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phytrac.F90 @ 1605

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Added latitudes and longitudes in traclmdz_init to simplify initialization of new tracers.
Property svn:eol-style set to `native` Property svn:keywords set to `Author Date Id Revision`
File size: 15.3 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
[1565]	35	USE tracreprobus_mod
[1403]	36	USE control_mod
[524]	37
	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"
[1575]	48	INCLUDE "iniprint.h"
[1191]	49	!==========================================================================
	50	! -- ARGUMENT DESCRIPTION --
	51	!==========================================================================
[541]	52
[1191]	53	! Input arguments
	54	!----------------
	55	!Configuration grille,temps:
	56	INTEGER,INTENT(IN) :: nstep ! Appel physique
	57	INTEGER,INTENT(IN) :: julien ! Jour julien
[1565]	58	REAL,INTENT(IN) :: gmtime ! Heure courante
[1191]	59	REAL,INTENT(IN) :: pdtphys ! Pas d'integration pour la physique (seconde)
	60	LOGICAL,INTENT(IN) :: debutphy ! le flag de l'initialisation de la physique
	61	LOGICAL,INTENT(IN) :: lafin ! le flag de la fin de la physique
	62
	63	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlat ! latitudes pour chaque point
	64	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlon ! longitudes pour chaque point
	65	!
	66	!Physique:
	67	!--------
	68	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: t_seri ! Temperature
[1454]	69	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: u ! variable not used
	70	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: v ! variable not used
[1191]	71	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: sh ! humidite specifique
	72	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: rh ! humidite relative
	73	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: paprs ! pression pour chaque inter-couche (en Pa)
	74	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pplay ! pression pour le mileu de chaque couche (en Pa)
	75	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pphi ! geopotentiel
	76	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: pphis
	77	REAL,DIMENSION(klev),INTENT(IN) :: presnivs
	78	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: cldliq ! eau liquide nuageuse
	79	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: cldfra ! fraction nuageuse (tous les nuages)
	80	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: diafra ! fraction nuageuse (convection ou stratus artificiels)
	81	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: rneb ! fraction nuageuse (grande echelle)
	82	INTEGER,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: itop_con
	83	INTEGER,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: ibas_con
	84	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: albsol ! albedo surface
	85	!
	86	!Convection:
	87	!----------
	88	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pmfu ! flux de masse dans le panache montant
	89	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pmfd ! flux de masse dans le panache descendant
	90	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pen_u ! flux entraine dans le panache montant
	91	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pde_u ! flux detraine dans le panache montant
	92	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pen_d ! flux entraine dans le panache descendant
	93	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pde_d ! flux detraine dans le panache descendant
[619]	94
[1191]	95	!...Tiedke
	96	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: pmflxr, pmflxs ! Flux precipitant de pluie, neige aux interfaces [convection]
	97	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: prfl, psfl ! Flux precipitant de pluie, neige aux interfaces [large-scale]
[524]	98
[1191]	99	LOGICAL,INTENT(IN) :: aerosol_couple
	100	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: flxmass_w
	101	REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: tau_aero
	102	REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: piz_aero
	103	REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: cg_aero
	104	CHARACTER(len=4),DIMENSION(9),INTENT(IN) :: rfname
	105	REAL,DIMENSION(klon,klev,2),INTENT(IN) :: ccm
	106	!... K.Emanuel
	107	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: da
	108	REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN):: phi
	109	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: mp
	110	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: upwd ! saturated updraft mass flux
	111	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: dnwd ! saturated downdraft mass flux
	112	!
	113	!Thermiques:
	114	!----------
	115	REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: fm_therm
	116	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: entr_therm
	117	!
	118	!Couche limite:
	119	!--------------
	120	!
[1454]	121	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: cdragh ! coeff drag pour T et Q
[1191]	122	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: coefh ! coeff melange CL (m**2/s)
	123	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: yu1 ! vents au premier niveau
	124	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: yv1 ! vents au premier niveau
	125	!
	126	!Lessivage:
	127	!----------
	128	!
	129	! pour le ON-LINE
	130	!
	131	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_impa ! fraction d'aerosols non impactes
	132	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_nucl ! fraction d'aerosols non nuclees
[524]	133
[1191]	134	! Arguments necessaires pour les sources et puits de traceur:
	135	REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: ftsol ! Temperature du sol (surf)(Kelvin)
	136	REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: pctsrf ! Pourcentage de sol (nature du sol)
[524]	137
	138
[1191]	139	! Output argument
	140	!----------------
	141	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr),INTENT(INOUT) :: tr_seri ! Concentration Traceur [U/KgA]
[524]	142
[1191]	143	!=======================================================================================
	144	! -- LOCAL VARIABLES --
	145	!=======================================================================================
[766]	146
[1191]	147	INTEGER :: i, k, it
	148	INTEGER :: nsplit
[524]	149
[1191]	150	!Sources et Reservoirs de traceurs (ex:Radon):
	151	!--------------------------------------------
	152	!
	153	REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: source ! a voir lorsque le flux de surface est prescrit
	154	!$OMP THREADPRIVATE(source)
[524]	155
[1191]	156	!
	157	!Entrees/Sorties: (cf ini_histrac.h et write_histrac.h)
	158	!---------------
	159	INTEGER :: iiq, ierr
	160	INTEGER :: nhori, nvert
	161	REAL :: zsto, zout, zjulian
	162	INTEGER,SAVE :: nid_tra ! pointe vers le fichier histrac.nc
	163	!$OMP THREADPRIVATE(nid_tra)
	164	REAL,DIMENSION(klon) :: zx_tmp_fi2d ! variable temporaire grille physique
	165	INTEGER :: itau_w ! pas de temps ecriture = nstep + itau_phy
	166	LOGICAL,PARAMETER :: ok_sync=.TRUE.
[524]	167
[1191]	168	!
	169	! Nature du traceur
	170	!------------------
	171	LOGICAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: aerosol ! aerosol(it) = true => aerosol => lessivage
	172	!$OMP THREADPRIVATE(aerosol) ! aerosol(it) = false => gaz
	173	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: delp ! epaisseur de couche (Pa)
	174	!
	175	! Tendances de traceurs (Td):
	176	!------------------------
	177	!
	178	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: d_tr ! Td dans l'atmosphere
	179	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_cl ! Td couche limite/traceur
	180	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_cv ! Td convection/traceur
	181	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_th ! Td thermique
	182	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_lessi_impa ! Td du lessivage par impaction
	183	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: d_tr_lessi_nucl ! Td du lessivage par nucleation
	184	!
	185	! Physique
	186	!----------
	187	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: flestottr ! flux de lessivage dans chaque couche
	188	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: zmasse ! densité atmosphérique Kg/m2
	189	REAL,DIMENSION(klon,klev) :: ztra_th
	190
	191	!Controles:
	192	!---------
	193	LOGICAL,SAVE :: couchelimite=.TRUE.
	194	LOGICAL,SAVE :: convection=.TRUE.
	195	LOGICAL,SAVE :: lessivage
	196	!$OMP THREADPRIVATE(couchelimite,convection,lessivage)
[766]	197
[1191]	198	CHARACTER(len=8),DIMENSION(nbtr) :: solsym
[524]	199
	200
[1191]	201	!######################################################################
	202	! -- INITIALIZATION --
	203	!######################################################################
	204	IF (debutphy) THEN
[1575]	205	IF (prt_level >9) WRITE(lunout,*) 'FIRST TIME IN PHYTRAC : pdtphys(sec) = ',pdtphys,'ecrit_tra (sec) = ',ecrit_tra
[1191]	206	ALLOCATE( source(klon,nbtr), stat=ierr)
	207	IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 1',1)
	208
	209	ALLOCATE( aerosol(nbtr), stat=ierr)
	210	IF (ierr /= 0) CALL abort_gcm('phytrac', 'pb in allocation 2',1)
	211
[524]	212
[1191]	213	! Initialize module for specific tracers
	214	SELECT CASE(type_trac)
	215	CASE('lmdz')
[1579]	216	CALL traclmdz_init(pctsrf, xlat, xlon, ftsol, tr_seri, t_seri, pplay, sh, pdtphys, aerosol, lessivage)
[1191]	217	CASE('inca')
	218	source(:,:)=0.
	219	CALL tracinca_init(aerosol,lessivage)
[1565]	220	CASE('repr')
	221	source(:,:)=0.
[1191]	222	END SELECT
	223	!
	224	! Initialize diagnostic output
	225	! ----------------------------
[1192]	226	#ifdef CPP_IOIPSL
[1575]	227	INCLUDE "ini_histrac.h"
[1192]	228	#endif
[1191]	229	END IF
	230	!############################################ END INITIALIZATION #######
[524]	231
[1403]	232	DO k=1,klev
	233	DO i=1,klon
	234	zmasse(i,k)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/rg
	235	END DO
	236	END DO
	237
[1191]	238	!===============================================================================
	239	! -- Do specific treatment according to chemestry model or local LMDZ tracers
	240	!
	241	!===============================================================================
	242	SELECT CASE(type_trac)
	243	CASE('lmdz')
	244	! -- Traitement des traceurs avec traclmdz
[1403]	245	CALL traclmdz(nstep, julien, gmtime, pdtphys, t_seri, paprs, pplay, &
	246	cdragh, coefh, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, xlat, xlon, couchelimite, &
	247	sh, tr_seri, source, solsym, d_tr_cl, zmasse)
[1191]	248	CASE('inca')
	249	! -- CHIMIE INCA config_inca = aero or chem --
[776]	250
[1191]	251	CALL tracinca(&
	252	nstep, julien, gmtime, lafin, &
	253	pdtphys, t_seri, paprs, pplay, &
	254	pmfu, ftsol, pctsrf, pphis, &
	255	pphi, albsol, sh, rh, &
	256	cldfra, rneb, diafra, cldliq, &
	257	itop_con, ibas_con, pmflxr, pmflxs, &
	258	prfl, psfl, aerosol_couple, flxmass_w, &
	259	tau_aero, piz_aero, cg_aero, ccm, &
	260	rfname, &
	261	tr_seri, source, solsym)
[1565]	262
	263	CASE('repr')
	264	! -- CHIMIE REPROBUS --
	265
	266	CALL tracreprobus(pdtphys, gmtime, debutphy, julien, &
	267	presnivs, xlat, xlon, pphis, pphi, &
	268	t_seri, pplay, paprs, sh , &
	269	tr_seri, solsym)
	270
[1191]	271	END SELECT
[524]	272
[1191]	273	!======================================================================
	274	! -- Calcul de l'effet de la convection --
	275	!======================================================================
	276	IF (convection) THEN
	277	DO it=1, nbtr
	278	IF ( conv_flg(it) == 0 ) CYCLE
	279
	280	IF (iflag_con.LT.2) THEN
	281	d_tr_cv(:,:,:)=0.
	282	ELSE IF (iflag_con.EQ.2) THEN
	283	!..Tiedke
	284	CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, &
	285	pplay, paprs, tr_seri(:,:,it), d_tr_cv(:,:,it))
	286	ELSE
	287	!..K.Emanuel
	288	CALL cvltr(pdtphys, da, phi, mp, paprs,pplay, tr_seri(:,:,it),&
	289	upwd,dnwd,d_tr_cv(:,:,it))
	290	END IF
[959]	291
[1191]	292	DO k = 1, klev
	293	DO i = 1, klon
	294	tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_cv(i,k,it)
	295	END DO
	296	END DO
[959]	297
[1191]	298	CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'convection it = '//solsym(it))
	299
	300	END DO ! nbtr
	301	END IF ! convection
[959]	302
[524]	303	!======================================================================
[1191]	304	! -- Calcul de l'effet des thermiques --
[524]	305	!======================================================================
	306
[1191]	307	DO it=1,nbtr
	308	DO k=1,klev
	309	DO i=1,klon
	310	d_tr_th(i,k,it)=0.
	311	tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it),0.)
	312	tr_seri(i,k,it)=MIN(tr_seri(i,k,it),1.e10)
[524]	313	END DO
[1191]	314	END DO
	315	END DO
	316
	317	IF (iflag_thermals.GT.0) THEN
	318	nsplit=10
	319	DO it=1, nbtr
	320	DO isplit=1,nsplit
[524]	321
[1191]	322	CALL dqthermcell(klon,klev,pdtphys/nsplit, &
	323	fm_therm,entr_therm,zmasse, &
	324	tr_seri(1:klon,1:klev,it),d_tr,ztra_th)
[524]	325
[1191]	326	DO k=1,klev
	327	DO i=1,klon
	328	d_tr(i,k)=pdtphys*d_tr(i,k)/nsplit
	329	d_tr_th(i,k,it)=d_tr_th(i,k,it)+d_tr(i,k)
	330	tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it)+d_tr(i,k),0.)
	331	END DO
	332	END DO
	333	END DO ! nsplit
	334	END DO ! it
	335	END IF ! Thermiques
[682]	336
[1191]	337	!======================================================================
	338	! -- Calcul de l'effet de la couche limite --
	339	!======================================================================
[682]	340
[1191]	341	IF (couchelimite) THEN
[524]	342
[1191]	343	DO k = 1, klev
	344	DO i = 1, klon
	345	delp(i,k) = paprs(i,k)-paprs(i,k+1)
	346	END DO
	347	END DO
[524]	348
[1191]	349	DO it=1, nbtr
	350
	351	IF( pbl_flg(it) /= 0 ) THEN
	352
	353	CALL cltrac(pdtphys, coefh,t_seri, &
	354	tr_seri(:,:,it), source(:,it), &
	355	paprs, pplay, delp, &
	356	d_tr_cl(:,:,it))
	357
	358	DO k = 1, klev
	359	DO i = 1, klon
	360	tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_cl(i,k,it)
	361	END DO
	362	END DO
	363	END IF
[959]	364
[1191]	365	END DO
	366
	367	END IF ! couche limite
[959]	368
[619]	369
[1191]	370	!======================================================================
	371	! Calcul de l'effet de la precipitation
	372	!======================================================================
[959]	373
[1191]	374	IF (lessivage) THEN
	375
	376	d_tr_lessi_nucl(:,:,:) = 0.
	377	d_tr_lessi_impa(:,:,:) = 0.
	378	flestottr(:,:,:) = 0.
	379	!=========================
	380	! LESSIVAGE LARGE SCALE :
	381	!=========================
[524]	382
[1191]	383	! Tendance des aerosols nuclees et impactes
	384	! -----------------------------------------
	385	DO it = 1, nbtr
	386	IF (aerosol(it)) THEN
	387	DO k = 1, klev
[524]	388	DO i = 1, klon
[1191]	389	d_tr_lessi_nucl(i,k,it) = d_tr_lessi_nucl(i,k,it) + &
	390	( 1 - frac_nucl(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
	391	d_tr_lessi_impa(i,k,it) = d_tr_lessi_impa(i,k,it) + &
	392	( 1 - frac_impa(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
[524]	393
[1191]	394	!
	395	! Flux lessivage total
	396	! ------------------------------------------------------------
	397	flestottr(i,k,it) = flestottr(i,k,it) - &
	398	( d_tr_lessi_nucl(i,k,it) + &
	399	d_tr_lessi_impa(i,k,it) ) * &
	400	( paprs(i,k)-paprs(i,k+1) ) / &
	401	(RG * pdtphys)
	402	!
	403	! Mise a jour des traceurs due a l'impaction,nucleation
	404	! ----------------------------------------------------------------------
	405	tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)frac_impa(i,k)frac_nucl(i,k)
	406	END DO
	407	END DO
	408	END IF
	409	END DO
	410
	411	END IF ! lessivage
[524]	412
[1191]	413	!=============================================================
	414	! Ecriture des sorties
	415	!=============================================================
[1192]	416	#ifdef CPP_IOIPSL
[1575]	417	INCLUDE "write_histrac.h"
[1192]	418	#endif
[524]	419
[1191]	420	END SUBROUTINE phytrac

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

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