source: LMDZ5/branches/IPSLCM5A2.1/libf/phylmd/phytrac_mod.F90 @ 3889

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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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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, init_source)         
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!$OMP THREADPRIVATE(ccntrAA,ccntrENV,coefcoli,flag_cvltr)
228    REAL, DIMENSION(klon,klev) :: ccntrAA_3d
229    REAL, DIMENSION(klon,klev) :: ccntrENV_3d
230    REAL, DIMENSION(klon,klev) :: coefcoli_3d
231    !
232    ! pour le ON-LINE
233    !
234    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_impa ! fraction d'aerosols non impactes
235    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_nucl ! fraction d'aerosols non nuclees
236
237    ! Arguments necessaires pour les sources et puits de traceur:
238    REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: ftsol  ! Temperature du sol (surf)(Kelvin)
239    REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: pctsrf ! Pourcentage de sol (nature du sol)
240
241    REAL, DIMENSION(klon,nbtr), INTENT(IN) :: init_source
242
243    ! Output argument
244    !----------------
245    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr),INTENT(INOUT) :: tr_seri ! Concentration Traceur [U/KgA]
246    REAL,DIMENSION(klon,klev)                    :: sourceBE
247    !=======================================================================================
248    !                        -- LOCAL VARIABLES --
249    !=======================================================================================
250
251    INTEGER :: i, k, it
252    INTEGER :: nsplit
253
254    !Sources et Reservoirs de traceurs (ex:Radon):
255    !--------------------------------------------
256    !
257    REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: source  ! a voir lorsque le flux de surface est prescrit
258!$OMP THREADPRIVATE(source)
259
260    !
261    !Entrees/Sorties: (cf ini_histrac.h et write_histrac.h) 
262    !---------------
263    INTEGER                   :: iiq, ierr
264    INTEGER                   :: nhori, nvert
265    REAL                      :: zsto, zout, zjulian
266    INTEGER,SAVE              :: nid_tra     ! pointe vers le fichier histrac.nc         
267!$OMP THREADPRIVATE(nid_tra)
268    REAL,DIMENSION(klon)      :: zx_tmp_fi2d ! variable temporaire grille physique
269    INTEGER                   :: itau_w      ! pas de temps ecriture = nstep + itau_phy
270    LOGICAL,PARAMETER         :: ok_sync=.TRUE.
271
272    !
273    ! Nature du traceur
274    !------------------
275    LOGICAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: aerosol  ! aerosol(it) = true  => aerosol => lessivage
276!$OMP THREADPRIVATE(aerosol)                        ! aerosol(it) = false => gaz
277    REAL,DIMENSION(klon,klev)             :: delp     ! epaisseur de couche (Pa)
278    !
279    ! Tendances de traceurs (Td) et flux de traceurs:
280    !------------------------
281    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: d_tr     ! Td dans l'atmosphere
282    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: Mint
283    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: zmfd1a
284    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: zmfdam
285    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: zmfphi2
286    ! Physique
287    !----------
288    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: flestottr ! flux de lessivage dans chaque couche
289    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: zmasse    ! densité atmosphérique Kg/m2
290    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: ztra_th
291    !PhH
292    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: zrho
293    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: zdz
294    REAL                           :: evaplsc,dx,beta ! variable pour lessivage Genthon
295    REAL,DIMENSION(klon)           :: his_dh          ! ---
296    ! in-cloud scav variables
297    REAL           :: ql_incloud_ref     ! ref value of in-cloud condensed water content
298
299    !Controles:
300    !---------
301    INTEGER,SAVE :: iflag_vdf_trac,iflag_con_trac,iflag_the_trac
302    INTEGER,SAVE  :: iflag_con_trac_omp, iflag_vdf_trac_omp,iflag_the_trac_omp
303!$OMP THREADPRIVATE(iflag_vdf_trac,iflag_con_trac,iflag_the_trac)
304
305    LOGICAL,SAVE :: lessivage
306!$OMP THREADPRIVATE(lessivage)
307
308    !RomP >>>
309    INTEGER,SAVE  :: iflag_lscav_omp,iflag_lscav
310    REAL, SAVE ::   ccntrAA_in,ccntrAA_omp
311    REAL, SAVE ::   ccntrENV_in,ccntrENV_omp
312    REAL, SAVE ::   coefcoli_in,coefcoli_omp
313
314    LOGICAL,SAVE  :: convscav_omp,convscav
315!$OMP THREADPRIVATE(iflag_lscav)
316!$OMP THREADPRIVATE(ccntrAA_in,ccntrENV_in,coefcoli_in)
317!$OMP THREADPRIVATE(convscav)
318    !RomP <<<
319    !######################################################################
320    !                    -- INITIALIZATION --
321    !######################################################################
322    IF (debutphy) THEN
323       ALLOCATE(d_tr_cl(klon,klev,nbtr),d_tr_dry(klon,nbtr))
324       ALLOCATE(flux_tr_dry(klon,nbtr),d_tr_dec(klon,klev,nbtr),d_tr_cv(klon,klev,nbtr))
325       ALLOCATE(d_tr_insc(klon,klev,nbtr),d_tr_bcscav(klon,klev,nbtr))
326       ALLOCATE(d_tr_evapls(klon,klev,nbtr),d_tr_ls(klon,klev,nbtr))
327       ALLOCATE(qPrls(klon,nbtr),d_tr_trsp(klon,klev,nbtr))
328       ALLOCATE(d_tr_sscav(klon,klev,nbtr),d_tr_sat(klon,klev,nbtr))
329       ALLOCATE(d_tr_uscav(klon,klev,nbtr),qPr(klon,klev,nbtr),qDi(klon,klev,nbtr))
330       ALLOCATE(qPa(klon,klev,nbtr),qMel(klon,klev,nbtr))
331       ALLOCATE(qTrdi(klon,klev,nbtr),dtrcvMA(klon,klev,nbtr))
332       ALLOCATE(d_tr_th(klon,klev,nbtr))
333       ALLOCATE(d_tr_lessi_impa(klon,klev,nbtr),d_tr_lessi_nucl(klon,klev,nbtr))
334    ENDIF
335
336    DO k=1,klev
337       DO i=1,klon
338          sourceBE(i,k)=0.
339          Mint(i,k)=0.
340          zrho(i,k)=0.
341          zdz(i,k)=0.
342       END DO
343    END DO
344
345    DO it=1, nbtr
346       DO k=1,klev
347          DO i=1,klon
348             d_tr_insc(i,k,it)=0.
349             d_tr_bcscav(i,k,it)=0.
350             d_tr_evapls(i,k,it)=0.
351             d_tr_ls(i,k,it)=0.
352             d_tr_cv(i,k,it)=0.
353             d_tr_cl(i,k,it)=0.
354             d_tr_trsp(i,k,it)=0.
355             d_tr_sscav(i,k,it)=0.
356             d_tr_sat(i,k,it)=0.
357             d_tr_uscav(i,k,it)=0.
358             d_tr_lessi_impa(i,k,it)=0.
359             d_tr_lessi_nucl(i,k,it)=0.
360             qDi(i,k,it)=0.
361             qPr(i,k,it)=0.
362             qPa(i,k,it)=0.
363             qMel(i,k,it)=0.
364             qTrdi(i,k,it)=0.
365             dtrcvMA(i,k,it)=0.
366             zmfd1a(i,k,it)=0.
367             zmfdam(i,k,it)=0.
368             zmfphi2(i,k,it)=0.
369          END DO
370       END DO
371    END DO
372
373    DO k = 1, klev
374       DO i = 1, klon
375          delp(i,k) = paprs(i,k)-paprs(i,k+1)
376       END DO
377    END DO
378
379    IF (debutphy) THEN
380       !!jyg
381!$OMP BARRIER
382       ecrit_tra=86400. ! frequence de stokage en dur
383       ! obsolete car remplace par des ecritures dans phys_output_write
384       !RomP >>>
385       !
386       !Config Key  = convscav
387       !Config Desc = Convective scavenging switch: 0=off, 1=on.
388       !Config Def  = .false.
389       !Config Help =
390       !
391!$OMP MASTER
392       convscav_omp=.false.
393       call getin('convscav', convscav_omp)
394       iflag_vdf_trac_omp=1
395       call getin('iflag_vdf_trac', iflag_vdf_trac_omp)
396       iflag_con_trac_omp=1
397       call getin('iflag_con_trac', iflag_con_trac_omp)
398       iflag_the_trac_omp=1
399       call getin('iflag_the_trac', iflag_the_trac_omp)
400!$OMP END MASTER
401!$OMP BARRIER
402       convscav=convscav_omp
403       iflag_vdf_trac=iflag_vdf_trac_omp
404       iflag_con_trac=iflag_con_trac_omp
405       iflag_the_trac=iflag_the_trac_omp
406       write(lunout,*) 'phytrac passage dans routine conv avec lessivage', convscav
407       !
408       !Config Key  = iflag_lscav
409       !Config Desc = Large scale scavenging parametrization: 0=none, 1=old(Genthon92),
410       !              2=1+PHeinrich, 3=Reddy_Boucher2004, 4=3+RPilon.
411       !Config Def  = 1
412       !Config Help =
413       !
414!$OMP MASTER
415       iflag_lscav_omp=1
416       call getin('iflag_lscav', iflag_lscav_omp)
417       ccntrAA_omp=1
418       ccntrENV_omp=1.
419       coefcoli_omp=0.001
420       call getin('ccntrAA', ccntrAA_omp)
421       call getin('ccntrENV', ccntrENV_omp)
422       call getin('coefcoli', coefcoli_omp)
423!$OMP END MASTER
424!$OMP BARRIER
425       iflag_lscav=iflag_lscav_omp
426       ccntrAA_in=ccntrAA_omp
427       ccntrENV_in=ccntrENV_omp
428       coefcoli_in=coefcoli_omp
429       !
430       SELECT CASE(iflag_lscav)
431       CASE(0)
432          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: none'
433       CASE(1)
434          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: C. Genthon, Tellus(1992), 44B, 371-389'
435       CASE(2)
436          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: C. Genthon, modified P. Heinrich'
437       CASE(3)
438          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: M. Shekkar Reddy and O. Boucher, JGR(2004), 109, D14202'
439       CASE(4)
440          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: Reddy and Boucher, modified R. Pilon'
441       END SELECT
442       !RomP <<<
443       WRITE(*,*) 'FIRST TIME IN PHYTRAC : pdtphys(sec) = ',pdtphys,'ecrit_tra (sec) = ',ecrit_tra
444       ALLOCATE( source(klon,nbtr), stat=ierr)
445       IF (ierr /= 0) CALL abort_physic('phytrac', 'pb in allocation 1',1)
446
447       ALLOCATE( aerosol(nbtr), stat=ierr)
448       IF (ierr /= 0) CALL abort_physic('phytrac', 'pb in allocation 2',1)
449
450
451       ! Initialize module for specific tracers
452       SELECT CASE(type_trac)
453       CASE('lmdz')
454          CALL traclmdz_init(pctsrf,xlat,xlon,ftsol,tr_seri,t_seri,pplay,sh,pdtphys,aerosol,lessivage)
455       CASE('inca')
456          source(:,:)=init_source(:,:)
457          CALL tracinca_init(aerosol,lessivage)
458       CASE('repr')
459          source(:,:)=0.
460       END SELECT
461
462       !
463       !--initialising coefficients for scavenging in the case of NP
464       !
465       ALLOCATE(flag_cvltr(nbtr))
466       IF (iflag_con.EQ.3) THEN
467          !
468          ALLOCATE(ccntrAA(nbtr))
469          ALLOCATE(ccntrENV(nbtr))
470          ALLOCATE(coefcoli(nbtr))
471          !
472          DO it=1, nbtr
473             SELECT CASE(type_trac)
474             CASE('lmdz')
475                IF (convscav.and.aerosol(it)) THEN
476                   flag_cvltr(it)=.true.
477                   ccntrAA(it) =ccntrAA_in    !--a modifier par JYG a lire depuis fichier
478                   ccntrENV(it)=ccntrENV_in
479                   coefcoli(it)=coefcoli_in
480                ELSE
481                   flag_cvltr(it)=.false.
482                ENDIF
483
484             CASE('inca')
485!                IF ((it.EQ.id_Rn222) .OR. ((it.GE.id_SO2) .AND. (it.LE.id_NH3)) ) THEN
486!                   !--gas-phase species
487!                   flag_cvltr(it)=.false.
488!
489!                ELSEIF ( (it.GE.id_CIDUSTM) .AND. (it.LE.id_AIN) ) THEN
490!                   !--insoluble aerosol species
491!                   flag_cvltr(it)=.true.
492!                   ccntrAA(it)=0.7
493!                   ccntrENV(it)=0.7
494!                   coefcoli(it)=0.001
495!                ELSEIF ( (it.EQ.id_Pb210) .OR. ((it.GE.id_CSSSM) .AND. (it.LE.id_SSN))) THEN
496!                   !--soluble aerosol species
497!                   flag_cvltr(it)=.true.
498!                   ccntrAA(it)=0.9
499!                   ccntrENV(it)=0.9
500!                   coefcoli(it)=0.001
501!                ELSE
502!                   WRITE(lunout,*) 'pb it=', it
503!                   CALL abort_physic('phytrac','pb it scavenging',1)
504!                ENDIF
505                !--test OB
506                !--for now we do not scavenge in cvltr
507                flag_cvltr(it)=.false.
508             END SELECT
509          ENDDO
510          !
511       ELSE ! iflag_con .ne. 3
512          flag_cvltr(:) = .false.
513       ENDIF
514       !
515       ! Initialize diagnostic output
516       ! ----------------------------
517#ifdef CPP_IOIPSL
518       !     INCLUDE "ini_histrac.h"
519#endif
520       !
521       ! print out all tracer flags
522       !
523       WRITE(lunout,*) 'print out all tracer flags'
524       WRITE(lunout,*) 'type_trac      =', type_trac
525       WRITE(lunout,*) 'config_inca    =', config_inca
526       WRITE(lunout,*) 'iflag_con_trac =', iflag_con_trac
527       WRITE(lunout,*) 'iflag_con      =', iflag_con
528       WRITE(lunout,*) 'convscav       =', convscav
529       WRITE(lunout,*) 'iflag_lscav    =', iflag_lscav
530       WRITE(lunout,*) 'aerosol        =', aerosol
531       WRITE(lunout,*) 'iflag_the_trac =', iflag_the_trac
532       WRITE(lunout,*) 'iflag_thermals =', iflag_thermals
533       WRITE(lunout,*) 'iflag_vdf_trac =', iflag_vdf_trac
534       WRITE(lunout,*) 'pbl_flg        =', pbl_flg
535       WRITE(lunout,*) 'lessivage      =', lessivage
536       write(lunout,*)  'flag_cvltr    = ', flag_cvltr
537
538       IF (lessivage.AND.config_inca.EQ.'inca') THEN
539          CALL abort_physic('phytrac', 'lessivage=T config_inca=inca impossible',1)
540          STOP
541       ENDIF
542       !
543    END IF ! of IF (debutphy)
544    !############################################ END INITIALIZATION #######
545
546    DO k=1,klev
547       DO i=1,klon
548          zmasse(i,k)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/rg
549       END DO
550    END DO
551    !
552    IF (id_be .GT. 0) THEN
553       DO k=1,klev
554          DO i=1,klon
555             sourceBE(i,k)=srcbe(i,k)       !RomP  -> pour sortie histrac
556          END DO
557       END DO
558    ENDIF
559
560    !===============================================================================
561    !    -- Do specific treatment according to chemestry model or local LMDZ tracers
562    !     
563    !===============================================================================
564    SELECT CASE(type_trac)
565    CASE('lmdz')
566       !    -- Traitement des traceurs avec traclmdz
567       CALL traclmdz(nstep, julien, gmtime, pdtphys, t_seri, paprs, pplay, &
568            cdragh,  coefh, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, xlat, xlon,iflag_vdf_trac>=0,sh, &
569            rh, pphi, ustar, wstar, ale_bl, ale_wake,  u10m, v10m, &
570            tr_seri, source, d_tr_cl,d_tr_dec, zmasse)               !RomP
571
572    CASE('inca')
573       !    -- CHIMIE INCA  config_inca = aero or chem --
574
575       CALL tracinca(&
576            nstep,    julien,   gmtime,         lafin,     &
577            pdtphys,  t_seri,   paprs,          pplay,     &
578            pmfu,     upwd,     ftsol,  pctsrf, pphis,     &
579            pphi,     albsol,   sh,             ch, rh,        &
580            cldfra,   rneb,     diafra,         cldliq,    &
581            itop_con, ibas_con, pmflxr,         pmflxs,    &
582            prfl,     psfl,     aerosol_couple, flxmass_w, &
583            tau_aero, piz_aero, cg_aero,        ccm,       &
584            rfname,                                        &
585            tr_seri,  source)     
586
587    CASE('repr')
588       !   -- CHIMIE REPROBUS --
589
590       CALL tracreprobus(pdtphys, gmtime, debutphy, julien, &
591            presnivs, xlat, xlon, pphis, pphi, &
592            t_seri, pplay, paprs, sh , &
593            tr_seri)
594
595    END SELECT
596    !======================================================================
597    !       -- Calcul de l'effet de la convection --
598    !======================================================================
599
600    IF (iflag_con_trac==1) THEN
601
602       DO it=1, nbtr
603          IF ( conv_flg(it) == 0 ) CYCLE
604          IF (iflag_con.LT.2) THEN
605             !--pas de transport convectif
606
607             d_tr_cv(:,:,it)=0.
608          ELSE IF (iflag_con.EQ.2) THEN
609             !--ancien transport convectif de Tiedtke
610
611             CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, &
612                  pplay, paprs, tr_seri(:,:,it), d_tr_cv(:,:,it))
613          ELSE   
614             !--nouveau transport convectif de Emanuel
615
616             IF (flag_cvltr(it)) THEN
617                !--nouveau transport convectif de Emanuel avec lessivage convectif
618                !
619                !
620                ccntrAA_3d(:,:) =ccntrAA(it)
621                ccntrENV_3d(:,:)=ccntrENV(it)
622                coefcoli_3d(:,:)=coefcoli(it)
623
624                !--beware this interface is a bit weird because it is called for each tracer
625                !--with the full array tr_seri even if only item it is processed
626
627                print*,'CV SCAV ',it,ccntrAA(it),ccntrENV(it)
628
629                CALL cvltr_scav(pdtphys, da, phi,phi2,d1a,dam, mp,ep,         &
630                     sigd,sij,wght_cvfd,clw,elij,epmlmMm,eplaMm,              &     
631                     pmflxr,pmflxs,evap,t_seri,wdtrainA,wdtrainM,             &   
632                     paprs,it,tr_seri,upwd,dnwd,itop_con,ibas_con,            &
633                     ccntrAA_3d,ccntrENV_3d,coefcoli_3d,                      &
634                     d_tr_cv,d_tr_trsp,d_tr_sscav,d_tr_sat,d_tr_uscav,qDi,qPr,&
635                     qPa,qMel,qTrdi,dtrcvMA,Mint,                             &
636                     zmfd1a,zmfphi2,zmfdam)
637
638
639             ELSE  !---flag_cvltr(it).EQ.FALSE
640                !--nouveau transport convectif de Emanuel mais pas de lessivage convectif
641
642                !--beware this interface is a bit weird because it is called for each tracer
643                !--with the full array tr_seri even if only item it is processed
644                !
645                CALL cvltr_noscav(it,pdtphys, da, phi,mp,wght_cvfd,paprs,pplay, &  !jyg
646                     tr_seri,upwd,dnwd,d_tr_cv)                                !jyg
647
648             ENDIF
649
650          ENDIF !--iflag
651
652          !--on ajoute les tendances
653
654          DO k = 1, klev
655             DO i = 1, klon       
656                tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_cv(i,k,it)
657             END DO
658          END DO
659
660          CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'convection it = '//solsym(it))
661
662       END DO ! nbtr
663
664    END IF ! convection
665
666    !======================================================================
667    !    -- Calcul de l'effet des thermiques --
668    !======================================================================
669
670    DO it=1,nbtr
671       DO k=1,klev
672          DO i=1,klon
673             d_tr_th(i,k,it)=0.
674             tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it),0.)
675             tr_seri(i,k,it)=MIN(tr_seri(i,k,it),1.e10)
676          END DO
677       END DO
678    END DO
679
680    IF (iflag_thermals.GT.0.AND.iflag_the_trac>0) THEN   
681
682       DO it=1, nbtr
683
684          CALL thermcell_dq(klon,klev,1,pdtphys,fm_therm,entr_therm, &
685               zmasse,tr_seri(1:klon,1:klev,it),        &
686               d_tr_th(1:klon,1:klev,it),ztra_th,0 )
687
688          DO k=1,klev
689             DO i=1,klon
690                d_tr_th(i,k,it)=pdtphys*d_tr_th(i,k,it)
691                tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it)+d_tr_th(i,k,it),0.)
692             END DO
693          END DO
694
695       END DO ! it
696
697    END IF ! Thermiques
698
699    !======================================================================
700    !     -- Calcul de l'effet de la couche limite --
701    !======================================================================
702
703    IF (iflag_vdf_trac==1) THEN
704
705       !  Injection during BL mixing
706       !
707       DO it=1, nbtr
708          !
709          IF( pbl_flg(it) /= 0 ) THEN
710             !
711             CALL cltrac(pdtphys, coefh,t_seri,       &
712                  tr_seri(:,:,it), source(:,it),      &
713                  paprs, pplay, delp,                 &
714                  d_tr_cl(:,:,it),d_tr_dry(:,it),flux_tr_dry(:,it))
715             !
716             tr_seri(:,:,it)=tr_seri(:,:,it)+d_tr_cl(:,:,it)
717             !
718          END IF
719          !
720       END DO
721       !
722    ELSE IF (iflag_vdf_trac==0) THEN
723       !
724       !   Injection of source in the first model layer
725       !
726       DO it=1,nbtr
727          d_tr_cl(:,1,it)=source(:,it)*RG/delp(:,1)*pdtphys
728          tr_seri(:,1,it)=tr_seri(:,1,it)+d_tr_cl(:,1,it)
729       ENDDO
730       d_tr_cl(:,2:klev,1:nbtr)=0.
731       !
732    ELSE IF (iflag_vdf_trac==-1) THEN
733       !
734       ! Nothing happens
735       !
736       d_tr_cl=0.
737       !
738    ELSE
739       !
740       CALL abort_physic('iflag_vdf_trac', 'cas non prevu',1)
741       !
742    END IF ! couche limite
743
744    !======================================================================
745    !   Calcul de l'effet de la precipitation grande echelle
746    !   POUR INCA le lessivage est fait directement dans INCA
747    !======================================================================
748
749    IF (lessivage) THEN
750
751       ql_incloud_ref = 10.e-4
752       ql_incloud_ref =  5.e-4
753
754
755       ! calcul du contenu en eau liquide au sein du nuage
756       ql_incl = ql_incloud_ref
757       ! choix du lessivage
758       !
759       IF (iflag_lscav .EQ. 3 .OR. iflag_lscav .EQ. 4) THEN
760          ! ********  Olivier Boucher version (3) possibly with modified ql_incl (4)
761          !
762          DO it = 1, nbtr
763
764             IF (aerosol(it)) THEN
765             !  incloud scavenging and removal by large scale rain ! orig : ql_incl was replaced by 0.5e-3 kg/kg
766             ! the value 0.5e-3 kg/kg is from Giorgi and Chameides (1986), JGR
767             ! Liu (2001) proposed to use 1.5e-3 kg/kg
768
769!jyg<
770!!             CALL lsc_scav(pdtphys,it,iflag_lscav,ql_incl,prfl,psfl,rneb,beta_fisrt,  &
771             CALL lsc_scav(pdtphys,it,iflag_lscav,aerosol,ql_incl,prfl,psfl,rneb,beta_fisrt,  &
772!>jyg
773                  beta_v1,pplay,paprs,t_seri,tr_seri,d_tr_insc,   &
774                  d_tr_bcscav,d_tr_evapls,qPrls)
775
776             !large scale scavenging tendency
777             DO k = 1, klev
778                DO i = 1, klon
779                   d_tr_ls(i,k,it)=d_tr_insc(i,k,it)+d_tr_bcscav(i,k,it)+d_tr_evapls(i,k,it)
780                   tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)+d_tr_ls(i,k,it)
781                ENDDO
782             ENDDO
783             CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'lsc scav it = '//solsym(it))
784             ENDIF
785
786          END DO  !tr
787
788       ELSE IF (iflag_lscav .EQ. 2) THEN ! frac_impa, frac_nucl
789          ! *********   modified  old version
790
791          d_tr_lessi_nucl(:,:,:) = 0.
792          d_tr_lessi_impa(:,:,:) = 0.
793          flestottr(:,:,:) = 0.
794          ! Tendance des aerosols nuclees et impactes
795          DO it = 1, nbtr
796             IF (aerosol(it)) THEN
797                his_dh(:)=0.
798                DO k = 1, klev
799                   DO i = 1, klon
800                      !PhH
801                      zrho(i,k)=pplay(i,k)/t_seri(i,k)/RD
802                      zdz(i,k)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/zrho(i,k)/RG
803                      !
804                   END DO
805                END DO
806
807                DO k=klev-1, 1, -1
808                   DO i=1, klon
809                      !             d_tr_ls(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*(frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)-1.)
810                      dx=d_tr_ls(i,k,it)
811                      his_dh(i)=his_dh(i)-dx*zrho(i,k)*zdz(i,k)/pdtphys !  kg/m2/s
812                      evaplsc = prfl(i,k) - prfl(i,k+1) + psfl(i,k) - psfl(i,k+1)
813                      ! Evaporation Partielle -> Liberation Partielle 0.5*evap
814                      IF ( evaplsc .LT.0..and.abs(prfl(i,k+1)+psfl(i,k+1)).gt.1.e-10) THEN
815                         evaplsc = (-evaplsc)/(prfl(i,k+1)+psfl(i,k+1))
816                         ! evaplsc est donc positif, his_dh(i) est positif
817                         !-------------- 
818                         d_tr_evapls(i,k,it)=0.5*evaplsc*(d_tr_lessi_nucl(i,k+1,it) &
819                              +d_tr_lessi_impa(i,k+1,it))
820                         !-------------   d_tr_evapls(i,k,it)=-0.5*evaplsc*(d_tr_lsc(i,k+1,it))
821                         beta=0.5*evaplsc
822                         if ((prfl(i,k)+psfl(i,k)).lt.1.e-10) THEN
823                            beta=1.0*evaplsc
824                         endif
825                         dx=beta*his_dh(i)/zrho(i,k)/zdz(i,k)*pdtphys
826                         his_dh(i)=(1.-beta)*his_dh(i)   ! tracer from
827                         d_tr_evapls(i,k,it)=dx
828                      ENDIF
829                      d_tr_ls(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*(frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)-1.) &
830                           +d_tr_evapls(i,k,it)
831
832                      !--------------
833                      d_tr_lessi_nucl(i,k,it) = d_tr_lessi_nucl(i,k,it) +    &
834                           ( 1 - frac_nucl(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
835                      d_tr_lessi_impa(i,k,it) = d_tr_lessi_impa(i,k,it) +    &
836                           ( 1 - frac_impa(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
837                      !
838                      ! Flux lessivage total
839                      flestottr(i,k,it) = flestottr(i,k,it) -   &
840                           ( d_tr_lessi_nucl(i,k,it)   +        &
841                           d_tr_lessi_impa(i,k,it) ) *          &
842                           ( paprs(i,k)-paprs(i,k+1) ) /        &
843                           (RG * pdtphys)
844                      !! Mise a jour des traceurs due a l'impaction,nucleation
845                      !                 tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)
846                      !!  calcul de la tendance liee au lessivage stratiforme
847                      !                 d_tr_ls(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*&
848                      !                                (1.-1./(frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)))
849                      !--------------
850                   END DO
851                END DO
852             END IF
853          END DO
854          ! *********   end modified old version
855
856       ELSE IF (iflag_lscav .EQ. 1) THEN ! frac_impa, frac_nucl
857          ! *********    old version
858
859          d_tr_lessi_nucl(:,:,:) = 0.
860          d_tr_lessi_impa(:,:,:) = 0.
861          flestottr(:,:,:) = 0.
862          !=========================
863          ! LESSIVAGE LARGE SCALE :
864          !=========================
865
866          ! Tendance des aerosols nuclees et impactes
867          ! -----------------------------------------
868          DO it = 1, nbtr
869             IF (aerosol(it)) THEN
870                DO k = 1, klev
871                   DO i = 1, klon
872                      d_tr_lessi_nucl(i,k,it) = d_tr_lessi_nucl(i,k,it) +    &
873                           ( 1 - frac_nucl(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
874                      d_tr_lessi_impa(i,k,it) = d_tr_lessi_impa(i,k,it) +    &
875                           ( 1 - frac_impa(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
876
877                      !
878                      ! Flux lessivage total
879                      ! ------------------------------------------------------------
880                      flestottr(i,k,it) = flestottr(i,k,it) -   &
881                           ( d_tr_lessi_nucl(i,k,it)   +        &
882                           d_tr_lessi_impa(i,k,it) ) *          &
883                           ( paprs(i,k)-paprs(i,k+1) ) /        &
884                           (RG * pdtphys)
885                      !
886                      ! Mise a jour des traceurs due a l'impaction,nucleation
887                      ! ----------------------------------------------------------------------
888                      tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)
889                   END DO
890                END DO
891             END IF
892          END DO
893
894          ! *********   end old version
895       ENDIF  !  iflag_lscav . EQ. 1, 2, 3 or 4
896       !
897    END IF !  lessivage
898
899    !=============================================================
900    !   Ecriture des sorties
901    !=============================================================
902#ifdef CPP_IOIPSL
903    ! INCLUDE "write_histrac.h"
904#endif
905
906  END SUBROUTINE phytrac
907
908END MODULE
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.