source: LMDZ5/trunk/libf/phylmd/phytrac_mod.F90 @ 2353

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More on physics/dynamics separation and cleanup:

  • Set things up so that all physics-related initializations are done via iniphysiq.
  • Created a "geometry_mod.F90" module in phy_common to store information on the loacl grid (i.e. replaces comgeomphy) and moreover give these variables more obvious names (e.g.: rlond => longitude, rlatd => latitude, airephy => cell_area).
  • removed obsolete comgeomphy.h and comgeomphy.F90

EM

  • Property copyright set to
    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: 36.6 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,        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
103    IMPLICIT NONE
104
105    INCLUDE "YOMCST.h"
106    INCLUDE "clesphys.h"
107    INCLUDE "thermcell.h"
108    !==========================================================================
109    !                   -- ARGUMENT DESCRIPTION --
110    !==========================================================================
111
112    ! Input arguments
113    !----------------
114    !Configuration grille,temps:
115    INTEGER,INTENT(IN) :: nstep      ! Appel physique
116    INTEGER,INTENT(IN) :: julien     ! Jour julien
117    REAL,INTENT(IN)    :: gmtime     ! Heure courante
118    REAL,INTENT(IN)    :: pdtphys    ! Pas d'integration pour la physique (seconde)
119    LOGICAL,INTENT(IN) :: debutphy   ! le flag de l'initialisation de la physique
120    LOGICAL,INTENT(IN) :: lafin      ! le flag de la fin de la physique
121
122    REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlat    ! latitudes pour chaque point
123    REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN) :: xlon    ! longitudes pour chaque point
124    !
125    !Physique:
126    !--------
127    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: t_seri  ! Temperature
128    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: u       ! variable not used
129    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: v       ! variable not used
130    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: sh      ! humidite specifique
131    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: rh      ! humidite relative
132    REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN) :: paprs   ! pression pour chaque inter-couche (en Pa)
133    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: pplay   ! pression pour le mileu de chaque couche (en Pa)
134    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: pphi    ! geopotentiel
135    REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN)        :: pphis
136    REAL,DIMENSION(klev),INTENT(IN)        :: presnivs
137    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: cldliq  ! eau liquide nuageuse
138    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: cldfra  ! fraction nuageuse (tous les nuages)
139    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: diafra  ! fraction nuageuse (convection ou stratus artificiels)
140    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: rneb    ! fraction nuageuse (grande echelle)
141    !
142    REAL                                   :: ql_incl ! contenu en eau liquide nuageuse dans le nuage ! ql_incl=oliq/rneb
143    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)   :: beta_fisrt ! taux de conversion de l'eau cond (de fisrtilp)
144    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(out)  :: beta_v1    ! -- (originale version)
145
146    !
147    INTEGER,DIMENSION(klon),INTENT(IN)     :: itop_con
148    INTEGER,DIMENSION(klon),INTENT(IN)     :: ibas_con
149    REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN)        :: albsol  ! albedo surface
150    !
151    !Dynamique
152    !--------
153    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr),INTENT(IN)    :: d_tr_dyn
154    !
155    !Convection:
156    !----------
157    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pmfu  ! flux de masse dans le panache montant
158    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pmfd  ! flux de masse dans le panache descendant
159    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pen_u ! flux entraine dans le panache montant
160    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pde_u ! flux detraine dans le panache montant
161    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pen_d ! flux entraine dans le panache descendant
162    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: pde_d ! flux detraine dans le panache descendant
163
164    !...Tiedke     
165    REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN)   :: pmflxr, pmflxs ! Flux precipitant de pluie, neige aux interfaces [convection]
166    REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN)   :: prfl, psfl ! Flux precipitant de pluie, neige aux interfaces [large-scale]
167
168    LOGICAL,INTENT(IN)                       :: aerosol_couple
169    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: flxmass_w
170    REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: tau_aero
171    REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: piz_aero
172    REAL,DIMENSION(klon,klev,9,2),INTENT(IN) :: cg_aero
173    CHARACTER(len=4),DIMENSION(9),INTENT(IN) :: rfname
174    REAL,DIMENSION(klon,klev,2),INTENT(IN)   :: ccm
175    !... K.Emanuel
176    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: da
177    REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN):: phi
178    ! RomP >>>
179    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: d1a,dam
180    REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN) :: phi2
181    !
182    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: wdtrainA
183    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: wdtrainM
184    REAL,DIMENSION(klon),INTENT(IN)           :: sigd
185    ! ---- RomP flux entraine, detraine et precipitant kerry Emanuel
186    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: evap
187    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: ep
188    REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN) :: sij
189    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: wght_cvfd          !RL
190    REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN) :: elij
191    REAL,DIMENSION(klon,klev,klev),INTENT(IN) :: epmlmMm
192    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: eplaMm
193    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)      :: clw
194    ! RomP <<<
195
196    !
197    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: mp
198    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: upwd      ! saturated updraft mass flux
199    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: dnwd      ! saturated downdraft mass flux
200    !
201    !Thermiques:
202    !----------
203    REAL,DIMENSION(klon,klev+1),INTENT(IN)   :: fm_therm
204    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN)     :: entr_therm
205    !
206    !Couche limite:
207    !--------------
208    !
209    !
210    REAL,DIMENSION(:),INTENT(IN)   :: cdragh          ! (klon) coeff drag pour T et Q
211    REAL,DIMENSION(:,:),INTENT(IN) :: coefh           ! (klon,klev) coeff melange CL (m**2/s)
212    REAL,DIMENSION(:),INTENT(IN)   :: ustar,u10m,v10m ! (klon) u* & vent a 10m (m/s)
213    REAL,DIMENSION(:),INTENT(IN)   :: wstar,ale_bl,ale_wake ! (klon) w* and Avail. Lifting Ener.
214    REAL,DIMENSION(:),INTENT(IN)   :: yu1             ! (klon) vents au premier niveau
215    REAL,DIMENSION(:),INTENT(IN)   :: yv1             ! (klon) vents au premier niveau
216
217    !
218    !Lessivage:
219    !----------
220    !
221    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE :: ccntrAA
222    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE :: ccntrENV
223    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE :: coefcoli
224    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE, SAVE :: flag_cvltr
225!$OMP THREADPRIVATE(ccntrAA,ccntrENV,coefcoli,flag_cvltr)
226    REAL, DIMENSION(klon,klev) :: ccntrAA_3d
227    REAL, DIMENSION(klon,klev) :: ccntrENV_3d
228    REAL, DIMENSION(klon,klev) :: coefcoli_3d
229    !
230    ! pour le ON-LINE
231    !
232    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_impa ! fraction d'aerosols non impactes
233    REAL,DIMENSION(klon,klev),INTENT(IN) :: frac_nucl ! fraction d'aerosols non nuclees
234
235    ! Arguments necessaires pour les sources et puits de traceur:
236    REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: ftsol  ! Temperature du sol (surf)(Kelvin)
237    REAL,DIMENSION(klon,nbsrf),INTENT(IN) :: pctsrf ! Pourcentage de sol (nature du sol)
238
239
240    ! Output argument
241    !----------------
242    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr),INTENT(INOUT) :: tr_seri ! Concentration Traceur [U/KgA]
243    REAL,DIMENSION(klon,klev)                    :: sourceBE
244    !=======================================================================================
245    !                        -- LOCAL VARIABLES --
246    !=======================================================================================
247
248    INTEGER :: i, k, it
249    INTEGER :: nsplit
250
251    !Sources et Reservoirs de traceurs (ex:Radon):
252    !--------------------------------------------
253    !
254    REAL,DIMENSION(:,:),ALLOCATABLE,SAVE :: source  ! a voir lorsque le flux de surface est prescrit
255!$OMP THREADPRIVATE(source)
256
257    !
258    !Entrees/Sorties: (cf ini_histrac.h et write_histrac.h) 
259    !---------------
260    INTEGER                   :: iiq, ierr
261    INTEGER                   :: nhori, nvert
262    REAL                      :: zsto, zout, zjulian
263    INTEGER,SAVE              :: nid_tra     ! pointe vers le fichier histrac.nc         
264!$OMP THREADPRIVATE(nid_tra)
265    REAL,DIMENSION(klon)      :: zx_tmp_fi2d ! variable temporaire grille physique
266    INTEGER                   :: itau_w      ! pas de temps ecriture = nstep + itau_phy
267    LOGICAL,PARAMETER         :: ok_sync=.TRUE.
268
269    !
270    ! Nature du traceur
271    !------------------
272    LOGICAL,DIMENSION(:),ALLOCATABLE,SAVE :: aerosol  ! aerosol(it) = true  => aerosol => lessivage
273!$OMP THREADPRIVATE(aerosol)                        ! aerosol(it) = false => gaz
274    REAL,DIMENSION(klon,klev)             :: delp     ! epaisseur de couche (Pa)
275    !
276    ! Tendances de traceurs (Td) et flux de traceurs:
277    !------------------------
278    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: d_tr     ! Td dans l'atmosphere
279    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: Mint
280    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: zmfd1a
281    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: zmfdam
282    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: zmfphi2
283    ! Physique
284    !----------
285    REAL,DIMENSION(klon,klev,nbtr) :: flestottr ! flux de lessivage dans chaque couche
286    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: zmasse    ! densité atmosphérique Kg/m2
287    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: ztra_th
288    !PhH
289    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: zrho
290    REAL,DIMENSION(klon,klev)      :: zdz
291    REAL                           :: evaplsc,dx,beta ! variable pour lessivage Genthon
292    REAL,DIMENSION(klon)           :: his_dh          ! ---
293    ! in-cloud scav variables
294    REAL           :: ql_incloud_ref     ! ref value of in-cloud condensed water content
295
296    !Controles:
297    !---------
298    INTEGER,SAVE :: iflag_vdf_trac,iflag_con_trac,iflag_the_trac
299    INTEGER,SAVE  :: iflag_con_trac_omp, iflag_vdf_trac_omp,iflag_the_trac_omp
300!$OMP THREADPRIVATE(iflag_vdf_trac,iflag_con_trac,iflag_the_trac)
301
302    LOGICAL,SAVE :: lessivage
303!$OMP THREADPRIVATE(lessivage)
304
305    !RomP >>>
306    INTEGER,SAVE  :: iflag_lscav_omp,iflag_lscav
307    REAL, SAVE ::   ccntrAA_in,ccntrAA_omp
308    REAL, SAVE ::   ccntrENV_in,ccntrENV_omp
309    REAL, SAVE ::   coefcoli_in,coefcoli_omp
310
311    LOGICAL,SAVE  :: convscav_omp,convscav
312!$OMP THREADPRIVATE(iflag_lscav)
313!$OMP THREADPRIVATE(ccntrAA_in,ccntrENV_in,coefcoli_in)
314!$OMP THREADPRIVATE(convscav)
315    !RomP <<<
316    !######################################################################
317    !                    -- INITIALIZATION --
318    !######################################################################
319    IF (debutphy) THEN
320       ALLOCATE(d_tr_cl(klon,klev,nbtr),d_tr_dry(klon,nbtr))
321       ALLOCATE(flux_tr_dry(klon,nbtr),d_tr_dec(klon,klev,nbtr),d_tr_cv(klon,klev,nbtr))
322       ALLOCATE(d_tr_insc(klon,klev,nbtr),d_tr_bcscav(klon,klev,nbtr))
323       ALLOCATE(d_tr_evapls(klon,klev,nbtr),d_tr_ls(klon,klev,nbtr))
324       ALLOCATE(qPrls(klon,nbtr),d_tr_trsp(klon,klev,nbtr))
325       ALLOCATE(d_tr_sscav(klon,klev,nbtr),d_tr_sat(klon,klev,nbtr))
326       ALLOCATE(d_tr_uscav(klon,klev,nbtr),qPr(klon,klev,nbtr),qDi(klon,klev,nbtr))
327       ALLOCATE(qPa(klon,klev,nbtr),qMel(klon,klev,nbtr))
328       ALLOCATE(qTrdi(klon,klev,nbtr),dtrcvMA(klon,klev,nbtr))
329       ALLOCATE(d_tr_th(klon,klev,nbtr))
330       ALLOCATE(d_tr_lessi_impa(klon,klev,nbtr),d_tr_lessi_nucl(klon,klev,nbtr))
331    ENDIF
332
333    DO k=1,klev
334       DO i=1,klon
335          sourceBE(i,k)=0.
336          Mint(i,k)=0.
337          zrho(i,k)=0.
338          zdz(i,k)=0.
339       END DO
340    END DO
341
342    DO it=1, nbtr
343       DO k=1,klev
344          DO i=1,klon
345             d_tr_insc(i,k,it)=0.
346             d_tr_bcscav(i,k,it)=0.
347             d_tr_evapls(i,k,it)=0.
348             d_tr_ls(i,k,it)=0.
349             d_tr_cv(i,k,it)=0.
350             d_tr_cl(i,k,it)=0.
351             d_tr_trsp(i,k,it)=0.
352             d_tr_sscav(i,k,it)=0.
353             d_tr_sat(i,k,it)=0.
354             d_tr_uscav(i,k,it)=0.
355             d_tr_lessi_impa(i,k,it)=0.
356             d_tr_lessi_nucl(i,k,it)=0.
357             qDi(i,k,it)=0.
358             qPr(i,k,it)=0.
359             qPa(i,k,it)=0.
360             qMel(i,k,it)=0.
361             qTrdi(i,k,it)=0.
362             dtrcvMA(i,k,it)=0.
363             zmfd1a(i,k,it)=0.
364             zmfdam(i,k,it)=0.
365             zmfphi2(i,k,it)=0.
366          END DO
367       END DO
368    END DO
369
370    DO k = 1, klev
371       DO i = 1, klon
372          delp(i,k) = paprs(i,k)-paprs(i,k+1)
373       END DO
374    END DO
375
376    IF (debutphy) THEN
377       !!jyg
378!$OMP BARRIER
379       ecrit_tra=86400. ! frequence de stokage en dur
380       ! obsolete car remplace par des ecritures dans phys_output_write
381       !RomP >>>
382       !
383       !Config Key  = convscav
384       !Config Desc = Convective scavenging switch: 0=off, 1=on.
385       !Config Def  = .false.
386       !Config Help =
387       !
388!$OMP MASTER
389       convscav_omp=.false.
390       call getin('convscav', convscav_omp)
391       iflag_vdf_trac_omp=1
392       call getin('iflag_vdf_trac', iflag_vdf_trac_omp)
393       iflag_con_trac_omp=1
394       call getin('iflag_con_trac', iflag_con_trac_omp)
395       iflag_the_trac_omp=1
396       call getin('iflag_the_trac', iflag_the_trac_omp)
397!$OMP END MASTER
398!$OMP BARRIER
399       convscav=convscav_omp
400       iflag_vdf_trac=iflag_vdf_trac_omp
401       iflag_con_trac=iflag_con_trac_omp
402       iflag_the_trac=iflag_the_trac_omp
403       write(lunout,*) 'phytrac passage dans routine conv avec lessivage', convscav
404       !
405       !Config Key  = iflag_lscav
406       !Config Desc = Large scale scavenging parametrization: 0=none, 1=old(Genthon92),
407       !              2=1+PHeinrich, 3=Reddy_Boucher2004, 4=3+RPilon.
408       !Config Def  = 1
409       !Config Help =
410       !
411!$OMP MASTER
412       iflag_lscav_omp=1
413       call getin('iflag_lscav', iflag_lscav_omp)
414       ccntrAA_omp=1
415       ccntrENV_omp=1.
416       coefcoli_omp=0.001
417       call getin('ccntrAA', ccntrAA_omp)
418       call getin('ccntrENV', ccntrENV_omp)
419       call getin('coefcoli', coefcoli_omp)
420!$OMP END MASTER
421!$OMP BARRIER
422       iflag_lscav=iflag_lscav_omp
423       ccntrAA_in=ccntrAA_omp
424       ccntrENV_in=ccntrENV_omp
425       coefcoli_in=coefcoli_omp
426       !
427       SELECT CASE(iflag_lscav)
428       CASE(0)
429          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: none'
430       CASE(1)
431          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: C. Genthon, Tellus(1992), 44B, 371-389'
432       CASE(2)
433          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: C. Genthon, modified P. Heinrich'
434       CASE(3)
435          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: M. Shekkar Reddy and O. Boucher, JGR(2004), 109, D14202'
436       CASE(4)
437          WRITE(lunout,*)  'Large scale scavenging: Reddy and Boucher, modified R. Pilon'
438       END SELECT
439       !RomP <<<
440       WRITE(*,*) 'FIRST TIME IN PHYTRAC : pdtphys(sec) = ',pdtphys,'ecrit_tra (sec) = ',ecrit_tra
441       ALLOCATE( source(klon,nbtr), stat=ierr)
442       IF (ierr /= 0) CALL abort_physic('phytrac', 'pb in allocation 1',1)
443
444       ALLOCATE( aerosol(nbtr), stat=ierr)
445       IF (ierr /= 0) CALL abort_physic('phytrac', 'pb in allocation 2',1)
446
447
448       ! Initialize module for specific tracers
449       SELECT CASE(type_trac)
450       CASE('lmdz')
451          CALL traclmdz_init(pctsrf,xlat,xlon,ftsol,tr_seri,t_seri,pplay,sh,pdtphys,aerosol,lessivage)
452       CASE('inca')
453          source(:,:)=0.
454          CALL tracinca_init(aerosol,lessivage)
455       CASE('repr')
456          source(:,:)=0.
457       END SELECT
458
459       !
460       !--initialising coefficients for scavenging in the case of NP
461       !
462       ALLOCATE(flag_cvltr(nbtr))
463       IF (iflag_con.EQ.3) THEN
464          !
465          ALLOCATE(ccntrAA(nbtr))
466          ALLOCATE(ccntrENV(nbtr))
467          ALLOCATE(coefcoli(nbtr))
468          !
469          DO it=1, nbtr
470             SELECT CASE(type_trac)
471             CASE('lmdz')
472                IF (convscav.and.aerosol(it)) THEN
473                   flag_cvltr(it)=.true.
474                   ccntrAA(it) =ccntrAA_in    !--a modifier par JYG a lire depuis fichier
475                   ccntrENV(it)=ccntrENV_in
476                   coefcoli(it)=coefcoli_in
477                ELSE
478                   flag_cvltr(it)=.false.
479                ENDIF
480
481             CASE('inca')
482!                IF ((it.EQ.id_Rn222) .OR. ((it.GE.id_SO2) .AND. (it.LE.id_NH3)) ) THEN
483!                   !--gas-phase species
484!                   flag_cvltr(it)=.false.
485!
486!                ELSEIF ( (it.GE.id_CIDUSTM) .AND. (it.LE.id_AIN) ) THEN
487!                   !--insoluble aerosol species
488!                   flag_cvltr(it)=.true.
489!                   ccntrAA(it)=0.7
490!                   ccntrENV(it)=0.7
491!                   coefcoli(it)=0.001
492!                ELSEIF ( (it.EQ.id_Pb210) .OR. ((it.GE.id_CSSSM) .AND. (it.LE.id_SSN))) THEN
493!                   !--soluble aerosol species
494!                   flag_cvltr(it)=.true.
495!                   ccntrAA(it)=0.9
496!                   ccntrENV(it)=0.9
497!                   coefcoli(it)=0.001
498!                ELSE
499!                   WRITE(lunout,*) 'pb it=', it
500!                   CALL abort_physic('phytrac','pb it scavenging',1)
501!                ENDIF
502                !--test OB
503                !--for now we do not scavenge in cvltr
504                flag_cvltr(it)=.false.
505             END SELECT
506          ENDDO
507          !
508       ELSE ! iflag_con .ne. 3
509          flag_cvltr(:) = .false.
510       ENDIF
511       !
512       ! Initialize diagnostic output
513       ! ----------------------------
514#ifdef CPP_IOIPSL
515       !     INCLUDE "ini_histrac.h"
516#endif
517       !
518       ! print out all tracer flags
519       !
520       WRITE(lunout,*) 'print out all tracer flags'
521       WRITE(lunout,*) 'type_trac      =', type_trac
522       WRITE(lunout,*) 'config_inca    =', config_inca
523       WRITE(lunout,*) 'iflag_con_trac =', iflag_con_trac
524       WRITE(lunout,*) 'iflag_con      =', iflag_con
525       WRITE(lunout,*) 'convscav       =', convscav
526       WRITE(lunout,*) 'iflag_lscav    =', iflag_lscav
527       WRITE(lunout,*) 'aerosol        =', aerosol
528       WRITE(lunout,*) 'iflag_the_trac =', iflag_the_trac
529       WRITE(lunout,*) 'iflag_thermals =', iflag_thermals
530       WRITE(lunout,*) 'iflag_vdf_trac =', iflag_vdf_trac
531       WRITE(lunout,*) 'pbl_flg        =', pbl_flg
532       WRITE(lunout,*) 'lessivage      =', lessivage
533       write(lunout,*)  'flag_cvltr    = ', flag_cvltr
534
535       IF (lessivage.AND.config_inca.EQ.'inca') THEN
536          CALL abort_physic('phytrac', 'lessivage=T config_inca=inca impossible',1)
537          STOP
538       ENDIF
539       !
540    END IF ! of IF (debutphy)
541    !############################################ END INITIALIZATION #######
542
543    DO k=1,klev
544       DO i=1,klon
545          zmasse(i,k)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/rg
546       END DO
547    END DO
548    !
549    IF (id_be .GT. 0) THEN
550       DO k=1,klev
551          DO i=1,klon
552             sourceBE(i,k)=srcbe(i,k)       !RomP  -> pour sortie histrac
553          END DO
554       END DO
555    ENDIF
556
557    !===============================================================================
558    !    -- Do specific treatment according to chemestry model or local LMDZ tracers
559    !     
560    !===============================================================================
561    SELECT CASE(type_trac)
562    CASE('lmdz')
563       !    -- Traitement des traceurs avec traclmdz
564       CALL traclmdz(nstep, julien, gmtime, pdtphys, t_seri, paprs, pplay, &
565            cdragh,  coefh, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, xlat, xlon,iflag_vdf_trac>=0,sh, &
566            rh, pphi, ustar, wstar, ale_bl, ale_wake,  u10m, v10m, &
567            tr_seri, source, d_tr_cl,d_tr_dec, zmasse)               !RomP
568
569    CASE('inca')
570       !    -- CHIMIE INCA  config_inca = aero or chem --
571
572       CALL tracinca(&
573            nstep,    julien,   gmtime,         lafin,     &
574            pdtphys,  t_seri,   paprs,          pplay,     &
575            pmfu,     upwd,     ftsol,  pctsrf, pphis,     &
576            pphi,     albsol,   sh,             rh,        &
577            cldfra,   rneb,     diafra,         cldliq,    &
578            itop_con, ibas_con, pmflxr,         pmflxs,    &
579            prfl,     psfl,     aerosol_couple, flxmass_w, &
580            tau_aero, piz_aero, cg_aero,        ccm,       &
581            rfname,                                        &
582            tr_seri,  source)     
583
584    CASE('repr')
585       !   -- CHIMIE REPROBUS --
586
587       CALL tracreprobus(pdtphys, gmtime, debutphy, julien, &
588            presnivs, xlat, xlon, pphis, pphi, &
589            t_seri, pplay, paprs, sh , &
590            tr_seri)
591
592    END SELECT
593    !======================================================================
594    !       -- Calcul de l'effet de la convection --
595    !======================================================================
596
597    IF (iflag_con_trac==1) THEN
598
599       DO it=1, nbtr
600          IF ( conv_flg(it) == 0 ) CYCLE
601          IF (iflag_con.LT.2) THEN
602             !--pas de transport convectif
603
604             d_tr_cv(:,:,it)=0.
605          ELSE IF (iflag_con.EQ.2) THEN
606             !--ancien transport convectif de Tiedtke
607
608             CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pen_u, pde_u, pen_d, pde_d, &
609                  pplay, paprs, tr_seri(:,:,it), d_tr_cv(:,:,it))
610          ELSE   
611             !--nouveau transport convectif de Emanuel
612
613             IF (flag_cvltr(it)) THEN
614                !--nouveau transport convectif de Emanuel avec lessivage convectif
615                !
616                !
617                ccntrAA_3d(:,:) =ccntrAA(it)
618                ccntrENV_3d(:,:)=ccntrENV(it)
619                coefcoli_3d(:,:)=coefcoli(it)
620
621                !--beware this interface is a bit weird because it is called for each tracer
622                !--with the full array tr_seri even if only item it is processed
623
624                print*,'CV SCAV ',it,ccntrAA(it),ccntrENV(it)
625
626                CALL cvltr_scav(pdtphys, da, phi,phi2,d1a,dam, mp,ep,         &
627                     sigd,sij,wght_cvfd,clw,elij,epmlmMm,eplaMm,              &     
628                     pmflxr,pmflxs,evap,t_seri,wdtrainA,wdtrainM,             &   
629                     paprs,it,tr_seri,upwd,dnwd,itop_con,ibas_con,            &
630                     ccntrAA_3d,ccntrENV_3d,coefcoli_3d,                      &
631                     d_tr_cv,d_tr_trsp,d_tr_sscav,d_tr_sat,d_tr_uscav,qDi,qPr,&
632                     qPa,qMel,qTrdi,dtrcvMA,Mint,                             &
633                     zmfd1a,zmfphi2,zmfdam)
634
635
636             ELSE  !---flag_cvltr(it).EQ.FALSE
637                !--nouveau transport convectif de Emanuel mais pas de lessivage convectif
638
639                !--beware this interface is a bit weird because it is called for each tracer
640                !--with the full array tr_seri even if only item it is processed
641                !
642                CALL cvltr_noscav(it,pdtphys, da, phi,mp,wght_cvfd,paprs,pplay, &  !jyg
643                     tr_seri,upwd,dnwd,d_tr_cv)                                !jyg
644
645             ENDIF
646
647          ENDIF !--iflag
648
649          !--on ajoute les tendances
650
651          DO k = 1, klev
652             DO i = 1, klon       
653                tr_seri(i,k,it) = tr_seri(i,k,it) + d_tr_cv(i,k,it)
654             END DO
655          END DO
656
657          CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'convection it = '//solsym(it))
658
659       END DO ! nbtr
660
661    END IF ! convection
662
663    !======================================================================
664    !    -- Calcul de l'effet des thermiques --
665    !======================================================================
666
667    DO it=1,nbtr
668       DO k=1,klev
669          DO i=1,klon
670             d_tr_th(i,k,it)=0.
671             tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it),0.)
672             tr_seri(i,k,it)=MIN(tr_seri(i,k,it),1.e10)
673          END DO
674       END DO
675    END DO
676
677    IF (iflag_thermals.GT.0.AND.iflag_the_trac>0) THEN   
678
679       DO it=1, nbtr
680
681          CALL thermcell_dq(klon,klev,1,pdtphys,fm_therm,entr_therm, &
682               zmasse,tr_seri(1:klon,1:klev,it),        &
683               d_tr_th(1:klon,1:klev,it),ztra_th,0 )
684
685          DO k=1,klev
686             DO i=1,klon
687                d_tr_th(i,k,it)=pdtphys*d_tr_th(i,k,it)
688                tr_seri(i,k,it)=MAX(tr_seri(i,k,it)+d_tr_th(i,k,it),0.)
689             END DO
690          END DO
691
692       END DO ! it
693
694    END IF ! Thermiques
695
696    !======================================================================
697    !     -- Calcul de l'effet de la couche limite --
698    !======================================================================
699
700    IF (iflag_vdf_trac==1) THEN
701
702       !  Injection during BL mixing
703       !
704       DO it=1, nbtr
705          !
706          IF( pbl_flg(it) /= 0 ) THEN
707             !
708             CALL cltrac(pdtphys, coefh,t_seri,       &
709                  tr_seri(:,:,it), source(:,it),      &
710                  paprs, pplay, delp,                 &
711                  d_tr_cl(:,:,it),d_tr_dry(:,it),flux_tr_dry(:,it))
712             !
713             tr_seri(:,:,it)=tr_seri(:,:,it)+d_tr_cl(:,:,it)
714             !
715          END IF
716          !
717       END DO
718       !
719    ELSE IF (iflag_vdf_trac==0) THEN
720       !
721       !   Injection of source in the first model layer
722       !
723       DO it=1,nbtr
724          d_tr_cl(:,1,it)=source(:,it)*RG/delp(:,1)*pdtphys
725          tr_seri(:,1,it)=tr_seri(:,1,it)+d_tr_cl(:,1,it)
726       ENDDO
727       d_tr_cl(:,2:klev,1:nbtr)=0.
728       !
729    ELSE IF (iflag_vdf_trac==-1) THEN
730       !
731       ! Nothing happens
732       !
733       d_tr_cl=0.
734       !
735    ELSE
736       !
737       CALL abort_physic('iflag_vdf_trac', 'cas non prevu',1)
738       !
739    END IF ! couche limite
740
741    !======================================================================
742    !   Calcul de l'effet de la precipitation grande echelle
743    !   POUR INCA le lessivage est fait directement dans INCA
744    !======================================================================
745
746    IF (lessivage) THEN
747
748       ql_incloud_ref = 10.e-4
749       ql_incloud_ref =  5.e-4
750
751
752       ! calcul du contenu en eau liquide au sein du nuage
753       ql_incl = ql_incloud_ref
754       ! choix du lessivage
755       !
756       IF (iflag_lscav .EQ. 3 .OR. iflag_lscav .EQ. 4) THEN
757          ! ********  Olivier Boucher version (3) possibly with modified ql_incl (4)
758          !
759          DO it = 1, nbtr
760
761             IF (aerosol(it)) THEN
762             !  incloud scavenging and removal by large scale rain ! orig : ql_incl was replaced by 0.5e-3 kg/kg
763             ! the value 0.5e-3 kg/kg is from Giorgi and Chameides (1986), JGR
764             ! Liu (2001) proposed to use 1.5e-3 kg/kg
765
766!jyg<
767!!             CALL lsc_scav(pdtphys,it,iflag_lscav,ql_incl,prfl,psfl,rneb,beta_fisrt,  &
768             CALL lsc_scav(pdtphys,it,iflag_lscav,aerosol,ql_incl,prfl,psfl,rneb,beta_fisrt,  &
769!>jyg
770                  beta_v1,pplay,paprs,t_seri,tr_seri,d_tr_insc,   &
771                  d_tr_bcscav,d_tr_evapls,qPrls)
772
773             !large scale scavenging tendency
774             DO k = 1, klev
775                DO i = 1, klon
776                   d_tr_ls(i,k,it)=d_tr_insc(i,k,it)+d_tr_bcscav(i,k,it)+d_tr_evapls(i,k,it)
777                   tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)+d_tr_ls(i,k,it)
778                ENDDO
779             ENDDO
780             CALL minmaxqfi(tr_seri(:,:,it),0.,1.e33,'lsc scav it = '//solsym(it))
781             ENDIF
782
783          END DO  !tr
784
785       ELSE IF (iflag_lscav .EQ. 2) THEN ! frac_impa, frac_nucl
786          ! *********   modified  old version
787
788          d_tr_lessi_nucl(:,:,:) = 0.
789          d_tr_lessi_impa(:,:,:) = 0.
790          flestottr(:,:,:) = 0.
791          ! Tendance des aerosols nuclees et impactes
792          DO it = 1, nbtr
793             IF (aerosol(it)) THEN
794                his_dh(:)=0.
795                DO k = 1, klev
796                   DO i = 1, klon
797                      !PhH
798                      zrho(i,k)=pplay(i,k)/t_seri(i,k)/RD
799                      zdz(i,k)=(paprs(i,k)-paprs(i,k+1))/zrho(i,k)/RG
800                      !
801                   END DO
802                END DO
803
804                DO k=klev-1, 1, -1
805                   DO i=1, klon
806                      !             d_tr_ls(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*(frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)-1.)
807                      dx=d_tr_ls(i,k,it)
808                      his_dh(i)=his_dh(i)-dx*zrho(i,k)*zdz(i,k)/pdtphys !  kg/m2/s
809                      evaplsc = prfl(i,k) - prfl(i,k+1) + psfl(i,k) - psfl(i,k+1)
810                      ! Evaporation Partielle -> Liberation Partielle 0.5*evap
811                      IF ( evaplsc .LT.0..and.abs(prfl(i,k+1)+psfl(i,k+1)).gt.1.e-10) THEN
812                         evaplsc = (-evaplsc)/(prfl(i,k+1)+psfl(i,k+1))
813                         ! evaplsc est donc positif, his_dh(i) est positif
814                         !-------------- 
815                         d_tr_evapls(i,k,it)=0.5*evaplsc*(d_tr_lessi_nucl(i,k+1,it) &
816                              +d_tr_lessi_impa(i,k+1,it))
817                         !-------------   d_tr_evapls(i,k,it)=-0.5*evaplsc*(d_tr_lsc(i,k+1,it))
818                         beta=0.5*evaplsc
819                         if ((prfl(i,k)+psfl(i,k)).lt.1.e-10) THEN
820                            beta=1.0*evaplsc
821                         endif
822                         dx=beta*his_dh(i)/zrho(i,k)/zdz(i,k)*pdtphys
823                         his_dh(i)=(1.-beta)*his_dh(i)   ! tracer from
824                         d_tr_evapls(i,k,it)=dx
825                      ENDIF
826                      d_tr_ls(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*(frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)-1.) &
827                           +d_tr_evapls(i,k,it)
828
829                      !--------------
830                      d_tr_lessi_nucl(i,k,it) = d_tr_lessi_nucl(i,k,it) +    &
831                           ( 1 - frac_nucl(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
832                      d_tr_lessi_impa(i,k,it) = d_tr_lessi_impa(i,k,it) +    &
833                           ( 1 - frac_impa(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
834                      !
835                      ! Flux lessivage total
836                      flestottr(i,k,it) = flestottr(i,k,it) -   &
837                           ( d_tr_lessi_nucl(i,k,it)   +        &
838                           d_tr_lessi_impa(i,k,it) ) *          &
839                           ( paprs(i,k)-paprs(i,k+1) ) /        &
840                           (RG * pdtphys)
841                      !! Mise a jour des traceurs due a l'impaction,nucleation
842                      !                 tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)
843                      !!  calcul de la tendance liee au lessivage stratiforme
844                      !                 d_tr_ls(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*&
845                      !                                (1.-1./(frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)))
846                      !--------------
847                   END DO
848                END DO
849             END IF
850          END DO
851          ! *********   end modified old version
852
853       ELSE IF (iflag_lscav .EQ. 1) THEN ! frac_impa, frac_nucl
854          ! *********    old version
855
856          d_tr_lessi_nucl(:,:,:) = 0.
857          d_tr_lessi_impa(:,:,:) = 0.
858          flestottr(:,:,:) = 0.
859          !=========================
860          ! LESSIVAGE LARGE SCALE :
861          !=========================
862
863          ! Tendance des aerosols nuclees et impactes
864          ! -----------------------------------------
865          DO it = 1, nbtr
866             IF (aerosol(it)) THEN
867                DO k = 1, klev
868                   DO i = 1, klon
869                      d_tr_lessi_nucl(i,k,it) = d_tr_lessi_nucl(i,k,it) +    &
870                           ( 1 - frac_nucl(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
871                      d_tr_lessi_impa(i,k,it) = d_tr_lessi_impa(i,k,it) +    &
872                           ( 1 - frac_impa(i,k) )*tr_seri(i,k,it)
873
874                      !
875                      ! Flux lessivage total
876                      ! ------------------------------------------------------------
877                      flestottr(i,k,it) = flestottr(i,k,it) -   &
878                           ( d_tr_lessi_nucl(i,k,it)   +        &
879                           d_tr_lessi_impa(i,k,it) ) *          &
880                           ( paprs(i,k)-paprs(i,k+1) ) /        &
881                           (RG * pdtphys)
882                      !
883                      ! Mise a jour des traceurs due a l'impaction,nucleation
884                      ! ----------------------------------------------------------------------
885                      tr_seri(i,k,it)=tr_seri(i,k,it)*frac_impa(i,k)*frac_nucl(i,k)
886                   END DO
887                END DO
888             END IF
889          END DO
890
891          ! *********   end old version
892       ENDIF  !  iflag_lscav . EQ. 1, 2, 3 or 4
893       !
894    END IF !  lessivage
895
896    !=============================================================
897    !   Ecriture des sorties
898    !=============================================================
899#ifdef CPP_IOIPSL
900    ! INCLUDE "write_histrac.h"
901#endif
902
903  END SUBROUTINE phytrac
904
905END MODULE
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.