source: lmdz_wrf/trunk/WRFV3/dyn_em/module_first_rk_step_part1.F

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WRF: version v3.3
LMDZ: version v1818

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Line 
1!WRF:MEDIATION_LAYER:SOLVER
2
3#define BENCH_START(A)
4#define BENCH_END(A)
5
6MODULE module_first_rk_step_part1
7
8CONTAINS
9
10  SUBROUTINE first_rk_step_part1 (   grid , config_flags              &
11                             , moist , moist_tend               &
12                             , chem  , chem_tend                &
13                             , tracer, tracer_tend              &
14                             , scalar , scalar_tend             &
15                             , fdda3d, fdda2d                   &
16                             , ru_tendf, rv_tendf               &
17                             , rw_tendf, t_tendf                &
18                             , ph_tendf, mu_tendf               &
19                             , tke_tend                         &
20                             , adapt_step_flag , curr_secs      &
21                             , psim , psih , wspd , gz1oz0 , br , chklowq &
22                             , cu_act_flag , hol , th_phy        &
23                             , pi_phy , p_phy , t_phy , u_phy , v_phy     &
24                             , dz8w , p8w , t8w , rho_phy , rho           &
25                             , ids, ide, jds, jde, kds, kde     &
26                             , ims, ime, jms, jme, kms, kme     &
27                             , ips, ipe, jps, jpe, kps, kpe     &
28                             , imsx,imex,jmsx,jmex,kmsx,kmex    &
29                             , ipsx,ipex,jpsx,jpex,kpsx,kpex    &
30                             , imsy,imey,jmsy,jmey,kmsy,kmey    &
31                             , ipsy,ipey,jpsy,jpey,kpsy,kpey    &
32                             , k_start , k_end                  &
33                             , f_flux                           &
34                            )
35    USE module_state_description
36    USE module_model_constants
37    USE module_domain, ONLY : domain, domain_clock_get, get_ijk_from_subgrid
38    USE module_configure, ONLY : grid_config_rec_type, model_config_rec
39    USE module_radiation_driver, ONLY : pre_radiation_driver, radiation_driver
40    USE module_surface_driver, ONLY : surface_driver
41    USE module_cumulus_driver, ONLY : cumulus_driver
42    USE module_shallowcu_driver, ONLY : shallowcu_driver
43    USE module_pbl_driver, ONLY : pbl_driver
44    USE module_fr_sfire_driver_wrf, ONLY : sfire_driver_em_step
45    USE module_fddagd_driver, ONLY : fddagd_driver
46    USE module_em, ONLY : init_zero_tendency
47    USE module_force_scm
48    USE module_convtrans_prep
49    USE module_big_step_utilities_em, ONLY : phy_prep
50use module_scalar_tables
51#ifdef DM_PARALLEL
52    USE module_dm, ONLY : local_communicator, mytask, ntasks, ntasks_x, ntasks_y, local_communicator_periodic, wrf_dm_maxval
53    USE module_comm_dm, ONLY : halo_em_phys_a_sub,halo_em_fdda_sfc_sub
54#endif
55    USE module_utility
56    IMPLICIT NONE
57
58    TYPE ( domain ), INTENT(INOUT) :: grid
59    TYPE ( grid_config_rec_type ), INTENT(IN) :: config_flags
60    TYPE(WRFU_Time)                :: currentTime
61
62    INTEGER, INTENT(IN) :: ids, ide, jds, jde, kds, kde,     &
63                           ims, ime, jms, jme, kms, kme,     &
64                           ips, ipe, jps, jpe, kps, kpe,     &
65                           imsx,imex,jmsx,jmex,kmsx,kmex,    &
66                           ipsx,ipex,jpsx,jpex,kpsx,kpex,    &
67                           imsy,imey,jmsy,jmey,kmsy,kmey,    &
68                           ipsy,ipey,jpsy,jpey,kpsy,kpey
69
70
71    LOGICAL ,INTENT(IN)                        :: adapt_step_flag
72    REAL, INTENT(IN)                           :: curr_secs
73
74    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme,num_moist),INTENT(INOUT)   :: moist
75    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme,num_moist),INTENT(INOUT)   :: moist_tend
76    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme,num_chem),INTENT(INOUT)   :: chem
77    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme,num_chem),INTENT(INOUT)   :: chem_tend
78    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme,num_tracer),INTENT(INOUT)   :: tracer
79    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme,num_tracer),INTENT(INOUT)   :: tracer_tend
80    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme,num_scalar),INTENT(INOUT)   :: scalar
81    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme,num_scalar),INTENT(INOUT)   :: scalar_tend
82    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme,num_fdda3d),INTENT(INOUT)  :: fdda3d
83    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,1:1,jms:jme,num_fdda2d),INTENT(INOUT)      :: fdda2d
84    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,jms:jme), INTENT(INOUT)         :: psim
85    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,jms:jme), INTENT(INOUT)         :: psih
86    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,jms:jme), INTENT(INOUT)         :: wspd
87    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,jms:jme), INTENT(INOUT)         :: gz1oz0
88    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,jms:jme), INTENT(INOUT)         :: br
89    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,jms:jme), INTENT(INOUT)         :: chklowq
90    LOGICAL ,DIMENSION(ims:ime,jms:jme), INTENT(INOUT)         :: cu_act_flag
91    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,jms:jme), INTENT(INOUT)         :: hol
92
93    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: th_phy
94    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: pi_phy
95    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: p_phy
96    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: t_phy
97    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: u_phy
98    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: v_phy
99    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: dz8w
100    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: p8w
101    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: t8w
102    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: rho_phy
103    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: rho
104
105    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: ru_tendf
106    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: rv_tendf
107    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: rw_tendf
108    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: ph_tendf
109    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: t_tendf
110    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,kms:kme,jms:jme), INTENT(INOUT) :: tke_tend
111
112    REAL    ,DIMENSION(ims:ime,jms:jme), INTENT(INOUT) :: mu_tendf
113
114    INTEGER, INTENT(IN)                           ::  k_start, k_end
115    LOGICAL, INTENT(IN), OPTIONAL                 ::  f_flux
116
117! Local
118    REAL, DIMENSION( ims:ime, jms:jme ) :: exch_temf  ! 1/7/09 WA
119
120    REAL, DIMENSION( ims:ime, jms:jme ) :: ht_loc, mixht
121    INTEGER                             :: ij
122    INTEGER  num_roof_layers
123    INTEGER  num_wall_layers
124    INTEGER  num_road_layers
125    INTEGER  iswater
126    LOGICAL  :: l_flux
127    INTEGER  :: isurban
128    INTEGER  rk_step
129    INTEGER                         :: yr, month, day, hr, minute, sec, rc
130    CHARACTER*80                    :: mesg
131
132   INTEGER                         :: sids , side , sjds , sjde , skds , skde , &
133                                      sims , sime , sjms , sjme , skms , skme , &
134                                      sips , sipe , sjps , sjpe , skps , skpe
135
136   CHARACTER (LEN=256) :: mminlu
137
138#if ( WRF_DFI_RADAR == 1 )
139    INTEGER  do_capsupress   ! =1 do CAP supress, other = don't
140#endif
141
142#ifdef LMDZ1
143   CHARACTER*256                              :: message
144   INTEGER                                    :: im2, jm2, km2
145   INTEGER                                    :: ix,iy,iz
146   CHARACTER(LEN=50)                          :: errmsg
147
148   errmsg = 'ERROR -- error -- ERROR -- error'
149
150   im2 = config_flags%i_check_point
151   jm2 = config_flags%j_check_point
152   km2 = config_flags%k_check_point
153#endif
154
155#ifdef LMDZ1
156   WRITE(message, *)'  module_first_rk_step_part1: inside'
157   CALL wrf_debug(200, message)
158   WRITE(message, *)' t_tend: ',t_tendf(im2,km2,jm2),       &
159     ' u_tend: ', ru_tendf(im2,1,jm2)
160   CALL wrf_debug(200, message)
161   WRITE(message,*)' psfc_tend: ',grid%dpsdt(im2,jm2),      &
162     'p sfc: ',p8w(im2,kms,jm2)
163   CALL wrf_debug(200, message)
164   WRITE(message,*)' p 1: ',grid%p(im2,kms,jm2), ' ph 1: ',grid%ph_2(im2,kms,jm2)
165   CALL wrf_debug(200, message)
166   WRITE(message,*)'  Lluis checking variables k t u v p ph alt _________________'
167   CALL wrf_debug(200, message)
168   DO iz=kms,kme
169     PRINT *,iz, grid%t_2(im2,iz,jm2), grid%u_2(im2,iz,jm2), grid%v_2(im2,iz,jm2),    &
170       grid%p(im2,iz,jm2), grid%ph_2(im2,iz,jm2), grid%alt(im2,iz,jm2)
171   END DO
172#endif
173
174  CALL get_ijk_from_subgrid (  grid ,                   &
175                            sids, side, sjds, sjde, skds, skde,    &
176                            sims, sime, sjms, sjme, skms, skme,    &
177                            sips, sipe, sjps, sjpe, skps, skpe    )
178
179 ! initialize all tendencies to zero in order to update physics
180 ! tendencies first (separate from dry dynamics).
181
182   l_flux=.FALSE.
183   if (present(f_flux)) l_flux=f_flux
184
185    rk_step = 1
186
187BENCH_START(init_zero_tend_tim)
188       !$OMP PARALLEL DO   &
189       !$OMP PRIVATE ( ij )
190
191       DO ij = 1 , grid%num_tiles
192
193         CALL wrf_debug ( 200 , ' call init_zero_tendency' )
194         CALL init_zero_tendency ( ru_tendf, rv_tendf, rw_tendf,     &
195                                   ph_tendf, t_tendf, tke_tend,      &
196                                   mu_tendf,                         &
197                                   moist_tend,chem_tend,scalar_tend, &
198                                   tracer_tend,num_tracer,           &
199                                   num_moist,num_chem,num_scalar,    &
200                                   rk_step,                          &
201                                   ids, ide, jds, jde, kds, kde,     &
202                                   ims, ime, jms, jme, kms, kme,     &
203                                   grid%i_start(ij), grid%i_end(ij), &
204                                   grid%j_start(ij), grid%j_end(ij), &
205                                   k_start, k_end                   )
206
207       END DO
208       !$OMP END PARALLEL DO
209BENCH_END(init_zero_tend_tim)
210
211#ifdef DM_PARALLEL
212#     include "HALO_EM_PHYS_A.inc"
213#endif
214
215      !$OMP PARALLEL DO   &
216      !$OMP PRIVATE ( ij )
217      DO ij = 1 , grid%num_tiles
218
219        CALL wrf_debug ( 200 , ' call phy_prep' )
220        CALL phy_prep ( config_flags,                                    &
221                        grid%mut, grid%muu, grid%muv, grid%u_2,          &
222                        grid%v_2, grid%p, grid%pb, grid%alt,             &
223                        grid%ph_2, grid%phb, grid%t_2, grid%tsk, moist, num_moist,   &
224                        rho,th_phy, p_phy, pi_phy, u_phy, v_phy,         &
225                        p8w, t_phy, t8w, grid%z, grid%z_at_w, dz8w,      &
226                        grid%p_hyd, grid%p_hyd_w,                        &
227                        grid%fnm, grid%fnp, grid%znw, grid%p_top,        &
228                        grid%rthraten,                                   &
229                        grid%rthblten, grid%rublten, grid%rvblten,       &
230                        grid%rqvblten, grid%rqcblten, grid%rqiblten,     &
231                        grid%rucuten,  grid%rvcuten,  grid%rthcuten,     &
232                        grid%rqvcuten, grid%rqccuten, grid%rqrcuten,     &
233                        grid%rqicuten, grid%rqscuten,                    &
234                        grid%rushten,  grid%rvshten,  grid%rthshten,     &
235                        grid%rqvshten, grid%rqcshten, grid%rqrshten,     &
236                        grid%rqishten, grid%rqsshten, grid%rqgshten,     &
237                        grid%rthften,  grid%rqvften,                     &
238                        grid%RUNDGDTEN, grid%RVNDGDTEN, grid%RTHNDGDTEN, &
239                        grid%RPHNDGDTEN,grid%RQVNDGDTEN, grid%RMUNDGDTEN,&
240                        ids, ide, jds, jde, kds, kde,                    &
241                        ims, ime, jms, jme, kms, kme,                    &
242                        grid%i_start(ij), grid%i_end(ij),                &
243                        grid%j_start(ij), grid%j_end(ij),                &
244                        k_start, k_end                                   )
245      ENDDO
246      !$OMP END PARALLEL DO
247
248BENCH_END(phy_prep_tim)
249#ifdef LMDZ1
250   WRITE(message, *)'  module_first_rk_step_part1: after phy_prep'
251   CALL wrf_debug(200, message)
252   WRITE(message, *)' t_tend: ',t_tendf(im2,km2,jm2),       &
253     ' u_tend: ', ru_tendf(im2,1,jm2)
254   CALL wrf_debug(200, message)
255   WRITE(message,*)' psfc_tend: ',grid%dpsdt(im2,jm2),      &
256     'p sfc: ',p8w(im2,kms,jm2)
257   CALL wrf_debug(200, message)
258   WRITE(message,*)' p 1: ',grid%p(im2,kms,jm2), ' ph 1: ',grid%ph_2(im2,kms,jm2)
259   CALL wrf_debug(200, message)
260#endif
261
262! radiation
263     CALL domain_clock_get( grid, current_time=currentTime, &
264                            current_timestr=mesg )
265     CALL WRFU_TimeGet( currentTime, YY=yr, dayOfYear=day, H=hr, M=minute, S=sec, rc=rc)
266         IF( rc/= WRFU_SUCCESS)THEN
267         CALL wrf_error_fatal('WRFU_TimeGet failed')
268         ENDIF
269
270! this driver is only needed to handle non-local shadowing effects
271      CALL pre_radiation_driver ( grid, config_flags                        &
272     &        ,itimestep=grid%itimestep, ra_call_offset=grid%ra_call_offset    &
273     &        ,XLAT=grid%xlat, XLONG=grid%xlong, GMT=grid%gmt                  &
274     &        ,julian=grid%julian, xtime=grid%xtime, RADT=grid%radt            &
275     &        ,STEPRA=grid%stepra                                              &
276     &        ,ht=grid%ht,dx=grid%dx,dy=grid%dy,sina=grid%sina,cosa=grid%cosa  &
277     &        ,shadowmask=grid%shadowmask,slope_rad=config_flags%slope_rad     &
278     &        ,topo_shading=config_flags%topo_shading                          &
279     &        ,shadlen=config_flags%shadlen,ht_shad=grid%ht_shad,ht_loc=ht_loc &
280     &        ,ht_shad_bxs=grid%ht_shad_bxs, ht_shad_bxe=grid%ht_shad_bxe      &
281     &        ,ht_shad_bys=grid%ht_shad_bys, ht_shad_bye=grid%ht_shad_bye      &
282     &        ,nested=config_flags%nested, min_ptchsz=grid%min_ptchsz          &
283     &        ,spec_bdy_width=config_flags%spec_bdy_width                      &
284            ! indexes
285     &        ,IDS=ids,IDE=ide, JDS=jds,JDE=jde, KDS=kds,KDE=kde          &
286     &        ,IMS=ims,IME=ime, JMS=jms,JME=jme, KMS=kms,KME=kme          &
287     &        ,IPS=ips,IPE=ipe, JPS=jps,JPE=jpe, KPS=kps,KPE=kpe          &
288     &        ,i_start=grid%i_start,i_end=min(grid%i_end, ide-1)          &
289     &        ,j_start=grid%j_start,j_end=min(grid%j_end, jde-1)          &
290     &        ,kts=k_start, kte=min(k_end,kde-1)                          &
291     &        ,num_tiles=grid%num_tiles                                   )
292
293      CALL wrf_debug ( 200 , ' call radiation_driver' )
294BENCH_START(rad_driver_tim)
295
296      CALL radiation_driver(                                                  &
297     &         ACFRCV=grid%acfrcv      ,ACFRST=grid%acfrst      ,ALBEDO=grid%albedo  &
298     &        ,CFRACH=grid%cfrach      ,CFRACL=grid%cfracl      ,CFRACM=grid%cfracm  &
299     &        ,CUPPT=grid%cuppt        ,CZMEAN=grid%czmean      ,DT=grid%dt          &
300     &        ,DZ8W=dz8w               ,EMISS=grid%emiss        ,GLW=grid%glw        &
301     &        ,GMT=grid%gmt            ,GSW=grid%gsw            ,HBOT=grid%hbot      &
302     &        ,HTOP=grid%htop          ,HBOTR=grid%hbotr        ,HTOPR=grid%htopr    &
303     &        ,ICLOUD=config_flags%icloud                                            &
304     &        ,ITIMESTEP=grid%itimestep,JULDAY=grid%julday      , JULIAN=grid%julian &
305     &        ,JULYR=grid%julyr        ,LW_PHYSICS=config_flags%ra_lw_physics        &
306     &        ,NCFRCV=grid%ncfrcv      ,NCFRST=grid%ncfrst      ,NPHS=1              &
307     &        ,P8W=grid%p_hyd_w        ,P=grid%p_hyd            ,PI=pi_phy           &
308     &        ,RADT=grid%radt          ,RA_CALL_OFFSET=grid%ra_call_offset           &
309     &        ,RHO=rho                 ,RLWTOA=grid%rlwtoa                           &
310     &        ,RSWTOA=grid%rswtoa      ,RTHRATEN=grid%rthraten                       &
311     &        ,RTHRATENLW=grid%rthratenlw       ,RTHRATENSW=grid%rthratensw          &
312     &        ,SNOW=grid%snow          ,STEPRA=grid%stepra      ,SWDOWN=grid%swdown  &
313     &        ,SWDOWNC=grid%swdownc    ,SW_PHYSICS=config_flags%ra_sw_physics        &
314     &        ,T8W=t8w                 ,T=grid%t_phy           ,TAUCLDC=grid%taucldc &
315     &        ,TAUCLDI=grid%taucldi    ,TSK=grid%tsk            ,VEGFRA=grid%vegfra  &
316     &        ,WARM_RAIN=grid%warm_rain ,XICE=grid%xice         ,XLAND=grid%xland    &
317     &        ,XLAT=grid%xlat          ,XLONG=grid%xlong        ,YR=yr               &
318!Optional solar variables
319     &        ,DECLINX=grid%declin ,SOLCONX=grid%solcon ,COSZEN=grid%coszen ,HRANG=grid%hrang    &
320     &        , CEN_LAT=grid%cen_lat                                      &
321     &        ,Z=grid%z                                                   &
322     &        ,LEVSIZ=grid%levsiz, N_OZMIXM=num_ozmixm                    &
323     &        ,N_AEROSOLC=num_aerosolc                                    &
324     &        ,PAERLEV=grid%paerlev                                       &
325     &        ,CAM_ABS_DIM1=grid%cam_abs_dim1, CAM_ABS_DIM2=grid%cam_abs_dim2 &
326     &        ,CAM_ABS_FREQ_S=grid%cam_abs_freq_s                         &
327     &        ,XTIME=grid%xtime                                                &
328              ,CURR_SECS=curr_secs, ADAPT_STEP_FLAG=adapt_step_flag       &
329            ! indexes
330     &        ,IDS=ids,IDE=ide, JDS=jds,JDE=jde, KDS=kds,KDE=kde          &
331     &        ,IMS=ims,IME=ime, JMS=jms,JME=jme, KMS=kms,KME=kme          &
332     &        ,i_start=grid%i_start,i_end=min(grid%i_end, ide-1)          &
333     &        ,j_start=grid%j_start,j_end=min(grid%j_end, jde-1)          &
334     &        ,kts=k_start, kte=min(k_end,kde-1)                          &
335     &        ,num_tiles=grid%num_tiles                                   &
336            ! Optional
337!JJS 20101020 vvvvv
338     &        , TLWDN=grid%tlwdn, TLWUP=grid%tlwup                        & ! goddard schemes
339     &        , SLWDN=grid%slwdn, SLWUP=grid%slwup                        & ! goddard schemes
340     &        , TSWDN=grid%tswdn, TSWUP=grid%tswup                        & ! goddard schemes
341     &        , SSWDN=grid%sswdn, SSWUP=grid%sswup                        & ! goddard schemes
342!JJS 20101020 ^^^^^
343
344     &        , CLDFRA=grid%cldfra                                        &
345     &        , PB=grid%pb                                                &
346     &        , F_ICE_PHY=grid%f_ice_phy,F_RAIN_PHY=grid%f_rain_phy       &
347     &        , QV=moist(ims,kms,jms,P_QV), F_QV=F_QV                     &
348     &        , QC=moist(ims,kms,jms,P_QC), F_QC=F_QC                     &
349     &        , QR=moist(ims,kms,jms,P_QR), F_QR=F_QR                     &
350     &        , QI=moist(ims,kms,jms,P_QI), F_QI=F_QI                     &
351     &        , QS=moist(ims,kms,jms,P_QS), F_QS=F_QS                     &
352     &        , QG=moist(ims,kms,jms,P_QG), F_QG=F_QG                     &
353     &        , QNDROP=scalar(ims,kms,jms,P_QNDROP), F_QNDROP=F_QNDROP    &
354     &        ,ACSWUPT=grid%acswupt    ,ACSWUPTC=grid%acswuptc            &
355     &        ,ACSWDNT=grid%acswdnt    ,ACSWDNTC=grid%acswdntc            &
356     &        ,ACSWUPB=grid%acswupb    ,ACSWUPBC=grid%acswupbc            &
357     &        ,ACSWDNB=grid%acswdnb    ,ACSWDNBC=grid%acswdnbc            &
358     &        ,ACLWUPT=grid%aclwupt    ,ACLWUPTC=grid%aclwuptc            &
359     &        ,ACLWDNT=grid%aclwdnt    ,ACLWDNTC=grid%aclwdntc            &
360     &        ,ACLWUPB=grid%aclwupb    ,ACLWUPBC=grid%aclwupbc            &
361     &        ,ACLWDNB=grid%aclwdnb    ,ACLWDNBC=grid%aclwdnbc            &
362     &        ,SWUPT=grid%swupt    ,SWUPTC=grid%swuptc                    &
363     &        ,SWDNT=grid%swdnt    ,SWDNTC=grid%swdntc                    &
364     &        ,SWUPB=grid%swupb    ,SWUPBC=grid%swupbc                    &
365     &        ,SWDNB=grid%swdnb    ,SWDNBC=grid%swdnbc                    &
366     &        ,LWUPT=grid%lwupt    ,LWUPTC=grid%lwuptc                    &
367     &        ,LWDNT=grid%lwdnt    ,LWDNTC=grid%lwdntc                    &
368     &        ,LWUPB=grid%lwupb    ,LWUPBC=grid%lwupbc                    &
369     &        ,LWDNB=grid%lwdnb    ,LWDNBC=grid%lwdnbc                    &
370     &        ,LWCF=grid%lwcf                                                  &
371     &        ,SWCF=grid%swcf                                                  &
372     &        ,OLR=grid%olr                                                    &
373     &        ,OZMIXM=grid%ozmixm, PIN=grid%pin                                     &
374     &        ,M_PS_1=grid%m_ps_1, M_PS_2=grid%m_ps_2, AEROSOLC_1=grid%aerosolc_1        &
375     &        ,AEROSOLC_2=grid%aerosolc_2, M_HYBI0=grid%m_hybi                      &
376     &        ,ABSTOT=grid%abstot, ABSNXT=grid%absnxt, EMSTOT=grid%emstot                &
377#ifdef WRF_CHEM
378     &        ,CU_RAD_FEEDBACK=config_flags%cu_rad_feedback                &
379     &        ,AER_RA_FEEDBACK=config_flags%aer_ra_feedback                &
380     &        ,QC_ADJUST=grid%GD_CLOUD_B , QI_ADJUST=grid%GD_CLOUD2_B         &
381     &        ,PM2_5_DRY=grid%pm2_5_dry, PM2_5_WATER=grid%pm2_5_water               &
382     &        ,PM2_5_DRY_EC=grid%pm2_5_dry_ec                                  &
383     &        ,TAUAER300=grid%tauaer1, TAUAER400=grid%tauaer2 & ! jcb
384     &        ,TAUAER600=grid%tauaer3, TAUAER999=grid%tauaer4 & ! jcb
385     &        ,GAER300=grid%gaer1, GAER400=grid%gaer2, GAER600=grid%gaer3, GAER999=grid%gaer4 & ! jcb
386     &        ,WAER300=grid%waer1, WAER400=grid%waer2, WAER600=grid%waer3, WAER999=grid%waer4 & ! jcb
387     &        ,TAUAERlw1  =grid%tauaerlw1,  TAUAERlw2=grid%tauaerlw2    &
388     &        ,TAUAERlw3  =grid%tauaerlw3,  TAUAERlw4=grid%tauaerlw4    &
389     &        ,TAUAERlw5  =grid%tauaerlw5,  TAUAERlw6=grid%tauaerlw6    &
390     &        ,TAUAERlw7  =grid%tauaerlw7,  TAUAERlw8=grid%tauaerlw8    &
391     &        ,TAUAERlw9  =grid%tauaerlw9,  TAUAERlw10=grid%tauaerlw10    &
392     &        ,TAUAERlw11 =grid%tauaerlw11, TAUAERlw12=grid%tauaerlw12    &
393     &        ,TAUAERlw13 =grid%tauaerlw13, TAUAERlw14=grid%tauaerlw14    &
394     &        ,TAUAERlw15 =grid%tauaerlw15, TAUAERlw16=grid%tauaerlw16   &
395     &        ,progn=config_flags%progn                                            &
396#endif
397     &         ,slope_rad=config_flags%slope_rad,topo_shading=config_flags%topo_shading     &
398     &         ,shadowmask=grid%shadowmask,ht=grid%ht,dx=grid%dx,dy=grid%dy    )
399
400BENCH_END(rad_driver_tim)
401
402#ifdef LMDZ1
403   WRITE(message, *)'  module_first_rk_step_part1: after radiation'
404   CALL wrf_debug(200, message)
405   WRITE(message, *)' t_tend: ',t_tendf(im2,km2,jm2),       &
406     ' u_tend: ', ru_tendf(im2,1,jm2)
407   CALL wrf_debug(200, message)
408   WRITE(message,*)' psfc_tend: ',grid%dpsdt(im2,jm2),      &
409     'p sfc: ',p8w(im2,kms,jm2)
410   CALL wrf_debug(200, message)
411   WRITE(message,*)' p 1: ',grid%p(im2,kms,jm2), ' ph 1: ',grid%ph_2(im2,kms,jm2)
412   CALL wrf_debug(200, message)
413#endif
414
415!********* Surface driver
416! surface
417
418BENCH_START(surf_driver_tim)
419
420!-----------------------------------------------------------------
421! urban related variable are added to arguments of surface_driver
422!-----------------------------------------------------------------
423      num_roof_layers = grid%num_soil_layers !urban
424      num_wall_layers = grid%num_soil_layers !urban
425      num_road_layers = grid%num_soil_layers !urban
426      CALL nl_get_iswater(grid%id, iswater)
427      CALL nl_get_isurban(grid%id, isurban)
428      call nl_get_mminlu(grid%id, mminlu)
429
430      CALL wrf_debug ( 200 , ' call surface_driver' )
431
432      CALL surface_driver(                                                &
433     &         ACGRDFLX=grid%acgrdflx  ,ACHFX=grid%achfx        ,ACLHF=grid%aclhf        &
434     &        ,ACSNOM=grid%acsnom      ,ACSNOW=grid%acsnow      ,AKHS=grid%akhs          &
435     &        ,AKMS=grid%akms          ,ALBBCK=grid%albbck      ,ALBEDO=grid%albedo      &
436     &        ,EMBCK=grid%embck                                                          &
437     &        ,BR=br              ,CANWAT=grid%canwat      ,CHKLOWQ=chklowq    &
438     &        ,CT=grid%ct              ,DT=grid%dt         ,DX=grid%dx         &
439     &        ,DZ8W=dz8w          ,DZS=grid%dzs            ,FLHC=grid%flhc          &
440     &        ,FLQC=grid%flqc          ,GLW=grid%glw            ,GRDFLX=grid%grdflx      &
441     &        ,GSW=grid%gsw    ,SWDOWN=grid%swdown        ,GZ1OZ0=gz1oz0      ,HFX=grid%hfx              &
442     &        ,HT=grid%ht              ,IFSNOW=config_flags%ifsnow      ,ISFFLX=config_flags%isfflx      &
443     &        ,FRACTIONAL_SEAICE=config_flags%fractional_seaice           &
444     &        ,TICE2TSK_IF2COLD=config_flags%tice2tsk_if2cold             &
445     &        ,ISLTYP=grid%isltyp      ,ITIMESTEP=grid%itimestep, JULIAN_IN=grid%julian                  &
446     &        ,IVGTYP=grid%ivgtyp      ,LH=grid%lh              ,LOWLYR=grid%lowlyr      &
447     &        ,MAVAIL=grid%mavail      ,NUM_SOIL_LAYERS=config_flags%num_soil_layers        &
448     &        ,P8W=grid%p_hyd_w            ,PBLH=grid%pblh          ,PI_PHY=pi_phy      &
449     &        ,PSFC=grid%psfc          ,PSHLTR=grid%pshltr      ,PSIH=psih          &
450     &        ,BLDT=grid%bldt     ,CURR_SECS=curr_secs, ADAPT_STEP_FLAG=adapt_step_flag  &
451     &        ,PSIM=psim          ,P_PHY=grid%p_hyd        ,Q10=grid%q10            &
452     &        ,Q2=grid%q2              ,QFX=grid%qfx            ,QSFC=grid%qsfc          &
453     &        ,QSHLTR=grid%qshltr      ,QZ0=grid%qz0            ,RAINCV=grid%raincv      &
454     &        ,RA_LW_PHYSICS=config_flags%ra_lw_physics            ,RHO=rho            &
455     &        ,RMOL=grid%rmol          ,SFCEVP=grid%sfcevp      ,SFCEXC=grid%sfcexc      &
456     &        ,SFCRUNOFF=grid%sfcrunoff                                        &
457     &        ,SF_SFCLAY_PHYSICS=config_flags%sf_sfclay_physics                        &
458     &        ,SF_SURFACE_PHYSICS=config_flags%sf_surface_physics  ,SH2O=grid%sh2o          &
459     &        ,SHDMAX=grid%shdmax      ,SHDMIN=grid%shdmin      ,SMOIS=grid%smois        &
460     &        ,SMSTAV=grid%smstav      ,SMSTOT=grid%smstot      ,SNOALB=grid%snoalb      &
461     &        ,SNOW=grid%snow          ,SNOWC=grid%snowc        ,SNOWH=grid%snowh        &
462     &        ,SMCREL=grid%smcrel                                                        &
463     &        ,SST=grid%sst            ,SST_UPDATE=grid%sst_update                  &
464     &        ,SSTSK=grid%sstsk        ,DTW=grid%dtw            ,SST_SKIN=grid%sst_skin  &
465     &        ,STEPBL=grid%stepbl      ,TH10=grid%th10          ,TH2=grid%th2            &
466     &        ,THZ0=grid%thz0          ,TH_PHY=th_phy      ,TKE_PBL=grid%tke_pbl    &
467     &        ,TMN=grid%tmn            ,TSHLTR=grid%tshltr      ,TSK=grid%tsk            &
468     &        ,TYR=grid%tyr            ,TYRA=grid%tyra          ,TDLY=grid%tdly          &
469     &        ,TLAG=grid%tlag          ,LAGDAY=config_flags%lagday      ,NYEAR=grid%nyear        &
470     &        ,NDAY=grid%nday          ,TMN_UPDATE=grid%tmn_update      ,YR=yr            &
471     &        ,TSLB=grid%tslb          ,T_PHY=t_phy        ,U10=grid%u10            &
472     &        ,URATX=grid%uratx        ,VRATX=grid%vratx   ,TRATX=grid%tratx        &
473     &        ,UDRUNOFF=grid%udrunoff  ,UST=grid%ust       ,UZ0=grid%uz0            &
474     &        ,U_FRAME=grid%u_frame    ,U_PHY=u_phy        ,V10=grid%v10            &
475     &        ,VEGFRA=grid%vegfra      ,VZ0=grid%vz0       ,V_FRAME=grid%v_frame    &
476     &        ,V_PHY=v_phy             ,WARM_RAIN=grid%warm_rain                    &
477     &        ,WSPD=wspd               ,XICE=grid%xice     ,XLAND=grid%xland        &
478     &        ,Z0=grid%z0              ,Z=grid%z        ,ZNT=grid%znt            &
479     &        ,ZS=grid%zs              ,XICEM=grid%xicem   ,ISICE=grid%landuse_isice&
480     &        ,USTM=grid%ustm          ,CK=grid%ck         ,CKA=grid%cka            &
481     &                                 ,CD=grid%cd         ,CDA=grid%cda            &
482     &        ,ISFTCFLX=config_flags%isftcflx, IZ0TLND=config_flags%iz0tlnd         &
483     &        ,OMLCALL=config_flags%omlcall ,OML_HML0=config_flags%oml_hml0 ,OML_GAMMA=config_flags%oml_gamma &
484     &        ,TML=grid%tml, T0ML=grid%t0ml, HML=grid%hml, H0ML=grid%h0ml, HUML=grid%huml, HVML=grid%hvml, F=grid%f &
485     &        ,TMOML=grid%TMOML,ISWATER=iswater &
486     &        ,SLOPE_RAD=config_flags%slope_rad,TOPO_SHADING=config_flags%topo_shading & ! solar
487     &        ,SHADOWMASK=grid%shadowmask                                              & ! solar
488     &        ,SLOPE=grid%slope, SLP_AZI=grid%slp_azi, SWNORM=grid%swnorm              & ! solar
489     &        ,DECLIN=grid%declin ,SOLCON=grid%solcon ,COSZEN=grid%coszen ,HRANG=grid%hrang    &
490     &        ,xlat_urb2d=grid%XLAT                                       & !I urban
491     &        ,NUM_ROOF_LAYERS=num_roof_layers                            & !I urban
492     &        ,NUM_WALL_LAYERS=num_wall_layers                            & !I urban
493     &        ,NUM_ROAD_LAYERS=num_road_layers                            &
494     &        ,DZR=grid%dzr ,DZB=grid%dzb ,DZG=grid%dzg                   & !I urban
495     &        ,TR_URB2D=grid%tr_urb2d ,TB_URB2D=grid%tb_urb2d             &
496     &        ,TG_URB2D=grid%tg_urb2d                                     & !H urban
497     &        ,TC_URB2D=grid%tc_urb2d ,QC_URB2D=grid%qc_urb2d             & !H urban
498     &        ,UC_URB2D=grid%uc_urb2d                                     & !H urban
499     &        ,XXXR_URB2D=grid%xxxr_urb2d                                 &
500     &        ,XXXB_URB2D=grid%xxxb_urb2d                                 & !H urban
501     &        ,XXXG_URB2D=grid%xxxg_urb2d                                 &
502     &        ,XXXC_URB2D=grid%xxxc_urb2d                                 & !H urban
503     &        ,TRL_URB3D=grid%trl_urb3d   ,TBL_URB3D=grid%tbl_urb3d       & !H urban
504     &        ,TGL_URB3D=grid%tgl_urb3d                                   & !H urban
505     &        ,SH_URB2D=grid%sh_urb2d     ,LH_URB2D=grid%lh_urb2d         &
506     &        ,G_URB2D=grid%g_urb2d                                       & !H urban
507     &        ,RN_URB2D=grid%rn_urb2d     , TS_URB2D=grid%ts_urb2d        & !H urban
508     &        ,FRC_URB2D=grid%frc_urb2d                                   & !H urban
509     &        ,UTYPE_URB2D=grid%utype_urb2d                               & !H urban
510         ! Optional urban for BEP scheme
511     &        ,SF_URBAN_PHYSICS=config_flags%sf_urban_physics             &
512     &        ,NUM_URBAN_LAYERS=config_flags%num_urban_layers             & !multi-layer urban
513     &        ,TRB_URB4D=grid%trb_urb4d,TW1_URB4D=grid%tw1_urb4d          & !multi-layer urban
514     &        ,TW2_URB4D=grid%tw2_urb4d,TGB_URB4D=grid%tgb_urb4d          & !multi-layer urban
515     &        ,TLEV_URB3D=grid%tlev_urb3d                               & !multi-layer urban
516     &        ,QLEV_URB3D=grid%qlev_urb3d                               & !multi-layer urban
517     &        ,TW1LEV_URB3D=grid%tw1lev_urb3d                           & !multi-layer urban
518     &        ,TW2LEV_URB3D=grid%tw2lev_urb3d                           & !multi-layer urban
519     &        ,TGLEV_URB3D=grid%tglev_urb3d                             & !multi-layer urban
520     &        ,TFLEV_URB3D=grid%tflev_urb3d                             & !multi-layer urban
521     &        ,SF_AC_URB3D=grid%sf_ac_urb3d                             & !multi-layer urban
522     &        ,LF_AC_URB3D=grid%lf_ac_urb3d                             & !multi-layer urban
523     &        ,CM_AC_URB3D=grid%cm_ac_urb3d                             & !multi-layer urban
524     &        ,SFVENT_URB3D=grid%sfvent_urb3d                           & !multi-layer urban
525     &        ,LFVENT_URB3D=grid%lfvent_urb3d                           & !multi-layer urban
526     &        ,SFWIN1_URB3D=grid%sfwin1_urb3d                           & !multi-layer urban
527     &        ,SFWIN2_URB3D=grid%sfwin2_urb3d                           & !multi-layer urban
528     &        ,SFW1_URB3D=grid%sfw1_urb3d,SFW2_URB3D=grid%sfw2_urb3d      & !multi-layer urban
529     &        ,SFR_URB3D=grid%sfr_urb3d,SFG_URB3D=grid%sfg_urb3d          & !multi-layer urban
530     &        ,GMT=grid%gmt,XLAT=grid%xlat,XLONG=grid%xlong,JULDAY=grid%julday  &
531     &        ,A_U_BEP=grid%a_u_bep,A_V_BEP=grid%a_v_bep,A_T_BEP=grid%a_t_bep   &
532     &        ,A_Q_BEP=grid%a_q_bep                                             &
533     &        ,B_U_BEP=grid%b_u_bep,B_V_BEP=grid%b_v_bep,B_T_BEP=grid%b_t_bep   &
534     &        ,B_Q_BEP=grid%b_q_bep                                             &
535     &        ,SF_BEP=grid%sf_bep,VL_BEP=grid%vl_bep                            &
536     &        ,A_E_BEP=grid%a_e_bep,B_E_BEP=grid%b_e_bep,DLG_BEP=grid%dlg_bep   &
537     &        ,DL_U_BEP=grid%dl_u_bep                                           &
538     &        ,CMR_SFCDIF=grid%cmr_sfcdif, CHR_SFCDIF=grid%chr_sfcdif     & !I/O urban
539     &        ,CMC_SFCDIF=grid%cmc_sfcdif, CHC_SFCDIF=grid%chc_sfcdif     & !I/O urban
540           ! P-X LSM Variables
541     &        ,LANDUSEF=grid%landusef, SOILCTOP=grid%soilctop             &   ! P-X LSM
542     &        ,SOILCBOT=grid%soilcbot                                     &   ! P-X LSM
543     &        ,RA=grid%ra, RS=grid%rs, LAI=grid%lai                       &   ! P-X LSM
544     &        ,NLCAT=grid%num_land_cat,  NSCAT=grid%num_soil_cat          &   ! P-X LSM
545     &        ,VEGF_PX=grid%vegf_px, SNOWNCV=grid%snowncv                 &   ! P-X LSM
546     &        ,ANAL_INTERVAL=config_flags%auxinput9_interval_s+config_flags%auxinput9_interval_m*60  &   ! P-X LSM
547     &        ,PXLSM_SMOIS_INIT=config_flags%pxlsm_smois_init             &   ! P-X LSM
548     &        ,PXLSM_SOIL_NUDGE=config_flags%pxlsm_soil_nudge             &   ! P-X LSM
549           ! Optional PX LSM nudging
550     &        ,t2_ndg_old=grid%t2_ndg_old                  &
551     &        ,q2_ndg_old=grid%q2_ndg_old                  &
552     &        ,t2_ndg_new=grid%t2_ndg_new                  &
553     &        ,q2_ndg_new=grid%q2_ndg_new                  &
554     &        ,sn_ndg_old=grid%sn_ndg_old                  &
555     &        ,sn_ndg_new=grid%sn_ndg_new                  &
556           ! Indexes
557     &        ,IDS=ids,IDE=ide, JDS=jds,JDE=jde, KDS=kds,KDE=kde          &
558     &        ,IMS=ims,IME=ime, JMS=jms,JME=jme, KMS=kms,KME=kme          &
559     &        , I_START=grid%i_start,I_END=min(grid%i_end, ide-1)         &
560     &        , J_START=grid%j_start,J_END=min(grid%j_end, jde-1)         &
561     &        , KTS=k_start, KTE=min(k_end,kde-1)                         &
562     &        , NUM_TILES=grid%num_tiles                                  &
563          ! Variables required by TEMF PBL - WA 1/7/09
564              ,te_temf=grid%te_temf,hd_temf=grid%hd_temf                  &
565              ,fCor=grid%f,exch_temf=exch_temf,wm_temf=grid%wm_temf       &
566          ! Variables required by IDEAL SCM sfc scheme - WA 1/6/10
567              ,hfx_force=grid%hfx_force,lh_force=grid%lh_force            &
568              ,tsk_force=grid%tsk_force                                   &
569              ,hfx_force_tend=grid%hfx_force_tend                         &
570              ,lh_force_tend=grid%lh_force_tend                           &
571              ,tsk_force_tend=grid%tsk_force_tend                         &
572           ! Optional
573     &        ,QV_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QV), F_QV=F_QV                 &
574     &        ,QC_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QC), F_QC=F_QC                 &
575     &        ,QR_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QR), F_QR=F_QR                 &
576     &        ,QI_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QI), F_QI=F_QI                 &
577     &        ,QS_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QS), F_QS=F_QS                 &
578     &        ,QG_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QG), F_QG=F_QG                 &
579     &        ,CAPG=grid%capg, EMISS=grid%emiss, HOL=hol,MOL=grid%mol     &
580     &        ,T2OBS=grid%t2obs, Q2OBS=grid%q2obs                         &
581     &        ,RAINBL=grid%rainbl,SR=grid%sr,RAINSHV=grid%rainshv         &
582     &        ,RAINNCV=grid%rainncv,REGIME=grid%regime,T2=grid%t2,THC=grid%thc            &
583     &        ,QSG=grid%qsg,QVG=grid%qvg,QCG=grid%qcg,SOILT1=grid%soilt1,TSNAV=grid%tsnav & ! ruc lsm
584     &        ,SMFR3D=grid%smfr3d,KEEPFR3DFLAG=grid%keepfr3dflag,DEW=grid%dew             & ! ruc lsm
585     &        ,POTEVP=grid%POTEVP, SNOPCX=grid%SNOPCX, SOILTB=grid%SOILTB                 & ! ruc lsm
586     &        ,ISURBAN=isurban, MMINLU=TRIM(mminlu)                       &
587     &        ,SNOTIME = grid%SNOTIME                                     &
588     &        ,RDLAI2D=config_flags%rdlai2d                               &
589     &        ,usemonalb=config_flags%usemonalb                           &
590     &        ,NOAHRES=grid%noahres                                       &
591!mynn mp@
592     &         ,ch=grid%ch,tsq=grid%tsq,qsq=grid%qsq,cov=grid%cov &
593     &                                                              )
594BENCH_END(surf_driver_tim)
595
596#ifdef LMDZ1
597   WRITE(message, *)'  module_first_rk_step_part1: after surface'
598   CALL wrf_debug(200, message)
599   WRITE(message, *)' t_tend: ',t_tendf(im2,km2,jm2),       &
600     ' u_tend: ', ru_tendf(im2,1,jm2)
601   CALL wrf_debug(200, message)
602   WRITE(message,*)' psfc_tend: ',grid%dpsdt(im2,jm2),      &
603     'p sfc: ',p8w(im2,kms,jm2)
604   CALL wrf_debug(200, message)
605   WRITE(message,*)' p 1: ',grid%p(im2,kms,jm2), ' ph 1: ',grid%ph_2(im2,kms,jm2)
606   CALL wrf_debug(200, message)
607#endif
608
609!*********
610! pbl
611
612      CALL wrf_debug ( 200 , ' call pbl_driver' )
613BENCH_START(pbl_driver_tim)
614      CALL pbl_driver(                                                              &
615     &         AKHS=grid%akhs          ,AKMS=grid%akms                              &
616     &        ,BL_PBL_PHYSICS=config_flags%bl_pbl_physics                           &
617     &        ,BLDT=grid%bldt, CURR_SECS=curr_secs, ADAPT_STEP_FLAG=adapt_step_flag &
618     &        ,BR=br              ,CHKLOWQ=chklowq    ,CT=grid%ct                   &
619     &        ,DT=grid%dt              ,DX=grid%dx              ,DZ8W=dz8w          &
620     &        ,EXCH_H=grid%exch_h     ,EXCH_M=grid%exch_m                           &
621     &        ,F=grid%f  ,GRDFLX=grid%grdflx      &
622     &        ,GZ1OZ0=gz1oz0      ,HFX=grid%hfx            ,HT=grid%ht              &
623     &        ,ID=grid%id         ,ITIMESTEP=grid%itimestep     ,KPBL=grid%kpbl          &
624     &        ,LH=grid%lh              ,LOWLYR=grid%lowlyr      ,P8W=grid%p_hyd_w   &
625     &        ,PBLH=grid%pblh          ,PI_PHY=pi_phy      ,PSIH=psih          &
626     &        ,PSIM=psim          ,P_PHY=grid%p_hyd        ,QFX=grid%qfx            &
627     &        ,QSFC=grid%qsfc          ,QZ0=grid%qz0  ,MIXHT=mixht                  &
628     &        ,RA_LW_PHYSICS=config_flags%ra_lw_physics                   &
629     &        ,RHO=rho            ,RQCBLTEN=grid%rqcblten  ,RQIBLTEN=grid%rqiblten  &
630     &        ,RQVBLTEN=grid%rqvblten  ,RTHBLTEN=grid%rthblten  ,RUBLTEN=grid%rublten    &
631     &        ,RVBLTEN=grid%rvblten    ,SNOW=grid%snow          ,STEPBL=grid%stepbl      &
632     &        ,THZ0=grid%thz0          ,TH_PHY=th_phy                               &
633     &        ,TSK=grid%tsk            ,T_PHY=grid%t_phy        ,UST=grid%ust       &
634     &        ,U10=grid%u10 ,UZ0=grid%uz0      ,U_FRAME=grid%u_frame    ,U_PHY=u_phy        &
635     &        ,V10=grid%v10 ,VZ0=grid%vz0      ,V_FRAME=grid%v_frame    ,V_PHY=v_phy        &
636              ,T2=grid%t2 &
637     &        ,WARM_RAIN=grid%warm_rain                    ,WSPD=wspd          &
638     &        ,XICE=grid%xice          ,XLAND=grid%xland        ,Z=grid%z                &
639     &        ,ZNT=grid%znt                                                    &
640! variables added for BEP
641     &          ,FRC_URB2D=grid%frc_urb2d                                                  &
642     &          ,A_U_BEP=grid%a_u_bep,A_V_BEP=grid%a_v_bep,A_T_BEP=grid%a_t_bep          &
643     &          ,A_Q_BEP=grid%a_q_bep                                                    &
644     &          ,B_U_BEP=grid%b_u_bep,B_V_BEP=grid%b_v_bep,B_T_BEP=grid%b_t_bep          &
645     &          ,B_Q_BEP=grid%b_q_bep                                                    &
646     &          ,SF_BEP=grid%sf_bep,VL_BEP=grid%vl_bep                                   &
647     &          ,A_E_BEP=grid%a_e_bep,B_E_BEP=grid%b_e_bep,DLG_BEP=grid%dlg_bep          &
648     &          ,DL_U_BEP=grid%dl_u_bep                                                  &
649     &          ,SF_SFCLAY_PHYSICS=config_flags%sf_sfclay_physics                        &
650     &          ,SF_URBAN_PHYSICS=config_flags%sf_urban_physics                          &
651! Bep changes end
652! add tke_pbl, and turbulent fluxes
653     &          ,TKE_PBL=grid%tke_pbl,EL_PBL=grid%el_pbl,WU_TUR=grid%wu_tur,WV_tur=grid%wv_tur,WT_tur=grid%wt_tur,WQ_tur=grid%wq_tur   &
654! end add tke_pbl, and turbulent fluxes
655     &        ,IDS=ids,IDE=ide, JDS=jds,JDE=jde, KDS=kds,KDE=kde          &
656     &        ,IMS=ims,IME=ime, JMS=jms,JME=jme, KMS=kms,KME=kme          &
657     &        ,I_START=grid%i_start,I_END=min(grid%i_end, ide-1)          &
658     &        ,J_START=grid%j_start,J_END=min(grid%j_end, jde-1)          &
659     &        ,KTS=k_start, KTE=min(k_end,kde-1)                          &
660     &        ,NUM_TILES=grid%num_tiles                                   &
661          ! Variables Required by ACM PBL  - jp
662     &        ,ZNU=grid%znu,ZNW=grid%znw,MUT=grid%mut,P_TOP=grid%p_top    &
663          ! Variables required by TEMF PBL - WA 9/9/08
664              ,te_temf=grid%te_temf                                 &
665              ,kh_temf=grid%kh_temf,km_temf=grid%km_temf            &
666              ,shf_temf=grid%shf_temf,qf_temf=grid%qf_temf          &
667              ,uw_temf=grid%uw_temf,vw_temf=grid%vw_temf            &
668              ,hd_temf=grid%hd_temf,lcl_temf=grid%lcl_temf          &
669              ,wupd_temf=grid%wupd_temf,mf_temf=grid%mf_temf          &
670              ,thup_temf=grid%thup_temf,qtup_temf=grid%qtup_temf          &
671              ,qlup_temf=grid%qlup_temf          &
672              ,cf3d_temf=grid%cf3d_temf,cfm_temf=grid%cfm_temf          &
673              ,hct_temf=grid%hct_temf                               &
674              ,flhc=grid%flhc,flqc=grid%flqc                        &
675              ,exch_temf=exch_temf                      &
676          ! optional
677     &        ,QV_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QV), F_QV=F_QV                 &
678     &        ,QC_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QC), F_QC=F_QC                 &
679     &        ,QR_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QR), F_QR=F_QR                 &
680     &        ,QI_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QI), F_QI=F_QI                 &
681     &        ,QS_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QS), F_QS=F_QS                 &
682     &        ,QG_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QG), F_QG=F_QG                 &
683     &        ,HOL=HOL, MOL=grid%mol, REGIME=grid%REGIME                  &
684!mynn mp@
685     &        ,QKE=scalar(ims,kms,jms,P_qke), tsq=grid%tsq, qsq=grid%qsq, cov=grid%cov     &
686     &        ,rmol=grid%rmol, ch=grid%ch                                 &
687     &        ,qcg=grid%qcg, grav_settling=grid%grav_settling             &
688!    &        ,K_m=grid%K_m, K_h=grid%K_h, K_q=grid%K_q                   &
689!GWD for ARW
690     &        ,GWD_OPT=config_flags%gwd_opt &
691     &        ,DTAUX3D=grid%dtaux3d,DTAUY3D=grid%dtauy3d &
692     &        ,DUSFCG=grid%dusfcg,DVSFCG=grid%dvsfcg &
693     &        ,VAR2D=grid%var2d,OC12D=grid%oc12d     &
694     &        ,OA1=grid%oa1,OA2=grid%oa2,OA3=grid%oa3,OA4=grid%oa4        &
695     &        ,OL1=grid%ol1,OL2=grid%ol2,OL3=grid%ol3,OL4=grid%ol4        &
696! For Wind Turbine Drag Parameterizations
697     &        ,phb=grid%phb                                               &
698     &        ,XLAT_U=grid%xlat_u,XLONG_U=grid%xlong_u                    &
699!Variables required for camuwpbl scheme
700     &        ,Z_AT_W=grid%z_at_w,CLDFRA=grid%cldfra                      &
701     &        ,RTHRATENLW=grid%rthratenlw,TAURESX2D=grid%tauresx2d        &
702     &        ,TAURESY2D=grid%tauresy2d                                   &
703     &        ,TPERT2D=grid%tpert2d,QPERT2D=grid%qpert2d                  &
704     &        ,WPERT2D=grid%wpert2d                                       &
705     &        ,XLAT_V=grid%xlat_v,XLONG_V=grid%xlong_v                    &
706     &        )
707                                                         
708
709BENCH_END(pbl_driver_tim)
710#ifdef LMDZ1
711   WRITE(message, *)'  module_first_rk_step_part1: after pbl'
712   CALL wrf_debug(200, message)
713   WRITE(message, *)' t_tend: ',t_tendf(im2,km2,jm2),       &
714     ' u_tend: ', ru_tendf(im2,1,jm2)
715   CALL wrf_debug(200, message)
716   WRITE(message,*)' psfc_tend: ',grid%dpsdt(im2,jm2),      &
717     'p sfc: ',p8w(im2,kms,jm2)
718   CALL wrf_debug(200, message)
719   WRITE(message,*)' p 1: ',grid%p(im2,kms,jm2), ' ph 1: ',grid%ph_2(im2,kms,jm2)
720   CALL wrf_debug(200, message)
721#endif
722
723!*****
724! fire
725
726! Jan Mandel's call to SFIRE
727
728      IF ((grid%sr_x > 0 .OR. grid%sr_y > 0) .AND. config_flags%ifire == 2) THEN
729
730BENCH_START(fire_driver_tim)
731        if(config_flags%ifire.eq.2)then
732            ! initialization moved to start_em:start_domain_em
733!            if(grid%initestep.eq.1) &
734!            call sfire_driver_em_init (  grid , config_flags    &
735!            ,ids,ide, kds,kde, jds,jde                              &
736!            ,ims,ime, kms,kme, jms,jme                              &
737!            ,ips,ipe, kps,kpe, jps,jpe  )
738            ! one timestep of the fire model
739            call sfire_driver_em_step (  grid , config_flags    &
740            ,ids,ide, kds,kde, jds,jde                              &
741            ,ims,ime, kms,kme, jms,jme                              &
742            ,ips,ipe, kps,kpe, jps,jpe                              &
743            ,rho,grid%z_at_w,dz8w)
744        endif
745
746BENCH_END(fire_driver_tim)
747       ENDIF
748
749#ifdef LMDZ1
750   WRITE(message, *)'  module_first_rk_step_part1: after fire'
751   CALL wrf_debug(200, message)
752   WRITE(message, *)' t_tend: ',t_tendf(im2,km2,jm2),       &
753     ' u_tend: ', ru_tendf(im2,1,jm2)
754   CALL wrf_debug(200, message)
755   WRITE(message,*)' psfc_tend: ',grid%dpsdt(im2,jm2),      &
756     'p sfc: ',p8w(im2,kms,jm2)
757   CALL wrf_debug(200, message)
758   WRITE(message,*)' p 1: ',grid%p(im2,kms,jm2), ' ph 1: ',grid%ph_2(im2,kms,jm2)
759   CALL wrf_debug(200, message)
760#endif
761
762! cumulus para.
763
764      CALL wrf_debug ( 200 , ' call cumulus_driver' )
765
766#if ( WRF_DFI_RADAR == 1 )
767      do_capsupress=0
768      if (config_flags%dfi_radar == 1) then
769         if(grid%dfi_stage == DFI_FWD ) do_capsupress=1
770         if(grid%itimestep <= 31 .and. grid%dfi_stage == DFI_FST ) do_capsupress=1
771      endif
772#endif
773
774BENCH_START(cu_driver_tim)
775      CALL cumulus_driver(grid                                             &
776                 ! Prognostic variables
777     &             ,U=u_phy   ,V=v_phy   ,TH=th_phy  ,T=grid%t_phy                  &
778     &             ,W=grid%w_2     ,P=grid%p_hyd   ,PI=pi_phy  ,RHO=rho             &
779                 ! Other arguments
780     &             ,ITIMESTEP=grid%itimestep ,DT=grid%dt      ,DX=grid%dx              &
781     &             ,CUDT=grid%cudt,CURR_SECS=curr_secs,ADAPT_STEP_FLAG=adapt_step_flag &
782     &             ,RAINC=grid%rainc   ,RAINCV=grid%raincv   ,PRATEC=grid%pratec       &
783     &             ,NCA=grid%nca                                                       &
784     &             ,HTOP=grid%cutop     ,HBOT=grid%cubot       ,KPBL=grid%kpbl         &
785     &             ,Z=grid%z ,Z_AT_W=grid%z_at_w ,MAVAIL=grid%mavail ,PBLH=grid%pblh   &
786     &             ,DZ8W=dz8w     ,P8W=grid%p_hyd_w, PSFC=grid%psfc, TSK=grid%tsk      &
787     &             ,TKE_PBL=grid%tke_pbl, UST=grid%ust                                 &
788     &             ,W0AVG=grid%w0avg   ,STEPCU=grid%stepcu                             &
789     &             ,CLDEFI=grid%cldefi ,LOWLYR=grid%lowlyr ,XLAND=grid%xland           &
790     &             ,APR_GR=grid%apr_gr ,APR_W=grid%apr_w   ,APR_MC=grid%apr_mc         &
791     &             ,APR_ST=grid%apr_st ,APR_AS=grid%apr_as ,APR_CAPMA=grid%apr_capma   &
792     &             ,APR_CAPME=grid%apr_capme          ,APR_CAPMI=grid%apr_capmi     &
793     &             ,MASS_FLUX=grid%mass_flux          ,XF_ENS=grid%xf_ens           &
794     &             ,PR_ENS=grid%pr_ens ,HT=grid%ht,EDT_OUT=grid%edt_out             &
795     &             ,imomentum=grid%imomentum,clos_choice=grid%clos_choice           &
796     &             ,ishallow=config_flags%ishallow                                  &
797     &             ,cugd_tten=grid%cugd_tten,cugd_qvten=grid%cugd_qvten,cugd_qcten=grid%cugd_qcten   &
798     &             ,cugd_ttens=grid%cugd_ttens,cugd_qvtens=grid%cugd_qvtens   &
799     &             ,ENSDIM=config_flags%ensdim ,MAXIENS=config_flags%maxiens ,MAXENS=config_flags%maxens         &
800     &             ,MAXENS2=config_flags%maxens2 ,MAXENS3=config_flags%maxens3       &
801     &             ,CU_ACT_FLAG=cu_act_flag   ,WARM_RAIN=grid%warm_rain   &
802     &             ,HFX=grid%hfx, QFX=grid%qfx                            &
803     &             ,CLDFRA=grid%cldfra, TPERT2D=grid%tpert2d              &
804     &             ,GSW=grid%gsw,cugd_avedx=config_flags%cugd_avedx       &
805     &             ,k22_shallow=grid%k22_shallow,kbcon_shallow=grid%kbcon_shallow &
806     &             ,ktop_shallow=grid%ktop_shallow,xmb_shallow=grid%xmb_shallow   &
807     &             ,PERIODIC_X=(config_flags%polar .OR. config_flags%periodic_x)  &
808     &             ,PERIODIC_Y=config_flags%periodic_y                    &
809                 ! Zhang-McFarlane outputs
810     &             ,CAPE=grid%cape ,ZMMU=grid%zmmu ,ZMMD=grid%zmmd        &
811     &             ,ZMDT=grid%zmdt ,ZMDQ=grid%zmdq                        &
812     &             ,DLF=grid%dlf, RLIQ=grid%rliq                          &
813     &             ,PCONVB=grid%pconvb, PCONVT=grid%pconvt                &
814     &             ,EVAPTZM=grid%evaptzm, FZSNTZM=grid%fzsntzm, EVSNTZM=grid%evsntzm     &
815     &             ,EVAPQZM=grid%evapqzm, ZMFLXPRC=grid%zmflxprc          &
816     &             ,ZMFLXSNW=grid%zmflxsnw, ZMNTPRPD=grid%zmntprpd        &
817     &             ,ZMNTSNPD=grid%zmntsnpd, ZMEIHEAT=grid%zmeiheat        &
818     &             ,CMFMC=grid%cmfmc, CMFMCDZM=grid%cmfmcdzm              &
819     &             ,PRECCDZM=grid%preccdzm, PRECZ=grid%precz              &
820     &             ,ZMMTU=grid%zmmtu, ZMMTV=grid%zmmtv  &
821     &             ,ZMUPGU=grid%zmupgu, ZMUPGD=grid%zmupgd                &
822     &             ,ZMVPGU=grid%zmvpgu, ZMVPGD=grid%zmvpgd                &
823     &             ,ZMICUU=grid%zmicuu, ZMICUD=grid%zmicud                &
824     &             ,ZMICVU=grid%zmicvu, ZMICVD=grid%zmicvd                &
825     &             ,ZMDICE=grid%zmdice, ZMDLIQ=grid%zmdliq                &
826                 ! Selection flag
827     &             ,CU_PHYSICS=config_flags%cu_physics                    &
828     &             ,BL_PBL_PHYSICS=config_flags%bl_pbl_physics            &
829     &             ,SF_SFCLAY_PHYSICS=config_flags%sf_sfclay_physics      &
830     &             ,KFETA_TRIGGER=config_flags%kfeta_trigger              &
831                 ! Dimension arguments
832     &             ,IDS=ids,IDE=ide, JDS=jds,JDE=jde, KDS=kds,KDE=kde     &
833     &             ,IMS=ims,IME=ime, JMS=jms,JME=jme, KMS=kms,KME=kme     &
834     &             ,IPS=ips,IPE=ipe, JPS=jps,JPE=jpe, KPS=kps,KPE=kpe     &
835     &             ,I_START=grid%i_start,I_END=min(grid%i_end, ide-1)     &
836     &             ,J_START=grid%j_start,J_END=min(grid%j_end, jde-1)     &
837     &             ,KTS=k_start, KTE=min(k_end,kde-1)                     &
838     &             ,NUM_TILES=grid%num_tiles                              &
839                 ! Moisture tendency arguments
840     &             ,RQVCUTEN=grid%rqvcuten , RQCCUTEN=grid%rqccuten       &
841     &             ,RQSCUTEN=grid%rqscuten , RQICUTEN=grid%rqicuten       &
842     &             ,RQRCUTEN=grid%rqrcuten                                &
843     &             ,RQVBLTEN=grid%rqvblten , RQVFTEN=grid%rqvften         &
844                 ! Other tendency arguments
845     &             ,RTHRATEN=grid%rthraten , RTHBLTEN=grid%rthblten       &
846     &             ,RUCUTEN=grid%rucuten   , RVCUTEN=grid%rvcuten         &
847     &             ,RTHCUTEN=grid%rthcuten , RTHFTEN=grid%rthften         &
848                 ! Moisture tracer arguments
849     &             ,QV_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QV), F_QV=F_QV            &
850     &             ,QC_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QC), F_QC=F_QC            &
851     &             ,QR_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QR), F_QR=F_QR            &
852     &             ,QI_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QI), F_QI=F_QI            &
853     &             ,QS_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QS), F_QS=F_QS            &
854     &             ,QG_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QG), F_QG=F_QG            &
855! Variables for Tiedtke and NSAS schemes
856     &             ,ZNU=grid%znu                                          &
857     &             ,MP_PHYSICS=config_flags%mp_physics                    &
858#ifdef WRF_CHEM
859     &             ,GD_CLOUD=grid%GD_CLOUD,GD_CLOUD2=grid%GD_CLOUD2       &
860#endif
861#if ( WRF_DFI_RADAR == 1 )
862     &             ,DO_CAPSUPPRESS=do_capsupress                          &
863#endif
864     &             ,cfu1=grid%cfu1,cfd1=grid%cfd1,dfu1=grid%dfu1,efu1=grid%efu1,dfd1=grid%dfd1,efd1=grid%efd1,f_flux=l_flux)
865BENCH_END(cu_driver_tim)
866!
867! this for calculating (G3 scheme only)  time averaged variables for online (WRF-CHem) or offline (other models) chem runs
868!
869     if(config_flags%cu_diag.eq.1)then
870      !$OMP PARALLEL DO   &
871      !$OMP PRIVATE ( ij )
872      DO ij = 1 , grid%num_tiles
873           call convtrans_prep(grid%gd_cloud,grid%gd_cloud2,grid%gd_cloud_a,&
874     &          grid%gd_cloud_b,grid%raincv,grid%raincv_a,grid%raincv_b,     &
875     &          grid%gd_cldfr,moist,p_QV,p_QC,p_qi,T_PHY,P_PHY,num_moist,    &
876     &          grid%gd_cloud2_a,grid%gd_cloud2_b,grid%convtrans_avglen_m,&
877     &          adapt_step_flag,curr_secs,                &
878     &          grid%itimestep,grid%dt,                                      &
879     &          config_flags%cu_physics,                                     &
880     &          ids,ide, jds,jde, kds,kde,                                   &
881     &          ims,ime, jms,jme, kms,kme                                    &
882     &          ,ITS=grid%i_start(ij),ITE=min(grid%i_end(ij), ide-1)                 &
883     &          ,JTS=grid%j_start(ij),JTE=min(grid%j_end(ij), jde-1)                 &
884     &          ,KTS=k_start, KTE=min(k_end,kde-1))
885      ENDDO
886      !$OMP END PARALLEL DO
887     endif
888#ifdef LMDZ1
889   WRITE(message, *)'  module_first_rk_step_part1: after cumulus'
890   CALL wrf_debug(200, message)
891   WRITE(message, *)' t_tend: ',t_tendf(im2,km2,jm2),       &
892     ' u_tend: ', ru_tendf(im2,1,jm2)
893   CALL wrf_debug(200, message)
894   WRITE(message,*)' psfc_tend: ',grid%dpsdt(im2,jm2),      &
895     'p sfc: ',p8w(im2,kms,jm2)
896   CALL wrf_debug(200, message)
897   WRITE(message,*)' p 1: ',grid%p(im2,kms,jm2), ' ph 1: ',grid%ph_2(im2,kms,jm2)
898   CALL wrf_debug(200, message)
899#endif
900
901! shallow cumulus parameterization
902      CALL wrf_debug ( 200 , ' call shallow_cumulus_driver' )
903
904BENCH_START(shcu_driver_tim)
905      CALL shallowcu_driver(                                              &
906     &              IDS=ids,IDE=ide, JDS=jds,JDE=jde, KDS=kds,KDE=kde     &
907     &             ,IMS=ims,IME=ime, JMS=jms,JME=jme, KMS=kms,KME=kme     &
908     &             ,IPS=ips,IPE=ipe, JPS=jps,JPE=jpe, KPS=kps,KPE=kpe     &
909     &             ,I_START=grid%i_start, I_END=min(grid%i_end, ide-1)    &
910     &             ,J_START=grid%j_start, J_END=min(grid%j_end, jde-1)    &
911     &             ,KTS=k_start, KTE=min(k_end, kde-1)                    &
912     &             ,NUM_TILES=grid%num_tiles                              &
913     &             ,U=u_phy, V=v_phy, TH=th_phy, T=t_phy                  &
914     &             ,P=grid%p_hyd, PI=pi_phy, RHO=rho, MOIST=moist         &
915     &             ,NUM_MOIST=num_moist                                   &
916     &             ,ITIMESTEP=grid%itimestep, DT=grid%dt, DX=grid%dx      &
917     &             ,CUDT=grid%cudt                                        &
918     &             ,CURR_SECS=curr_secs, ADAPT_STEP_FLAG=adapt_step_flag  &
919     &             ,RAINSH=grid%rainsh, PRATESH=grid%pratesh, NCA=grid%nca&
920     &             ,RAINSHV=grid%rainshv                                  &
921     &             ,Z=grid%z, Z_AT_W=grid%z_at_w, DZ8W=dz8w               &
922     &             ,MAVAIL=grid%mavail, PBLH=grid%pblh, P8W=grid%p_hyd_w  &
923     &             ,TKE_PBL=grid%tke_pbl                                  &
924     &             ,CLDFRA=grid%cldfra, CLDFRA_OLD=grid%cldfra_old        &
925     &             ,CLDFRASH=grid%cldfrash, HTOP=grid%htop, HBOT=grid%hbot&
926     &             ,SHCU_PHYSICS=grid%shcu_physics                        &
927     &             ,QV_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QV)                       &
928     &             ,QC_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QC)                       &
929     &             ,QR_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QR)                       &
930     &             ,QI_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QI)                       &
931     &             ,QS_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QI)                       &
932     &             ,QG_CURR=moist(ims,kms,jms,P_QG)                       &
933     &             ,DLF=grid%dlf, RLIQ=grid%rliq, RLIQ2=grid%rliq2        &
934     &             ,CMFMC=grid%cmfmc, CMFMC2=grid%cmfmc2                  &
935     &             ,CUSH=grid%cush, SNOWSH=grid%snowsh                    &
936     &             ,ICWMRSH=grid%icwmrsh, RPRDSH=grid%rprdsh              &
937     &             ,CBMF=grid%cbmf_cu, CMFSL=grid%cmfsl, CMFLQ=grid%cmflq &
938     &             ,EVAPCSH=grid%evapcsh                                  &
939     &             ,RQVSHTEN=grid%rqvshten, RQCSHTEN=grid%rqcshten        &
940     &             ,RQRSHTEN=grid%rqrshten, RQISHTEN=grid%rqishten        &
941     &             ,RQSSHTEN=grid%rqsshten, RQGSHTEN=grid%rqgshten        &
942     &             ,RQVBLTEN=grid%rqvblten, RQVFTEN=grid%rqvften          &
943     &             ,RUSHTEN=grid%rushten, RVSHTEN=grid%rvshten            &
944     &             ,RTHSHTEN=grid%rthshten, RTHRATEN=grid%rthraten        &
945     &             ,RTHBLTEN=grid%rthblten, RTHFTEN=grid%rthften          &
946     &             ,F_QV=f_qv,F_QC=f_qc,F_QR=f_qr                         &
947     &             ,F_QI=f_qi,F_QS=f_qs,F_QG=f_qg                         &
948     &             ,HT=grid%ht                                            &
949     &                                                                    )
950BENCH_END(shcu_driver_tim)
951#ifdef LMDZ1
952   WRITE(message, *)'  module_first_rk_step_part1: after shallow cumulus'
953   CALL wrf_debug(200, message)
954   WRITE(message, *)' t_tend: ',t_tendf(im2,km2,jm2),       &
955     ' u_tend: ', ru_tendf(im2,1,jm2)
956   CALL wrf_debug(200, message)
957   WRITE(message,*)' psfc_tend: ',grid%dpsdt(im2,jm2),      &
958     'p sfc: ',p8w(im2,kms,jm2)
959   CALL wrf_debug(200, message)
960   WRITE(message,*)' p 1: ',grid%p(im2,kms,jm2), ' ph 1: ',grid%ph_2(im2,kms,jm2)
961   CALL wrf_debug(200, message)
962#endif
963
964! JPH call force_scm to update bl tendencies
965      CALL force_scm(itimestep=grid%itimestep,dt=grid%dt                  &
966     &             ,scm_force=config_flags%scm_force                      &
967     &             ,dx=config_flags%scm_force_dx                          &
968     &             ,num_force_layers=grid%num_force_layers                &
969     &             ,scm_th_adv=config_flags%scm_th_adv                    &
970     &             ,scm_qv_adv=config_flags%scm_qv_adv                    &
971     &             ,scm_ql_adv=config_flags%scm_ql_adv                    &
972     &             ,scm_wind_adv=config_flags%scm_wind_adv                &
973     &             ,scm_vert_adv=config_flags%scm_vert_adv                &
974     &             ,scm_soilT_force=config_flags%scm_soilT_force          &
975     &             ,scm_soilQ_force=config_flags%scm_soilQ_force          &
976     &      ,scm_force_th_largescale=config_flags%scm_force_th_largescale &
977     &      ,scm_force_qv_largescale=config_flags%scm_force_qv_largescale &
978     &      ,scm_force_ql_largescale=config_flags%scm_force_ql_largescale &
979     &      ,scm_force_wind_largescale=config_flags%scm_force_wind_largescale &
980     &             ,u_base=grid%u_base,v_base=grid%v_base                 &
981     &             ,z_base=grid%z_base                                    &
982     &             ,z_force=grid%z_force,z_force_tend=grid%z_force_tend   &
983     &             ,u_g=grid%u_g,v_g=grid%v_g                             &
984     &             ,u_g_tend=grid%u_g_tend,v_g_tend=grid%v_g_tend         &
985     &             ,w_subs=grid%w_subs, w_subs_tend=grid%w_subs_tend      &
986     &             ,th_upstream_x=grid%th_upstream_x                      &
987     &             ,th_upstream_x_tend=grid%th_upstream_x_tend            &
988     &             ,th_upstream_y=grid%th_upstream_y                      &
989     &             ,th_upstream_y_tend=grid%th_upstream_y_tend            &
990     &             ,qv_upstream_x=grid%qv_upstream_x                      &
991     &             ,qv_upstream_x_tend=grid%qv_upstream_x_tend            &
992     &             ,qv_upstream_y=grid%qv_upstream_y                      &
993     &             ,qv_upstream_y_tend=grid%qv_upstream_y_tend            &
994     &             ,ql_upstream_x=grid%ql_upstream_x                      &
995     &             ,ql_upstream_x_tend=grid%ql_upstream_x_tend            &
996     &             ,ql_upstream_y=grid%ql_upstream_y                      &
997     &             ,ql_upstream_y_tend=grid%ql_upstream_y_tend            &
998     &             ,u_upstream_x=grid%u_upstream_x                        &
999     &             ,u_upstream_x_tend=grid%u_upstream_x_tend              &
1000     &             ,u_upstream_y=grid%u_upstream_y                        &
1001     &             ,u_upstream_y_tend=grid%u_upstream_y_tend              &
1002     &             ,v_upstream_x=grid%v_upstream_x                        &
1003     &             ,v_upstream_x_tend=grid%v_upstream_x_tend              &
1004     &             ,v_upstream_y=grid%v_upstream_y                        &
1005     &             ,v_upstream_y_tend=grid%v_upstream_y_tend              &
1006     &             ,tau_x=grid%tau_x                                      &
1007     &             ,tau_x_tend=grid%tau_x_tend                            &
1008     &             ,tau_y=grid%tau_y                                      &
1009     &             ,tau_y_tend=grid%tau_y_tend                            &
1010     &             ,th_largescale=grid%th_largescale                      &
1011     &             ,th_largescale_tend=grid%th_largescale_tend            &
1012     &             ,qv_largescale=grid%qv_largescale                      &
1013     &             ,qv_largescale_tend=grid%qv_largescale_tend            &
1014     &             ,ql_largescale=grid%ql_largescale                      &
1015     &             ,ql_largescale_tend=grid%ql_largescale_tend            &
1016     &             ,u_largescale=grid%u_largescale                      &
1017     &             ,u_largescale_tend=grid%u_largescale_tend            &
1018     &             ,v_largescale=grid%v_largescale                      &
1019     &             ,v_largescale_tend=grid%v_largescale_tend            &
1020     &             ,tau_largescale=grid%tau_largescale                    &
1021     &             ,tau_largescale_tend=grid%tau_largescale_tend          &
1022     &             ,num_force_soil_layers=config_flags%num_force_soil_layers &
1023     &             ,num_soil_layers=config_flags%num_soil_layers          &
1024     &             ,soil_depth_force=grid%soil_depth_force                &
1025     &             ,zs=grid%zs                                            &
1026     &             ,tslb=grid%tslb,smois=grid%smois                       &
1027     &             ,t_soil_forcing_val=grid%t_soil_forcing_val            &
1028     &             ,t_soil_forcing_tend=grid%t_soil_forcing_tend          &
1029     &             ,q_soil_forcing_val=grid%q_soil_forcing_val            &
1030     &             ,q_soil_forcing_tend=grid%q_soil_forcing_tend          &
1031     &             ,tau_soil=grid%tau_soil                                &
1032     &             ,z=grid%z,z_at_w=grid%z_at_w                           &
1033     &             ,th=th_phy, qv=moist(ims,kms,jms,P_QV)                 &
1034     &             ,ql=moist(ims,kms,jms,P_QC)                            &
1035     &             ,u=u_phy, v=v_phy                                      &
1036     &             ,thten=grid%rthblten, qvten=grid%rqvblten              &
1037     &             ,qlten=grid%rqcblten                                   &
1038     &             ,uten=grid%rublten, vten=grid%rvblten                  &
1039     &             ,IDS=ids,IDE=ide, JDS=jds,JDE=jde, KDS=kds,KDE=kde     &
1040     &             ,IMS=ims,IME=ime, JMS=jms,JME=jme, KMS=kms,KME=kme     &
1041     &             ,IPS=ips,IPE=ipe, JPS=jps,JPE=jpe, KPS=kps,KPE=kpe     &
1042     &             ,KTS=k_start, KTE=min(k_end,kde-1)                     &
1043     &              )
1044
1045#ifdef LMDZ1
1046   WRITE(message, *)'  module_first_rk_step_part1: after scm update'
1047   CALL wrf_debug(200, message)
1048   WRITE(message, *)' t_tend: ',t_tendf(im2,km2,jm2),       &
1049     ' u_tend: ', ru_tendf(im2,1,jm2)
1050   CALL wrf_debug(200, message)
1051   WRITE(message,*)' psfc_tend: ',grid%dpsdt(im2,jm2),      &
1052     'p sfc: ',p8w(im2,kms,jm2)
1053   CALL wrf_debug(200, message)
1054   WRITE(message,*)' p 1: ',grid%p(im2,kms,jm2), ' ph 1: ',grid%ph_2(im2,kms,jm2)
1055   CALL wrf_debug(200, message)
1056#endif
1057
1058#ifdef DM_PARALLEL
1059#     include "HALO_EM_FDDA_SFC.inc"
1060#endif
1061      CALL wrf_debug ( 200 , ' call fddagd_driver' )
1062
1063BENCH_START(fdda_driver_tim)
1064      CALL fddagd_driver(itimestep=grid%itimestep,dt=grid%dt,xtime=grid%XTIME,      &
1065                  id=grid%id,                                                       &
1066                  RUNDGDTEN=grid%rundgdten,RVNDGDTEN=grid%rvndgdten,                &
1067                  RTHNDGDTEN=grid%rthndgdten,RPHNDGDTEN=grid%rphndgdten,            &
1068                  RQVNDGDTEN=grid%rqvndgdten,RMUNDGDTEN=grid%rmundgdten,            &
1069                  u_ndg_old=fdda3d(ims,kms,jms,P_u_ndg_old),                        &
1070                  v_ndg_old=fdda3d(ims,kms,jms,P_v_ndg_old),                        &
1071                  t_ndg_old=fdda3d(ims,kms,jms,P_t_ndg_old),                        &
1072                  ph_ndg_old=fdda3d(ims,kms,jms,P_ph_ndg_old),                      &
1073                  q_ndg_old=fdda3d(ims,kms,jms,P_q_ndg_old),                        &
1074                  mu_ndg_old=fdda2d(ims,1,jms,P_mu_ndg_old),                        &
1075                  u_ndg_new=fdda3d(ims,kms,jms,P_u_ndg_new),                        &
1076                  v_ndg_new=fdda3d(ims,kms,jms,P_v_ndg_new),                        &
1077                  t_ndg_new=fdda3d(ims,kms,jms,P_t_ndg_new),                        &
1078                  ph_ndg_new=fdda3d(ims,kms,jms,P_ph_ndg_new),                      &
1079                  q_ndg_new=fdda3d(ims,kms,jms,P_q_ndg_new),                        &
1080                  mu_ndg_new=fdda2d(ims,1,jms,P_mu_ndg_new),                        &
1081                  u3d=grid%u_2,v3d=grid%v_2,th_phy=th_phy,                          &
1082                  ph=grid%ph_2,rho=rho,moist=moist,                                 &
1083                  p_phy=p_phy,pi_phy=pi_phy,p8w=p8w,t_phy=grid%t_phy,               &
1084                  dz8w=dz8w,z=grid%z,z_at_w=grid%z_at_w,                            &
1085                  grid=grid,config_flags=config_flags,dx=grid%DX,n_moist=num_moist, &
1086                  STEPFG=grid%STEPFG,                                               &
1087                  pblh=grid%pblh,ht=grid%ht,REGIME=grid%regime,ZNT=grid%znt         &
1088                   ,IDS=ids,IDE=ide, JDS=jds,JDE=jde, KDS=kds,KDE=kde               &
1089                   ,IMS=ims,IME=ime, JMS=jms,JME=jme, KMS=kms,KME=kme               &
1090                   ,I_START=grid%i_start,I_END=min(grid%i_end, ide-1)               &
1091                   ,J_START=grid%j_start,J_END=min(grid%j_end, jde-1)               &
1092                   ,KTS=k_start, KTE=min(k_end,kde-1)                               &
1093                   , num_tiles=grid%num_tiles,                                      &
1094                   u10=grid%u10, v10=grid%v10, th2=grid%th2, q2=grid%q2,            &
1095                   u10_ndg_old=grid%u10_ndg_old,                    &
1096                   v10_ndg_old=grid%v10_ndg_old,                    &
1097                   t2_ndg_old=grid%t2_ndg_old,                      &
1098                   th2_ndg_old=grid%th2_ndg_old,                    &
1099                   q2_ndg_old=grid%q2_ndg_old,                      &
1100                   rh_ndg_old=grid%rh_ndg_old,                      &
1101                   psl_ndg_old=grid%psl_ndg_old,                    &
1102                   ps_ndg_old=grid%ps_ndg_old,                      &
1103                   tob_ndg_old=grid%tob_ndg_old,                                    &
1104                   odis_ndg_old=grid%odis_ndg_old,                                  &
1105                   u10_ndg_new=grid%u10_ndg_new,                    &
1106                   v10_ndg_new=grid%v10_ndg_new,                    &
1107                   t2_ndg_new=grid%t2_ndg_new,                      &
1108                   th2_ndg_new=grid%th2_ndg_new,                    &
1109                   q2_ndg_new=grid%q2_ndg_new,                      &
1110                   rh_ndg_new=grid%rh_ndg_new,                      &
1111                   psl_ndg_new=grid%psl_ndg_new,                    &
1112                   ps_ndg_new=grid%ps_ndg_new,                      &
1113                   tob_ndg_new=grid%tob_ndg_new,                                    &
1114                   odis_ndg_new=grid%odis_ndg_new                                   &
1115                   ,IPS=ips,IPE=ipe, JPS=jps,JPE=jpe, KPS=kps,KPE=kpe               &
1116                   ,IMSX=imsx,IMEX=imex,JMSX=jmsx,JMEX=jmex,KMSX=kmsx,KMEX=kmex     &
1117                   ,IPSX=ipsx,IPEX=ipex,JPSX=jpsx,JPEX=jpex,KPSX=kpsx,KPEX=kpex     &
1118                   ,IMSY=imsy,IMEY=imey,JMSY=jmsy,JMEY=jmey,KMSY=kmsy,KMEY=kmey     &
1119                   ,IPSY=ipsy,IPEY=ipey,JPSY=jpsy,JPEY=jpey,KPSY=kpsy,KPEY=kpey     )
1120
1121BENCH_END(fdda_driver_tim)
1122
1123#ifdef LMDZ1
1124   WRITE(message, *)'  module_first_rk_step_part1: after fdda'
1125   CALL wrf_debug(200, message)
1126   WRITE(message, *)' t_tend: ',t_tendf(im2,km2,jm2),       &
1127     ' u_tend: ', ru_tendf(im2,1,jm2)
1128   CALL wrf_debug(200, message)
1129   WRITE(message,*)' psfc_tend: ',grid%dpsdt(im2,jm2),      &
1130     'p sfc: ',p8w(im2,kms,jm2)
1131   CALL wrf_debug(200, message)
1132   WRITE(message,*)' p 1: ',grid%p(im2,kms,jm2), ' ph 1: ',grid%ph_2(im2,kms,jm2)
1133   CALL wrf_debug(200, message)
1134#endif
1135
1136  END SUBROUTINE first_rk_step_part1
1137
1138END MODULE module_first_rk_step_part1
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.