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phytrac.F90 @ 1343

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pour CMIP5

Property svn:eol-style set to native
Property svn:keywords set to Author Date Id Revision

File size: 15.0 KB

Rev	Line
[1191]	1	!$Id $
	2
	3	SUBROUTINE phytrac( &
	4	nstep, julien, gmtime, debutphy, &
	5	lafin, pdtphys, u, v, t_seri, &
	6	paprs, pplay, pmfu, pmfd, &
	7	pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, &
	8	cdragh, coefh, fm_therm, entr_therm,&
	9	yu1, yv1, ftsol, pctsrf, &
	10	xlat, frac_impa,frac_nucl,xlon, &
	11	presnivs, pphis, pphi, albsol, &
	12	sh, rh, cldfra, rneb, &
	13	diafra, cldliq, itop_con, ibas_con, &
	14	pmflxr, pmflxs, prfl, psfl, &
	15	da, phi, mp, upwd, &
	16	dnwd, aerosol_couple, flxmass_w, &
	17	tau_aero, piz_aero, cg_aero, ccm, &
	18	rfname, &
	19	tr_seri)
[524]	20	!
[1191]	21	!======================================================================
	22	! Auteur(s) FH
	23	! Objet: Moniteur general des tendances traceurs
	24	!======================================================================
[524]	25
[1191]	26	USE ioipsl
	27	USE dimphy
	28	USE infotrac
	29	USE mod_grid_phy_lmdz
	30	USE mod_phys_lmdz_para
	31	USE comgeomphy
	32	USE iophy
	33	USE traclmdz_mod
	34	USE tracinca_mod
[524]	35
	36
[1191]	37	IMPLICIT NONE
[959]	38
[1191]	39	INCLUDE "YOMCST.h"
	40	INCLUDE "dimensions.h"
	41	INCLUDE "indicesol.h"
	42	INCLUDE "clesphys.h"
	43	INCLUDE "temps.h"
	44	INCLUDE "paramet.h"
	45	INCLUDE "control.h"
	46	INCLUDE "thermcell.h"
	47	!==========================================================================
	48	! -- ARGUMENT DESCRIPTION --
	49	!==========================================================================
[541]	50
[1191]	51	! Input arguments
	52	!----------------
	53	!Configuration grille,temps:
	54	INTEGER,INTENT(IN) :: nstep ! Appel physique
	55	INTEGER,INTENT(IN) :: julien ! Jour julien
	56	REAL,INTENT(IN) :: gmtime
	57	REAL,INTENT(IN) :: pdtphys ! Pas d'integration pour la physique (seconde)
	58	LOGICAL,INTENT(IN) :: debutphy ! le flag de l'initialisation de la physique
	59	LOGICAL,INTENT(IN) :: lafin ! le flag de la fin de la physique
	60
	61	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlat ! latitudes pour chaque point
	62	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlon ! longitudes pour chaque point
	63	!
	64	!Physique:
	65	!--------
	66	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: t_seri ! Temperature
	67	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: u !
	68	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: v !
	69	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: sh ! humidite specifique
	70	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: rh ! humidite relative
	71	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: paprs ! pression pour chaque inter-couche (en Pa)
	72	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pplay ! pression pour le mileu de chaque couche (en Pa)
	73	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pphi ! geopotentiel
	74	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: pphis
	75	REAL,DIMENSION(klev),INTENT(IN) :: presnivs
	76	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: cldliq ! eau liquide nuageuse
	77	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: cldfra ! fraction nuageuse (tous les nuages)
	78	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: diafra ! fraction nuageuse (convection ou stratus artificiels)
	79	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: rneb ! fraction nuageuse (grande echelle)
	80	INTEGER,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: itop_con
	81	INTEGER,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: ibas_con
	82	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: albsol ! albedo surface
	83	!
	84	!Convection:
	85	!----------
	86	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pmfu ! flux de masse dans le panache montant
	87	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pmfd ! flux de masse dans le panache descendant
	88	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pen_u ! flux entraine dans le panache montant
	89	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pde_u ! flux detraine dans le panache montant
	90	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pen_d ! flux entraine dans le panache descendant
	91	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pde_d ! flux detraine dans le panache descendant
[619]	92
[1191]	93	!...Tiedke
	94	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: pmflxr, pmflxs ! Flux precipitant de pluie, neige aux interfaces [convection]
	95	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: prfl, psfl ! Flux precipitant de pluie, neige aux interfaces [large-scale]
[524]	96
[1191]	97	LOGICAL,INTENT(IN) :: aerosol_couple
	98	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: flxmass_w
	99	REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: tau_aero
	100	REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: piz_aero
	101	REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: cg_aero
	102	CHARACTER(len=4),DIMENSION(9),INTENT(IN) :: rfname
	103	REAL,DIMENSION(klon,klev,2),INTENT(IN) :: ccm
	104	!... K.Emanuel
	105	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: da
	106	REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN):: phi
	107	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: mp
	108	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: upwd ! saturated updraft mass flux
	109	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: dnwd ! saturated downdraft mass flux
	110	!
	111	!Thermiques:
	112	!----------
	113	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: fm_therm
	114	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: entr_therm
	115	!
	116	!Couche limite:
	117	!--------------
	118	!
	119	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: cdragh ! coeff drag pour T et Q
	120	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: coefh ! coeff melange CL (m**2/s)
	121	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: yu1 ! vents au premier niveau
	122	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: yv1 ! vents au premier niveau
	123	!
	124	!Lessivage:
	125	!----------
	126	!
	127	! pour le ON-LINE
	128	!
	129	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_impa ! fraction d'aerosols non impactes
	130	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_nucl ! fraction d'aerosols non nuclees
[524]	131
[1191]	132	! Arguments necessaires pour les sources et puits de traceur:
	133	REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: ftsol ! Temperature du sol (surf)(Kelvin)
	134	REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: pctsrf ! Pourcentage de sol (nature du sol)
[524]	135
	136
[1191]	137	! Output argument
	138	!----------------
	139	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr),INTENT(INOUT) :: tr_seri ! Concentration Traceur [U/KgA]
[524]	140
[1191]	141	!=======================================================================================
	142	! -- LOCAL VARIABLES --
	143	!=======================================================================================
[766]	144
[1191]	145	INTEGER :: i, k, it
	146	INTEGER :: nsplit
[524]	147
[1191]	148	!Sources et Reservoirs de traceurs (ex:Radon):
	149	!--------------------------------------------
	150	!
	151	REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: source ! a voir lorsque le flux de surface est prescrit
	152	!$OMP THREADPRIVATE(source)
[524]	153
[1191]	154	!
	155	!Entrees/Sorties: (cf ini_histrac.h et write_histrac.h)
	156	!---------------
	157	INTEGER :: iiq, ierr
	158	INTEGER :: nhori, nvert
	159	REAL :: zsto, zout, zjulian
	160	INTEGER,SAVE :: nid_tra ! pointe vers le fichier histrac.nc
	161	!$OMP THREADPRIVATE(nid_tra)
	162	REAL,DIMENSION(klon) :: zx_tmp_fi2d ! variable temporaire grille physique
	163	INTEGER :: itau_w ! pas de temps ecriture = nstep + itau_phy
	164	LOGICAL,PARAMETER :: ok_sync=.TRUE.
[524]	165
[1191]	166	!
	167	! Nature du traceur
	168	!------------------
	169	LOGICAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: aerosol ! aerosol(it) = true => aerosol => lessivage
	170	!$OMP THREADPRIVATE(aerosol) ! aerosol(it) = false => gaz
	171	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: delp ! epaisseur de couche (Pa)
	172	!
	173	! Tendances de traceurs (Td):
	174	!------------------------
	175	!
	176	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: d_tr ! Td dans l'atmosphere
	177	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_cl ! Td couche limite/traceur
	178	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_cv ! Td convection/traceur
	179	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_th ! Td thermique
	180	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_lessi_impa ! Td du lessivage par impaction
	181	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_lessi_nucl ! Td du lessivage par nucleation
	182	!
	183	! Physique
	184	!----------
	185	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: flestottr ! flux de lessivage dans chaque couche
	186	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: zmasse ! densité atmosphérique Kg/m2
	187	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: ztra_th
	188
	189	!Controles:
	190	!---------
	191	LOGICAL,SAVE :: couchelimite=.TRUE.
	192	LOGICAL,SAVE :: convection=.TRUE.
	193	LOGICAL,SAVE :: lessivage
	194	!$OMP THREADPRIVATE(couchelimite,convection,lessivage)
[766]	195
[1191]	196	CHARACTER(len=8),DIMENSION(nbtr) :: solsym
[524]	197
	198
[1191]	199	!######################################################################
	200	! -- INITIALIZATION --
	201	!######################################################################
	202	IF (debutphy) THEN
	203	WRITE(,) 'FIRST TIME IN PHYTRAC : pdtphys(sec) = ',pdtphys,'ecrit_tra (sec) = ',ecrit_tra
	204	ALLOCATE( source(klon,nbtr), stat=ierr)
	205	IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 1',1)
	206
	207	ALLOCATE( aerosol(nbtr), stat=ierr)
	208	IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 2',1)
	209
[524]	210
[1191]	211	! Initialize module for specific tracers
	212	SELECT CASE(type_trac)
	213	CASE('lmdz')
[1227]	214	CALL traclmdz_init(pctsrf, ftsol, tr_seri, aerosol, lessivage)
[1191]	215	CASE('inca')
	216	source(:,:)=0.
	217	CALL tracinca_init(aerosol,lessivage)
	218	END SELECT
	219	!
	220	! Initialize diagnostic output
	221	! ----------------------------
[1192]	222	#ifdef CPP_IOIPSL
[1309]	223	! INCLUDE "ini_histrac.h"
[1192]	224	#endif
[1191]	225	END IF
	226	!############################################ END INITIALIZATION #######
[524]	227
[1191]	228	!===============================================================================
	229	! -- Do specific treatment according to chemestry model or local LMDZ tracers
	230	!
	231	!===============================================================================
	232	SELECT CASE(type_trac)
	233	CASE('lmdz')
	234	! -- Traitement des traceurs avec traclmdz
	235
	236	CALL traclmdz(&
[1212]	237	nstep, pdtphys, t_seri, &
[1191]	238	paprs, pplay, cdragh, coefh, &
	239	yu1, yv1, ftsol, pctsrf, &
	240	xlat, couchelimite, &
	241	tr_seri, source, solsym, d_tr_cl)
	242
	243	CASE('inca')
	244	! -- CHIMIE INCA config_inca = aero or chem --
[776]	245
[1191]	246	CALL tracinca(&
	247	nstep, julien, gmtime, lafin, &
	248	pdtphys, t_seri, paprs, pplay, &
	249	pmfu, ftsol, pctsrf, pphis, &
	250	pphi, albsol, sh, rh, &
	251	cldfra, rneb, diafra, cldliq, &
	252	itop_con, ibas_con, pmflxr, pmflxs, &
	253	prfl, psfl, aerosol_couple, flxmass_w, &
	254	tau_aero, piz_aero, cg_aero, ccm, &
	255	rfname, &
	256	tr_seri, source, solsym)
	257	END SELECT
[524]	258
[1191]	259	!======================================================================
	260	! -- Calcul de l'effet de la convection --
	261	!======================================================================
	262	IF (convection) THEN
	263	DO it=1, nbtr
	264	IF ( conv_flg(it) == 0 ) CYCLE
	265
	266	IF (iflag_con.LT.2) THEN
	267	d_tr_cv(:,:,:)=0.
	268	ELSE IF (iflag_con.EQ.2) THEN
	269	!..Tiedke
	270	CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, &
	271	pplay, paprs, tr_seri(:,:,it), d_tr_cv(:,:,it))
	272	ELSE
	273	!..K.Emanuel
	274	CALL cvltr(pdtphys, da, phi, mp, paprs,pplay, tr_seri(:,:,it),&
	275	upwd,dnwd,d_tr_cv(:,:,it))
	276	END IF
[959]	277
[1191]	278	DO k = 1, klev
	279	DO i = 1, klon
	280	tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_cv(i,k,it)
	281	END DO
	282	END DO
[959]	283
[1191]	284	CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'convection it = '//solsym(it))
	285
	286	END DO ! nbtr
	287	END IF ! convection
[959]	288
[524]	289	!======================================================================
[1191]	290	! -- Calcul de l'effet des thermiques --
[524]	291	!======================================================================
	292
[1191]	293	DO k=1,klev
	294	DO i=1,klon
	295	zmasse(i,k)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/rg
	296	END DO
	297	END DO
[524]	298
[1191]	299	DO it=1,nbtr
	300	DO k=1,klev
	301	DO i=1,klon
	302	d_tr_th(i,k,it)=0.
	303	tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it),0.)
	304	tr_seri(i,k,it)=MIN(tr_seri(i,k,it),1.e10)
[524]	305	END DO
[1191]	306	END DO
	307	END DO
	308
	309	IF (iflag_thermals.GT.0) THEN
	310	nsplit=10
	311	DO it=1, nbtr
	312	DO isplit=1,nsplit
[524]	313
[1191]	314	CALL dqthermcell(klon,klev,pdtphys/nsplit, &
	315	fm_therm,entr_therm,zmasse, &
	316	tr_seri(1:klon,1:klev,it),d_tr,ztra_th)
[524]	317
[1191]	318	DO k=1,klev
	319	DO i=1,klon
	320	d_tr(i,k)=pdtphys*d_tr(i,k)/nsplit
	321	d_tr_th(i,k,it)=d_tr_th(i,k,it)+d_tr(i,k)
	322	tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it)+d_tr(i,k),0.)
	323	END DO
	324	END DO
	325	END DO ! nsplit
	326	END DO ! it
	327	END IF ! Thermiques
[682]	328
[1191]	329	!======================================================================
	330	! -- Calcul de l'effet de la couche limite --
	331	!======================================================================
[682]	332
[1191]	333	IF (couchelimite) THEN
[524]	334
[1191]	335	DO k = 1, klev
	336	DO i = 1, klon
	337	delp(i,k) = paprs(i,k)-paprs(i,k+1)
	338	END DO
	339	END DO
[524]	340
[1191]	341	DO it=1, nbtr
	342
	343	IF( pbl_flg(it) /= 0 ) THEN
	344
	345	CALL cltrac(pdtphys, coefh,t_seri, &
	346	tr_seri(:,:,it), source(:,it), &
	347	paprs, pplay, delp, &
	348	d_tr_cl(:,:,it))
	349
	350	DO k = 1, klev
	351	DO i = 1, klon
	352	tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_cl(i,k,it)
	353	END DO
	354	END DO
	355	END IF
[959]	356
[1191]	357	END DO
	358
	359	END IF ! couche limite
[959]	360
[619]	361
[1191]	362	!======================================================================
	363	! Calcul de l'effet de la precipitation
	364	!======================================================================
[959]	365
[1191]	366	IF (lessivage) THEN
	367
	368	d_tr_lessi_nucl(:,:,:) = 0.
	369	d_tr_lessi_impa(:,:,:) = 0.
	370	flestottr(:,:,:) = 0.
	371	!=========================
	372	! LESSIVAGE LARGE SCALE :
	373	!=========================
[524]	374
[1191]	375	! Tendance des aerosols nuclees et impactes
	376	! -----------------------------------------
	377	DO it = 1, nbtr
	378	IF (aerosol(it)) THEN
	379	DO k = 1, klev
[524]	380	DO i = 1, klon
[1191]	381	d_tr_lessi_nucl(i,k,it) = d_tr_lessi_nucl(i,k,it) + &
	382	( 1 - frac_nucl(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
	383	d_tr_lessi_impa(i,k,it) = d_tr_lessi_impa(i,k,it) + &
	384	( 1 - frac_impa(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
[524]	385
[1191]	386	!
	387	! Flux lessivage total
	388	! ------------------------------------------------------------
	389	flestottr(i,k,it) = flestottr(i,k,it) - &
	390	( d_tr_lessi_nucl(i,k,it) + &
	391	d_tr_lessi_impa(i,k,it) ) * &
	392	( paprs(i,k)-paprs(i,k+1) ) / &
	393	(RG * pdtphys)
	394	!
	395	! Mise a jour des traceurs due a l'impaction,nucleation
	396	! ----------------------------------------------------------------------
	397	tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)frac_impa(i,k)frac_nucl(i,k)
	398	END DO
	399	END DO
	400	END IF
	401	END DO
	402
	403	END IF ! lessivage
[524]	404
[1191]	405	!=============================================================
	406	! Ecriture des sorties
	407	!=============================================================
[1192]	408	#ifdef CPP_IOIPSL
[1309]	409	! INCLUDE "write_histrac.h"
[1192]	410	#endif
[524]	411
[1191]	412	END SUBROUTINE phytrac

Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.

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