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phytrac.F90 @ 1584

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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

Line
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)
20	!
21	!======================================================================
22	! Auteur(s) FH
23	! Objet: Moniteur general des tendances traceurs
24	!======================================================================
25
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
35	USE tracreprobus_mod
36	USE control_mod
37
38
39	IMPLICIT NONE
40
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	INCLUDE "iniprint.h"
49	!==========================================================================
50	! -- ARGUMENT DESCRIPTION --
51	!==========================================================================
52
53	! Input arguments
54	!----------------
55	!Configuration grille,temps:
56	INTEGER,INTENT(IN) :: nstep ! Appel physique
57	INTEGER,INTENT(IN) :: julien ! Jour julien
58	REAL,INTENT(IN) :: gmtime ! Heure courante
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
69	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: u ! variable not used
70	REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: v ! variable not used
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
94
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]
98
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	!
121	REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: cdragh ! coeff drag pour T et Q
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
133
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)
137
138
139	! Output argument
140	!----------------
141	REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr),INTENT(INOUT) :: tr_seri ! Concentration Traceur [U/KgA]
142
143	!=======================================================================================
144	! -- LOCAL VARIABLES --
145	!=======================================================================================
146
147	INTEGER :: i, k, it
148	INTEGER :: nsplit
149
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	!$OMP THREADPRIVATE(source)
155
156	!
157	!Entrees/Sorties: (cf ini_histrac.h et write_histrac.h)
158	!---------------
159	INTEGER :: iiq, ierr
160	INTEGER :: nhori, nvert
161	REAL :: zsto, zout, zjulian
162	INTEGER,SAVE :: nid_tra ! pointe vers le fichier histrac.nc
163	!$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.
167
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)
197
198	CHARACTER(len=8),DIMENSION(nbtr) :: solsym
199
200
201	!######################################################################
202	! -- INITIALIZATION --
203	!######################################################################
204	IF (debutphy) THEN
205	IF (prt_level >9) WRITE(lunout,*) 'FIRST TIME IN PHYTRAC : pdtphys(sec) = ',pdtphys,'ecrit_tra (sec) = ',ecrit_tra
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
212
213	! Initialize module for specific tracers
214	SELECT CASE(type_trac)
215	CASE('lmdz')
216	CALL traclmdz_init(pctsrf, xlat, xlon, ftsol, tr_seri, t_seri, pplay, sh, pdtphys, aerosol, lessivage)
217	CASE('inca')
218	source(:,:)=0.
219	CALL tracinca_init(aerosol,lessivage)
220	CASE('repr')
221	source(:,:)=0.
222	END SELECT
223	!
224	! Initialize diagnostic output
225	! ----------------------------
226	#ifdef CPP_IOIPSL
227	INCLUDE "ini_histrac.h"
228	#endif
229	END IF
230	!############################################ END INITIALIZATION #######
231
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
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
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)
248	CASE('inca')
249	! -- CHIMIE INCA config_inca = aero or chem --
250
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)
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
271	END SELECT
272
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
291
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
297
298	CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'convection it = '//solsym(it))
299
300	END DO ! nbtr
301	END IF ! convection
302
303	!======================================================================
304	! -- Calcul de l'effet des thermiques --
305	!======================================================================
306
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)
313	END DO
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
321
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)
325
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
336
337	!======================================================================
338	! -- Calcul de l'effet de la couche limite --
339	!======================================================================
340
341	IF (couchelimite) THEN
342
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
348
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
364
365	END DO
366
367	END IF ! couche limite
368
369
370	!======================================================================
371	! Calcul de l'effet de la precipitation
372	!======================================================================
373
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	!=========================
382
383	! Tendance des aerosols nuclees et impactes
384	! -----------------------------------------
385	DO it = 1, nbtr
386	IF (aerosol(it)) THEN
387	DO k = 1, klev
388	DO i = 1, klon
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)
393
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
412
413	!=============================================================
414	! Ecriture des sorties
415	!=============================================================
416	#ifdef CPP_IOIPSL
417	INCLUDE "write_histrac.h"
418	#endif
419
420	END SUBROUTINE phytrac

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

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