wrftladj/module_physics_init_ad.F

   1 !        Generated by TAPENADE     (INRIA, Tropics team)
   2 !  Tapenade 3.6 (r4343) - 10 Feb 2012 10:52
   3 !
   4 !WRF:MODEL_LAYER:INITIALIZATION
   5 !
   6 !  This MODULE holds the routines which are used to perform model start-up operations
   7 !  for the individual domains.  This is the stage after inputting wrfinput and before
   8 !  calling 'integrate'.
   9 !  This MODULE CONTAINS the following routines:
  10 MODULE A_MODULE_PHYSICS_INIT
  11
  12    USE module_state_description
  13    USE module_model_constants
  14    USE module_configure, ONLY : grid_config_rec_type
  15
  16 CONTAINS
  17 !  Differentiation of phy_init in reverse (adjoint) mode:
  18 !   gradient     of useful results: rublten raincv rqccuten rthcuten
  19 !                rainnc rainc rqvblten w0avg snownc rvblten graupelnc
  20 !                rthblten graupelncv snowncv rqvcuten rainncv
  21 !   with respect to varying inputs: rublten raincv rqccuten rthcuten
  22 !                rainnc rainc rqvblten w0avg snownc rvblten graupelnc
  23 !                rthblten graupelncv snowncv rqvcuten rainncv
  24 !   RW status of diff variables: rublten:in-out raincv:in-out rqccuten:in-out
  25 !                rthcuten:in-out rainnc:in-out rainc:in-out rqvblten:in-out
  26 !                w0avg:in-out snownc:in-out rvblten:in-out graupelnc:in-out
  27 !                rthblten:in-out graupelncv:in-out snowncv:in-out
  28 !                rqvcuten:in-out rainncv:in-out
  29 !=================================================================
  30 !EMBCK new
  31 ! temporary
  32 !                        num_roof_layers,num_wall_layers,        &
  33 !                        num_road_layers,                        &
  34 ! WA 12/21/09
  35 ! WA 9/27/10
  36 ! WA 2/22/11
  37   SUBROUTINE A_PHY_INIT(id, config_flags, dt, restart, zfull, zhalf, &
  38 &    p_top, tsk, radt, bldt, cudt, mpdt, rucuten, rvcuten, rthcuten, &
  39 &    rthcutenb, rqvcuten, rqvcutenb, rqrcuten, rqccuten, rqccutenb, &
  40 &    rqscuten, rqicuten, rushten, rvshten, rthshten, rqvshten, rqrshten, &
  41 &    rqcshten, rqsshten, rqishten, rqgshten, rublten, rubltenb, rvblten, &
  42 &    rvbltenb, rthblten, rthbltenb, rqvblten, rqvbltenb, rqcblten, &
  43 &    rqiblten, rthraten, rthratenlw, rthratensw, stepbl, stepra, stepcu, &
  44 &    w0avg, w0avgb, rainnc, rainncb, rainc, raincb, raincv, raincvb, &
  45 &    rainncv, rainncvb, snownc, snowncb, snowncv, snowncvb, graupelnc, &
  46 &    graupelncb, graupelncv, graupelncvb, nca, swrad_scat, cldefi, lowlyr&
  47 &    , mass_flux, rthften, rqvften, cldfra, cldfra_old, glw, gsw, emiss, &
  48 &    embck, lu_index, landuse_isice, landuse_lucats, landuse_luseas, &
  49 &    landuse_isn, lu_state, xlat, xlong, albedo, albbck, gmt, julyr, &
  50 &    julday, levsiz, n_ozmixm, n_aerosolc, paerlev, alevsiz, no_src_types, tmn, xland, znt, z0, &
  51 &    ust, mol, pblh, tke_pbl, exch_h, thc, snowc, mavail, hfx, qfx, &
  52 &    rainbl, tslb, zs, dzs, num_soil_layers, warm_rain, adv_moist_cond, &
  53 &    apr_gr, apr_w, apr_mc, apr_st, apr_as, apr_capma, apr_capme, &
  54 &    apr_capmi, xice, xicem, vegfra, snow, canwat, smstav, smstot, &
  55 &    sfcrunoff, udrunoff, grdflx, acsnow, acsnom, ivgtyp, isltyp, sfcevp&
  56 &    , smois, sh2o, snowh, smfr3d, snoalb, dx, dy, f_ice_phy, f_rain_phy&
  57 &    , f_rimef_phy, mp_restart_state, tbpvs_state, tbpvs0_state, &
  58 &    allowed_to_read, moved, start_of_simulation, lagday, ids, ide, jds, &
  59 &    jde, kds, kde, ims, ime, jms, jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts&
  60 &    , kte, num_urban_ndm,urban_map_zrd,urban_map_zwd,urban_map_gd,urban_map_zd,&
  61 &    urban_map_zdf,urban_map_bd,urban_map_wd,urban_map_gbd,urban_map_fbd, &
  62 &    NUM_URBAN_HI, raincv_a, raincv_b, gd_cloud, gd_cloud2, &
  63 &    gd_cloud_a, gd_cloud2_a, gd_cloud_b, gd_cloud2_b, ozmixm, pin, &
  64 &    m_ps_1, m_ps_2, m_hybi, aerosolc_1, aerosolc_2, rundgdten, rvndgdten&
  65 &    , rthndgdten, rphndgdten, rqvndgdten, rmundgdten, fgdt, stepfg, &
  66 &    cugd_tten, cugd_ttens, cugd_qvten, cugd_qvtens, cugd_qcten, isnowxy&
  67 &    , zsnsoxy, tsnoxy, snicexy, snliqxy, tvxy, tgxy, canicexy, canliqxy&
  68 &    , eahxy, tahxy, cmxy, chxy, fwetxy, sneqvoxy, alboldxy, qsnowxy, qrainxy,&
  69 &    wslakexy, zwtxy, waxy, wtxy, lfmassxy, rtmassxy, stmassxy, woodxy, &
  70 &    stblcpxy, fastcpxy, xsaixy, t2mvxy, t2mbxy, chstarxy, dzr, dzb, dzg&
  71 &    , tr_urb2d, tb_urb2d, tg_urb2d, tc_urb2d, qc_urb2d, xxxr_urb2d, &
  72 &    xxxb_urb2d, xxxg_urb2d, xxxc_urb2d, trl_urb3d, tbl_urb3d, tgl_urb3d&
  73 &    , sh_urb2d, lh_urb2d, g_urb2d, rn_urb2d, ts_urb2d, frc_urb2d, &
  74 &    utype_urb2d, trb_urb4d, tw1_urb4d, tw2_urb4d, tgb_urb4d, tlev_urb3d&
  75 &    , qlev_urb3d, tw1lev_urb3d, tw2lev_urb3d, tglev_urb3d, tflev_urb3d, &
  76 &    sf_ac_urb3d, lf_ac_urb3d, cm_ac_urb3d, sfvent_urb3d, lfvent_urb3d, &
  77 &    sfwin1_urb3d, sfwin2_urb3d, sfw1_urb3d, sfw2_urb3d, sfr_urb3d, &
  78 &    sfg_urb3d, a_u_bep, a_v_bep, a_t_bep, a_q_bep, a_e_bep, b_u_bep, &
  79 &    b_v_bep, b_t_bep, b_q_bep, b_e_bep, dlg_bep, dl_u_bep, sf_bep, &
  80 &    vl_bep, tml, t0ml, hml, h0ml, huml, hvml, tmoml, itimestep, fdob, &
  81 &    t00, p00, tlp, tyr, tyra, tdly, tlag, nyear, nday, tmn_update, achfx&
  82 &    , aclhf, acgrdflx, te_temf, cf3d_temf, wm_temf, massflux_edkf, &
  83 &    entr_edkf, detr_edkf, thl_up, thv_up, rt_up, rv_up, rc_up, u_up, &
  84 &    v_up, frac_up)
  85
  86     USE module_domain
  87     USE module_wrf_error
  88
  89     IMPLICIT NONE
  90 !-----------------------------------------------------------------
  91 !-----------------------------------------------------------------
  92     TYPE(GRID_CONFIG_REC_TYPE) :: config_flags
  93     INTEGER, INTENT(IN) :: id
  94     INTEGER, INTENT(IN), OPTIONAL :: tmn_update
  95     LOGICAL, INTENT(OUT) :: warm_rain, adv_moist_cond
  96 !   LOGICAL , INTENT (IN)       :: FNDSOILW, FNDSNOWH
  97     LOGICAL, PARAMETER :: fndsoilw=.true., fndsnowh=.true.
  98     INTEGER, INTENT(IN) :: ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, &
  99 &    jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, kte
 100     INTEGER, INTENT(IN) :: num_soil_layers
 101     INTEGER, INTENT(IN) :: lagday
 102     INTEGER, INTENT(OUT), OPTIONAL :: nyear
 103     REAL, INTENT(OUT), OPTIONAL :: nday
 104     LOGICAL, INTENT(IN) :: start_of_simulation
 105     REAL, INTENT(IN) :: dt, p_top, dx, dy
 106     LOGICAL, INTENT(IN) :: restart
 107     REAL, INTENT(IN) :: radt, bldt, cudt, mpdt
 108     REAL, INTENT(IN) :: swrad_scat
 109     REAL, DIMENSION(kms:kme), INTENT(IN) :: zfull, zhalf
 110     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(IN) :: tsk, xlat, xlong
 111     INTEGER, INTENT(IN) :: levsiz, n_ozmixm
 112     INTEGER, INTENT(IN) :: paerlev, n_aerosolc
 113     INTEGER,      INTENT(IN   )    ::   alevsiz, no_src_types
 114     REAL, DIMENSION(ims:ime, levsiz, jms:jme, n_ozmixm), OPTIONAL, &
 115 &    INTENT(INOUT) :: ozmixm
 116     REAL, DIMENSION(levsiz), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: pin
 117     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: m_ps_1&
 118 &    , m_ps_2
 119     REAL, DIMENSION(paerlev), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: m_hybi
 120     REAL, DIMENSION(ims:ime, paerlev, jms:jme, n_aerosolc), OPTIONAL, &
 121 &    INTENT(INOUT) :: aerosolc_1, aerosolc_2
 122     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_soil_layers, jms:jme), INTENT(INOUT) ::&
 123 &    smois, sh2o, tslb
 124     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_soil_layers, jms:jme), INTENT(OUT) :: &
 125 &    smfr3d
 126     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: snow, snowc, &
 127 &    snowh, canwat, smstav, smstot, sfcrunoff, udrunoff, sfcevp, grdflx, &
 128 &    acsnow, xice, xicem, vegfra, acsnom
 129     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: achfx&
 130 &    , aclhf, acgrdflx
 131     INTEGER, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: ivgtyp, &
 132 &    isltyp
 133 ! rad
 134     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(INOUT) :: rthraten&
 135 &    , rthratenlw, rthratensw, cldfra
 136     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) ::&
 137 &    cldfra_old
 138 !EMBCK new
 139     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: gsw, albedo, &
 140 &    albbck, glw, emiss, embck
 141     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: snoalb
 142     REAL, INTENT(IN) :: gmt
 143     INTEGER, INTENT(OUT) :: stepra, stepbl, stepcu
 144     INTEGER, INTENT(IN) :: julyr, julday
 145 ! cps
 146     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: rucuten, rvcuten, &
 147 &    rthcuten, rqvcuten, rqrcuten, rqccuten, rqscuten, rqicuten, rushten&
 148 &    , rvshten, rthshten, rqvshten, rqrshten, rqcshten, rqsshten, &
 149 &    rqishten, rqgshten
 150     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: rthcutenb, rqvcutenb, &
 151 &    rqccutenb
 152     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: w0avg
 153     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: w0avgb
 154     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(OUT) :: mass_flux, apr_gr&
 155 &    , apr_w, apr_mc, apr_st, apr_as, apr_capma, apr_capme, apr_capmi
 156     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(OUT) :: rthften, &
 157 &    rqvften
 158     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme) :: rainnc, rainc, raincv, rainncv&
 159 &    , snownc, snowncv, graupelnc, graupelncv
 160     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme) :: rainncb, raincb, raincvb, &
 161 &    rainncvb, snowncb, snowncvb, graupelncb, graupelncvb
 162     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(OUT) :: cldefi, nca
 163     INTEGER, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(OUT) :: lowlyr
 164 !pbl
 165 ! soil layer
 166     REAL, DIMENSION(num_soil_layers), INTENT(INOUT) :: zs, dzs
 167     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: rublten, rvblten, &
 168 &    rthblten, rqvblten, rqcblten, rqiblten, exch_h, tke_pbl
 169     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: rubltenb, rvbltenb, &
 170 &    rthbltenb, rqvbltenb
 171     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(OUT), OPTIONAL ::&
 172 &    massflux_edkf, entr_edkf, detr_edkf, thl_up, thv_up, rt_up, rv_up, &
 173 &    rc_up, u_up, v_up, frac_up
 174     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(OUT) ::&
 175 &    cugd_tten, cugd_ttens, cugd_qvten, cugd_qvtens, cugd_qcten
 176     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: xland, znt, z0, &
 177 &    ust, mol, lu_index, pblh, thc, mavail, hfx, qfx, rainbl
 178     INTEGER, INTENT(INOUT) :: landuse_isice, landuse_lucats
 179     INTEGER, INTENT(INOUT) :: landuse_luseas, landuse_isn
 180     REAL, DIMENSION(:), INTENT(INOUT) :: lu_state
 181     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: tmn
 182     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT), OPTIONAL :: tyr
 183     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT), OPTIONAL :: tyra
 184     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT), OPTIONAL :: tdly
 185     REAL, DIMENSION(ims:ime, lagday, jms:jme), INTENT(INOUT), OPTIONAL &
 186 &    :: tlag
 187     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 188 &    :: gd_cloud, gd_cloud2, gd_cloud_a, gd_cloud2_a, gd_cloud_b, &
 189 &    gd_cloud2_b
 190     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: raincv_a, &
 191 &    raincv_b
 192 !Noah-MP
 193     INTEGER, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: isnowxy
 194     REAL, DIMENSION(ims:ime, -2:num_soil_layers, jms:jme), OPTIONAL :: &
 195 &    zsnsoxy
 196     REAL, DIMENSION(ims:ime, -2:0, jms:jme), OPTIONAL :: tsnoxy
 197     REAL, DIMENSION(ims:ime, -2:0, jms:jme), OPTIONAL :: snicexy
 198     REAL, DIMENSION(ims:ime, -2:0, jms:jme), OPTIONAL :: snliqxy
 199     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: tvxy
 200     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: tgxy
 201     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: canicexy
 202     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: canliqxy
 203     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: eahxy
 204     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: tahxy
 205     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: cmxy
 206     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: chxy
 207     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: fwetxy
 208     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: sneqvoxy
 209     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: alboldxy
 210     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: qsnowxy
 211     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: qrainxy
 212     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: wslakexy
 213     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: zwtxy
 214     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: waxy
 215     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: wtxy
 216     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: lfmassxy
 217     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: rtmassxy
 218     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: stmassxy
 219     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: woodxy
 220     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: stblcpxy
 221     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: fastcpxy
 222     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: xsaixy
 223     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: t2mvxy
 224     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: t2mbxy
 225     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: chstarxy
 226 !mp
 227     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(OUT) :: f_ice_phy&
 228 &    , f_rain_phy, f_rimef_phy
 229     REAL, DIMENSION(:), INTENT(INOUT) :: mp_restart_state, tbpvs_state, &
 230 &    tbpvs0_state
 231     LOGICAL, INTENT(IN) :: allowed_to_read, moved
 232 ! ocean mixed layer
 233     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: tml, &
 234 &    t0ml, hml, h0ml, huml, hvml, tmoml
 235 !fdda
 236     REAL, OPTIONAL, INTENT(IN) :: fgdt
 237     INTEGER, OPTIONAL, INTENT(OUT) :: stepfg
 238     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) ::&
 239 &    rundgdten, rvndgdten, rthndgdten, rphndgdten, rqvndgdten
 240     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 241 &    rmundgdten
 242 !URBAN
 243 !   REAL, DIMENSION(1:num_roof_layers), INTENT(INOUT) :: DZR   !urban
 244 !   REAL, DIMENSION(1:num_wall_layers), INTENT(INOUT) :: DZB   !urban
 245 !   REAL, DIMENSION(1:num_road_layers), INTENT(INOUT) :: DZG   !urban
 246 !urban
 247     REAL, DIMENSION(num_soil_layers), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: dzr
 248 !urban
 249     REAL, DIMENSION(num_soil_layers), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: dzb
 250 !urban
 251     REAL, DIMENSION(num_soil_layers), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: dzg
 252 !urban
 253     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 254 &    tr_urb2d
 255 !urban
 256     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 257 &    tb_urb2d
 258 !urban
 259     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 260 &    tg_urb2d
 261 !urban
 262     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 263 &    tc_urb2d
 264 !urban
 265     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 266 &    qc_urb2d
 267 !urban
 268     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 269 &    xxxr_urb2d
 270 !urban
 271     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 272 &    xxxb_urb2d
 273 !urban
 274     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 275 &    xxxg_urb2d
 276 !urban
 277     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 278 &    xxxc_urb2d
 279 !   REAL, DIMENSION(ims:ime, 1:num_roof_layers, jms:jme), INTENT(INOUT) :: TRL_URB3D !urban
 280 !   REAL, DIMENSION(ims:ime, 1:num_wall_layers, jms:jme), INTENT(INOUT) :: TBL_URB3D !urban
 281 !   REAL, DIMENSION(ims:ime, 1:num_road_layers, jms:jme), INTENT(INOUT) :: TGL_URB3D !urban
 282 !urban
 283     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_soil_layers, jms:jme), OPTIONAL, &
 284 &    INTENT(INOUT) :: trl_urb3d
 285 !urban
 286     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_soil_layers, jms:jme), OPTIONAL, &
 287 &    INTENT(INOUT) :: tbl_urb3d
 288 !urban
 289     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_soil_layers, jms:jme), OPTIONAL, &
 290 &    INTENT(INOUT) :: tgl_urb3d
 291 !urban
 292     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 293 &    sh_urb2d
 294 !urban
 295     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 296 &    lh_urb2d
 297 !urban
 298     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 299 &    g_urb2d
 300 !urban
 301     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 302 &    rn_urb2d
 303 !urban
 304     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 305 &    ts_urb2d
 306 !urban
 307     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 308 &    frc_urb2d
 309 !urban
 310     INTEGER, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 311 &    utype_urb2d
 312     INTEGER , INTENT(IN)        :: num_urban_ndm
 313     INTEGER , INTENT(IN)        :: urban_map_zrd
 314     INTEGER , INTENT(IN)        :: urban_map_zwd
 315     INTEGER , INTENT(IN)        :: urban_map_gd
 316     INTEGER , INTENT(IN)        :: urban_map_zd
 317     INTEGER , INTENT(IN)        :: urban_map_zdf
 318     INTEGER , INTENT(IN)        :: urban_map_bd
 319     INTEGER , INTENT(IN)        :: urban_map_wd
 320     INTEGER , INTENT(IN)        :: urban_map_gbd
 321     INTEGER , INTENT(IN)        :: urban_map_fbd
 322     INTEGER , INTENT(IN)        :: num_urban_hi
 323 ! multi-layer UCM
 324     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zrd, jms:jme), OPTIONAL, &
 325 &    INTENT(INOUT) :: trb_urb4d
 326 ! multi-layer UCM
 327     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zwd, jms:jme), OPTIONAL, &
 328 &    INTENT(INOUT) :: tw1_urb4d
 329 ! multi-layer UCM
 330     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zwd, jms:jme), OPTIONAL, &
 331 &    INTENT(INOUT) :: tw2_urb4d
 332 ! multi-layer UCM
 333     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_gd, jms:jme), OPTIONAL, &
 334 &    INTENT(INOUT) :: tgb_urb4d
 335 ! multi-layer UCM
 336     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_bd, jms:jme), OPTIONAL, &
 337 &    INTENT(INOUT) :: tlev_urb3d
 338 ! multi-layer UCM
 339     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_bd, jms:jme), OPTIONAL, &
 340 &    INTENT(INOUT) :: qlev_urb3d
 341 ! multi-layer UCM
 342     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_wd, jms:jme), OPTIONAL, &
 343 &    INTENT(INOUT) :: tw1lev_urb3d
 344 ! multi-layer UCM
 345     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_wd, jms:jme), OPTIONAL, &
 346 &    INTENT(INOUT) :: tw2lev_urb3d
 347 ! multi-layer UCM
 348     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_gbd, jms:jme), OPTIONAL, &
 349 &    INTENT(INOUT) :: tglev_urb3d
 350 ! multi-layer UCM
 351     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_fbd, jms:jme), OPTIONAL, &
 352 &    INTENT(INOUT) :: tflev_urb3d
 353 !multi-layer UCM
 354     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 355 &    lf_ac_urb3d
 356 !multi-layer UCM
 357     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 358 &    sf_ac_urb3d
 359 !multi-layer UCM
 360     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 361 &    cm_ac_urb3d
 362 !multi-layer UCM
 363     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 364 &    sfvent_urb3d
 365 !multi-layer UCM
 366     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 367 &    lfvent_urb3d
 368 ! multi-layer UCM
 369     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_wd, jms:jme), OPTIONAL, &
 370 &    INTENT(INOUT) :: sfwin1_urb3d
 371 ! multi-layer UCM
 372     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_wd, jms:jme), OPTIONAL, &
 373 &    INTENT(INOUT) :: sfwin2_urb3d
 374 ! multi-layer UCM
 375     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_urban_ndm, jms:jme), OPTIONAL, &
 376 &    INTENT(INOUT) :: sfg_urb3d
 377 ! multi-layer UCM
 378     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zdf, jms:jme), OPTIONAL, &
 379 &    INTENT(INOUT) :: sfr_urb3d
 380 ! multi-layer UCM
 381     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zd, jms:jme), OPTIONAL, &
 382 &    INTENT(INOUT) :: sfw1_urb3d
 383 ! multi-layer UCM
 384     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zd, jms:jme), OPTIONAL, &
 385 &    INTENT(INOUT) :: sfw2_urb3d
 386     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 387 &    :: a_u_bep
 388     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 389 &    :: a_v_bep
 390     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 391 &    :: a_t_bep
 392     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 393 &    :: a_q_bep
 394     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 395 &    :: a_e_bep
 396     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 397 &    :: b_u_bep
 398     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 399 &    :: b_v_bep
 400     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 401 &    :: b_t_bep
 402     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 403 &    :: b_q_bep
 404     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 405 &    :: b_e_bep
 406     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 407 &    :: vl_bep
 408     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 409 &    :: dlg_bep
 410     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 411 &    :: sf_bep
 412     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 413 &    :: dl_u_bep
 414 !obs fdda
 415     INTEGER, OPTIONAL, INTENT(IN) :: itimestep
 416     TYPE(FDOB_TYPE), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: fdob
 417 ! for obs-nudging base-state calcn
 418     REAL, OPTIONAL, INTENT(IN) :: p00, t00, tlp
 419 ! WA 12/21/09
 420     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(OUT) ::&
 421 &    te_temf, cf3d_temf
 422 ! WA 2/22/11
 423     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(OUT) :: wm_temf
 424 ! Local data
 425     REAL :: alblnd, zzlnd, zzwtr, thinld, xmava, cen_lat, pptop
 426     REAL, DIMENSION(kms:kme) :: sfull, shalf
 427     REAL :: obs_twindo_cg, obs_twindo
 428     CHARACTER(len=256) :: mminlu_loc
 429     CHARACTER(len=512) :: message
 430     INTEGER :: iswater
 431     INTEGER :: isice
 432     INTEGER :: isurban
 433     INTEGER :: sf_urban_physics
 434     INTEGER :: sf_ocean_physics
 435     REAL :: oml_hml0
 436     LOGICAL :: usemonalb
 437     LOGICAL :: rdmaxalb
 438     INTEGER :: mfshconv
 439     INTEGER :: i, j, k, itf, jtf, ktf, n
 440     INTEGER :: myproc
 441     INTEGER :: branch
 442     INTRINSIC MIN0
 443     INTRINSIC TRIM
 444     INTRINSIC PRESENT
 445 !-----------------------------------------------------------------
 446 !-- should be from the namelist
 447     IF (ite .GT. ide - 1) THEN
 448       itf = ide - 1
 449     ELSE
 450       itf = ite
 451     END IF
 452     IF (jte .GT. jde - 1) THEN
 453       jtf = jde - 1
 454     ELSE
 455       jtf = jte
 456     END IF
 457 !-- temporary fix by ww
 458     IF (.NOT.restart) THEN
 459 !-- initialize common variables
 460       IF (.NOT.moved) THEN
 461         CALL PUSHCONTROL2B(0)
 462       ELSE
 463         CALL PUSHCONTROL2B(1)
 464       END IF
 465     ELSE
 466       CALL PUSHCONTROL2B(2)
 467     END IF
 468     CALL MP_INIT_B(rainnc, rainncb, snownc, snowncb, graupelnc, &
 469 &             graupelncb, config_flags, restart, warm_rain, &
 470 &             adv_moist_cond, mpdt, dt, dx, dy, lowlyr, f_ice_phy, &
 471 &             f_rain_phy, f_rimef_phy, mp_restart_state, tbpvs_state, &
 472 &             tbpvs0_state, allowed_to_read, start_of_simulation, ids, &
 473 &             ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, jme, kms, kme, its&
 474 &             , ite, jts, jte, kts, kte)
 475     CALL CU_INIT_B(dx, stepcu, cudt, dt, rucuten, rvcuten, rthcuten, &
 476 &             rthcutenb, rqvcuten, rqvcutenb, rqrcuten, rqccuten, &
 477 &             rqccutenb, rqscuten, rqicuten, nca, rainc, raincb, raincv, &
 478 &             raincvb, w0avg, w0avgb, config_flags, restart, cldefi, &
 479 &             lowlyr, mass_flux, rthften, rqvften, apr_gr, apr_w, apr_mc&
 480 &             , apr_st, apr_as, apr_capma, apr_capme, apr_capmi, &
 481 &             cugd_tten, cugd_ttens, cugd_qvten, cugd_qvtens, cugd_qcten&
 482 &             , allowed_to_read, start_of_simulation, ids, ide, jds, jde&
 483 &             , kds, kde, ims, ime, jms, jme, kms, kme, its, ite, jts, &
 484 &             jte, kts, kte)
 485     CALL BL_INIT_B(stepbl, bldt, dt, rublten, rubltenb, rvblten, &
 486 &             rvbltenb, rthblten, rthbltenb, rqvblten, rqvbltenb, &
 487 &             rqcblten, rqiblten, tsk, tmn, config_flags, restart, ust, &
 488 &             lowlyr, tslb, zs, dzs, num_soil_layers, tke_pbl, mfshconv, &
 489 &             massflux_edkf, entr_edkf, detr_edkf, thl_up, thv_up, rt_up&
 490 &             , rv_up, rc_up, u_up, v_up, frac_up, exch_h, vegfra, snow, &
 491 &             snowc, canwat, smstav, smstot, sfcrunoff, udrunoff, acsnow&
 492 &             , acsnom, ivgtyp, isltyp, isurban, smois, smfr3d, mavail, &
 493 &             snowh, sh2o, snoalb, fndsoilw, fndsnowh, rdmaxalb, znt, &
 494 &             xland, xice, sfcevp, grdflx, TRIM(mminlu_loc), isnowxy, &
 495 &             zsnsoxy, tsnoxy, snicexy, snliqxy, tvxy, tgxy, canicexy, &
 496 &             canliqxy, eahxy, tahxy, cmxy, chxy, fwetxy, sneqvoxy, &
 497 &             alboldxy, qsnowxy, qrainxy, wslakexy, zwtxy, waxy, wtxy, lfmassxy,&
 498 &             rtmassxy, stmassxy, woodxy, stblcpxy, fastcpxy, xsaixy, &
 499 &             t2mvxy, t2mbxy, chstarxy, allowed_to_read, &
 500 &             start_of_simulation, te_temf, cf3d_temf, wm_temf, dzr, dzb&
 501 &             , dzg, tr_urb2d, tb_urb2d, tg_urb2d, tc_urb2d, qc_urb2d, &
 502 &             xxxr_urb2d, xxxb_urb2d, xxxg_urb2d, xxxc_urb2d, trl_urb3d, &
 503 &             tbl_urb3d, tgl_urb3d, sh_urb2d, lh_urb2d, g_urb2d, rn_urb2d&
 504 &             , ts_urb2d, frc_urb2d, utype_urb2d, sf_urban_physics, &
 505 &             num_urban_ndm, urban_map_zrd, urban_map_zwd, urban_map_gd, &
 506 &             urban_map_zd, urban_map_zdf, urban_map_bd, urban_map_wd, &
 507 &             urban_map_gbd, urban_map_fbd, trb_urb4d, tw1_urb4d, tw2_urb4d, &
 508 &             tgb_urb4d, tlev_urb3d, qlev_urb3d, tw1lev_urb3d, &
 509 &             tw2lev_urb3d, tglev_urb3d, tflev_urb3d, sf_ac_urb3d, &
 510 &             lf_ac_urb3d, cm_ac_urb3d, sfvent_urb3d, lfvent_urb3d, &
 511 &             sfwin1_urb3d, sfwin2_urb3d, sfw1_urb3d, sfw2_urb3d, &
 512 &             sfr_urb3d, sfg_urb3d, a_u_bep, a_v_bep, a_t_bep, a_q_bep, &
 513 &             a_e_bep, b_u_bep, b_v_bep, b_t_bep, b_q_bep, b_e_bep, &
 514 &             dlg_bep, dl_u_bep, sf_bep, vl_bep, ids, ide, jds, jde, kds&
 515 &             , kde, ims, ime, jms, jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, &
 516 &             kts, kte, achfx, aclhf, acgrdflx, oml_hml0, sf_ocean_physics, tml, &
 517 &             t0ml, hml, h0ml, huml, hvml, tmoml)
 518     CALL POPCONTROL2B(branch)
 519     IF (branch .EQ. 0) THEN
 520       DO j=jtf,jts,-1
 521         DO i=itf,its,-1
 522           graupelncvb(i, j) = 0.0
 523           snowncvb(i, j) = 0.0
 524           rainncvb(i, j) = 0.0
 525         END DO
 526       END DO
 527     END IF
 528   END SUBROUTINE A_PHY_INIT
 529 !=================================================================
 530 ! WA
 531 !                num_roof_layers,num_wall_layers,num_road_layers,& !Optional urban
 532 !Optional urban
 533 !Optional urban
 534 !Optional urban
 535 !Optional urban
 536 !Optional urban
 537 !Optional urban
 538 !Optional multi-layer urban
 539 !Optional multi-layer urban
 540 !Optional multi-layer urban
 541 !Optional multi-layer urban
 542 !Optional multi-layer urban
 543 !Optional multi-layer urban
 544 !Optional multi-layer urban
 545 !Optional multi-layer urban
 546 !Optional multi-layer urban
 547 !Optional multi-layer urban
 548 !Optional multi-layer urban
 549 !Optional multi-layer urban
 550 !Optional multi-layer urban
 551 !Optional multi-layer urban
 552 !Optional oml
 553   SUBROUTINE BL_INIT_B(stepbl, bldt, dt, rublten, rubltenb, rvblten, &
 554 &    rvbltenb, rthblten, rthbltenb, rqvblten, rqvbltenb, rqcblten, &
 555 &    rqiblten, tsk, tmn, config_flags, restart, ust, lowlyr, tslb, zs, &
 556 &    dzs, num_soil_layers, tke_pbl, mfshconv, massflux_edkf, entr_edkf, &
 557 &    detr_edkf, thl_up, thv_up, rt_up, rv_up, rc_up, u_up, v_up, frac_up&
 558 &    , exch_h, vegfra, snow, snowc, canwat, smstav, smstot, sfcrunoff, &
 559 &    udrunoff, acsnow, acsnom, ivgtyp, isltyp, isurban, smois, smfr3d, &
 560 &    mavail, snowh, sh2o, snoalb, fndsoilw, fndsnowh, rdmaxalb, znt, &
 561 &    xland, xice, sfcevp, grdflx, mminlu, isnowxy, zsnsoxy, tsnoxy, &
 562 &    snicexy, snliqxy, tvxy, tgxy, canicexy, canliqxy, eahxy, tahxy, cmxy&
 563 &    , chxy, fwetxy, sneqvoxy, alboldxy, qsnowxy, qrainxy, wslakexy, zwtxy, waxy,&
 564 &    wtxy, lfmassxy, rtmassxy, stmassxy, woodxy, stblcpxy, fastcpxy, &
 565 &    xsaixy, t2mvxy, t2mbxy, chstarxy, allowed_to_read, &
 566 &    start_of_simulation, te_temf, cf3d_temf, wm_temf, dzr, dzb, dzg, &
 567 &    tr_urb2d, tb_urb2d, tg_urb2d, tc_urb2d, qc_urb2d, xxxr_urb2d, &
 568 &    xxxb_urb2d, xxxg_urb2d, xxxc_urb2d, trl_urb3d, tbl_urb3d, tgl_urb3d&
 569 &    , sh_urb2d, lh_urb2d, g_urb2d, rn_urb2d, ts_urb2d, frc_urb2d, &
 570 &    utype_urb2d, sf_urban_physics, num_urban_ndm, urban_map_zrd,&
 571 &    urban_map_zwd, urban_map_gd, urban_map_zd, urban_map_zdf,urban_map_bd,&
 572 &    urban_map_wd, urban_map_gbd, urban_map_fbd, trb_urb4d, &
 573 &    tw1_urb4d, tw2_urb4d, tgb_urb4d, tlev_urb3d, qlev_urb3d, &
 574 &    tw1lev_urb3d, tw2lev_urb3d, tglev_urb3d, tflev_urb3d, sf_ac_urb3d, &
 575 &    lf_ac_urb3d, cm_ac_urb3d, sfvent_urb3d, lfvent_urb3d, sfwin1_urb3d, &
 576 &    sfwin2_urb3d, sfw1_urb3d, sfw2_urb3d, sfr_urb3d, sfg_urb3d, a_u_bep&
 577 &    , a_v_bep, a_t_bep, a_q_bep, a_e_bep, b_u_bep, b_v_bep, b_t_bep, &
 578 &    b_q_bep, b_e_bep, dlg_bep, dl_u_bep, sf_bep, vl_bep, ids, ide, jds, &
 579 &    jde, kds, kde, ims, ime, jms, jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts&
 580 &    , kte, achfx, aclhf, acgrdflx, oml_hml0, sf_ocean_physics, tml, t0ml, hml, &
 581 &    h0ml, huml, hvml, tmoml)
 582
 583     USE a_module_bl_surface_drag, ONLY : surface_drag_init_b
 584
 585     IMPLICIT NONE
 586 !Optional oml
 587 !--------------------------------------------------------------------
 588 !--------------------------------------------------------------------
 589     TYPE(GRID_CONFIG_REC_TYPE) :: config_flags
 590     LOGICAL, INTENT(IN) :: restart
 591     LOGICAL, INTENT(IN) :: fndsoilw, fndsnowh
 592     LOGICAL, INTENT(IN) :: rdmaxalb
 593     INTEGER, INTENT(IN) :: ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, &
 594 &    jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, kte
 595     INTEGER, INTENT(IN) :: num_soil_layers
 596     INTEGER, INTENT(IN) :: sf_urban_physics
 597     REAL, INTENT(IN) :: dt, bldt
 598     INTEGER, INTENT(INOUT) :: stepbl
 599     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_soil_layers, jms:jme), INTENT(OUT) :: &
 600 &    smfr3d
 601     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_soil_layers, jms:jme), INTENT(INOUT) ::&
 602 &    smois, sh2o, tslb
 603     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: snow, snowh, &
 604 &    snowc, snoalb, canwat, mavail, smstav, smstot, sfcrunoff, udrunoff, &
 605 &    acsnow, vegfra, acsnom, sfcevp, grdflx, ust, znt, xland, xice
 606     INTEGER, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: ivgtyp, &
 607 &    isltyp, lowlyr
 608     REAL, DIMENSION(num_soil_layers), INTENT(INOUT) :: zs, dzs
 609     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: rublten, rvblten, &
 610 &    exch_h, rthblten, rqvblten, rqcblten, rqiblten, tke_pbl
 611     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: rubltenb, rvbltenb, &
 612 &    rthbltenb, rqvbltenb
 613     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(OUT), OPTIONAL ::&
 614 &    massflux_edkf, entr_edkf, detr_edkf, thl_up, thv_up, rt_up, rv_up, &
 615 &    rc_up, u_up, v_up, frac_up
 616 ! WRF JP
 617     INTEGER, INTENT(IN) :: mfshconv
 618     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(IN) :: tsk
 619     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: tmn
 620     CHARACTER(len=*), INTENT(IN) :: mminlu
 621     LOGICAL, INTENT(IN) :: allowed_to_read
 622     INTEGER, INTENT(IN) :: isurban
 623     INTEGER :: isn, isfc
 624     INTEGER :: k
 625 !WA
 626     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(OUT) ::&
 627 &    te_temf, cf3d_temf
 628     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(OUT) :: wm_temf
 629 !Noah-MP
 630     INTEGER, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: isnowxy
 631     REAL, DIMENSION(ims:ime, -2:num_soil_layers, jms:jme), OPTIONAL :: &
 632 &    zsnsoxy
 633     REAL, DIMENSION(ims:ime, -2:0, jms:jme), OPTIONAL :: tsnoxy
 634     REAL, DIMENSION(ims:ime, -2:0, jms:jme), OPTIONAL :: snicexy
 635     REAL, DIMENSION(ims:ime, -2:0, jms:jme), OPTIONAL :: snliqxy
 636     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: tvxy
 637     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: tgxy
 638     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: canicexy
 639     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: canliqxy
 640     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: eahxy
 641     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: tahxy
 642     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: cmxy
 643     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: chxy
 644     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: fwetxy
 645     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: sneqvoxy
 646     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: alboldxy
 647     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: qsnowxy
 648     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: qrainxy
 649     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: wslakexy
 650     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: zwtxy
 651     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: waxy
 652     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: wtxy
 653     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: lfmassxy
 654     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: rtmassxy
 655     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: stmassxy
 656     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: woodxy
 657     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: stblcpxy
 658     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: fastcpxy
 659     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: xsaixy
 660     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: t2mvxy
 661     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: t2mbxy
 662     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL :: chstarxy
 663 !URBAN
 664 !   REAL, DIMENSION(1:num_roof_layers), INTENT(INOUT) :: DZR  !Optional urban
 665 !   REAL, DIMENSION(1:num_wall_layers), INTENT(INOUT) :: DZB  !Optional urban
 666 !   REAL, DIMENSION(1:num_road_layers), INTENT(INOUT) :: DZG  !Optional urban
 667 !Optional urban
 668     REAL, DIMENSION(num_soil_layers), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: dzr
 669 !Optional urban
 670     REAL, DIMENSION(num_soil_layers), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: dzb
 671 !Optional urban
 672     REAL, DIMENSION(num_soil_layers), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: dzg
 673 !Optional urban
 674     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 675 &    tr_urb2d
 676 !Optional urban
 677     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 678 &    tb_urb2d
 679 !Optional urban
 680     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 681 &    tg_urb2d
 682 !Optional urban
 683     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 684 &    tc_urb2d
 685 !Optional urban
 686     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 687 &    qc_urb2d
 688 !Optional urban
 689     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 690 &    xxxr_urb2d
 691 !Optional urban
 692     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 693 &    xxxb_urb2d
 694 !Optional urban
 695     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 696 &    xxxg_urb2d
 697 !Optional urban
 698     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 699 &    xxxc_urb2d
 700 !Optional urban
 701     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 702 &    sh_urb2d
 703 !Optional urban
 704     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 705 &    lh_urb2d
 706 !Optional urban
 707     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 708 &    g_urb2d
 709 !Optional urban
 710     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 711 &    rn_urb2d
 712 !Optional urban
 713     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 714 &    ts_urb2d
 715 !Optional urban
 716     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 717 &    frc_urb2d
 718 !Optional urban
 719     INTEGER, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 720 &    utype_urb2d
 721 !    REAL, DIMENSION( ims:ime, 1:num_roof_layers, jms:jme ), INTENT(INOUT) :: TRL_URB3D !Optional urban
 722 !    REAL, DIMENSION( ims:ime, 1:num_wall_layers, jms:jme ), INTENT(INOUT) :: TBL_URB3D !Optional urban
 723 !    REAL, DIMENSION( ims:ime, 1:num_road_layers, jms:jme ), INTENT(INOUT) :: TGL_URB3D !Optional urban
 724 !Optional urban
 725     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_soil_layers, jms:jme), OPTIONAL, &
 726 &    INTENT(INOUT) :: trl_urb3d
 727 !Optional urban
 728     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_soil_layers, jms:jme), OPTIONAL, &
 729 &    INTENT(INOUT) :: tbl_urb3d
 730 !Optional urban
 731     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_soil_layers, jms:jme), OPTIONAL, &
 732 &    INTENT(INOUT) :: tgl_urb3d
 733     INTEGER, INTENT(IN) :: num_urban_ndm
 734     INTEGER, INTENT(IN) :: urban_map_zrd
 735     INTEGER, INTENT(IN) :: urban_map_zwd
 736     INTEGER, INTENT(IN) :: urban_map_gd
 737     INTEGER, INTENT(IN) :: urban_map_zd
 738     INTEGER, INTENT(IN) :: urban_map_zdf
 739     INTEGER, INTENT(IN) :: urban_map_bd
 740     INTEGER, INTENT(IN) :: urban_map_wd
 741     INTEGER, INTENT(IN) :: urban_map_gbd
 742     INTEGER, INTENT(IN) :: urban_map_fbd
 743 !Optional UCM
 744     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zrd, jms:jme), OPTIONAL, &
 745 &    INTENT(INOUT) :: trb_urb4d
 746 !Optional UCM
 747     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zwd, jms:jme), OPTIONAL, &
 748 &    INTENT(INOUT) :: tw1_urb4d
 749 !Optional UCM
 750     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zwd, jms:jme), OPTIONAL, &
 751 &    INTENT(INOUT) :: tw2_urb4d
 752 !Optional UCM
 753     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_gd, jms:jme), OPTIONAL, &
 754 &    INTENT(INOUT) :: tgb_urb4d
 755 !Optional UCM
 756     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_bd, jms:jme), OPTIONAL, &
 757 &    INTENT(INOUT) :: tlev_urb3d
 758 !Optional UCM
 759     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_bd, jms:jme), OPTIONAL, &
 760 &    INTENT(INOUT) :: qlev_urb3d
 761 ! multi-layer UCM
 762     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_wd, jms:jme), OPTIONAL, &
 763 &    INTENT(INOUT) :: tw1lev_urb3d
 764 ! multi-layer UCM
 765     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_wd, jms:jme), OPTIONAL, &
 766 &    INTENT(INOUT) :: tw2lev_urb3d
 767 ! multi-layer UCM
 768     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_gbd, jms:jme), OPTIONAL, &
 769 &    INTENT(INOUT) :: tglev_urb3d
 770 ! multi-layer UCM
 771     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_fbd, jms:jme), OPTIONAL, &
 772 &    INTENT(INOUT) :: tflev_urb3d
 773 !multi-layer UCM
 774     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 775 &    lf_ac_urb3d
 776 !multi-layer UCM
 777     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 778 &    sf_ac_urb3d
 779 !multi-layer UCM
 780     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 781 &    cm_ac_urb3d
 782 !multi-layer UCM
 783     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 784 &    sfvent_urb3d
 785 !multi-layer UCM
 786     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: &
 787 &    lfvent_urb3d
 788 ! multi-layer UCM
 789     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_wd, jms:jme), OPTIONAL, &
 790 &    INTENT(INOUT) :: sfwin1_urb3d
 791 ! multi-layer UCM
 792     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_wd, jms:jme), OPTIONAL, &
 793 &    INTENT(INOUT) :: sfwin2_urb3d
 794 !Optional UCM
 795     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zd, jms:jme), OPTIONAL, &
 796 &    INTENT(INOUT) :: sfw1_urb3d
 797 !Optional UCM
 798     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zd, jms:jme), OPTIONAL, &
 799 &    INTENT(INOUT) :: sfw2_urb3d
 800 !Optional UCM
 801     REAL, DIMENSION(ims:ime, urban_map_zdf, jms:jme), OPTIONAL, &
 802 &    INTENT(INOUT) :: sfr_urb3d
 803 !Optional UCM
 804     REAL, DIMENSION(ims:ime, num_urban_ndm, jms:jme), OPTIONAL, &
 805 &    INTENT(INOUT) :: sfg_urb3d
 806     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 807 &    :: a_u_bep
 808     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 809 &    :: a_v_bep
 810     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 811 &    :: a_t_bep
 812     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 813 &    :: a_q_bep
 814     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 815 &    :: a_e_bep
 816     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 817 &    :: b_u_bep
 818     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 819 &    :: b_v_bep
 820     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 821 &    :: b_t_bep
 822     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 823 &    :: b_q_bep
 824     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 825 &    :: b_e_bep
 826     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 827 &    :: vl_bep
 828     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 829 &    :: dlg_bep
 830     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 831 &    :: sf_bep
 832     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 833 &    :: dl_u_bep
 834     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: achfx&
 835 &    , aclhf, acgrdflx
 836 ! Optional OML variables
 837     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) :: tml, &
 838 &    t0ml, hml, h0ml, huml, hvml, tmoml
 839     INTEGER, OPTIONAL, INTENT(IN) :: sf_ocean_physics
 840     REAL, OPTIONAL, INTENT(IN) :: oml_hml0
 841     LOGICAL, INTENT(IN) :: start_of_simulation
 842     INTEGER :: i, j
 843 !local mynn
 844     INTEGER :: mynn_closure_level
 845 !-- calculate pbl time step
 846     INTRINSIC MAX
 847     INTRINSIC PRESENT
 848     INTRINSIC NINT
 849 !mynn
 850 !-- initialize pbl scheme
 851     SELECT CASE  (config_flags%bl_pbl_physics)
 852     CASE (surfdragscheme)
 853       CALL SURFACE_DRAG_INIT_B(rublten, rubltenb, rvblten, rvbltenb, &
 854 &                         rthblten, rthbltenb, rqvblten, rqvbltenb, &
 855 &                         restart, ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime&
 856 &                         , jms, jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, &
 857 &                         kte)
 858     END SELECT
 859   END SUBROUTINE BL_INIT_B
 860 !=====================================================================
 861 !  Differentiation of cu_init in reverse (adjoint) mode:
 862 !   gradient     of useful results: raincv rqccuten rthcuten rainc
 863 !                w0avg rqvcuten
 864 !   with respect to varying inputs: raincv rqccuten rthcuten rainc
 865 !                w0avg rqvcuten
 866 !==================================================================
 867   SUBROUTINE CU_INIT_B(dx, stepcu, cudt, dt, rucuten, rvcuten, rthcuten, &
 868 &    rthcutenb, rqvcuten, rqvcutenb, rqrcuten, rqccuten, rqccutenb, &
 869 &    rqscuten, rqicuten, nca, rainc, raincb, raincv, raincvb, w0avg, &
 870 &    w0avgb, config_flags, restart, cldefi, lowlyr, mass_flux, rthften, &
 871 &    rqvften, apr_gr, apr_w, apr_mc, apr_st, apr_as, apr_capma, apr_capme&
 872 &    , apr_capmi, cugd_tten, cugd_ttens, cugd_qvten, cugd_qvtens, &
 873 &    cugd_qcten, allowed_to_read, start_of_simulation, ids, ide, jds, jde&
 874 &    , kds, kde, ims, ime, jms, jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, &
 875 &    kte)
 876
 877     USE a_module_cu_du, ONLY : ducuinit_b
 878
 879     IMPLICIT NONE
 880 !------------------------------------------------------------------
 881 !------------------------------------------------------------------
 882     TYPE(GRID_CONFIG_REC_TYPE) :: config_flags
 883     LOGICAL, INTENT(IN) :: restart
 884     INTEGER, INTENT(IN) :: ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, &
 885 &    jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, kte
 886     REAL, INTENT(IN) :: dt, cudt, dx
 887     LOGICAL, INTENT(IN) :: start_of_simulation
 888     LOGICAL, INTENT(IN) :: allowed_to_read
 889     INTEGER, INTENT(INOUT) :: stepcu
 890     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(INOUT) :: rucuten&
 891 &    , rvcuten, rthcuten, rqvcuten, rqccuten, rqrcuten, rqicuten, &
 892 &    rqscuten
 893     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(INOUT) :: &
 894 &    rthcutenb
 895     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), OPTIONAL, INTENT(INOUT) &
 896 &    :: cugd_tten, cugd_ttens, cugd_qvten, cugd_qvtens, cugd_qcten
 897     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: w0avg
 898     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme) :: w0avgb
 899     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(INOUT) :: rthften, &
 900 &    rqvften
 901     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme) :: rainc, raincv
 902     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme) :: raincb, raincvb
 903     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(OUT) :: cldefi
 904     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: nca
 905     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: mass_flux, &
 906 &    apr_gr, apr_w, apr_mc, apr_st, apr_as, apr_capma, apr_capme, &
 907 &    apr_capmi
 908     INTEGER, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: lowlyr
 909 ! LOCAL VAR
 910     INTEGER :: i, j, itf, jtf
 911     INTEGER :: branch
 912     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(INOUT) :: &
 913 &    rqvcutenb
 914     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(INOUT) :: &
 915 &    rqccutenb
 916     INTRINSIC MIN0
 917     INTRINSIC MAX
 918     INTRINSIC NINT
 919     IF (ite .GT. ide - 1) THEN
 920       itf = ide - 1
 921     ELSE
 922       itf = ite
 923     END IF
 924     IF (jte .GT. jde - 1) THEN
 925       jtf = jde - 1
 926     ELSE
 927       jtf = jte
 928     END IF
 929 !-- initialization
 930     IF (start_of_simulation) THEN
 931       CALL PUSHCONTROL1B(0)
 932     ELSE
 933       CALL PUSHCONTROL1B(1)
 934     END IF
 935 !-- deep convection and hybrid deep-shallow convection schemes
 936     SELECT CASE  (config_flags%cu_physics)
 937     CASE (ducuscheme)
 938       CALL DUCUINIT_B(rthcuten, rthcutenb, rqvcuten, rqvcutenb, rqccuten&
 939 &                , rqccutenb, rqrcuten, rqicuten, rqscuten, nca, w0avg, &
 940 &                w0avgb, p_qc, p_qr, svp1, svp2, svp3, svpt0, &
 941 &                param_first_scalar, restart, allowed_to_read, ids, ide, &
 942 &                jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, jme, kms, kme, its, &
 943 &                ite, jts, jte, kts, kte)
 944     END SELECT
 945     CALL POPCONTROL1B(branch)
 946     IF (branch .EQ. 0) THEN
 947       DO j=jtf,jts,-1
 948         DO i=itf,its,-1
 949           raincvb(i, j) = 0.0
 950           raincb(i, j) = 0.0
 951         END DO
 952       END DO
 953     END IF
 954   END SUBROUTINE CU_INIT_B
 955 !==================================================================
 956 !  Differentiation of mp_init in reverse (adjoint) mode:
 957 !   gradient     of useful results: rainnc snownc graupelnc
 958 !   with respect to varying inputs: rainnc snownc graupelnc
 959 !==================================================================
 960 ! for eta mp
 961 ! for eta mp
 962 ! eta mp
 963   SUBROUTINE MP_INIT_B(rainnc, rainncb, snownc, snowncb, graupelnc, &
 964 &    graupelncb, config_flags, restart, warm_rain, adv_moist_cond, mpdt, &
 965 &    dt, dx, dy, lowlyr, f_ice_phy, f_rain_phy, f_rimef_phy, &
 966 &    mp_restart_state, tbpvs_state, tbpvs0_state, allowed_to_read, &
 967 &    start_of_simulation, ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, &
 968 &    jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, kte)
 969     IMPLICIT NONE
 970 !------------------------------------------------------------------
 971 ! Arguments
 972     TYPE(GRID_CONFIG_REC_TYPE) :: config_flags
 973     LOGICAL, INTENT(IN) :: restart
 974     LOGICAL, INTENT(OUT) :: warm_rain, adv_moist_cond
 975     REAL, INTENT(IN) :: mpdt, dt, dx, dy
 976     LOGICAL, INTENT(IN) :: start_of_simulation
 977     INTEGER, INTENT(IN) :: ids, ide, jds, jde, kds, kde, ims, ime, jms, &
 978 &    jme, kms, kme, its, ite, jts, jte, kts, kte
 979     INTEGER, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: lowlyr
 980     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: rainnc, snownc, &
 981 &    graupelnc
 982     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: rainncb
 983     REAL, DIMENSION(ims:ime, kms:kme, jms:jme), INTENT(INOUT) :: &
 984 &    f_ice_phy, f_rain_phy, f_rimef_phy
 985     REAL, DIMENSION(:), INTENT(INOUT) :: mp_restart_state, tbpvs_state, &
 986 &    tbpvs0_state
 987     LOGICAL, INTENT(IN) :: allowed_to_read
 988 ! Local
 989     INTEGER :: i, j, itf, jtf
 990     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: graupelncb
 991     REAL, DIMENSION(ims:ime, jms:jme), INTENT(INOUT) :: snowncb
 992     INTRINSIC MIN0
 993     IF (ite .GT. ide - 1) THEN
 994       itf = ide - 1
 995     ELSE
 996       itf = ite
 997     END IF
 998     IF (jte .GT. jde - 1) THEN
 999       jtf = jde - 1
1000     ELSE
1001       jtf = jte
1002     END IF
1003     IF (start_of_simulation) THEN
1004       DO j=jtf,jts,-1
1005         DO i=itf,its,-1
1006           graupelncb(i, j) = 0.0
1007           snowncb(i, j) = 0.0
1008           rainncb(i, j) = 0.0
1009         END DO
1010       END DO
1011     END IF
1012   END SUBROUTINE MP_INIT_B
1013 !==================================================================
1014 END MODULE A_MODULE_PHYSICS_INIT