source: LMDZ5/trunk/libf/phylmd/radlwsw_m.F90 @ 2371

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Second batch of changes for diagnosing SW radiative
diagnostics at the physics timestep resolution
radsol is now computed in physiq.F90

  • 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
    See the license file in the root directory
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revi
File size: 45.4 KB
Line 
1!
2! $Id: radlwsw_m.F90 2366 2015-09-21 20:41:04Z fairhead $
3!
4module radlwsw_m
5
6  IMPLICIT NONE
7
8contains
9
10SUBROUTINE radlwsw( &
11   dist, rmu0, fract, &
12!albedo SB >>>
13!  paprs, pplay,tsol,alb1, alb2, &
14   paprs, pplay,tsol,SFRWL,alb_dir, alb_dif, &
15!albedo SB <<<
16   t,q,wo,&
17   cldfra, cldemi, cldtaupd,&
18   ok_ade, ok_aie, flag_aerosol,&
19   flag_aerosol_strat,&
20   tau_aero, piz_aero, cg_aero,&
21   tau_aero_sw_rrtm, piz_aero_sw_rrtm, cg_aero_sw_rrtm,& ! rajoute par OB pour RRTM
22   tau_aero_lw_rrtm, &                                   ! rajoute par C. Kleinschmitt pour RRTM
23   cldtaupi, new_aod, &
24   qsat, flwc, fiwc, &
25   ref_liq, ref_ice, ref_liq_pi, ref_ice_pi, &
26   heat,heat0,cool,cool0,albpla,&
27   topsw,toplw,solsw,sollw,&
28   sollwdown,&
29   topsw0,toplw0,solsw0,sollw0,&
30   lwdn0, lwdn, lwup0, lwup,&
31   swdn0, swdn, swup0, swup,&
32   topswad_aero, solswad_aero,&
33   topswai_aero, solswai_aero, &
34   topswad0_aero, solswad0_aero,&
35   topsw_aero, topsw0_aero,&
36   solsw_aero, solsw0_aero, &
37   topswcf_aero, solswcf_aero,&
38!-C. Kleinschmitt for LW diagnostics
39   toplwad_aero, sollwad_aero,&
40   toplwai_aero, sollwai_aero, &
41   toplwad0_aero, sollwad0_aero,&
42!-end
43   ZLWFT0_i, ZFLDN0, ZFLUP0,&
44   ZSWFT0_i, ZFSDN0, ZFSUP0)
45
46
47
48  USE DIMPHY
49  USE assert_m, ONLY : assert
50  USE infotrac_phy, ONLY : type_trac
51  USE write_field_phy
52#ifdef REPROBUS
53  USE CHEM_REP, ONLY : solaireTIME, ok_SUNTIME, ndimozon
54#endif
55#ifdef CPP_RRTM
56!    modules necessaires au rayonnement
57!    -----------------------------------------
58!     USE YOMCST   , ONLY : RG       ,RD       ,RTT      ,RPI
59!     USE YOERAD   , ONLY : NSW      ,LRRTM    ,LINHOM   , LCCNL,LCCNO,
60!     USE YOERAD   , ONLY : NSW      ,LRRTM    ,LCCNL    ,LCCNO ,&
61! NSW mis dans .def MPL 20140211
62! NLW ajoute par OB
63      USE YOERAD   , ONLY : NLW, LRRTM    ,LCCNL    ,LCCNO ,&
64          NRADIP   , NRADLP , NICEOPT, NLIQOPT ,RCCNLND  , RCCNSEA
65      USE YOELW    , ONLY : NSIL     ,NTRA     ,NUA      ,TSTAND   ,XP
66      USE YOESW    , ONLY : RYFWCA   ,RYFWCB   ,RYFWCC   ,RYFWCD,&   
67          RYFWCE   ,RYFWCF   ,REBCUA   ,REBCUB   ,REBCUC,&   
68          REBCUD   ,REBCUE   ,REBCUF   ,REBCUI   ,REBCUJ,& 
69          REBCUG   ,REBCUH   ,RHSAVI   ,RFULIO   ,RFLAA0,& 
70          RFLAA1   ,RFLBB0   ,RFLBB1   ,RFLBB2   ,RFLBB3,& 
71          RFLCC0   ,RFLCC1   ,RFLCC2   ,RFLCC3   ,RFLDD0,& 
72          RFLDD1   ,RFLDD2   ,RFLDD3   ,RFUETA   ,RASWCA,&
73          RASWCB   ,RASWCC   ,RASWCD   ,RASWCE   ,RASWCF
74!    &    RASWCB   ,RASWCC   ,RASWCD   ,RASWCE   ,RASWCF, RLINLI
75      USE YOERDU   , ONLY : NUAER  ,NTRAER ,REPLOG ,REPSC  ,REPSCW ,DIFF
76!      USE YOETHF   , ONLY : RTICE
77      USE YOERRTWN , ONLY : DELWAVE   ,TOTPLNK     
78      USE YOMPHY3  , ONLY : RII0
79#else
80      USE aero_mod, ONLY : nbands_lw_rrtm
81#endif
82
83  !======================================================================
84  ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19960719
85  ! Objet: interface entre le modele et les rayonnements
86  ! Arguments:
87  ! dist-----input-R- distance astronomique terre-soleil
88  ! rmu0-----input-R- cosinus de l'angle zenithal
89  ! fract----input-R- duree d'ensoleillement normalisee
90  ! co2_ppm--input-R- concentration du gaz carbonique (en ppm)
91  ! paprs----input-R- pression a inter-couche (Pa)
92  ! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)
93  ! tsol-----input-R- temperature du sol (en K)
94  ! alb1-----input-R- albedo du sol(entre 0 et 1) dans l'interval visible
95  ! alb2-----input-R- albedo du sol(entre 0 et 1) dans l'interval proche infra-rouge   
96  ! t--------input-R- temperature (K)
97  ! q--------input-R- vapeur d'eau (en kg/kg)
98  ! cldfra---input-R- fraction nuageuse (entre 0 et 1)
99  ! cldtaupd---input-R- epaisseur optique des nuages dans le visible (present-day value)
100  ! cldemi---input-R- emissivite des nuages dans l'IR (entre 0 et 1)
101  ! ok_ade---input-L- apply the Aerosol Direct Effect or not?
102  ! ok_aie---input-L- apply the Aerosol Indirect Effect or not?
103  ! flag_aerosol-input-I- aerosol flag from 0 to 6
104  ! flag_aerosol_strat-input-I- use stratospheric aerosols flag (T/F)
105  ! tau_ae, piz_ae, cg_ae-input-R- aerosol optical properties (calculated in aeropt.F)
106  ! cldtaupi-input-R- epaisseur optique des nuages dans le visible
107  !                   calculated for pre-industrial (pi) aerosol concentrations, i.e. with smaller
108  !                   droplet concentration, thus larger droplets, thus generally cdltaupi cldtaupd
109  !                   it is needed for the diagnostics of the aerosol indirect radiative forcing     
110  !
111  ! heat-----output-R- echauffement atmospherique (visible) (K/jour)
112  ! cool-----output-R- refroidissement dans l'IR (K/jour)
113  ! albpla---output-R- albedo planetaire (entre 0 et 1)
114  ! topsw----output-R- flux solaire net au sommet de l'atm.
115  ! toplw----output-R- ray. IR montant au sommet de l'atmosphere
116  ! solsw----output-R- flux solaire net a la surface
117  ! sollw----output-R- ray. IR montant a la surface
118  ! solswad---output-R- ray. solaire net absorbe a la surface (aerosol dir)
119  ! topswad---output-R- ray. solaire absorbe au sommet de l'atm. (aerosol dir)
120  ! solswai---output-R- ray. solaire net absorbe a la surface (aerosol ind)
121  ! topswai---output-R- ray. solaire absorbe au sommet de l'atm. (aerosol ind)
122  !
123  ! ATTENTION: swai and swad have to be interpreted in the following manner:
124  ! ---------
125  ! ok_ade=F & ok_aie=F -both are zero
126  ! ok_ade=T & ok_aie=F -aerosol direct forcing is F_{AD} = topsw-topswad
127  !                        indirect is zero
128  ! ok_ade=F & ok_aie=T -aerosol indirect forcing is F_{AI} = topsw-topswai
129  !                        direct is zero
130  ! ok_ade=T & ok_aie=T -aerosol indirect forcing is F_{AI} = topsw-topswai
131  !                        aerosol direct forcing is F_{AD} = topswai-topswad
132  !
133  ! --------- RRTM: output RECMWFL
134  ! ZEMTD (KPROMA,KLEV+1)         ; TOTAL DOWNWARD LONGWAVE EMISSIVITY
135  ! ZEMTU (KPROMA,KLEV+1)         ; TOTAL UPWARD   LONGWAVE EMISSIVITY
136  ! ZTRSO (KPROMA,KLEV+1)         ; TOTAL SHORTWAVE TRANSMISSIVITY
137  ! ZTH   (KPROMA,KLEV+1)         ; HALF LEVEL TEMPERATURE
138  ! ZCTRSO(KPROMA,2)              ; CLEAR-SKY SHORTWAVE TRANSMISSIVITY
139  ! ZCEMTR(KPROMA,2)              ; CLEAR-SKY NET LONGWAVE EMISSIVITY
140  ! ZTRSOD(KPROMA)                ; TOTAL-SKY SURFACE SW TRANSMISSITY
141  ! ZLWFC (KPROMA,2)              ; CLEAR-SKY LONGWAVE FLUXES
142  ! ZLWFT (KPROMA,KLEV+1)         ; TOTAL-SKY LONGWAVE FLUXES
143  ! ZLWFT0(KPROMA,KLEV+1)         ; CLEAR-SKY LONGWAVE FLUXES      ! added by MPL 090109
144  ! ZSWFC (KPROMA,2)              ; CLEAR-SKY SHORTWAVE FLUXES
145  ! ZSWFT (KPROMA,KLEV+1)         ; TOTAL-SKY SHORTWAVE FLUXES
146  ! ZSWFT0(KPROMA,KLEV+1)         ; CLEAR-SKY SHORTWAVE FLUXES     ! added by MPL 090109
147  ! ZFLUX (KLON,2,KLEV+1)         ; TOTAL LW FLUXES  1=up, 2=DWN   ! added by MPL 080411
148  ! ZFLUC (KLON,2,KLEV+1)         ; CLEAR SKY LW FLUXES            ! added by MPL 080411
149  ! ZFSDWN(klon,KLEV+1)           ; TOTAL SW  DWN FLUXES           ! added by MPL 080411
150  ! ZFCDWN(klon,KLEV+1)           ; CLEAR SKY SW  DWN FLUXES       ! added by MPL 080411
151  ! ZFSUP (klon,KLEV+1)           ; TOTAL SW  UP  FLUXES           ! added by MPL 080411
152  ! ZFCUP (klon,KLEV+1)           ; CLEAR SKY SW  UP  FLUXES       ! added by MPL 080411
153 
154  !======================================================================
155 
156  ! ====================================================================
157  ! Adapte au modele de chimie INCA par Celine Deandreis & Anne Cozic -- 2009
158  ! 1 = ZERO   
159  ! 2 = AER total   
160  ! 3 = NAT   
161  ! 4 = BC   
162  ! 5 = SO4   
163  ! 6 = POM   
164  ! 7 = DUST   
165  ! 8 = SS   
166  ! 9 = NO3   
167  !
168  ! ====================================================================
169  include "YOETHF.h"
170  include "YOMCST.h"
171  include "clesphys.h"
172
173! Input arguments
174  REAL,    INTENT(in)  :: dist
175  REAL,    INTENT(in)  :: rmu0(KLON), fract(KLON)
176  REAL,    INTENT(in)  :: paprs(KLON,KLEV+1), pplay(KLON,KLEV)
177!albedo SB >>>
178! REAL,    INTENT(in)  :: alb1(KLON), alb2(KLON), tsol(KLON)
179  REAL,    INTENT(in)  :: tsol(KLON)
180  REAL,    INTENT(in) :: alb_dir(KLON,NSW),alb_dif(KLON,NSW)
181  real, intent(in) :: SFRWL(6)
182!albedo SB <<<
183  REAL,    INTENT(in)  :: t(KLON,KLEV), q(KLON,KLEV)
184
185  REAL, INTENT(in):: wo(:, :, :) ! dimension(KLON,KLEV, 1 or 2)
186  ! column-density of ozone in a layer, in kilo-Dobsons
187  ! "wo(:, :, 1)" is for the average day-night field,
188  ! "wo(:, :, 2)" is for daylight time.
189
190  LOGICAL, INTENT(in)  :: ok_ade, ok_aie                                 ! switches whether to use aerosol direct (indirect) effects or not
191  LOGICAL              :: lldebug
192  INTEGER, INTENT(in)  :: flag_aerosol                                   ! takes value 0 (no aerosol) or 1 to 6 (aerosols)
193  LOGICAL, INTENT(in)  :: flag_aerosol_strat                             ! use stratospheric aerosols
194  REAL,    INTENT(in)  :: cldfra(KLON,KLEV), cldemi(KLON,KLEV), cldtaupd(KLON,KLEV)
195  REAL,    INTENT(in)  :: tau_aero(KLON,KLEV,9,2)                        ! aerosol optical properties (see aeropt.F)
196  REAL,    INTENT(in)  :: piz_aero(KLON,KLEV,9,2)                        ! aerosol optical properties (see aeropt.F)
197  REAL,    INTENT(in)  :: cg_aero(KLON,KLEV,9,2)                         ! aerosol optical properties (see aeropt.F)
198!--OB
199  REAL,    INTENT(in)  :: tau_aero_sw_rrtm(KLON,KLEV,2,NSW)                 ! aerosol optical properties RRTM
200  REAL,    INTENT(in)  :: piz_aero_sw_rrtm(KLON,KLEV,2,NSW)                 ! aerosol optical properties RRTM
201  REAL,    INTENT(in)  :: cg_aero_sw_rrtm(KLON,KLEV,2,NSW)                  ! aerosol optical properties RRTM
202!--OB fin
203
204!--C. Kleinschmitt
205#ifdef CPP_RRTM
206  REAL,    INTENT(in)  :: tau_aero_lw_rrtm(KLON,KLEV,2,NLW)                 ! LW aerosol optical properties RRTM
207#else
208  REAL,    INTENT(in)  :: tau_aero_lw_rrtm(KLON,KLEV,2,nbands_lw_rrtm)
209#endif
210!--C. Kleinschmitt end
211
212  REAL,    INTENT(in)  :: cldtaupi(KLON,KLEV)                            ! cloud optical thickness for pre-industrial aerosol concentrations
213  LOGICAL, INTENT(in)  :: new_aod                                        ! flag pour retrouver les resultats exacts de l'AR4 dans le cas ou l'on ne travaille qu'avec les sulfates
214  REAL,    INTENT(in)  :: qsat(klon,klev) ! Variable pour iflag_rrtm=1
215  REAL,    INTENT(in)  :: flwc(klon,klev) ! Variable pour iflag_rrtm=1
216  REAL,    INTENT(in)  :: fiwc(klon,klev) ! Variable pour iflag_rrtm=1
217  REAL,    INTENT(in)  :: ref_liq(klon,klev) ! cloud droplet radius present-day from newmicro
218  REAL,    INTENT(in)  :: ref_ice(klon,klev) ! ice crystal radius   present-day from newmicro
219  REAL,    INTENT(in)  :: ref_liq_pi(klon,klev) ! cloud droplet radius pre-industrial from newmicro
220  REAL,    INTENT(in)  :: ref_ice_pi(klon,klev) ! ice crystal radius   pre-industrial from newmicro
221
222! Output arguments
223  REAL,    INTENT(out) :: heat(KLON,KLEV), cool(KLON,KLEV)
224  REAL,    INTENT(out) :: heat0(KLON,KLEV), cool0(KLON,KLEV)
225  REAL,    INTENT(out) :: topsw(KLON), toplw(KLON)
226  REAL,    INTENT(out) :: solsw(KLON), sollw(KLON), albpla(KLON)
227  REAL,    INTENT(out) :: topsw0(KLON), toplw0(KLON), solsw0(KLON), sollw0(KLON)
228  REAL,    INTENT(out) :: sollwdown(KLON)
229  REAL,    INTENT(out) :: swdn(KLON,kflev+1),swdn0(KLON,kflev+1)
230  REAL,    INTENT(out) :: swup(KLON,kflev+1),swup0(KLON,kflev+1)
231  REAL,    INTENT(out) :: lwdn(KLON,kflev+1),lwdn0(KLON,kflev+1)
232  REAL,    INTENT(out) :: lwup(KLON,kflev+1),lwup0(KLON,kflev+1)
233  REAL,    INTENT(out) :: topswad_aero(KLON), solswad_aero(KLON)         ! output: aerosol direct forcing at TOA and surface
234  REAL,    INTENT(out) :: topswai_aero(KLON), solswai_aero(KLON)         ! output: aerosol indirect forcing atTOA and surface
235  REAL,    INTENT(out) :: toplwad_aero(KLON), sollwad_aero(KLON)         ! output: LW aerosol direct forcing at TOA and surface
236  REAL,    INTENT(out) :: toplwai_aero(KLON), sollwai_aero(KLON)         ! output: LW aerosol indirect forcing atTOA and surface
237  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(out)    :: topswad0_aero
238  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(out)    :: solswad0_aero
239  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(out)    :: toplwad0_aero
240  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(out)    :: sollwad0_aero
241  REAL, DIMENSION(kdlon,9), INTENT(out) :: topsw_aero
242  REAL, DIMENSION(kdlon,9), INTENT(out) :: topsw0_aero
243  REAL, DIMENSION(kdlon,9), INTENT(out) :: solsw_aero
244  REAL, DIMENSION(kdlon,9), INTENT(out) :: solsw0_aero
245  REAL, DIMENSION(kdlon,3), INTENT(out) :: topswcf_aero
246  REAL, DIMENSION(kdlon,3), INTENT(out) :: solswcf_aero
247  REAL, DIMENSION(kdlon,kflev+1), INTENT(out) :: ZSWFT0_i
248  REAL, DIMENSION(kdlon,kflev+1), INTENT(out) :: ZLWFT0_i
249
250! Local variables
251  REAL(KIND=8) ZFSUP(KDLON,KFLEV+1)
252  REAL(KIND=8) ZFSDN(KDLON,KFLEV+1)
253  REAL(KIND=8) ZFSUP0(KDLON,KFLEV+1)
254  REAL(KIND=8) ZFSDN0(KDLON,KFLEV+1)
255  REAL(KIND=8) ZFLUP(KDLON,KFLEV+1)
256  REAL(KIND=8) ZFLDN(KDLON,KFLEV+1)
257  REAL(KIND=8) ZFLUP0(KDLON,KFLEV+1)
258  REAL(KIND=8) ZFLDN0(KDLON,KFLEV+1)
259  REAL(KIND=8) zx_alpha1, zx_alpha2
260  INTEGER k, kk, i, j, iof, nb_gr
261  INTEGER ist,iend,ktdia,kmode
262  REAL(KIND=8) PSCT
263  REAL(KIND=8) PALBD(kdlon,2), PALBP(kdlon,2)
264!  MPL 06.01.09: pour RRTM, creation de PALBD_NEW et PALBP_NEW
265! avec NSW en deuxieme dimension       
266  REAL(KIND=8) PALBD_NEW(kdlon,NSW), PALBP_NEW(kdlon,NSW)
267  REAL(KIND=8) PEMIS(kdlon), PDT0(kdlon), PVIEW(kdlon)
268  REAL(KIND=8) PPSOL(kdlon), PDP(kdlon,KLEV)
269  REAL(KIND=8) PTL(kdlon,kflev+1), PPMB(kdlon,kflev+1)
270  REAL(KIND=8) PTAVE(kdlon,kflev)
271  REAL(KIND=8) PWV(kdlon,kflev), PQS(kdlon,kflev)
272
273  real(kind=8) POZON(kdlon, kflev, size(wo, 3)) ! mass fraction of ozone
274  ! "POZON(:, :, 1)" is for the average day-night field,
275  ! "POZON(:, :, 2)" is for daylight time.
276!!!!! Modif MPL 6.01.09 avec RRTM, on passe de 5 a 6 
277  REAL(KIND=8) PAER(kdlon,kflev,6)
278  REAL(KIND=8) PCLDLD(kdlon,kflev)
279  REAL(KIND=8) PCLDLU(kdlon,kflev)
280  REAL(KIND=8) PCLDSW(kdlon,kflev)
281  REAL(KIND=8) PTAU(kdlon,2,kflev)
282  REAL(KIND=8) POMEGA(kdlon,2,kflev)
283  REAL(KIND=8) PCG(kdlon,2,kflev)
284  REAL(KIND=8) zfract(kdlon), zrmu0(kdlon), zdist
285  REAL(KIND=8) zheat(kdlon,kflev), zcool(kdlon,kflev)
286  REAL(KIND=8) zheat0(kdlon,kflev), zcool0(kdlon,kflev)
287  REAL(KIND=8) ztopsw(kdlon), ztoplw(kdlon)
288  REAL(KIND=8) zsolsw(kdlon), zsollw(kdlon), zalbpla(kdlon)
289  REAL(KIND=8) zsollwdown(kdlon)
290  REAL(KIND=8) ztopsw0(kdlon), ztoplw0(kdlon)
291  REAL(KIND=8) zsolsw0(kdlon), zsollw0(kdlon)
292  REAL(KIND=8) zznormcp
293  REAL(KIND=8) tauaero(kdlon,kflev,9,2)                     ! aer opt properties
294  REAL(KIND=8) pizaero(kdlon,kflev,9,2)
295  REAL(KIND=8) cgaero(kdlon,kflev,9,2)
296  REAL(KIND=8) PTAUA(kdlon,2,kflev)                         ! present-day value of cloud opt thickness (PTAU is pre-industrial value), local use
297  REAL(KIND=8) POMEGAA(kdlon,2,kflev)                       ! dito for single scatt albedo
298  REAL(KIND=8) ztopswadaero(kdlon), zsolswadaero(kdlon)     ! Aerosol direct forcing at TOAand surface
299  REAL(KIND=8) ztopswad0aero(kdlon), zsolswad0aero(kdlon)   ! Aerosol direct forcing at TOAand surface
300  REAL(KIND=8) ztopswaiaero(kdlon), zsolswaiaero(kdlon)     ! dito, indirect
301!-LW by CK
302  REAL(KIND=8) ztoplwadaero(kdlon), zsollwadaero(kdlon)     ! LW Aerosol direct forcing at TOAand surface
303  REAL(KIND=8) ztoplwad0aero(kdlon), zsollwad0aero(kdlon)   ! LW Aerosol direct forcing at TOAand surface
304  REAL(KIND=8) ztoplwaiaero(kdlon), zsollwaiaero(kdlon)     ! dito, indirect
305!-end
306  REAL(KIND=8) ztopsw_aero(kdlon,9), ztopsw0_aero(kdlon,9)
307  REAL(KIND=8) zsolsw_aero(kdlon,9), zsolsw0_aero(kdlon,9)
308  REAL(KIND=8) ztopswcf_aero(kdlon,3), zsolswcf_aero(kdlon,3)     
309! real, parameter:: dobson_u = 2.1415e-05 ! Dobson unit, in kg m-2 deje declare dans physiq.F MPL 20130618
310!MPL input supplementaires pour RECMWFL
311! flwc, fiwc = Liquid Water Content & Ice Water Content (kg/kg)
312      REAL(KIND=8) GEMU(klon)
313!MPL input RECMWFL:
314! Tableaux aux niveaux inverses pour respecter convention Arpege
315      REAL(KIND=8) ref_liq_i(klon,klev) ! cloud droplet radius present-day from newmicro (inverted)
316      REAL(KIND=8) ref_ice_i(klon,klev) ! ice crystal radius present-day from newmicro (inverted)
317!--OB
318      REAL(KIND=8) ref_liq_pi_i(klon,klev) ! cloud droplet radius pre-industrial from newmicro (inverted)
319      REAL(KIND=8) ref_ice_pi_i(klon,klev) ! ice crystal radius pre-industrial from newmicro (inverted)
320!--end OB
321      REAL(KIND=8) paprs_i(klon,klev+1)
322      REAL(KIND=8) pplay_i(klon,klev)
323      REAL(KIND=8) cldfra_i(klon,klev)
324      REAL(KIND=8) POZON_i(kdlon,kflev, size(wo, 3)) ! mass fraction of ozone
325  ! "POZON(:, :, 1)" is for the average day-night field,
326  ! "POZON(:, :, 2)" is for daylight time.
327!!!!! Modif MPL 6.01.09 avec RRTM, on passe de 5 a 6     
328      REAL(KIND=8) PAER_i(kdlon,kflev,6)
329      REAL(KIND=8) PDP_i(klon,klev)
330      REAL(KIND=8) t_i(klon,klev),q_i(klon,klev),qsat_i(klon,klev)
331      REAL(KIND=8) flwc_i(klon,klev),fiwc_i(klon,klev)
332!MPL output RECMWFL:
333      REAL(KIND=8) ZEMTD (klon,klev+1),ZEMTD_i (klon,klev+1)       
334      REAL(KIND=8) ZEMTU (klon,klev+1),ZEMTU_i (klon,klev+1)     
335      REAL(KIND=8) ZTRSO (klon,klev+1),ZTRSO_i (klon,klev+1)   
336      REAL(KIND=8) ZTH   (klon,klev+1),ZTH_i   (klon,klev+1)   
337      REAL(KIND=8) ZCTRSO(klon,2)       
338      REAL(KIND=8) ZCEMTR(klon,2)     
339      REAL(KIND=8) ZTRSOD(klon)       
340      REAL(KIND=8) ZLWFC (klon,2)     
341      REAL(KIND=8) ZLWFT (klon,klev+1),ZLWFT_i (klon,klev+1)   
342      REAL(KIND=8) ZSWFC (klon,2)     
343      REAL(KIND=8) ZSWFT (klon,klev+1),ZSWFT_i (klon,klev+1)
344      REAL(KIND=8) ZFLUCDWN_i(klon,klev+1),ZFLUCUP_i(klon,klev+1)
345      REAL(KIND=8) PPIZA_TOT(klon,klev,NSW)
346      REAL(KIND=8) PCGA_TOT(klon,klev,NSW)
347      REAL(KIND=8) PTAU_TOT(klon,klev,NSW)
348      REAL(KIND=8) PPIZA_NAT(klon,klev,NSW)
349      REAL(KIND=8) PCGA_NAT(klon,klev,NSW)
350      REAL(KIND=8) PTAU_NAT(klon,klev,NSW)
351#ifdef CPP_RRTM
352      REAL(KIND=8) PTAU_LW_TOT(klon,klev,NLW)
353      REAL(KIND=8) PTAU_LW_NAT(klon,klev,NLW)
354#endif
355      REAL(KIND=8) PSFSWDIR(klon,NSW)
356      REAL(KIND=8) PSFSWDIF(klon,NSW)
357      REAL(KIND=8) PFSDNN(klon)
358      REAL(KIND=8) PFSDNV(klon)
359!MPL On ne redefinit pas les tableaux ZFLUX,ZFLUC,
360!MPL ZFSDWN,ZFCDWN,ZFSUP,ZFCUP car ils existent deja
361!MPL sous les noms de ZFLDN,ZFLDN0,ZFLUP,ZFLUP0,
362!MPL ZFSDN,ZFSDN0,ZFSUP,ZFSUP0
363      REAL(KIND=8) ZFLUX_i (klon,2,klev+1)
364      REAL(KIND=8) ZFLUC_i (klon,2,klev+1)
365      REAL(KIND=8) ZFSDWN_i (klon,klev+1)
366      REAL(KIND=8) ZFCDWN_i (klon,klev+1)
367      REAL(KIND=8) ZFSUP_i (klon,klev+1)
368      REAL(KIND=8) ZFCUP_i (klon,klev+1)
369! 3 lignes suivantes a activer pour CCMVAL (MPL 20100412)
370!      REAL(KIND=8) RSUN(3,2)
371!      REAL(KIND=8) SUN(3)
372!      REAL(KIND=8) SUN_FRACT(2)
373  real, parameter:: dobson_u = 2.1415e-05 ! Dobson unit, in kg m-2
374  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
375  CHARACTER (LEN=80) :: modname='radlwsw_m'
376
377  call assert(size(wo, 1) == klon, size(wo, 2) == klev, "radlwsw wo")
378  ! initialisation
379  ist=1
380  iend=klon
381  ktdia=1
382  kmode=ist
383  tauaero(:,:,:,:)=0.
384  pizaero(:,:,:,:)=0.
385  cgaero(:,:,:,:)=0.
386  lldebug=.FALSE.
387 
388  !
389  !-------------------------------------------
390  nb_gr = KLON / kdlon
391  IF (nb_gr*kdlon .NE. KLON) THEN
392      PRINT*, "kdlon mauvais:", KLON, kdlon, nb_gr
393      call abort_physic("radlwsw", "", 1)
394  ENDIF
395  IF (kflev .NE. KLEV) THEN
396      PRINT*, "kflev differe de KLEV, kflev, KLEV"
397      call abort_physic("radlwsw", "", 1)
398  ENDIF
399  !-------------------------------------------
400  DO k = 1, KLEV
401    DO i = 1, KLON
402      heat(i,k)=0.
403      cool(i,k)=0.
404      heat0(i,k)=0.
405      cool0(i,k)=0.
406    ENDDO
407  ENDDO
408  !
409  zdist = dist
410  !
411  PSCT = solaire/zdist/zdist
412
413  IF (type_trac == 'repr') THEN
414#ifdef REPROBUS
415     if(ok_SUNTIME) PSCT = solaireTIME/zdist/zdist
416     print*,'Constante solaire: ',PSCT*zdist*zdist
417#endif
418  END IF
419
420  DO j = 1, nb_gr
421    iof = kdlon*(j-1)
422    DO i = 1, kdlon
423      zfract(i) = fract(iof+i)
424!     zfract(i) = 1.     !!!!!!  essai MPL 19052010
425      zrmu0(i) = rmu0(iof+i)
426
427
428!albedo SB >>>
429!      PALBD(i,1) = alb1(iof+i)
430!      PALBD(i,2) = alb2(iof+i)
431!         PALBD_NEW(i,1) = alb1(iof+i)   !!!!! A REVOIR (MPL) PALBD_NEW en
432!         fonction bdes SW
433!         do kk=2,NSW
434!           PALBD_NEW(i,kk) = alb2(iof+i)
435!         enddo
436!      PALBP(i,1) = alb1(iof+i)
437!      PALBP(i,2) = alb2(iof+i)
438!
439!         PALBP_NEW(i,1) = alb1(iof+i)     !!!!! A REVOIR (MPL) PALBP_NEW en
440!         fonction bdes SW
441!         do kk=2,NSW
442!           PALBP_NEW(i,kk) = alb2(iof+i)
443!         enddo
444
445      if(iflag_rrtm==0)then
446        select case(nsw)
447        case(2)
448          PALBD(i,1)=alb_dif(iof+i,1)
449          PALBD(i,2)=alb_dif(iof+i,2)
450          PALBP(i,1)=alb_dir(iof+i,1)
451          PALBP(i,2)=alb_dir(iof+i,2)
452        case(4)
453          PALBD(i,1)=alb_dif(iof+i,1)
454          PALBD(i,2)=(alb_dif(iof+i,2)*SFRWL(2)+alb_dif(iof+i,3)*SFRWL(3) &
455                 +alb_dif(iof+i,4)*SFRWL(4))/(SFRWL(2)+SFRWL(3)+SFRWL(4))
456          PALBP(i,1)=alb_dir(iof+i,1)
457          PALBP(i,2)=(alb_dir(iof+i,2)*SFRWL(2)+alb_dir(iof+i,3)*SFRWL(3) &
458                 +alb_dir(iof+i,4)*SFRWL(4))/(SFRWL(2)+SFRWL(3)+SFRWL(4))
459        case(6)
460          PALBD(i,1)=(alb_dif(iof+i,1)*SFRWL(1)+alb_dif(iof+i,2)*SFRWL(2) &
461                 +alb_dif(iof+i,3)*SFRWL(3))/(SFRWL(1)+SFRWL(2)+SFRWL(3))
462          PALBD(i,2)=(alb_dif(iof+i,4)*SFRWL(4)+alb_dif(iof+i,5)*SFRWL(5) &
463                 +alb_dif(iof+i,6)*SFRWL(6))/(SFRWL(4)+SFRWL(5)+SFRWL(6))
464          PALBP(i,1)=(alb_dir(iof+i,1)*SFRWL(1)+alb_dir(iof+i,2)*SFRWL(2)  &
465                 +alb_dir(iof+i,3)*SFRWL(3))/(SFRWL(1)+SFRWL(2)+SFRWL(3))
466          PALBP(i,2)=(alb_dir(iof+i,4)*SFRWL(4)+alb_dir(iof+i,5)*SFRWL(5)  &
467                 +alb_dir(iof+i,6)*SFRWL(6))/(SFRWL(4)+SFRWL(5)+SFRWL(6))
468        end select
469      elseif(iflag_rrtm==1)then
470        DO kk=1,NSW
471         PALBD_NEW(i,kk)=alb_dif(iof+i,kk)
472         PALBP_NEW(i,kk)=alb_dir(iof+i,kk)
473        ENDDO
474      endif
475!albedo SB <<<
476
477
478
479
480      PEMIS(i) = 1.0    !!!!! A REVOIR (MPL)
481      PVIEW(i) = 1.66
482      PPSOL(i) = paprs(iof+i,1)
483      zx_alpha1 = (paprs(iof+i,1)-pplay(iof+i,2))/(pplay(iof+i,1)-pplay(iof+i,2))
484      zx_alpha2 = 1.0 - zx_alpha1
485      PTL(i,1) = t(iof+i,1) * zx_alpha1 + t(iof+i,2) * zx_alpha2
486      PTL(i,KLEV+1) = t(iof+i,KLEV)
487      PDT0(i) = tsol(iof+i) - PTL(i,1)
488    ENDDO
489    DO k = 2, kflev
490      DO i = 1, kdlon
491        PTL(i,k) = (t(iof+i,k)+t(iof+i,k-1))*0.5
492      ENDDO
493    ENDDO
494    DO k = 1, kflev
495      DO i = 1, kdlon
496        PDP(i,k) = paprs(iof+i,k)-paprs(iof+i,k+1)
497        PTAVE(i,k) = t(iof+i,k)
498        PWV(i,k) = MAX (q(iof+i,k), 1.0e-12)
499        PQS(i,k) = PWV(i,k)
500        POZON(i,k, :) = wo(iof+i, k, :) * RG * dobson_u * 1e3 &
501             / (paprs(iof+i, k) - paprs(iof+i, k+1))
502!       A activer pour CCMVAL on prend l'ozone impose (MPL 07042010)
503!       POZON(i,k,:) = wo(i,k,:) 
504!       print *,'RADLWSW: POZON',k, POZON(i,k,1)
505        PCLDLD(i,k) = cldfra(iof+i,k)*cldemi(iof+i,k)
506        PCLDLU(i,k) = cldfra(iof+i,k)*cldemi(iof+i,k)
507        PCLDSW(i,k) = cldfra(iof+i,k)
508        PTAU(i,1,k) = MAX(cldtaupi(iof+i,k), 1.0e-05)! 1e-12 serait instable
509        PTAU(i,2,k) = MAX(cldtaupi(iof+i,k), 1.0e-05)! pour 32-bit machines
510        POMEGA(i,1,k) = 0.9999 - 5.0e-04 * EXP(-0.5 * PTAU(i,1,k))
511        POMEGA(i,2,k) = 0.9988 - 2.5e-03 * EXP(-0.05 * PTAU(i,2,k))
512        PCG(i,1,k) = 0.865
513        PCG(i,2,k) = 0.910
514        !-
515        ! Introduced for aerosol indirect forcings.
516        ! The following values use the cloud optical thickness calculated from
517        ! present-day aerosol concentrations whereas the quantities without the
518        ! "A" at the end are for pre-industial (natural-only) aerosol concentrations
519        !
520        PTAUA(i,1,k) = MAX(cldtaupd(iof+i,k), 1.0e-05)! 1e-12 serait instable
521        PTAUA(i,2,k) = MAX(cldtaupd(iof+i,k), 1.0e-05)! pour 32-bit machines
522        POMEGAA(i,1,k) = 0.9999 - 5.0e-04 * EXP(-0.5 * PTAUA(i,1,k))
523        POMEGAA(i,2,k) = 0.9988 - 2.5e-03 * EXP(-0.05 * PTAUA(i,2,k))
524      ENDDO
525    ENDDO
526
527    IF (type_trac == 'repr') THEN
528#ifdef REPROBUS
529       ndimozon = size(wo, 3)
530       CALL RAD_INTERACTIF(POZON,iof)
531#endif
532    END IF
533
534    !
535    DO k = 1, kflev+1
536      DO i = 1, kdlon
537        PPMB(i,k) = paprs(iof+i,k)/100.0
538      ENDDO
539    ENDDO
540    !
541!!!!! Modif MPL 6.01.09 avec RRTM, on passe de 5 a 6
542    DO kk = 1, 6
543      DO k = 1, kflev
544        DO i = 1, kdlon
545          PAER(i,k,kk) = 1.0E-15   !!!!! A REVOIR (MPL)
546        ENDDO
547      ENDDO
548    ENDDO
549    DO k = 1, kflev
550      DO i = 1, kdlon
551        tauaero(i,k,:,1)=tau_aero(iof+i,k,:,1)
552        pizaero(i,k,:,1)=piz_aero(iof+i,k,:,1)
553        cgaero(i,k,:,1) =cg_aero(iof+i,k,:,1)
554        tauaero(i,k,:,2)=tau_aero(iof+i,k,:,2)
555        pizaero(i,k,:,2)=piz_aero(iof+i,k,:,2)
556        cgaero(i,k,:,2) =cg_aero(iof+i,k,:,2)
557      ENDDO
558    ENDDO
559
560!
561!===== iflag_rrtm ================================================
562!     
563    IF (iflag_rrtm == 0) THEN       !!!! remettre 0 juste pour tester l'ancien rayt via rrtm
564!--- Mise a zero des tableaux output du rayonnement LW-AR4 ----------             
565      DO k = 1, kflev+1
566      DO i = 1, kdlon
567!     print *,'RADLWSW: boucle mise a zero i k',i,k
568      ZFLUP(i,k)=0.
569      ZFLDN(i,k)=0.
570      ZFLUP0(i,k)=0.
571      ZFLDN0(i,k)=0.
572      ZLWFT0_i(i,k)=0.
573      ZFLUCUP_i(i,k)=0.
574      ZFLUCDWN_i(i,k)=0.
575      ENDDO
576      ENDDO
577      DO k = 1, kflev
578      DO i = 1, kdlon
579      zcool(i,k)=0.
580      zcool0(i,k)=0.
581      ENDDO
582      ENDDO
583      DO i = 1, kdlon
584      ztoplw(i)=0.
585      zsollw(i)=0.
586      ztoplw0(i)=0.
587      zsollw0(i)=0.
588      zsollwdown(i)=0.
589      ENDDO
590       ! Old radiation scheme, used for AR4 runs
591       ! average day-night ozone for longwave
592       CALL LW_LMDAR4(&
593            PPMB, PDP,&
594            PPSOL,PDT0,PEMIS,&
595            PTL, PTAVE, PWV, POZON(:, :, 1), PAER,&
596            PCLDLD,PCLDLU,&
597            PVIEW,&
598            zcool, zcool0,&
599            ztoplw,zsollw,ztoplw0,zsollw0,&
600            zsollwdown,&
601            ZFLUP, ZFLDN, ZFLUP0,ZFLDN0)
602!----- Mise a zero des tableaux output du rayonnement SW-AR4
603      DO k = 1, kflev+1
604      DO i = 1, kdlon
605      ZFSUP(i,k)=0.
606      ZFSDN(i,k)=0.
607      ZFSUP0(i,k)=0.
608      ZFSDN0(i,k)=0.
609      ZSWFT0_i(i,k)=0.
610      ZFCUP_i(i,k)=0.
611      ZFCDWN_i(i,k)=0.
612      ENDDO
613      ENDDO
614      DO k = 1, kflev
615      DO i = 1, kdlon
616      zheat(i,k)=0.
617      zheat0(i,k)=0.
618      ENDDO
619      ENDDO
620      DO i = 1, kdlon
621      zalbpla(i)=0.
622      ztopsw(i)=0.
623      zsolsw(i)=0.
624      ztopsw0(i)=0.
625      zsolsw0(i)=0.
626      ztopswadaero(i)=0.
627      zsolswadaero(i)=0.
628      ztopswaiaero(i)=0.
629      zsolswaiaero(i)=0.
630      ENDDO
631!     print *,'Avant SW_LMDAR4: PSCT zrmu0 zfract',PSCT, zrmu0, zfract
632       ! daylight ozone, if we have it, for short wave
633       IF (.NOT. new_aod) THEN
634          ! use old version
635          CALL SW_LMDAR4(PSCT, zrmu0, zfract,&
636               PPMB, PDP, &
637               PPSOL, PALBD, PALBP,&
638               PTAVE, PWV, PQS, POZON(:, :, size(wo, 3)), PAER,&
639               PCLDSW, PTAU, POMEGA, PCG,&
640               zheat, zheat0,&
641               zalbpla,ztopsw,zsolsw,ztopsw0,zsolsw0,&
642               ZFSUP,ZFSDN,ZFSUP0,ZFSDN0,&
643               tauaero(:,:,5,:), pizaero(:,:,5,:), cgaero(:,:,5,:),&
644               PTAUA, POMEGAA,&
645               ztopswadaero,zsolswadaero,&
646               ztopswaiaero,zsolswaiaero,&
647               ok_ade, ok_aie)
648         
649       ELSE ! new_aod=T         
650          CALL SW_AEROAR4(PSCT, zrmu0, zfract,&
651               PPMB, PDP,&
652               PPSOL, PALBD, PALBP,&
653               PTAVE, PWV, PQS, POZON(:, :, size(wo, 3)), PAER,&
654               PCLDSW, PTAU, POMEGA, PCG,&
655               zheat, zheat0,&
656               zalbpla,ztopsw,zsolsw,ztopsw0,zsolsw0,&
657               ZFSUP,ZFSDN,ZFSUP0,ZFSDN0,&
658               tauaero, pizaero, cgaero, &
659               PTAUA, POMEGAA,&
660               ztopswadaero,zsolswadaero,&
661               ztopswad0aero,zsolswad0aero,&
662               ztopswaiaero,zsolswaiaero, &
663               ztopsw_aero,ztopsw0_aero,&
664               zsolsw_aero,zsolsw0_aero,&
665               ztopswcf_aero,zsolswcf_aero, &
666               ok_ade, ok_aie, flag_aerosol,flag_aerosol_strat)
667       ENDIF
668
669             
670          DO i=1,kdlon
671          DO k=1,kflev+1
672         ZSWFT0_i(1:klon,k) = ZFSDN0(1:klon,k)-ZFSUP0(1:klon,k)
673         ZLWFT0_i(1:klon,k)=-ZFLDN0(1:klon,k)-ZFLUP0(1:klon,k)
674!        print *,'iof i k klon klev=',iof,i,k,klon,klev
675         lwdn0 ( iof+i,k)   = ZFLDN0 ( i,k)
676         lwdn  ( iof+i,k)   = ZFLDN  ( i,k)
677         lwup0 ( iof+i,k)   = ZFLUP0 ( i,k)
678         lwup  ( iof+i,k)   = ZFLUP  ( i,k)
679         swdn0 ( iof+i,k)   = ZFSDN0 ( i,k)
680         swdn  ( iof+i,k)   = ZFSDN  ( i,k)
681         swup0 ( iof+i,k)   = ZFSUP0 ( i,k)
682         swup  ( iof+i,k)   = ZFSUP  ( i,k)
683          ENDDO 
684          ENDDO 
685!          print*,'SW_AR4 ZFSDN0 1 , klev:',ZFSDN0(1:klon,1),ZFSDN0(1:klon,klev)
686!          print*,'SW_AR4 swdn0  1 , klev:',swdn0(1:klon,1),swdn0(1:klon,klev)
687!          print*,'SW_AR4 ZFSUP0 1 , klev:',ZFSUP0(1:klon,1),ZFSUP0(1:klon,klev)
688!          print*,'SW_AR4 swup0  1 , klev:',swup0(1:klon,1),swup0(1:klon,klev)
689!          print*,'SW_AR4 ZFSDN  1 , klev:',ZFSDN(1:klon,1) ,ZFSDN(1:klon,klev)
690!          print*,'SW_AR4 ZFSUP  1 , klev:',ZFSUP(1:klon,1) ,ZFSUP(1:klon,klev)
691    ELSE 
692#ifdef CPP_RRTM
693!      if (prt_level.gt.10)write(lunout,*)'CPP_RRTM=.T.'
694!===== iflag_rrtm=1, on passe dans SW via RECMWFL ===============
695
696      DO k = 1, kflev+1
697      DO i = 1, kdlon
698      ZEMTD_i(i,k)=0.
699      ZEMTU_i(i,k)=0.
700      ZTRSO_i(i,k)=0.
701      ZTH_i(i,k)=0.
702      ZLWFT_i(i,k)=0.
703      ZSWFT_i(i,k)=0.
704      ZFLUX_i(i,1,k)=0.
705      ZFLUX_i(i,2,k)=0.
706      ZFLUC_i(i,1,k)=0.
707      ZFLUC_i(i,2,k)=0.
708      ZFSDWN_i(i,k)=0.
709      ZFCDWN_i(i,k)=0.
710      ZFSUP_i(i,k)=0.
711      ZFCUP_i(i,k)=0.
712      ENDDO
713      ENDDO
714!
715!--OB
716!--aerosol TOT  - anthropogenic+natural
717!--aerosol NAT  - natural only
718!
719      DO i = 1, kdlon
720      DO k = 1, kflev
721      DO kk=1, NSW
722!
723      PTAU_TOT(i,kflev+1-k,kk)=tau_aero_sw_rrtm(i,k,2,kk)
724      PPIZA_TOT(i,kflev+1-k,kk)=piz_aero_sw_rrtm(i,k,2,kk)
725      PCGA_TOT(i,kflev+1-k,kk)=cg_aero_sw_rrtm(i,k,2,kk)
726!
727      PTAU_NAT(i,kflev+1-k,kk)=tau_aero_sw_rrtm(i,k,1,kk)
728      PPIZA_NAT(i,kflev+1-k,kk)=piz_aero_sw_rrtm(i,k,1,kk)
729      PCGA_NAT(i,kflev+1-k,kk)=cg_aero_sw_rrtm(i,k,1,kk)
730!
731      ENDDO
732      ENDDO
733      ENDDO
734!-end OB
735!
736!--C. Kleinschmitt
737!--aerosol TOT  - anthropogenic+natural
738!--aerosol NAT  - natural only
739!
740      DO i = 1, kdlon
741      DO k = 1, kflev
742      DO kk=1, NLW
743!
744      PTAU_LW_TOT(i,kflev+1-k,kk)=tau_aero_lw_rrtm(i,k,2,kk)
745      PTAU_LW_NAT(i,kflev+1-k,kk)=tau_aero_lw_rrtm(i,k,1,kk)
746!
747      ENDDO
748      ENDDO
749      ENDDO
750!-end C. Kleinschmitt
751!     
752      DO i = 1, kdlon
753      ZCTRSO(i,1)=0.
754      ZCTRSO(i,2)=0.
755      ZCEMTR(i,1)=0.
756      ZCEMTR(i,2)=0.
757      ZTRSOD(i)=0.
758      ZLWFC(i,1)=0.
759      ZLWFC(i,2)=0.
760      ZSWFC(i,1)=0.
761      ZSWFC(i,2)=0.
762      PFSDNN(i)=0.
763      PFSDNV(i)=0.
764      DO kk = 1, NSW
765      PSFSWDIR(i,kk)=0.
766      PSFSWDIF(i,kk)=0.
767      ENDDO
768      ENDDO
769!----- Fin des mises a zero des tableaux output de RECMWF -------------------             
770!        GEMU(1:klon)=sin(rlatd(1:klon))
771! On met les donnees dans l'ordre des niveaux arpege
772         paprs_i(:,1)=paprs(:,klev+1)
773         do k=1,klev
774            paprs_i(1:klon,k+1) =paprs(1:klon,klev+1-k)
775            pplay_i(1:klon,k)   =pplay(1:klon,klev+1-k)
776            cldfra_i(1:klon,k)  =cldfra(1:klon,klev+1-k)
777            PDP_i(1:klon,k)     =PDP(1:klon,klev+1-k)
778            t_i(1:klon,k)       =t(1:klon,klev+1-k)
779            q_i(1:klon,k)       =q(1:klon,klev+1-k)
780            qsat_i(1:klon,k)    =qsat(1:klon,klev+1-k)
781            flwc_i(1:klon,k)    =flwc(1:klon,klev+1-k)
782            fiwc_i(1:klon,k)    =fiwc(1:klon,klev+1-k)
783            ref_liq_i(1:klon,k) =ref_liq(1:klon,klev+1-k)
784            ref_ice_i(1:klon,k) =ref_ice(1:klon,klev+1-k)
785!-OB
786            ref_liq_pi_i(1:klon,k) =ref_liq_pi(1:klon,klev+1-k)
787            ref_ice_pi_i(1:klon,k) =ref_ice_pi(1:klon,klev+1-k)
788         enddo
789         do k=1,kflev
790           POZON_i(1:klon,k,:)=POZON(1:klon,kflev+1-k,:)
791!!!            POZON_i(1:klon,k)=POZON(1:klon,k)            !!! on laisse 1=sol et klev=top
792!          print *,'Juste avant RECMWFL: k tsol temp',k,tsol,t(1,k)
793!!!!!!! Modif MPL 6.01.09 avec RRTM, on passe de 5 a 6     
794            do i=1,6
795            PAER_i(1:klon,k,i)=PAER(1:klon,kflev+1-k,i)
796            enddo
797         enddo
798!       print *,'RADLWSW: avant RECMWFL, RI0,rmu0=',solaire,rmu0
799
800!  %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
801! La version ARPEGE1D utilise differentes valeurs de la constante
802! solaire suivant le rayonnement utilise.
803! A controler ...
804! SOLAR FLUX AT THE TOP (/YOMPHY3/)
805! introduce season correction
806!--------------------------------------
807! RII0 = RIP0
808! IF(LRAYFM)
809! RII0 = RIP0M   ! =rip0m if Morcrette non-each time step call.
810! IF(LRAYFM15)
811! RII0 = RIP0M15 ! =rip0m if Morcrette non-each time step call.
812         RII0=solaire/zdist/zdist
813!print*,'+++ radlwsw: solaire ,RII0',solaire,RII0
814!  %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
815! Ancien appel a RECMWF (celui du cy25)
816!        CALL RECMWF (ist , iend, klon , ktdia , klev   , kmode ,
817!    s   PALBD    , PALBP   , paprs_i , pplay_i , RCO2   , cldfra_i,
818!    s   POZON_i  , PAER_i  , PDP_i   , PEMIS   , GEMU   , rmu0,
819!    s    q_i     , qsat_i  , fiwc_i  , flwc_i  , zmasq  , t_i  ,tsol,
820!    s   ZEMTD_i  , ZEMTU_i , ZTRSO_i ,
821!    s   ZTH_i    , ZCTRSO  , ZCEMTR  , ZTRSOD  ,
822!    s   ZLWFC    , ZLWFT_i , ZSWFC   , ZSWFT_i ,
823!    s   ZFLUX_i  , ZFLUC_i , ZFSDWN_i, ZFSUP_i , ZFCDWN_i,ZFCUP_i)
824!    s   'RECMWF ')
825!
826      if(lldebug) then
827        CALL writefield_phy('paprs_i',paprs_i,klev+1)
828        CALL writefield_phy('pplay_i',pplay_i,klev)
829        CALL writefield_phy('cldfra_i',cldfra_i,klev)
830        CALL writefield_phy('pozon_i',POZON_i,klev)
831        CALL writefield_phy('paer_i',PAER_i,klev)
832        CALL writefield_phy('pdp_i',PDP_i,klev)
833        CALL writefield_phy('q_i',q_i,klev)
834        CALL writefield_phy('qsat_i',qsat_i,klev)
835        CALL writefield_phy('fiwc_i',fiwc_i,klev)
836        CALL writefield_phy('flwc_i',flwc_i,klev)
837        CALL writefield_phy('t_i',t_i,klev)
838        CALL writefield_phy('palbd_new',PALBD_NEW,NSW)
839        CALL writefield_phy('palbp_new',PALBP_NEW,NSW)
840      endif
841
842! Nouvel appel a RECMWF (celui du cy32t0)
843         CALL RECMWF_AERO (ist , iend, klon , ktdia  , klev   , kmode ,&
844         PALBD_NEW,PALBP_NEW, paprs_i , pplay_i , RCO2   , cldfra_i,&
845         POZON_i  , PAER_i  , PDP_i   , PEMIS   , rmu0   ,&
846          q_i     , qsat_i  , fiwc_i  , flwc_i  , zmasq  , t_i  ,tsol,&
847         ref_liq_i, ref_ice_i, &
848         ref_liq_pi_i, ref_ice_pi_i, &   ! rajoute par OB pour diagnostiquer effet indirect
849         ZEMTD_i  , ZEMTU_i , ZTRSO_i ,&
850         ZTH_i    , ZCTRSO  , ZCEMTR  , ZTRSOD  ,&
851         ZLWFC    , ZLWFT_i , ZSWFC   , ZSWFT_i ,&
852         PSFSWDIR , PSFSWDIF, PFSDNN  , PFSDNV  ,&
853         PPIZA_TOT, PCGA_TOT,PTAU_TOT,&
854         PPIZA_NAT, PCGA_NAT,PTAU_NAT,           &  ! rajoute par OB pour diagnostiquer effet direct
855         PTAU_LW_TOT, PTAU_LW_NAT,               &  ! rajoute par C. Kleinschmitt
856         ZFLUX_i  , ZFLUC_i ,&
857         ZFSDWN_i , ZFSUP_i , ZFCDWN_i, ZFCUP_i,&
858         ZTOPSWADAERO,ZSOLSWADAERO,&  ! rajoute par OB pour diagnostics
859         ZTOPSWAD0AERO,ZSOLSWAD0AERO,&
860         ZTOPSWAIAERO,ZSOLSWAIAERO, &
861         ZTOPSWCF_AERO,ZSOLSWCF_AERO, &
862         ZTOPLWADAERO,ZSOLLWADAERO,&  ! rajoute par C. Kleinscmitt pour LW diagnostics
863         ZTOPLWAD0AERO,ZSOLLWAD0AERO,&
864         ZTOPLWAIAERO,ZSOLLWAIAERO, &
865         ok_ade, ok_aie, flag_aerosol,flag_aerosol_strat) ! flags aerosols
866           
867!        print *,'RADLWSW: apres RECMWF'
868      if(lldebug) then
869        CALL writefield_phy('zemtd_i',ZEMTD_i,klev+1)
870        CALL writefield_phy('zemtu_i',ZEMTU_i,klev+1)
871        CALL writefield_phy('ztrso_i',ZTRSO_i,klev+1)
872        CALL writefield_phy('zth_i',ZTH_i,klev+1)
873        CALL writefield_phy('zctrso',ZCTRSO,2)
874        CALL writefield_phy('zcemtr',ZCEMTR,2)
875        CALL writefield_phy('ztrsod',ZTRSOD,1)
876        CALL writefield_phy('zlwfc',ZLWFC,2)
877        CALL writefield_phy('zlwft_i',ZLWFT_i,klev+1)
878        CALL writefield_phy('zswfc',ZSWFC,2)
879        CALL writefield_phy('zswft_i',ZSWFT_i,klev+1)
880        CALL writefield_phy('psfswdir',PSFSWDIR,6)
881        CALL writefield_phy('psfswdif',PSFSWDIF,6)
882        CALL writefield_phy('pfsdnn',PFSDNN,1)
883        CALL writefield_phy('pfsdnv',PFSDNV,1)
884        CALL writefield_phy('ppiza_dst',PPIZA_TOT,klev)
885        CALL writefield_phy('pcga_dst',PCGA_TOT,klev)
886        CALL writefield_phy('ptaurel_dst',PTAU_TOT,klev)
887        CALL writefield_phy('zflux_i',ZFLUX_i,klev+1)
888        CALL writefield_phy('zfluc_i',ZFLUC_i,klev+1)
889        CALL writefield_phy('zfsdwn_i',ZFSDWN_i,klev+1)
890        CALL writefield_phy('zfsup_i',ZFSUP_i,klev+1)
891        CALL writefield_phy('zfcdwn_i',ZFCDWN_i,klev+1)
892        CALL writefield_phy('zfcup_i',ZFCUP_i,klev+1)
893      endif
894! --------- output RECMWFL
895!  ZEMTD        (KPROMA,KLEV+1)  ; TOTAL DOWNWARD LONGWAVE EMISSIVITY
896!  ZEMTU        (KPROMA,KLEV+1)  ; TOTAL UPWARD   LONGWAVE EMISSIVITY
897!  ZTRSO        (KPROMA,KLEV+1)  ; TOTAL SHORTWAVE TRANSMISSIVITY
898!  ZTH          (KPROMA,KLEV+1)  ; HALF LEVEL TEMPERATURE
899!  ZCTRSO       (KPROMA,2)       ; CLEAR-SKY SHORTWAVE TRANSMISSIVITY
900!  ZCEMTR       (KPROMA,2)       ; CLEAR-SKY NET LONGWAVE EMISSIVITY
901!  ZTRSOD       (KPROMA)         ; TOTAL-SKY SURFACE SW TRANSMISSITY
902!  ZLWFC        (KPROMA,2)       ; CLEAR-SKY LONGWAVE FLUXES
903!  ZLWFT        (KPROMA,KLEV+1)  ; TOTAL-SKY LONGWAVE FLUXES
904!  ZSWFC        (KPROMA,2)       ; CLEAR-SKY SHORTWAVE FLUXES
905!  ZSWFT        (KPROMA,KLEV+1)  ; TOTAL-SKY SHORTWAVE FLUXES
906!  PPIZA_TOT    (KPROMA,KLEV,NSW); Single scattering albedo of total aerosols
907!  PCGA_TOT     (KPROMA,KLEV,NSW); Assymetry factor for total aerosols
908!  PTAU_TOT     (KPROMA,KLEV,NSW); Optical depth of total aerosols
909!  PPIZA_NAT    (KPROMA,KLEV,NSW); Single scattering albedo of natural aerosols
910!  PCGA_NAT     (KPROMA,KLEV,NSW); Assymetry factor for natural aerosols
911!  PTAU_NAT     (KPROMA,KLEV,NSW); Optical depth of natiral aerosols
912!  PTAU_LW_TOT  (KPROMA,KLEV,NLW); LW Optical depth of total aerosols 
913!  PTAU_LW_NAT  (KPROMA,KLEV,NLW); LW Optical depth of natural aerosols 
914!  PSFSWDIR     (KPROMA,NSW)     ;
915!  PSFSWDIF     (KPROMA,NSW)     ;
916!  PFSDNN       (KPROMA)         ;
917!  PFSDNV       (KPROMA)         ;
918! ---------
919! ---------
920! On retablit l'ordre des niveaux lmd pour les tableaux de sortie
921! D autre part, on multiplie les resultats SW par fract pour etre coherent
922! avec l ancien rayonnement AR4. Si nuit, fract=0 donc pas de
923! rayonnement SW. (MPL 260609)
924      DO k=0,klev
925         DO i=1,klon
926         ZEMTD(i,k+1)  = ZEMTD_i(i,k+1)
927         ZEMTU(i,k+1)  = ZEMTU_i(i,k+1)
928         ZTRSO(i,k+1)  = ZTRSO_i(i,k+1)
929         ZTH(i,k+1)    = ZTH_i(i,k+1)
930!        ZLWFT(i,k+1)  = ZLWFT_i(i,klev+1-k)
931!        ZSWFT(i,k+1)  = ZSWFT_i(i,klev+1-k)
932         ZFLUP(i,k+1)  = ZFLUX_i(i,1,k+1)
933         ZFLDN(i,k+1)  = ZFLUX_i(i,2,k+1)
934         ZFLUP0(i,k+1) = ZFLUC_i(i,1,k+1)
935         ZFLDN0(i,k+1) = ZFLUC_i(i,2,k+1)
936         ZFSDN(i,k+1)  = ZFSDWN_i(i,k+1)*fract(i)
937         ZFSDN0(i,k+1) = ZFCDWN_i(i,k+1)*fract(i)
938         ZFSUP (i,k+1) = ZFSUP_i(i,k+1)*fract(i)
939         ZFSUP0(i,k+1) = ZFCUP_i(i,k+1)*fract(i)
940!   Nouveau calcul car visiblement ZSWFT et ZSWFC sont nuls dans RRTM cy32
941!   en sortie de radlsw.F90 - MPL 7.01.09
942         ZSWFT(i,k+1)  = (ZFSDWN_i(i,k+1)-ZFSUP_i(i,k+1))*fract(i)
943         ZSWFT0_i(i,k+1) = (ZFCDWN_i(i,k+1)-ZFCUP_i(i,k+1))*fract(i)
944!        WRITE(*,'("FSDN FSUP FCDN FCUP: ",4E12.5)') ZFSDWN_i(i,k+1),&
945!        ZFSUP_i(i,k+1),ZFCDWN_i(i,k+1),ZFCUP_i(i,k+1)
946         ZLWFT(i,k+1) =-ZFLUX_i(i,2,k+1)-ZFLUX_i(i,1,k+1)
947         ZLWFT0_i(i,k+1)=-ZFLUC_i(i,2,k+1)-ZFLUC_i(i,1,k+1)
948!        print *,'FLUX2 FLUX1 FLUC2 FLUC1',ZFLUX_i(i,2,k+1),&
949!    & ZFLUX_i(i,1,k+1),ZFLUC_i(i,2,k+1),ZFLUC_i(i,1,k+1)
950         ENDDO
951      ENDDO
952
953!--ajout OB
954      ZTOPSWADAERO(:) =ZTOPSWADAERO(:) *fract(:)
955      ZSOLSWADAERO(:) =ZSOLSWADAERO(:) *fract(:)
956      ZTOPSWAD0AERO(:)=ZTOPSWAD0AERO(:)*fract(:)
957      ZSOLSWAD0AERO(:)=ZSOLSWAD0AERO(:)*fract(:)
958      ZTOPSWAIAERO(:) =ZTOPSWAIAERO(:) *fract(:)
959      ZSOLSWAIAERO(:) =ZSOLSWAIAERO(:) *fract(:)
960      ZTOPSWCF_AERO(:,1)=ZTOPSWCF_AERO(:,1)*fract(:)
961      ZTOPSWCF_AERO(:,2)=ZTOPSWCF_AERO(:,2)*fract(:)
962      ZTOPSWCF_AERO(:,3)=ZTOPSWCF_AERO(:,3)*fract(:)
963      ZSOLSWCF_AERO(:,1)=ZSOLSWCF_AERO(:,1)*fract(:)
964      ZSOLSWCF_AERO(:,2)=ZSOLSWCF_AERO(:,2)*fract(:)
965      ZSOLSWCF_AERO(:,3)=ZSOLSWCF_AERO(:,3)*fract(:)
966
967!     print*,'SW_RRTM ZFSDN0 1 , klev:',ZFSDN0(1:klon,1),ZFSDN0(1:klon,klev)
968!     print*,'SW_RRTM ZFSUP0 1 , klev:',ZFSUP0(1:klon,1),ZFSUP0(1:klon,klev)
969!     print*,'SW_RRTM ZFSDN  1 , klev:',ZFSDN(1:klon,1),ZFSDN(1:klon,klev)
970!     print*,'SW_RRTM ZFSUP  1 , klev:',ZFSUP(1:klon,1),ZFSUP(1:klon,klev)     
971!     print*,'OK1'
972! ---------
973! ---------
974! On renseigne les champs LMDz, pour avoir la meme chose qu'en sortie de
975! LW_LMDAR4 et SW_LMDAR4
976      DO i = 1, kdlon
977         zsolsw(i)    = ZSWFT(i,1)
978         zsolsw0(i)   = ZSWFT0_i(i,1)
979!        zsolsw0(i)   = ZFSDN0(i,1)     -ZFSUP0(i,1)
980         ztopsw(i)    = ZSWFT(i,klev+1)
981         ztopsw0(i)   = ZSWFT0_i(i,klev+1)
982!        ztopsw0(i)   = ZFSDN0(i,klev+1)-ZFSUP0(i,klev+1)
983!         
984!        zsollw(i)    = ZFLDN(i,1)      -ZFLUP(i,1)
985!        zsollw0(i)   = ZFLDN0(i,1)     -ZFLUP0(i,1)
986!        ztoplw(i)    = ZFLDN(i,klev+1) -ZFLUP(i,klev+1)
987!        ztoplw0(i)   = ZFLDN0(i,klev+1)-ZFLUP0(i,klev+1)
988         zsollw(i)    = ZLWFT(i,1)
989         zsollw0(i)   = ZLWFT0_i(i,1)
990         ztoplw(i)    = ZLWFT(i,klev+1)*(-1)
991         ztoplw0(i)   = ZLWFT0_i(i,klev+1)*(-1)
992!         
993           IF (fract(i) == 0.) THEN
994!!!!! A REVOIR MPL (20090630) ca n a pas de sens quand fract=0
995! pas plus que dans le sw_AR4
996          zalbpla(i)   = 1.0e+39
997         ELSE
998          zalbpla(i)   = ZFSUP(i,klev+1)/ZFSDN(i,klev+1)
999         ENDIF
1000!!! 5 juin 2015
1001!!! Correction MP bug RRTM
1002         zsollwdown(i)= -1.*ZFLDN(i,1)
1003      ENDDO
1004!     print*,'OK2'
1005
1006! extrait de SW_AR4
1007!     DO k = 1, KFLEV
1008!        kpl1 = k+1
1009!        DO i = 1, KDLON
1010!           PHEAT(i,k) = -(ZFSUP(i,kpl1)-ZFSUP(i,k)) -(ZFSDN(i,k)-ZFSDN(i,kpl1))
1011!           PHEAT(i,k) = PHEAT(i,k) * RDAY*RG/RCPD / PDP(i,k)
1012! ZLWFT(klon,k),ZSWFT
1013
1014      do k=1,kflev
1015         do i=1,kdlon
1016           zheat(i,k)=(ZSWFT(i,k+1)-ZSWFT(i,k))*RDAY*RG/RCPD/PDP(i,k)
1017           zheat0(i,k)=(ZSWFT0_i(i,k+1)-ZSWFT0_i(i,k))*RDAY*RG/RCPD/PDP(i,k)
1018           zcool(i,k)=(ZLWFT(i,k)-ZLWFT(i,k+1))*RDAY*RG/RCPD/PDP(i,k)
1019           zcool0(i,k)=(ZLWFT0_i(i,k)-ZLWFT0_i(i,k+1))*RDAY*RG/RCPD/PDP(i,k)
1020!          print *,'heat cool heat0 cool0 ',zheat(i,k),zcool(i,k),zheat0(i,k),zcool0(i,k)
1021!          ZFLUCUP_i(i,k)=ZFLUC_i(i,1,k)
1022!          ZFLUCDWN_i(i,k)=ZFLUC_i(i,2,k)         
1023         enddo
1024      enddo
1025#else
1026    abort_message="You should compile with -rrtm if running with iflag_rrtm=1"
1027    call abort_physic(modname, abort_message, 1)
1028#endif
1029    ENDIF ! iflag_rrtm
1030!======================================================================
1031
1032    DO i = 1, kdlon
1033      topsw(iof+i) = ztopsw(i)
1034      toplw(iof+i) = ztoplw(i)
1035      solsw(iof+i) = zsolsw(i)
1036      sollw(iof+i) = zsollw(i)
1037      sollwdown(iof+i) = zsollwdown(i)
1038      DO k = 1, kflev+1
1039        lwdn0 ( iof+i,k)   = ZFLDN0 ( i,k)
1040        lwdn  ( iof+i,k)   = ZFLDN  ( i,k)
1041        lwup0 ( iof+i,k)   = ZFLUP0 ( i,k)
1042        lwup  ( iof+i,k)   = ZFLUP  ( i,k)
1043      ENDDO
1044      topsw0(iof+i) = ztopsw0(i)
1045      toplw0(iof+i) = ztoplw0(i)
1046      solsw0(iof+i) = zsolsw0(i)
1047      sollw0(iof+i) = zsollw0(i)
1048      albpla(iof+i) = zalbpla(i)
1049
1050      DO k = 1, kflev+1
1051        swdn0 ( iof+i,k)   = ZFSDN0 ( i,k)
1052        swdn  ( iof+i,k)   = ZFSDN  ( i,k)
1053        swup0 ( iof+i,k)   = ZFSUP0 ( i,k)
1054        swup  ( iof+i,k)   = ZFSUP  ( i,k)
1055      ENDDO
1056    ENDDO
1057    !-transform the aerosol forcings, if they have
1058    ! to be calculated
1059    IF (ok_ade) THEN
1060        DO i = 1, kdlon
1061          topswad_aero(iof+i) = ztopswadaero(i)
1062          topswad0_aero(iof+i) = ztopswad0aero(i)
1063          solswad_aero(iof+i) = zsolswadaero(i)
1064          solswad0_aero(iof+i) = zsolswad0aero(i)
1065! MS the following lines seem to be wrong, why is iof on right hand side???
1066!          topsw_aero(iof+i,:) = ztopsw_aero(iof+i,:)
1067!          topsw0_aero(iof+i,:) = ztopsw0_aero(iof+i,:)
1068!          solsw_aero(iof+i,:) = zsolsw_aero(iof+i,:)
1069!          solsw0_aero(iof+i,:) = zsolsw0_aero(iof+i,:)
1070          topsw_aero(iof+i,:) = ztopsw_aero(i,:)
1071          topsw0_aero(iof+i,:) = ztopsw0_aero(i,:)
1072          solsw_aero(iof+i,:) = zsolsw_aero(i,:)
1073          solsw0_aero(iof+i,:) = zsolsw0_aero(i,:)
1074          topswcf_aero(iof+i,:) = ztopswcf_aero(i,:)
1075          solswcf_aero(iof+i,:) = zsolswcf_aero(i,:)   
1076          !-LW
1077          toplwad_aero(iof+i) = ztoplwadaero(i)
1078          toplwad0_aero(iof+i) = ztoplwad0aero(i)
1079          sollwad_aero(iof+i) = zsollwadaero(i)
1080          sollwad0_aero(iof+i) = zsollwad0aero(i)   
1081        ENDDO
1082    ELSE
1083        DO i = 1, kdlon
1084          topswad_aero(iof+i) = 0.0
1085          solswad_aero(iof+i) = 0.0
1086          topswad0_aero(iof+i) = 0.0
1087          solswad0_aero(iof+i) = 0.0
1088          topsw_aero(iof+i,:) = 0.
1089          topsw0_aero(iof+i,:) =0.
1090          solsw_aero(iof+i,:) = 0.
1091          solsw0_aero(iof+i,:) = 0.
1092          !-LW
1093          toplwad_aero(iof+i) = 0.0
1094          sollwad_aero(iof+i) = 0.0
1095          toplwad0_aero(iof+i) = 0.0
1096          sollwad0_aero(iof+i) = 0.0
1097        ENDDO
1098    ENDIF
1099    IF (ok_aie) THEN
1100        DO i = 1, kdlon
1101          topswai_aero(iof+i) = ztopswaiaero(i)
1102          solswai_aero(iof+i) = zsolswaiaero(i)
1103          !-LW
1104          toplwai_aero(iof+i) = ztoplwaiaero(i)
1105          sollwai_aero(iof+i) = zsollwaiaero(i)
1106        ENDDO
1107    ELSE
1108        DO i = 1, kdlon
1109          topswai_aero(iof+i) = 0.0
1110          solswai_aero(iof+i) = 0.0
1111          !-LW
1112          toplwai_aero(iof+i) = 0.0
1113          sollwai_aero(iof+i) = 0.0
1114        ENDDO
1115    ENDIF
1116    DO k = 1, kflev
1117      DO i = 1, kdlon
1118        !        scale factor to take into account the difference between
1119        !        dry air and watter vapour scpecifi! heat capacity
1120        zznormcp=1.0+RVTMP2*PWV(i,k)
1121        heat(iof+i,k) = zheat(i,k)/zznormcp
1122        cool(iof+i,k) = zcool(i,k)/zznormcp
1123        heat0(iof+i,k) = zheat0(i,k)/zznormcp
1124        cool0(iof+i,k) = zcool0(i,k)/zznormcp
1125      ENDDO
1126    ENDDO
1127
1128 ENDDO ! j = 1, nb_gr
1129
1130END SUBROUTINE radlwsw
1131
1132end module radlwsw_m
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.