source: LMDZ5/branches/IPSLCM5A2.1/libf/phylmd/phytrac_mod.F90 @ 2952

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    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
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File size: 36.7 KB
Line 
1!$Id$
2MODULE phytrac_mod
3!=================================================================================
4! Interface between the LMDZ physical package and tracer computation.
5! Chemistry modules (INCA, Reprobus or the more specific traclmdz routine)
6! are called from phytrac.
7!
8!======================================================================
9! Auteur(s) FH
10! Objet: Moniteur general des tendances traceurs
11!
12! iflag_vdf_trac : Options for activating transport by vertical diffusion :
13!     1. notmal
14!     0. emission is injected in the first layer only, without diffusion
15!    -1  no emission & no diffusion
16! Modification 2013/07/22 : transformed into a module to pass tendencies to
17!     physics outputs. Additional keys for controling activation of sub processes.
18! Modification R. Pilon 10 octobre 2012 large scale scavenging incloud_scav + bc_scav
19! Modification R. Pilon 01 janvier 2012 transport+scavenging KE scheme : cvltr
20!=================================================================================
21
22!
23! Tracer tendencies, for outputs
24!-------------------------------
25  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_cl  ! Td couche limite/traceur
26  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_dec                            !RomP
27  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_cv  ! Td convection/traceur
28! RomP >>>
29  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_insc
30  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_bcscav
31  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_evapls
32  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_ls
33  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_trsp
34  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_sscav
35  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_sat
36  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_uscav
37  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: qPr,qDi ! concentration tra dans pluie,air descente insaturee
38  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: qPa,qMel
39  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: qTrdi,dtrcvMA ! conc traceur descente air insaturee et td convective MA
40! RomP <<<
41  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_th  ! Td thermique
42  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_lessi_impa ! Td du lessivage par impaction
43  REAL,DIMENSION(:,:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: d_tr_lessi_nucl ! Td du lessivage par nucleation
44  REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE      :: qPrls      !jyg: concentration tra dans pluie LS a la surf.
45  REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE      :: d_tr_dry ! Td depot sec/traceur (1st layer),ALLOCATABLE,SAVE  jyg
46  REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE      :: flux_tr_dry ! depot sec/traceur (surface),ALLOCATABLE,SAVE    jyg
47
48!$OMP THREADPRIVATE(qPa,qMel,qTrdi,dtrcvMA,d_tr_th,d_tr_lessi_impa,d_tr_lessi_nucl)
49!$OMP THREADPRIVATE(d_tr_trsp,d_tr_sscav,d_tr_sat,d_tr_uscav,qPr,qDi)
50!$OMP THREADPRIVATE(d_tr_insc,d_tr_bcscav,d_tr_evapls,d_tr_ls,qPrls)
51!$OMP THREADPRIVATE(d_tr,d_tr_cl,d_tr_dry,flux_tr_dry,d_tr_dec,d_tr_cv)
52
53
54CONTAINS
55
56  SUBROUTINE phytrac(                                 &
57       nstep,     julien,   gmtime,   debutphy,       &
58       lafin,     pdtphys,  u, v,     t_seri,         &
59       paprs,     pplay,    pmfu,     pmfd,           &
60       pen_u,     pde_u,    pen_d,    pde_d,          &
61       cdragh,    coefh,    fm_therm, entr_therm,     &
62       yu1,       yv1,      ftsol,    pctsrf,         &
63       ustar,     u10m,      v10m,                    &
64       wstar,     ale_bl,      ale_wake,              &
65       xlat,      xlon,                               &
66       frac_impa,frac_nucl,beta_fisrt,beta_v1,        &
67       presnivs,  pphis,    pphi,     albsol,         &
68       sh,        ch, rh,       cldfra,   rneb,           &
69       diafra,    cldliq,   itop_con, ibas_con,       &
70       pmflxr,    pmflxs,   prfl,     psfl,           &
71       da,        phi,      mp,       upwd,           &
72       phi2,      d1a,      dam,      sij, wght_cvfd, &   ! RomP +RL
73       wdtrainA,  wdtrainM, sigd,     clw, elij,      &   ! RomP
74       evap,      ep,       epmlmMm,  eplaMm,         &   ! RomP
75       dnwd,      aerosol_couple,     flxmass_w,      &
76       tau_aero,  piz_aero,  cg_aero, ccm,            &
77       rfname,                                        &
78       d_tr_dyn,                                      &   ! RomP
79       tr_seri)         
80    !
81    !======================================================================
82    ! Auteur(s) FH
83    ! Objet: Moniteur general des tendances traceurs
84    ! Modification R. Pilon 01 janvier 2012 transport+scavenging KE scheme : cvltr
85    ! Modification R. Pilon 10 octobre 2012 large scale scavenging incloud_scav + bc_scav
86    !======================================================================
87
88    USE ioipsl
89    USE phys_cal_mod, only : hour
90    USE dimphy
91    USE infotrac_phy, ONLY: nbtr, type_trac, conv_flg, solsym, pbl_flg
92    USE mod_grid_phy_lmdz
93    USE mod_phys_lmdz_para
94    USE iophy
95    USE traclmdz_mod
96    USE tracinca_mod
97    USE tracreprobus_mod
98    USE indice_sol_mod
99
100    USE mod_phys_lmdz_mpi_data, ONLY :  is_mpi_root
101    USE print_control_mod, ONLY: lunout
102    USE aero_mod, ONLY : naero_grp
103
104    IMPLICIT NONE
105
106    INCLUDE "YOMCST.h"
107    INCLUDE "clesphys.h"
108    INCLUDE "thermcell.h"
109    !==========================================================================
110    !                   -- ARGUMENT DESCRIPTION --
111    !==========================================================================
112
113    ! Input arguments
114    !----------------
115    !Configuration grille,temps:
116    INTEGER,INTENT(IN) :: nstep      ! Appel physique
117    INTEGER,INTENT(IN) :: julien     ! Jour julien
118    REAL,INTENT(IN)    :: gmtime     ! Heure courante
119    REAL,INTENT(IN)    :: pdtphys    ! Pas d'integration pour la physique (seconde)
120    LOGICAL,INTENT(IN) :: debutphy   ! le flag de l'initialisation de la physique
121    LOGICAL,INTENT(IN) :: lafin      ! le flag de la fin de la physique
122
123    REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlat    ! latitudes pour chaque point
124    REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlon    ! longitudes pour chaque point
125    !
126    !Physique:
127    !--------
128    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: t_seri  ! Temperature
129    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: u       ! variable not used
130    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: v       ! variable not used
131    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: sh      ! humidite specifique
132    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: rh      ! humidite relative
133    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: ch      ! eau liquide
134    REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: paprs   ! pression pour chaque inter-couche (en Pa)
135    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: pplay   ! pression pour le mileu de chaque couche (en Pa)
136    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: pphi    ! geopotentiel
137    REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN)        :: pphis
138    REAL,DIMENSION(klev),INTENT(IN)        :: presnivs
139    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: cldliq  ! eau liquide nuageuse
140    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: cldfra  ! fraction nuageuse (tous les nuages)
141    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: diafra  ! fraction nuageuse (convection ou stratus artificiels)
142    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: rneb    ! fraction nuageuse (grande echelle)
143    !
144    REAL                                   :: ql_incl ! contenu en eau liquide nuageuse dans le nuage ! ql_incl=oliq/rneb
145    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: beta_fisrt ! taux de conversion de l'eau cond (de fisrtilp)
146    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(out)  :: beta_v1    ! -- (originale version)
147
148    !
149    INTEGER,DIMENSION(klon),INTENT(IN)     :: itop_con
150    INTEGER,DIMENSION(klon),INTENT(IN)     :: ibas_con
151    REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN)        :: albsol  ! albedo surface
152    !
153    !Dynamique
154    !--------
155    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr),INTENT(IN)    :: d_tr_dyn
156    !
157    !Convection:
158    !----------
159    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pmfu  ! flux de masse dans le panache montant
160    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pmfd  ! flux de masse dans le panache descendant
161    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pen_u ! flux entraine dans le panache montant
162    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pde_u ! flux detraine dans le panache montant
163    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pen_d ! flux entraine dans le panache descendant
164    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pde_d ! flux detraine dans le panache descendant
165
166    !...Tiedke     
167    REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN)   :: pmflxr, pmflxs ! Flux precipitant de pluie, neige aux interfaces [convection]
168    REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN)   :: prfl, psfl ! Flux precipitant de pluie, neige aux interfaces [large-scale]
169
170    LOGICAL,INTENT(IN)                       :: aerosol_couple
171    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: flxmass_w
172    REAL,DIMENSION(klon,klev,naero_grp,2),INTENT(IN) :: tau_aero
173    REAL,DIMENSION(klon,klev,naero_grp,2),INTENT(IN) :: piz_aero
174    REAL,DIMENSION(klon,klev,naero_grp,2),INTENT(IN) :: cg_aero
175    CHARACTER(len=4),DIMENSION(naero_grp),INTENT(IN) :: rfname
176    REAL,DIMENSION(klon,klev,2),INTENT(IN)   :: ccm
177    !... K.Emanuel
178    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: da
179    REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN):: phi
180    ! RomP >>>
181    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: d1a,dam
182    REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN) :: phi2
183    !
184    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: wdtrainA
185    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: wdtrainM
186    REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN)           :: sigd
187    ! ---- RomP flux entraine, detraine et precipitant kerry Emanuel
188    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: evap
189    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: ep
190    REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN) :: sij
191    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: wght_cvfd          !RL
192    REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN) :: elij
193    REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN) :: epmlmMm
194    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: eplaMm
195    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: clw
196    ! RomP <<<
197
198    !
199    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: mp
200    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: upwd      ! saturated updraft mass flux
201    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: dnwd      ! saturated downdraft mass flux
202    !
203    !Thermiques:
204    !----------
205    REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN)   :: fm_therm
206    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: entr_therm
207    !
208    !Couche limite:
209    !--------------
210    !
211    !
212    REAL,DIMENSION(:),INTENT(IN)   :: cdragh          ! (klon) coeff drag pour T et Q
213    REAL,DIMENSION(:,:),INTENT(IN) :: coefh           ! (klon,klev) coeff melange CL (m**2/s)
214    REAL,DIMENSION(:),INTENT(IN)   :: ustar,u10m,v10m ! (klon) u* & vent a 10m (m/s)
215    REAL,DIMENSION(:),INTENT(IN)   :: wstar,ale_bl,ale_wake ! (klon) w* and Avail. Lifting Ener.
216    REAL,DIMENSION(:),INTENT(IN)   :: yu1             ! (klon) vents au premier niveau
217    REAL,DIMENSION(:),INTENT(IN)   :: yv1             ! (klon) vents au premier niveau
218
219    !
220    !Lessivage:
221    !----------
222    !
223    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE :: ccntrAA
224    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE :: ccntrENV
225    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE :: coefcoli
226    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE :: flag_cvltr
227!$OMP THREADPRIVATE(ccntrAA,ccntrENV,coefcoli,flag_cvltr)
228    REAL, DIMENSION(klon,klev) :: ccntrAA_3d
229    REAL, DIMENSION(klon,klev) :: ccntrENV_3d
230    REAL, DIMENSION(klon,klev) :: coefcoli_3d
231    !
232    ! pour le ON-LINE
233    !
234    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_impa ! fraction d'aerosols non impactes
235    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_nucl ! fraction d'aerosols non nuclees
236
237    ! Arguments necessaires pour les sources et puits de traceur:
238    REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: ftsol  ! Temperature du sol (surf)(Kelvin)
239    REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: pctsrf ! Pourcentage de sol (nature du sol)
240
241
242    ! Output argument
243    !----------------
244    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr),INTENT(INOUT) :: tr_seri ! Concentration Traceur [U/KgA]
245    REAL,DIMENSION(klon,klev)                    :: sourceBE
246    !=======================================================================================
247    !                        -- LOCAL VARIABLES --
248    !=======================================================================================
249
250    INTEGER :: i, k, it
251    INTEGER :: nsplit
252
253    !Sources et Reservoirs de traceurs (ex:Radon):
254    !--------------------------------------------
255    !
256    REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: source  ! a voir lorsque le flux de surface est prescrit
257!$OMP THREADPRIVATE(source)
258
259    !
260    !Entrees/Sorties: (cf ini_histrac.h et write_histrac.h) 
261    !---------------
262    INTEGER                   :: iiq, ierr
263    INTEGER                   :: nhori, nvert
264    REAL                      :: zsto, zout, zjulian
265    INTEGER,SAVE              :: nid_tra     ! pointe vers le fichier histrac.nc         
266!$OMP THREADPRIVATE(nid_tra)
267    REAL,DIMENSION(klon)      :: zx_tmp_fi2d ! variable temporaire grille physique
268    INTEGER                   :: itau_w      ! pas de temps ecriture = nstep + itau_phy
269    LOGICAL,PARAMETER         :: ok_sync=.TRUE.
270
271    !
272    ! Nature du traceur
273    !------------------
274    LOGICAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: aerosol  ! aerosol(it) = true  => aerosol => lessivage
275!$OMP THREADPRIVATE(aerosol)                        ! aerosol(it) = false => gaz
276    REAL,DIMENSION(klon,klev)             :: delp     ! epaisseur de couche (Pa)
277    !
278    ! Tendances de traceurs (Td) et flux de traceurs:
279    !------------------------
280    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: d_tr     ! Td dans l'atmosphere
281    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: Mint
282    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: zmfd1a
283    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: zmfdam
284    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: zmfphi2
285    ! Physique
286    !----------
287    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: flestottr ! flux de lessivage dans chaque couche
288    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: zmasse    ! densité atmosphérique Kg/m2
289    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: ztra_th
290    !PhH
291    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: zrho
292    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: zdz
293    REAL                           :: evaplsc,dx,beta ! variable pour lessivage Genthon
294    REAL,DIMENSION(klon)           :: his_dh          ! ---
295    ! in-cloud scav variables
296    REAL           :: ql_incloud_ref     ! ref value of in-cloud condensed water content
297
298    !Controles:
299    !---------
300    INTEGER,SAVE :: iflag_vdf_trac,iflag_con_trac,iflag_the_trac
301    INTEGER,SAVE  :: iflag_con_trac_omp, iflag_vdf_trac_omp,iflag_the_trac_omp
302!$OMP THREADPRIVATE(iflag_vdf_trac,iflag_con_trac,iflag_the_trac)
303
304    LOGICAL,SAVE :: lessivage
305!$OMP THREADPRIVATE(lessivage)
306
307    !RomP >>>
308    INTEGER,SAVE  :: iflag_lscav_omp,iflag_lscav
309    REAL, SAVE ::   ccntrAA_in,ccntrAA_omp
310    REAL, SAVE ::   ccntrENV_in,ccntrENV_omp
311    REAL, SAVE ::   coefcoli_in,coefcoli_omp
312
313    LOGICAL,SAVE  :: convscav_omp,convscav
314!$OMP THREADPRIVATE(iflag_lscav)
315!$OMP THREADPRIVATE(ccntrAA_in,ccntrENV_in,coefcoli_in)
316!$OMP THREADPRIVATE(convscav)
317    !RomP <<<
318    !######################################################################
319    !                    -- INITIALIZATION --
320    !######################################################################
321    IF (debutphy) THEN
322       ALLOCATE(d_tr_cl(klon,klev,nbtr),d_tr_dry(klon,nbtr))
323       ALLOCATE(flux_tr_dry(klon,nbtr),d_tr_dec(klon,klev,nbtr),d_tr_cv(klon,klev,nbtr))
324       ALLOCATE(d_tr_insc(klon,klev,nbtr),d_tr_bcscav(klon,klev,nbtr))
325       ALLOCATE(d_tr_evapls(klon,klev,nbtr),d_tr_ls(klon,klev,nbtr))
326       ALLOCATE(qPrls(klon,nbtr),d_tr_trsp(klon,klev,nbtr))
327       ALLOCATE(d_tr_sscav(klon,klev,nbtr),d_tr_sat(klon,klev,nbtr))
328       ALLOCATE(d_tr_uscav(klon,klev,nbtr),qPr(klon,klev,nbtr),qDi(klon,klev,nbtr))
329       ALLOCATE(qPa(klon,klev,nbtr),qMel(klon,klev,nbtr))
330       ALLOCATE(qTrdi(klon,klev,nbtr),dtrcvMA(klon,klev,nbtr))
331       ALLOCATE(d_tr_th(klon,klev,nbtr))
332       ALLOCATE(d_tr_lessi_impa(klon,klev,nbtr),d_tr_lessi_nucl(klon,klev,nbtr))
333    ENDIF
334
335    DO k=1,klev
336       DO i=1,klon
337          sourceBE(i,k)=0.
338          Mint(i,k)=0.
339          zrho(i,k)=0.
340          zdz(i,k)=0.
341       END DO
342    END DO
343
344    DO it=1, nbtr
345       DO k=1,klev
346          DO i=1,klon
347             d_tr_insc(i,k,it)=0.
348             d_tr_bcscav(i,k,it)=0.
349             d_tr_evapls(i,k,it)=0.
350             d_tr_ls(i,k,it)=0.
351             d_tr_cv(i,k,it)=0.
352             d_tr_cl(i,k,it)=0.
353             d_tr_trsp(i,k,it)=0.
354             d_tr_sscav(i,k,it)=0.
355             d_tr_sat(i,k,it)=0.
356             d_tr_uscav(i,k,it)=0.
357             d_tr_lessi_impa(i,k,it)=0.
358             d_tr_lessi_nucl(i,k,it)=0.
359             qDi(i,k,it)=0.
360             qPr(i,k,it)=0.
361             qPa(i,k,it)=0.
362             qMel(i,k,it)=0.
363             qTrdi(i,k,it)=0.
364             dtrcvMA(i,k,it)=0.
365             zmfd1a(i,k,it)=0.
366             zmfdam(i,k,it)=0.
367             zmfphi2(i,k,it)=0.
368          END DO
369       END DO
370    END DO
371
372    DO k = 1, klev
373       DO i = 1, klon
374          delp(i,k) = paprs(i,k)-paprs(i,k+1)
375       END DO
376    END DO
377
378    IF (debutphy) THEN
379       !!jyg
380!$OMP BARRIER
381       ecrit_tra=86400. ! frequence de stokage en dur
382       ! obsolete car remplace par des ecritures dans phys_output_write
383       !RomP >>>
384       !
385       !Config Key  = convscav
386       !Config Desc = Convective scavenging switch: 0=off, 1=on.
387       !Config Def  = .false.
388       !Config Help =
389       !
390!$OMP MASTER
391       convscav_omp=.false.
392       call getin('convscav', convscav_omp)
393       iflag_vdf_trac_omp=1
394       call getin('iflag_vdf_trac', iflag_vdf_trac_omp)
395       iflag_con_trac_omp=1
396       call getin('iflag_con_trac', iflag_con_trac_omp)
397       iflag_the_trac_omp=1
398       call getin('iflag_the_trac', iflag_the_trac_omp)
399!$OMP END MASTER
400!$OMP BARRIER
401       convscav=convscav_omp
402       iflag_vdf_trac=iflag_vdf_trac_omp
403       iflag_con_trac=iflag_con_trac_omp
404       iflag_the_trac=iflag_the_trac_omp
405       write(lunout,*) 'phytrac passage dans routine conv avec lessivage', convscav
406       !
407       !Config Key  = iflag_lscav
408       !Config Desc = Large scale scavenging parametrization: 0=none, 1=old(Genthon92),
409       !              2=1+PHeinrich, 3=Reddy_Boucher2004, 4=3+RPilon.
410       !Config Def  = 1
411       !Config Help =
412       !
413!$OMP MASTER
414       iflag_lscav_omp=1
415       call getin('iflag_lscav', iflag_lscav_omp)
416       ccntrAA_omp=1
417       ccntrENV_omp=1.
418       coefcoli_omp=0.001
419       call getin('ccntrAA', ccntrAA_omp)
420       call getin('ccntrENV', ccntrENV_omp)
421       call getin('coefcoli', coefcoli_omp)
422!$OMP END MASTER
423!$OMP BARRIER
424       iflag_lscav=iflag_lscav_omp
425       ccntrAA_in=ccntrAA_omp
426       ccntrENV_in=ccntrENV_omp
427       coefcoli_in=coefcoli_omp
428       !
429       SELECT CASE(iflag_lscav)
430       CASE(0)
431          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: none'
432       CASE(1)
433          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: C. Genthon, Tellus(1992), 44B, 371-389'
434       CASE(2)
435          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: C. Genthon, modified P. Heinrich'
436       CASE(3)
437          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: M. Shekkar Reddy and O. Boucher, JGR(2004), 109, D14202'
438       CASE(4)
439          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: Reddy and Boucher, modified R. Pilon'
440       END SELECT
441       !RomP <<<
442       WRITE(*,*) 'FIRST TIME IN PHYTRAC : pdtphys(sec) = ',pdtphys,'ecrit_tra (sec) = ',ecrit_tra
443       ALLOCATE( source(klon,nbtr), stat=ierr)
444       IF (ierr /= 0) CALL abort_physic('phytrac', 'pb in allocation 1',1)
445
446       ALLOCATE( aerosol(nbtr), stat=ierr)
447       IF (ierr /= 0) CALL abort_physic('phytrac', 'pb in allocation 2',1)
448
449
450       ! Initialize module for specific tracers
451       SELECT CASE(type_trac)
452       CASE('lmdz')
453          CALL traclmdz_init(pctsrf,xlat,xlon,ftsol,tr_seri,t_seri,pplay,sh,pdtphys,aerosol,lessivage)
454       CASE('inca')
455          source(:,:)=0.
456          CALL tracinca_init(aerosol,lessivage)
457       CASE('repr')
458          source(:,:)=0.
459       END SELECT
460
461       !
462       !--initialising coefficients for scavenging in the case of NP
463       !
464       ALLOCATE(flag_cvltr(nbtr))
465       IF (iflag_con.EQ.3) THEN
466          !
467          ALLOCATE(ccntrAA(nbtr))
468          ALLOCATE(ccntrENV(nbtr))
469          ALLOCATE(coefcoli(nbtr))
470          !
471          DO it=1, nbtr
472             SELECT CASE(type_trac)
473             CASE('lmdz')
474                IF (convscav.and.aerosol(it)) THEN
475                   flag_cvltr(it)=.true.
476                   ccntrAA(it) =ccntrAA_in    !--a modifier par JYG a lire depuis fichier
477                   ccntrENV(it)=ccntrENV_in
478                   coefcoli(it)=coefcoli_in
479                ELSE
480                   flag_cvltr(it)=.false.
481                ENDIF
482
483             CASE('inca')
484!                IF ((it.EQ.id_Rn222) .OR. ((it.GE.id_SO2) .AND. (it.LE.id_NH3)) ) THEN
485!                   !--gas-phase species
486!                   flag_cvltr(it)=.false.
487!
488!                ELSEIF ( (it.GE.id_CIDUSTM) .AND. (it.LE.id_AIN) ) THEN
489!                   !--insoluble aerosol species
490!                   flag_cvltr(it)=.true.
491!                   ccntrAA(it)=0.7
492!                   ccntrENV(it)=0.7
493!                   coefcoli(it)=0.001
494!                ELSEIF ( (it.EQ.id_Pb210) .OR. ((it.GE.id_CSSSM) .AND. (it.LE.id_SSN))) THEN
495!                   !--soluble aerosol species
496!                   flag_cvltr(it)=.true.
497!                   ccntrAA(it)=0.9
498!                   ccntrENV(it)=0.9
499!                   coefcoli(it)=0.001
500!                ELSE
501!                   WRITE(lunout,*) 'pb it=', it
502!                   CALL abort_physic('phytrac','pb it scavenging',1)
503!                ENDIF
504                !--test OB
505                !--for now we do not scavenge in cvltr
506                flag_cvltr(it)=.false.
507             END SELECT
508          ENDDO
509          !
510       ELSE ! iflag_con .ne. 3
511          flag_cvltr(:) = .false.
512       ENDIF
513       !
514       ! Initialize diagnostic output
515       ! ----------------------------
516#ifdef CPP_IOIPSL
517       !     INCLUDE "ini_histrac.h"
518#endif
519       !
520       ! print out all tracer flags
521       !
522       WRITE(lunout,*) 'print out all tracer flags'
523       WRITE(lunout,*) 'type_trac      =', type_trac
524       WRITE(lunout,*) 'config_inca    =', config_inca
525       WRITE(lunout,*) 'iflag_con_trac =', iflag_con_trac
526       WRITE(lunout,*) 'iflag_con      =', iflag_con
527       WRITE(lunout,*) 'convscav       =', convscav
528       WRITE(lunout,*) 'iflag_lscav    =', iflag_lscav
529       WRITE(lunout,*) 'aerosol        =', aerosol
530       WRITE(lunout,*) 'iflag_the_trac =', iflag_the_trac
531       WRITE(lunout,*) 'iflag_thermals =', iflag_thermals
532       WRITE(lunout,*) 'iflag_vdf_trac =', iflag_vdf_trac
533       WRITE(lunout,*) 'pbl_flg        =', pbl_flg
534       WRITE(lunout,*) 'lessivage      =', lessivage
535       write(lunout,*)  'flag_cvltr    = ', flag_cvltr
536
537       IF (lessivage.AND.config_inca.EQ.'inca') THEN
538          CALL abort_physic('phytrac', 'lessivage=T config_inca=inca impossible',1)
539          STOP
540       ENDIF
541       !
542    END IF ! of IF (debutphy)
543    !############################################ END INITIALIZATION #######
544
545    DO k=1,klev
546       DO i=1,klon
547          zmasse(i,k)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/rg
548       END DO
549    END DO
550    !
551    IF (id_be .GT. 0) THEN
552       DO k=1,klev
553          DO i=1,klon
554             sourceBE(i,k)=srcbe(i,k)       !RomP  -> pour sortie histrac
555          END DO
556       END DO
557    ENDIF
558
559    !===============================================================================
560    !    -- Do specific treatment according to chemestry model or local LMDZ tracers
561    !     
562    !===============================================================================
563    SELECT CASE(type_trac)
564    CASE('lmdz')
565       !    -- Traitement des traceurs avec traclmdz
566       CALL traclmdz(nstep, julien, gmtime, pdtphys, t_seri, paprs, pplay, &
567            cdragh,  coefh, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, xlat, xlon,iflag_vdf_trac>=0,sh, &
568            rh, pphi, ustar, wstar, ale_bl, ale_wake,  u10m, v10m, &
569            tr_seri, source, d_tr_cl,d_tr_dec, zmasse)               !RomP
570
571    CASE('inca')
572       !    -- CHIMIE INCA  config_inca = aero or chem --
573
574       CALL tracinca(&
575            nstep,    julien,   gmtime,         lafin,     &
576            pdtphys,  t_seri,   paprs,          pplay,     &
577            pmfu,     upwd,     ftsol,  pctsrf, pphis,     &
578            pphi,     albsol,   sh,             ch, rh,        &
579            cldfra,   rneb,     diafra,         cldliq,    &
580            itop_con, ibas_con, pmflxr,         pmflxs,    &
581            prfl,     psfl,     aerosol_couple, flxmass_w, &
582            tau_aero, piz_aero, cg_aero,        ccm,       &
583            rfname,                                        &
584            tr_seri,  source)     
585
586    CASE('repr')
587       !   -- CHIMIE REPROBUS --
588
589       CALL tracreprobus(pdtphys, gmtime, debutphy, julien, &
590            presnivs, xlat, xlon, pphis, pphi, &
591            t_seri, pplay, paprs, sh , &
592            tr_seri)
593
594    END SELECT
595    !======================================================================
596    !       -- Calcul de l'effet de la convection --
597    !======================================================================
598
599    IF (iflag_con_trac==1) THEN
600
601       DO it=1, nbtr
602          IF ( conv_flg(it) == 0 ) CYCLE
603          IF (iflag_con.LT.2) THEN
604             !--pas de transport convectif
605
606             d_tr_cv(:,:,it)=0.
607          ELSE IF (iflag_con.EQ.2) THEN
608             !--ancien transport convectif de Tiedtke
609
610             CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, &
611                  pplay, paprs, tr_seri(:,:,it), d_tr_cv(:,:,it))
612          ELSE   
613             !--nouveau transport convectif de Emanuel
614
615             IF (flag_cvltr(it)) THEN
616                !--nouveau transport convectif de Emanuel avec lessivage convectif
617                !
618                !
619                ccntrAA_3d(:,:) =ccntrAA(it)
620                ccntrENV_3d(:,:)=ccntrENV(it)
621                coefcoli_3d(:,:)=coefcoli(it)
622
623                !--beware this interface is a bit weird because it is called for each tracer
624                !--with the full array tr_seri even if only item it is processed
625
626                print*,'CV SCAV ',it,ccntrAA(it),ccntrENV(it)
627
628                CALL cvltr_scav(pdtphys, da, phi,phi2,d1a,dam, mp,ep,         &
629                     sigd,sij,wght_cvfd,clw,elij,epmlmMm,eplaMm,              &     
630                     pmflxr,pmflxs,evap,t_seri,wdtrainA,wdtrainM,             &   
631                     paprs,it,tr_seri,upwd,dnwd,itop_con,ibas_con,            &
632                     ccntrAA_3d,ccntrENV_3d,coefcoli_3d,                      &
633                     d_tr_cv,d_tr_trsp,d_tr_sscav,d_tr_sat,d_tr_uscav,qDi,qPr,&
634                     qPa,qMel,qTrdi,dtrcvMA,Mint,                             &
635                     zmfd1a,zmfphi2,zmfdam)
636
637
638             ELSE  !---flag_cvltr(it).EQ.FALSE
639                !--nouveau transport convectif de Emanuel mais pas de lessivage convectif
640
641                !--beware this interface is a bit weird because it is called for each tracer
642                !--with the full array tr_seri even if only item it is processed
643                !
644                CALL cvltr_noscav(it,pdtphys, da, phi,mp,wght_cvfd,paprs,pplay, &  !jyg
645                     tr_seri,upwd,dnwd,d_tr_cv)                                !jyg
646
647             ENDIF
648
649          ENDIF !--iflag
650
651          !--on ajoute les tendances
652
653          DO k = 1, klev
654             DO i = 1, klon       
655                tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_cv(i,k,it)
656             END DO
657          END DO
658
659          CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'convection it = '//solsym(it))
660
661       END DO ! nbtr
662
663    END IF ! convection
664
665    !======================================================================
666    !    -- Calcul de l'effet des thermiques --
667    !======================================================================
668
669    DO it=1,nbtr
670       DO k=1,klev
671          DO i=1,klon
672             d_tr_th(i,k,it)=0.
673             tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it),0.)
674             tr_seri(i,k,it)=MIN(tr_seri(i,k,it),1.e10)
675          END DO
676       END DO
677    END DO
678
679    IF (iflag_thermals.GT.0.AND.iflag_the_trac>0) THEN   
680
681       DO it=1, nbtr
682
683          CALL thermcell_dq(klon,klev,1,pdtphys,fm_therm,entr_therm, &
684               zmasse,tr_seri(1:klon,1:klev,it),        &
685               d_tr_th(1:klon,1:klev,it),ztra_th,0 )
686
687          DO k=1,klev
688             DO i=1,klon
689                d_tr_th(i,k,it)=pdtphys*d_tr_th(i,k,it)
690                tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it)+d_tr_th(i,k,it),0.)
691             END DO
692          END DO
693
694       END DO ! it
695
696    END IF ! Thermiques
697
698    !======================================================================
699    !     -- Calcul de l'effet de la couche limite --
700    !======================================================================
701
702    IF (iflag_vdf_trac==1) THEN
703
704       !  Injection during BL mixing
705       !
706       DO it=1, nbtr
707          !
708          IF( pbl_flg(it) /= 0 ) THEN
709             !
710             CALL cltrac(pdtphys, coefh,t_seri,       &
711                  tr_seri(:,:,it), source(:,it),      &
712                  paprs, pplay, delp,                 &
713                  d_tr_cl(:,:,it),d_tr_dry(:,it),flux_tr_dry(:,it))
714             !
715             tr_seri(:,:,it)=tr_seri(:,:,it)+d_tr_cl(:,:,it)
716             !
717          END IF
718          !
719       END DO
720       !
721    ELSE IF (iflag_vdf_trac==0) THEN
722       !
723       !   Injection of source in the first model layer
724       !
725       DO it=1,nbtr
726          d_tr_cl(:,1,it)=source(:,it)*RG/delp(:,1)*pdtphys
727          tr_seri(:,1,it)=tr_seri(:,1,it)+d_tr_cl(:,1,it)
728       ENDDO
729       d_tr_cl(:,2:klev,1:nbtr)=0.
730       !
731    ELSE IF (iflag_vdf_trac==-1) THEN
732       !
733       ! Nothing happens
734       !
735       d_tr_cl=0.
736       !
737    ELSE
738       !
739       CALL abort_physic('iflag_vdf_trac', 'cas non prevu',1)
740       !
741    END IF ! couche limite
742
743    !======================================================================
744    !   Calcul de l'effet de la precipitation grande echelle
745    !   POUR INCA le lessivage est fait directement dans INCA
746    !======================================================================
747
748    IF (lessivage) THEN
749
750       ql_incloud_ref = 10.e-4
751       ql_incloud_ref =  5.e-4
752
753
754       ! calcul du contenu en eau liquide au sein du nuage
755       ql_incl = ql_incloud_ref
756       ! choix du lessivage
757       !
758       IF (iflag_lscav .EQ. 3 .OR. iflag_lscav .EQ. 4) THEN
759          ! ********  Olivier Boucher version (3) possibly with modified ql_incl (4)
760          !
761          DO it = 1, nbtr
762
763             IF (aerosol(it)) THEN
764             !  incloud scavenging and removal by large scale rain ! orig : ql_incl was replaced by 0.5e-3 kg/kg
765             ! the value 0.5e-3 kg/kg is from Giorgi and Chameides (1986), JGR
766             ! Liu (2001) proposed to use 1.5e-3 kg/kg
767
768!jyg<
769!!             CALL lsc_scav(pdtphys,it,iflag_lscav,ql_incl,prfl,psfl,rneb,beta_fisrt,  &
770             CALL lsc_scav(pdtphys,it,iflag_lscav,aerosol,ql_incl,prfl,psfl,rneb,beta_fisrt,  &
771!>jyg
772                  beta_v1,pplay,paprs,t_seri,tr_seri,d_tr_insc,   &
773                  d_tr_bcscav,d_tr_evapls,qPrls)
774
775             !large scale scavenging tendency
776             DO k = 1, klev
777                DO i = 1, klon
778                   d_tr_ls(i,k,it)=d_tr_insc(i,k,it)+d_tr_bcscav(i,k,it)+d_tr_evapls(i,k,it)
779                   tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)+d_tr_ls(i,k,it)
780                ENDDO
781             ENDDO
782             CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'lsc scav it = '//solsym(it))
783             ENDIF
784
785          END DO  !tr
786
787       ELSE IF (iflag_lscav .EQ. 2) THEN ! frac_impa, frac_nucl
788          ! *********   modified  old version
789
790          d_tr_lessi_nucl(:,:,:) = 0.
791          d_tr_lessi_impa(:,:,:) = 0.
792          flestottr(:,:,:) = 0.
793          ! Tendance des aerosols nuclees et impactes
794          DO it = 1, nbtr
795             IF (aerosol(it)) THEN
796                his_dh(:)=0.
797                DO k = 1, klev
798                   DO i = 1, klon
799                      !PhH
800                      zrho(i,k)=pplay(i,k)/t_seri(i,k)/RD
801                      zdz(i,k)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/zrho(i,k)/RG
802                      !
803                   END DO
804                END DO
805
806                DO k=klev-1, 1, -1
807                   DO i=1, klon
808                      !             d_tr_ls(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*(frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)-1.)
809                      dx=d_tr_ls(i,k,it)
810                      his_dh(i)=his_dh(i)-dx*zrho(i,k)*zdz(i,k)/pdtphys !  kg/m2/s
811                      evaplsc = prfl(i,k) - prfl(i,k+1) + psfl(i,k) - psfl(i,k+1)
812                      ! Evaporation Partielle -> Liberation Partielle 0.5*evap
813                      IF ( evaplsc .LT.0..and.abs(prfl(i,k+1)+psfl(i,k+1)).gt.1.e-10) THEN
814                         evaplsc = (-evaplsc)/(prfl(i,k+1)+psfl(i,k+1))
815                         ! evaplsc est donc positif, his_dh(i) est positif
816                         !-------------- 
817                         d_tr_evapls(i,k,it)=0.5*evaplsc*(d_tr_lessi_nucl(i,k+1,it) &
818                              +d_tr_lessi_impa(i,k+1,it))
819                         !-------------   d_tr_evapls(i,k,it)=-0.5*evaplsc*(d_tr_lsc(i,k+1,it))
820                         beta=0.5*evaplsc
821                         if ((prfl(i,k)+psfl(i,k)).lt.1.e-10) THEN
822                            beta=1.0*evaplsc
823                         endif
824                         dx=beta*his_dh(i)/zrho(i,k)/zdz(i,k)*pdtphys
825                         his_dh(i)=(1.-beta)*his_dh(i)   ! tracer from
826                         d_tr_evapls(i,k,it)=dx
827                      ENDIF
828                      d_tr_ls(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*(frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)-1.) &
829                           +d_tr_evapls(i,k,it)
830
831                      !--------------
832                      d_tr_lessi_nucl(i,k,it) = d_tr_lessi_nucl(i,k,it) +    &
833                           ( 1 - frac_nucl(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
834                      d_tr_lessi_impa(i,k,it) = d_tr_lessi_impa(i,k,it) +    &
835                           ( 1 - frac_impa(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
836                      !
837                      ! Flux lessivage total
838                      flestottr(i,k,it) = flestottr(i,k,it) -   &
839                           ( d_tr_lessi_nucl(i,k,it)   +        &
840                           d_tr_lessi_impa(i,k,it) ) *          &
841                           ( paprs(i,k)-paprs(i,k+1) ) /        &
842                           (RG * pdtphys)
843                      !! Mise a jour des traceurs due a l'impaction,nucleation
844                      !                 tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)
845                      !!  calcul de la tendance liee au lessivage stratiforme
846                      !                 d_tr_ls(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*&
847                      !                                (1.-1./(frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)))
848                      !--------------
849                   END DO
850                END DO
851             END IF
852          END DO
853          ! *********   end modified old version
854
855       ELSE IF (iflag_lscav .EQ. 1) THEN ! frac_impa, frac_nucl
856          ! *********    old version
857
858          d_tr_lessi_nucl(:,:,:) = 0.
859          d_tr_lessi_impa(:,:,:) = 0.
860          flestottr(:,:,:) = 0.
861          !=========================
862          ! LESSIVAGE LARGE SCALE :
863          !=========================
864
865          ! Tendance des aerosols nuclees et impactes
866          ! -----------------------------------------
867          DO it = 1, nbtr
868             IF (aerosol(it)) THEN
869                DO k = 1, klev
870                   DO i = 1, klon
871                      d_tr_lessi_nucl(i,k,it) = d_tr_lessi_nucl(i,k,it) +    &
872                           ( 1 - frac_nucl(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
873                      d_tr_lessi_impa(i,k,it) = d_tr_lessi_impa(i,k,it) +    &
874                           ( 1 - frac_impa(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
875
876                      !
877                      ! Flux lessivage total
878                      ! ------------------------------------------------------------
879                      flestottr(i,k,it) = flestottr(i,k,it) -   &
880                           ( d_tr_lessi_nucl(i,k,it)   +        &
881                           d_tr_lessi_impa(i,k,it) ) *          &
882                           ( paprs(i,k)-paprs(i,k+1) ) /        &
883                           (RG * pdtphys)
884                      !
885                      ! Mise a jour des traceurs due a l'impaction,nucleation
886                      ! ----------------------------------------------------------------------
887                      tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)
888                   END DO
889                END DO
890             END IF
891          END DO
892
893          ! *********   end old version
894       ENDIF  !  iflag_lscav . EQ. 1, 2, 3 or 4
895       !
896    END IF !  lessivage
897
898    !=============================================================
899    !   Ecriture des sorties
900    !=============================================================
901#ifdef CPP_IOIPSL
902    ! INCLUDE "write_histrac.h"
903#endif
904
905  END SUBROUTINE phytrac
906
907END MODULE
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.