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[WRF.git] / wrftladj / module_cu_du_ad.F
blob62e1623de0625c73b97a8b5c378d00b298d00427
1 !        Generated by TAPENADE     (INRIA, Tropics team)
2 !  Tapenade 3.7 (r4786) - 21 Feb 2013 15:53
4 !  Differentiation of ducu in reverse (adjoint) mode (with options r8):
5 !   gradient     of useful results: th raincv t rthcuten pcps qv
6 !                z pratec rqvcuten rho dz8w
7 !   with respect to varying inputs: th raincv t rthcuten pcps qv
8 !                z pratec rqvcuten rho dz8w
9 MODULE a_module_cu_du
10    USE module_wrf_error
11   REAL    , PARAMETER :: cincap = -10.
12   REAL    , PARAMETER :: capemin = 10.
13   REAL    , PARAMETER :: dpthmin = 1000.
14   REAL    , PARAMETER :: alpha = 0.00002
15   REAL    , PARAMETER :: eps = 0.5
16   REAL    , PARAMETER :: Vfall = 5.
17 !--------------------------------------------------------------------
18 CONTAINS
19 SUBROUTINE DUCU_B(ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, jme, kms&
20 &  , kme, its, ite, jts, jte, kts, kte, dt, ktau, dx, rho, rhob, raincv, &
21 &  raincvb, nca, pratec, pratecb, u, v, th, thb, t, tb, w, dz8w, dz8wb, z&
22 &  , zb, pcps, pcpsb, pi, w0avg, cp, rd, rv, g, xlv, ep2, svp1, svp2, &
23 &  svp3, svpt0, stepcu, cu_act_flag, warm_rain, cutop, cubot, qv, qvb, &
24 &  rthcuten, rthcutenb, rqvcuten, rqvcutenb)
25   IMPLICIT NONE
27 !-------------------------------------------------------------
28   INTEGER, INTENT(IN) :: ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, &
29 &  jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, kte
30   INTEGER, INTENT(IN) :: stepcu
31   LOGICAL, INTENT(IN) :: warm_rain
32   REAL, INTENT(IN) :: xlv
33   REAL, INTENT(IN) :: cp, rd, rv, g, ep2
34   REAL, INTENT(IN) :: svp1, svp2, svp3, svpt0
35   INTEGER, INTENT(IN) :: ktau
36   REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(IN) :: u, v, w, th&
37 &  , t, qv, dz8w, z, pcps, rho, pi
38   REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: thb, tb, qvb, dz8wb, zb&
39 &  , pcpsb, rhob
41   REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(INOUT) :: w0avg
42   REAL, INTENT(IN) :: dt, dx
44   REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: raincv, pratec
45   REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: raincvb
46   REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: nca
47   REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(OUT) :: cubot, cutop
48   LOGICAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: cu_act_flag
50 ! Optional arguments
52   REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) ::&
53 &  rthcuten, rqvcuten
54   REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL :: rthcutenb, &
55 &  rqvcutenb
57 ! LOCAL VARS
58   LOGICAL :: flag_qr, flag_qi, flag_qs
59   REAL, DIMENSION(kts:kte) :: u1d, v1d, t1d, th1d, dz1d, z1d, qv1d, p1d&
60 &  , rho1d, w0avg1d
61   REAL, DIMENSION(kts:kte) :: t1db, th1db, dz1db, z1db, qv1db, p1db, &
62 &  rho1db
63   REAL, DIMENSION(kts:kte) :: dqvdt, dthdt
64   REAL, DIMENSION(kts:kte) :: dqvdtb, dthdtb
65   REAL :: pprate, tst, tv, prs, rhoe, w0, scr1, dxsq, rthcumax
66   REAL :: pprateb
67   INTEGER :: i, j, k, i_start, i_end, j_start, j_end, sz, ntst, icldck
68   INTEGER :: branch
69   REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: pratecb
71   ntst = stepcu
72   icldck = MOD(ktau, ntst)
73   IF (icldck .EQ. 0 .OR. ktau .EQ. 1) THEN
75 !  Keep away from specified and relaxation zone (should be for just specified and nested bc)
76     sz = 1
77     IF (ids + sz .LT. its) THEN
78       i_start = its
79     ELSE
80       i_start = ids + sz
81     END IF
82     IF (ide - 1 - sz .GT. ite) THEN
83       i_end = ite
84     ELSE
85       i_end = ide - 1 - sz
86     END IF
87     IF (jds + sz .LT. jts) THEN
88       j_start = jts
89     ELSE
90       j_start = jds + sz
91     END IF
92     IF (jde - 1 - sz .GT. jte) THEN
93       j_end = jte
94     ELSE
95       j_end = jde - 1 - sz
96     END IF
98     DO j=j_start,j_end
99       DO i=i_start,i_end
101 ! assign vars from 3D to 1D
102         DO k=kts,kte
103           CALL PUSHREAL8(t1d(k))
104           t1d(k) = t(i, k, j)
105           CALL PUSHREAL8(th1d(k))
106           th1d(k) = th(i, k, j)
107           CALL PUSHREAL8(rho1d(k))
108           rho1d(k) = rho(i, k, j)
109           CALL PUSHREAL8(qv1d(k))
110           qv1d(k) = qv(i, k, j)
111           IF (qv1d(k) .LT. 1.e-08) THEN
112             qv1d(k) = 1.e-08
113             CALL PUSHCONTROL1B(0)
114           ELSE
115             CALL PUSHCONTROL1B(1)
116           END IF
117           CALL PUSHREAL8(p1d(k))
118           p1d(k) = pcps(i, k, j)
119           CALL PUSHREAL8(dz1d(k))
120           dz1d(k) = dz8w(i, k, j)
121           CALL PUSHREAL8(z1d(k))
122           z1d(k) = z(i, k, j)
123         END DO
124         IF (PRESENT(rthcuten) .AND. PRESENT(rqvcuten)) THEN
125           CALL PUSHCONTROL1B(1)
126         ELSE
127           CALL PUSHCONTROL1B(0)
128         END IF
129       END DO
130     END DO
131     qv1db = 0.0_8
132     dthdtb = 0.0_8
133     th1db = 0.0_8
134     rho1db = 0.0_8
135     p1db = 0.0_8
136     z1db = 0.0_8
137     dz1db = 0.0_8
138     t1db = 0.0_8
139     dqvdtb = 0.0_8
140     DO j=j_end,j_start,-1
141       DO i=i_end,i_start,-1
142         CALL POPCONTROL1B(branch)
143         IF (branch .EQ. 0) THEN
144           pprateb = 0.0_8
145         ELSE
146           pprateb = pratecb(i, j) + dt*raincvb(i, j)
147           raincvb(i, j) = 0.0_8
148           pratecb(i, j) = 0.0_8
149           DO k=kte,kts,-1
150             dqvdtb(k) = dqvdtb(k) + rqvcutenb(i, k, j)
151             rqvcutenb(i, k, j) = 0.0_8
152             dthdtb(k) = dthdtb(k) + rthcutenb(i, k, j)
153             rthcutenb(i, k, j) = 0.0_8
154           END DO
155         END IF
156         CALL DUCU1D_B(i, j, u1d, v1d, t1d, t1db, qv1d, qv1db, p1d, p1db&
157 &                , dz1d, dz1db, z1d, z1db, w0avg1d, dt, dx, dxsq, rho1d, &
158 &                rho1db, th1d, th1db, xlv, cp, rd, rv, g, ep2, svp1, svp2&
159 &                , svp3, svpt0, dqvdt, dqvdtb, dthdt, dthdtb, pprate, &
160 &                pprateb, nca, ntst, cutop, cubot, ids, ide, jds, jde, &
161 &                kds, kde, ims, ime, jms, jme, kms, kme, its, ite, jts, &
162 &                jte, kts, kte)
163         DO k=kte,kts,-1
164           CALL POPREAL8(z1d(k))
165           zb(i, k, j) = zb(i, k, j) + z1db(k)
166           z1db(k) = 0.0_8
167           CALL POPREAL8(dz1d(k))
168           dz8wb(i, k, j) = dz8wb(i, k, j) + dz1db(k)
169           dz1db(k) = 0.0_8
170           CALL POPREAL8(p1d(k))
171           pcpsb(i, k, j) = pcpsb(i, k, j) + p1db(k)
172           p1db(k) = 0.0_8
173           CALL POPCONTROL1B(branch)
174           IF (branch .EQ. 0) qv1db(k) = 0.0_8
175           CALL POPREAL8(qv1d(k))
176           qvb(i, k, j) = qvb(i, k, j) + qv1db(k)
177           qv1db(k) = 0.0_8
178           CALL POPREAL8(rho1d(k))
179           rhob(i, k, j) = rhob(i, k, j) + rho1db(k)
180           rho1db(k) = 0.0_8
181           CALL POPREAL8(th1d(k))
182           thb(i, k, j) = thb(i, k, j) + th1db(k)
183           th1db(k) = 0.0_8
184           CALL POPREAL8(t1d(k))
185           tb(i, k, j) = tb(i, k, j) + t1db(k)
186           t1db(k) = 0.0_8
187         END DO
188         pratecb(i, j) = 0.0_8
189         raincvb(i, j) = 0.0_8
190         DO k=kte,kts,-1
191           dthdtb(k) = 0.0_8
192           dqvdtb(k) = 0.0_8
193         END DO
194       END DO
195     END DO
196   END IF
197 END SUBROUTINE DUCU_B
199 !        Generated by TAPENADE     (INRIA, Tropics team)
200 !  Tapenade 3.7 (r4786) - 21 Feb 2013 15:53
202 !  Differentiation of ducu1d in reverse (adjoint) mode (with options r8):
203 !   gradient     of useful results: dthdt p0 z t0 th0 pprate rhoe
204 !                dzq dqvdt qv0
205 !   with respect to varying inputs: dthdt p0 z t0 th0 rhoe dzq
206 !                dqvdt qv0
207 ! ****************************************************************************
208 !-----------------------------------------------------------
209 SUBROUTINE DUCU1D_B(i, j, u0, v0, t0, t0b, qv0, qv0b, p0, p0b, dzq, dzqb&
210 &  , z, zb0, w0avg1d, delt, dx, dxsq, rhoe, rhoeb, th0, th0b, xlv, cp, rd&
211 &  , rv, g, ep2, svp1, svp2, svp3, svpt0, dqvdt, dqvdtb, dthdt, dthdtb, &
212 &  pprate, pprateb, nca, ntst, cutop, cubot, ids, ide, jds, jde, kds, kde&
213 &  , ims, ime, jms, jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, kte)
214   IMPLICIT NONE
215 !-----------------------------------------------------------------------
216 !-----------------------------------------------------------
217   INTEGER, INTENT(IN) :: ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, &
218 &  jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, kte, i, j, ntst
220   REAL, DIMENSION(kts:kte), INTENT(IN) :: u0, v0, t0, th0, qv0, p0, rhoe&
221 &  , dzq, z, w0avg1d
222   REAL, DIMENSION(kts:kte) :: t0b, th0b, qv0b, p0b, rhoeb, dzqb, zb0
224   REAL, INTENT(IN) :: delt, dx, dxsq
226   REAL, INTENT(IN) :: xlv, cp, rd, rv, g
227   REAL, INTENT(IN) :: ep2, svp1, svp2, svp3, svpt0
229   REAL, DIMENSION(kts:kte), INTENT(INOUT) :: dqvdt, dthdt
230   REAL, DIMENSION(kts:kte), INTENT(INOUT) :: dqvdtb
231   REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: nca
232   REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(OUT) :: cubot, cutop
233   REAL :: pprate
234   REAL :: pprateb
236 !...DEFINE LOCAL VARIABLES...
238   REAL, DIMENSION(kts:kte) :: cond, h, hs, qs, x
239   REAL, DIMENSION(kts:kte) :: condb, hb, hsb, qsb, xb
240   REAL :: buoy, cape, cin, dh, dq, dt, dtm, ep, es, evap, hp, mp, qp, &
241 &  qsp, rrk, rrkp, tadp, tdp, zb, zg, zi, zt
242   REAL :: dhb, dqb, dtb, esb, evapb, hpb, mpb, qpb, qspb, rrkb, rrkpb
243   INTEGER :: ipos, isat, k, kb, ki, kt
244   INTEGER :: branch
245   INTEGER :: ad_count
246   INTEGER :: i0
247   INTEGER :: ad_from
248   INTEGER :: ad_to
249   INTEGER :: ad_from0
250   REAL, DIMENSION(kts:kte), INTENT(INOUT) :: dthdtb
251   REAL :: temp3
252   REAL :: temp2
253   REAL :: temp1
254   REAL :: temp0
255   REAL :: temp7b
256   REAL :: temp9b1
257   REAL :: temp9b0
258   REAL :: temp7b0
259   REAL :: temp6b
260   REAL :: temp12
261   REAL :: temp11
262   REAL :: temp10
263   REAL :: temp9b
264   REAL :: temp5b0
265   REAL :: tempb
266   REAL :: temp2b
267   REAL :: temp5b
268   REAL :: temp8b0
269   REAL :: temp8b
270   REAL :: abs1
271   REAL :: abs0
272   REAL :: temp1b
273   REAL :: temp
274   REAL :: temp6b0
275   REAL :: temp9
276   REAL :: temp1b1
277   REAL :: temp8
278   REAL :: temp1b0
279   REAL :: temp7
280   REAL :: temp10b
281   REAL :: temp6
282   REAL :: temp4b
283   REAL :: temp5
284   REAL :: temp10b0
285   REAL :: temp4
287 !...DEFINE PROFILES
288   DO k=kts,kte
289     h(k) = cp*t0(k) + g*z(k) + xlv*qv0(k)
290     CALL PUSHREAL8(es)
291     es = 1000.*svp1*EXP(svp2*(t0(k)-svpt0)/(t0(k)-svp3))
292     qs(k) = ep2*es/(p0(k)-es)
293     hs(k) = cp*t0(k) + g*z(k) + xlv*qs(k)
294     x(k) = xlv*xlv*qs(k)/(cp*rv*t0(k)*t0(k))
295   END DO
297 !...LOOP OVER PARCELS
298 loop_origin:DO ki=kts,kte
299     hp = h(ki)
300     qp = qv0(ki)
301     CALL PUSHREAL8(mp)
302     mp = alpha*rhoe(ki)*dzq(ki)
303     buoy = 0.
304     cape = 0.
305     dtm = 0.
306     isat = 0
307     ipos = 0
308     CALL PUSHINTEGER4(kt)
309     kt = 0
310     kb = 0
311     zt = 0.
312     zb = 0.
313     cond = 0.
314     CALL PUSHINTEGER4(k)
315     ad_count = 1
317 !...LIFT PARCEL
318 loop_lift:DO k=ki+1,kte
319       tadp = t0(ki) + g/cp*(z(ki)-z(k))
320       ep = p0(k)*qv0(ki)/(ep2+qv0(ki))
321       tdp = (svpt0-svp3/svp2*ALOG(0.001*ep/svp1))/(1.-1./svp2*ALOG(0.001&
322 &        *ep/svp1))
323       IF (tadp .GE. tdp) THEN
324         dt = tadp - t0(k)
325         cond(k) = 0.
326         CALL PUSHCONTROL1B(1)
327       ELSE
328 !         saturated
329         IF (isat .EQ. 0) THEN
330           kb = k
331           zb = z(k) - 0.5*dzq(k)
332         END IF
333         isat = 1
334         CALL PUSHREAL8(dh)
335         dh = hp - hs(k)
336         dt = dh/cp/(1.+x(k))
337         CALL PUSHREAL8(qsp)
338         qsp = qs(k) + dh/xlv*x(k)/(1.+x(k))
339 !...CONDENSATE PRODUCED
340         cond(k) = mp*(qp-qsp)
341         CALL PUSHREAL8(qp)
342         qp = qsp
343         CALL PUSHCONTROL1B(0)
344       END IF
345       buoy = buoy + g*dt*dzq(k)/t0(k)
346       IF (cape .LT. buoy) THEN
347         cape = buoy
348       ELSE
349         cape = cape
350       END IF
351       IF (dt .GE. 0.) THEN
352         kt = k
353         zt = z(k) + 0.5*dzq(k)
354       ELSE IF (dt .LT. 0. .AND. dtm .GE. 0.) THEN
355         IF (dt .GE. 0.) THEN
356           abs0 = dt
357         ELSE
358           abs0 = -dt
359         END IF
360         IF (dtm .GE. 0.) THEN
361           abs1 = dtm
362         ELSE
363           abs1 = -dtm
364         END IF
365 ! cloud top is level closest to parcel temperature
366         IF (abs0 .LT. abs1) THEN
367           kt = k
368           zt = z(k) + 0.5*dzq(k)
369         END IF
370       END IF
371       dtm = dt
372 ! continue lifting until buoyancy is gone
373       IF (buoy .LT. cincap) THEN
374         GOTO 100
375       ELSE
376         IF (buoy .GT. 0.) ipos = 1
377 !         positive area detected
378         IF (k .EQ. 1) THEN
379           kt = k
380           zt = z(k) + 0.5*dzq(k)
381         END IF
382         CALL PUSHINTEGER4(k)
383         ad_count = ad_count + 1
384       END IF
385     END DO loop_lift
386     CALL PUSHCONTROL1B(0)
387     CALL PUSHINTEGER4(ad_count)
388     GOTO 110
389  100 CALL PUSHCONTROL1B(1)
390     CALL PUSHINTEGER4(ad_count)
392 !...CHECK FOR CLOUD
393  110 IF (isat .EQ. 0) THEN
394       CALL PUSHCONTROL3B(3)
395     ELSE IF (zt - zb .LE. dpthmin) THEN
396 !       no cloud from lifting - no convection
397       CALL PUSHCONTROL3B(2)
398     ELSE IF (ipos .EQ. 0) THEN
399 !       not more than one cloud level - no convection
400       CALL PUSHCONTROL3B(1)
401     ELSE IF (cape .LE. capemin) THEN
402 !       no buoyancy in cloud - no convection
403       CALL PUSHCONTROL3B(0)
404     ELSE
405       CALL PUSHREAL8(dh)
406 !       not enough cape
408 !...IF CHECK FOR CLOUD SUCCESSFUL
410 !...DETRAINMENT
411       ad_from = kt - 1
412       CALL PUSHINTEGER4(k)
414 !...SUBSIDENCE
415       k = ki - 1
416       CALL PUSHINTEGER4(k + 1)
417       CALL PUSHINTEGER4(ad_from)
419 !...RAINFALL AND EVAPORATION
420       rrkp = 0.
421       ad_from0 = kt
422 loop_rainfall:DO k=ad_from0,1,-1
423         rrk = rrkp + cond(k)
424         CALL PUSHREAL8(evap)
425         evap = dzq(k)*rrkp/vfall*eps*(qs(k)-qv0(k))
426 ! restrict evap to below cloud base
427         IF (k .GE. kb) THEN
428           evap = 0.
429           CALL PUSHCONTROL1B(1)
430         ELSE
431           CALL PUSHCONTROL1B(0)
432         END IF
433         IF (rrk .GT. evap) THEN
434           CALL PUSHCONTROL1B(0)
435           evap = evap
436         ELSE
437           evap = rrk
438           CALL PUSHCONTROL1B(1)
439         END IF
440         rrk = rrk - evap
441         CALL PUSHREAL8(rrkp)
442         rrkp = rrk
443       END DO loop_rainfall
444       CALL PUSHINTEGER4(ad_from0)
445       CALL PUSHCONTROL3B(4)
446     END IF
447   END DO loop_origin
448   hb = 0.0_8
449   qsb = 0.0_8
450   xb = 0.0_8
451   hsb = 0.0_8
452   DO ki=kte,kts,-1
453     CALL POPCONTROL3B(branch)
454     IF (branch .LT. 2) THEN
455       IF (branch .EQ. 0) THEN
456         hpb = 0.0_8
457         condb = 0.0_8
458         mpb = 0.0_8
459       ELSE
460         hpb = 0.0_8
461         condb = 0.0_8
462         mpb = 0.0_8
463       END IF
464     ELSE IF (branch .EQ. 2) THEN
465       hpb = 0.0_8
466       condb = 0.0_8
467       mpb = 0.0_8
468     ELSE IF (branch .EQ. 3) THEN
469       hpb = 0.0_8
470       condb = 0.0_8
471       mpb = 0.0_8
472     ELSE
473       rrkpb = pprateb
474       condb = 0.0_8
475       CALL POPINTEGER4(ad_from0)
476       DO k=1,ad_from0,1
477         temp9 = rhoe(k)*dzq(k)
478         temp9b1 = -(evap*dqvdtb(k)/temp9**2)
479         CALL POPREAL8(rrkp)
480         rrkb = rrkpb
481         temp12 = rhoe(k)*dzq(k)
482         temp11 = cp*t0(kt)
483         temp10 = temp11*temp12
484         temp10b = -(xlv*dthdtb(k)/temp10)
485         temp10b0 = -(th0(kt)*evap*temp10b/temp10)
486         th0b(kt) = th0b(kt) + evap*temp10b
487         evapb = dqvdtb(k)/temp9 - rrkb + th0(kt)*temp10b
488         t0b(kt) = t0b(kt) + temp12*cp*temp10b0
489         rhoeb(k) = rhoeb(k) + dzq(k)*temp9b1 + temp11*dzq(k)*temp10b0
490         dzqb(k) = dzqb(k) + rhoe(k)*temp9b1 + temp11*rhoe(k)*temp10b0
491         CALL POPCONTROL1B(branch)
492         IF (branch .NE. 0) THEN
493           rrkb = rrkb + evapb
494           evapb = 0.0_8
495         END IF
496         CALL POPCONTROL1B(branch)
497         IF (branch .NE. 0) evapb = 0.0_8
498         CALL POPREAL8(evap)
499         temp9b = eps*dzq(k)*rrkp*evapb/vfall
500         temp9b0 = eps*(qs(k)-qv0(k))*evapb
501         qsb(k) = qsb(k) + temp9b
502         qv0b(k) = qv0b(k) - temp9b
503         dzqb(k) = dzqb(k) + rrkp*temp9b0/vfall
504         rrkpb = rrkb + dzq(k)*temp9b0/vfall
505         condb(k) = condb(k) + rrkb
506       END DO
507       mp = alpha*rhoe(ki)*dzq(ki)
508       mpb = 0.0_8
509       CALL POPINTEGER4(ad_from)
510       CALL POPINTEGER4(ad_to)
511       DO k=ad_to,ad_from,1
512         temp7 = rhoe(k)*dzq(k)
513         temp7b = dthdtb(k)/temp7
514         temp7b0 = -(mp*(th0(k+1)-th0(k))*temp7b/temp7)
515         temp8 = rhoe(k)*dzq(k)
516         temp8b = dqvdtb(k)/temp8
517         temp8b0 = -(mp*(qv0(k+1)-qv0(k))*temp8b/temp8)
518         mpb = mpb + (th0(k+1)-th0(k))*temp7b + (qv0(k+1)-qv0(k))*temp8b
519         qv0b(k+1) = qv0b(k+1) + mp*temp8b
520         qv0b(k) = qv0b(k) - mp*temp8b
521         rhoeb(k) = rhoeb(k) + dzq(k)*temp7b0 + dzq(k)*temp8b0
522         dzqb(k) = dzqb(k) + rhoe(k)*temp7b0 + rhoe(k)*temp8b0
523         th0b(k+1) = th0b(k+1) + mp*temp7b
524         th0b(k) = th0b(k) - mp*temp7b
525       END DO
526       CALL POPINTEGER4(k)
527       temp3 = cp*(x(kt)+1.)
528       temp5 = t0(kt)*rhoe(kt)
529       temp5b = dthdtb(kt)/(temp5*dzq(kt))
530       hp = h(ki)
531       dh = hp - hs(kt)
532       dq = qs(kt) + dh/xlv*x(kt)/(1.+x(kt)) - qv0(kt)
533       temp6 = rhoe(kt)*dzq(kt)
534       temp6b = dqvdtb(kt)/temp6
535       temp6b0 = -(mp*dq*temp6b/temp6)
536       dqb = mp*temp6b
537       dt = dh/cp/(1.+x(kt))
538       mpb = mpb + th0(kt)*dt*temp5b + dq*temp6b
539       temp5b0 = -(th0(kt)*mp*dt*temp5b/(temp5*dzq(kt)))
540       rhoeb(kt) = rhoeb(kt) + dzq(kt)*t0(kt)*temp5b0 + dzq(kt)*temp6b0
541       dzqb(kt) = dzqb(kt) + temp5*temp5b0 + rhoe(kt)*temp6b0
542       th0b(kt) = th0b(kt) + mp*dt*temp5b
543       dtb = th0(kt)*mp*temp5b
544       t0b(kt) = t0b(kt) + dzq(kt)*rhoe(kt)*temp5b0
545       temp4 = xlv*(x(kt)+1.)
546       temp4b = dqb/temp4
547       qsb(kt) = qsb(kt) + dqb
548       dhb = dtb/temp3 + x(kt)*temp4b
549       xb(kt) = xb(kt) + (dh-dh*x(kt)*xlv/temp4)*temp4b - dh*cp*dtb/temp3&
550 &        **2
551       qv0b(kt) = qv0b(kt) - dqb
552       CALL POPREAL8(dh)
553       hpb = dhb
554       hsb(kt) = hsb(kt) - dhb
555     END IF
556     CALL POPINTEGER4(ad_count)
557     DO i0=1,ad_count
558       IF (i0 .EQ. 1) THEN
559         CALL POPCONTROL1B(branch)
560         IF (branch .EQ. 0) THEN
561           qpb = 0.0_8
562           GOTO 120
563         ELSE
564           qpb = 0.0_8
565         END IF
566       END IF
567       CALL POPCONTROL1B(branch)
568       IF (branch .EQ. 0) THEN
569         CALL POPREAL8(qp)
570         qspb = qpb - mp*condb(k)
571         mpb = mpb + (qp-qsp)*condb(k)
572         qpb = mp*condb(k)
573         condb(k) = 0.0_8
574         CALL POPREAL8(qsp)
575         temp2 = xlv*(x(k)+1.)
576         temp2b = qspb/temp2
577         qsb(k) = qsb(k) + qspb
578         dhb = x(k)*temp2b
579         xb(k) = xb(k) + (dh-dh*x(k)*xlv/temp2)*temp2b
580         CALL POPREAL8(dh)
581         hpb = hpb + dhb
582         hsb(k) = hsb(k) - dhb
583       ELSE
584         condb(k) = 0.0_8
585       END IF
586  120  CALL POPINTEGER4(k)
587     END DO
588     CALL POPINTEGER4(kt)
589     CALL POPREAL8(mp)
590     rhoeb(ki) = rhoeb(ki) + alpha*dzq(ki)*mpb
591     dzqb(ki) = dzqb(ki) + alpha*rhoe(ki)*mpb
592     qv0b(ki) = qv0b(ki) + qpb
593     hb(ki) = hb(ki) + hpb
594   END DO
595   DO k=kte,kts,-1
596     dqvdtb(k) = 0.0_8
597     dthdtb(k) = 0.0_8
598     temp1 = cp*rv*t0(k)**2
599     temp1b = xlv**2*xb(k)/temp1
600     qsb(k) = qsb(k) + xlv*hsb(k) + temp1b
601     xb(k) = 0.0_8
602     zb0(k) = zb0(k) + g*hb(k) + g*hsb(k)
603     temp1b0 = ep2*qsb(k)/(p0(k)-es)
604     temp1b1 = -(es*temp1b0/(p0(k)-es))
605     esb = temp1b0 - temp1b1
606     p0b(k) = p0b(k) + temp1b1
607     qsb(k) = 0.0_8
608     CALL POPREAL8(es)
609     temp0 = t0(k) - svp3
610     temp = (t0(k)-svpt0)/temp0
611     tempb = svp2*EXP(svp2*temp)*svp1*1000.*esb/temp0
612     t0b(k) = t0b(k) + cp*hsb(k) + cp*hb(k) + (1.0-temp)*tempb - cp*rv*qs&
613 &      (k)*2*t0(k)*temp1b/temp1
614     hsb(k) = 0.0_8
615     qv0b(k) = qv0b(k) + xlv*hb(k)
616     hb(k) = 0.0_8
617   END DO
618 END SUBROUTINE DUCU1D_B
620 !        Generated by TAPENADE     (INRIA, Tropics team)
621 !  Tapenade 3.6 (r4343) - 10 Feb 2012 10:52
623 !  Differentiation of ducuinit in reverse (adjoint) mode:
624 !   gradient     of useful results: rqccuten rthcuten w0avg rqvcuten
625 !   with respect to varying inputs: rqccuten rthcuten w0avg rqvcuten
626 SUBROUTINE DUCUINIT_B(rthcuten, rthcutenb, rqvcuten, rqvcutenb, rqccuten&
627 &  , rqccutenb, rqrcuten, rqicuten, rqscuten, nca, w0avg, w0avgb, p_qc, &
628 &  p_qr, svp1, svp2, svp3, svpt0, p_first_scalar, restart, &
629 &  allowed_to_read, ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, jme, kms&
630 &  , kme, its, ite, jts, jte, kts, kte)
631   IMPLICIT NONE
632 !--------------------------------------------------------------------
633   LOGICAL, INTENT(IN) :: restart, allowed_to_read
634   INTEGER, INTENT(IN) :: ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, &
635 &  jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, kte
636   INTEGER, INTENT(IN) :: p_qc, p_qr, p_first_scalar
637   REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: rthcuten, rqvcuten, &
638 &  rqccuten, rqrcuten, rqicuten, rqscuten
639   REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: rthcutenb, rqvcutenb, &
640 &  rqccutenb
641   REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: w0avg
642   REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: w0avgb
643   REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: nca
644   INTEGER :: i, j, k, itf, jtf, ktf
645   REAL, INTENT(IN) :: svp1, svp2, svp3, svpt0
646   INTEGER :: branch
647   INTRINSIC MIN0
648   IF (jte .GT. jde - 1) THEN
649     jtf = jde - 1
650   ELSE
651     jtf = jte
652   END IF
653   IF (kte .GT. kde - 1) THEN
654     ktf = kde - 1
655   ELSE
656     ktf = kte
657   END IF
658   IF (ite .GT. ide - 1) THEN
659     itf = ide - 1
660   ELSE
661     itf = ite
662   END IF
663   IF (.NOT.restart) THEN
664     IF (p_qc .GE. p_first_scalar) THEN
665       CALL PUSHCONTROL1B(1)
666     ELSE
667       CALL PUSHCONTROL1B(0)
668     END IF
669     DO j=jtf,jts,-1
670       DO k=ktf,kts,-1
671         DO i=itf,its,-1
672           w0avgb(i, k, j) = 0.0
673         END DO
674       END DO
675     END DO
676     CALL POPCONTROL1B(branch)
677     IF (branch .NE. 0) THEN
678       DO j=jtf,jts,-1
679         DO k=ktf,kts,-1
680           DO i=itf,its,-1
681             rqccutenb(i, k, j) = 0.0
682           END DO
683         END DO
684       END DO
685     END IF
686     DO j=jtf,jts,-1
687       DO k=ktf,kts,-1
688         DO i=itf,its,-1
689           rqvcutenb(i, k, j) = 0.0
690           rthcutenb(i, k, j) = 0.0
691         END DO
692       END DO
693     END DO
694   END IF
695 END SUBROUTINE DUCUINIT_B
697 END MODULE a_module_cu_du