/[MITgcm]/MITgcm/pkg/fizhi/fizhi_moist.F
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revision 1.10 by molod, Fri Jul 16 20:08:08 2004 UTC revision 1.24 by molod, Sat Dec 11 00:34:24 2004 UTC
# Line 1  Line 1 
1  C $Header$  C $Header$
2  C $Name$  C $Name$
3    
4  #include "PACKAGES_CONFIG.h"  #include "FIZHI_OPTIONS.h"
 #include "CPP_OPTIONS.h"  
5        subroutine moistio (ndmoist,istrip,npcs,        subroutine moistio (ndmoist,istrip,npcs,
6       .   lowlevel,midlevel,nltop,nsubmin,nsubmax,Lup,       .   lowlevel,midlevel,nltop,nsubmin,nsubmax,Lup,
7       .   pz,plz,plze,dpres,pkht,pkl,tz,qz,bi,bj,ntracer,ptracer,       .   pz,plz,plze,dpres,pkht,pkl,uz,vz,tz,qz,bi,bj,ntracerin,ptracer,
8       .   qqz,dumoist,dvmoist,dtmoist,dqmoist,       .   qqz,dumoist,dvmoist,dtmoist,dqmoist,cumfric,
9       .   im,jm,lm,ptop,       .   im,jm,lm,ptop,
10       .   iras,rainlsp,rainconv,snowfall,       .   iras,rainlsp,rainconv,snowfall,
11       .   nswcld,cldtot_sw,cldras_sw,cldlsp_sw,nswlz,swlz,       .   nswcld,cldtot_sw,cldras_sw,cldlsp_sw,nswlz,swlz,
# Line 25  c Input Variables Line 24  c Input Variables
24  c ---------------  c ---------------
25        integer im,jm,lm        integer im,jm,lm
26        integer ndmoist,istrip,npcs        integer ndmoist,istrip,npcs
27        integer bi,bj,ntracer,ptracer                integer bi,bj,ntracerin,ptracer        
28        integer lowlevel,midlevel,nltop,nsubmin,nsubmax,Lup        integer lowlevel,midlevel,nltop,nsubmin,nsubmax,Lup
29        real pz(im,jm),plz(im,jm,lm),plze(im,jm,lm+1),dpres(im,jm,lm)        _RL pz(im,jm),plz(im,jm,lm),plze(im,jm,lm+1),dpres(im,jm,lm)
30        real pkht(im,jm,lm+1),pkl(im,jm,lm)        _RL pkht(im,jm,lm+1),pkl(im,jm,lm)
31        real tz(im,jm,lm),qz(im,jm,lm,ntracer)              _RL tz(im,jm,lm),qz(im,jm,lm,ntracerin)      
32        real qqz(im,jm,lm)        _RL uz(im,jm,lm),vz(im,jm,lm)      
33        real dumoist(im,jm,lm),dvmoist(im,jm,lm)        _RL qqz(im,jm,lm)
34        real dtmoist(im,jm,lm),dqmoist(im,jm,lm,ntracer)        _RL dumoist(im,jm,lm),dvmoist(im,jm,lm)
35        real ptop        _RL dtmoist(im,jm,lm),dqmoist(im,jm,lm,ntracerin)
36          logical cumfric
37          _RL ptop
38        integer iras        integer iras
39        real rainlsp(im,jm),rainconv(im,jm),snowfall(im,jm)        _RL rainlsp(im,jm),rainconv(im,jm),snowfall(im,jm)
40        integer nswcld,nswlz        integer nswcld,nswlz
41        real cldlsp_sw(im,jm,lm),cldras_sw(im,jm,lm)        _RL cldlsp_sw(im,jm,lm),cldras_sw(im,jm,lm)
42        real cldtot_sw(im,jm,lm),swlz(im,jm,lm)        _RL cldtot_sw(im,jm,lm),swlz(im,jm,lm)
43        integer nlwcld,nlwlz        integer nlwcld,nlwlz
44        real  cldlsp_lw(im,jm,lm),cldras_lw(im,jm,lm)        _RL  cldlsp_lw(im,jm,lm),cldras_lw(im,jm,lm)
45        real  cldtot_lw(im,jm,lm),lwlz(im,jm,lm)        _RL  cldtot_lw(im,jm,lm),lwlz(im,jm,lm)
46        logical lpnt        logical lpnt
47        integer myid        integer myid
48    
# Line 49  c Local Variables Line 50  c Local Variables
50  c ---------------  c ---------------
51        integer    ncrnd,nsecf        integer    ncrnd,nsecf
52    
53        real       fracqq, dum        _RL       fracqq, dum
54        integer    snowcrit        integer    snowcrit
55        parameter (fracqq = 0.1)        parameter (fracqq = 0.1)
56          _RL one
57          parameter (one=1.)
58    
59        real   cldsr(im,jm,lm)        _RL   cldsr(im,jm,lm)
60        real   srcld(istrip,lm)        _RL   srcld(istrip,lm)
61    
62        real plev        _RL plev
63        real cldnow,cldlsp_mem,cldlsp,cldras_mem,cldras        _RL cldnow,cldlsp_mem,cldlsp,cldras_mem,cldras
64        real watnow,watmin,cldmin        _RL watnow,watmin,cldmin
65        real cldprs(im,jm),cldtmp(im,jm)        _RL cldprs(im,jm),cldtmp(im,jm)
66        real cldhi (im,jm),cldlow(im,jm)        _RL cldhi (im,jm),cldlow(im,jm)
67        real cldmid(im,jm),totcld(im,jm)        _RL cldmid(im,jm),totcld(im,jm)
68    
69        real   CLDLS(im,jm,lm)  , CPEN(im,jm,lm)        _RL   CLDLS(im,jm,lm)  , CPEN(im,jm,lm)
70        real    tmpimjm(im,jm)        _RL    tmpimjm(im,jm)
71        real    lsp_new(im,jm)        _RL    lsp_new(im,jm)
72        real   conv_new(im,jm)        _RL   conv_new(im,jm)
73        real   snow_new(im,jm)        _RL   snow_new(im,jm)
74    
75        real  qqcolmin(im,jm)        _RL  qqcolmin(im,jm)
76        real  qqcolmax(im,jm)        _RL  qqcolmax(im,jm)
77        integer levpbl(im,jm)        integer levpbl(im,jm)
78    
79  c Gathered Arrays for Variable Cloud Base  c Gathered Arrays for Variable Cloud Base
80  c ---------------------------------------  c ---------------------------------------
81        real    raincgath(im*jm)        _RL    raincgath(im*jm)
82        real     pigather(im*jm)        _RL     pigather(im*jm)
83        real     thgather(im*jm,lm)        _RL     thgather(im*jm,lm)
84        real     shgather(im*jm,lm)        _RL     shgather(im*jm,lm)
85        real    pkzgather(im*jm,lm)        _RL    pkzgather(im*jm,lm)
86        real    pkegather(im*jm,lm+1)        _RL    pkegather(im*jm,lm+1)
87        real    plzgather(im*jm,lm)        _RL    plzgather(im*jm,lm)
88        real    plegather(im*jm,lm+1)        _RL    plegather(im*jm,lm+1)
89        real     dpgather(im*jm,lm)        _RL     dpgather(im*jm,lm)
90        real    tmpgather(im*jm,lm)        _RL    tmpgather(im*jm,lm)
91        real   deltgather(im*jm,lm)        _RL   deltgather(im*jm,lm)
92        real   delqgather(im*jm,lm)        _RL   delqgather(im*jm,lm)
93        real      ugather(im*jm,lm,ntracer)        _RL      ugather(im*jm,lm,ntracerin+2-ptracer)
94        real   delugather(im*jm,lm,ntracer)        _RL   delugather(im*jm,lm,ntracerin+2-ptracer)
95        real     deltrnev(im*jm,lm)        _RL     deltrnev(im*jm,lm)
96        real     delqrnev(im*jm,lm)        _RL     delqrnev(im*jm,lm)
97    
98        integer  nindeces(lm)        integer  nindeces(lm)
99        integer  pblindex(im*jm)        integer  pblindex(im*jm)
# Line 98  c -------------------------------------- Line 101  c --------------------------------------
101    
102  c Stripped Arrays  c Stripped Arrays
103  c ---------------  c ---------------
104        real saveth (istrip,lm)        _RL saveth (istrip,lm)
105        real saveq  (istrip,lm)        _RL saveq  (istrip,lm)
106        real saveu  (istrip,lm,ntracer)        _RL saveu  (istrip,lm,ntracerin+2-ptracer)
107        real usubcl (istrip,   ntracer)        _RL usubcl (istrip,   ntracerin+2-ptracer)
108    
109        real     ple(istrip,lm+1)        _RL     ple(istrip,lm+1)
110        real      dp(istrip,lm)        _RL      dp(istrip,lm)
111        real      TL(ISTRIP,lm)  , SHL(ISTRIP,lm)        _RL      TL(ISTRIP,lm)  , SHL(ISTRIP,lm)
112        real      PL(ISTRIP,lm)  , PLK(ISTRIP,lm)        _RL      PL(ISTRIP,lm)  , PLK(ISTRIP,lm)
113        real    PLKE(ISTRIP,lm+1)        _RL    PLKE(ISTRIP,lm+1)
114        real      TH(ISTRIP,lm)  ,CVTH(ISTRIP,lm)        _RL      TH(ISTRIP,lm)  ,CVTH(ISTRIP,lm)
115        real   CVQ(ISTRIP,lm)        _RL   CVQ(ISTRIP,lm)
116        real      UL(ISTRIP,lm,ntracer)        _RL      UL(ISTRIP,lm,ntracerin+2-ptracer)
117        real     cvu(istrip,lm,ntracer)        _RL     cvu(istrip,lm,ntracerin+2-ptracer)
118        real  CLMAXO(ISTRIP,lm),CLBOTH(ISTRIP,lm)        _RL  CLMAXO(ISTRIP,lm),CLBOTH(ISTRIP,lm)
119        real  CLSBTH(ISTRIP,lm)        _RL  CLSBTH(ISTRIP,lm)
120        real    TMP1(ISTRIP,lm),  TMP2(ISTRIP,lm)        _RL    TMP1(ISTRIP,lm),  TMP2(ISTRIP,lm)
121        real    TMP3(ISTRIP,lm),  TMP4(ISTRIP,lm+1)        _RL    TMP3(ISTRIP,lm),  TMP4(ISTRIP,lm+1)
122        real    TMP5(ISTRIP,lm+1)        _RL    TMP5(ISTRIP,lm+1)
123        integer   ITMP1(ISTRIP,lm), ITMP2(ISTRIP,lm)        integer   ITMP1(ISTRIP,lm), ITMP2(ISTRIP,lm)
124    
125        real   PRECIP(ISTRIP), PCNET(ISTRIP)        _RL   PRECIP(ISTRIP), PCNET(ISTRIP)
126        real   SP(ISTRIP),  PREP(ISTRIP)        _RL   SP(ISTRIP),  PREP(ISTRIP)
127        real   PCPEN (ISTRIP,lm)        _RL   PCPEN (ISTRIP,lm)
128        integer pbl(istrip),depths(lm)        integer pbl(istrip),depths(lm)
129    
130        real   cldlz(istrip,lm), cldwater(im,jm,lm)        _RL   cldlz(istrip,lm), cldwater(im,jm,lm)
131        real   rhfrac(istrip), rhmin, pup, ppbl, rhcrit(istrip,lm)        _RL   rhfrac(istrip), rhmin, pup, ppbl, rhcrit(istrip,lm)
132        real   offset, alpha, rasmax        _RL   offset, alpha, rasmax
133    
134        logical first        logical first
135        logical lras        logical lras
136        real    clfrac (istrip,lm)        _RL    clfrac (istrip,lm)
137        real    cldmas (istrip,lm)        _RL    cldmas (istrip,lm)
138        real    detrain(istrip,lm)        _RL    detrain(istrip,lm)
139        real    psubcld    (istrip), psubcldg (im,jm)        _RL    psubcld    (istrip), psubcldg (im,jm)
140        real    psubcld_cnt(istrip), psubcldgc(im,jm)        _RL    psubcld_cnt(istrip), psubcldgc(im,jm)
141        real rnd(lm/2)        _RL rnd(lm/2)
142        DATA      FIRST /.TRUE./        DATA      FIRST /.TRUE./
143    
144        integer imstp,nsubcl,nlras        integer imstp,nsubcl,nlras
145        integer i,j,iloop,index,l,nn,num,numdeps,nt        integer i,j,iloop,indx,indgath,l,nn,num,numdeps,nt
146        real tmstp,tminv,sday,grav,alhl,cp,elocp,gamfac        _RL tmstp,tminv,sday,grav,alhl,cp,elocp,gamfac
147        real rkappa,p0kappa,p0kinv,ptopkap,pcheck        _RL rkappa,p0kappa,p0kinv,ptopkap,pcheck
148        real tice,getcon,pi        _RL tice,getcon,pi
149          integer ntracer,ntracedim, ntracex
150    
151  C **********************************************************************  C **********************************************************************
152  C ****                     INITIALIZATION                           ****  C ****                     INITIALIZATION                           ****
153  C **********************************************************************  C **********************************************************************
154    
155    C Add U and V components to tracer array for cumulus friction
156    
157          if(cumfric) then
158           ntracer = ntracerin + 2
159          else
160           ntracer = ntracerin
161          endif
162          ntracedim= max(ntracer-ptracer,1)
163          ntracex= ntracer-ptracer
164        IMSTP  = nsecf(NDMOIST)        IMSTP  = nsecf(NDMOIST)
165        TMSTP  = FLOAT(IMSTP)        TMSTP  = FLOAT(IMSTP)
166        TMINV  = 1. /  TMSTP        TMINV  = 1. /  TMSTP
# Line 185  c Determine Total number of Random Cloud Line 198  c Determine Total number of Random Cloud
198  c ---------------------------------------------  c ---------------------------------------------
199        ncrnd = (lm-nltop+1)/2        ncrnd = (lm-nltop+1)/2
200    
201        if(first .and. myid.eq.0) then        if(first .and. myid.eq.1 .and. bi.eq.1 ) then
202         print *         print *
203         print *,'Top Level Allowed for Convection : ',nltop         print *,'Top Level Allowed for Convection : ',nltop
204         print *,'          Highest Sub-Cloud Level: ',nsubmax         print *,'          Highest Sub-Cloud Level: ',nsubmax
# Line 229  c -------------------------------------- Line 242  c --------------------------------------
242    
243  c Set up the array of indeces of subcloud levels for the gathering  c Set up the array of indeces of subcloud levels for the gathering
244  c ----------------------------------------------------------------  c ----------------------------------------------------------------
245        index = 0        indx = 0
246        do L = nsubmin,nltop,-1        do L = nsubmin,nltop,-1
247         do j = 1,jm         do j = 1,jm
248         do i = 1,im         do i = 1,im
249          if(levpbl(i,j).eq.L) then          if(levpbl(i,j).eq.L) then
250           index = index + 1           indx = indx + 1
251           pblindex(index) = (j-1)*im + i           pblindex(indx) = (j-1)*im + i
252          endif          endif
253         enddo         enddo
254         enddo         enddo
255        enddo        enddo
256    
257        do index = 1,im*jm        do indx = 1,im*jm
258         levgather(index) = levpbl(pblindex(index),1)         levgather(indx) = levpbl(pblindex(indx),1)
259          pigather(index) =     pz(pblindex(index),1)          pigather(indx) =     pz(pblindex(indx),1)
260          pkegather(index,lm+1) = pkht(pblindex(index),1,lm+1)          pkegather(indx,lm+1) = pkht(pblindex(indx),1,lm+1)
261          plegather(index,lm+1) = plze(pblindex(index),1,lm+1)          plegather(indx,lm+1) = plze(pblindex(indx),1,lm+1)
262        enddo        enddo
263    
264        do L = 1,lm        do L = 1,lm
265         do index = 1,im*jm         do indx = 1,im*jm
266           thgather(index,L) = tz(pblindex(index),1,L)           thgather(indx,L) = tz(pblindex(indx),1,L)
267           shgather(index,L) = qz(pblindex(index),1,L,1)           shgather(indx,L) = qz(pblindex(indx),1,L,1)
268          pkegather(index,L) = pkht(pblindex(index),1,L)          pkegather(indx,L) = pkht(pblindex(indx),1,L)
269          pkzgather(index,L) = pkl(pblindex(index),1,L)          pkzgather(indx,L) = pkl(pblindex(indx),1,L)
270          plegather(index,L) = plze(pblindex(index),1,L)          plegather(indx,L) = plze(pblindex(indx),1,L)
271          plzgather(index,L) = plz(pblindex(index),1,L)          plzgather(indx,L) = plz(pblindex(indx),1,L)
272           dpgather(index,L) = dpres(pblindex(index),1,L)           dpgather(indx,L) = dpres(pblindex(indx),1,L)
273         enddo         enddo
274        enddo        enddo
275        do nt = 1,ntracer-ptracer  C General Tracers
276    C----------------
277          do nt = 1,ntracerin-ptracer
278        do L = 1,lm        do L = 1,lm
279         do index = 1,im*jm         do indx = 1,im*jm
280          ugather(index,L,nt) = qz(pblindex(index),1,L,nt+ptracer)          ugather(indx,L,nt) = qz(pblindex(indx),1,L,nt+ptracer)
281         enddo         enddo
282        enddo        enddo
283        enddo        enddo
284    
285          if(cumfric) then
286    C Cumulus Friction - load u and v wind components into tracer array
287    C------------------------------------------------------------------
288          do L = 1,lm
289           do indx = 1,im*jm
290            ugather(indx,L,ntracerin-ptracer+1) = uz(pblindex(indx),1,L)
291            ugather(indx,L,ntracerin-ptracer+2) = vz(pblindex(indx),1,L)
292           enddo
293          enddo
294    
295          endif
296    
297  c bump the counter for number of calls to convection  c bump the counter for number of calls to convection
298  c --------------------------------------------------  c --------------------------------------------------
299                          iras = iras + 1                          iras = iras + 1
# Line 279  c -------------------------------------- Line 306  c --------------------------------------
306        do l=1,lm        do l=1,lm
307        do j=1,jm        do j=1,jm
308        do i=1,im        do i=1,im
309          dumoist(i,j,l) = 0.
310          dvmoist(i,j,l) = 0.
311        dtmoist(i,j,l) = 0.        dtmoist(i,j,l) = 0.
312          do nt = 1,ntracer          do nt = 1,ntracerin
313          dqmoist(i,j,l,nt) = 0.          dqmoist(i,j,l,nt) = 0.
314          enddo          enddo
315        enddo        enddo
# Line 308  C ************************************** Line 337  C **************************************
337         CALL STRINT( levgather, pbl     ,im*jm,ISTRIP,1 ,NN )         CALL STRINT( levgather, pbl     ,im*jm,ISTRIP,1 ,NN )
338    
339         do nt = 1,ntracer-ptracer         do nt = 1,ntracer-ptracer
340         call strip ( ugather(1,1,nt), ul(1,1,nt),im*jm,istrip,lm,nn )          call strip ( ugather(1,1,nt), ul(1,1,nt),im*jm,istrip,lm,nn )
341         enddo         enddo
342    
343  C **********************************************************************  C **********************************************************************
# Line 341  C ************************************** Line 370  C **************************************
370         endif         endif
371        enddo        enddo
372    
   
373  C Initiate a do-loop around RAS for the number of different  C Initiate a do-loop around RAS for the number of different
374  C    sub-cloud layer depths in this strip  C    sub-cloud layer depths in this strip
375  C --If all subcloud depths are the same, execute loop once  C --If all subcloud depths are the same, execute loop once
# Line 477  c -------------------------------------- Line 505  c --------------------------------------
505        enddo        enddo
506    
507        CALL RAS ( NN,istrip,nindeces(nsubcl),NLRAS,NLTOP,lm,TMSTP        CALL RAS ( NN,istrip,nindeces(nsubcl),NLRAS,NLTOP,lm,TMSTP
508       1, UL(num,1,1),ntracer-ptracer,TH(num,NLTOP),SHL(num,NLTOP)       1, UL(num,1,1),ntracedim,ntracex,TH(num,NLTOP),SHL(num,NLTOP)
509       2, TMP4(num,NLTOP), TMP5(num,NLTOP),rnd, ncrnd, PCPEN(num,NLTOP)       2, TMP4(num,NLTOP), TMP5(num,NLTOP),rnd, ncrnd, PCPEN(num,NLTOP)
510       3, CLBOTH(num,NLTOP), CLFRAC(num,NLTOP)       3, CLBOTH(num,NLTOP), CLFRAC(num,NLTOP)
511       4, cldmas(num,nltop), detrain(num,nltop)       4, cldmas(num,nltop), detrain(num,nltop)
# Line 603  C ************************************** Line 631  C **************************************
631    
632         CALL RNEVP (NN,ISTRIP,lm,TL,SHL,PCPEN,PL,CLFRAC,SP,DP,PLKE,         CALL RNEVP (NN,ISTRIP,lm,TL,SHL,PCPEN,PL,CLFRAC,SP,DP,PLKE,
633       .  PLK,TH,TMP1,TMP2,TMP3,ITMP1,ITMP2,PCNET,PRECIP,       .  PLK,TH,TMP1,TMP2,TMP3,ITMP1,ITMP2,PCNET,PRECIP,
634       .  CLSBTH,TMSTP,1.,cp,grav,alhl,gamfac,cldlz,rhcrit,offset,alpha)       .  CLSBTH,TMSTP,one,cp,grav,alhl,gamfac,cldlz,rhcrit,offset,alpha)
635    
636  C **********************************************************************  C **********************************************************************
637  C ****                     TENDENCY UPDATES                         ****  C ****                     TENDENCY UPDATES                         ****
# Line 761  c ------------ Line 789  c ------------
789       .                                              cldsr(1,1,L),im*jm)       .                                              cldsr(1,1,L),im*jm)
790        enddo        enddo
791    
792  c Tracers  c General Tracers
793  c -------  c ---------------
794        do nt = 1,ntracer-ptracer        do nt = 1,ntracerin-ptracer
795         do L = 1,lm         do L = 1,lm
796         call back2grd (delugather(1,L,nt),pblindex,         call back2grd (delugather(1,L,nt),pblindex,
797       .                                 dqmoist(1,1,L,ptracer+nt),im*jm)       .                                 dqmoist(1,1,L,ptracer+nt),im*jm)
798         enddo         enddo
799        enddo        enddo
800    
801          if(cumfric) then
802    
803    c U and V for cumulus friction
804    c ----------------------------
805          do L = 1,lm
806           call back2grd (delugather(1,L,ntracerin-ptracer+1),pblindex,
807         .                                 dumoist(1,1,L),im*jm)
808           call back2grd (delugather(1,L,ntracerin-ptracer+2),pblindex,
809         .                                 dvmoist(1,1,L),im*jm)
810          enddo
811    
812    C Remove pi-weighting for u and v tendencies
813          do j = 1,jm
814          do i = 1,im
815           tmpimjm(i,j) = 1./pz(i,j)
816          enddo
817          enddo
818          do L = 1,lm
819          do j = 1,jm
820          do i = 1,im
821           dumoist(i,j,L) = dumoist(i,j,L) * tmpimjm(i,j)
822           dvmoist(i,j,L) = dvmoist(i,j,L) * tmpimjm(i,j)
823          enddo
824          enddo
825          enddo
826    
827    
828          endif
829    
830  C **********************************************************************  C **********************************************************************
831  C                          BUMP DIAGNOSTICS  C                          BUMP DIAGNOSTICS
832  C **********************************************************************  C **********************************************************************
833    
834    
835  c Sub-Cloud Layer  c Sub-Cloud Layer
836  c -------------------------  c -------------------------
837        if( ipsubcld.ne.0 ) then        if( ipsubcld.ne.0 ) then
# Line 806  c Moist Processes Heating Rate Line 863  c Moist Processes Heating Rate
863  c ----------------------------  c ----------------------------
864        if(imoistt.gt.0) then        if(imoistt.gt.0) then
865        do L = 1,lm        do L = 1,lm
866        do i = 1,im*jm        do j = 1,jm
867        qdiag(i,1,imoistt+L-1,bi,bj) = qdiag(i,1,imoistt+L-1,bi,bj) +        do i = 1,im
868       .                      (dtmoist(i,1,L)*sday*pkzgather(i,L)/pz(i,1))         indgath = (j-1)*im + i
869          qdiag(i,j,imoistt+L-1,bi,bj) = qdiag(i,j,imoistt+L-1,bi,bj) +
870         .    (dtmoist(i,j,L)*sday*pkzgather(indgath,L)/pz(i,j))
871          enddo
872        enddo        enddo
873        enddo        enddo
874        endif        endif
# Line 826  c ------------------------------- Line 886  c -------------------------------
886        enddo        enddo
887        endif        endif
888    
889    c Moist Processes Change in U-Momentum (Cumulus Friction)
890    c ------------------------------------------------------
891          if(iudiag1.gt.0) then
892          do L = 1,lm
893          do j = 1,jm
894          do i = 1,im
895           indgath = (j-1)*im + i
896          qdiag(i,j,iudiag1+L-1,bi,bj) = qdiag(i,j,iudiag1+L-1,bi,bj) +
897         .    dumoist(i,j,L)*sday
898          enddo
899          enddo
900          enddo
901          endif
902    
903    c Moist Processes Change in V-Momentum (Cumulus Friction)
904    c ------------------------------------------------------
905          if(iudiag2.gt.0) then
906          do L = 1,lm
907          do j = 1,jm
908          do i = 1,im
909           indgath = (j-1)*im + i
910          qdiag(i,j,iudiag2+L-1,bi,bj) = qdiag(i,j,iudiag2+L-1,bi,bj) +
911         .    dvmoist(i,j,L)*sday
912          enddo
913          enddo
914          enddo
915          endif
916    
917  c Cloud Mass Flux  c Cloud Mass Flux
918  c ---------------  c ---------------
919        if(icldmas.gt.0) then        if(icldmas.gt.0) then
920        do L = 1,lm        do L = 1,lm
921        do i = 1,im*jm        do j = 1,jm
922        qdiag(i,1,icldmas+L-1,bi,bj) = qdiag(i,1,icldmas+L-1,bi,bj) +        do i = 1,im
923       .                                                  tmpgather(i,L)         indgath = (j-1)*im + i
924          qdiag(i,j,icldmas+L-1,bi,bj) = qdiag(i,j,icldmas+L-1,bi,bj) +
925         .                               tmpgather(indgath,L)
926          enddo
927        enddo        enddo
928        enddo        enddo
929        endif        endif
# Line 841  c Detrained Cloud Mass Flux Line 932  c Detrained Cloud Mass Flux
932  c -------------------------  c -------------------------
933        if(idtrain.gt.0) then        if(idtrain.gt.0) then
934        do L = 1,lm        do L = 1,lm
935        do i = 1,im*jm        do j = 1,jm
936        qdiag(i,1,idtrain+L-1,bi,bj) = qdiag(i,1,idtrain+L-1,bi,bj) +        do i = 1,im
937       .                                                  pkegather(i,L)         indgath = (j-1)*im + i
938          qdiag(i,j,idtrain+L-1,bi,bj) = qdiag(i,j,idtrain+L-1,bi,bj) +
939         .                                pkegather(indgath,L)
940          enddo
941        enddo        enddo
942        enddo        enddo
943        endif        endif
# Line 852  c Grid-Scale Condensational Heating Rate Line 946  c Grid-Scale Condensational Heating Rate
946  c --------------------------------------  c --------------------------------------
947        if(idtls.gt.0) then        if(idtls.gt.0) then
948        do L = 1,lm        do L = 1,lm
949        do i = 1,im*jm        do j = 1,jm
950        qdiag(i,1,idtls+L-1,bi,bj) = qdiag(i,1,idtls+L-1,bi,bj) +        do i = 1,im
951       .                                                  deltrnev(i,L)         indgath = (j-1)*im + i
952          qdiag(i,j,idtls+L-1,bi,bj) = qdiag(i,j,idtls+L-1,bi,bj) +
953         .                               deltrnev(indgath,L)
954          enddo
955        enddo        enddo
956        enddo        enddo
957        endif        endif
# Line 863  c Grid-Scale Condensational Moistening R Line 960  c Grid-Scale Condensational Moistening R
960  c -----------------------------------------  c -----------------------------------------
961        if(idqls.gt.0) then        if(idqls.gt.0) then
962        do L = 1,lm        do L = 1,lm
963        do i = 1,im*jm        do j = 1,jm
964        qdiag(i,1,idqls+L-1,bi,bj) = qdiag(i,1,idqls+L-1,bi,bj) +        do i = 1,im
965       .                                                  delqrnev(i,L)         indgath = (j-1)*im + i
966          qdiag(i,j,idqls+L-1,bi,bj) = qdiag(i,j,idqls+L-1,bi,bj) +
967         .                                delqrnev(indgath,L)
968          enddo
969        enddo        enddo
970        enddo        enddo
971        endif        endif
# Line 886  c ------------------- Line 986  c -------------------
986  c Convective Precipitation  c Convective Precipitation
987  c ------------------------  c ------------------------
988        if(iprecon.gt.0) then        if(iprecon.gt.0) then
989        do i = 1,im*jm        do j = 1,jm
990        qdiag(i,1,iprecon,bi,bj) = qdiag(i,1,iprecon,bi,bj) +        do i = 1,im
991       .                                         raincgath(i)*sday*tminv         indgath = (j-1)*im + i
992          qdiag(i,j,iprecon,bi,bj) = qdiag(i,j,iprecon,bi,bj) +
993         .                      raincgath(indgath)*sday*tminv
994          enddo
995        enddo        enddo
996        endif        endif
997    
# Line 991  c -------------------------------------- Line 1094  c --------------------------------------
1094        enddo        enddo
1095        enddo        enddo
1096    
1097  c Compute Instantanious Total 2-D Cloud Fraction  c Compute Instantaneous Total 2-D Cloud Fraction
1098  c ----------------------------------------------  c ----------------------------------------------
1099        do j = 1,jm        do j = 1,jm
1100        do i = 1,im        do i = 1,im
# Line 1042  C ************************************** Line 1145  C **************************************
1145         nlwcld   = nlwcld   + 1         nlwcld   = nlwcld   + 1
1146         nswcld   = nswcld   + 1         nswcld   = nswcld   + 1
1147    
1148    #ifdef ALLOW_DIAGNOSTICS
1149           if( (bi.eq.1) .and. (bj.eq.1) ) then
1150         nmoistt  = nmoistt  + 1         nmoistt  = nmoistt  + 1
1151         nmoistq  = nmoistq  + 1         nmoistq  = nmoistq  + 1
1152         npreacc  = npreacc  + 1         npreacc  = npreacc  + 1
# Line 1052  C ************************************** Line 1157  C **************************************
1157    
1158         ndtls  = ndtls  + 1         ndtls  = ndtls  + 1
1159         ndqls  = ndqls  + 1         ndqls  = ndqls  + 1
1160    
1161           nudiag1  = nudiag1  + 1
1162           nudiag2  = nudiag2  + 1
1163    
1164           endif
1165    #endif
1166    
1167        RETURN        RETURN
1168        END        END
1169        SUBROUTINE RAS( NN, LEN, LENC, K, NLTOP, nlayr, DT        SUBROUTINE RAS( NN, LNG, LENC, K, NLTOP, nlayr, DT
1170       *,               UOI, ntracer, POI, QOI, PRS, PRJ, rnd, ncrnd       *,      UOI, ntracedim, ntracer, POI, QOI, PRS, PRJ, rnd, ncrnd
1171       *,               RAINS, CLN, CLF, cldmas, detrain       *,      RAINS, CLN, CLF, cldmas, detrain
1172       *,               cp,grav,rkappa,alhl,rhfrac,rasmax )       *,      cp,grav,rkappa,alhl,rhfrac,rasmax )
1173  C  C
1174  C*********************************************************************  C*********************************************************************
1175  C********************* SUBROUTINE  RAS   *****************************  C********************* SUBROUTINE  RAS   *****************************
# Line 1068  C Line 1179  C
1179        implicit none        implicit none
1180    
1181  C Argument List  C Argument List
1182        integer nn,len,lenc,k,nltop,nlayr        integer nn,lng,lenc,k,nltop,nlayr
1183        integer ntracer        integer ntracedim, ntracer
1184        integer ncrnd        integer ncrnd
1185        real dt        _RL dt
1186        real UOI(len,nlayr,ntracer),   POI(len,K)        _RL UOI(lng,nlayr,ntracedim),   POI(lng,K)
1187        real QOI(len,K), PRS(len,K+1), PRJ(len,K+1)        _RL QOI(lng,K), PRS(lng,K+1), PRJ(lng,K+1)
1188        real rnd(ncrnd)        _RL rnd(ncrnd)
1189        real RAINS(len,K), CLN(len,K), CLF(len,K)        _RL RAINS(lng,K), CLN(lng,K), CLF(lng,K)
1190        real cldmas(len,K), detrain(len,K)        _RL cldmas(lng,K), detrain(lng,K)
1191        real cp,grav,rkappa,alhl,rhfrac(len),rasmax        _RL cp,grav,rkappa,alhl,rhfrac(lng),rasmax
1192    
1193  C Local Variables  C Local Variables
1194        real TCU(len,K), QCU(len,K)        _RL TCU(lng,K), QCU(lng,K)
1195        real ucu(len,K,ntracer)        _RL ucu(lng,K,ntracedim)
1196        real ALF(len,K), BET(len,K), GAM(len,K)        _RL ALF(lng,K), BET(lng,K), GAM(lng,K)
1197       *,         ETA(len,K), HOI(len,K)       *,         ETA(lng,K), HOI(lng,K)
1198       *,         PRH(len,K), PRI(len,K)       *,         PRH(lng,K), PRI(lng,K)
1199        real HST(len,K), QOL(len,K), GMH(len,K)        _RL HST(lng,K), QOL(lng,K), GMH(lng,K)
1200    
1201        real TX1(len), TX2(len), TX3(len), TX4(len), TX5(len)        _RL TX1(lng), TX2(lng), TX3(lng), TX4(lng), TX5(lng)
1202       *,         TX6(len), TX7(len), TX8(len), TX9(len)       *,         TX6(lng), TX7(lng), TX8(lng), TX9(lng)
1203       *,         TX11(len), TX12(len), TX13(len), TX14(len,ntracer)       *,         TX11(lng), TX12(lng), TX13(lng), TX14(lng,ntracedim)
1204       *,         TX15(len)       *,         TX15(lng)
1205       *,         WFN(len)       *,         WFN(lng)
1206        integer IA1(len), IA2(len), IA3(len)        integer IA1(lng), IA2(lng), IA3(lng)
1207        real cloudn(len), pcu(len)        _RL cloudn(lng), pcu(lng)
1208    
1209        integer krmin,icm        integer krmin,icm
1210        real rknob, cmb2pa        _RL rknob, cmb2pa
1211        PARAMETER (KRMIN=01)        PARAMETER (KRMIN=01)
1212        PARAMETER (ICM=1000)        PARAMETER (ICM=1000)
1213        PARAMETER (CMB2PA=100.0)        PARAMETER (CMB2PA=100.0)
1214        PARAMETER (rknob = 10.)        PARAMETER (rknob = 10.)
1215    
1216        integer IC(ICM),   IRND(icm)        integer IC(ICM),   IRND(icm)
1217        real cmass(len,K)        _RL cmass(lng,K)
1218        LOGICAL SETRAS        LOGICAL SETRAS
1219          integer ifound
1220          _RL temp
1221          _RL thbef(lng,K)
1222    
1223        integer i,L,nc,ib,nt        integer i,L,nc,ib,nt
1224        integer km1,kp1,kprv,kcr,kfx,ncmx        integer km1,kp1,kprv,kcr,kfx,ncmx
1225        real p00, crtmsf, frac, rasblf        _RL p00, crtmsf, frac, rasblf
1226    
1227        do L = 1,k        do L = 1,k
1228        do I = 1,LENC        do I = 1,LENC
# Line 1123  C The numerator here is the fraction of Line 1237  C The numerator here is the fraction of
1237  C      allowed to entrain into the cloud  C      allowed to entrain into the cloud
1238    
1239  CCC   FRAC = 1./dt  CCC   FRAC = 1./dt
1240    CCC   FRAC = 0.5/dt
1241        FRAC = 0.5/dt        FRAC = 0.5/dt
1242    
1243        KM1    = K  - 1        KM1    = K  - 1
# Line 1168  c ------------------------------- Line 1283  c -------------------------------
1283        cloudn(i) = 0.0        cloudn(i) = 0.0
1284        enddo        enddo
1285    
1286         CALL CLOUD(nn,LEN, LENC, K, NLTOP, nlayr, IB, RASBLF,SETRAS,FRAC         CALL CLOUD(nn,lng, LENC, K, NLTOP, nlayr, IB, RASBLF,SETRAS,FRAC
1287       *,           CP,  ALHL, RKAPPA, GRAV, P00, CRTMSF       *,           CP,  ALHL, RKAPPA, GRAV, P00, CRTMSF
1288       *,           POI, QOI, UOI, Ntracer, PRS, PRJ       *,           POI, QOI, UOI, ntracedim, Ntracer, PRS, PRJ
1289       *,           PCU, CLOUDN, TCU, QCU, UCU, CMASS       *,           PCU, CLOUDN, TCU, QCU, UCU, CMASS
1290       *,           ALF, BET, GAM, PRH, PRI, HOI, ETA       *,           ALF, BET, GAM, PRH, PRI, HOI, ETA
1291       *,           HST, QOL, GMH       *,           HST, QOL, GMH
# Line 1213  c ***************************** Line 1328  c *****************************
1328    
1329        DO L=IB,K        DO L=IB,K
1330         DO I=1,LENC         DO I=1,LENC
1331            thbef(I,L) = POI(I,L)
1332          POI(I,L) = POI(I,L) + TCU(I,L) * DT * rhfrac(i)          POI(I,L) = POI(I,L) + TCU(I,L) * DT * rhfrac(i)
1333          QOI(I,L) = QOI(I,L) + QCU(I,L) * DT * rhfrac(i)          QOI(I,L) = QOI(I,L) + QCU(I,L) * DT * rhfrac(i)
1334         ENDDO         ENDDO
# Line 1228  c ***************************** Line 1344  c *****************************
1344         rains(I,ib) = rains(I,ib) + PCU(I)*dt * rhfrac(i)         rains(I,ib) = rains(I,ib) + PCU(I)*dt * rhfrac(i)
1345        ENDDO        ENDDO
1346    
1347          do i = 1,lenc
1348           ifound = 0
1349           do L = 1,k
1350            if(tcu(i,L).ne.0.)ifound = ifound + 1
1351           enddo
1352           if(ifound.ne.0) then
1353    c       print *,i,' made a cloud detraining at ',ib
1354            do L = 1,k
1355             temp = TCU(I,L) * DT * rhfrac(i)
1356    c        write(6,122)L,thbef(i,L),poi(i,L),temp
1357            enddo
1358           endif
1359          enddo
1360    
1361    100 CONTINUE    100 CONTINUE
1362    
1363     122  format(' ',i3,' TH B ',e10.3,' TH A ',e10.3,' DTH ',e10.3)
1364    
1365  c Fill Convective Cloud Fractions based on 3-D Rain Amounts  c Fill Convective Cloud Fractions based on 3-D Rain Amounts
1366  c ---------------------------------------------------------  c ---------------------------------------------------------
# Line 1244  c -------------------------------------- Line 1376  c --------------------------------------
1376        subroutine rndcloud (iras,nrnd,rnd,myid)        subroutine rndcloud (iras,nrnd,rnd,myid)
1377        implicit none        implicit none
1378        integer n,iras,nrnd,myid        integer n,iras,nrnd,myid
1379        real random_numbx        _RL random_numbx
1380        real rnd(nrnd)        _RL rnd(nrnd)
1381        integer irm        integer irm
1382        parameter (irm = 1000)        parameter (irm = 1000)
1383        real random(irm)        _RL random(irm)
1384        integer i,mcheck,numrand,iseed,index        integer i,mcheck,numrand,iseed,indx
1385        logical first        logical first
1386        data    first /.true./        data    first /.true./
1387        integer iras0        integer iras0
# Line 1260  c -------------------------------------- Line 1392  c --------------------------------------
1392         do i = 1,nrnd         do i = 1,nrnd
1393          rnd(i) = 0          rnd(i) = 0
1394         enddo         enddo
1395         if(first .and. myid.eq.0) print *,' NO RANDOM CLOUDS IN RAS '         if(first .and. myid.eq.1) print *,' NO RANDOM CLOUDS IN RAS '
1396         go to 100         go to 100
1397        endif        endif
1398    
# Line 1269  c -------------------------------------- Line 1401  c --------------------------------------
1401  c First Time In From a Continuing RESTART (IRAS.GT.1) or Reading a New RESTART  c First Time In From a Continuing RESTART (IRAS.GT.1) or Reading a New RESTART
1402  c ----------------------------------------------------------------------------  c ----------------------------------------------------------------------------
1403        if( first.and.(iras.gt.1) .or. iras.ne.iras0+1 )then        if( first.and.(iras.gt.1) .or. iras.ne.iras0+1 )then
1404         if( myid.eq.0 ) print *, 'Recreating Rand Numb Array in RNDCLOUD'         print *,' first ',first,' iras ',iras,' iras0 ',iras0
1405         if( myid.eq.0 ) print *, 'IRAS: ',iras,'  IRAS0: ',iras0         if( myid.eq.1 ) print *, 'Recreating Rand Numb Array in RNDCLOUD'
1406           if( myid.eq.1 ) print *, 'IRAS: ',iras,'  IRAS0: ',iras0
1407         numrand = mod(iras,irm/nrnd) * nrnd         numrand = mod(iras,irm/nrnd) * nrnd
1408         iseed   = iras * nrnd - numrand         iseed   = iras * nrnd - numrand
1409         call random_seedx(iseed)         call random_seedx(iseed)
1410         do i = 1,irm         do i = 1,irm
1411          random(i) = random_numbx()          random(i) = random_numbx(iseed)
1412         enddo         enddo
1413         index = (iras-1)*nrnd         indx = (iras-1)*nrnd
1414    
1415  c Multiple Time In But have Used Up all 1000 numbers (MCHECK.EQ.0)  c Multiple Time In But have Used Up all 1000 numbers (MCHECK.EQ.0)
1416  c ----------------------------------------------------------------  c ----------------------------------------------------------------
# Line 1285  c -------------------------------------- Line 1418  c --------------------------------------
1418            iseed = (iras-1)*nrnd            iseed = (iras-1)*nrnd
1419            call random_seedx(iseed)            call random_seedx(iseed)
1420            do i = 1,irm            do i = 1,irm
1421             random(i) = random_numbx()             random(i) = random_numbx(iseed)
1422            enddo            enddo
1423            index = iseed            indx = iseed
1424    
1425  c Multiple Time In But have NOT Used Up all 1000 numbers (MCHECK.NE.0)  c Multiple Time In But have NOT Used Up all 1000 numbers (MCHECK.NE.0)
1426  c --------------------------------------------------------------------  c --------------------------------------------------------------------
1427        else        else
1428            index = (iras-1)*nrnd            indx = (iras-1)*nrnd
1429        endif        endif
1430    
1431            index = mod(index,irm)            indx = mod(indx,irm)
1432        if( index+nrnd.gt.1000 ) index=1000-nrnd        if( indx+nrnd.gt.1000 ) indx=1000-nrnd
1433    
1434        do n = 1,nrnd        do n = 1,nrnd
1435         rnd(n) = random(index+n)         rnd(n) = random(indx+n)
1436        enddo        enddo
1437    
1438   100  continue   100  continue
# Line 1307  c -------------------------------------- Line 1440  c --------------------------------------
1440        iras0 = iras        iras0 = iras
1441        return        return
1442        end        end
1443        function random_numbx()        function random_numbx(iseed)
1444        implicit none        implicit none
1445        real random_numbx        integer iseed
1446          real *8 seed,port_rand
1447          _RL random_numbx
1448          random_numbx = 0
1449  #ifdef CRAY  #ifdef CRAY
1450        real ranf        _RL ranf
1451        random_numbx = ranf()        random_numbx = ranf()
1452  #endif  #else
1453  #ifdef SGI  #ifdef SGI
1454        real rand        _RL rand
1455        random_numbx = rand()        random_numbx = rand()
1456  #endif  #endif
1457          random_numbx = port_rand(seed)
1458    #endif
1459        return        return
1460        end        end
1461        subroutine random_seedx (iseed)        subroutine random_seedx (iseed)
# Line 1333  c -------------------------------------- Line 1471  c --------------------------------------
1471  #endif  #endif
1472        return        return
1473        end        end
1474        SUBROUTINE CLOUD(nn,LEN, LENC, K, NLTOP, nlayr, IC, RASALF        SUBROUTINE CLOUD(nn,lng, LENC, K, NLTOP, nlayr, IC, RASALF
1475       *,                 SETRAS, FRAC       *,                 SETRAS, FRAC
1476       *,                 CP,  ALHL, RKAP, GRAV, P00, CRTMSF       *,                 CP,  ALHL, RKAP, GRAV, P00, CRTMSF
1477       *,                 POI, QOI, UOI, Ntracer, PRS,  PRJ       *,                 POI, QOI, UOI, ntracedim, Ntracer, PRS,  PRJ
1478       *,                 PCU, CLN, TCU, QCU, UCU, CMASS       *,                 PCU, CLN, TCU, QCU, UCU, CMASS
1479       *,                 ALF, BET, GAM, PRH, PRI, HOL, ETA       *,                 ALF, BET, GAM, PRH, PRI, HOL, ETA
1480       *,                 HST, QOL, GMH       *,                 HST, QOL, GMH
# Line 1375  C Line 1513  C
1513  C  Input:  C  Input:
1514  C  ------  C  ------
1515  C  C
1516  C     LEN     : The inner dimension of update and input arrays.  C     lng     : The inner dimension of update and input arrays.
1517  C  C
1518  C     LENC    : The run: the number of soundings processes in a single call.  C     LENC    : The run: the number of soundings processes in a single call.
1519  C               RAS works on the first LENC of the LEN soundings  C               RAS works on the first LENC of the lng soundings
1520  C               passed. This allows working on pieces of the world  C               passed. This allows working on pieces of the world
1521  C               say for multitasking, without declaring temporary arrays  C               say for multitasking, without declaring temporary arrays
1522  C               and copying the data to and from them.  This is an f77  C               and copying the data to and from them.  This is an f77
1523  C               version. An F90 version would have to allow more  C               version. An F90 version would have to allow more
1524  C               flexibility in the argument declarations.  Obviously  C               flexibility in the argument declarations.  Obviously
1525  C               (LENC<=LEN).    C               (LENC<=lng).  
1526  C  C
1527  C     K       : Number of vertical layers (increasing downwards).  C     K       : Number of vertical layers (increasing downwards).
1528  C               Need not be the same as the number of layers in the  C               Need not be the same as the number of layers in the
# Line 1415  C     CRTMSF  : Critical value of mass f Line 1553  C     CRTMSF  : Critical value of mass f
1553  C               the detrainment layer of that cloud-type is assumed.  C               the detrainment layer of that cloud-type is assumed.
1554  C               Affects only cloudiness calculation.  C               Affects only cloudiness calculation.
1555  C  C
1556  C     POI     : 2D array of dimension (LEN,K) containing potential  C     POI     : 2D array of dimension (lng,K) containing potential
1557  C               temperature. Updated but not initialized by RAS.  C               temperature. Updated but not initialized by RAS.
1558  C  C
1559  C     QOI     : 2D array of dimension (LEN,K) containing specific  C     QOI     : 2D array of dimension (lng,K) containing specific
1560  C               humidity. Updated but not initialized by RAS.  C               humidity. Updated but not initialized by RAS.
1561  C  C
1562  C     UOI     : 3D array of dimension (LEN,K,NTRACER) containing tracers  C     UOI     : 3D array of dimension (lng,K,NTRACER) containing tracers
1563  C               Updated but not initialized by RAS.  C               Updated but not initialized by RAS.
1564  C  C
1565  C     PRS     : 2D array of dimension (LEN,K+1) containing pressure  C     PRS     : 2D array of dimension (lng,K+1) containing pressure
1566  C               in hPa at the interfaces of K-layers from top of the  C               in hPa at the interfaces of K-layers from top of the
1567  C               atmosphere to the bottom. Not modified.  C               atmosphere to the bottom. Not modified.
1568  C  C
1569  C     PRJ     : 2D array of dimension (LEN,K+1) containing (PRS/P00) **  C     PRJ     : 2D array of dimension (lng,K+1) containing (PRS/P00) **
1570  C               RKAP.  i.e. Exner function at layer edges. Not modified.  C               RKAP.  i.e. Exner function at layer edges. Not modified.
1571  C  C
1572  C     rhfrac  : 1D array of dimension (LEN) containing a rel.hum. scaling  C     rhfrac  : 1D array of dimension (lng) containing a rel.hum. scaling
1573  C               fraction. Not modified.  C               fraction. Not modified.
1574  C  C
1575  C  Output:  C  Output:
1576  C  -------  C  -------
1577  C  C
1578  C     PCU     : 1D array of length LEN containing accumulated  C     PCU     : 1D array of length lng containing accumulated
1579  C               precipitation in mm/sec.  C               precipitation in mm/sec.
1580  C  C
1581  C     CLN     : 2D array of dimension (LEN,K) containing cloudiness  C     CLN     : 2D array of dimension (lng,K) containing cloudiness
1582  C               Note:  CLN is bumped but NOT initialized  C               Note:  CLN is bumped but NOT initialized
1583  C  C
1584  C     TCU     : 2D array of dimension (LEN,K) containing accumulated  C     TCU     : 2D array of dimension (lng,K) containing accumulated
1585  C               convective heating (K/sec).  C               convective heating (K/sec).
1586  C  C
1587  C     QCU     : 2D array of dimension (LEN,K) containing accumulated  C     QCU     : 2D array of dimension (lng,K) containing accumulated
1588  C               convective drying (kg/kg/sec).  C               convective drying (kg/kg/sec).
1589  C  C
1590  C     CMASS   : 2D array of dimension (LEN,K) containing the  C     CMASS   : 2D array of dimension (lng,K) containing the
1591  C               cloud mass flux (kg/sec). Filled from cloud top  C               cloud mass flux (kg/sec). Filled from cloud top
1592  C               to base.  C               to base.
1593  C  C
# Line 1469  C Line 1607  C
1607  C************************************************************************  C************************************************************************
1608        implicit none        implicit none
1609  C Argument List declarations  C Argument List declarations
1610        integer nn,LEN,LENC,K,NLTOP,nlayr,ic,ntracer        integer nn,lng,LENC,K,NLTOP,nlayr,ic,ntracedim, ntracer
1611        real rasalf        _RL rasalf
1612        LOGICAL SETRAS        LOGICAL SETRAS
1613        real frac, cp,  alhl, rkap, grav, p00, crtmsf        _RL frac, cp,  alhl, rkap, grav, p00, crtmsf
1614        real POI(LEN,K),QOI(LEN,K),PRS(LEN,K+1),PRJ(LEN,K+1)        _RL POI(lng,K),QOI(lng,K),PRS(lng,K+1),PRJ(lng,K+1)
1615        real uoi(len,nlayr,ntracer)        _RL uoi(lng,nlayr,ntracedim)
1616        real PCU(LENC), CLN(LEN)        _RL PCU(LENC), CLN(lng)
1617        real TCU(LEN,K),  QCU(LEN,K),  ucu(len,k,ntracer), CMASS(LEN,K)        _RL TCU(lng,K),QCU(lng,K),ucu(lng,k,ntracedim),CMASS(lng,K)
1618        real ALF(LEN,K), BET(LEN,K),  GAM(LEN,K), PRH(LEN,K), PRI(LEN,K)        _RL ALF(lng,K), BET(lng,K),  GAM(lng,K), PRH(lng,K), PRI(lng,K)
1619        real HOL(LENC,K), ETA(LENC,K), HST(LENC,K), QOL(LENC,K)        _RL HOL(LENC,K), ETA(LENC,K), HST(LENC,K), QOL(LENC,K)
1620        real GMH(LENC,K)        _RL GMH(LENC,K)
1621        real TX1(LENC), TX2(LENC), TX3(LENC), TX4(LENC)        _RL TX1(LENC), TX2(LENC), TX3(LENC), TX4(LENC)
1622        real TX5(LENC), TX6(LENC), TX7(LENC), TX8(LENC)        _RL TX5(LENC), TX6(LENC), TX7(LENC), TX8(LENC)
1623        real ALM(LENC), WFN(LENC), AKM(LENC), QS1(LENC)        _RL ALM(LENC), WFN(LENC), AKM(LENC), QS1(LENC)
1624        real WLQ(LENC), CLF(LENC)        _RL WLQ(LENC), CLF(LENC)
1625        real uht(len,ntracer)        _RL uht(lng,ntracedim)
1626        integer IA(LENC), I1(LENC),I2(LENC)        integer IA(LENC), I1(LENC),I2(LENC)
1627        real      rhfrac(len)        _RL      rhfrac(lng)
1628    
1629  C Local Variables  C Local Variables
1630        real daylen,half,one,zero,cmb2pa,rhmax        _RL daylen,half,one,zero,cmb2pa,rhmax
1631        PARAMETER (DAYLEN=86400.0,  HALF=0.5,  ONE=1.0, ZERO=0.0)        PARAMETER (DAYLEN=86400.0,  HALF=0.5,  ONE=1.0, ZERO=0.0)
1632        PARAMETER (CMB2PA=100.0)        PARAMETER (CMB2PA=100.0)
1633        PARAMETER (RHMAX=0.9999)        PARAMETER (RHMAX=0.9999)
1634        real rkapp1,onebcp,albcp,onebg,cpbg,twobal        _RL rkapp1,onebcp,albcp,onebg,cpbg,twobal
1635  C  C
1636        integer nt,km1,ic1,i,L,len1,len2,isav,len11,ii        integer nt,km1,ic1,i,L,len1,len2,isav,len11,ii
1637        integer lena,lena1,lenb,tem,tem1        integer lena,lena1,lenb
1638          _RL tem,tem1
1639    
1640  c Explicit Inline Directives  c Explicit Inline Directives
1641  c --------------------------  c --------------------------
# Line 1512  cfpp$ expand (qsat) Line 1651  cfpp$ expand (qsat)
1651        ONEBG  = 1.0  / GRAV        ONEBG  = 1.0  / GRAV
1652        CPBG   = CP   * ONEBG        CPBG   = CP   * ONEBG
1653        TWOBAL = 2.0 / ALHL        TWOBAL = 2.0 / ALHL
1654    
1655  C  C
1656        KM1 = K  - 1        KM1 = K  - 1
1657        IC1 = IC + 1        IC1 = IC + 1
# Line 1545  C Line 1685  C
1685  C  C
1686  C  C
1687        DO 10 L=1,K        DO 10 L=1,K
1688        DO 10 I=1,LEN        DO 10 I=1,lng
1689        TCU(I,L) = 0.0        TCU(I,L) = 0.0
1690        QCU(I,L) = 0.0        QCU(I,L) = 0.0
1691        CMASS(I,L) = 0.0        CMASS(I,L) = 0.0
# Line 1813  C Line 1953  C
1953        DO I=1,LENB        DO I=1,LENB
1954        II = I1(I)        II = I1(I)
1955        TEM    = ETA(I,L) - ETA(I,L+1)        TEM    = ETA(I,L) - ETA(I,L+1)
1956        UHT(I,NT) = UHT(I,NT) + TEM * UOI(II,L+nltop-1,NT)        UHT(I,NT) = UHT(I,NT) + TEM *  UOI(II,L+nltop-1,NT)
1957        ENDDO        ENDDO
1958        ENDDO        ENDDO
1959        ENDDO        ENDDO
# Line 2033  C Line 2173  C
2173  c Compute Tracer Tendencies  c Compute Tracer Tendencies
2174  c -------------------------  c -------------------------
2175        do nt = 1,ntracer        do nt = 1,ntracer
2176    c
2177  c Tracer Tendency at the Bottom Layer  c Tracer Tendency at the Bottom Layer
2178  c -----------------------------------  c -----------------------------------
2179        DO 995 I=1,LENB        DO 995 I=1,LENB
2180        II = I1(I)        II = I1(I)
2181        TEM    = half*TX5(I) * PRI(II,K)        TEM    = half*TX5(I) * PRI(II,K)
2182        TX1(I) = (UOI(II,KM1+nltop-1,nt) - UOI(II,K+nltop-1,nt))        TX1(I) = ( UOI(II,KM1+nltop-1,nt) - UOI(II,K+nltop-1,nt))
2183        ucu(II,K,nt) = TEM * TX1(I)        ucu(II,K,nt) = TEM * TX1(I)
2184    995 CONTINUE    995 CONTINUE
2185    c
2186  c Tracer Tendency at all other Levels  c Tracer Tendency at all other Levels
2187  c -----------------------------------  c -----------------------------------
2188        DO 1020 L=KM1,IC1,-1        DO 1020 L=KM1,IC1,-1
# Line 2071  c ----------------------------------- Line 2211  c -----------------------------------
2211        II = I1(I)        II = I1(I)
2212        ucu(II,IC,nt) = TX1(I)        ucu(II,IC,nt) = TX1(I)
2213   1040 CONTINUE   1040 CONTINUE
2214    
2215        enddo        enddo
2216  C  C
2217  C     PENETRATIVE CONVECTION CALCULATION OVER  C     PENETRATIVE CONVECTION CALCULATION OVER
# Line 2079  C Line 2219  C
2219    
2220        RETURN        RETURN
2221        END        END
2222        SUBROUTINE RNCL(LEN, PL, RNO, CLF)        SUBROUTINE RNCL(lng, PL, RNO, CLF)
2223  C  C
2224  C*********************************************************************  C*********************************************************************
2225  C********************** Relaxed Arakawa-Schubert *********************  C********************** Relaxed Arakawa-Schubert *********************
# Line 2088  C**************************** 23 July 19 Line 2228  C**************************** 23 July 19
2228  C*********************************************************************  C*********************************************************************
2229        implicit none        implicit none
2230  C Argument List declarations  C Argument List declarations
2231        integer len        integer lng
2232        real PL(LEN),  RNO(LEN), CLF(LEN)        _RL PL(lng),  RNO(lng), CLF(lng)
2233    
2234  C Local Variables  C Local Variables
2235        real p5,p8,pt8,pt2,pfac,p4,p6,p7,p9,cucld,cfac        _RL p5,p8,pt8,pt2,pfac,p4,p6,p7,p9,cucld,cfac
2236        PARAMETER (P5=500.0,  P8=800.0, PT8=0.8, PT2=0.2)        PARAMETER (P5=500.0,  P8=800.0, PT8=0.8, PT2=0.2)
2237        PARAMETER (PFAC=PT2/(P8-P5))        PARAMETER (PFAC=PT2/(P8-P5))
2238        PARAMETER (P4=400.0,    P6=401.0)        PARAMETER (P4=400.0,    P6=401.0)
# Line 2101  C Local Variables Line 2241  C Local Variables
2241    
2242        integer i        integer i
2243  C  C
2244        DO 10 I=1,LEN        DO 10 I=1,lng
2245                             rno(i) = 1.0                             rno(i) = 1.0
2246  ccc   if( pl(i).le.400.0 ) rno(i) = max( 0.75, 1.0-0.0025*(400.0-pl(i)) )  ccc   if( pl(i).le.400.0 ) rno(i) = max( 0.75, 1.0-0.0025*(400.0-pl(i)) )
2247    
# Line 2128  CARIES Line 2268  CARIES
2268  C  C
2269        RETURN        RETURN
2270        END        END
2271        SUBROUTINE ACRITN ( LEN,PL,PLB,ACR )        SUBROUTINE ACRITN ( lng,PL,PLB,ACR )
2272    
2273  C*********************************************************************  C*********************************************************************
2274  C********************** Relaxed Arakawa-Schubert *********************  C********************** Relaxed Arakawa-Schubert *********************
# Line 2141  C**** Line 2281  C****
2281  C*********************************************************************  C*********************************************************************
2282        implicit none        implicit none
2283  C Argument List declarations  C Argument List declarations
2284        integer len        integer lng
2285        real PL(LEN), PLB(LEN), ACR(LEN)        _RL PL(lng), PLB(lng), ACR(lng)
2286    
2287  C Local variables  C Local variables
2288        integer lma        integer lma
2289        parameter  (lma=18)        parameter  (lma=18)
2290        real p(lma)        _RL p(lma)
2291        real a(lma)        _RL a(lma)
2292        integer i,L        integer i,L
2293        real temp        _RL temp
2294    
2295        data p  / 93.81, 111.65, 133.46, 157.80, 186.51,        data p  / 93.81, 111.65, 133.46, 157.80, 186.51,
2296       .         219.88, 257.40, 301.21, 352.49, 409.76,       .         219.88, 257.40, 301.21, 352.49, 409.76,
# Line 2164  C Local variables Line 2304  C Local variables
2304    
2305    
2306        do L=1,lma-1        do L=1,lma-1
2307        do i=1,len        do i=1,lng
2308           if( pl(i).ge.p(L)   .and.           if( pl(i).ge.p(L)   .and.
2309       .       pl(i).le.p(L+1)) then       .       pl(i).le.p(L+1)) then
2310           temp = ( pl(i)-p(L) )/( p(L+1)-p(L) )           temp = ( pl(i)-p(L) )/( p(L+1)-p(L) )
# Line 2173  C Local variables Line 2313  C Local variables
2313        enddo        enddo
2314        enddo        enddo
2315    
2316        do i=1,len        do i=1,lng
2317        if( pl(i).lt.p(1)   ) acr(i) = a(1)        if( pl(i).lt.p(1)   ) acr(i) = a(1)
2318        if( pl(i).gt.p(lma) ) acr(i) = a(lma)        if( pl(i).gt.p(lma) ) acr(i) = a(lma)
2319        enddo        enddo
2320    
2321        do i=1,len        do i=1,lng
2322        acr(i) = acr(i) * (plb(i)-pl(i))        acr(i) = acr(i) * (plb(i)-pl(i))
2323        enddo        enddo
2324    
# Line 2191  C Local variables Line 2331  C Local variables
2331        implicit none        implicit none
2332  C Argument List declarations  C Argument List declarations
2333        integer nn,irun,nlay        integer nn,irun,nlay
2334        real TL(IRUN,NLAY),QL(IRUN,NLAY),RAIN(IRUN,NLAY),        _RL TL(IRUN,NLAY),QL(IRUN,NLAY),RAIN(IRUN,NLAY),
2335       . PL(IRUN,NLAY),CLFRAC(IRUN,NLAY),SP(IRUN),TEMP1(IRUN,NLAY),       . PL(IRUN,NLAY),CLFRAC(IRUN,NLAY),SP(IRUN),TEMP1(IRUN,NLAY),
2336       . TEMP2(IRUN,NLAY),PLKE(IRUN,NLAY+1),       . TEMP2(IRUN,NLAY),PLKE(IRUN,NLAY+1),
2337       . RCON(IRUN),RLAR(IRUN),DP(IRUN,NLAY),PLK(IRUN,NLAY),TH(IRUN,NLAY),       . RCON(IRUN),RLAR(IRUN),DP(IRUN,NLAY),PLK(IRUN,NLAY),TH(IRUN,NLAY),
2338       . TEMP3(IRUN,NLAY)       . TEMP3(IRUN,NLAY)
2339        integer ITMP1(IRUN,NLAY),ITMP2(IRUN,NLAY)        integer ITMP1(IRUN,NLAY),ITMP2(IRUN,NLAY)
2340        real CLSBTH(IRUN,NLAY)        _RL CLSBTH(IRUN,NLAY)
2341        real tmscl,tmfrc,cp,gravity,alhl,gamfac,offset,alpha        _RL tmscl,tmfrc,cp,gravity,alhl,gamfac,offset,alpha
2342        real cldlz(irun,nlay)        _RL cldlz(irun,nlay)
2343        real rhcrit(irun,nlay)        _RL rhcrit(irun,nlay)
2344  C  C
2345  C Local Variables  C Local Variables
2346        real zm1p04,zero,two89,zp44,zp01,half,zp578,one,thousand,z3600        _RL zm1p04,zero,two89,zp44,zp01,half,zp578,one,thousand,z3600
2347        real zp1,zp001        _RL zp1,zp001
2348        PARAMETER (ZM1P04 = -1.04E-4 )        PARAMETER (ZM1P04 = -1.04E-4 )
2349        PARAMETER (ZERO = 0.)        PARAMETER (ZERO = 0.)
2350        PARAMETER (TWO89= 2.89E-5)        PARAMETER (TWO89= 2.89E-5)
# Line 2218  C Local Variables Line 2358  C Local Variables
2358        PARAMETER ( THOUSAND = 1000.)        PARAMETER ( THOUSAND = 1000.)
2359        PARAMETER ( Z3600 = 3600.)        PARAMETER ( Z3600 = 3600.)
2360  C  C
2361        real EVP9(IRUN,NLAY)        _RL EVP9(IRUN,NLAY)
2362        real water(irun),crystal(irun)        _RL water(irun),crystal(irun)
2363        real watevap(irun),iceevap(irun)        _RL watevap(irun),iceevap(irun)
2364        real fracwat,fracice, tice,rh,fact,dum        _RL fracwat,fracice, tice,rh,fact,dum
2365        real rainmax(irun)        _RL rainmax(irun)
2366        real getcon,rphf,elocp,cpog,relax        _RL getcon,rphf,elocp,cpog,relax
2367        real exparg,arearat,rpow        _RL exparg,arearat,rpow
2368    
2369        integer i,L,n,nlaym1,irnlay,irnlm1        integer i,L,n,nlaym1,irnlay,irnlm1
2370    
# Line 2432  C*************************************** Line 2572  C***************************************
2572        implicit none        implicit none
2573        integer  irun,irise        integer  irun,irise
2574    
2575        real   th(irun,irise)        _RL   th(irun,irise)
2576        real    q(irun,irise)        _RL    q(irun,irise)
2577        real  plk(irun,irise)        _RL  plk(irun,irise)
2578        real   pl(irun,irise)        _RL   pl(irun,irise)
2579        real plke(irun,irise+1)        _RL plke(irun,irise+1)
2580    
2581        real  cloud(irun,irise)        _RL  cloud(irun,irise)
2582        real cldwat(irun,irise)        _RL cldwat(irun,irise)
2583        real     qs(irun,irise)        _RL     qs(irun,irise)
2584    
2585        real cp, alhl, getcon, akap        _RL cp, alhl, getcon, akap
2586        real ratio, temp, elocp        _RL ratio, temp, elocp
2587        real rhcrit,rh,dum        _RL rhcrit,rh,dum
2588        integer i,L        integer i,L
2589    
2590        real rhc(irun,irise)        _RL rhc(irun,irise)
2591        real offset,alpha        _RL offset,alpha
2592    
2593  c Explicit Inline Directives  c Explicit Inline Directives
2594  c --------------------------  c --------------------------
# Line 2494  c -------------------------------------- Line 2634  c --------------------------------------
2634        subroutine ctei ( th,q,cldfrc,cldwat,pl,plk,plke,im,lm )        subroutine ctei ( th,q,cldfrc,cldwat,pl,plk,plke,im,lm )
2635        implicit none        implicit none
2636        integer im,lm        integer im,lm
2637        real  th(im,lm),q(im,lm),plke(im,lm+1),cldwat(im,lm)        _RL  th(im,lm),q(im,lm),plke(im,lm+1),cldwat(im,lm)
2638        real plk(im,lm),pl(im,lm),cldfrc(im,lm)        _RL plk(im,lm),pl(im,lm),cldfrc(im,lm)
2639        integer i,L        integer i,L
2640        real    getcon,cp,alhl,elocp,cpoel,t,p,s,qs,dqsdt,dq        _RL    getcon,cp,alhl,elocp,cpoel,t,p,s,qs,dqsdt,dq
2641        real    k,krd,kmm,f        _RL    k,krd,kmm,f
2642    
2643        cp     = getcon('CP')        cp     = getcon('CP')
2644        alhl   = getcon('LATENT HEAT COND')        alhl   = getcon('LATENT HEAT COND')
# Line 2535  c -------------------------------------- Line 2675  c --------------------------------------
2675        subroutine back2grd(gathered,indeces,scattered,irun)        subroutine back2grd(gathered,indeces,scattered,irun)
2676        implicit none        implicit none
2677        integer i,irun,indeces(irun)        integer i,irun,indeces(irun)
2678        real gathered(irun),scattered(irun)        _RL gathered(irun),scattered(irun)
2679        real temp(irun)        _RL temp(irun)
2680        do i = 1,irun        do i = 1,irun
2681         temp(indeces(i)) = gathered(i)         temp(indeces(i)) = gathered(i)
2682        enddo        enddo
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