source: trunk/libf/phylmd/cv30_routines.F @ 1

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RevLine 
[1]1!
2! $Id: cv30_routines.F 1403 2010-07-01 09:02:53Z fairhead $
3!
4c
5c
6      SUBROUTINE cv30_param(nd,delt)
7      implicit none
8
9c------------------------------------------------------------
10c Set parameters for convectL for iflag_con = 3
11c------------------------------------------------------------
12
13C
14C   ***  PBCRIT IS THE CRITICAL CLOUD DEPTH (MB) BENEATH WHICH THE ***
15C   ***      PRECIPITATION EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE ZERO     ***
16C   ***  PTCRIT IS THE CLOUD DEPTH (MB) ABOVE WHICH THE PRECIP. ***     
17C   ***            EFFICIENCY IS ASSUMED TO BE UNITY            ***
18C   ***  SIGD IS THE FRACTIONAL AREA COVERED BY UNSATURATED DNDRAFT  ***
19C   ***  SPFAC IS THE FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE ***     
20C   ***                        OF CLOUD                         ***
21C
22C [TAU: CHARACTERISTIC TIMESCALE USED TO COMPUTE ALPHA & BETA]
23C   ***    ALPHA AND BETA ARE PARAMETERS THAT CONTROL THE RATE OF ***
24C   ***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
25C   ***    (THEIR STANDARD VALUES ARE 1.0 AND 0.96, RESPECTIVELY) ***
26C   ***           (BETA MUST BE LESS THAN OR EQUAL TO 1)        ***
27C
28C   ***    DTCRIT IS THE CRITICAL BUOYANCY (K) USED TO ADJUST THE ***
29C   ***                 APPROACH TO QUASI-EQUILIBRIUM           ***
30C   ***                     IT MUST BE LESS THAN 0              ***
31
32#include "cv30param.h"
33#include "conema3.h"
34
35      integer nd
36      real delt ! timestep (seconds)
37
38c noff: integer limit for convection (nd-noff)
39c minorig: First level of convection
40
41c -- limit levels for convection:
42
43      noff    = 1
44      minorig = 1
45      nl=nd-noff
46      nlp=nl+1
47      nlm=nl-1
48
49c -- "microphysical" parameters:
50
51      sigd   = 0.01
52      spfac  = 0.15
53      pbcrit = 150.0
54      ptcrit = 500.0
55cIM cf. FH     epmax  = 0.993
56
57      omtrain = 45.0 ! used also for snow (no disctinction rain/snow)
58
59c -- misc:
60
61      dtovsh = -0.2 ! dT for overshoot
62      dpbase = -40. ! definition cloud base (400m above LCL)
63      dttrig = 5.   ! (loose) condition for triggering
64
65c -- rate of approach to quasi-equilibrium:
66
67      dtcrit = -2.0
68      tau    = 8000.
69      beta   = 1.0 - delt/tau
70      alpha  = 1.5E-3 * delt/tau
71c increase alpha to compensate W decrease:
72      alpha  = alpha*1.5
73
74c -- interface cloud parameterization:
75
76      delta=0.01  ! cld
77
78c -- interface with boundary-layer (gust factor): (sb)
79
80      betad=10.0   ! original value (from convect 4.3)
81
82      return
83      end
84
85      SUBROUTINE cv30_prelim(len,nd,ndp1,t,q,p,ph
86     :                    ,lv,cpn,tv,gz,h,hm,th)
87      implicit none
88
89!=====================================================================
90! --- CALCULATE ARRAYS OF GEOPOTENTIAL, HEAT CAPACITY & STATIC ENERGY
91! "ori": from convect4.3 (vectorized)
92! "convect3": to be exactly consistent with convect3
93!=====================================================================
94
95c inputs:
96      integer len, nd, ndp1
97      real t(len,nd), q(len,nd), p(len,nd), ph(len,ndp1)
98
99c outputs:
100      real lv(len,nd), cpn(len,nd), tv(len,nd)
101      real gz(len,nd), h(len,nd), hm(len,nd)
102      real th(len,nd)
103
104c local variables:
105      integer k, i
106      real rdcp
107      real tvx,tvy ! convect3
108      real cpx(len,nd)
109
110#include "cvthermo.h"
111#include "cv30param.h"
112
113
114c ori      do 110 k=1,nlp
115      do 110 k=1,nl ! convect3
116        do 100 i=1,len
117cdebug          lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
118          lv(i,k)= lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
119          cpn(i,k)=cpd*(1.0-q(i,k))+cpv*q(i,k)
120          cpx(i,k)=cpd*(1.0-q(i,k))+cl*q(i,k)
121c ori          tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)*epsim1)
122          tv(i,k)=t(i,k)*(1.0+q(i,k)/eps-q(i,k))
123          rdcp=(rrd*(1.-q(i,k))+q(i,k)*rrv)/cpn(i,k)
124          th(i,k)=t(i,k)*(1000.0/p(i,k))**rdcp
125 100    continue
126 110  continue
127c
128c gz = phi at the full levels (same as p).
129c
130      do 120 i=1,len
131        gz(i,1)=0.0
132 120  continue
133c ori      do 140 k=2,nlp
134      do 140 k=2,nl ! convect3
135        do 130 i=1,len
136        tvx=t(i,k)*(1.+q(i,k)/eps-q(i,k))       !convect3
137        tvy=t(i,k-1)*(1.+q(i,k-1)/eps-q(i,k-1)) !convect3
138        gz(i,k)=gz(i,k-1)+0.5*rrd*(tvx+tvy)     !convect3
139     &          *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)      !convect3
140
141c ori         gz(i,k)=gz(i,k-1)+hrd*(tv(i,k-1)+tv(i,k))
142c ori    &         *(p(i,k-1)-p(i,k))/ph(i,k)
143 130    continue
144 140  continue
145c
146c h  = phi + cpT (dry static energy).
147c hm = phi + cp(T-Tbase)+Lq
148c
149c ori      do 170 k=1,nlp
150      do 170 k=1,nl ! convect3
151        do 160 i=1,len
152          h(i,k)=gz(i,k)+cpn(i,k)*t(i,k)
153          hm(i,k)=gz(i,k)+cpx(i,k)*(t(i,k)-t(i,1))+lv(i,k)*q(i,k)
154 160    continue
155 170  continue
156
157      return
158      end
159
160      SUBROUTINE cv30_feed(len,nd,t,q,qs,p,ph,hm,gz
161     :                  ,nk,icb,icbmax,iflag,tnk,qnk,gznk,plcl)
162      implicit none
163
164C================================================================
165C Purpose: CONVECTIVE FEED
166C
167C Main differences with cv_feed:
168C   - ph added in input
169C       - here, nk(i)=minorig
170C       - icb defined differently (plcl compared with ph instead of p)
171C
172C Main differences with convect3:
173C       - we do not compute dplcldt and dplcldr of CLIFT anymore
174C       - values iflag different (but tests identical)
175C   - A,B explicitely defined (!...)
176C================================================================
177
178#include "cv30param.h"
179
180c inputs:
181          integer len, nd
182      real t(len,nd), q(len,nd), qs(len,nd), p(len,nd)
183      real hm(len,nd), gz(len,nd)
184      real ph(len,nd+1)
185
186c outputs:
187          integer iflag(len), nk(len), icb(len), icbmax
188      real tnk(len), qnk(len), gznk(len), plcl(len)
189
190c local variables:
191      integer i, k
192      integer ihmin(len)
193      real work(len)
194      real pnk(len), qsnk(len), rh(len), chi(len)
195      real A, B ! convect3
196cym
197      plcl=0.0
198c@ !-------------------------------------------------------------------
199c@ ! --- Find level of minimum moist static energy
200c@ ! --- If level of minimum moist static energy coincides with
201c@ ! --- or is lower than minimum allowable parcel origin level,
202c@ ! --- set iflag to 6.
203c@ !-------------------------------------------------------------------
204c@
205c@       do 180 i=1,len
206c@        work(i)=1.0e12
207c@        ihmin(i)=nl
208c@  180  continue
209c@       do 200 k=2,nlp
210c@         do 190 i=1,len
211c@          if((hm(i,k).lt.work(i)).and.
212c@      &      (hm(i,k).lt.hm(i,k-1)))then
213c@            work(i)=hm(i,k)
214c@            ihmin(i)=k
215c@          endif
216c@  190    continue
217c@  200  continue
218c@       do 210 i=1,len
219c@         ihmin(i)=min(ihmin(i),nlm)
220c@         if(ihmin(i).le.minorig)then
221c@           iflag(i)=6
222c@         endif
223c@  210  continue
224c@ c
225c@ !-------------------------------------------------------------------
226c@ ! --- Find that model level below the level of minimum moist static
227c@ ! --- energy that has the maximum value of moist static energy
228c@ !-------------------------------------------------------------------
229c@ 
230c@       do 220 i=1,len
231c@        work(i)=hm(i,minorig)
232c@        nk(i)=minorig
233c@  220  continue
234c@       do 240 k=minorig+1,nl
235c@         do 230 i=1,len
236c@          if((hm(i,k).gt.work(i)).and.(k.le.ihmin(i)))then
237c@            work(i)=hm(i,k)
238c@            nk(i)=k
239c@          endif
240c@  230     continue
241c@  240  continue
242
243!-------------------------------------------------------------------
244! --- Origin level of ascending parcels for convect3:
245!-------------------------------------------------------------------
246
247         do 220 i=1,len
248          nk(i)=minorig
249  220    continue
250
251!-------------------------------------------------------------------
252! --- Check whether parcel level temperature and specific humidity
253! --- are reasonable
254!-------------------------------------------------------------------
255       do 250 i=1,len
256       if( (     ( t(i,nk(i)).lt.250.0    )
257     &       .or.( q(i,nk(i)).le.0.0      )     )
258c@      &       .or.( p(i,ihmin(i)).lt.400.0 )  )
259     &   .and.
260     &       ( iflag(i).eq.0) ) iflag(i)=7
261 250   continue
262!-------------------------------------------------------------------
263! --- Calculate lifted condensation level of air at parcel origin level
264! --- (Within 0.2% of formula of Bolton, MON. WEA. REV.,1980)
265!-------------------------------------------------------------------
266
267       A = 1669.0 ! convect3
268       B = 122.0  ! convect3
269
270       do 260 i=1,len
271
272        if (iflag(i).ne.7) then ! modif sb Jun7th 2002
273
274        tnk(i)=t(i,nk(i))
275        qnk(i)=q(i,nk(i))
276        gznk(i)=gz(i,nk(i))
277        pnk(i)=p(i,nk(i))
278        qsnk(i)=qs(i,nk(i))
279c
280        rh(i)=qnk(i)/qsnk(i)
281c ori        rh(i)=min(1.0,rh(i)) ! removed for convect3
282c ori        chi(i)=tnk(i)/(1669.0-122.0*rh(i)-tnk(i))
283        chi(i)=tnk(i)/(A-B*rh(i)-tnk(i)) ! convect3
284        plcl(i)=pnk(i)*(rh(i)**chi(i))
285        if(((plcl(i).lt.200.0).or.(plcl(i).ge.2000.0))
286     &   .and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=8
287 
288        endif ! iflag=7 
289
290 260   continue
291
292!-------------------------------------------------------------------
293! --- Calculate first level above lcl (=icb)
294!-------------------------------------------------------------------
295
296c@      do 270 i=1,len
297c@       icb(i)=nlm
298c@ 270  continue
299c@c
300c@      do 290 k=minorig,nl
301c@        do 280 i=1,len
302c@          if((k.ge.(nk(i)+1)).and.(p(i,k).lt.plcl(i)))
303c@     &    icb(i)=min(icb(i),k)
304c@ 280    continue
305c@ 290  continue
306c@c
307c@      do 300 i=1,len
308c@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
309c@ 300  continue
310
311      do 270 i=1,len
312       icb(i)=nlm
313 270  continue
314c
315c la modification consiste a comparer plcl a ph et non a p:
316c icb est defini par :  ph(icb)<plcl<ph(icb-1)
317c@      do 290 k=minorig,nl
318      do 290 k=3,nl-1 ! modif pour que icb soit sup/egal a 2
319        do 280 i=1,len
320          if( ph(i,k).lt.plcl(i) ) icb(i)=min(icb(i),k)
321 280    continue
322 290  continue
323c
324      do 300 i=1,len
325c@        if((icb(i).ge.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
326        if((icb(i).eq.nlm).and.(iflag(i).eq.0))iflag(i)=9
327 300  continue
328
329      do 400 i=1,len
330        icb(i) = icb(i)-1 ! icb sup ou egal a 2
331 400  continue
332c
333c Compute icbmax.
334c
335      icbmax=2
336      do 310 i=1,len
337c!        icbmax=max(icbmax,icb(i))
338       if (iflag(i).lt.7) icbmax=max(icbmax,icb(i)) ! sb Jun7th02
339 310  continue
340
341      return
342      end
343
344      SUBROUTINE cv30_undilute1(len,nd,t,q,qs,gz,plcl,p,nk,icb
345     :                       ,tp,tvp,clw,icbs)
346      implicit none
347
348!----------------------------------------------------------------
349! Equivalent de TLIFT entre NK et ICB+1 inclus
350!
351! Differences with convect4:
352!               - specify plcl in input
353!       - icbs is the first level above LCL (may differ from icb)
354!       - in the iterations, used x(icbs) instead x(icb)
355!       - many minor differences in the iterations
356!               - tvp is computed in only one time
357!               - icbs: first level above Plcl (IMIN de TLIFT) in output
358!       - if icbs=icb, compute also tp(icb+1),tvp(icb+1) & clw(icb+1)
359!----------------------------------------------------------------
360
361#include "cvthermo.h"
362#include "cv30param.h"
363
364c inputs:
365      integer len, nd
366      integer nk(len), icb(len)
367      real t(len,nd), q(len,nd), qs(len,nd), gz(len,nd)
368      real p(len,nd)
369      real plcl(len) ! convect3
370
371c outputs:
372      real tp(len,nd), tvp(len,nd), clw(len,nd)
373
374c local variables:
375      integer i, k
376      integer icb1(len), icbs(len), icbsmax2 ! convect3
377      real tg, qg, alv, s, ahg, tc, denom, es, rg
378      real ah0(len), cpp(len)
379      real tnk(len), qnk(len), gznk(len), ticb(len), gzicb(len)
380      real qsicb(len) ! convect3
381      real cpinv(len) ! convect3
382
383!-------------------------------------------------------------------
384! --- Calculates the lifted parcel virtual temperature at nk,
385! --- the actual temperature, and the adiabatic
386! --- liquid water content. The procedure is to solve the equation.
387!     cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
388!-------------------------------------------------------------------
389
390      do 320 i=1,len
391        tnk(i)=t(i,nk(i))
392        qnk(i)=q(i,nk(i))
393        gznk(i)=gz(i,nk(i))
394c ori        ticb(i)=t(i,icb(i))
395c ori        gzicb(i)=gz(i,icb(i))
396 320  continue
397c
398c   ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
399c
400      do 330 i=1,len
401        ah0(i)=(cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i)
402     &         +qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15))+gznk(i)
403        cpp(i)=cpd*(1.-qnk(i))+qnk(i)*cpv
404        cpinv(i)=1./cpp(i)
405 330  continue
406c
407c   ***   Calculate lifted parcel quantities below cloud base   ***
408c
409        do i=1,len                      !convect3
410         icb1(i)=MAX(icb(i),2)          !convect3
411         icb1(i)=MIN(icb(i),nl)         !convect3
412c if icb is below LCL, start loop at ICB+1:
413c (icbs est le premier niveau au-dessus du LCL)
414         icbs(i)=icb1(i)                !convect3
415         if (plcl(i).lt.p(i,icb1(i))) then
416             icbs(i)=MIN(icbs(i)+1,nl)  !convect3
417         endif
418        enddo                           !convect3
419
420        do i=1,len                      !convect3
421         ticb(i)=t(i,icbs(i))           !convect3
422         gzicb(i)=gz(i,icbs(i))         !convect3
423         qsicb(i)=qs(i,icbs(i))         !convect3
424        enddo                           !convect3
425
426c
427c Re-compute icbsmax (icbsmax2):        !convect3
428c                                       !convect3
429      icbsmax2=2                        !convect3
430      do 310 i=1,len                    !convect3
431        icbsmax2=max(icbsmax2,icbs(i))  !convect3
432 310  continue                          !convect3
433
434c initialization outputs:
435
436      do k=1,icbsmax2     ! convect3
437       do i=1,len         ! convect3
438        tp(i,k)  = 0.0    ! convect3
439        tvp(i,k) = 0.0    ! convect3
440        clw(i,k) = 0.0    ! convect3
441       enddo              ! convect3
442      enddo               ! convect3
443
444c tp and tvp below cloud base:
445
446        do 350 k=minorig,icbsmax2-1
447          do 340 i=1,len
448           tp(i,k)=tnk(i)-(gz(i,k)-gznk(i))*cpinv(i)
449           tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+qnk(i)/eps-qnk(i)) !whole thing (convect3)
450  340     continue
451  350   continue
452c
453c    ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
454c
455        do 360 i=1,len
456         tg=ticb(i)
457c ori         qg=qs(i,icb(i))
458         qg=qsicb(i) ! convect3
459cdebug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
460         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-273.15)
461c
462c First iteration.
463c
464c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
465          s=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)         ! convect3
466     :      +alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i)) ! convect3
467          s=1./s
468c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
469          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gzicb(i) ! convect3
470          tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
471c ori          tg=max(tg,35.0)
472cdebug          tc=tg-t0
473          tc=tg-273.15
474          denom=243.5+tc
475          denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
476c ori          if(tc.ge.0.0)then
477           es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
478c ori          else
479c ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
480c ori          endif
481c ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
482          qg=eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
483c
484c Second iteration.
485c
486
487c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
488c ori          s=1./s
489c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
490          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gzicb(i) ! convect3
491          tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
492c ori          tg=max(tg,35.0)
493cdebug          tc=tg-t0
494          tc=tg-273.15
495          denom=243.5+tc
496          denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
497c ori          if(tc.ge.0.0)then
498           es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
499c ori          else
500c ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
501c ori          end if
502c ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
503          qg=eps*es/(p(i,icbs(i))-es*(1.-eps))
504
505         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-273.15)
506
507c ori c approximation here:
508c ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
509c ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
510
511c convect3: no approximation:
512         tp(i,icbs(i))=(ah0(i)-gz(i,icbs(i))-alv*qg)
513     :                /(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
514
515c ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
516c ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
517         clw(i,icbs(i))=qnk(i)-qg
518         clw(i,icbs(i))=max(0.0,clw(i,icbs(i)))
519
520         rg=qg/(1.-qnk(i))
521c ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
522c convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
523         tvp(i,icbs(i))=tp(i,icbs(i))*(1.+qg/eps-qnk(i)) !whole thing
524
525  360   continue
526c
527c ori      do 380 k=minorig,icbsmax2
528c ori       do 370 i=1,len
529c ori         tvp(i,k)=tvp(i,k)-tp(i,k)*qnk(i)
530c ori 370   continue
531c ori 380  continue
532c
533
534c -- The following is only for convect3:
535c
536c * icbs is the first level above the LCL:
537c    if plcl<p(icb), then icbs=icb+1
538c    if plcl>p(icb), then icbs=icb
539c
540c * the routine above computes tvp from minorig to icbs (included).
541c
542c * to compute buoybase (in cv3_trigger.F), both tvp(icb) and tvp(icb+1)
543c    must be known. This is the case if icbs=icb+1, but not if icbs=icb.
544c
545c * therefore, in the case icbs=icb, we compute tvp at level icb+1
546c   (tvp at other levels will be computed in cv3_undilute2.F)
547c
548
549        do i=1,len             
550         ticb(i)=t(i,icb(i)+1)   
551         gzicb(i)=gz(i,icb(i)+1)
552         qsicb(i)=qs(i,icb(i)+1)
553        enddo                   
554
555        do 460 i=1,len
556         tg=ticb(i)
557         qg=qsicb(i) ! convect3
558cdebug         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-t0)
559         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-273.15)
560c
561c First iteration.
562c
563c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
564          s=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)         ! convect3
565     :      +alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i)) ! convect3
566          s=1./s
567c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
568          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gzicb(i) ! convect3
569          tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
570c ori          tg=max(tg,35.0)
571cdebug          tc=tg-t0
572          tc=tg-273.15
573          denom=243.5+tc
574          denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
575c ori          if(tc.ge.0.0)then
576           es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
577c ori          else
578c ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
579c ori          endif
580c ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
581          qg=eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
582c
583c Second iteration.
584c
585
586c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*ticb(i)*ticb(i))
587c ori          s=1./s
588c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)+alv*qg+gzicb(i)
589          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gzicb(i) ! convect3
590          tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
591c ori          tg=max(tg,35.0)
592cdebug          tc=tg-t0
593          tc=tg-273.15
594          denom=243.5+tc
595          denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
596c ori          if(tc.ge.0.0)then
597           es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
598c ori          else
599c ori           es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
600c ori          end if
601c ori          qg=eps*es/(p(i,icb(i))-es*(1.-eps))
602          qg=eps*es/(p(i,icb(i)+1)-es*(1.-eps))
603
604         alv=lv0-clmcpv*(ticb(i)-273.15)
605
606c ori c approximation here:
607c ori         tp(i,icb(i))=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*ticb(i)
608c ori     &   -gz(i,icb(i))-alv*qg)/cpd
609
610c convect3: no approximation:
611         tp(i,icb(i)+1)=(ah0(i)-gz(i,icb(i)+1)-alv*qg)
612     :                /(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
613
614c ori         clw(i,icb(i))=qnk(i)-qg
615c ori         clw(i,icb(i))=max(0.0,clw(i,icb(i)))
616         clw(i,icb(i)+1)=qnk(i)-qg
617         clw(i,icb(i)+1)=max(0.0,clw(i,icb(i)+1))
618
619         rg=qg/(1.-qnk(i))
620c ori         tvp(i,icb(i))=tp(i,icb(i))*(1.+rg*epsi)
621c convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg)
622         tvp(i,icb(i)+1)=tp(i,icb(i)+1)*(1.+qg/eps-qnk(i)) !whole thing
623
624  460   continue
625
626      return
627      end
628
629      SUBROUTINE cv30_trigger(len,nd,icb,plcl,p,th,tv,tvp
630     o                ,pbase,buoybase,iflag,sig,w0)
631      implicit none
632
633!-------------------------------------------------------------------
634! --- TRIGGERING
635!
636!       - computes the cloud base
637!   - triggering (crude in this version)
638!       - relaxation of sig and w0 when no convection
639!
640!       Caution1: if no convection, we set iflag=4
641!              (it used to be 0 in convect3)
642!
643!       Caution2: at this stage, tvp (and thus buoy) are know up
644!             through icb only!
645! -> the buoyancy below cloud base not (yet) set to the cloud base buoyancy
646!-------------------------------------------------------------------
647
648#include "cv30param.h"
649
650c input:
651      integer len, nd
652      integer icb(len)
653      real plcl(len), p(len,nd)
654      real th(len,nd), tv(len,nd), tvp(len,nd)
655
656c output:
657      real pbase(len), buoybase(len)
658
659c input AND output:
660      integer iflag(len)
661      real sig(len,nd), w0(len,nd)
662
663c local variables:
664      integer i,k
665      real tvpbase, tvbase, tdif, ath, ath1
666
667c
668c ***   set cloud base buoyancy at (plcl+dpbase) level buoyancy
669c
670      do 100 i=1,len
671       pbase(i) = plcl(i) + dpbase
672       tvpbase = tvp(i,icb(i))*(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))
673     :                        /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
674     :         + tvp(i,icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))
675     :                          /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
676       tvbase = tv(i,icb(i))*(pbase(i)-p(i,icb(i)+1))
677     :                      /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
678     :        + tv(i,icb(i)+1)*(p(i,icb(i))-pbase(i))
679     :                        /(p(i,icb(i))-p(i,icb(i)+1))
680       buoybase(i) = tvpbase - tvbase
681100   continue
682
683c
684c   ***   make sure that column is dry adiabatic between the surface  ***
685c   ***    and cloud base, and that lifted air is positively buoyant  ***
686c   ***                         at cloud base                         ***
687c   ***       if not, return to calling program after resetting       ***
688c   ***                        sig(i) and w0(i)                       ***
689c
690
691c oct3      do 200 i=1,len
692c oct3
693c oct3       tdif = buoybase(i)
694c oct3       ath1 = th(i,1)
695c oct3       ath  = th(i,icb(i)-1) - dttrig
696c oct3
697c oct3       if (tdif.lt.dtcrit .or. ath.gt.ath1) then
698c oct3         do 60 k=1,nl
699c oct3            sig(i,k) = beta*sig(i,k) - 2.*alpha*tdif*tdif
700c oct3            sig(i,k) = AMAX1(sig(i,k),0.0)
701c oct3            w0(i,k)  = beta*w0(i,k)
702c oct3   60    continue
703c oct3         iflag(i)=4 ! pour version vectorisee
704c oct3c convect3         iflag(i)=0
705c oct3cccc         return
706c oct3       endif
707c oct3
708c oct3200   continue
709 
710c -- oct3: on reecrit la boucle 200 (pour la vectorisation)
711
712      do  60 k=1,nl
713      do 200 i=1,len
714
715       tdif = buoybase(i)
716       ath1 = th(i,1)
717       ath  = th(i,icb(i)-1) - dttrig
718
719       if (tdif.lt.dtcrit .or. ath.gt.ath1) then
720            sig(i,k) = beta*sig(i,k) - 2.*alpha*tdif*tdif
721            sig(i,k) = AMAX1(sig(i,k),0.0)
722            w0(i,k)  = beta*w0(i,k)
723        iflag(i)=4 ! pour version vectorisee
724c convect3         iflag(i)=0
725       endif
726
727200   continue
728 60   continue
729
730c fin oct3 --
731
732      return
733      end
734
735      SUBROUTINE cv30_compress( len,nloc,ncum,nd,ntra
736     :    ,iflag1,nk1,icb1,icbs1
737     :    ,plcl1,tnk1,qnk1,gznk1,pbase1,buoybase1
738     :    ,t1,q1,qs1,u1,v1,gz1,th1
739     :    ,tra1
740     :    ,h1,lv1,cpn1,p1,ph1,tv1,tp1,tvp1,clw1
741     :    ,sig1,w01
742     o    ,iflag,nk,icb,icbs
743     o    ,plcl,tnk,qnk,gznk,pbase,buoybase
744     o    ,t,q,qs,u,v,gz,th
745     o    ,tra
746     o    ,h,lv,cpn,p,ph,tv,tp,tvp,clw
747     o    ,sig,w0  )
748      implicit none
749
750#include "cv30param.h"
751      include 'iniprint.h'
752
753c inputs:
754      integer len,ncum,nd,ntra,nloc
755      integer iflag1(len),nk1(len),icb1(len),icbs1(len)
756      real plcl1(len),tnk1(len),qnk1(len),gznk1(len)
757      real pbase1(len),buoybase1(len)
758      real t1(len,nd),q1(len,nd),qs1(len,nd),u1(len,nd),v1(len,nd)
759      real gz1(len,nd),h1(len,nd),lv1(len,nd),cpn1(len,nd)
760      real p1(len,nd),ph1(len,nd+1),tv1(len,nd),tp1(len,nd)
761      real tvp1(len,nd),clw1(len,nd)
762      real th1(len,nd)
763      real sig1(len,nd), w01(len,nd)
764      real tra1(len,nd,ntra)
765
766c outputs:
767c en fait, on a nloc=len pour l'instant (cf cv_driver)
768      integer iflag(nloc),nk(nloc),icb(nloc),icbs(nloc)
769      real plcl(nloc),tnk(nloc),qnk(nloc),gznk(nloc)
770      real pbase(nloc),buoybase(nloc)
771      real t(nloc,nd),q(nloc,nd),qs(nloc,nd),u(nloc,nd),v(nloc,nd)
772      real gz(nloc,nd),h(nloc,nd),lv(nloc,nd),cpn(nloc,nd)
773      real p(nloc,nd),ph(nloc,nd+1),tv(nloc,nd),tp(nloc,nd)
774      real tvp(nloc,nd),clw(nloc,nd)
775      real th(nloc,nd)
776      real sig(nloc,nd), w0(nloc,nd)
777      real tra(nloc,nd,ntra)
778
779c local variables:
780      integer i,k,nn,j
781
782      CHARACTER (LEN=20) :: modname='cv30_compress'
783      CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
784
785
786      do 110 k=1,nl+1
787       nn=0
788      do 100 i=1,len
789      if(iflag1(i).eq.0)then
790        nn=nn+1
791        sig(nn,k)=sig1(i,k)
792        w0(nn,k)=w01(i,k)
793        t(nn,k)=t1(i,k)
794        q(nn,k)=q1(i,k)
795        qs(nn,k)=qs1(i,k)
796        u(nn,k)=u1(i,k)
797        v(nn,k)=v1(i,k)
798        gz(nn,k)=gz1(i,k)
799        h(nn,k)=h1(i,k)
800        lv(nn,k)=lv1(i,k)
801        cpn(nn,k)=cpn1(i,k)
802        p(nn,k)=p1(i,k)
803        ph(nn,k)=ph1(i,k)
804        tv(nn,k)=tv1(i,k)
805        tp(nn,k)=tp1(i,k)
806        tvp(nn,k)=tvp1(i,k)
807        clw(nn,k)=clw1(i,k)
808        th(nn,k)=th1(i,k)
809      endif
810 100    continue
811 110  continue
812
813c      do 121 j=1,ntra
814c      do 111 k=1,nd
815c       nn=0
816c      do 101 i=1,len
817c      if(iflag1(i).eq.0)then
818c       nn=nn+1
819c       tra(nn,k,j)=tra1(i,k,j)
820c      endif
821c 101  continue
822c 111  continue
823c 121  continue
824
825      if (nn.ne.ncum) then
826         write(lunout,*)'strange! nn not equal to ncum: ',nn,ncum
827         abort_message = ''
828         CALL abort_gcm (modname,abort_message,1)
829      endif
830
831      nn=0
832      do 150 i=1,len
833      if(iflag1(i).eq.0)then
834      nn=nn+1
835      pbase(nn)=pbase1(i)
836      buoybase(nn)=buoybase1(i)
837      plcl(nn)=plcl1(i)
838      tnk(nn)=tnk1(i)
839      qnk(nn)=qnk1(i)
840      gznk(nn)=gznk1(i)
841      nk(nn)=nk1(i)
842      icb(nn)=icb1(i)
843      icbs(nn)=icbs1(i)
844      iflag(nn)=iflag1(i)
845      endif
846 150  continue
847
848      return
849      end
850
851      SUBROUTINE cv30_undilute2(nloc,ncum,nd,icb,icbs,nk
852     :                       ,tnk,qnk,gznk,t,q,qs,gz
853     :                       ,p,h,tv,lv,pbase,buoybase,plcl
854     o                       ,inb,tp,tvp,clw,hp,ep,sigp,buoy)
855      implicit none
856
857C---------------------------------------------------------------------
858C Purpose:
859C     FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
860C     &
861C     COMPUTE THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE
862C     FRACTION OF PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
863C     &
864C     FIND THE LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
865C
866C Main differences convect3/convect4:
867C       - icbs (input) is the first level above LCL (may differ from icb)
868C       - many minor differences in the iterations
869C       - condensed water not removed from tvp in convect3
870C   - vertical profile of buoyancy computed here (use of buoybase)
871C   - the determination of inb is different
872C   - no inb1, only inb in output
873C---------------------------------------------------------------------
874
875#include "cvthermo.h"
876#include "cv30param.h"
877#include "conema3.h"
878
879c inputs:
880      integer ncum, nd, nloc
881      integer icb(nloc), icbs(nloc), nk(nloc)
882      real t(nloc,nd), q(nloc,nd), qs(nloc,nd), gz(nloc,nd)
883      real p(nloc,nd)
884      real tnk(nloc), qnk(nloc), gznk(nloc)
885      real lv(nloc,nd), tv(nloc,nd), h(nloc,nd)
886      real pbase(nloc), buoybase(nloc), plcl(nloc)
887
888c outputs:
889      integer inb(nloc)
890      real tp(nloc,nd), tvp(nloc,nd), clw(nloc,nd)
891      real ep(nloc,nd), sigp(nloc,nd), hp(nloc,nd)
892      real buoy(nloc,nd)
893
894c local variables:
895      integer i, k
896      real tg,qg,ahg,alv,s,tc,es,denom,rg,tca,elacrit
897      real by, defrac, pden
898      real ah0(nloc), cape(nloc), capem(nloc), byp(nloc)
899      logical lcape(nloc)
900
901!=====================================================================
902! --- SOME INITIALIZATIONS
903!=====================================================================
904
905      do 170 k=1,nl
906      do 160 i=1,ncum
907       ep(i,k)=0.0
908       sigp(i,k)=spfac
909 160  continue
910 170  continue
911
912!=====================================================================
913! --- FIND THE REST OF THE LIFTED PARCEL TEMPERATURES
914!=====================================================================
915c
916c ---       The procedure is to solve the equation.
917c              cp*tp+L*qp+phi=cp*tnk+L*qnk+gznk.
918c
919c   ***  Calculate certain parcel quantities, including static energy   ***
920c
921c
922      do 240 i=1,ncum
923         ah0(i)=(cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i))*tnk(i)
924cdebug     &         +qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-t0))+gznk(i)
925     &         +qnk(i)*(lv0-clmcpv*(tnk(i)-273.15))+gznk(i)
926 240  continue
927c
928c
929c    ***  Find lifted parcel quantities above cloud base    ***
930c
931c
932        do 300 k=minorig+1,nl
933          do 290 i=1,ncum
934c ori       if(k.ge.(icb(i)+1))then
935            if(k.ge.(icbs(i)+1))then ! convect3
936              tg=t(i,k)
937              qg=qs(i,k)
938cdebug        alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
939              alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
940c
941c First iteration.
942c
943c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
944           s=cpd*(1.-qnk(i))+cl*qnk(i)      ! convect3
945     :      +alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k)) ! convect3
946               s=1./s
947c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
948           ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gz(i,k) ! convect3
949               tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
950c ori          tg=max(tg,35.0)
951cdebug         tc=tg-t0
952               tc=tg-273.15
953               denom=243.5+tc
954           denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
955c ori          if(tc.ge.0.0)then
956                        es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
957c ori          else
958c ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
959c ori          endif
960                        qg=eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
961c
962c Second iteration.
963c
964c ori          s=cpd+alv*alv*qg/(rrv*t(i,k)*t(i,k))
965c ori          s=1./s
966c ori          ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)+alv*qg+gz(i,k)
967           ahg=cpd*tg+(cl-cpd)*qnk(i)*tg+alv*qg+gz(i,k) ! convect3
968               tg=tg+s*(ah0(i)-ahg)
969c ori          tg=max(tg,35.0)
970cdebug         tc=tg-t0
971               tc=tg-273.15
972               denom=243.5+tc
973           denom=MAX(denom,1.0) ! convect3
974c ori          if(tc.ge.0.0)then
975                        es=6.112*exp(17.67*tc/denom)
976c ori          else
977c ori                   es=exp(23.33086-6111.72784/tg+0.15215*log(tg))
978c ori          endif
979                        qg=eps*es/(p(i,k)-es*(1.-eps))
980c
981cdebug         alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-t0)
982               alv=lv0-clmcpv*(t(i,k)-273.15)
983c      print*,'cpd dans convect2 ',cpd
984c      print*,'tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd'
985c      print*,tp(i,k),ah0(i),cl,cpd,qnk(i),t(i,k),gz(i,k),alv,qg,cpd
986
987c ori c approximation here:
988c ori        tp(i,k)=(ah0(i)-(cl-cpd)*qnk(i)*t(i,k)-gz(i,k)-alv*qg)/cpd
989
990c convect3: no approximation:
991           tp(i,k)=(ah0(i)-gz(i,k)-alv*qg)/(cpd+(cl-cpd)*qnk(i))
992
993               clw(i,k)=qnk(i)-qg
994               clw(i,k)=max(0.0,clw(i,k))
995               rg=qg/(1.-qnk(i))
996c ori               tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+rg*epsi)
997c convect3: (qg utilise au lieu du vrai mixing ratio rg):
998               tvp(i,k)=tp(i,k)*(1.+qg/eps-qnk(i)) ! whole thing
999            endif
1000  290     continue
1001  300   continue
1002c
1003!=====================================================================
1004! --- SET THE PRECIPITATION EFFICIENCIES AND THE FRACTION OF
1005! --- PRECIPITATION FALLING OUTSIDE OF CLOUD
1006! --- THESE MAY BE FUNCTIONS OF TP(I), P(I) AND CLW(I)
1007!=====================================================================
1008c
1009c ori      do 320 k=minorig+1,nl
1010      do 320 k=1,nl ! convect3
1011        do 310 i=1,ncum
1012           pden=ptcrit-pbcrit
1013           ep(i,k)=(plcl(i)-p(i,k)-pbcrit)/pden*epmax
1014           ep(i,k)=amax1(ep(i,k),0.0)
1015           ep(i,k)=amin1(ep(i,k),epmax)
1016           sigp(i,k)=spfac
1017c ori          if(k.ge.(nk(i)+1))then
1018c ori            tca=tp(i,k)-t0
1019c ori            if(tca.ge.0.0)then
1020c ori              elacrit=elcrit
1021c ori            else
1022c ori              elacrit=elcrit*(1.0-tca/tlcrit)
1023c ori            endif
1024c ori            elacrit=max(elacrit,0.0)
1025c ori            ep(i,k)=1.0-elacrit/max(clw(i,k),1.0e-8)
1026c ori            ep(i,k)=max(ep(i,k),0.0 )
1027c ori            ep(i,k)=min(ep(i,k),1.0 )
1028c ori            sigp(i,k)=sigs
1029c ori          endif
1030 310    continue
1031 320  continue
1032c
1033!=====================================================================
1034! --- CALCULATE VIRTUAL TEMPERATURE AND LIFTED PARCEL
1035! --- VIRTUAL TEMPERATURE
1036!=====================================================================
1037c
1038c dans convect3, tvp est calcule en une seule fois, et sans retirer
1039c l'eau condensee (~> reversible CAPE)
1040c
1041c ori      do 340 k=minorig+1,nl
1042c ori        do 330 i=1,ncum
1043c ori        if(k.ge.(icb(i)+1))then
1044c ori          tvp(i,k)=tvp(i,k)*(1.0-qnk(i)+ep(i,k)*clw(i,k))
1045c oric         print*,'i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)'
1046c oric         print*, i,k,tvp(i,k),qnk(i),ep(i,k),clw(i,k)
1047c ori        endif
1048c ori 330    continue
1049c ori 340  continue
1050
1051c ori      do 350 i=1,ncum
1052c ori       tvp(i,nlp)=tvp(i,nl)-(gz(i,nlp)-gz(i,nl))/cpd
1053c ori 350  continue
1054
1055      do 350 i=1,ncum       ! convect3
1056       tp(i,nlp)=tp(i,nl)   ! convect3
1057 350  continue              ! convect3
1058c
1059c=====================================================================
1060c  --- EFFECTIVE VERTICAL PROFILE OF BUOYANCY (convect3 only):
1061c=====================================================================
1062
1063c-- this is for convect3 only:
1064
1065c first estimate of buoyancy:
1066
1067      do 500 i=1,ncum
1068       do 501 k=1,nl
1069        buoy(i,k)=tvp(i,k)-tv(i,k)
1070 501   continue
1071 500  continue
1072
1073c set buoyancy=buoybase for all levels below base
1074c for safety, set buoy(icb)=buoybase
1075
1076      do 505 i=1,ncum
1077       do 506 k=1,nl
1078        if((k.ge.icb(i)).and.(k.le.nl).and.(p(i,k).ge.pbase(i)))then
1079         buoy(i,k)=buoybase(i)
1080        endif
1081 506   continue
1082cIM cf. CRio/JYG 270807   buoy(icb(i),k)=buoybase(i)
1083       buoy(i,icb(i))=buoybase(i)
1084 505  continue
1085
1086c-- end convect3
1087
1088c=====================================================================
1089c  --- FIND THE FIRST MODEL LEVEL (INB) ABOVE THE PARCEL'S
1090c  --- LEVEL OF NEUTRAL BUOYANCY
1091c=====================================================================
1092c
1093c-- this is for convect3 only:
1094
1095      do 510 i=1,ncum
1096       inb(i)=nl-1
1097 510  continue
1098
1099      do 530 i=1,ncum
1100       do 535 k=1,nl-1
1101        if ((k.ge.icb(i)).and.(buoy(i,k).lt.dtovsh)) then
1102         inb(i)=MIN(inb(i),k)
1103        endif
1104 535   continue
1105 530  continue
1106
1107c-- end convect3
1108
1109c ori      do 510 i=1,ncum
1110c ori        cape(i)=0.0
1111c ori        capem(i)=0.0
1112c ori        inb(i)=icb(i)+1
1113c ori        inb1(i)=inb(i)
1114c ori 510  continue
1115c
1116c Originial Code
1117c
1118c     do 530 k=minorig+1,nl-1
1119c       do 520 i=1,ncum
1120c         if(k.ge.(icb(i)+1))then
1121c           by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1122c           byp=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1123c           cape(i)=cape(i)+by
1124c           if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1125c           if(cape(i).gt.0.0)then
1126c             inb(i)=k+1
1127c             capem(i)=cape(i)
1128c           endif
1129c         endif
1130c520    continue
1131c530  continue
1132c     do 540 i=1,ncum
1133c         byp=(tvp(i,nl)-tv(i,nl))*dph(i,nl)/p(i,nl)
1134c         cape(i)=capem(i)+byp
1135c         defrac=capem(i)-cape(i)
1136c         defrac=max(defrac,0.001)
1137c         frac(i)=-cape(i)/defrac
1138c         frac(i)=min(frac(i),1.0)
1139c         frac(i)=max(frac(i),0.0)
1140c540   continue
1141c
1142c K Emanuel fix
1143c
1144c     call zilch(byp,ncum)
1145c     do 530 k=minorig+1,nl-1
1146c       do 520 i=1,ncum
1147c         if(k.ge.(icb(i)+1))then
1148c           by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1149c           cape(i)=cape(i)+by
1150c           if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1151c           if(cape(i).gt.0.0)then
1152c             inb(i)=k+1
1153c             capem(i)=cape(i)
1154c             byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1155c           endif
1156c         endif
1157c520    continue
1158c530  continue
1159c     do 540 i=1,ncum
1160c         inb(i)=max(inb(i),inb1(i))
1161c         cape(i)=capem(i)+byp(i)
1162c         defrac=capem(i)-cape(i)
1163c         defrac=max(defrac,0.001)
1164c         frac(i)=-cape(i)/defrac
1165c         frac(i)=min(frac(i),1.0)
1166c         frac(i)=max(frac(i),0.0)
1167c540   continue
1168c
1169c J Teixeira fix
1170c
1171c ori      call zilch(byp,ncum)
1172c ori      do 515 i=1,ncum
1173c ori        lcape(i)=.true.
1174c ori 515  continue
1175c ori      do 530 k=minorig+1,nl-1
1176c ori        do 520 i=1,ncum
1177c ori          if(cape(i).lt.0.0)lcape(i)=.false.
1178c ori          if((k.ge.(icb(i)+1)).and.lcape(i))then
1179c ori            by=(tvp(i,k)-tv(i,k))*dph(i,k)/p(i,k)
1180c ori            byp(i)=(tvp(i,k+1)-tv(i,k+1))*dph(i,k+1)/p(i,k+1)
1181c ori            cape(i)=cape(i)+by
1182c ori            if(by.ge.0.0)inb1(i)=k+1
1183c ori            if(cape(i).gt.0.0)then
1184c ori              inb(i)=k+1
1185c ori              capem(i)=cape(i)
1186c ori            endif
1187c ori          endif
1188c ori 520    continue
1189c ori 530  continue
1190c ori      do 540 i=1,ncum
1191c ori          cape(i)=capem(i)+byp(i)
1192c ori          defrac=capem(i)-cape(i)
1193c ori          defrac=max(defrac,0.001)
1194c ori          frac(i)=-cape(i)/defrac
1195c ori          frac(i)=min(frac(i),1.0)
1196c ori          frac(i)=max(frac(i),0.0)
1197c ori 540  continue
1198c
1199c=====================================================================
1200c ---   CALCULATE LIQUID WATER STATIC ENERGY OF LIFTED PARCEL
1201c=====================================================================
1202c
1203cym      do i=1,ncum*nlp
1204cym       hp(i,1)=h(i,1)
1205cym      enddo
1206
1207      do k=1,nlp
1208        do i=1,ncum
1209          hp(i,k)=h(i,k)
1210        enddo
1211      enddo
1212
1213      do 600 k=minorig+1,nl
1214        do 590 i=1,ncum
1215        if((k.ge.icb(i)).and.(k.le.inb(i)))then
1216          hp(i,k)=h(i,nk(i))+(lv(i,k)+(cpd-cpv)*t(i,k))*ep(i,k)*clw(i,k)
1217        endif
1218 590    continue
1219 600  continue
1220
1221        return
1222        end
1223
1224      SUBROUTINE cv30_closure(nloc,ncum,nd,icb,inb
1225     :                      ,pbase,p,ph,tv,buoy
1226     o                      ,sig,w0,cape,m)
1227      implicit none
1228
1229!===================================================================
1230! ---  CLOSURE OF CONVECT3
1231!
1232! vectorization: S. Bony
1233!===================================================================
1234
1235#include "cvthermo.h"
1236#include "cv30param.h"
1237
1238c input:
1239      integer ncum, nd, nloc
1240      integer icb(nloc), inb(nloc)
1241      real pbase(nloc)
1242      real p(nloc,nd), ph(nloc,nd+1)
1243      real tv(nloc,nd), buoy(nloc,nd)
1244
1245c input/output:
1246      real sig(nloc,nd), w0(nloc,nd)
1247
1248c output:
1249      real cape(nloc)
1250      real m(nloc,nd)
1251
1252c local variables:
1253      integer i, j, k, icbmax
1254      real deltap, fac, w, amu
1255      real dtmin(nloc,nd), sigold(nloc,nd)
1256
1257
1258c -------------------------------------------------------
1259c -- Initialization
1260c -------------------------------------------------------
1261
1262      do k=1,nl
1263       do i=1,ncum
1264        m(i,k)=0.0
1265       enddo
1266      enddo
1267
1268c -------------------------------------------------------
1269c -- Reset sig(i) and w0(i) for i>inb and i<icb   
1270c -------------------------------------------------------
1271     
1272c update sig and w0 above LNB:
1273
1274      do 100 k=1,nl-1
1275       do 110 i=1,ncum
1276        if ((inb(i).lt.(nl-1)).and.(k.ge.(inb(i)+1)))then
1277         sig(i,k)=beta*sig(i,k)
1278     :            +2.*alpha*buoy(i,inb(i))*ABS(buoy(i,inb(i)))
1279         sig(i,k)=AMAX1(sig(i,k),0.0)
1280         w0(i,k)=beta*w0(i,k)
1281        endif
1282 110   continue
1283 100  continue
1284
1285c compute icbmax:
1286
1287      icbmax=2
1288      do 200 i=1,ncum
1289        icbmax=MAX(icbmax,icb(i))
1290 200  continue
1291
1292c update sig and w0 below cloud base:
1293
1294      do 300 k=1,icbmax
1295       do 310 i=1,ncum
1296        if (k.le.icb(i))then
1297         sig(i,k)=beta*sig(i,k)-2.*alpha*buoy(i,icb(i))*buoy(i,icb(i))
1298         sig(i,k)=amax1(sig(i,k),0.0)
1299         w0(i,k)=beta*w0(i,k)
1300        endif
1301310    continue
1302300    continue
1303
1304c!      if(inb.lt.(nl-1))then
1305c!         do 85 i=inb+1,nl-1
1306c!            sig(i)=beta*sig(i)+2.*alpha*buoy(inb)*
1307c!     1              abs(buoy(inb))
1308c!            sig(i)=amax1(sig(i),0.0)
1309c!            w0(i)=beta*w0(i)
1310c!   85    continue
1311c!      end if
1312
1313c!      do 87 i=1,icb
1314c!         sig(i)=beta*sig(i)-2.*alpha*buoy(icb)*buoy(icb)
1315c!         sig(i)=amax1(sig(i),0.0)
1316c!         w0(i)=beta*w0(i)
1317c!   87 continue
1318
1319c -------------------------------------------------------------
1320c -- Reset fractional areas of updrafts and w0 at initial time
1321c -- and after 10 time steps of no convection
1322c -------------------------------------------------------------
1323     
1324      do 400 k=1,nl-1
1325       do 410 i=1,ncum
1326        if (sig(i,nd).lt.1.5.or.sig(i,nd).gt.12.0)then
1327         sig(i,k)=0.0
1328         w0(i,k)=0.0
1329        endif
1330 410   continue
1331 400  continue
1332
1333c -------------------------------------------------------------
1334c -- Calculate convective available potential energy (cape), 
1335c -- vertical velocity (w), fractional area covered by   
1336c -- undilute updraft (sig), and updraft mass flux (m) 
1337c -------------------------------------------------------------
1338
1339      do 500 i=1,ncum
1340       cape(i)=0.0
1341 500  continue
1342
1343c compute dtmin (minimum buoyancy between ICB and given level k):
1344
1345      do i=1,ncum
1346       do k=1,nl
1347         dtmin(i,k)=100.0
1348       enddo
1349      enddo
1350
1351      do 550 i=1,ncum
1352       do 560 k=1,nl
1353         do 570 j=minorig,nl
1354          if ( (k.ge.(icb(i)+1)).and.(k.le.inb(i)).and.
1355     :         (j.ge.icb(i)).and.(j.le.(k-1)) )then
1356           dtmin(i,k)=AMIN1(dtmin(i,k),buoy(i,j))
1357          endif
1358 570     continue
1359 560   continue
1360 550  continue
1361
1362c the interval on which cape is computed starts at pbase :
1363
1364      do 600 k=1,nl
1365       do 610 i=1,ncum
1366
1367        if ((k.ge.(icb(i)+1)).and.(k.le.inb(i))) then
1368
1369         deltap = MIN(pbase(i),ph(i,k-1))-MIN(pbase(i),ph(i,k))
1370         cape(i)=cape(i)+rrd*buoy(i,k-1)*deltap/p(i,k-1)
1371         cape(i)=AMAX1(0.0,cape(i))
1372         sigold(i,k)=sig(i,k)
1373
1374c         dtmin(i,k)=100.0
1375c         do 97 j=icb(i),k-1 ! mauvaise vectorisation
1376c          dtmin(i,k)=AMIN1(dtmin(i,k),buoy(i,j))
1377c  97     continue
1378
1379         sig(i,k)=beta*sig(i,k)+alpha*dtmin(i,k)*ABS(dtmin(i,k))
1380         sig(i,k)=amax1(sig(i,k),0.0)
1381         sig(i,k)=amin1(sig(i,k),0.01)
1382         fac=AMIN1(((dtcrit-dtmin(i,k))/dtcrit),1.0)
1383         w=(1.-beta)*fac*SQRT(cape(i))+beta*w0(i,k)
1384         amu=0.5*(sig(i,k)+sigold(i,k))*w
1385         m(i,k)=amu*0.007*p(i,k)*(ph(i,k)-ph(i,k+1))/tv(i,k)
1386         w0(i,k)=w
1387        endif
1388
1389 610   continue
1390 600  continue
1391
1392      do 700 i=1,ncum
1393       w0(i,icb(i))=0.5*w0(i,icb(i)+1)
1394       m(i,icb(i))=0.5*m(i,icb(i)+1)
1395     :             *(ph(i,icb(i))-ph(i,icb(i)+1))
1396     :             /(ph(i,icb(i)+1)-ph(i,icb(i)+2))
1397       sig(i,icb(i))=sig(i,icb(i)+1)
1398       sig(i,icb(i)-1)=sig(i,icb(i))
1399 700  continue
1400
1401
1402c!      cape=0.0
1403c!      do 98 i=icb+1,inb
1404c!         deltap = min(pbase,ph(i-1))-min(pbase,ph(i))
1405c!         cape=cape+rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1406c!         dcape=rrd*buoy(i-1)*deltap/p(i-1)
1407c!         dlnp=deltap/p(i-1)
1408c!         cape=amax1(0.0,cape)
1409c!         sigold=sig(i)
1410
1411c!         dtmin=100.0
1412c!         do 97 j=icb,i-1
1413c!            dtmin=amin1(dtmin,buoy(j))
1414c!   97    continue
1415
1416c!         sig(i)=beta*sig(i)+alpha*dtmin*abs(dtmin)
1417c!         sig(i)=amax1(sig(i),0.0)
1418c!         sig(i)=amin1(sig(i),0.01)
1419c!         fac=amin1(((dtcrit-dtmin)/dtcrit),1.0)
1420c!         w=(1.-beta)*fac*sqrt(cape)+beta*w0(i)
1421c!         amu=0.5*(sig(i)+sigold)*w
1422c!         m(i)=amu*0.007*p(i)*(ph(i)-ph(i+1))/tv(i)
1423c!         w0(i)=w
1424c!   98 continue
1425c!      w0(icb)=0.5*w0(icb+1)
1426c!      m(icb)=0.5*m(icb+1)*(ph(icb)-ph(icb+1))/(ph(icb+1)-ph(icb+2))
1427c!      sig(icb)=sig(icb+1)
1428c!      sig(icb-1)=sig(icb)
1429
1430       return
1431       end
1432
1433      SUBROUTINE cv30_mixing(nloc,ncum,nd,na,ntra,icb,nk,inb
1434     :                    ,ph,t,rr,rs,u,v,tra,h,lv,qnk
1435     :                    ,hp,tv,tvp,ep,clw,m,sig
1436     :   ,ment,qent,uent,vent,sij,elij,ments,qents,traent)
1437      implicit none
1438
1439!---------------------------------------------------------------------
1440! a faire:
1441!       - changer rr(il,1) -> qnk(il)
1442!   - vectorisation de la partie normalisation des flux (do 789...)
1443!---------------------------------------------------------------------
1444
1445#include "cvthermo.h"
1446#include "cv30param.h"
1447
1448c inputs:
1449      integer ncum, nd, na, ntra, nloc
1450      integer icb(nloc), inb(nloc), nk(nloc)
1451      real sig(nloc,nd)
1452      real qnk(nloc)
1453      real ph(nloc,nd+1)
1454      real t(nloc,nd), rr(nloc,nd), rs(nloc,nd)
1455      real u(nloc,nd), v(nloc,nd)
1456      real tra(nloc,nd,ntra) ! input of convect3
1457      real lv(nloc,na), h(nloc,na), hp(nloc,na)
1458      real tv(nloc,na), tvp(nloc,na), ep(nloc,na), clw(nloc,na)
1459      real m(nloc,na)        ! input of convect3
1460
1461c outputs:
1462      real ment(nloc,na,na), qent(nloc,na,na)
1463      real uent(nloc,na,na), vent(nloc,na,na)
1464      real sij(nloc,na,na), elij(nloc,na,na)
1465      real traent(nloc,nd,nd,ntra)
1466      real ments(nloc,nd,nd), qents(nloc,nd,nd)
1467      real sigij(nloc,nd,nd)
1468
1469c local variables:
1470      integer i, j, k, il, im, jm
1471      integer num1, num2
1472      integer nent(nloc,na)
1473      real rti, bf2, anum, denom, dei, altem, cwat, stemp, qp
1474      real alt, smid, sjmin, sjmax, delp, delm
1475      real asij(nloc), smax(nloc), scrit(nloc)
1476      real asum(nloc,nd),bsum(nloc,nd),csum(nloc,nd)
1477      real wgh
1478      real zm(nloc,na)
1479      logical lwork(nloc)
1480
1481c=====================================================================
1482c --- INITIALIZE VARIOUS ARRAYS USED IN THE COMPUTATIONS
1483c=====================================================================
1484
1485c ori        do 360 i=1,ncum*nlp
1486        do 361 j=1,nl
1487        do 360 i=1,ncum
1488          nent(i,j)=0
1489c in convect3, m is computed in cv3_closure
1490c ori          m(i,1)=0.0
1491 360    continue
1492 361    continue
1493
1494c ori      do 400 k=1,nlp
1495c ori       do 390 j=1,nlp
1496      do 400 j=1,nl
1497       do 390 k=1,nl
1498          do 385 i=1,ncum
1499            qent(i,k,j)=rr(i,j)
1500            uent(i,k,j)=u(i,j)
1501            vent(i,k,j)=v(i,j)
1502            elij(i,k,j)=0.0
1503cym            ment(i,k,j)=0.0
1504cym            sij(i,k,j)=0.0
1505 385      continue
1506 390    continue
1507 400  continue
1508
1509cym
1510      ment(1:ncum,1:nd,1:nd)=0.0
1511      sij(1:ncum,1:nd,1:nd)=0.0
1512     
1513c      do k=1,ntra
1514c       do j=1,nd  ! instead nlp
1515c        do i=1,nd ! instead nlp
1516c         do il=1,ncum
1517c            traent(il,i,j,k)=tra(il,j,k)
1518c         enddo
1519c        enddo
1520c       enddo
1521c      enddo
1522      zm(:,:)=0.
1523
1524c=====================================================================
1525c --- CALCULATE ENTRAINED AIR MASS FLUX (ment), TOTAL WATER MIXING
1526c --- RATIO (QENT), TOTAL CONDENSED WATER (elij), AND MIXING
1527c --- FRACTION (sij)
1528c=====================================================================
1529
1530      do 750 i=minorig+1, nl
1531
1532       do 710 j=minorig,nl
1533        do 700 il=1,ncum
1534         if( (i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)).and.
1535     :      (j.ge.(icb(il)-1)).and.(j.le.inb(il)))then
1536
1537          rti=rr(il,1)-ep(il,i)*clw(il,i)
1538          bf2=1.+lv(il,j)*lv(il,j)*rs(il,j)/(rrv*t(il,j)*t(il,j)*cpd)
1539          anum=h(il,j)-hp(il,i)+(cpv-cpd)*t(il,j)*(rti-rr(il,j))
1540          denom=h(il,i)-hp(il,i)+(cpd-cpv)*(rr(il,i)-rti)*t(il,j)
1541          dei=denom
1542          if(abs(dei).lt.0.01)dei=0.01
1543          sij(il,i,j)=anum/dei
1544          sij(il,i,i)=1.0
1545          altem=sij(il,i,j)*rr(il,i)+(1.-sij(il,i,j))*rti-rs(il,j)
1546          altem=altem/bf2
1547          cwat=clw(il,j)*(1.-ep(il,j))
1548          stemp=sij(il,i,j)
1549          if((stemp.lt.0.0.or.stemp.gt.1.0.or.altem.gt.cwat)
1550     :                 .and.j.gt.i)then
1551           anum=anum-lv(il,j)*(rti-rs(il,j)-cwat*bf2)
1552           denom=denom+lv(il,j)*(rr(il,i)-rti)
1553           if(abs(denom).lt.0.01)denom=0.01
1554           sij(il,i,j)=anum/denom
1555           altem=sij(il,i,j)*rr(il,i)+(1.-sij(il,i,j))*rti-rs(il,j)
1556           altem=altem-(bf2-1.)*cwat
1557          end if
1558         if(sij(il,i,j).gt.0.0.and.sij(il,i,j).lt.0.95)then
1559          qent(il,i,j)=sij(il,i,j)*rr(il,i)+(1.-sij(il,i,j))*rti
1560          uent(il,i,j)=sij(il,i,j)*u(il,i)+(1.-sij(il,i,j))*u(il,nk(il))
1561          vent(il,i,j)=sij(il,i,j)*v(il,i)+(1.-sij(il,i,j))*v(il,nk(il))
1562c!!!      do k=1,ntra
1563c!!!      traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
1564c!!!     :      +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
1565c!!!      end do
1566          elij(il,i,j)=altem
1567          elij(il,i,j)=amax1(0.0,elij(il,i,j))
1568          ment(il,i,j)=m(il,i)/(1.-sij(il,i,j))
1569          nent(il,i)=nent(il,i)+1
1570         end if
1571         sij(il,i,j)=amax1(0.0,sij(il,i,j))
1572         sij(il,i,j)=amin1(1.0,sij(il,i,j))
1573         endif ! new
1574 700   continue
1575 710  continue
1576
1577c       do k=1,ntra
1578c        do j=minorig,nl
1579c         do il=1,ncum
1580c          if( (i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)).and.
1581c     :       (j.ge.(icb(il)-1)).and.(j.le.inb(il)))then
1582c            traent(il,i,j,k)=sij(il,i,j)*tra(il,i,k)
1583c     :            +(1.-sij(il,i,j))*tra(il,nk(il),k)
1584c          endif
1585c         enddo
1586c        enddo
1587c       enddo
1588
1589c
1590c   ***   if no air can entrain at level i assume that updraft detrains  ***
1591c   ***   at that level and calculate detrained air flux and properties  ***
1592c
1593
1594c@      do 170 i=icb(il),inb(il)
1595
1596      do 740 il=1,ncum
1597      if ((i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)).and.(nent(il,i).eq.0)) then
1598c@      if(nent(il,i).eq.0)then
1599      ment(il,i,i)=m(il,i)
1600      qent(il,i,i)=rr(il,nk(il))-ep(il,i)*clw(il,i)
1601      uent(il,i,i)=u(il,nk(il))
1602      vent(il,i,i)=v(il,nk(il))
1603      elij(il,i,i)=clw(il,i)
1604cMAF      sij(il,i,i)=1.0
1605      sij(il,i,i)=0.0
1606      end if
1607 740  continue
1608 750  continue
1609 
1610c      do j=1,ntra
1611c       do i=minorig+1,nl
1612c        do il=1,ncum
1613c         if (i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. nent(il,i).eq.0) then
1614c          traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
1615c         endif
1616c        enddo
1617c       enddo
1618c      enddo
1619
1620      do 100 j=minorig,nl
1621      do 101 i=minorig,nl
1622      do 102 il=1,ncum
1623      if ((j.ge.(icb(il)-1)).and.(j.le.inb(il))
1624     :    .and.(i.ge.icb(il)).and.(i.le.inb(il)))then
1625       sigij(il,i,j)=sij(il,i,j)
1626      endif
1627 102  continue
1628 101  continue
1629 100  continue
1630c@      enddo
1631
1632c@170   continue
1633
1634c=====================================================================
1635c   ---  NORMALIZE ENTRAINED AIR MASS FLUXES
1636c   ---  TO REPRESENT EQUAL PROBABILITIES OF MIXING
1637c=====================================================================
1638
1639cym      call zilch(asum,ncum*nd)
1640cym      call zilch(bsum,ncum*nd)
1641cym      call zilch(csum,ncum*nd)
1642      call zilch(asum,nloc*nd)
1643      call zilch(csum,nloc*nd)
1644      call zilch(csum,nloc*nd)
1645
1646      do il=1,ncum
1647       lwork(il) = .FALSE.
1648      enddo
1649
1650      DO 789 i=minorig+1,nl
1651
1652      num1=0
1653      do il=1,ncum
1654       if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) ) num1=num1+1
1655      enddo
1656      if (num1.le.0) goto 789
1657
1658
1659      do 781 il=1,ncum
1660       if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) ) then
1661        lwork(il)=(nent(il,i).ne.0)
1662        qp=rr(il,1)-ep(il,i)*clw(il,i)
1663        anum=h(il,i)-hp(il,i)-lv(il,i)*(qp-rs(il,i))
1664     :           +(cpv-cpd)*t(il,i)*(qp-rr(il,i))
1665        denom=h(il,i)-hp(il,i)+lv(il,i)*(rr(il,i)-qp)
1666     :           +(cpd-cpv)*t(il,i)*(rr(il,i)-qp)
1667        if(abs(denom).lt.0.01)denom=0.01
1668        scrit(il)=anum/denom
1669        alt=qp-rs(il,i)+scrit(il)*(rr(il,i)-qp)
1670        if(scrit(il).le.0.0.or.alt.le.0.0)scrit(il)=1.0
1671        smax(il)=0.0
1672        asij(il)=0.0
1673       endif
1674781   continue
1675
1676      do 175 j=nl,minorig,-1
1677
1678      num2=0
1679      do il=1,ncum
1680       if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and.
1681     :      j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il)
1682     :      .and. lwork(il) ) num2=num2+1
1683      enddo
1684      if (num2.le.0) goto 175
1685
1686      do 782 il=1,ncum
1687      if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and.
1688     :      j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il)
1689     :      .and. lwork(il) ) then
1690
1691       if(sij(il,i,j).gt.1.0e-16.and.sij(il,i,j).lt.0.95)then
1692        wgh=1.0
1693        if(j.gt.i)then
1694         sjmax=amax1(sij(il,i,j+1),smax(il))
1695         sjmax=amin1(sjmax,scrit(il))
1696         smax(il)=amax1(sij(il,i,j),smax(il))
1697         sjmin=amax1(sij(il,i,j-1),smax(il))
1698         sjmin=amin1(sjmin,scrit(il))
1699         if(sij(il,i,j).lt.(smax(il)-1.0e-16))wgh=0.0
1700         smid=amin1(sij(il,i,j),scrit(il))
1701        else
1702         sjmax=amax1(sij(il,i,j+1),scrit(il))
1703         smid=amax1(sij(il,i,j),scrit(il))
1704         sjmin=0.0
1705         if(j.gt.1)sjmin=sij(il,i,j-1)
1706         sjmin=amax1(sjmin,scrit(il))
1707        endif
1708        delp=abs(sjmax-smid)
1709        delm=abs(sjmin-smid)
1710        asij(il)=asij(il)+wgh*(delp+delm)
1711        ment(il,i,j)=ment(il,i,j)*(delp+delm)*wgh
1712       endif
1713      endif
1714782   continue
1715
1716175   continue
1717
1718      do il=1,ncum
1719       if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.lwork(il)) then
1720        asij(il)=amax1(1.0e-16,asij(il))
1721        asij(il)=1.0/asij(il)
1722        asum(il,i)=0.0
1723        bsum(il,i)=0.0
1724        csum(il,i)=0.0
1725       endif
1726      enddo
1727
1728      do 180 j=minorig,nl
1729       do il=1,ncum
1730        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1731     :   .and. j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il) ) then
1732         ment(il,i,j)=ment(il,i,j)*asij(il)
1733        endif
1734       enddo
1735180   continue
1736
1737      do 190 j=minorig,nl
1738       do il=1,ncum
1739        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1740     :   .and. j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il) ) then
1741         asum(il,i)=asum(il,i)+ment(il,i,j)
1742         ment(il,i,j)=ment(il,i,j)*sig(il,j)
1743         bsum(il,i)=bsum(il,i)+ment(il,i,j)
1744        endif
1745       enddo
1746190   continue
1747
1748      do il=1,ncum
1749       if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.lwork(il)) then
1750        bsum(il,i)=amax1(bsum(il,i),1.0e-16)
1751        bsum(il,i)=1.0/bsum(il,i)
1752       endif
1753      enddo
1754
1755      do 195 j=minorig,nl
1756       do il=1,ncum
1757        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1758     :   .and. j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il) ) then
1759         ment(il,i,j)=ment(il,i,j)*asum(il,i)*bsum(il,i)
1760        endif
1761       enddo
1762195   continue
1763
1764      do 197 j=minorig,nl
1765       do il=1,ncum
1766        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1767     :   .and. j.ge.(icb(il)-1) .and. j.le.inb(il) ) then
1768         csum(il,i)=csum(il,i)+ment(il,i,j)
1769        endif
1770       enddo
1771197   continue
1772
1773      do il=1,ncum
1774       if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1775     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
1776        nent(il,i)=0
1777        ment(il,i,i)=m(il,i)
1778        qent(il,i,i)=rr(il,1)-ep(il,i)*clw(il,i)
1779        uent(il,i,i)=u(il,nk(il))
1780        vent(il,i,i)=v(il,nk(il))
1781        elij(il,i,i)=clw(il,i)
1782cMAF        sij(il,i,i)=1.0
1783        sij(il,i,i)=0.0
1784       endif
1785      enddo ! il
1786
1787c      do j=1,ntra
1788c       do il=1,ncum
1789c        if ( i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il) .and. lwork(il)
1790c     :     .and. csum(il,i).lt.m(il,i) ) then
1791c         traent(il,i,i,j)=tra(il,nk(il),j)
1792c        endif
1793c       enddo
1794c      enddo
1795789   continue
1796c     
1797c MAF: renormalisation de MENT
1798      do jm=1,nd
1799        do im=1,nd
1800          do il=1,ncum
1801          zm(il,im)=zm(il,im)+(1.-sij(il,im,jm))*ment(il,im,jm)
1802         end do
1803        end do
1804      end do
1805c
1806      do jm=1,nd
1807        do im=1,nd
1808          do il=1,ncum
1809          if(zm(il,im).ne.0.) then
1810          ment(il,im,jm)=ment(il,im,jm)*m(il,im)/zm(il,im)
1811          endif
1812         end do
1813       end do
1814      end do
1815c
1816      do jm=1,nd
1817       do im=1,nd
1818        do 999 il=1,ncum
1819         qents(il,im,jm)=qent(il,im,jm)
1820         ments(il,im,jm)=ment(il,im,jm)
1821999     continue
1822       enddo
1823      enddo
1824
1825      return
1826      end
1827
1828
1829      SUBROUTINE cv30_unsat(nloc,ncum,nd,na,ntra,icb,inb
1830     :              ,t,rr,rs,gz,u,v,tra,p,ph
1831     :              ,th,tv,lv,cpn,ep,sigp,clw
1832     :              ,m,ment,elij,delt,plcl
1833     :              ,mp,rp,up,vp,trap,wt,water,evap,b)
1834      implicit none
1835
1836
1837#include "cvthermo.h"
1838#include "cv30param.h"
1839#include "cvflag.h"
1840
1841c inputs:
1842      integer ncum, nd, na, ntra, nloc
1843      integer icb(nloc), inb(nloc)
1844      real delt, plcl(nloc)
1845      real t(nloc,nd), rr(nloc,nd), rs(nloc,nd)
1846      real u(nloc,nd), v(nloc,nd)
1847      real tra(nloc,nd,ntra)
1848      real p(nloc,nd), ph(nloc,nd+1)
1849      real th(nloc,na), gz(nloc,na)
1850      real lv(nloc,na), ep(nloc,na), sigp(nloc,na), clw(nloc,na)
1851      real cpn(nloc,na), tv(nloc,na)
1852      real m(nloc,na), ment(nloc,na,na), elij(nloc,na,na)
1853
1854c outputs:
1855      real mp(nloc,na), rp(nloc,na), up(nloc,na), vp(nloc,na)
1856      real water(nloc,na), evap(nloc,na), wt(nloc,na)
1857      real trap(nloc,na,ntra)
1858      real b(nloc,na)
1859
1860c local variables
1861      integer i,j,k,il,num1
1862      real tinv, delti
1863      real awat, afac, afac1, afac2, bfac
1864      real pr1, pr2, sigt, b6, c6, revap, tevap, delth
1865      real amfac, amp2, xf, tf, fac2, ur, sru, fac, d, af, bf
1866      real ampmax
1867      real lvcp(nloc,na)
1868      real wdtrain(nloc)
1869      logical lwork(nloc)
1870
1871
1872c------------------------------------------------------
1873
1874        delti = 1./delt
1875        tinv=1./3.
1876
1877        mp(:,:)=0.
1878
1879        do i=1,nl
1880         do il=1,ncum
1881          mp(il,i)=0.0
1882          rp(il,i)=rr(il,i)
1883          up(il,i)=u(il,i)
1884          vp(il,i)=v(il,i)
1885          wt(il,i)=0.001
1886          water(il,i)=0.0
1887          evap(il,i)=0.0
1888          b(il,i)=0.0
1889          lvcp(il,i)=lv(il,i)/cpn(il,i)
1890         enddo
1891        enddo
1892
1893c        do k=1,ntra
1894c         do i=1,nd
1895c          do il=1,ncum
1896c           trap(il,i,k)=tra(il,i,k)
1897c          enddo
1898c         enddo
1899c        enddo
1900
1901c
1902c   ***  check whether ep(inb)=0, if so, skip precipitating    ***
1903c   ***             downdraft calculation                      ***
1904c
1905
1906        do il=1,ncum
1907          lwork(il)=.TRUE.
1908          if(ep(il,inb(il)).lt.0.0001)lwork(il)=.FALSE.
1909        enddo
1910
1911        call zilch(wdtrain,ncum)
1912 
1913        DO 400 i=nl+1,1,-1
1914
1915        num1=0
1916        do il=1,ncum
1917         if ( i.le.inb(il) .and. lwork(il) ) num1=num1+1
1918        enddo
1919        if (num1.le.0) goto 400
1920
1921c
1922c   ***  integrate liquid water equation to find condensed water   ***
1923c   ***                and condensed water flux                    ***
1924c
1925
1926c
1927c    ***                    begin downdraft loop                    ***
1928c
1929
1930c
1931c    ***              calculate detrained precipitation             ***
1932c
1933       do il=1,ncum
1934        if (i.le.inb(il) .and. lwork(il)) then
1935         if (cvflag_grav) then
1936          wdtrain(il)=grav*ep(il,i)*m(il,i)*clw(il,i)
1937         else
1938          wdtrain(il)=10.0*ep(il,i)*m(il,i)*clw(il,i)
1939         endif
1940        endif
1941       enddo
1942
1943       if(i.gt.1)then
1944        do 320 j=1,i-1
1945         do il=1,ncum
1946          if (i.le.inb(il) .and. lwork(il)) then
1947           awat=elij(il,j,i)-(1.-ep(il,i))*clw(il,i)
1948           awat=amax1(awat,0.0)
1949           if (cvflag_grav) then
1950            wdtrain(il)=wdtrain(il)+grav*awat*ment(il,j,i)
1951           else
1952            wdtrain(il)=wdtrain(il)+10.0*awat*ment(il,j,i)
1953           endif
1954          endif
1955         enddo
1956320     continue
1957       endif
1958
1959c
1960c    ***    find rain water and evaporation using provisional   ***
1961c    ***              estimates of rp(i)and rp(i-1)             ***
1962c
1963
1964      do 999 il=1,ncum
1965
1966       if (i.le.inb(il) .and. lwork(il)) then
1967
1968      wt(il,i)=45.0
1969
1970      if(i.lt.inb(il))then
1971       rp(il,i)=rp(il,i+1)
1972     :       +(cpd*(t(il,i+1)-t(il,i))+gz(il,i+1)-gz(il,i))/lv(il,i)
1973       rp(il,i)=0.5*(rp(il,i)+rr(il,i))
1974      endif
1975      rp(il,i)=amax1(rp(il,i),0.0)
1976      rp(il,i)=amin1(rp(il,i),rs(il,i))
1977      rp(il,inb(il))=rr(il,inb(il))
1978
1979      if(i.eq.1)then
1980       afac=p(il,1)*(rs(il,1)-rp(il,1))/(1.0e4+2000.0*p(il,1)*rs(il,1))
1981      else
1982       rp(il,i-1)=rp(il,i)
1983     :          +(cpd*(t(il,i)-t(il,i-1))+gz(il,i)-gz(il,i-1))/lv(il,i)
1984       rp(il,i-1)=0.5*(rp(il,i-1)+rr(il,i-1))
1985       rp(il,i-1)=amin1(rp(il,i-1),rs(il,i-1))
1986       rp(il,i-1)=amax1(rp(il,i-1),0.0)
1987       afac1=p(il,i)*(rs(il,i)-rp(il,i))/(1.0e4+2000.0*p(il,i)*rs(il,i))
1988       afac2=p(il,i-1)*(rs(il,i-1)-rp(il,i-1))
1989     :                /(1.0e4+2000.0*p(il,i-1)*rs(il,i-1))
1990       afac=0.5*(afac1+afac2)
1991      endif
1992      if(i.eq.inb(il))afac=0.0
1993      afac=amax1(afac,0.0)
1994      bfac=1./(sigd*wt(il,i))
1995c
1996cjyg1
1997ccc        sigt=1.0
1998ccc        if(i.ge.icb)sigt=sigp(i)
1999c prise en compte de la variation progressive de sigt dans
2000c les couches icb et icb-1:
2001c       pour plcl<ph(i+1), pr1=0 & pr2=1
2002c       pour plcl>ph(i),   pr1=1 & pr2=0
2003c       pour ph(i+1)<plcl<ph(i), pr1 est la proportion a cheval
2004c    sur le nuage, et pr2 est la proportion sous la base du
2005c    nuage.
2006      pr1=(plcl(il)-ph(il,i+1))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2007      pr1=max(0.,min(1.,pr1))
2008      pr2=(ph(il,i)-plcl(il))/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2009      pr2=max(0.,min(1.,pr2))
2010      sigt=sigp(il,i)*pr1+pr2
2011cjyg2
2012c
2013      b6=bfac*50.*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*sigt*afac
2014      c6=water(il,i+1)+bfac*wdtrain(il)
2015     :                -50.*sigd*bfac*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*evap(il,i+1)
2016      if(c6.gt.0.0)then
2017       revap=0.5*(-b6+sqrt(b6*b6+4.*c6))
2018       evap(il,i)=sigt*afac*revap
2019       water(il,i)=revap*revap
2020      else
2021       evap(il,i)=-evap(il,i+1)
2022     :            +0.02*(wdtrain(il)+sigd*wt(il,i)*water(il,i+1))
2023     :                 /(sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1)))
2024      end if
2025c
2026c    ***  calculate precipitating downdraft mass flux under     ***
2027c    ***              hydrostatic approximation                 ***
2028c
2029      if (i.ne.1) then
2030
2031      tevap=amax1(0.0,evap(il,i))
2032      delth=amax1(0.001,(th(il,i)-th(il,i-1)))
2033      if (cvflag_grav) then
2034       mp(il,i)=100.*ginv*lvcp(il,i)*sigd*tevap
2035     :              *(p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2036      else
2037       mp(il,i)=10.*lvcp(il,i)*sigd*tevap*(p(il,i-1)-p(il,i))/delth
2038      endif
2039c
2040c    ***           if hydrostatic assumption fails,             ***
2041c    ***   solve cubic difference equation for downdraft theta  ***
2042c    ***  and mass flux from two simultaneous differential eqns ***
2043c
2044      amfac=sigd*sigd*70.0*ph(il,i)*(p(il,i-1)-p(il,i))
2045     :          *(th(il,i)-th(il,i-1))/(tv(il,i)*th(il,i))
2046      amp2=abs(mp(il,i+1)*mp(il,i+1)-mp(il,i)*mp(il,i))
2047      if(amp2.gt.(0.1*amfac))then
2048       xf=100.0*sigd*sigd*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2049       tf=b(il,i)-5.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il,i)
2050     :               /(lvcp(il,i)*sigd*th(il,i))
2051       af=xf*tf+mp(il,i+1)*mp(il,i+1)*tinv
2052       bf=2.*(tinv*mp(il,i+1))**3+tinv*mp(il,i+1)*xf*tf
2053     :            +50.*(p(il,i-1)-p(il,i))*xf*tevap
2054       fac2=1.0
2055       if(bf.lt.0.0)fac2=-1.0
2056       bf=abs(bf)
2057       ur=0.25*bf*bf-af*af*af*tinv*tinv*tinv
2058       if(ur.ge.0.0)then
2059        sru=sqrt(ur)
2060        fac=1.0
2061        if((0.5*bf-sru).lt.0.0)fac=-1.0
2062        mp(il,i)=mp(il,i+1)*tinv+(0.5*bf+sru)**tinv
2063     :                  +fac*(abs(0.5*bf-sru))**tinv
2064       else
2065        d=atan(2.*sqrt(-ur)/(bf+1.0e-28))
2066        if(fac2.lt.0.0)d=3.14159-d
2067        mp(il,i)=mp(il,i+1)*tinv+2.*sqrt(af*tinv)*cos(d*tinv)
2068       endif
2069       mp(il,i)=amax1(0.0,mp(il,i))
2070
2071       if (cvflag_grav) then
2072Cjyg : il y a vraisemblablement une erreur dans la ligne 2 suivante:
2073C il faut diviser par (mp(il,i)*sigd*grav) et non par (mp(il,i)+sigd*0.1).
2074C Et il faut bien revoir les facteurs 100.
2075        b(il,i-1)=b(il,i)+100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap
2076     2   /(mp(il,i)+sigd*0.1)
2077     3   -10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il,i)/(lvcp(il,i)*sigd*th(il,i))
2078       else
2079        b(il,i-1)=b(il,i)+100.0*(p(il,i-1)-p(il,i))*tevap
2080     2   /(mp(il,i)+sigd*0.1)
2081     3   -10.0*(th(il,i)-th(il,i-1))*t(il,i)/(lvcp(il,i)*sigd*th(il,i))
2082       endif
2083       b(il,i-1)=amax1(b(il,i-1),0.0)
2084      endif
2085c
2086c   ***         limit magnitude of mp(i) to meet cfl condition      ***
2087c
2088      ampmax=2.0*(ph(il,i)-ph(il,i+1))*delti
2089      amp2=2.0*(ph(il,i-1)-ph(il,i))*delti
2090      ampmax=amin1(ampmax,amp2)
2091      mp(il,i)=amin1(mp(il,i),ampmax)
2092c
2093c    ***      force mp to decrease linearly to zero                 ***
2094c    ***       between cloud base and the surface                   ***
2095c
2096      if(p(il,i).gt.p(il,icb(il)))then
2097       mp(il,i)=mp(il,icb(il))*(p(il,1)-p(il,i))/(p(il,1)-p(il,icb(il)))
2098      endif
2099
2100360   continue
2101      endif ! i.eq.1
2102c
2103c    ***       find mixing ratio of precipitating downdraft     ***
2104c
2105
2106      if (i.ne.inb(il)) then
2107
2108      rp(il,i)=rr(il,i)
2109
2110      if(mp(il,i).gt.mp(il,i+1))then
2111
2112       if (cvflag_grav) then
2113        rp(il,i)=rp(il,i+1)*mp(il,i+1)+rr(il,i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2114     :   +100.*ginv*0.5*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2115     :                     *(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2116       else
2117        rp(il,i)=rp(il,i+1)*mp(il,i+1)+rr(il,i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2118     :   +5.*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2119     :                      *(evap(il,i+1)+evap(il,i))
2120       endif
2121      rp(il,i)=rp(il,i)/mp(il,i)
2122      up(il,i)=up(il,i+1)*mp(il,i+1)+u(il,i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2123      up(il,i)=up(il,i)/mp(il,i)
2124      vp(il,i)=vp(il,i+1)*mp(il,i+1)+v(il,i)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2125      vp(il,i)=vp(il,i)/mp(il,i)
2126
2127c      do j=1,ntra
2128c      trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)*mp(il,i+1)
2129ctestmaf     :            +trap(il,i,j)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2130c     :            +tra(il,i,j)*(mp(il,i)-mp(il,i+1))
2131c      trap(il,i,j)=trap(il,i,j)/mp(il,i)
2132c      end do
2133
2134      else
2135
2136       if(mp(il,i+1).gt.1.0e-16)then
2137        if (cvflag_grav) then
2138         rp(il,i)=rp(il,i+1)
2139     :            +100.*ginv*0.5*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2140     :            *(evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il,i+1)
2141        else
2142         rp(il,i)=rp(il,i+1)
2143     :           +5.*sigd*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2144     :           *(evap(il,i+1)+evap(il,i))/mp(il,i+1)
2145        endif
2146       up(il,i)=up(il,i+1)
2147       vp(il,i)=vp(il,i+1)
2148
2149c       do j=1,ntra
2150c       trap(il,i,j)=trap(il,i+1,j)
2151c       end do
2152
2153       endif
2154      endif
2155      rp(il,i)=amin1(rp(il,i),rs(il,i))
2156      rp(il,i)=amax1(rp(il,i),0.0)
2157
2158      endif
2159      endif
2160999   continue
2161
2162400   continue
2163
2164       return
2165       end
2166
2167      SUBROUTINE cv30_yield(nloc,ncum,nd,na,ntra
2168     :                    ,icb,inb,delt
2169     :                    ,t,rr,u,v,tra,gz,p,ph,h,hp,lv,cpn,th
2170     :                    ,ep,clw,m,tp,mp,rp,up,vp,trap
2171     :                    ,wt,water,evap,b
2172     :                    ,ment,qent,uent,vent,nent,elij,traent,sig
2173     :                    ,tv,tvp
2174     :                    ,iflag,precip,VPrecip,ft,fr,fu,fv,ftra
2175     :                    ,upwd,dnwd,dnwd0,ma,mike,tls,tps,qcondc,wd)
2176      implicit none
2177
2178#include "cvthermo.h"
2179#include "cv30param.h"
2180#include "cvflag.h"
2181#include "conema3.h"
2182
2183c inputs:
2184      integer ncum,nd,na,ntra,nloc
2185      integer icb(nloc), inb(nloc)
2186      real delt
2187      real t(nloc,nd), rr(nloc,nd), u(nloc,nd), v(nloc,nd)
2188      real tra(nloc,nd,ntra), sig(nloc,nd)
2189      real gz(nloc,na), ph(nloc,nd+1), h(nloc,na), hp(nloc,na)
2190      real th(nloc,na), p(nloc,nd), tp(nloc,na)
2191      real lv(nloc,na), cpn(nloc,na), ep(nloc,na), clw(nloc,na)
2192      real m(nloc,na), mp(nloc,na), rp(nloc,na), up(nloc,na)
2193      real vp(nloc,na), wt(nloc,nd), trap(nloc,nd,ntra)
2194      real water(nloc,na), evap(nloc,na), b(nloc,na)
2195      real ment(nloc,na,na), qent(nloc,na,na), uent(nloc,na,na)
2196cym      real vent(nloc,na,na), nent(nloc,na), elij(nloc,na,na)
2197      real vent(nloc,na,na), elij(nloc,na,na)
2198      integer nent(nloc,na)
2199      real traent(nloc,na,na,ntra)
2200      real tv(nloc,nd), tvp(nloc,nd)
2201
2202c input/output:
2203      integer iflag(nloc)
2204
2205c outputs:
2206      real precip(nloc)
2207      real VPrecip(nloc,nd+1)
2208      real ft(nloc,nd), fr(nloc,nd), fu(nloc,nd), fv(nloc,nd)
2209      real ftra(nloc,nd,ntra)
2210      real upwd(nloc,nd), dnwd(nloc,nd), ma(nloc,nd)
2211      real dnwd0(nloc,nd), mike(nloc,nd)
2212      real tls(nloc,nd), tps(nloc,nd)
2213      real qcondc(nloc,nd)                               ! cld
2214      real wd(nloc)                                      ! gust
2215
2216c local variables:
2217      integer i,k,il,n,j,num1
2218      real rat, awat, delti
2219      real ax, bx, cx, dx, ex
2220      real cpinv, rdcp, dpinv
2221      real lvcp(nloc,na), mke(nloc,na)
2222      real am(nloc), work(nloc), ad(nloc), amp1(nloc)
2223c!!      real up1(nloc), dn1(nloc)
2224      real up1(nloc,nd,nd), dn1(nloc,nd,nd)
2225      real asum(nloc), bsum(nloc), csum(nloc), dsum(nloc)
2226      real qcond(nloc,nd), nqcond(nloc,nd), wa(nloc,nd)  ! cld
2227      real siga(nloc,nd), sax(nloc,nd), mac(nloc,nd)      ! cld
2228
2229
2230c-------------------------------------------------------------
2231
2232c initialization:
2233
2234      delti = 1.0/delt
2235
2236      do il=1,ncum
2237       precip(il)=0.0
2238       wd(il)=0.0     ! gust
2239       VPrecip(il,nd+1)=0.
2240      enddo
2241
2242      do i=1,nd
2243       do il=1,ncum
2244         VPrecip(il,i)=0.0
2245         ft(il,i)=0.0
2246         fr(il,i)=0.0
2247         fu(il,i)=0.0
2248         fv(il,i)=0.0
2249         qcondc(il,i)=0.0                                ! cld
2250         qcond(il,i)=0.0                                 ! cld
2251         nqcond(il,i)=0.0                                ! cld
2252       enddo
2253      enddo
2254
2255c      do j=1,ntra
2256c       do i=1,nd
2257c        do il=1,ncum
2258c          ftra(il,i,j)=0.0
2259c        enddo
2260c       enddo
2261c      enddo
2262
2263      do i=1,nl
2264       do il=1,ncum
2265         lvcp(il,i)=lv(il,i)/cpn(il,i)
2266       enddo
2267      enddo
2268
2269
2270c
2271c   ***  calculate surface precipitation in mm/day     ***
2272c
2273      do il=1,ncum
2274       if(ep(il,inb(il)).ge.0.0001)then
2275        if (cvflag_grav) then
2276         precip(il)=wt(il,1)*sigd*water(il,1)*86400.*1000./(rowl*grav)
2277        else
2278         precip(il)=wt(il,1)*sigd*water(il,1)*8640.
2279        endif
2280       endif
2281      enddo
2282
2283C   ***  CALCULATE VERTICAL PROFILE OF  PRECIPITATIONs IN kg/m2/s  ===
2284C
2285c MAF rajout pour lessivage
2286       do k=1,nl
2287         do il=1,ncum
2288          if (k.le.inb(il)) then
2289            if (cvflag_grav) then
2290             VPrecip(il,k) = wt(il,k)*sigd*water(il,k)/grav
2291            else
2292             VPrecip(il,k) = wt(il,k)*sigd*water(il,k)/10.
2293            endif
2294          endif
2295         end do
2296       end do
2297C
2298c
2299c   ***  Calculate downdraft velocity scale    ***
2300c   ***  NE PAS UTILISER POUR L'INSTANT ***
2301c
2302c!      do il=1,ncum
2303c!        wd(il)=betad*abs(mp(il,icb(il)))*0.01*rrd*t(il,icb(il))
2304c!     :                                  /(sigd*p(il,icb(il)))
2305c!      enddo
2306
2307c
2308c   ***  calculate tendencies of lowest level potential temperature  ***
2309c   ***                      and mixing ratio                        ***
2310c
2311      do il=1,ncum
2312       work(il)=1.0/(ph(il,1)-ph(il,2))
2313       am(il)=0.0
2314      enddo
2315
2316      do k=2,nl
2317       do il=1,ncum
2318        if (k.le.inb(il)) then
2319         am(il)=am(il)+m(il,k)
2320        endif
2321       enddo
2322      enddo
2323
2324      do il=1,ncum
2325
2326c convect3      if((0.1*dpinv*am).ge.delti)iflag(il)=4
2327      if (cvflag_grav) then
2328      if((0.01*grav*work(il)*am(il)).ge.delti)iflag(il)=1!consist vect
2329       ft(il,1)=0.01*grav*work(il)*am(il)*(t(il,2)-t(il,1)
2330     :            +(gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1))
2331      else
2332       if((0.1*work(il)*am(il)).ge.delti)iflag(il)=1 !consistency vect
2333       ft(il,1)=0.1*work(il)*am(il)*(t(il,2)-t(il,1)
2334     :            +(gz(il,2)-gz(il,1))/cpn(il,1))
2335      endif
2336
2337      ft(il,1)=ft(il,1)-0.5*lvcp(il,1)*sigd*(evap(il,1)+evap(il,2))
2338
2339      if (cvflag_grav) then
2340       ft(il,1)=ft(il,1)-0.009*grav*sigd*mp(il,2)
2341     :                             *t(il,1)*b(il,1)*work(il)
2342      else
2343       ft(il,1)=ft(il,1)-0.09*sigd*mp(il,2)*t(il,1)*b(il,1)*work(il)
2344      endif
2345
2346      ft(il,1)=ft(il,1)+0.01*sigd*wt(il,1)*(cl-cpd)*water(il,2)*(t(il,2)
2347     :-t(il,1))*work(il)/cpn(il,1)
2348
2349      if (cvflag_grav) then
2350Cjyg1  Correction pour mieux conserver l'eau (conformite avec CONVECT4.3)
2351c (sb: pour l'instant, on ne fait que le chgt concernant grav, pas evap)
2352       fr(il,1)=0.01*grav*mp(il,2)*(rp(il,2)-rr(il,1))*work(il)
2353     :          +sigd*0.5*(evap(il,1)+evap(il,2))
2354c+tard     :          +sigd*evap(il,1)
2355
2356       fr(il,1)=fr(il,1)+0.01*grav*am(il)*(rr(il,2)-rr(il,1))*work(il)
2357
2358       fu(il,1)=fu(il,1)+0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(up(il,2)-u(il,1))
2359     :         +am(il)*(u(il,2)-u(il,1)))
2360       fv(il,1)=fv(il,1)+0.01*grav*work(il)*(mp(il,2)*(vp(il,2)-v(il,1))
2361     :         +am(il)*(v(il,2)-v(il,1)))
2362      else  ! cvflag_grav
2363       fr(il,1)=0.1*mp(il,2)*(rp(il,2)-rr(il,1))*work(il)
2364     :          +sigd*0.5*(evap(il,1)+evap(il,2))
2365       fr(il,1)=fr(il,1)+0.1*am(il)*(rr(il,2)-rr(il,1))*work(il)
2366       fu(il,1)=fu(il,1)+0.1*work(il)*(mp(il,2)*(up(il,2)-u(il,1))
2367     :         +am(il)*(u(il,2)-u(il,1)))
2368       fv(il,1)=fv(il,1)+0.1*work(il)*(mp(il,2)*(vp(il,2)-v(il,1))
2369     :         +am(il)*(v(il,2)-v(il,1)))
2370      endif ! cvflag_grav
2371
2372      enddo ! il
2373
2374c      do j=1,ntra
2375c       do il=1,ncum
2376c        if (cvflag_grav) then
2377c         ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.01*grav*work(il)
2378c     :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
2379c     :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
2380c        else
2381c         ftra(il,1,j)=ftra(il,1,j)+0.1*work(il)
2382c     :                     *(mp(il,2)*(trap(il,2,j)-tra(il,1,j))
2383c     :             +am(il)*(tra(il,2,j)-tra(il,1,j)))
2384c        endif
2385c       enddo
2386c      enddo
2387
2388      do j=2,nl
2389       do il=1,ncum
2390        if (j.le.inb(il)) then
2391         if (cvflag_grav) then
2392          fr(il,1)=fr(il,1)
2393     :       +0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
2394          fu(il,1)=fu(il,1)
2395     :       +0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)*(uent(il,j,1)-u(il,1))
2396          fv(il,1)=fv(il,1)
2397     :       +0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)*(vent(il,j,1)-v(il,1))
2398         else   ! cvflag_grav
2399          fr(il,1)=fr(il,1)
2400     :         +0.1*work(il)*ment(il,j,1)*(qent(il,j,1)-rr(il,1))
2401          fu(il,1)=fu(il,1)
2402     :         +0.1*work(il)*ment(il,j,1)*(uent(il,j,1)-u(il,1))
2403          fv(il,1)=fv(il,1)
2404     :         +0.1*work(il)*ment(il,j,1)*(vent(il,j,1)-v(il,1))
2405         endif  ! cvflag_grav
2406        endif ! j
2407       enddo
2408      enddo
2409
2410c      do k=1,ntra
2411c       do j=2,nl
2412c        do il=1,ncum
2413c         if (j.le.inb(il)) then
2414
2415c          if (cvflag_grav) then
2416c           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.01*grav*work(il)*ment(il,j,1)
2417c     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
2418c          else
2419c           ftra(il,1,k)=ftra(il,1,k)+0.1*work(il)*ment(il,j,1)
2420c     :                *(traent(il,j,1,k)-tra(il,1,k))
2421c          endif
2422
2423c         endif
2424c        enddo
2425c       enddo
2426c      enddo
2427
2428c
2429c   ***  calculate tendencies of potential temperature and mixing ratio  ***
2430c   ***               at levels above the lowest level                   ***
2431c
2432c   ***  first find the net saturated updraft and downdraft mass fluxes  ***
2433c   ***                      through each level                          ***
2434c
2435
2436      do 500 i=2,nl+1 ! newvecto: mettre nl au lieu nl+1?
2437
2438       num1=0
2439       do il=1,ncum
2440        if(i.le.inb(il))num1=num1+1
2441       enddo
2442       if(num1.le.0)go to 500
2443
2444       call zilch(amp1,ncum)
2445       call zilch(ad,ncum)
2446
2447      do 440 k=i+1,nl+1
2448       do 441 il=1,ncum
2449        if (i.le.inb(il) .and. k.le.(inb(il)+1)) then
2450         amp1(il)=amp1(il)+m(il,k)
2451        endif
2452 441   continue
2453 440  continue
2454
2455      do 450 k=1,i
2456       do 451 j=i+1,nl+1
2457        do 452 il=1,ncum
2458         if (i.le.inb(il) .and. j.le.(inb(il)+1)) then
2459          amp1(il)=amp1(il)+ment(il,k,j)
2460         endif
2461452     continue
2462451    continue
2463450   continue
2464
2465      do 470 k=1,i-1
2466       do 471 j=i,nl+1 ! newvecto: nl au lieu nl+1?
2467        do 472 il=1,ncum
2468        if (i.le.inb(il) .and. j.le.inb(il)) then
2469         ad(il)=ad(il)+ment(il,j,k)
2470        endif
2471472     continue
2472471    continue
2473470   continue
2474 
2475      do 1350 il=1,ncum
2476      if (i.le.inb(il)) then
2477       dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2478       cpinv=1.0/cpn(il,i)
2479
2480c convect3      if((0.1*dpinv*amp1).ge.delti)iflag(il)=4
2481      if (cvflag_grav) then
2482       if((0.01*grav*dpinv*amp1(il)).ge.delti)iflag(il)=1 ! vecto
2483      else
2484       if((0.1*dpinv*amp1(il)).ge.delti)iflag(il)=1 ! vecto
2485      endif
2486
2487      if (cvflag_grav) then
2488       ft(il,i)=0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(t(il,i+1)-t(il,i)
2489     :    +(gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv)
2490     :    -ad(il)*(t(il,i)-t(il,i-1)+(gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv))
2491     :    -0.5*sigd*lvcp(il,i)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
2492       rat=cpn(il,i-1)*cpinv
2493       ft(il,i)=ft(il,i)-0.009*grav*sigd*(mp(il,i+1)*t(il,i)*b(il,i)
2494     :   -mp(il,i)*t(il,i-1)*rat*b(il,i-1))*dpinv
2495       ft(il,i)=ft(il,i)+0.01*grav*dpinv*ment(il,i,i)*(hp(il,i)-h(il,i)
2496     :    +t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,i,i)))*cpinv
2497      else  ! cvflag_grav
2498       ft(il,i)=0.1*dpinv*(amp1(il)*(t(il,i+1)-t(il,i)
2499     :    +(gz(il,i+1)-gz(il,i))*cpinv)
2500     :    -ad(il)*(t(il,i)-t(il,i-1)+(gz(il,i)-gz(il,i-1))*cpinv))
2501     :    -0.5*sigd*lvcp(il,i)*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
2502       rat=cpn(il,i-1)*cpinv
2503       ft(il,i)=ft(il,i)-0.09*sigd*(mp(il,i+1)*t(il,i)*b(il,i)
2504     :   -mp(il,i)*t(il,i-1)*rat*b(il,i-1))*dpinv
2505       ft(il,i)=ft(il,i)+0.1*dpinv*ment(il,i,i)*(hp(il,i)-h(il,i)
2506     :    +t(il,i)*(cpv-cpd)*(rr(il,i)-qent(il,i,i)))*cpinv
2507      endif ! cvflag_grav
2508
2509
2510      ft(il,i)=ft(il,i)+0.01*sigd*wt(il,i)*(cl-cpd)*water(il,i+1)
2511     :           *(t(il,i+1)-t(il,i))*dpinv*cpinv
2512
2513      if (cvflag_grav) then
2514       fr(il,i)=0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(rr(il,i+1)-rr(il,i))
2515     :           -ad(il)*(rr(il,i)-rr(il,i-1)))
2516       fu(il,i)=fu(il,i)+0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(u(il,i+1)-u(il,i))
2517     :             -ad(il)*(u(il,i)-u(il,i-1)))
2518       fv(il,i)=fv(il,i)+0.01*grav*dpinv*(amp1(il)*(v(il,i+1)-v(il,i))
2519     :             -ad(il)*(v(il,i)-v(il,i-1)))
2520      else  ! cvflag_grav
2521       fr(il,i)=0.1*dpinv*(amp1(il)*(rr(il,i+1)-rr(il,i))
2522     :           -ad(il)*(rr(il,i)-rr(il,i-1)))
2523       fu(il,i)=fu(il,i)+0.1*dpinv*(amp1(il)*(u(il,i+1)-u(il,i))
2524     :             -ad(il)*(u(il,i)-u(il,i-1)))
2525       fv(il,i)=fv(il,i)+0.1*dpinv*(amp1(il)*(v(il,i+1)-v(il,i))
2526     :             -ad(il)*(v(il,i)-v(il,i-1)))
2527      endif ! cvflag_grav
2528
2529      endif ! i
25301350  continue
2531
2532c      do k=1,ntra
2533c       do il=1,ncum
2534c        if (i.le.inb(il)) then
2535c         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2536c         cpinv=1.0/cpn(il,i)
2537c         if (cvflag_grav) then
2538c           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.01*grav*dpinv
2539c     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
2540c     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
2541c         else
2542c           ftra(il,i,k)=ftra(il,i,k)+0.1*dpinv
2543c     :         *(amp1(il)*(tra(il,i+1,k)-tra(il,i,k))
2544c     :           -ad(il)*(tra(il,i,k)-tra(il,i-1,k)))
2545c         endif
2546c        endif
2547c       enddo
2548c      enddo
2549
2550      do 480 k=1,i-1
2551       do 1370 il=1,ncum
2552        if (i.le.inb(il)) then
2553         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2554         cpinv=1.0/cpn(il,i)
2555
2556      awat=elij(il,k,i)-(1.-ep(il,i))*clw(il,i)
2557      awat=amax1(awat,0.0)
2558
2559      if (cvflag_grav) then
2560      fr(il,i)=fr(il,i)
2561     :   +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(qent(il,k,i)-awat-rr(il,i))
2562      fu(il,i)=fu(il,i)
2563     :         +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
2564      fv(il,i)=fv(il,i)
2565     :         +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
2566      else  ! cvflag_grav
2567      fr(il,i)=fr(il,i)
2568     :   +0.1*dpinv*ment(il,k,i)*(qent(il,k,i)-awat-rr(il,i))
2569      fu(il,i)=fu(il,i)
2570     :   +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
2571      fv(il,i)=fv(il,i)
2572     :   +0.1*dpinv*ment(il,k,i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
2573      endif ! cvflag_grav
2574
2575c (saturated updrafts resulting from mixing)        ! cld
2576        qcond(il,i)=qcond(il,i)+(elij(il,k,i)-awat) ! cld
2577        nqcond(il,i)=nqcond(il,i)+1.                ! cld
2578      endif ! i
25791370  continue
2580480   continue
2581
2582c      do j=1,ntra
2583c       do k=1,i-1
2584c        do il=1,ncum
2585c         if (i.le.inb(il)) then
2586c          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2587c          cpinv=1.0/cpn(il,i)
2588c          if (cvflag_grav) then
2589c           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
2590c     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
2591c          else
2592c           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
2593c     :        *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
2594c          endif
2595c         endif
2596c        enddo
2597c       enddo
2598c      enddo
2599
2600      do 490 k=i,nl+1
2601       do 1380 il=1,ncum
2602        if (i.le.inb(il) .and. k.le.inb(il)) then
2603         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2604         cpinv=1.0/cpn(il,i)
2605
2606         if (cvflag_grav) then
2607         fr(il,i)=fr(il,i)
2608     :         +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(qent(il,k,i)-rr(il,i))
2609         fu(il,i)=fu(il,i)
2610     :         +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
2611         fv(il,i)=fv(il,i)
2612     :         +0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
2613         else  ! cvflag_grav
2614         fr(il,i)=fr(il,i)
2615     :         +0.1*dpinv*ment(il,k,i)*(qent(il,k,i)-rr(il,i))
2616         fu(il,i)=fu(il,i)
2617     :         +0.1*dpinv*ment(il,k,i)*(uent(il,k,i)-u(il,i))
2618         fv(il,i)=fv(il,i)
2619     :         +0.1*dpinv*ment(il,k,i)*(vent(il,k,i)-v(il,i))
2620         endif ! cvflag_grav
2621        endif ! i and k
26221380   continue
2623490   continue
2624
2625c      do j=1,ntra
2626c       do k=i,nl+1
2627c        do il=1,ncum
2628c         if (i.le.inb(il) .and. k.le.inb(il)) then
2629c          dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2630c          cpinv=1.0/cpn(il,i)
2631c          if (cvflag_grav) then
2632c           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv*ment(il,k,i)
2633c     :         *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
2634c          else
2635c           ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv*ment(il,k,i)
2636c     :             *(traent(il,k,i,j)-tra(il,i,j))
2637c          endif
2638c         endif ! i and k
2639c        enddo
2640c       enddo
2641c      enddo
2642
2643      do 1400 il=1,ncum
2644       if (i.le.inb(il)) then
2645        dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2646        cpinv=1.0/cpn(il,i)
2647
2648        if (cvflag_grav) then
2649c sb: on ne fait pas encore la correction permettant de mieux
2650c conserver l'eau:
2651         fr(il,i)=fr(il,i)+0.5*sigd*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
2652     :        +0.01*grav*(mp(il,i+1)*(rp(il,i+1)-rr(il,i))-mp(il,i)
2653     :               *(rp(il,i)-rr(il,i-1)))*dpinv
2654
2655         fu(il,i)=fu(il,i)+0.01*grav*(mp(il,i+1)*(up(il,i+1)-u(il,i))
2656     :             -mp(il,i)*(up(il,i)-u(il,i-1)))*dpinv
2657         fv(il,i)=fv(il,i)+0.01*grav*(mp(il,i+1)*(vp(il,i+1)-v(il,i))
2658     :             -mp(il,i)*(vp(il,i)-v(il,i-1)))*dpinv
2659        else  ! cvflag_grav
2660         fr(il,i)=fr(il,i)+0.5*sigd*(evap(il,i)+evap(il,i+1))
2661     :        +0.1*(mp(il,i+1)*(rp(il,i+1)-rr(il,i))-mp(il,i)
2662     :               *(rp(il,i)-rr(il,i-1)))*dpinv
2663         fu(il,i)=fu(il,i)+0.1*(mp(il,i+1)*(up(il,i+1)-u(il,i))
2664     :             -mp(il,i)*(up(il,i)-u(il,i-1)))*dpinv
2665         fv(il,i)=fv(il,i)+0.1*(mp(il,i+1)*(vp(il,i+1)-v(il,i))
2666     :             -mp(il,i)*(vp(il,i)-v(il,i-1)))*dpinv
2667        endif ! cvflag_grav
2668
2669      endif ! i
26701400  continue
2671
2672c sb: interface with the cloud parameterization:          ! cld
2673
2674      do k=i+1,nl
2675       do il=1,ncum
2676        if (k.le.inb(il) .and. i.le.inb(il)) then         ! cld
2677C (saturated downdrafts resulting from mixing)            ! cld
2678          qcond(il,i)=qcond(il,i)+elij(il,k,i)            ! cld
2679          nqcond(il,i)=nqcond(il,i)+1.                    ! cld
2680        endif                                             ! cld
2681       enddo                                              ! cld
2682      enddo                                               ! cld
2683
2684C (particular case: no detraining level is found)         ! cld
2685      do il=1,ncum                                        ! cld
2686       if (i.le.inb(il) .and. nent(il,i).eq.0) then       ! cld
2687          qcond(il,i)=qcond(il,i)+(1.-ep(il,i))*clw(il,i) ! cld
2688          nqcond(il,i)=nqcond(il,i)+1.                    ! cld
2689       endif                                              ! cld
2690      enddo                                               ! cld
2691
2692      do il=1,ncum                                        ! cld
2693       if (i.le.inb(il) .and. nqcond(il,i).ne.0.) then    ! cld
2694          qcond(il,i)=qcond(il,i)/nqcond(il,i)            ! cld
2695       endif                                              ! cld
2696      enddo
2697
2698c      do j=1,ntra
2699c       do il=1,ncum
2700c        if (i.le.inb(il)) then
2701c         dpinv=1.0/(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2702c         cpinv=1.0/cpn(il,i)
2703
2704c         if (cvflag_grav) then
2705c          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.01*grav*dpinv
2706c     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
2707c     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-tra(il,i-1,j)))
2708c         else
2709c          ftra(il,i,j)=ftra(il,i,j)+0.1*dpinv
2710c     :     *(mp(il,i+1)*(trap(il,i+1,j)-tra(il,i,j))
2711c     :     -mp(il,i)*(trap(il,i,j)-tra(il,i-1,j)))
2712c         endif
2713c        endif ! i
2714c       enddo
2715c      enddo
2716
2717500   continue
2718
2719
2720c   ***   move the detrainment at level inb down to level inb-1   ***
2721c   ***        in such a way as to preserve the vertically        ***
2722c   ***          integrated enthalpy and water tendencies         ***
2723c
2724      do 503 il=1,ncum
2725
2726      ax=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))*(hp(il,inb(il))-h(il,inb(il))
2727     : +t(il,inb(il))*(cpv-cpd)
2728     : *(rr(il,inb(il))-qent(il,inb(il),inb(il))))
2729     :  /(cpn(il,inb(il))*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1)))
2730      ft(il,inb(il))=ft(il,inb(il))-ax
2731      ft(il,inb(il)-1)=ft(il,inb(il)-1)+ax*cpn(il,inb(il))
2732     :    *(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))/(cpn(il,inb(il)-1)
2733     :    *(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il))))
2734
2735      bx=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))*(qent(il,inb(il),inb(il))
2736     :    -rr(il,inb(il)))/(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2737      fr(il,inb(il))=fr(il,inb(il))-bx
2738      fr(il,inb(il)-1)=fr(il,inb(il)-1)
2739     :   +bx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2740     :      /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
2741
2742      cx=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))*(uent(il,inb(il),inb(il))
2743     :       -u(il,inb(il)))/(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2744      fu(il,inb(il))=fu(il,inb(il))-cx
2745      fu(il,inb(il)-1)=fu(il,inb(il)-1)
2746     :     +cx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2747     :        /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
2748
2749      dx=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))*(vent(il,inb(il),inb(il))
2750     :      -v(il,inb(il)))/(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2751      fv(il,inb(il))=fv(il,inb(il))-dx
2752      fv(il,inb(il)-1)=fv(il,inb(il)-1)
2753     :    +dx*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2754     :       /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
2755
2756503   continue
2757
2758c      do j=1,ntra
2759c       do il=1,ncum
2760c        ex=0.1*ment(il,inb(il),inb(il))
2761c     :      *(traent(il,inb(il),inb(il),j)-tra(il,inb(il),j))
2762c     :      /(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2763c        ftra(il,inb(il),j)=ftra(il,inb(il),j)-ex
2764c        ftra(il,inb(il)-1,j)=ftra(il,inb(il)-1,j)
2765c     :       +ex*(ph(il,inb(il))-ph(il,inb(il)+1))
2766c     :          /(ph(il,inb(il)-1)-ph(il,inb(il)))
2767c       enddo
2768c      enddo
2769
2770c
2771c   ***    homoginize tendencies below cloud base    ***
2772c
2773c
2774      do il=1,ncum
2775       asum(il)=0.0
2776       bsum(il)=0.0
2777       csum(il)=0.0
2778       dsum(il)=0.0
2779      enddo
2780
2781      do i=1,nl
2782       do il=1,ncum
2783        if (i.le.(icb(il)-1)) then
2784      asum(il)=asum(il)+ft(il,i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2785      bsum(il)=bsum(il)+fr(il,i)*(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))
2786     :                  *(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2787      csum(il)=csum(il)+(lv(il,i)+(cl-cpd)*(t(il,i)-t(il,1)))
2788     :                      *(ph(il,i)-ph(il,i+1))
2789      dsum(il)=dsum(il)+t(il,i)*(ph(il,i)-ph(il,i+1))/th(il,i)
2790        endif
2791       enddo
2792      enddo
2793
2794c!!!      do 700 i=1,icb(il)-1
2795      do i=1,nl
2796       do il=1,ncum
2797        if (i.le.(icb(il)-1)) then
2798         ft(il,i)=asum(il)*t(il,i)/(th(il,i)*dsum(il))
2799         fr(il,i)=bsum(il)/csum(il)
2800        endif
2801       enddo
2802      enddo
2803
2804c
2805c   ***           reset counter and return           ***
2806c
2807      do il=1,ncum
2808       sig(il,nd)=2.0
2809      enddo
2810
2811
2812      do i=1,nd
2813       do il=1,ncum
2814        upwd(il,i)=0.0
2815        dnwd(il,i)=0.0
2816       enddo
2817      enddo
2818     
2819      do i=1,nl
2820       do il=1,ncum
2821        dnwd0(il,i)=-mp(il,i)
2822       enddo
2823      enddo
2824      do i=nl+1,nd
2825       do il=1,ncum
2826        dnwd0(il,i)=0.
2827       enddo
2828      enddo
2829
2830
2831      do i=1,nl
2832       do il=1,ncum
2833        if (i.ge.icb(il) .and. i.le.inb(il)) then
2834          upwd(il,i)=0.0
2835          dnwd(il,i)=0.0
2836        endif
2837       enddo
2838      enddo
2839
2840      do i=1,nl
2841       do k=1,nl
2842        do il=1,ncum
2843          up1(il,k,i)=0.0
2844          dn1(il,k,i)=0.0
2845        enddo
2846       enddo
2847      enddo
2848
2849      do i=1,nl
2850       do k=i,nl
2851        do n=1,i-1
2852         do il=1,ncum
2853          if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
2854             up1(il,k,i)=up1(il,k,i)+ment(il,n,k)
2855             dn1(il,k,i)=dn1(il,k,i)-ment(il,k,n)
2856          endif
2857         enddo
2858        enddo
2859       enddo
2860      enddo
2861
2862      do i=2,nl
2863       do k=i,nl
2864        do il=1,ncum
2865ctest         if (i.ge.icb(il).and.i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
2866         if (i.le.inb(il).and.k.le.inb(il)) then
2867            upwd(il,i)=upwd(il,i)+m(il,k)+up1(il,k,i)
2868            dnwd(il,i)=dnwd(il,i)+dn1(il,k,i)
2869         endif
2870        enddo
2871       enddo
2872      enddo
2873
2874
2875c!!!      DO il=1,ncum
2876c!!!      do i=icb(il),inb(il)
2877c!!!     
2878c!!!      upwd(il,i)=0.0
2879c!!!      dnwd(il,i)=0.0
2880c!!!      do k=i,inb(il)
2881c!!!      up1=0.0
2882c!!!      dn1=0.0
2883c!!!      do n=1,i-1
2884c!!!      up1=up1+ment(il,n,k)
2885c!!!      dn1=dn1-ment(il,k,n)
2886c!!!      enddo
2887c!!!      upwd(il,i)=upwd(il,i)+m(il,k)+up1
2888c!!!      dnwd(il,i)=dnwd(il,i)+dn1
2889c!!!      enddo
2890c!!!      enddo
2891c!!!
2892c!!!      ENDDO
2893
2894cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
2895c        determination de la variation de flux ascendant entre
2896c        deux niveau non dilue mike
2897cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
2898
2899      do i=1,nl
2900       do il=1,ncum
2901        mike(il,i)=m(il,i)
2902       enddo
2903      enddo
2904
2905      do i=nl+1,nd
2906       do il=1,ncum
2907        mike(il,i)=0.
2908       enddo
2909      enddo
2910
2911      do i=1,nd
2912       do il=1,ncum
2913        ma(il,i)=0
2914       enddo
2915      enddo
2916
2917      do i=1,nl
2918       do j=i,nl
2919        do il=1,ncum
2920         ma(il,i)=ma(il,i)+m(il,j)
2921        enddo
2922       enddo
2923      enddo
2924
2925      do i=nl+1,nd
2926       do il=1,ncum
2927        ma(il,i)=0.
2928       enddo
2929      enddo
2930
2931      do i=1,nl
2932       do il=1,ncum
2933        if (i.le.(icb(il)-1)) then
2934         ma(il,i)=0
2935        endif
2936       enddo
2937      enddo
2938
2939ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
2940c        icb represente de niveau ou se trouve la
2941c        base du nuage , et inb le top du nuage
2942cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
2943
2944      do i=1,nd
2945       do il=1,ncum
2946        mke(il,i)=upwd(il,i)+dnwd(il,i)
2947       enddo
2948      enddo
2949
2950      do i=1,nd
2951       DO 999 il=1,ncum
2952        rdcp=(rrd*(1.-rr(il,i))-rr(il,i)*rrv)
2953     :        /(cpd*(1.-rr(il,i))+rr(il,i)*cpv)
2954        tls(il,i)=t(il,i)*(1000.0/p(il,i))**rdcp
2955        tps(il,i)=tp(il,i)
2956999    CONTINUE
2957      enddo
2958
2959c
2960c   *** diagnose the in-cloud mixing ratio   ***            ! cld
2961c   ***           of condensed water         ***            ! cld
2962c                                                           ! cld
2963
2964       do i=1,nd                                            ! cld
2965        do il=1,ncum                                        ! cld
2966         mac(il,i)=0.0                                      ! cld
2967         wa(il,i)=0.0                                       ! cld
2968         siga(il,i)=0.0                                     ! cld
2969         sax(il,i)=0.0                                      ! cld
2970        enddo                                               ! cld
2971       enddo                                                ! cld
2972
2973       do i=minorig, nl                                     ! cld
2974        do k=i+1,nl+1                                       ! cld
2975         do il=1,ncum                                       ! cld
2976          if (i.le.inb(il) .and. k.le.(inb(il)+1)) then     ! cld
2977            mac(il,i)=mac(il,i)+m(il,k)                     ! cld
2978          endif                                             ! cld
2979         enddo                                              ! cld
2980        enddo                                               ! cld
2981       enddo                                                ! cld
2982
2983       do i=1,nl                                            ! cld
2984        do j=1,i                                            ! cld
2985         do il=1,ncum                                       ! cld
2986          if (i.ge.icb(il) .and. i.le.(inb(il)-1)           ! cld
2987     :      .and. j.ge.icb(il) ) then                       ! cld
2988           sax(il,i)=sax(il,i)+rrd*(tvp(il,j)-tv(il,j))     ! cld
2989     :        *(ph(il,j)-ph(il,j+1))/p(il,j)                ! cld
2990          endif                                             ! cld
2991         enddo                                              ! cld
2992        enddo                                               ! cld
2993       enddo                                                ! cld
2994
2995       do i=1,nl                                            ! cld
2996        do il=1,ncum                                        ! cld
2997         if (i.ge.icb(il) .and. i.le.(inb(il)-1)            ! cld
2998     :       .and. sax(il,i).gt.0.0 ) then                  ! cld
2999           wa(il,i)=sqrt(2.*sax(il,i))                      ! cld
3000         endif                                              ! cld
3001        enddo                                               ! cld
3002       enddo                                                ! cld
3003           
3004       do i=1,nl                                            ! cld
3005        do il=1,ncum                                        ! cld
3006         if (wa(il,i).gt.0.0)                               ! cld
3007     :     siga(il,i)=mac(il,i)/wa(il,i)                    ! cld
3008     :         *rrd*tvp(il,i)/p(il,i)/100./delta            ! cld
3009          siga(il,i) = min(siga(il,i),1.0)                  ! cld
3010cIM cf. FH
3011         if (iflag_clw.eq.0) then
3012          qcondc(il,i)=siga(il,i)*clw(il,i)*(1.-ep(il,i))   ! cld
3013     :           + (1.-siga(il,i))*qcond(il,i)              ! cld
3014         else if (iflag_clw.eq.1) then
3015          qcondc(il,i)=qcond(il,i)              ! cld
3016         endif
3017
3018        enddo                                               ! cld
3019       enddo                                                ! cld
3020
3021        return
3022        end
3023
3024      SUBROUTINE cv30_tracer(nloc,len,ncum,nd,na,
3025     &                        ment,sij,da,phi)
3026        implicit none
3027c inputs:
3028        integer ncum, nd, na, nloc,len
3029        real ment(nloc,na,na),sij(nloc,na,na)
3030c ouputs:
3031        real da(nloc,na),phi(nloc,na,na)
3032c local variables:
3033        integer i,j,k
3034c       
3035        da(:,:)=0.
3036c
3037        do j=1,na
3038          do k=1,na
3039            do i=1,ncum
3040            da(i,j)=da(i,j)+(1.-sij(i,k,j))*ment(i,k,j)
3041            phi(i,j,k)=sij(i,k,j)*ment(i,k,j)
3042c            print *,'da',j,k,da(i,j),sij(i,k,j),ment(i,k,j)
3043            end do
3044          end do
3045        end do
3046   
3047        return
3048        end
3049
3050
3051      SUBROUTINE cv30_uncompress(nloc,len,ncum,nd,ntra,idcum
3052     :         ,iflag
3053     :         ,precip,VPrecip,sig,w0
3054     :         ,ft,fq,fu,fv,ftra
3055     :         ,inb
3056     :         ,Ma,upwd,dnwd,dnwd0,qcondc,wd,cape
3057     :         ,da,phi,mp
3058     :         ,iflag1
3059     :         ,precip1,VPrecip1,sig1,w01
3060     :         ,ft1,fq1,fu1,fv1,ftra1
3061     :         ,inb1
3062     :         ,Ma1,upwd1,dnwd1,dnwd01,qcondc1,wd1,cape1
3063     :         ,da1,phi1,mp1)
3064      implicit none
3065
3066#include "cv30param.h"
3067
3068c inputs:
3069      integer len, ncum, nd, ntra, nloc
3070      integer idcum(nloc)
3071      integer iflag(nloc)
3072      integer inb(nloc)
3073      real precip(nloc)
3074      real VPrecip(nloc,nd+1)
3075      real sig(nloc,nd), w0(nloc,nd)
3076      real ft(nloc,nd), fq(nloc,nd), fu(nloc,nd), fv(nloc,nd)
3077      real ftra(nloc,nd,ntra)
3078      real Ma(nloc,nd)
3079      real upwd(nloc,nd),dnwd(nloc,nd),dnwd0(nloc,nd)
3080      real qcondc(nloc,nd)
3081      real wd(nloc),cape(nloc)
3082      real da(nloc,nd),phi(nloc,nd,nd),mp(nloc,nd)
3083
3084c outputs:
3085      integer iflag1(len)
3086      integer inb1(len)
3087      real precip1(len)
3088      real VPrecip1(len,nd+1)
3089      real sig1(len,nd), w01(len,nd)
3090      real ft1(len,nd), fq1(len,nd), fu1(len,nd), fv1(len,nd)
3091      real ftra1(len,nd,ntra)
3092      real Ma1(len,nd)
3093      real upwd1(len,nd),dnwd1(len,nd),dnwd01(len,nd)
3094      real qcondc1(nloc,nd)
3095      real wd1(nloc),cape1(nloc)
3096      real da1(nloc,nd),phi1(nloc,nd,nd),mp1(nloc,nd)
3097
3098c local variables:
3099      integer i,k,j
3100
3101        do 2000 i=1,ncum
3102         precip1(idcum(i))=precip(i)
3103         iflag1(idcum(i))=iflag(i)
3104         wd1(idcum(i))=wd(i)
3105         inb1(idcum(i))=inb(i)
3106         cape1(idcum(i))=cape(i)
3107 2000   continue
3108
3109        do 2020 k=1,nl
3110          do 2010 i=1,ncum
3111            VPrecip1(idcum(i),k)=VPrecip(i,k)
3112            sig1(idcum(i),k)=sig(i,k)
3113            w01(idcum(i),k)=w0(i,k)
3114            ft1(idcum(i),k)=ft(i,k)
3115            fq1(idcum(i),k)=fq(i,k)
3116            fu1(idcum(i),k)=fu(i,k)
3117            fv1(idcum(i),k)=fv(i,k)
3118            Ma1(idcum(i),k)=Ma(i,k)
3119            upwd1(idcum(i),k)=upwd(i,k)
3120            dnwd1(idcum(i),k)=dnwd(i,k)
3121            dnwd01(idcum(i),k)=dnwd0(i,k)
3122            qcondc1(idcum(i),k)=qcondc(i,k)
3123            da1(idcum(i),k)=da(i,k)
3124            mp1(idcum(i),k)=mp(i,k)
3125 2010     continue
3126 2020   continue
3127
3128        do 2200 i=1,ncum
3129          sig1(idcum(i),nd)=sig(i,nd)
31302200    continue
3131
3132
3133c        do 2100 j=1,ntra
3134c         do 2110 k=1,nd ! oct3
3135c          do 2120 i=1,ncum
3136c            ftra1(idcum(i),k,j)=ftra(i,k,j)
3137c 2120     continue
3138c 2110    continue
3139c 2100   continue
3140        do j=1,nd
3141         do k=1,nd
3142          do i=1,ncum
3143            phi1(idcum(i),k,j)=phi(i,k,j)
3144          end do
3145         end do
3146        end do
3147
3148        return
3149        end
3150
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.