Context Navigation

phytrac.F90 @ 1510

Last change on this file since 1510 was 1454, checked in by Laurent Fairhead, 14 years ago

Merge of LMDZ5V1.0-dev branch r1453 into LMDZ5 trunk r1434

Fusion entre la version r1453 de la branche de développement LMDZ5V1.0-dev
et le tronc LMDZ5 (r1434)

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
[1403]	35	USE control_mod
[524]	36
	37
[1403]	38
[1191]	39	IMPLICIT NONE
[959]	40
[1191]	41	INCLUDE "YOMCST.h"
	42	INCLUDE "dimensions.h"
	43	INCLUDE "indicesol.h"
	44	INCLUDE "clesphys.h"
	45	INCLUDE "temps.h"
	46	INCLUDE "paramet.h"
	47	INCLUDE "thermcell.h"
	48	!==========================================================================
	49	! -- ARGUMENT DESCRIPTION --
	50	!==========================================================================
[541]	51
[1191]	52	! Input arguments
	53	!----------------
	54	!Configuration grille,temps:
	55	INTEGER,INTENT(IN) :: nstep ! Appel physique
	56	INTEGER,INTENT(IN) :: julien ! Jour julien
	57	REAL,INTENT(IN) :: gmtime
	58	REAL,INTENT(IN) :: pdtphys ! Pas d'integration pour la physique (seconde)
	59	LOGICAL,INTENT(IN) :: debutphy ! le flag de l'initialisation de la physique
	60	LOGICAL,INTENT(IN) :: lafin ! le flag de la fin de la physique
	61
	62	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlat ! latitudes pour chaque point
	63	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlon ! longitudes pour chaque point
	64	!
	65	!Physique:
	66	!--------
	67	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: t_seri ! Temperature
[1454]	68	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: u ! variable not used
	69	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: v ! variable not used
[1191]	70	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: sh ! humidite specifique
	71	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: rh ! humidite relative
	72	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: paprs ! pression pour chaque inter-couche (en Pa)
	73	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pplay ! pression pour le mileu de chaque couche (en Pa)
	74	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pphi ! geopotentiel
	75	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: pphis
	76	REAL,DIMENSION(klev),INTENT(IN) :: presnivs
	77	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: cldliq ! eau liquide nuageuse
	78	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: cldfra ! fraction nuageuse (tous les nuages)
	79	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: diafra ! fraction nuageuse (convection ou stratus artificiels)
	80	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: rneb ! fraction nuageuse (grande echelle)
	81	INTEGER,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: itop_con
	82	INTEGER,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: ibas_con
	83	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: albsol ! albedo surface
	84	!
	85	!Convection:
	86	!----------
	87	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pmfu ! flux de masse dans le panache montant
	88	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pmfd ! flux de masse dans le panache descendant
	89	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pen_u ! flux entraine dans le panache montant
	90	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pde_u ! flux detraine dans le panache montant
	91	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pen_d ! flux entraine dans le panache descendant
	92	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pde_d ! flux detraine dans le panache descendant
[619]	93
[1191]	94	!...Tiedke
	95	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: pmflxr, pmflxs ! Flux precipitant de pluie, neige aux interfaces [convection]
	96	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: prfl, psfl ! Flux precipitant de pluie, neige aux interfaces [large-scale]
[524]	97
[1191]	98	LOGICAL,INTENT(IN) :: aerosol_couple
	99	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: flxmass_w
	100	REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: tau_aero
	101	REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: piz_aero
	102	REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: cg_aero
	103	CHARACTER(len=4),DIMENSION(9),INTENT(IN) :: rfname
	104	REAL,DIMENSION(klon,klev,2),INTENT(IN) :: ccm
	105	!... K.Emanuel
	106	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: da
	107	REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN):: phi
	108	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: mp
	109	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: upwd ! saturated updraft mass flux
	110	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: dnwd ! saturated downdraft mass flux
	111	!
	112	!Thermiques:
	113	!----------
	114	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: fm_therm
	115	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: entr_therm
	116	!
	117	!Couche limite:
	118	!--------------
	119	!
[1454]	120	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: cdragh ! coeff drag pour T et Q
[1191]	121	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: coefh ! coeff melange CL (m**2/s)
	122	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: yu1 ! vents au premier niveau
	123	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: yv1 ! vents au premier niveau
	124	!
	125	!Lessivage:
	126	!----------
	127	!
	128	! pour le ON-LINE
	129	!
	130	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_impa ! fraction d'aerosols non impactes
	131	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_nucl ! fraction d'aerosols non nuclees
[524]	132
[1191]	133	! Arguments necessaires pour les sources et puits de traceur:
	134	REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: ftsol ! Temperature du sol (surf)(Kelvin)
	135	REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: pctsrf ! Pourcentage de sol (nature du sol)
[524]	136
	137
[1191]	138	! Output argument
	139	!----------------
	140	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr),INTENT(INOUT) :: tr_seri ! Concentration Traceur [U/KgA]
[524]	141
[1191]	142	!=======================================================================================
	143	! -- LOCAL VARIABLES --
	144	!=======================================================================================
[766]	145
[1191]	146	INTEGER :: i, k, it
	147	INTEGER :: nsplit
[524]	148
[1191]	149	!Sources et Reservoirs de traceurs (ex:Radon):
	150	!--------------------------------------------
	151	!
	152	REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: source ! a voir lorsque le flux de surface est prescrit
	153	!$OMP THREADPRIVATE(source)
[524]	154
[1191]	155	!
	156	!Entrees/Sorties: (cf ini_histrac.h et write_histrac.h)
	157	!---------------
	158	INTEGER :: iiq, ierr
	159	INTEGER :: nhori, nvert
	160	REAL :: zsto, zout, zjulian
	161	INTEGER,SAVE :: nid_tra ! pointe vers le fichier histrac.nc
	162	!$OMP THREADPRIVATE(nid_tra)
	163	REAL,DIMENSION(klon) :: zx_tmp_fi2d ! variable temporaire grille physique
	164	INTEGER :: itau_w ! pas de temps ecriture = nstep + itau_phy
	165	LOGICAL,PARAMETER :: ok_sync=.TRUE.
[524]	166
[1191]	167	!
	168	! Nature du traceur
	169	!------------------
	170	LOGICAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: aerosol ! aerosol(it) = true => aerosol => lessivage
	171	!$OMP THREADPRIVATE(aerosol) ! aerosol(it) = false => gaz
	172	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: delp ! epaisseur de couche (Pa)
	173	!
	174	! Tendances de traceurs (Td):
	175	!------------------------
	176	!
	177	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: d_tr ! Td dans l'atmosphere
	178	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_cl ! Td couche limite/traceur
	179	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_cv ! Td convection/traceur
	180	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_th ! Td thermique
	181	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_lessi_impa ! Td du lessivage par impaction
	182	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_lessi_nucl ! Td du lessivage par nucleation
	183	!
	184	! Physique
	185	!----------
	186	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: flestottr ! flux de lessivage dans chaque couche
	187	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: zmasse ! densité atmosphérique Kg/m2
	188	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: ztra_th
	189
	190	!Controles:
	191	!---------
	192	LOGICAL,SAVE :: couchelimite=.TRUE.
	193	LOGICAL,SAVE :: convection=.TRUE.
	194	LOGICAL,SAVE :: lessivage
	195	!$OMP THREADPRIVATE(couchelimite,convection,lessivage)
[766]	196
[1191]	197	CHARACTER(len=8),DIMENSION(nbtr) :: solsym
[524]	198
	199
[1191]	200	!######################################################################
	201	! -- INITIALIZATION --
	202	!######################################################################
	203	IF (debutphy) THEN
	204	WRITE(,) 'FIRST TIME IN PHYTRAC : pdtphys(sec) = ',pdtphys,'ecrit_tra (sec) = ',ecrit_tra
	205	ALLOCATE( source(klon,nbtr), stat=ierr)
	206	IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 1',1)
	207
	208	ALLOCATE( aerosol(nbtr), stat=ierr)
	209	IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 2',1)
	210
[524]	211
[1191]	212	! Initialize module for specific tracers
	213	SELECT CASE(type_trac)
	214	CASE('lmdz')
[1454]	215	CALL traclmdz_init(pctsrf, ftsol, tr_seri, t_seri, pplay, sh, pdtphys, aerosol, lessivage)
[1191]	216	CASE('inca')
	217	source(:,:)=0.
	218	CALL tracinca_init(aerosol,lessivage)
	219	END SELECT
	220	!
	221	! Initialize diagnostic output
	222	! ----------------------------
[1192]	223	#ifdef CPP_IOIPSL
[1309]	224	! INCLUDE "ini_histrac.h"
[1192]	225	#endif
[1191]	226	END IF
	227	!############################################ END INITIALIZATION #######
[524]	228
[1403]	229	DO k=1,klev
	230	DO i=1,klon
	231	zmasse(i,k)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/rg
	232	END DO
	233	END DO
	234
[1191]	235	!===============================================================================
	236	! -- Do specific treatment according to chemestry model or local LMDZ tracers
	237	!
	238	!===============================================================================
	239	SELECT CASE(type_trac)
	240	CASE('lmdz')
	241	! -- Traitement des traceurs avec traclmdz
[1403]	242	CALL traclmdz(nstep, julien, gmtime, pdtphys, t_seri, paprs, pplay, &
	243	cdragh, coefh, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, xlat, xlon, couchelimite, &
	244	sh, tr_seri, source, solsym, d_tr_cl, zmasse)
[1191]	245	CASE('inca')
	246	! -- CHIMIE INCA config_inca = aero or chem --
[776]	247
[1191]	248	CALL tracinca(&
	249	nstep, julien, gmtime, lafin, &
	250	pdtphys, t_seri, paprs, pplay, &
	251	pmfu, ftsol, pctsrf, pphis, &
	252	pphi, albsol, sh, rh, &
	253	cldfra, rneb, diafra, cldliq, &
	254	itop_con, ibas_con, pmflxr, pmflxs, &
	255	prfl, psfl, aerosol_couple, flxmass_w, &
	256	tau_aero, piz_aero, cg_aero, ccm, &
	257	rfname, &
	258	tr_seri, source, solsym)
	259	END SELECT
[524]	260
[1191]	261	!======================================================================
	262	! -- Calcul de l'effet de la convection --
	263	!======================================================================
	264	IF (convection) THEN
	265	DO it=1, nbtr
	266	IF ( conv_flg(it) == 0 ) CYCLE
	267
	268	IF (iflag_con.LT.2) THEN
	269	d_tr_cv(:,:,:)=0.
	270	ELSE IF (iflag_con.EQ.2) THEN
	271	!..Tiedke
	272	CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, &
	273	pplay, paprs, tr_seri(:,:,it), d_tr_cv(:,:,it))
	274	ELSE
	275	!..K.Emanuel
	276	CALL cvltr(pdtphys, da, phi, mp, paprs,pplay, tr_seri(:,:,it),&
	277	upwd,dnwd,d_tr_cv(:,:,it))
	278	END IF
[959]	279
[1191]	280	DO k = 1, klev
	281	DO i = 1, klon
	282	tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_cv(i,k,it)
	283	END DO
	284	END DO
[959]	285
[1191]	286	CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'convection it = '//solsym(it))
	287
	288	END DO ! nbtr
	289	END IF ! convection
[959]	290
[524]	291	!======================================================================
[1191]	292	! -- Calcul de l'effet des thermiques --
[524]	293	!======================================================================
	294
[1191]	295	DO it=1,nbtr
	296	DO k=1,klev
	297	DO i=1,klon
	298	d_tr_th(i,k,it)=0.
	299	tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it),0.)
	300	tr_seri(i,k,it)=MIN(tr_seri(i,k,it),1.e10)
[524]	301	END DO
[1191]	302	END DO
	303	END DO
	304
	305	IF (iflag_thermals.GT.0) THEN
	306	nsplit=10
	307	DO it=1, nbtr
	308	DO isplit=1,nsplit
[524]	309
[1191]	310	CALL dqthermcell(klon,klev,pdtphys/nsplit, &
	311	fm_therm,entr_therm,zmasse, &
	312	tr_seri(1:klon,1:klev,it),d_tr,ztra_th)
[524]	313
[1191]	314	DO k=1,klev
	315	DO i=1,klon
	316	d_tr(i,k)=pdtphys*d_tr(i,k)/nsplit
	317	d_tr_th(i,k,it)=d_tr_th(i,k,it)+d_tr(i,k)
	318	tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it)+d_tr(i,k),0.)
	319	END DO
	320	END DO
	321	END DO ! nsplit
	322	END DO ! it
	323	END IF ! Thermiques
[682]	324
[1191]	325	!======================================================================
	326	! -- Calcul de l'effet de la couche limite --
	327	!======================================================================
[682]	328
[1191]	329	IF (couchelimite) THEN
[524]	330
[1191]	331	DO k = 1, klev
	332	DO i = 1, klon
	333	delp(i,k) = paprs(i,k)-paprs(i,k+1)
	334	END DO
	335	END DO
[524]	336
[1191]	337	DO it=1, nbtr
	338
	339	IF( pbl_flg(it) /= 0 ) THEN
	340
	341	CALL cltrac(pdtphys, coefh,t_seri, &
	342	tr_seri(:,:,it), source(:,it), &
	343	paprs, pplay, delp, &
	344	d_tr_cl(:,:,it))
	345
	346	DO k = 1, klev
	347	DO i = 1, klon
	348	tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_cl(i,k,it)
	349	END DO
	350	END DO
	351	END IF
[959]	352
[1191]	353	END DO
	354
	355	END IF ! couche limite
[959]	356
[619]	357
[1191]	358	!======================================================================
	359	! Calcul de l'effet de la precipitation
	360	!======================================================================
[959]	361
[1191]	362	IF (lessivage) THEN
	363
	364	d_tr_lessi_nucl(:,:,:) = 0.
	365	d_tr_lessi_impa(:,:,:) = 0.
	366	flestottr(:,:,:) = 0.
	367	!=========================
	368	! LESSIVAGE LARGE SCALE :
	369	!=========================
[524]	370
[1191]	371	! Tendance des aerosols nuclees et impactes
	372	! -----------------------------------------
	373	DO it = 1, nbtr
	374	IF (aerosol(it)) THEN
	375	DO k = 1, klev
[524]	376	DO i = 1, klon
[1191]	377	d_tr_lessi_nucl(i,k,it) = d_tr_lessi_nucl(i,k,it) + &
	378	( 1 - frac_nucl(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
	379	d_tr_lessi_impa(i,k,it) = d_tr_lessi_impa(i,k,it) + &
	380	( 1 - frac_impa(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
[524]	381
[1191]	382	!
	383	! Flux lessivage total
	384	! ------------------------------------------------------------
	385	flestottr(i,k,it) = flestottr(i,k,it) - &
	386	( d_tr_lessi_nucl(i,k,it) + &
	387	d_tr_lessi_impa(i,k,it) ) * &
	388	( paprs(i,k)-paprs(i,k+1) ) / &
	389	(RG * pdtphys)
	390	!
	391	! Mise a jour des traceurs due a l'impaction,nucleation
	392	! ----------------------------------------------------------------------
	393	tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)frac_impa(i,k)frac_nucl(i,k)
	394	END DO
	395	END DO
	396	END IF
	397	END DO
	398
	399	END IF ! lessivage
[524]	400
[1191]	401	!=============================================================
	402	! Ecriture des sorties
	403	!=============================================================
[1192]	404	#ifdef CPP_IOIPSL
[1309]	405	! INCLUDE "write_histrac.h"
[1192]	406	#endif
[524]	407
[1191]	408	END SUBROUTINE phytrac

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

Download in other formats:

Original Format