1 | !$Id $ |
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2 | ! |
---|
3 | MODULE traclmdz_mod |
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4 | ! |
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5 | ! In this module all tracers specific to LMDZ are treated. This module is used |
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6 | ! only if running without any other chemestry model as INCA or REPROBUS. |
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7 | ! |
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8 | |
---|
9 | REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: masktr ! Masque reservoir de sol traceur |
---|
10 | !$OMP THREADPRIVATE(masktr) ! Masque de l'echange avec la surface (1 = reservoir) ou (possible >= 1 ) |
---|
11 | REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: fshtr ! Flux surfacique dans le reservoir de sol |
---|
12 | !$OMP THREADPRIVATE(fshtr) |
---|
13 | REAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: hsoltr ! Epaisseur equivalente du reservoir de sol |
---|
14 | !$OMP THREADPRIVATE(hsoltr) |
---|
15 | ! |
---|
16 | !Radioelements: |
---|
17 | !-------------- |
---|
18 | ! |
---|
19 | REAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: tautr ! Constante de decroissance radioactive |
---|
20 | !$OMP THREADPRIVATE(tautr) |
---|
21 | REAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: vdeptr ! Vitesse de depot sec dans la couche Brownienne |
---|
22 | !$OMP THREADPRIVATE(vdeptr) |
---|
23 | REAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: scavtr ! Coefficient de lessivage |
---|
24 | !$OMP THREADPRIVATE(scavtr) |
---|
25 | REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: srcbe ! Production du beryllium7 dans l atmosphere (U/s/kgA) |
---|
26 | !$OMP THREADPRIVATE(srcbe) |
---|
27 | |
---|
28 | LOGICAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: radio ! radio(it) = true => decroisssance radioactive |
---|
29 | !$OMP THREADPRIVATE(radio) |
---|
30 | |
---|
31 | REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: trs ! Conc. radon ds le sol |
---|
32 | !$OMP THREADPRIVATE(trs) |
---|
33 | |
---|
34 | INTEGER,SAVE :: id_be ! Activation et position du traceur Be7 [ id_be=0 -> desactive ] |
---|
35 | !$OMP THREADPRIVATE(id_be) |
---|
36 | |
---|
37 | LOGICAL,SAVE :: rnpb=.TRUE. ! Presence du couple Rn222, Pb210 |
---|
38 | !$OMP THREADPRIVATE(rnpb) |
---|
39 | |
---|
40 | |
---|
41 | CONTAINS |
---|
42 | |
---|
43 | SUBROUTINE traclmdz_from_restart(trs_in) |
---|
44 | ! This subroutine initialize the module saved variable trs with values from restart file (startphy.nc). |
---|
45 | ! This subroutine is called from phyetat0 after the field trs_in has been read. |
---|
46 | |
---|
47 | USE dimphy |
---|
48 | USE infotrac |
---|
49 | IMPLICIT NONE |
---|
50 | |
---|
51 | ! Input argument |
---|
52 | REAL,DIMENSION(klon,nbtr), INTENT(IN) :: trs_in |
---|
53 | |
---|
54 | ! Local variables |
---|
55 | INTEGER :: ierr |
---|
56 | |
---|
57 | ! Allocate restart variables trs |
---|
58 | ALLOCATE( trs(klon,nbtr), stat=ierr) |
---|
59 | IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('traclmdz_start', 'pb in allocation 1',1) |
---|
60 | |
---|
61 | ! Initialize trs with values read from restart file |
---|
62 | trs(:,:) = trs_in(:,:) |
---|
63 | |
---|
64 | END SUBROUTINE traclmdz_from_restart |
---|
65 | |
---|
66 | |
---|
67 | SUBROUTINE traclmdz_init(pctsrf, ftsol, aerosol, lessivage) |
---|
68 | ! This subroutine allocates and initialize module variables and control variables. |
---|
69 | USE dimphy |
---|
70 | USE infotrac |
---|
71 | |
---|
72 | IMPLICIT NONE |
---|
73 | |
---|
74 | INCLUDE "indicesol.h" |
---|
75 | |
---|
76 | ! Input variables |
---|
77 | REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: pctsrf ! Pourcentage de sol f(nature du sol) |
---|
78 | REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: ftsol ! Temperature du sol (surf)(Kelvin) |
---|
79 | |
---|
80 | ! Output variables |
---|
81 | LOGICAL,DIMENSION(nbtr), INTENT(OUT) :: aerosol |
---|
82 | LOGICAL,INTENT(OUT) :: lessivage |
---|
83 | |
---|
84 | ! Local variables |
---|
85 | INTEGER :: ierr, it, iiq |
---|
86 | |
---|
87 | ! -------------------------------------------- |
---|
88 | ! Allocation |
---|
89 | ! -------------------------------------------- |
---|
90 | |
---|
91 | ALLOCATE( scavtr(nbtr), stat=ierr) |
---|
92 | IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 9',1) |
---|
93 | scavtr(:)=1. |
---|
94 | |
---|
95 | ALLOCATE( radio(nbtr), stat=ierr) |
---|
96 | IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 11',1) |
---|
97 | radio(:) = .false. ! Par defaut pas decroissance radioactive |
---|
98 | |
---|
99 | ALLOCATE( masktr(klon,nbtr), stat=ierr) |
---|
100 | IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 2',1) |
---|
101 | |
---|
102 | ALLOCATE( fshtr(klon,nbtr), stat=ierr) |
---|
103 | IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 3',1) |
---|
104 | |
---|
105 | ALLOCATE( hsoltr(nbtr), stat=ierr) |
---|
106 | IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 4',1) |
---|
107 | |
---|
108 | ALLOCATE( tautr(nbtr), stat=ierr) |
---|
109 | IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 5',1) |
---|
110 | tautr(:) = 0. |
---|
111 | |
---|
112 | ALLOCATE( vdeptr(nbtr), stat=ierr) |
---|
113 | IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 6',1) |
---|
114 | vdeptr(:) = 0. |
---|
115 | |
---|
116 | |
---|
117 | lessivage = .TRUE. |
---|
118 | aerosol(:) = .FALSE. ! Tous les traceurs sont des gaz par defaut |
---|
119 | |
---|
120 | ! |
---|
121 | ! Recherche des traceurs connus : Be7, CO2,... |
---|
122 | ! -------------------------------------------- |
---|
123 | DO it=1,nbtr |
---|
124 | iiq=niadv(it+2) |
---|
125 | ! |
---|
126 | ! Recherche du Beryllium 7 |
---|
127 | ! |
---|
128 | IF ( tname(iiq) == "BE" .OR. tname(iiq) == "Be" .OR. & |
---|
129 | tname(iiq) == "BE7" .OR. tname(iiq) == "Be7" ) THEN |
---|
130 | id_be=it |
---|
131 | ALLOCATE( srcbe(klon,klev) ) |
---|
132 | radio(id_be) = .TRUE. |
---|
133 | aerosol(id_be) = .TRUE. ! le Be est un aerosol |
---|
134 | CALL init_be(pctsrf,masktr(:,id_be),tautr(id_be),vdeptr(id_be),scavtr(id_be),srcbe) |
---|
135 | WRITE(*,*) 'Initialisation srcBe: OK' |
---|
136 | ELSE |
---|
137 | id_be=0 |
---|
138 | END IF |
---|
139 | |
---|
140 | ! Placer ici la recherche de nouveaux traceurs |
---|
141 | ! ... |
---|
142 | END DO |
---|
143 | ! |
---|
144 | ! Valeurs specifiques pour les traceurs Rn222 et Pb210 |
---|
145 | ! ---------------------------------------------- |
---|
146 | IF (rnpb) THEN |
---|
147 | |
---|
148 | radio(1)= .TRUE. |
---|
149 | radio(2)= .TRUE. |
---|
150 | pbl_flg(1) = 0 ! au lieu de clsol=true ! CL au sol calcule |
---|
151 | pbl_flg(2) = 0 ! au lieu de clsol=true |
---|
152 | |
---|
153 | aerosol(2) = .TRUE. ! le Pb est un aerosol |
---|
154 | |
---|
155 | CALL initrrnpb (ftsol,pctsrf,masktr,fshtr,hsoltr,tautr,vdeptr,scavtr) |
---|
156 | END IF |
---|
157 | |
---|
158 | END SUBROUTINE traclmdz_init |
---|
159 | |
---|
160 | SUBROUTINE traclmdz( & |
---|
161 | pdtphys, t_seri, & |
---|
162 | paprs, pplay, cdragh, coefh, & |
---|
163 | yu1, yv1, ftsol, pctsrf, & |
---|
164 | xlat, couchelimite, & |
---|
165 | tr_seri, source, solsym, d_tr_cl) |
---|
166 | |
---|
167 | USE dimphy |
---|
168 | USE infotrac |
---|
169 | |
---|
170 | IMPLICIT NONE |
---|
171 | |
---|
172 | INCLUDE "YOMCST.h" |
---|
173 | INCLUDE "indicesol.h" |
---|
174 | |
---|
175 | !========================================================================== |
---|
176 | ! -- DESCRIPTION DES ARGUMENTS -- |
---|
177 | !========================================================================== |
---|
178 | |
---|
179 | ! Input arguments |
---|
180 | ! |
---|
181 | !Configuration grille,temps: |
---|
182 | REAL,INTENT(IN) :: pdtphys ! Pas d'integration pour la physique (seconde) |
---|
183 | REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlat ! latitudes pour chaque point |
---|
184 | |
---|
185 | ! |
---|
186 | !Physique: |
---|
187 | !-------- |
---|
188 | REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: t_seri ! Temperature |
---|
189 | REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: paprs ! pression pour chaque inter-couche (en Pa) |
---|
190 | REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pplay ! pression pour le mileu de chaque couche (en Pa) |
---|
191 | |
---|
192 | |
---|
193 | !Couche limite: |
---|
194 | !-------------- |
---|
195 | ! |
---|
196 | REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: cdragh ! coeff drag pour T et Q |
---|
197 | REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: coefh ! coeff melange CL (m**2/s) |
---|
198 | REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: yu1 ! vents au premier niveau |
---|
199 | REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: yv1 ! vents au premier niveau |
---|
200 | LOGICAL,INTENT(IN) :: couchelimite |
---|
201 | |
---|
202 | ! Arguments necessaires pour les sources et puits de traceur: |
---|
203 | REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: ftsol ! Temperature du sol (surf)(Kelvin) |
---|
204 | REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: pctsrf ! Pourcentage de sol f(nature du sol) |
---|
205 | |
---|
206 | ! InOutput argument |
---|
207 | REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr),INTENT(INOUT) :: tr_seri ! Concentration Traceur [U/KgA] |
---|
208 | |
---|
209 | ! Output argument |
---|
210 | CHARACTER(len=8),DIMENSION(nbtr), INTENT(OUT) :: solsym |
---|
211 | REAL,DIMENSION(klon,nbtr), INTENT(OUT) :: source ! a voir lorsque le flux de surface est prescrit |
---|
212 | REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr), INTENT(OUT) :: d_tr_cl ! Td couche limite/traceur |
---|
213 | |
---|
214 | |
---|
215 | !======================================================================================= |
---|
216 | ! -- VARIABLES LOCALES TRACEURS -- |
---|
217 | !======================================================================================= |
---|
218 | |
---|
219 | INTEGER :: i, k, it |
---|
220 | |
---|
221 | |
---|
222 | REAL,DIMENSION(klon) :: d_trs ! Td dans le reservoir |
---|
223 | REAL,DIMENSION(klon,klev) :: delp ! epaisseur de couche (Pa) |
---|
224 | |
---|
225 | REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_dec ! Td radioactive |
---|
226 | REAL :: zrho ! Masse Volumique de l'air KgA/m3 |
---|
227 | |
---|
228 | ! |
---|
229 | ! |
---|
230 | !================================================================= |
---|
231 | ! Ajout de la production en Be7 (Beryllium) srcbe U/s/kgA |
---|
232 | !================================================================= |
---|
233 | ! |
---|
234 | IF ( id_be /= 0 ) THEN |
---|
235 | DO k = 1, klev |
---|
236 | DO i = 1, klon |
---|
237 | tr_seri(i,k,id_be) = tr_seri(i,k,id_be)+srcbe(i,k)*pdtphys |
---|
238 | END DO |
---|
239 | END DO |
---|
240 | WRITE(*,*) 'Ajout srcBe dans tr_seri: OK' |
---|
241 | END IF |
---|
242 | |
---|
243 | |
---|
244 | DO it=1,nbtr |
---|
245 | WRITE(solsym(it),'(i2)') it |
---|
246 | END DO |
---|
247 | !====================================================================== |
---|
248 | ! -- Calcul de l'effet de la couche limite -- |
---|
249 | !====================================================================== |
---|
250 | |
---|
251 | IF (couchelimite) THEN |
---|
252 | DO it=1, nbtr |
---|
253 | IF ( it == id_be ) THEN |
---|
254 | DO i=1, klon |
---|
255 | zrho = pplay(i,1)/t_seri(i,1)/RD |
---|
256 | source(i,it) = - vdeptr(it)*tr_seri(i,1,it)*zrho |
---|
257 | END DO |
---|
258 | ELSE |
---|
259 | source(:,it) = 0.0 |
---|
260 | END IF |
---|
261 | END DO |
---|
262 | END IF |
---|
263 | |
---|
264 | |
---|
265 | DO k = 1, klev |
---|
266 | DO i = 1, klon |
---|
267 | delp(i,k) = paprs(i,k)-paprs(i,k+1) |
---|
268 | END DO |
---|
269 | END DO |
---|
270 | |
---|
271 | DO it=1, nbtr |
---|
272 | IF (couchelimite .AND. pbl_flg(it) == 0 ) THEN ! couche limite avec quantite dans le sol calculee |
---|
273 | CALL cltracrn(it, pdtphys, yu1, yv1, & |
---|
274 | cdragh, coefh,t_seri,ftsol,pctsrf, & |
---|
275 | tr_seri(:,:,it),trs(:,it), & |
---|
276 | paprs, pplay, delp, & |
---|
277 | masktr(:,it),fshtr(:,it),hsoltr(it),& |
---|
278 | tautr(it),vdeptr(it), & |
---|
279 | xlat,d_tr_cl(:,:,it),d_trs) |
---|
280 | |
---|
281 | DO k = 1, klev |
---|
282 | DO i = 1, klon |
---|
283 | tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_cl(i,k,it) |
---|
284 | END DO |
---|
285 | END DO |
---|
286 | |
---|
287 | ! Traceur dans le reservoir sol |
---|
288 | DO i = 1, klon |
---|
289 | trs(i,it) = trs(i,it) + d_trs(i) |
---|
290 | END DO |
---|
291 | END IF |
---|
292 | END DO |
---|
293 | |
---|
294 | !====================================================================== |
---|
295 | ! Calcul de l'effet du puits radioactif |
---|
296 | !====================================================================== |
---|
297 | CALL radio_decay (radio,rnpb,pdtphys,tautr,tr_seri,d_tr_dec) |
---|
298 | |
---|
299 | DO it=1,nbtr |
---|
300 | IF(radio(it)) then |
---|
301 | DO k = 1, klev |
---|
302 | DO i = 1, klon |
---|
303 | tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_dec(i,k,it) |
---|
304 | END DO |
---|
305 | END DO |
---|
306 | CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'puits rn it='//solsym(it)) |
---|
307 | END IF |
---|
308 | END DO |
---|
309 | |
---|
310 | |
---|
311 | END SUBROUTINE traclmdz |
---|
312 | |
---|
313 | |
---|
314 | SUBROUTINE traclmdz_to_restart(trs_out) |
---|
315 | ! This subroutine is called from phyredem.F where the module |
---|
316 | ! variable trs is written to restart file (restartphy.nc) |
---|
317 | USE dimphy |
---|
318 | USE infotrac |
---|
319 | |
---|
320 | IMPLICIT NONE |
---|
321 | |
---|
322 | REAL,DIMENSION(klon,nbtr), INTENT(OUT) :: trs_out |
---|
323 | |
---|
324 | trs_out(:,:) = trs(:,:) |
---|
325 | |
---|
326 | END SUBROUTINE traclmdz_to_restart |
---|
327 | |
---|
328 | |
---|
329 | END MODULE traclmdz_mod |
---|