il)) - cx
4405      fu(il, inb(il)-1) = fu(il, inb(il)-1) + cx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
4406                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
4407
4408      dx = 0.01*grav*ment(il, inb(il), inb(il))*(vent(il,inb(il),inb(il))-v(il,inb(il)))/ &
4409                                                 (ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4410      fv(il, inb(il)) = fv(il, inb(il)) - dx
4411      fv(il, inb(il)-1) = fv(il, inb(il)-1) + dx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/ &
4412                                                 (ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
4413    END IF !iflag
4414  END DO
4415
4416!JYG<
4417!Conservation de l'eau
4418!   sumdq = 0.
4419!   DO k = 1, nl
4420!     sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
4421!   END DO
4422!   PRINT *, 'cv3_yield, apres 503, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
4423!JYG>
4424
4425!AC!      do j=1,ntra
4426!AC!       do il=1,ncum
4427!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
4428!AC!    IF (cvflag_grav) then
4429!AC!        ex=0.01*grav*ment(il,inb(il),inb(il))
4430!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
4431!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4432!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
4433!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
4434!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4435!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
4436!AC!    else
4437!AC!        ex=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))
4438!AC!     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
4439!AC!     :      /(ph(i l,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4440!AC!        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
4441!AC!        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
4442!AC!     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
4443!AC!     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
4444!AC!        ENDIF   !cvflag grav
4445!AC!        ENDIF    !iflag
4446!AC!       enddo
4447!AC!      enddo
4448
4449
4450! ***    homogenize tendencies below cloud base    ***
4451
4452
4453  DO il = 1, ncum
4454    asum(il) = 0.0
4455    bsum(il) = 0.0
4456    csum(il) = 0.0
4457    dsum(il) = 0.0
4458    esum(il) = 0.0
4459    fsum(il) = 0.0
4460    gsum(il) = 0.0
4461    hsum(il) = 0.0
4462  END DO
4463
4464!do i=1,nl
4465!do il=1,ncum
4466!th_wake(il,i)=t_wake(il,i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp
4467!enddo
4468!enddo
4469
4470  DO i = 1, nl
4471    DO il = 1, ncum
4472      IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4473!jyg  Saturated part : use T profile
4474        asum(il) = asum(il) + (ft(il,i)-ftd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4475!jyg<20140311
4476!Correction pour conserver l eau
4477        IF (ok_conserv_q) THEN
4478          bsum(il) = bsum(il) + (fr(il,i)-fqd(il,i))*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4479          csum(il) = csum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4480
4481        ELSE
4482          bsum(il)=bsum(il)+(fr(il,i)-fqd(il,i))*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
4483                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4484          csum(il)=csum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))* &
4485                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4486        ENDIF ! (ok_conserv_q)
4487!jyg>
4488        dsum(il) = dsum(il) + t(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th(il, i)
4489!jyg  Unsaturated part : use T_wake profile
4490        esum(il) = esum(il) + ftd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4491!jyg<20140311
4492!Correction pour conserver l eau
4493        IF (ok_conserv_q) THEN
4494          fsum(il) = fsum(il) + fqd(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
4495          gsum(il) = gsum(il) + (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4496        ELSE
4497          fsum(il)=fsum(il)+fqd(il,i)*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
4498                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4499          gsum(il)=gsum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t_wake(il,i)-t_wake(il,1)))* &
4500                            (ph(il,i)-ph(il,i+1))
4501        ENDIF ! (ok_conserv_q)
4502!jyg>
4503        hsum(il) = hsum(il) + t_wake(il, i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th_wake(il, i)
4504      END IF
4505    END DO
4506  END DO
4507
4508!!!!      do 700 i=1,icb(il)-1
4509  IF (ok_homo_tend) THEN
4510    DO i = 1, nl
4511      DO il = 1, ncum
4512        IF (i<=(icb(il)-1) .AND. iflag(il)<=1) THEN
4513          ftd(il, i) = esum(il)*t_wake(il, i)/(th_wake(il,i)*hsum(il))
4514          fqd(il, i) = fsum(il)/gsum(il)
4515          ft(il, i) = ftd(il, i) + asum(il)*t(il, i)/(th(il,i)*dsum(il))
4516          fr(il, i) = fqd(il, i) + bsum(il)/csum(il)
4517        END IF
4518      END DO
4519    END DO
4520  ENDIF
4521
4522!jyg<
4523!Conservation de l'eau
4524!!  sumdq = 0.
4525!!  DO k = 1, nl
4526!!    sumdq = sumdq + fr(1, k)*100.*(ph(1,k)-ph(1,k+1))/grav
4527!!  END DO
4528!!  PRINT *, 'cv3_yield, apres hom, sum(dq), precip, somme ', sumdq, Vprecip(1, 1), sumdq + vprecip(1, 1)
4529!jyg>
4530
4531
4532! ***   Check that moisture stays positive. If not, scale tendencies
4533! in order to ensure moisture positivity
4534  DO il = 1, ncum
4535    alpha_qpos(il) = 1.
4536    IF (iflag(il)<=1) THEN
4537      IF (fr(il,1)<=0.) THEN
4538        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)))
4539      END IF
4540    END IF
4541  END DO
4542  DO i = 2, nl
4543    DO il = 1, ncum
4544      IF (iflag(il)<=1) THEN
4545        IF (fr(il,i)<=0.) THEN
4546          alpha_qpos1(il) = max(1., (-delt*fr(il,i))/(s_wake(il)*rr_wake(il,i)+(1.-s_wake(il))*rr(il,i)))
4547          IF (alpha_qpos1(il)>=alpha_qpos(il)) alpha_qpos(il) = alpha_qpos1(il)
4548        END IF
4549      END IF
4550    END DO
4551  END DO
4552  DO il = 1, ncum
4553    IF (iflag(il)<=1 .AND. alpha_qpos(il)>1.001) THEN
4554      alpha_qpos(il) = alpha_qpos(il)*1.1
4555    END IF
4556  END DO
4557!
4558    IF (prt_level .GE. 5) THEN
4559      print *,' CV3_YIELD : alpha_qpos ',alpha_qpos(1)
4560    ENDIF
4561!
4562  DO il = 1, ncum
4563    IF (iflag(il)<=1) THEN
4564      sigd(il) = sigd(il)/alpha_qpos(il)
4565      precip(il) = precip(il)/alpha_qpos(il)
4566      cbmf(il) = cbmf(il)/alpha_qpos(il)
4567    END IF
4568  END DO
4569  DO i = 1, nl
4570    DO il = 1, ncum
4571      IF (iflag(il)<=1) THEN
4572        fr(il, i) = fr(il, i)/alpha_qpos(il)
4573        ft(il, i) = ft(il, i)/alpha_qpos(il)
4574        fqd(il, i) = fqd(il, i)/alpha_qpos(il)
4575        ftd(il, i) = ftd(il, i)/alpha_qpos(il)
4576        fu(il, i) = fu(il, i)/alpha_qpos(il)
4577        fv(il, i) = fv(il, i)/alpha_qpos(il)
4578        m(il, i) = m(il, i)/alpha_qpos(il)
4579        mp(il, i) = mp(il, i)/alpha_qpos(il)
4580        Vprecip(il, i) = Vprecip(il, i)/alpha_qpos(il)
4581        Vprecipi(il, i) = Vprecipi(il, i)/alpha_qpos(il)                     ! jyg
4582      END IF
4583    END DO
4584  END DO
4585!jyg<
4586!-----------------------------------------------------------
4587           IF (ok_optim_yield) THEN                       !|
4588!-----------------------------------------------------------
4589  DO i = 1, nl
4590    DO il = 1, ncum
4591      IF (iflag(il)<=1) THEN
4592        upwd(il, i) = upwd(il, i)/alpha_qpos(il)
4593        dnwd(il, i) = dnwd(il, i)/alpha_qpos(il)
4594      END IF
4595    END DO
4596  END DO
4597!-----------------------------------------------------------
4598        ENDIF !(ok_optim_yield)                           !|
4599!-----------------------------------------------------------
4600!>jyg
4601  DO j = 1, nl !yor! inverted i and j loops
4602     DO i = 1, nl
4603      DO il = 1, ncum
4604        IF (iflag(il)<=1) THEN
4605          ment(il, i, j) = ment(il, i, j)/alpha_qpos(il)
4606        END IF
4607      END DO
4608    END DO
4609  END DO
4610
4611!AC!      DO j = 1,ntra
4612!AC!      DO i = 1,nl
4613!AC!       DO il = 1,ncum
4614!AC!        IF (iflag(il) .le. 1) THEN
4615!AC!         ftra(il,i,j) = ftra(il,i,j)/alpha_qpos(il)
4616!AC!        ENDIF
4617!AC!       ENDDO
4618!AC!      ENDDO
4619!AC!      ENDDO
4620
4621
4622! ***           reset counter and return           ***
4623
4624! Reset counter only for points actually convective (jyg)
4625! In order take into account the possibility of changing the compression,
4626! reset m, sig and w0 to zero for non-convecting points.
4627  DO il = 1, ncum
4628    IF (iflag(il) < 3) THEN
4629      sig(il, nd) = 2.0
4630    ENDIF
4631  END DO
4632
4633
4634  DO i = 1, nl
4635    DO il = 1, ncum
4636      dnwd0(il, i) = -mp(il, i)
4637    END DO
4638  END DO
4639!jyg<  (loops stop at nl)
4640!!  DO i = nl + 1, nd
4641!!    DO il = 1, ncum
4642!!      dnwd0(il, i) = 0.
4643!!    END DO
4644!!  END DO
4645!>jyg
4646
4647
4648!jyg<
4649!-----------------------------------------------------------
4650           IF (.NOT.ok_optim_yield) THEN                  !|
4651!-----------------------------------------------------------
4652  DO i = 1, nl
4653    DO il = 1, ncum
4654      upwd(il, i) = 0.0
4655      dnwd(il, i) = 0.0
4656    END DO
4657  END DO
4658
4659!!  DO i = 1, nl                                           ! useless; jyg
4660!!    DO il = 1, ncum                                      ! useless; jyg
4661!!      IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il)) THEN              ! useless; jyg
4662!!        upwd(il, i) = 0.0                                ! useless; jyg
4663!!        dnwd(il, i) = 0.0                                ! useless; jyg
4664!!      END IF                                             ! useless; jyg
4665!!    END DO                                               ! useless; jyg
4666!!  END DO                                                 ! useless; jyg
4667
4668  DO i = 1, nl
4669    DO k = 1, nl
4670      DO il = 1, ncum
4671        up1(il, k, i) = 0.0
4672        dn1(il, k, i) = 0.0
4673      END DO
4674    END DO
4675  END DO
4676
4677!yor! commented original
4678!  DO i = 1, nl
4679!    DO k = i, nl
4680!      DO n = 1, i - 1
4681!        DO il = 1, ncum
4682!          IF (i>=icb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
4683!            up1(il, k, i) = up1(il, k, i) + ment(il, n, k)
4684!            dn1(il, k, i) = dn1(il, k, i) - ment(il, k, n)
4685!          END IF
4686!        END DO
4687!      END DO
4688!    END DO
4689!  END DO
4690!yor! replaced with
4691  DO i = 1, nl
4692    DO k = i, nl
4693      DO n = 1, i - 1
4694        DO il = 1, ncum
4695          IF (i>=icb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN ! yor ! as i always <= k
4696             up1(il, k, i) = up1(il, k, i) + ment(il, n, k)
4697          END IF
4698        END DO
4699      END DO
4700    END DO
4701  END DO
4702  DO i = 1, nl
4703    DO n = 1, i - 1
4704      DO k = i, nl
4705        DO il = 1, ncum
4706          IF (i>=icb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN ! yor !  i always <= k
4707             dn1(il, k, i) = dn1(il, k, i) - ment(il, k, n)
4708          END IF
4709        END DO
4710      END DO
4711    END DO
4712  END DO
4713!yor! end replace
4714
4715  DO i = 1, nl
4716    DO k = 1, nl
4717      DO il = 1, ncum
4718        IF (i>=icb(il)) THEN
4719          IF (k>=i .AND. k<=(inb(il))) THEN
4720            upwd(il, i) = upwd(il, i) + m(il, k)
4721          END IF
4722        ELSE
4723          IF (k<i) THEN
4724            upwd(il, i) = upwd(il, i) + cbmf(il)*wghti(il, k)
4725          END IF
4726        END IF
4727! c        print *,'cbmf',il,i,k,cbmf(il),wghti(il,k)
4728      END DO
4729    END DO
4730  END DO
4731
4732  DO i = 2, nl
4733    DO k = i, nl
4734      DO il = 1, ncum
4735! test         if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
4736        IF (i<=inb(il) .AND. k<=inb(il)) THEN
4737          upwd(il, i) = upwd(il, i) + up1(il, k, i)
4738          dnwd(il, i) = dnwd(il, i) + dn1(il, k, i)
4739        END IF
4740! c         print *,'upwd',il,i,k,inb(il),upwd(il,i),m(il,k),up1(il,k,i)
4741      END DO
4742    END DO
4743  END DO
4744
4745
4746!!!!      DO il=1,ncum
4747!!!!      do i=icb(il),inb(il)
4748!!!!
4749!!!!      upwd(il,i)=0.0
4750!!!!      dnwd(il,i)=0.0
4751!!!!      do k=i,inb(il)
4752!!!!      up1=0.0
4753!!!!      dn1=0.0
4754!!!!      do n=1,i-1
4755!!!!      up1=up1+ment(il,n,k)
4756!!!!      dn1=dn1-ment(il,k,n)
4757!!!!      enddo
4758!!!!      upwd(il,i)=upwd(il,i)+m(il,k)+up1
4759!!!!      dnwd(il,i)=dnwd(il,i)+dn1
4760!!!!      enddo
4761!!!!      enddo
4762!!!!
4763!!!!      ENDDO
4764
4765!!  DO i = 1, nlp
4766!!    DO il = 1, ncum
4767!!      ma(il, i) = 0
4768!!    END DO
4769!!  END DO
4770!!
4771!!  DO i = 1, nl
4772!!    DO j = i, nl
4773!!      DO il = 1, ncum
4774!!        ma(il, i) = ma(il, i) + m(il, j)
4775!!      END DO
4776!!    END DO
4777!!  END DO
4778
4779!jyg<  (loops stop at nl)
4780!!  DO i = nl + 1, nd
4781!!    DO il = 1, ncum
4782!!      ma(il, i) = 0.
4783!!    END DO
4784!!  END DO
4785!>jyg
4786
4787!!  DO i = 1, nl
4788!!    DO il = 1, ncum
4789!!      IF (i<=(icb(il)-1)) THEN
4790!!        ma(il, i) = 0
4791!!      END IF
4792!!    END DO
4793!!  END DO
4794
4795!-----------------------------------------------------------
4796        ENDIF !(.NOT.ok_optim_yield)                      !|
4797!-----------------------------------------------------------
4798!>jyg
4799
4800! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4801! determination de la variation de flux ascendant entre
4802! deux niveau non dilue mip
4803! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4804
4805  DO i = 1, nl
4806    DO il = 1, ncum
4807      mip(il, i) = m(il, i)
4808    END DO
4809  END DO
4810
4811!jyg<  (loops stop at nl)
4812!!  DO i = nl + 1, nd
4813!!    DO il = 1, ncum
4814!!      mip(il, i) = 0.
4815!!    END DO
4816!!  END DO
4817!>jyg
4818
4819
4820! cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4821! icb represente de niveau ou se trouve la
4822! base du nuage , et inb le top du nuage
4823! ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4824
4825!!  DO i = 1, nd                                  ! unused . jyg
4826!!    DO il = 1, ncum                             ! unused . jyg
4827!!      mke(il, i) = upwd(il, i) + dnwd(il, i)    ! unused . jyg
4828!!    END DO                                      ! unused . jyg
4829!!  END DO                                        ! unused . jyg
4830
4831!!  DO i = 1, nd                                                                 ! unused . jyg
4832!!    DO il = 1, ncum                                                            ! unused . jyg
4833!!      rdcp = (rrd*(1.-rr(il,i))-rr(il,i)*rrv)/(cpd*(1.-rr(il,i))+rr(il,i)*cpv) ! unused . jyg
4834!!      tls(il, i) = t(il, i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp                             ! unused . jyg
4835!!      tps(il, i) = tp(il, i)                                                   ! unused . jyg
4836!!    END DO                                                                     ! unused . jyg
4837!!  END DO                                                                       ! unused . jyg
4838
4839
4840! *** diagnose the in-cloud mixing ratio   ***                       ! cld
4841! ***           of condensed water         ***                       ! cld
4842!! cld                                                               
4843                                                                     
4844  DO i = 1, nl+1                                                     ! cld
4845    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4846      mac(il, i) = 0.0                                               ! cld
4847      wa(il, i) = 0.0                                                ! cld
4848      siga(il, i) = 0.0                                              ! cld
4849      sax(il, i) = 0.0                                               ! cld
4850    END DO                                                           ! cld
4851  END DO                                                             ! cld
4852                                                                     
4853  DO i = minorig, nl                                                 ! cld
4854    DO k = i + 1, nl + 1                                             ! cld
4855      DO il = 1, ncum                                                ! cld
4856        IF (i<=inb(il) .AND. k<=(inb(il)+1) .AND. iflag(il)<=1) THEN ! cld
4857          mac(il, i) = mac(il, i) + m(il, k)                         ! cld
4858        END IF                                                       ! cld
4859      END DO                                                         ! cld
4860    END DO                                                           ! cld
4861  END DO                                                             ! cld
4862
4863  DO i = 1, nl                                                       ! cld
4864    DO j = 1, i                                                      ! cld
4865      DO il = 1, ncum                                                ! cld
4866        IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                        ! cld
4867            .AND. j>=icb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN                ! cld
4868          sax(il, i) = sax(il, i) + rrd*(tvp(il,j)-tv(il,j)) &       ! cld
4869            *(ph(il,j)-ph(il,j+1))/p(il, j)                          ! cld
4870        END IF                                                       ! cld
4871      END DO                                                         ! cld
4872    END DO                                                           ! cld
4873  END DO                                                             ! cld
4874
4875  DO i = 1, nl                                                       ! cld
4876    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4877      IF (i>=icb(il) .AND. i<=(inb(il)-1) &                          ! cld
4878          .AND. sax(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) THEN               ! cld
4879        wa(il, i) = sqrt(2.*sax(il,i))                               ! cld
4880      END IF                                                         ! cld
4881    END DO                                                           ! cld
4882  END DO 
4883                                                           ! cld
4884  DO i = 1, nl 
4885
4886! 14/01/15 AJ je remets les parties manquantes cf JYG
4887! Initialize sument to 0
4888
4889    DO il = 1,ncum
4890     sument(il) = 0.
4891    ENDDO
4892
4893! Sum mixed mass fluxes in sument
4894
4895    DO k = 1,nl
4896      DO il = 1,ncum
4897        IF  (k<=inb(il) .AND. i<=inb(il) .AND. iflag(il)<=1) THEN   ! cld
4898          sument(il) =sument(il) + abs(ment(il,k,i))
4899          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
4900        ENDIF
4901      ENDDO     ! il
4902    ENDDO       ! k
4903
4904! 14/01/15 AJ delta n'a rien à faire là...                                                 
4905    DO il = 1, ncum                                                  ! cld
4906!!      IF (wa(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1) &                         ! cld
4907!!        siga(il, i) = mac(il, i)/(coefw_cld_cv*wa(il, i)) &          ! cld
4908!!        *rrd*tvp(il, i)/p(il, i)/100.                                ! cld
4909!!
4910!!      siga(il, i) = min(siga(il,i), 1.0)                             ! cld
4911      sigaq = 0.
4912      IF (wa(il,i)>0.0 .AND. iflag(il)<=1)  THEN                     ! cld
4913        siga(il, i) = mac(il, i)/(coefw_cld_cv*wa(il, i)) &          ! cld
4914                     *rrd*tvp(il, i)/p(il, i)/100.                   ! cld
4915        siga(il, i) = min(siga(il,i), 1.0)                           ! cld
4916        sigaq = siga(il,i)*qta(il,i-1)                               ! cld
4917      ENDIF
4918
4919! IM cf. FH
4920! 14/01/15 AJ ne correspond pas à ce qui a été codé par JYG et SB           
4921                                                         
4922      IF (iflag_clw==0) THEN                                         ! cld
4923        qcondc(il, i) = siga(il, i)*clw(il, i)*(1.-ep(il,i)) &       ! cld
4924          +(1.-siga(il,i))*qcond(il, i)                              ! cld
4925
4926
4927        sigment(il,i)=sument(il)*tau_cld_cv/(ph(il,i)-ph(il,i+1))    ! cld
4928        sigment(il, i) = min(1.e-4+sigment(il,i), 1.0 - siga(il,i))  ! cld
4929!!        qtc(il, i) = (siga(il,i)*qta(il,i-1)+sigment(il,i)*qtment(il,i)) & ! cld
4930        qtc(il, i) = (sigaq+sigment(il,i)*qtment(il,i)) & ! cld
4931                     /(siga(il,i)+sigment(il,i))                     ! cld
4932        sigt(il,i) = sigment(il, i) + siga(il, i)
4933
4934!        qtc(il, i) = siga(il,i)*qta(il,i-1)+(1.-siga(il,i))*qtment(il,i) ! cld
4935!     print*,'BIGAUSSIAN CONV',siga(il,i),sigment(il,i),qtc(il,i) 
4936               
4937      ELSE IF (iflag_clw==1) THEN                                    ! cld
4938        qcondc(il, i) = qcond(il, i)                                 ! cld
4939        qtc(il,i) = qtment(il,i)                                     ! cld
4940      END IF                                                         ! cld
4941
4942    END DO                                                           ! cld
4943  END DO
4944! print*,'cv3_yield fin'
4945
4946  RETURN
4947END SUBROUTINE cv3_yield
4948
4949!AC! et !RomP >>>
4950SUBROUTINE cv3_tracer(nloc, len, ncum, nd, na, &
4951                      ment, sigij, da, phi, phi2, d1a, dam, &
4952                      ep, Vprecip, elij, clw, epmlmMm, eplaMm, &
4953                      icb, inb)
4954  IMPLICIT NONE
4955
4956  include "cv3param.h"
4957
4958!inputs:
4959  INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, na, nloc, len
4960  INTEGER, DIMENSION (len), INTENT (IN)              :: icb, inb
4961  REAL, DIMENSION (len, na, na), INTENT (IN)         :: ment, sigij, elij
4962  REAL, DIMENSION (len, nd), INTENT (IN)             :: clw
4963  REAL, DIMENSION (len, na), INTENT (IN)             :: ep
4964  REAL, DIMENSION (len, nd+1), INTENT (IN)           :: Vprecip
4965!ouputs:
4966  REAL, DIMENSION (len, na, na), INTENT (OUT)        :: phi, phi2, epmlmMm
4967  REAL, DIMENSION (len, na), INTENT (OUT)            :: da, d1a, dam, eplaMm
4968!
4969! variables pour tracer dans precip de l'AA et des mel
4970!local variables:
4971  INTEGER i, j, k
4972  REAL epm(nloc, na, na)
4973
4974! variables d'Emanuel : du second indice au troisieme
4975! --->    tab(i,k,j) -> de l origine k a l arrivee j
4976! ment, sigij, elij
4977! variables personnelles : du troisieme au second indice
4978! --->    tab(i,j,k) -> de k a j
4979! phi, phi2
4980
4981! initialisations
4982
4983  da(:, :) = 0.
4984  d1a(:, :) = 0.
4985  dam(:, :) = 0.
4986  epm(:, :, :) = 0.
4987  eplaMm(:, :) = 0.
4988  epmlmMm(:, :, :) = 0.
4989  phi(:, :, :) = 0.
4990  phi2(:, :, :) = 0.
4991
4992! fraction deau condensee dans les melanges convertie en precip : epm
4993! et eau condensée précipitée dans masse d'air saturé : l_m*dM_m/dzdz.dzdz
4994  DO j = 1, nl
4995    DO k = 1, nl
4996      DO i = 1, ncum
4997        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. &
4998!!jyg              j.ge.k.and.j.le.inb(i)) then
4999!!jyg             epm(i,j,k)=1.-(1.-ep(i,j))*clw(i,j)/elij(i,k,j)
5000            j>k .AND. j<=inb(i)) THEN
5001          epm(i, j, k) = 1. - (1.-ep(i,j))*clw(i, j)/max(elij(i,k,j), 1.E-16)
5002!!
5003          epm(i, j, k) = max(epm(i,j,k), 0.0)
5004        END IF
5005      END DO
5006    END DO
5007  END DO
5008
5009
5010  DO j = 1, nl
5011    DO k = 1, nl
5012      DO i = 1, ncum
5013        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i)) THEN
5014          eplaMm(i, j) = eplamm(i, j) + &
5015                         ep(i, j)*clw(i, j)*ment(i, j, k)*(1.-sigij(i,j,k))
5016        END IF
5017      END DO
5018    END DO
5019  END DO
5020
5021  DO j = 1, nl
5022    DO k = 1, j - 1
5023      DO i = 1, ncum
5024        IF (k>=icb(i) .AND. k<=inb(i) .AND. j<=inb(i)) THEN
5025          epmlmMm(i, j, k) = epm(i, j, k)*elij(i, k, j)*ment(i, k, j)
5026        END IF
5027      END DO
5028    END DO
5029  END DO
5030
5031! matrices pour calculer la tendance des concentrations dans cvltr.F90
5032  DO j = 1, nl
5033    DO k = 1, nl
5034      DO i = 1, ncum
5035        da(i, j) = da(i, j) + (1.-sigij(i,k,j))*ment(i, k, j)
5036        phi(i, j, k) = sigij(i, k, j)*ment(i, k, j)
5037        d1a(i, j) = d1a(i, j) + ment(i, k, j)*ep(i, k)*(1.-sigij(i,k,j))
5038        IF (k<=j) THEN
5039          dam(i, j) = dam(i, j) + ment(i, k, j)*epm(i, k, j)*(1.-ep(i,k))*(1.-sigij(i,k,j))
5040          phi2(i, j, k) = phi(i, j, k)*epm(i, j, k)
5041        END IF
5042      END DO
5043    END DO
5044  END DO
5045
5046  RETURN
5047END SUBROUTINE cv3_tracer
5048!AC! et !RomP <<<
5049
5050SUBROUTINE cv3_uncompress(nloc, len, ncum, nd, ntra, idcum, &
5051                          iflag, &
5052                          precip, sig, w0, &
5053                          ft, fq, fu, fv, ftra, &
5054                          Ma, upwd, dnwd, dnwd0, qcondc, wd, cape, &
5055                          epmax_diag, & ! epmax_cape
5056                          iflag1, &
5057                          precip1, sig1, w01, &
5058                          ft1, fq1, fu1, fv1, ftra1, &
5059                          Ma1, upwd1, dnwd1, dnwd01, qcondc1, wd1, cape1, &
5060                          epmax_diag1) ! epmax_cape
5061  IMPLICIT NONE
5062
5063  include "cv3param.h"
5064
5065!inputs:
5066  INTEGER len, ncum, nd, ntra, nloc
5067  INTEGER idcum(nloc)
5068  INTEGER iflag(nloc)
5069  REAL precip(nloc)
5070  REAL sig(nloc, nd), w0(nloc, nd)
5071  REAL ft(nloc, nd), fq(nloc, nd), fu(nloc, nd), fv(nloc, nd)
5072  REAL ftra(nloc, nd, ntra)
5073  REAL ma(nloc, nd)
5074  REAL upwd(nloc, nd), dnwd(nloc, nd), dnwd0(nloc, nd)
5075  REAL qcondc(nloc, nd)
5076  REAL wd(nloc), cape(nloc)
5077  REAL epmax_diag(nloc)
5078
5079!outputs:
5080  INTEGER iflag1(len)
5081  REAL precip1(len)
5082  REAL sig1(len, nd), w01(len, nd)
5083  REAL ft1(len, nd), fq1(len, nd), fu1(len, nd), fv1(len, nd)
5084  REAL ftra1(len, nd, ntra)
5085  REAL ma1(len, nd)
5086  REAL upwd1(len, nd), dnwd1(len, nd), dnwd01(len, nd)
5087  REAL qcondc1(nloc, nd)
5088  REAL wd1(nloc), cape1(nloc)
5089  REAL epmax_diag1(len) ! epmax_cape
5090
5091!local variables:
5092  INTEGER i, k, j
5093
5094  DO i = 1, ncum
5095    precip1(idcum(i)) = precip(i)
5096    iflag1(idcum(i)) = iflag(i)
5097    wd1(idcum(i)) = wd(i)
5098    cape1(idcum(i)) = cape(i)
5099    epmax_diag1(idcum(i))=epmax_diag(i) ! epmax_cape
5100  END DO
5101
5102  DO k = 1, nl
5103    DO i = 1, ncum
5104      sig1(idcum(i), k) = sig(i, k)
5105      w01(idcum(i), k) = w0(i, k)
5106      ft1(idcum(i), k) = ft(i, k)
5107      fq1(idcum(i), k) = fq(i, k)
5108      fu1(idcum(i), k) = fu(i, k)
5109      fv1(idcum(i), k) = fv(i, k)
5110      ma1(idcum(i), k) = ma(i, k)
5111      upwd1(idcum(i), k) = upwd(i, k)
5112      dnwd1(idcum(i), k) = dnwd(i, k)
5113      dnwd01(idcum(i), k) = dnwd0(i, k)
5114      qcondc1(idcum(i), k) = qcondc(i, k)
5115    END DO
5116  END DO
5117
5118  DO i = 1, ncum
5119    sig1(idcum(i), nd) = sig(i, nd)
5120  END DO
5121
5122
5123!AC!        do 2100 j=1,ntra
5124!AC!c oct3         do 2110 k=1,nl
5125!AC!         do 2110 k=1,nd ! oct3
5126!AC!          do 2120 i=1,ncum
5127!AC!            ftra1(idcum(i),k,j)=ftra(i,k,j)
5128!AC! 2120     continue
5129!AC! 2110    continue
5130!AC! 2100   continue
5131!
5132  RETURN
5133END SUBROUTINE cv3_uncompress
5134
5135
5136        subroutine cv3_epmax_fn_cape(nloc,ncum,nd &
5137                 , ep,hp,icb,inb,clw,nk,t,h,hnk,lv,lf,frac &
5138                 , pbase, p, ph, tv, buoy, sig, w0,iflag &
5139                 , epmax_diag)
5140        implicit none
5141
5142        ! On fait varier epmax en fn de la cape
5143        ! Il faut donc recalculer ep, et hp qui a déjà été calculé et
5144        ! qui en dépend
5145        ! Toutes les autres variables fn de ep sont calculées plus bas.
5146
5147  include "cvthermo.h"
5148  include "cv3param.h" 
5149  include "conema3.h"
5150  include "cvflag.h"
5151
5152! inputs:
5153      INTEGER, INTENT (IN)                               :: ncum, nd, nloc
5154      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: icb, inb, nk
5155      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)                :: hnk,pbase
5156      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: t, lv, lf, tv, h
5157      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: clw, buoy,frac
5158      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: sig,w0
5159      INTEGER, DIMENSION (nloc), INTENT (IN)             :: iflag(nloc)
5160      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (IN)            :: p
5161      REAL, DIMENSION (nloc, nd+1), INTENT (IN)          :: ph
5162! inouts:
5163      REAL, DIMENSION (nloc, nd), INTENT (INOUT)         :: ep,hp 
5164! outputs
5165      REAL, DIMENSION (nloc), INTENT (OUT)           :: epmax_diag
5166
5167! local
5168      integer i,k   
5169!      real hp_bak(nloc,nd)
5170!      real ep_bak(nloc,nd)
5171      real m_loc(nloc,nd)
5172      real sig_loc(nloc,nd)
5173      real w0_loc(nloc,nd)
5174      integer iflag_loc(nloc)
5175      real cape(nloc)
5176       
5177        if (coef_epmax_cape.gt.1e-12) then
5178
5179        ! il faut calculer la cape: on fait un calcule simple car tant qu'on ne
5180        ! connait pas ep, on ne connait pas les mélanges, ddfts etc... qui sont
5181        ! necessaires au calcul de la cape dans la nouvelle physique
5182       
5183!        write(*,*) 'cv3_routines check 4303'
5184        do i=1,ncum
5185        do k=1,nd
5186          sig_loc(i,k)=sig(i,k)
5187          w0_loc(i,k)=w0(i,k)
5188          iflag_loc(i)=iflag(i)
5189!          ep_bak(i,k)=ep(i,k)
5190        enddo ! do k=1,nd
5191        enddo !do i=1,ncum
5192
5193!        write(*,*) 'cv3_routines check 4311'
5194!        write(*,*) 'nl=',nl
5195        CALL cv3_closure(nloc, ncum, nd, icb, inb, & ! na->nd
5196          pbase, p, ph, tv, buoy, &
5197          sig_loc, w0_loc, cape, m_loc,iflag_loc)
5198
5199!        write(*,*) 'cv3_routines check 4316'
5200!        write(*,*) 'ep(1,:)=',ep(1,:)
5201        do i=1,ncum
5202           epmax_diag(i)=epmax-coef_epmax_cape*sqrt(cape(i))
5203           epmax_diag(i)=amax1(epmax_diag(i),0.0)
5204!           write(*,*) 'i,icb,inb,cape,epmax_diag=', &
5205!                i,icb(i),inb(i),cape(i),epmax_diag(i)
5206           do k=1,nl
5207                ep(i,k)=ep(i,k)/epmax*epmax_diag(i)
5208                ep(i,k)=amax1(ep(i,k),0.0)
5209                ep(i,k)=amin1(ep(i,k),epmax_diag(i))
5210           enddo
5211        enddo
5212 !       write(*,*) 'ep(1,:)=',ep(1,:)
5213
5214      !write(*,*) 'cv3_routines check 4326'
5215! On recalcule hp:
5216!      do k=1,nl
5217!        do i=1,ncum
5218!         hp_bak(i,k)=hp(i,k)
5219!       enddo
5220!      enddo
5221      do k=1,nl
5222        do i=1,ncum
5223          hp(i,k)=h(i,k)
5224        enddo
5225      enddo
5226
5227  IF (cvflag_ice) THEN
5228
5229      do k=minorig+1,nl
5230       do i=1,ncum
5231        if((k.ge.icb(i)).and.(k.le.inb(i)))then
5232          hp(i, k) = hnk(i) + (lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k)+frac(i,k)*lf(i,k))* &
5233                              ep(i, k)*clw(i, k)
5234        endif
5235       enddo
5236      enddo !do k=minorig+1,n
5237  ELSE !IF (cvflag_ice) THEN
5238
5239      DO k = minorig + 1, nl
5240       DO i = 1, ncum
5241        IF ((k>=icb(i)) .AND. (k<=inb(i))) THEN
5242          hp(i,k)=hnk(i)+(lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i,k)*clw(i,k)
5243        endif
5244       enddo
5245      enddo !do k=minorig+1,n
5246
5247  ENDIF !IF (cvflag_ice) THEN     
5248      !write(*,*) 'cv3_routines check 4345'
5249!      do i=1,ncum 
5250!       do k=1,nl
5251!        if ((abs(hp_bak(i,k)-hp(i,k))/hp_bak(i,k).gt.1e-1).or. &
5252!            ((abs(hp_bak(i,k)-hp(i,k))/hp_bak(i,k).gt.1e-4).and. &
5253!            (ep(i,k)-ep_bak(i,k).lt.1e-4))) then
5254!           write(*,*) 'i,k=',i,k
5255!           write(*,*) 'coef_epmax_cape=',coef_epmax_cape
5256!           write(*,*) 'epmax_diag(i)=',epmax_diag(i)
5257!           write(*,*) 'ep(i,k)=',ep(i,k)
5258!           write(*,*) 'ep_bak(i,k)=',ep_bak(i,k)
5259!           write(*,*) 'hp(i,k)=',hp(i,k)
5260!           write(*,*) 'hp_bak(i,k)=',hp_bak(i,k)
5261!           write(*,*) 'h(i,k)=',h(i,k)
5262!           write(*,*) 'nk(i)=',nk(i)
5263!           write(*,*) 'h(i,nk(i))=',h(i,nk(i))
5264!           write(*,*) 'lv(i,k)=',lv(i,k)
5265!           write(*,*) 't(i,k)=',t(i,k)
5266!           write(*,*) 'clw(i,k)=',clw(i,k)
5267!           write(*,*) 'cpd,cpv=',cpd,cpv
5268!           stop
5269!        endif
5270!       enddo !do k=1,nl
5271!      enddo !do i=1,ncum 
5272      endif !if (coef_epmax_cape.gt.1e-12) then
5273      !write(*,*) 'cv3_routines check 4367'
5274
5275      return
5276      end subroutine cv3_epmax_fn_cape
5277
5278
5279
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.