source: LMDZ6/branches/IPSLCM6.0.14/libf/phylmd/radlwsw_m.F90 @ 4255

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IM

  • 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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  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revi
File size: 45.4 KB
Line 
1!
2! $Id: radlwsw_m.F90 3117 2017-12-08 13:04:01Z lguez $
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   lwdnc0, lwdn0, lwdn, lwupc0, lwup0, lwup,&
31   swdnc0, swdn0, swdn, swupc0, 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#endif
80      USE aero_mod
81
82  !======================================================================
83  ! Auteur(s): Z.X. Li (LMD/CNRS) date: 19960719
84  ! Objet: interface entre le modele et les rayonnements
85  ! Arguments:
86  ! dist-----input-R- distance astronomique terre-soleil
87  ! rmu0-----input-R- cosinus de l'angle zenithal
88  ! fract----input-R- duree d'ensoleillement normalisee
89  ! co2_ppm--input-R- concentration du gaz carbonique (en ppm)
90  ! paprs----input-R- pression a inter-couche (Pa)
91  ! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa)
92  ! tsol-----input-R- temperature du sol (en K)
93  ! alb1-----input-R- albedo du sol(entre 0 et 1) dans l'interval visible
94  ! alb2-----input-R- albedo du sol(entre 0 et 1) dans l'interval proche infra-rouge   
95  ! t--------input-R- temperature (K)
96  ! q--------input-R- vapeur d'eau (en kg/kg)
97  ! cldfra---input-R- fraction nuageuse (entre 0 et 1)
98  ! cldtaupd---input-R- epaisseur optique des nuages dans le visible (present-day value)
99  ! cldemi---input-R- emissivite des nuages dans l'IR (entre 0 et 1)
100  ! ok_ade---input-L- apply the Aerosol Direct Effect or not?
101  ! ok_aie---input-L- apply the Aerosol Indirect Effect or not?
102  ! flag_aerosol-input-I- aerosol flag from 0 to 6
103  ! flag_aerosol_strat-input-I- use stratospheric aerosols flag (0, 1, 2)
104  ! tau_ae, piz_ae, cg_ae-input-R- aerosol optical properties (calculated in aeropt.F)
105  ! cldtaupi-input-R- epaisseur optique des nuages dans le visible
106  !                   calculated for pre-industrial (pi) aerosol concentrations, i.e. with smaller
107  !                   droplet concentration, thus larger droplets, thus generally cdltaupi cldtaupd
108  !                   it is needed for the diagnostics of the aerosol indirect radiative forcing     
109  !
110  ! heat-----output-R- echauffement atmospherique (visible) (K/jour)
111  ! cool-----output-R- refroidissement dans l'IR (K/jour)
112  ! albpla---output-R- albedo planetaire (entre 0 et 1)
113  ! topsw----output-R- flux solaire net au sommet de l'atm.
114  ! toplw----output-R- ray. IR montant au sommet de l'atmosphere
115  ! solsw----output-R- flux solaire net a la surface
116  ! sollw----output-R- ray. IR montant a la surface
117  ! solswad---output-R- ray. solaire net absorbe a la surface (aerosol dir)
118  ! topswad---output-R- ray. solaire absorbe au sommet de l'atm. (aerosol dir)
119  ! solswai---output-R- ray. solaire net absorbe a la surface (aerosol ind)
120  ! topswai---output-R- ray. solaire absorbe au sommet de l'atm. (aerosol ind)
121  !
122  ! ATTENTION: swai and swad have to be interpreted in the following manner:
123  ! ---------
124  ! ok_ade=F & ok_aie=F -both are zero
125  ! ok_ade=T & ok_aie=F -aerosol direct forcing is F_{AD} = topsw-topswad
126  !                        indirect is zero
127  ! ok_ade=F & ok_aie=T -aerosol indirect forcing is F_{AI} = topsw-topswai
128  !                        direct is zero
129  ! ok_ade=T & ok_aie=T -aerosol indirect forcing is F_{AI} = topsw-topswai
130  !                        aerosol direct forcing is F_{AD} = topswai-topswad
131  !
132  ! --------- RRTM: output RECMWFL
133  ! ZEMTD (KPROMA,KLEV+1)         ; TOTAL DOWNWARD LONGWAVE EMISSIVITY
134  ! ZEMTU (KPROMA,KLEV+1)         ; TOTAL UPWARD   LONGWAVE EMISSIVITY
135  ! ZTRSO (KPROMA,KLEV+1)         ; TOTAL SHORTWAVE TRANSMISSIVITY
136  ! ZTH   (KPROMA,KLEV+1)         ; HALF LEVEL TEMPERATURE
137  ! ZCTRSO(KPROMA,2)              ; CLEAR-SKY SHORTWAVE TRANSMISSIVITY
138  ! ZCEMTR(KPROMA,2)              ; CLEAR-SKY NET LONGWAVE EMISSIVITY
139  ! ZTRSOD(KPROMA)                ; TOTAL-SKY SURFACE SW TRANSMISSITY
140  ! ZLWFC (KPROMA,2)              ; CLEAR-SKY LONGWAVE FLUXES
141  ! ZLWFT (KPROMA,KLEV+1)         ; TOTAL-SKY LONGWAVE FLUXES
142  ! ZLWFT0(KPROMA,KLEV+1)         ; CLEAR-SKY LONGWAVE FLUXES      ! added by MPL 090109
143  ! ZSWFC (KPROMA,2)              ; CLEAR-SKY SHORTWAVE FLUXES
144  ! ZSWFT (KPROMA,KLEV+1)         ; TOTAL-SKY SHORTWAVE FLUXES
145  ! ZSWFT0(KPROMA,KLEV+1)         ; CLEAR-SKY SHORTWAVE FLUXES     ! added by MPL 090109
146  ! ZFLUX (KLON,2,KLEV+1)         ; TOTAL LW FLUXES  1=up, 2=DWN   ! added by MPL 080411
147  ! ZFLUC (KLON,2,KLEV+1)         ; CLEAR SKY LW FLUXES            ! added by MPL 080411
148  ! ZFSDWN(klon,KLEV+1)           ; TOTAL SW  DWN FLUXES           ! added by MPL 080411
149  ! ZFCDWN(klon,KLEV+1)           ; CLEAR SKY SW  DWN FLUXES       ! added by MPL 080411
150  ! ZFCCDWN(klon,KLEV+1)          ; CLEAR SKY CLEAN (NO AEROSOL) SW  DWN FLUXES      ! added by OB 211117
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  ! ZFCCUP (klon,KLEV+1)          ; CLEAR SKY CLEAN (NO AEROSOL) SW  UP  FLUXES      ! added by OB 211117
154  ! ZFLCCDWN(klon,KLEV+1)         ; CLEAR SKY CLEAN (NO AEROSOL) LW  DWN FLUXES      ! added by OB 211117
155  ! ZFLCCUP (klon,KLEV+1)         ; CLEAR SKY CLEAN (NO AEROSOL) LW  UP  FLUXES      ! added by OB 211117
156 
157  !======================================================================
158 
159  ! ====================================================================
160  ! Adapte au modele de chimie INCA par Celine Deandreis & Anne Cozic -- 2009
161  ! 1 = ZERO   
162  ! 2 = AER total   
163  ! 3 = NAT   
164  ! 4 = BC   
165  ! 5 = SO4   
166  ! 6 = POM   
167  ! 7 = DUST   
168  ! 8 = SS   
169  ! 9 = NO3   
170  !
171  ! ====================================================================
172  include "YOETHF.h"
173  include "YOMCST.h"
174  include "clesphys.h"
175
176! Input arguments
177  REAL,    INTENT(in)  :: dist
178  REAL,    INTENT(in)  :: rmu0(KLON), fract(KLON)
179  REAL,    INTENT(in)  :: paprs(KLON,KLEV+1), pplay(KLON,KLEV)
180!albedo SB >>>
181! REAL,    INTENT(in)  :: alb1(KLON), alb2(KLON), tsol(KLON)
182  REAL,    INTENT(in)  :: tsol(KLON)
183  REAL,    INTENT(in) :: alb_dir(KLON,NSW),alb_dif(KLON,NSW)
184  real, intent(in) :: SFRWL(6)
185!albedo SB <<<
186  REAL,    INTENT(in)  :: t(KLON,KLEV), q(KLON,KLEV)
187
188  REAL, INTENT(in):: wo(:, :, :) ! dimension(KLON,KLEV, 1 or 2)
189  ! column-density of ozone in a layer, in kilo-Dobsons
190  ! "wo(:, :, 1)" is for the average day-night field,
191  ! "wo(:, :, 2)" is for daylight time.
192
193  LOGICAL, INTENT(in)  :: ok_ade, ok_aie                                 ! switches whether to use aerosol direct (indirect) effects or not
194  LOGICAL              :: lldebug
195  INTEGER, INTENT(in)  :: flag_aerosol                                   ! takes value 0 (no aerosol) or 1 to 6 (aerosols)
196  INTEGER, INTENT(in)  :: flag_aerosol_strat                             ! use stratospheric aerosols
197  REAL,    INTENT(in)  :: cldfra(KLON,KLEV), cldemi(KLON,KLEV), cldtaupd(KLON,KLEV)
198  REAL,    INTENT(in)  :: tau_aero(KLON,KLEV,naero_grp,2)                        ! aerosol optical properties (see aeropt.F)
199  REAL,    INTENT(in)  :: piz_aero(KLON,KLEV,naero_grp,2)                        ! aerosol optical properties (see aeropt.F)
200  REAL,    INTENT(in)  :: cg_aero(KLON,KLEV,naero_grp,2)                         ! aerosol optical properties (see aeropt.F)
201!--OB
202  REAL,    INTENT(in)  :: tau_aero_sw_rrtm(KLON,KLEV,2,NSW)                 ! aerosol optical properties RRTM
203  REAL,    INTENT(in)  :: piz_aero_sw_rrtm(KLON,KLEV,2,NSW)                 ! aerosol optical properties RRTM
204  REAL,    INTENT(in)  :: cg_aero_sw_rrtm(KLON,KLEV,2,NSW)                  ! aerosol optical properties RRTM
205!--OB fin
206
207!--C. Kleinschmitt
208#ifdef CPP_RRTM
209  REAL,    INTENT(in)  :: tau_aero_lw_rrtm(KLON,KLEV,2,NLW)                 ! LW aerosol optical properties RRTM
210#else
211  REAL,    INTENT(in)  :: tau_aero_lw_rrtm(KLON,KLEV,2,nbands_lw_rrtm)
212#endif
213!--C. Kleinschmitt end
214
215  REAL,    INTENT(in)  :: cldtaupi(KLON,KLEV)                            ! cloud optical thickness for pre-industrial aerosol concentrations
216  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
217  REAL,    INTENT(in)  :: qsat(klon,klev) ! Variable pour iflag_rrtm=1
218  REAL,    INTENT(in)  :: flwc(klon,klev) ! Variable pour iflag_rrtm=1
219  REAL,    INTENT(in)  :: fiwc(klon,klev) ! Variable pour iflag_rrtm=1
220  REAL,    INTENT(in)  :: ref_liq(klon,klev) ! cloud droplet radius present-day from newmicro
221  REAL,    INTENT(in)  :: ref_ice(klon,klev) ! ice crystal radius   present-day from newmicro
222  REAL,    INTENT(in)  :: ref_liq_pi(klon,klev) ! cloud droplet radius pre-industrial from newmicro
223  REAL,    INTENT(in)  :: ref_ice_pi(klon,klev) ! ice crystal radius   pre-industrial from newmicro
224
225! Output arguments
226  REAL,    INTENT(out) :: heat(KLON,KLEV), cool(KLON,KLEV)
227  REAL,    INTENT(out) :: heat0(KLON,KLEV), cool0(KLON,KLEV)
228  REAL,    INTENT(out) :: topsw(KLON), toplw(KLON)
229  REAL,    INTENT(out) :: solsw(KLON), sollw(KLON), albpla(KLON)
230  REAL,    INTENT(out) :: topsw0(KLON), toplw0(KLON), solsw0(KLON), sollw0(KLON)
231  REAL,    INTENT(out) :: sollwdown(KLON)
232  REAL,    INTENT(out) :: swdn(KLON,kflev+1),swdn0(KLON,kflev+1), swdnc0(KLON,kflev+1)
233  REAL,    INTENT(out) :: swup(KLON,kflev+1),swup0(KLON,kflev+1), swupc0(KLON,kflev+1)
234  REAL,    INTENT(out) :: lwdn(KLON,kflev+1),lwdn0(KLON,kflev+1), lwdnc0(KLON,kflev+1)
235  REAL,    INTENT(out) :: lwup(KLON,kflev+1),lwup0(KLON,kflev+1), lwupc0(KLON,kflev+1)
236  REAL,    INTENT(out) :: topswad_aero(KLON), solswad_aero(KLON)         ! output: aerosol direct forcing at TOA and surface
237  REAL,    INTENT(out) :: topswai_aero(KLON), solswai_aero(KLON)         ! output: aerosol indirect forcing atTOA and surface
238  REAL,    INTENT(out) :: toplwad_aero(KLON), sollwad_aero(KLON)         ! output: LW aerosol direct forcing at TOA and surface
239  REAL,    INTENT(out) :: toplwai_aero(KLON), sollwai_aero(KLON)         ! output: LW aerosol indirect forcing atTOA and surface
240  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(out)    :: topswad0_aero
241  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(out)    :: solswad0_aero
242  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(out)    :: toplwad0_aero
243  REAL, DIMENSION(klon), INTENT(out)    :: sollwad0_aero
244  REAL, DIMENSION(kdlon,9), INTENT(out) :: topsw_aero
245  REAL, DIMENSION(kdlon,9), INTENT(out) :: topsw0_aero
246  REAL, DIMENSION(kdlon,9), INTENT(out) :: solsw_aero
247  REAL, DIMENSION(kdlon,9), INTENT(out) :: solsw0_aero
248  REAL, DIMENSION(kdlon,3), INTENT(out) :: topswcf_aero
249  REAL, DIMENSION(kdlon,3), INTENT(out) :: solswcf_aero
250  REAL, DIMENSION(kdlon,kflev+1), INTENT(out) :: ZSWFT0_i
251  REAL, DIMENSION(kdlon,kflev+1), INTENT(out) :: ZLWFT0_i
252
253! Local variables
254  REAL(KIND=8) ZFSUP(KDLON,KFLEV+1)
255  REAL(KIND=8) ZFSDN(KDLON,KFLEV+1)
256  REAL(KIND=8) ZFSUP0(KDLON,KFLEV+1)
257  REAL(KIND=8) ZFSDN0(KDLON,KFLEV+1)
258  REAL(KIND=8) ZFSUPC0(KDLON,KFLEV+1)
259  REAL(KIND=8) ZFSDNC0(KDLON,KFLEV+1)
260  REAL(KIND=8) ZFLUP(KDLON,KFLEV+1)
261  REAL(KIND=8) ZFLDN(KDLON,KFLEV+1)
262  REAL(KIND=8) ZFLUP0(KDLON,KFLEV+1)
263  REAL(KIND=8) ZFLDN0(KDLON,KFLEV+1)
264  REAL(KIND=8) ZFLUPC0(KDLON,KFLEV+1)
265  REAL(KIND=8) ZFLDNC0(KDLON,KFLEV+1)
266  REAL(KIND=8) zx_alpha1, zx_alpha2
267  INTEGER k, kk, i, j, iof, nb_gr
268  INTEGER ist,iend,ktdia,kmode
269  REAL(KIND=8) PSCT
270  REAL(KIND=8) PALBD(kdlon,2), PALBP(kdlon,2)
271!  MPL 06.01.09: pour RRTM, creation de PALBD_NEW et PALBP_NEW
272! avec NSW en deuxieme dimension       
273  REAL(KIND=8) PALBD_NEW(kdlon,NSW), PALBP_NEW(kdlon,NSW)
274  REAL(KIND=8) PEMIS(kdlon), PDT0(kdlon), PVIEW(kdlon)
275  REAL(KIND=8) PPSOL(kdlon), PDP(kdlon,KLEV)
276  REAL(KIND=8) PTL(kdlon,kflev+1), PPMB(kdlon,kflev+1)
277  REAL(KIND=8) PTAVE(kdlon,kflev)
278  REAL(KIND=8) PWV(kdlon,kflev), PQS(kdlon,kflev)
279
280  real(kind=8) POZON(kdlon, kflev, size(wo, 3)) ! mass fraction of ozone
281  ! "POZON(:, :, 1)" is for the average day-night field,
282  ! "POZON(:, :, 2)" is for daylight time.
283!!!!! Modif MPL 6.01.09 avec RRTM, on passe de 5 a 6 
284  REAL(KIND=8) PAER(kdlon,kflev,6)
285  REAL(KIND=8) PCLDLD(kdlon,kflev)
286  REAL(KIND=8) PCLDLU(kdlon,kflev)
287  REAL(KIND=8) PCLDSW(kdlon,kflev)
288  REAL(KIND=8) PTAU(kdlon,2,kflev)
289  REAL(KIND=8) POMEGA(kdlon,2,kflev)
290  REAL(KIND=8) PCG(kdlon,2,kflev)
291  REAL(KIND=8) zfract(kdlon), zrmu0(kdlon), zdist
292  REAL(KIND=8) zheat(kdlon,kflev), zcool(kdlon,kflev)
293  REAL(KIND=8) zheat0(kdlon,kflev), zcool0(kdlon,kflev)
294  REAL(KIND=8) ztopsw(kdlon), ztoplw(kdlon)
295  REAL(KIND=8) zsolsw(kdlon), zsollw(kdlon), zalbpla(kdlon)
296  REAL(KIND=8) zsollwdown(kdlon)
297  REAL(KIND=8) ztopsw0(kdlon), ztoplw0(kdlon)
298  REAL(KIND=8) zsolsw0(kdlon), zsollw0(kdlon)
299  REAL(KIND=8) zznormcp
300  REAL(KIND=8) tauaero(kdlon,kflev,naero_grp,2)                     ! aer opt properties
301  REAL(KIND=8) pizaero(kdlon,kflev,naero_grp,2)
302  REAL(KIND=8) cgaero(kdlon,kflev,naero_grp,2)
303  REAL(KIND=8) PTAUA(kdlon,2,kflev)                         ! present-day value of cloud opt thickness (PTAU is pre-industrial value), local use
304  REAL(KIND=8) POMEGAA(kdlon,2,kflev)                       ! dito for single scatt albedo
305  REAL(KIND=8) ztopswadaero(kdlon), zsolswadaero(kdlon)     ! Aerosol direct forcing at TOAand surface
306  REAL(KIND=8) ztopswad0aero(kdlon), zsolswad0aero(kdlon)   ! Aerosol direct forcing at TOAand surface
307  REAL(KIND=8) ztopswaiaero(kdlon), zsolswaiaero(kdlon)     ! dito, indirect
308!-LW by CK
309  REAL(KIND=8) ztoplwadaero(kdlon), zsollwadaero(kdlon)     ! LW Aerosol direct forcing at TOAand surface
310  REAL(KIND=8) ztoplwad0aero(kdlon), zsollwad0aero(kdlon)   ! LW Aerosol direct forcing at TOAand surface
311  REAL(KIND=8) ztoplwaiaero(kdlon), zsollwaiaero(kdlon)     ! dito, indirect
312!-end
313  REAL(KIND=8) ztopsw_aero(kdlon,9), ztopsw0_aero(kdlon,9)
314  REAL(KIND=8) zsolsw_aero(kdlon,9), zsolsw0_aero(kdlon,9)
315  REAL(KIND=8) ztopswcf_aero(kdlon,3), zsolswcf_aero(kdlon,3)     
316! real, parameter:: dobson_u = 2.1415e-05 ! Dobson unit, in kg m-2 deje declare dans physiq.F MPL 20130618
317!MPL input supplementaires pour RECMWFL
318! flwc, fiwc = Liquid Water Content & Ice Water Content (kg/kg)
319      REAL(KIND=8) GEMU(klon)
320!MPL input RECMWFL:
321! Tableaux aux niveaux inverses pour respecter convention Arpege
322      REAL(KIND=8) ref_liq_i(klon,klev) ! cloud droplet radius present-day from newmicro (inverted)
323      REAL(KIND=8) ref_ice_i(klon,klev) ! ice crystal radius present-day from newmicro (inverted)
324!--OB
325      REAL(KIND=8) ref_liq_pi_i(klon,klev) ! cloud droplet radius pre-industrial from newmicro (inverted)
326      REAL(KIND=8) ref_ice_pi_i(klon,klev) ! ice crystal radius pre-industrial from newmicro (inverted)
327!--end OB
328      REAL(KIND=8) paprs_i(klon,klev+1)
329      REAL(KIND=8) pplay_i(klon,klev)
330      REAL(KIND=8) cldfra_i(klon,klev)
331      REAL(KIND=8) POZON_i(kdlon,kflev, size(wo, 3)) ! mass fraction of ozone
332  ! "POZON(:, :, 1)" is for the average day-night field,
333  ! "POZON(:, :, 2)" is for daylight time.
334!!!!! Modif MPL 6.01.09 avec RRTM, on passe de 5 a 6     
335      REAL(KIND=8) PAER_i(kdlon,kflev,6)
336      REAL(KIND=8) PDP_i(klon,klev)
337      REAL(KIND=8) t_i(klon,klev),q_i(klon,klev),qsat_i(klon,klev)
338      REAL(KIND=8) flwc_i(klon,klev),fiwc_i(klon,klev)
339!MPL output RECMWFL:
340      REAL(KIND=8) ZEMTD (klon,klev+1),ZEMTD_i (klon,klev+1)       
341      REAL(KIND=8) ZEMTU (klon,klev+1),ZEMTU_i (klon,klev+1)     
342      REAL(KIND=8) ZTRSO (klon,klev+1),ZTRSO_i (klon,klev+1)   
343      REAL(KIND=8) ZTH   (klon,klev+1),ZTH_i   (klon,klev+1)   
344      REAL(KIND=8) ZCTRSO(klon,2)       
345      REAL(KIND=8) ZCEMTR(klon,2)     
346      REAL(KIND=8) ZTRSOD(klon)       
347      REAL(KIND=8) ZLWFC (klon,2)     
348      REAL(KIND=8) ZLWFT (klon,klev+1),ZLWFT_i (klon,klev+1)   
349      REAL(KIND=8) ZSWFC (klon,2)     
350      REAL(KIND=8) ZSWFT (klon,klev+1),ZSWFT_i (klon,klev+1)
351      REAL(KIND=8) ZFLUCDWN_i(klon,klev+1),ZFLUCUP_i(klon,klev+1)
352      REAL(KIND=8) PPIZA_TOT(klon,klev,NSW)
353      REAL(KIND=8) PCGA_TOT(klon,klev,NSW)
354      REAL(KIND=8) PTAU_TOT(klon,klev,NSW)
355      REAL(KIND=8) PPIZA_NAT(klon,klev,NSW)
356      REAL(KIND=8) PCGA_NAT(klon,klev,NSW)
357      REAL(KIND=8) PTAU_NAT(klon,klev,NSW)
358#ifdef CPP_RRTM
359      REAL(KIND=8) PTAU_LW_TOT(klon,klev,NLW)
360      REAL(KIND=8) PTAU_LW_NAT(klon,klev,NLW)
361#endif
362      REAL(KIND=8) PSFSWDIR(klon,NSW)
363      REAL(KIND=8) PSFSWDIF(klon,NSW)
364      REAL(KIND=8) PFSDNN(klon)
365      REAL(KIND=8) PFSDNV(klon)
366!MPL On ne redefinit pas les tableaux ZFLUX,ZFLUC,
367!MPL ZFSDWN,ZFCDWN,ZFSUP,ZFCUP car ils existent deja
368!MPL sous les noms de ZFLDN,ZFLDN0,ZFLUP,ZFLUP0,
369!MPL ZFSDN,ZFSDN0,ZFSUP,ZFSUP0
370      REAL(KIND=8) ZFLUX_i (klon,2,klev+1)
371      REAL(KIND=8) ZFLUC_i (klon,2,klev+1)
372      REAL(KIND=8) ZFSDWN_i (klon,klev+1)
373      REAL(KIND=8) ZFCDWN_i (klon,klev+1)
374      REAL(KIND=8) ZFCCDWN_i (klon,klev+1)
375      REAL(KIND=8) ZFSUP_i (klon,klev+1)
376      REAL(KIND=8) ZFCUP_i (klon,klev+1)
377      REAL(KIND=8) ZFCCUP_i (klon,klev+1)
378      REAL(KIND=8) ZFLCCDWN_i (klon,klev+1)
379      REAL(KIND=8) ZFLCCUP_i (klon,klev+1)
380! 3 lignes suivantes a activer pour CCMVAL (MPL 20100412)
381!      REAL(KIND=8) RSUN(3,2)
382!      REAL(KIND=8) SUN(3)
383!      REAL(KIND=8) SUN_FRACT(2)
384  real, parameter:: dobson_u = 2.1415e-05 ! Dobson unit, in kg m-2
385  CHARACTER (LEN=80) :: abort_message
386  CHARACTER (LEN=80) :: modname='radlwsw_m'
387
388  call assert(size(wo, 1) == klon, size(wo, 2) == klev, "radlwsw wo")
389  ! initialisation
390  ist=1
391  iend=klon
392  ktdia=1
393  kmode=ist
394  tauaero(:,:,:,:)=0.
395  pizaero(:,:,:,:)=0.
396  cgaero(:,:,:,:)=0.
397  lldebug=.FALSE.
398 
399  !
400  !-------------------------------------------
401  nb_gr = KLON / kdlon
402  IF (nb_gr*kdlon .NE. KLON) THEN
403      PRINT*, "kdlon mauvais:", KLON, kdlon, nb_gr
404      call abort_physic("radlwsw", "", 1)
405  ENDIF
406  IF (kflev .NE. KLEV) THEN
407      PRINT*, "kflev differe de KLEV, kflev, KLEV"
408      call abort_physic("radlwsw", "", 1)
409  ENDIF
410  !-------------------------------------------
411  DO k = 1, KLEV
412    DO i = 1, KLON
413      heat(i,k)=0.
414      cool(i,k)=0.
415      heat0(i,k)=0.
416      cool0(i,k)=0.
417    ENDDO
418  ENDDO
419  !
420  zdist = dist
421  !
422  PSCT = solaire/zdist/zdist
423
424  IF (type_trac == 'repr') THEN
425#ifdef REPROBUS
426     if(ok_SUNTIME) PSCT = solaireTIME/zdist/zdist
427     print*,'Constante solaire: ',PSCT*zdist*zdist
428#endif
429  END IF
430
431  DO j = 1, nb_gr
432    iof = kdlon*(j-1)
433    DO i = 1, kdlon
434      zfract(i) = fract(iof+i)
435!     zfract(i) = 1.     !!!!!!  essai MPL 19052010
436      zrmu0(i) = rmu0(iof+i)
437
438
439!albedo SB >>>
440!
441      IF (iflag_rrtm==0) THEN
442!
443        PALBD(i,1)=alb_dif(iof+i,1)
444        PALBD(i,2)=alb_dif(iof+i,2)
445        PALBP(i,1)=alb_dir(iof+i,1)
446        PALBP(i,2)=alb_dir(iof+i,2)
447!
448      ELSEIF (iflag_rrtm==1) THEn
449!
450        DO kk=1,NSW
451          PALBD_NEW(i,kk)=alb_dif(iof+i,kk)
452          PALBP_NEW(i,kk)=alb_dir(iof+i,kk)
453        ENDDO
454!
455      ENDIF
456!albedo SB <<<
457
458
459      PEMIS(i) = 1.0    !!!!! A REVOIR (MPL)
460      PVIEW(i) = 1.66
461      PPSOL(i) = paprs(iof+i,1)
462      zx_alpha1 = (paprs(iof+i,1)-pplay(iof+i,2))/(pplay(iof+i,1)-pplay(iof+i,2))
463      zx_alpha2 = 1.0 - zx_alpha1
464      PTL(i,1) = t(iof+i,1) * zx_alpha1 + t(iof+i,2) * zx_alpha2
465      PTL(i,KLEV+1) = t(iof+i,KLEV)
466      PDT0(i) = tsol(iof+i) - PTL(i,1)
467    ENDDO
468    DO k = 2, kflev
469      DO i = 1, kdlon
470        PTL(i,k) = (t(iof+i,k)+t(iof+i,k-1))*0.5
471      ENDDO
472    ENDDO
473    DO k = 1, kflev
474      DO i = 1, kdlon
475        PDP(i,k) = paprs(iof+i,k)-paprs(iof+i,k+1)
476        PTAVE(i,k) = t(iof+i,k)
477        PWV(i,k) = MAX (q(iof+i,k), 1.0e-12)
478        PQS(i,k) = PWV(i,k)
479!       Confert from  column density of ozone in a cell, in kDU, to a mass fraction
480        POZON(i,k, :) = wo(iof+i, k, :) * RG * dobson_u * 1e3 &
481             / (paprs(iof+i, k) - paprs(iof+i, k+1))
482!       A activer pour CCMVAL on prend l'ozone impose (MPL 07042010)
483!       POZON(i,k,:) = wo(i,k,:) 
484!       print *,'RADLWSW: POZON',k, POZON(i,k,1)
485        PCLDLD(i,k) = cldfra(iof+i,k)*cldemi(iof+i,k)
486        PCLDLU(i,k) = cldfra(iof+i,k)*cldemi(iof+i,k)
487        PCLDSW(i,k) = cldfra(iof+i,k)
488        PTAU(i,1,k) = MAX(cldtaupi(iof+i,k), 1.0e-05)! 1e-12 serait instable
489        PTAU(i,2,k) = MAX(cldtaupi(iof+i,k), 1.0e-05)! pour 32-bit machines
490        POMEGA(i,1,k) = 0.9999 - 5.0e-04 * EXP(-0.5 * PTAU(i,1,k))
491        POMEGA(i,2,k) = 0.9988 - 2.5e-03 * EXP(-0.05 * PTAU(i,2,k))
492        PCG(i,1,k) = 0.865
493        PCG(i,2,k) = 0.910
494        !-
495        ! Introduced for aerosol indirect forcings.
496        ! The following values use the cloud optical thickness calculated from
497        ! present-day aerosol concentrations whereas the quantities without the
498        ! "A" at the end are for pre-industial (natural-only) aerosol concentrations
499        !
500        PTAUA(i,1,k) = MAX(cldtaupd(iof+i,k), 1.0e-05)! 1e-12 serait instable
501        PTAUA(i,2,k) = MAX(cldtaupd(iof+i,k), 1.0e-05)! pour 32-bit machines
502        POMEGAA(i,1,k) = 0.9999 - 5.0e-04 * EXP(-0.5 * PTAUA(i,1,k))
503        POMEGAA(i,2,k) = 0.9988 - 2.5e-03 * EXP(-0.05 * PTAUA(i,2,k))
504      ENDDO
505    ENDDO
506
507    IF (type_trac == 'repr') THEN
508#ifdef REPROBUS
509       ndimozon = size(wo, 3)
510       CALL RAD_INTERACTIF(POZON,iof)
511#endif
512    END IF
513
514    !
515    DO k = 1, kflev+1
516      DO i = 1, kdlon
517        PPMB(i,k) = paprs(iof+i,k)/100.0
518      ENDDO
519    ENDDO
520    !
521!!!!! Modif MPL 6.01.09 avec RRTM, on passe de 5 a 6
522    DO kk = 1, 6
523      DO k = 1, kflev
524        DO i = 1, kdlon
525          PAER(i,k,kk) = 1.0E-15   !!!!! A REVOIR (MPL)
526        ENDDO
527      ENDDO
528    ENDDO
529    DO k = 1, kflev
530      DO i = 1, kdlon
531        tauaero(i,k,:,1)=tau_aero(iof+i,k,:,1)
532        pizaero(i,k,:,1)=piz_aero(iof+i,k,:,1)
533        cgaero(i,k,:,1) =cg_aero(iof+i,k,:,1)
534        tauaero(i,k,:,2)=tau_aero(iof+i,k,:,2)
535        pizaero(i,k,:,2)=piz_aero(iof+i,k,:,2)
536        cgaero(i,k,:,2) =cg_aero(iof+i,k,:,2)
537      ENDDO
538    ENDDO
539
540!
541!===== iflag_rrtm ================================================
542!     
543    IF (iflag_rrtm == 0) THEN       !!!! remettre 0 juste pour tester l'ancien rayt via rrtm
544!--- Mise a zero des tableaux output du rayonnement LW-AR4 ----------             
545      DO k = 1, kflev+1
546      DO i = 1, kdlon
547!     print *,'RADLWSW: boucle mise a zero i k',i,k
548      ZFLUP(i,k)=0.
549      ZFLDN(i,k)=0.
550      ZFLUP0(i,k)=0.
551      ZFLDN0(i,k)=0.
552      ZLWFT0_i(i,k)=0.
553      ZFLUCUP_i(i,k)=0.
554      ZFLUCDWN_i(i,k)=0.
555      ENDDO
556      ENDDO
557      DO k = 1, kflev
558      DO i = 1, kdlon
559      zcool(i,k)=0.
560      zcool0(i,k)=0.
561      ENDDO
562      ENDDO
563      DO i = 1, kdlon
564      ztoplw(i)=0.
565      zsollw(i)=0.
566      ztoplw0(i)=0.
567      zsollw0(i)=0.
568      zsollwdown(i)=0.
569      ENDDO
570       ! Old radiation scheme, used for AR4 runs
571       ! average day-night ozone for longwave
572       CALL LW_LMDAR4(&
573            PPMB, PDP,&
574            PPSOL,PDT0,PEMIS,&
575            PTL, PTAVE, PWV, POZON(:, :, 1), PAER,&
576            PCLDLD,PCLDLU,&
577            PVIEW,&
578            zcool, zcool0,&
579            ztoplw,zsollw,ztoplw0,zsollw0,&
580            zsollwdown,&
581            ZFLUP, ZFLDN, ZFLUP0,ZFLDN0)
582!----- Mise a zero des tableaux output du rayonnement SW-AR4
583      DO k = 1, kflev+1
584      DO i = 1, kdlon
585      ZFSUP(i,k)=0.
586      ZFSDN(i,k)=0.
587      ZFSUP0(i,k)=0.
588      ZFSDN0(i,k)=0.
589      ZFSUPC0(i,k)=0.
590      ZFSDNC0(i,k)=0.
591      ZFLUPC0(i,k)=0.
592      ZFLDNC0(i,k)=0.
593      ZSWFT0_i(i,k)=0.
594      ZFCUP_i(i,k)=0.
595      ZFCDWN_i(i,k)=0.
596      ZFCCUP_i(i,k)=0.
597      ZFCCDWN_i(i,k)=0.
598      ZFLCCUP_i(i,k)=0.
599      ZFLCCDWN_i(i,k)=0.
600      ENDDO
601      ENDDO
602      DO k = 1, kflev
603      DO i = 1, kdlon
604      zheat(i,k)=0.
605      zheat0(i,k)=0.
606      ENDDO
607      ENDDO
608      DO i = 1, kdlon
609      zalbpla(i)=0.
610      ztopsw(i)=0.
611      zsolsw(i)=0.
612      ztopsw0(i)=0.
613      zsolsw0(i)=0.
614      ztopswadaero(i)=0.
615      zsolswadaero(i)=0.
616      ztopswaiaero(i)=0.
617      zsolswaiaero(i)=0.
618      ENDDO
619!     print *,'Avant SW_LMDAR4: PSCT zrmu0 zfract',PSCT, zrmu0, zfract
620       ! daylight ozone, if we have it, for short wave
621       IF (.NOT. new_aod) THEN
622          ! use old version
623          CALL SW_LMDAR4(PSCT, zrmu0, zfract,&
624               PPMB, PDP, &
625               PPSOL, PALBD, PALBP,&
626               PTAVE, PWV, PQS, POZON(:, :, size(wo, 3)), PAER,&
627               PCLDSW, PTAU, POMEGA, PCG,&
628               zheat, zheat0,&
629               zalbpla,ztopsw,zsolsw,ztopsw0,zsolsw0,&
630               ZFSUP,ZFSDN,ZFSUP0,ZFSDN0,&
631               tauaero(:,:,5,:), pizaero(:,:,5,:), cgaero(:,:,5,:),&
632               PTAUA, POMEGAA,&
633               ztopswadaero,zsolswadaero,&
634               ztopswaiaero,zsolswaiaero,&
635               ok_ade, ok_aie)
636         
637       ELSE ! new_aod=T         
638          CALL SW_AEROAR4(PSCT, zrmu0, zfract,&
639               PPMB, PDP,&
640               PPSOL, PALBD, PALBP,&
641               PTAVE, PWV, PQS, POZON(:, :, size(wo, 3)), PAER,&
642               PCLDSW, PTAU, POMEGA, PCG,&
643               zheat, zheat0,&
644               zalbpla,ztopsw,zsolsw,ztopsw0,zsolsw0,&
645               ZFSUP,ZFSDN,ZFSUP0,ZFSDN0,&
646               tauaero, pizaero, cgaero, &
647               PTAUA, POMEGAA,&
648               ztopswadaero,zsolswadaero,&
649               ztopswad0aero,zsolswad0aero,&
650               ztopswaiaero,zsolswaiaero, &
651               ztopsw_aero,ztopsw0_aero,&
652               zsolsw_aero,zsolsw0_aero,&
653               ztopswcf_aero,zsolswcf_aero, &
654               ok_ade, ok_aie, flag_aerosol,flag_aerosol_strat)
655       ENDIF
656
657       ZSWFT0_i(:,:) = ZFSDN0(:,:)-ZFSUP0(:,:)
658       ZLWFT0_i(:,:) =-ZFLDN0(:,:)-ZFLUP0(:,:)
659
660       DO i=1,kdlon
661       DO k=1,kflev+1
662!        print *,'iof i k klon klev=',iof,i,k,klon,klev
663         lwdn0 ( iof+i,k)   = ZFLDN0 ( i,k)
664         lwdn  ( iof+i,k)   = ZFLDN  ( i,k)
665         lwup0 ( iof+i,k)   = ZFLUP0 ( i,k)
666         lwup  ( iof+i,k)   = ZFLUP  ( i,k)
667         swdn0 ( iof+i,k)   = ZFSDN0 ( i,k)
668         swdn  ( iof+i,k)   = ZFSDN  ( i,k)
669         swup0 ( iof+i,k)   = ZFSUP0 ( i,k)
670         swup  ( iof+i,k)   = ZFSUP  ( i,k)
671       ENDDO 
672       ENDDO 
673!          print*,'SW_AR4 ZFSDN0 1 , klev:',ZFSDN0(1:klon,1),ZFSDN0(1:klon,klev)
674!          print*,'SW_AR4 swdn0  1 , klev:',swdn0(1:klon,1),swdn0(1:klon,klev)
675!          print*,'SW_AR4 ZFSUP0 1 , klev:',ZFSUP0(1:klon,1),ZFSUP0(1:klon,klev)
676!          print*,'SW_AR4 swup0  1 , klev:',swup0(1:klon,1),swup0(1:klon,klev)
677!          print*,'SW_AR4 ZFSDN  1 , klev:',ZFSDN(1:klon,1) ,ZFSDN(1:klon,klev)
678!          print*,'SW_AR4 ZFSUP  1 , klev:',ZFSUP(1:klon,1) ,ZFSUP(1:klon,klev)
679    ELSE 
680#ifdef CPP_RRTM
681!      if (prt_level.gt.10)write(lunout,*)'CPP_RRTM=.T.'
682!===== iflag_rrtm=1, on passe dans SW via RECMWFL ===============
683
684      DO k = 1, kflev+1
685      DO i = 1, kdlon
686      ZEMTD_i(i,k)=0.
687      ZEMTU_i(i,k)=0.
688      ZTRSO_i(i,k)=0.
689      ZTH_i(i,k)=0.
690      ZLWFT_i(i,k)=0.
691      ZSWFT_i(i,k)=0.
692      ZFLUX_i(i,1,k)=0.
693      ZFLUX_i(i,2,k)=0.
694      ZFLUC_i(i,1,k)=0.
695      ZFLUC_i(i,2,k)=0.
696      ZFSDWN_i(i,k)=0.
697      ZFCDWN_i(i,k)=0.
698      ZFCCDWN_i(i,k)=0.
699      ZFSUP_i(i,k)=0.
700      ZFCUP_i(i,k)=0.
701      ZFCCUP_i(i,k)=0.
702      ZFLCCDWN_i(i,k)=0.
703      ZFLCCUP_i(i,k)=0.
704      ENDDO
705      ENDDO
706!
707!--OB
708!--aerosol TOT  - anthropogenic+natural
709!--aerosol NAT  - natural only
710!
711      DO i = 1, kdlon
712      DO k = 1, kflev
713      DO kk=1, NSW
714!
715      PTAU_TOT(i,kflev+1-k,kk)=tau_aero_sw_rrtm(i,k,2,kk)
716      PPIZA_TOT(i,kflev+1-k,kk)=piz_aero_sw_rrtm(i,k,2,kk)
717      PCGA_TOT(i,kflev+1-k,kk)=cg_aero_sw_rrtm(i,k,2,kk)
718!
719      PTAU_NAT(i,kflev+1-k,kk)=tau_aero_sw_rrtm(i,k,1,kk)
720      PPIZA_NAT(i,kflev+1-k,kk)=piz_aero_sw_rrtm(i,k,1,kk)
721      PCGA_NAT(i,kflev+1-k,kk)=cg_aero_sw_rrtm(i,k,1,kk)
722!
723      ENDDO
724      ENDDO
725      ENDDO
726!-end OB
727!
728!--C. Kleinschmitt
729!--aerosol TOT  - anthropogenic+natural
730!--aerosol NAT  - natural only
731!
732      DO i = 1, kdlon
733      DO k = 1, kflev
734      DO kk=1, NLW
735!
736      PTAU_LW_TOT(i,kflev+1-k,kk)=tau_aero_lw_rrtm(i,k,2,kk)
737      PTAU_LW_NAT(i,kflev+1-k,kk)=tau_aero_lw_rrtm(i,k,1,kk)
738!
739      ENDDO
740      ENDDO
741      ENDDO
742!-end C. Kleinschmitt
743!     
744      DO i = 1, kdlon
745      ZCTRSO(i,1)=0.
746      ZCTRSO(i,2)=0.
747      ZCEMTR(i,1)=0.
748      ZCEMTR(i,2)=0.
749      ZTRSOD(i)=0.
750      ZLWFC(i,1)=0.
751      ZLWFC(i,2)=0.
752      ZSWFC(i,1)=0.
753      ZSWFC(i,2)=0.
754      PFSDNN(i)=0.
755      PFSDNV(i)=0.
756      DO kk = 1, NSW
757      PSFSWDIR(i,kk)=0.
758      PSFSWDIF(i,kk)=0.
759      ENDDO
760      ENDDO
761!----- Fin des mises a zero des tableaux output de RECMWF -------------------             
762!        GEMU(1:klon)=sin(rlatd(1:klon))
763! On met les donnees dans l'ordre des niveaux arpege
764         paprs_i(:,1)=paprs(:,klev+1)
765         do k=1,klev
766            paprs_i(1:klon,k+1) =paprs(1:klon,klev+1-k)
767            pplay_i(1:klon,k)   =pplay(1:klon,klev+1-k)
768            cldfra_i(1:klon,k)  =cldfra(1:klon,klev+1-k)
769            PDP_i(1:klon,k)     =PDP(1:klon,klev+1-k)
770            t_i(1:klon,k)       =t(1:klon,klev+1-k)
771            q_i(1:klon,k)       =q(1:klon,klev+1-k)
772            qsat_i(1:klon,k)    =qsat(1:klon,klev+1-k)
773            flwc_i(1:klon,k)    =flwc(1:klon,klev+1-k)
774            fiwc_i(1:klon,k)    =fiwc(1:klon,klev+1-k)
775            ref_liq_i(1:klon,k) =ref_liq(1:klon,klev+1-k)
776            ref_ice_i(1:klon,k) =ref_ice(1:klon,klev+1-k)
777!-OB
778            ref_liq_pi_i(1:klon,k) =ref_liq_pi(1:klon,klev+1-k)
779            ref_ice_pi_i(1:klon,k) =ref_ice_pi(1:klon,klev+1-k)
780         enddo
781         do k=1,kflev
782           POZON_i(1:klon,k,:)=POZON(1:klon,kflev+1-k,:)
783!!!            POZON_i(1:klon,k)=POZON(1:klon,k)            !!! on laisse 1=sol et klev=top
784!          print *,'Juste avant RECMWFL: k tsol temp',k,tsol,t(1,k)
785!!!!!!! Modif MPL 6.01.09 avec RRTM, on passe de 5 a 6     
786            do i=1,6
787            PAER_i(1:klon,k,i)=PAER(1:klon,kflev+1-k,i)
788            enddo
789         enddo
790!       print *,'RADLWSW: avant RECMWFL, RI0,rmu0=',solaire,rmu0
791
792!  %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
793! La version ARPEGE1D utilise differentes valeurs de la constante
794! solaire suivant le rayonnement utilise.
795! A controler ...
796! SOLAR FLUX AT THE TOP (/YOMPHY3/)
797! introduce season correction
798!--------------------------------------
799! RII0 = RIP0
800! IF(LRAYFM)
801! RII0 = RIP0M   ! =rip0m if Morcrette non-each time step call.
802! IF(LRAYFM15)
803! RII0 = RIP0M15 ! =rip0m if Morcrette non-each time step call.
804         RII0=solaire/zdist/zdist
805!print*,'+++ radlwsw: solaire ,RII0',solaire,RII0
806!  %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
807! Ancien appel a RECMWF (celui du cy25)
808!        CALL RECMWF (ist , iend, klon , ktdia , klev   , kmode ,
809!    s   PALBD    , PALBP   , paprs_i , pplay_i , RCO2   , cldfra_i,
810!    s   POZON_i  , PAER_i  , PDP_i   , PEMIS   , GEMU   , rmu0,
811!    s    q_i     , qsat_i  , fiwc_i  , flwc_i  , zmasq  , t_i  ,tsol,
812!    s   ZEMTD_i  , ZEMTU_i , ZTRSO_i ,
813!    s   ZTH_i    , ZCTRSO  , ZCEMTR  , ZTRSOD  ,
814!    s   ZLWFC    , ZLWFT_i , ZSWFC   , ZSWFT_i ,
815!    s   ZFLUX_i  , ZFLUC_i , ZFSDWN_i, ZFSUP_i , ZFCDWN_i,ZFCUP_i)
816!    s   'RECMWF ')
817!
818      if(lldebug) then
819        CALL writefield_phy('paprs_i',paprs_i,klev+1)
820        CALL writefield_phy('pplay_i',pplay_i,klev)
821        CALL writefield_phy('cldfra_i',cldfra_i,klev)
822        CALL writefield_phy('pozon_i',POZON_i,klev)
823        CALL writefield_phy('paer_i',PAER_i,klev)
824        CALL writefield_phy('pdp_i',PDP_i,klev)
825        CALL writefield_phy('q_i',q_i,klev)
826        CALL writefield_phy('qsat_i',qsat_i,klev)
827        CALL writefield_phy('fiwc_i',fiwc_i,klev)
828        CALL writefield_phy('flwc_i',flwc_i,klev)
829        CALL writefield_phy('t_i',t_i,klev)
830        CALL writefield_phy('palbd_new',PALBD_NEW,NSW)
831        CALL writefield_phy('palbp_new',PALBP_NEW,NSW)
832      endif
833
834! Nouvel appel a RECMWF (celui du cy32t0)
835         CALL RECMWF_AERO (ist , iend, klon , ktdia  , klev   , kmode ,&
836         PALBD_NEW,PALBP_NEW, paprs_i , pplay_i , RCO2   , cldfra_i,&
837         POZON_i  , PAER_i  , PDP_i   , PEMIS   , rmu0   ,&
838          q_i     , qsat_i  , fiwc_i  , flwc_i  , zmasq  , t_i  ,tsol,&
839         ref_liq_i, ref_ice_i, &
840         ref_liq_pi_i, ref_ice_pi_i, &   ! rajoute par OB pour diagnostiquer effet indirect
841         ZEMTD_i  , ZEMTU_i , ZTRSO_i ,&
842         ZTH_i    , ZCTRSO  , ZCEMTR  , ZTRSOD  ,&
843         ZLWFC    , ZLWFT_i , ZSWFC   , ZSWFT_i ,&
844         PSFSWDIR , PSFSWDIF, PFSDNN  , PFSDNV  ,&
845         PPIZA_TOT, PCGA_TOT,PTAU_TOT,&
846         PPIZA_NAT, PCGA_NAT,PTAU_NAT,           &  ! rajoute par OB pour diagnostiquer effet direct
847         PTAU_LW_TOT, PTAU_LW_NAT,               &  ! rajoute par C. Kleinschmitt
848         ZFLUX_i  , ZFLUC_i ,&
849         ZFSDWN_i , ZFSUP_i , ZFCDWN_i, ZFCUP_i, ZFCCDWN_i, ZFCCUP_i, ZFLCCDWN_i, ZFLCCUP_i, &
850         ZTOPSWADAERO,ZSOLSWADAERO,&  ! rajoute par OB pour diagnostics
851         ZTOPSWAD0AERO,ZSOLSWAD0AERO,&
852         ZTOPSWAIAERO,ZSOLSWAIAERO, &
853         ZTOPSWCF_AERO,ZSOLSWCF_AERO, &
854         ZTOPLWADAERO,ZSOLLWADAERO,&  ! rajoute par C. Kleinscmitt pour LW diagnostics
855         ZTOPLWAD0AERO,ZSOLLWAD0AERO,&
856         ZTOPLWAIAERO,ZSOLLWAIAERO, &
857         ok_ade, ok_aie, flag_aerosol,flag_aerosol_strat) ! flags aerosols
858           
859!        print *,'RADLWSW: apres RECMWF'
860      if(lldebug) then
861        CALL writefield_phy('zemtd_i',ZEMTD_i,klev+1)
862        CALL writefield_phy('zemtu_i',ZEMTU_i,klev+1)
863        CALL writefield_phy('ztrso_i',ZTRSO_i,klev+1)
864        CALL writefield_phy('zth_i',ZTH_i,klev+1)
865        CALL writefield_phy('zctrso',ZCTRSO,2)
866        CALL writefield_phy('zcemtr',ZCEMTR,2)
867        CALL writefield_phy('ztrsod',ZTRSOD,1)
868        CALL writefield_phy('zlwfc',ZLWFC,2)
869        CALL writefield_phy('zlwft_i',ZLWFT_i,klev+1)
870        CALL writefield_phy('zswfc',ZSWFC,2)
871        CALL writefield_phy('zswft_i',ZSWFT_i,klev+1)
872        CALL writefield_phy('psfswdir',PSFSWDIR,6)
873        CALL writefield_phy('psfswdif',PSFSWDIF,6)
874        CALL writefield_phy('pfsdnn',PFSDNN,1)
875        CALL writefield_phy('pfsdnv',PFSDNV,1)
876        CALL writefield_phy('ppiza_dst',PPIZA_TOT,klev)
877        CALL writefield_phy('pcga_dst',PCGA_TOT,klev)
878        CALL writefield_phy('ptaurel_dst',PTAU_TOT,klev)
879        CALL writefield_phy('zflux_i',ZFLUX_i,klev+1)
880        CALL writefield_phy('zfluc_i',ZFLUC_i,klev+1)
881        CALL writefield_phy('zfsdwn_i',ZFSDWN_i,klev+1)
882        CALL writefield_phy('zfsup_i',ZFSUP_i,klev+1)
883        CALL writefield_phy('zfcdwn_i',ZFCDWN_i,klev+1)
884        CALL writefield_phy('zfcup_i',ZFCUP_i,klev+1)
885      endif
886! --------- output RECMWFL
887!  ZEMTD        (KPROMA,KLEV+1)  ; TOTAL DOWNWARD LONGWAVE EMISSIVITY
888!  ZEMTU        (KPROMA,KLEV+1)  ; TOTAL UPWARD   LONGWAVE EMISSIVITY
889!  ZTRSO        (KPROMA,KLEV+1)  ; TOTAL SHORTWAVE TRANSMISSIVITY
890!  ZTH          (KPROMA,KLEV+1)  ; HALF LEVEL TEMPERATURE
891!  ZCTRSO       (KPROMA,2)       ; CLEAR-SKY SHORTWAVE TRANSMISSIVITY
892!  ZCEMTR       (KPROMA,2)       ; CLEAR-SKY NET LONGWAVE EMISSIVITY
893!  ZTRSOD       (KPROMA)         ; TOTAL-SKY SURFACE SW TRANSMISSITY
894!  ZLWFC        (KPROMA,2)       ; CLEAR-SKY LONGWAVE FLUXES
895!  ZLWFT        (KPROMA,KLEV+1)  ; TOTAL-SKY LONGWAVE FLUXES
896!  ZSWFC        (KPROMA,2)       ; CLEAR-SKY SHORTWAVE FLUXES
897!  ZSWFT        (KPROMA,KLEV+1)  ; TOTAL-SKY SHORTWAVE FLUXES
898!  PPIZA_TOT    (KPROMA,KLEV,NSW); Single scattering albedo of total aerosols
899!  PCGA_TOT     (KPROMA,KLEV,NSW); Assymetry factor for total aerosols
900!  PTAU_TOT     (KPROMA,KLEV,NSW); Optical depth of total aerosols
901!  PPIZA_NAT    (KPROMA,KLEV,NSW); Single scattering albedo of natural aerosols
902!  PCGA_NAT     (KPROMA,KLEV,NSW); Assymetry factor for natural aerosols
903!  PTAU_NAT     (KPROMA,KLEV,NSW); Optical depth of natiral aerosols
904!  PTAU_LW_TOT  (KPROMA,KLEV,NLW); LW Optical depth of total aerosols 
905!  PTAU_LW_NAT  (KPROMA,KLEV,NLW); LW Optical depth of natural aerosols 
906!  PSFSWDIR     (KPROMA,NSW)     ;
907!  PSFSWDIF     (KPROMA,NSW)     ;
908!  PFSDNN       (KPROMA)         ;
909!  PFSDNV       (KPROMA)         ;
910! ---------
911! ---------
912! On retablit l'ordre des niveaux lmd pour les tableaux de sortie
913! D autre part, on multiplie les resultats SW par fract pour etre coherent
914! avec l ancien rayonnement AR4. Si nuit, fract=0 donc pas de
915! rayonnement SW. (MPL 260609)
916      DO k=0,klev
917         DO i=1,klon
918         ZEMTD(i,k+1)  = ZEMTD_i(i,k+1)
919         ZEMTU(i,k+1)  = ZEMTU_i(i,k+1)
920         ZTRSO(i,k+1)  = ZTRSO_i(i,k+1)
921         ZTH(i,k+1)    = ZTH_i(i,k+1)
922!        ZLWFT(i,k+1)  = ZLWFT_i(i,klev+1-k)
923!        ZSWFT(i,k+1)  = ZSWFT_i(i,klev+1-k)
924         ZFLUP(i,k+1)  = ZFLUX_i(i,1,k+1)
925         ZFLDN(i,k+1)  = ZFLUX_i(i,2,k+1)
926         ZFLUP0(i,k+1) = ZFLUC_i(i,1,k+1)
927         ZFLDN0(i,k+1) = ZFLUC_i(i,2,k+1)
928         ZFSDN(i,k+1)  = ZFSDWN_i(i,k+1)*fract(i)
929         ZFSDN0(i,k+1) = ZFCDWN_i(i,k+1)*fract(i)
930         ZFSDNC0(i,k+1)= ZFCCDWN_i(i,k+1)*fract(i)
931         ZFSUP (i,k+1) = ZFSUP_i(i,k+1)*fract(i)
932         ZFSUP0(i,k+1) = ZFCUP_i(i,k+1)*fract(i)
933         ZFSUPC0(i,k+1)= ZFCCUP_i(i,k+1)*fract(i)
934         ZFLDNC0(i,k+1)= ZFLCCDWN_i(i,k+1)
935         ZFLUPC0(i,k+1)= ZFLCCUP_i(i,k+1)
936!   Nouveau calcul car visiblement ZSWFT et ZSWFC sont nuls dans RRTM cy32
937!   en sortie de radlsw.F90 - MPL 7.01.09
938         ZSWFT(i,k+1)  = (ZFSDWN_i(i,k+1)-ZFSUP_i(i,k+1))*fract(i)
939         ZSWFT0_i(i,k+1) = (ZFCDWN_i(i,k+1)-ZFCUP_i(i,k+1))*fract(i)
940!        WRITE(*,'("FSDN FSUP FCDN FCUP: ",4E12.5)') ZFSDWN_i(i,k+1),&
941!        ZFSUP_i(i,k+1),ZFCDWN_i(i,k+1),ZFCUP_i(i,k+1)
942         ZLWFT(i,k+1) =-ZFLUX_i(i,2,k+1)-ZFLUX_i(i,1,k+1)
943         ZLWFT0_i(i,k+1)=-ZFLUC_i(i,2,k+1)-ZFLUC_i(i,1,k+1)
944!        print *,'FLUX2 FLUX1 FLUC2 FLUC1',ZFLUX_i(i,2,k+1),&
945!    & ZFLUX_i(i,1,k+1),ZFLUC_i(i,2,k+1),ZFLUC_i(i,1,k+1)
946         ENDDO
947      ENDDO
948
949!--ajout OB
950      ZTOPSWADAERO(:) =ZTOPSWADAERO(:) *fract(:)
951      ZSOLSWADAERO(:) =ZSOLSWADAERO(:) *fract(:)
952      ZTOPSWAD0AERO(:)=ZTOPSWAD0AERO(:)*fract(:)
953      ZSOLSWAD0AERO(:)=ZSOLSWAD0AERO(:)*fract(:)
954      ZTOPSWAIAERO(:) =ZTOPSWAIAERO(:) *fract(:)
955      ZSOLSWAIAERO(:) =ZSOLSWAIAERO(:) *fract(:)
956      ZTOPSWCF_AERO(:,1)=ZTOPSWCF_AERO(:,1)*fract(:)
957      ZTOPSWCF_AERO(:,2)=ZTOPSWCF_AERO(:,2)*fract(:)
958      ZTOPSWCF_AERO(:,3)=ZTOPSWCF_AERO(:,3)*fract(:)
959      ZSOLSWCF_AERO(:,1)=ZSOLSWCF_AERO(:,1)*fract(:)
960      ZSOLSWCF_AERO(:,2)=ZSOLSWCF_AERO(:,2)*fract(:)
961      ZSOLSWCF_AERO(:,3)=ZSOLSWCF_AERO(:,3)*fract(:)
962
963!     print*,'SW_RRTM ZFSDN0 1 , klev:',ZFSDN0(1:klon,1),ZFSDN0(1:klon,klev)
964!     print*,'SW_RRTM ZFSUP0 1 , klev:',ZFSUP0(1:klon,1),ZFSUP0(1:klon,klev)
965!     print*,'SW_RRTM ZFSDN  1 , klev:',ZFSDN(1:klon,1),ZFSDN(1:klon,klev)
966!     print*,'SW_RRTM ZFSUP  1 , klev:',ZFSUP(1:klon,1),ZFSUP(1:klon,klev)     
967!     print*,'OK1'
968! ---------
969! ---------
970! On renseigne les champs LMDz, pour avoir la meme chose qu'en sortie de
971! LW_LMDAR4 et SW_LMDAR4
972      DO i = 1, kdlon
973         zsolsw(i)    = ZSWFT(i,1)
974         zsolsw0(i)   = ZSWFT0_i(i,1)
975!        zsolsw0(i)   = ZFSDN0(i,1)     -ZFSUP0(i,1)
976         ztopsw(i)    = ZSWFT(i,klev+1)
977         ztopsw0(i)   = ZSWFT0_i(i,klev+1)
978!        ztopsw0(i)   = ZFSDN0(i,klev+1)-ZFSUP0(i,klev+1)
979!         
980!        zsollw(i)    = ZFLDN(i,1)      -ZFLUP(i,1)
981!        zsollw0(i)   = ZFLDN0(i,1)     -ZFLUP0(i,1)
982!        ztoplw(i)    = ZFLDN(i,klev+1) -ZFLUP(i,klev+1)
983!        ztoplw0(i)   = ZFLDN0(i,klev+1)-ZFLUP0(i,klev+1)
984         zsollw(i)    = ZLWFT(i,1)
985         zsollw0(i)   = ZLWFT0_i(i,1)
986         ztoplw(i)    = ZLWFT(i,klev+1)*(-1)
987         ztoplw0(i)   = ZLWFT0_i(i,klev+1)*(-1)
988!         
989           IF (fract(i) == 0.) THEN
990!!!!! A REVOIR MPL (20090630) ca n a pas de sens quand fract=0
991! pas plus que dans le sw_AR4
992          zalbpla(i)   = 1.0e+39
993         ELSE
994          zalbpla(i)   = ZFSUP(i,klev+1)/ZFSDN(i,klev+1)
995         ENDIF
996!!! 5 juin 2015
997!!! Correction MP bug RRTM
998         zsollwdown(i)= -1.*ZFLDN(i,1)
999      ENDDO
1000!     print*,'OK2'
1001
1002! extrait de SW_AR4
1003!     DO k = 1, KFLEV
1004!        kpl1 = k+1
1005!        DO i = 1, KDLON
1006!           PHEAT(i,k) = -(ZFSUP(i,kpl1)-ZFSUP(i,k)) -(ZFSDN(i,k)-ZFSDN(i,kpl1))
1007!           PHEAT(i,k) = PHEAT(i,k) * RDAY*RG/RCPD / PDP(i,k)
1008! ZLWFT(klon,k),ZSWFT
1009
1010      do k=1,kflev
1011         do i=1,kdlon
1012           zheat(i,k)=(ZSWFT(i,k+1)-ZSWFT(i,k))*RDAY*RG/RCPD/PDP(i,k)
1013           zheat0(i,k)=(ZSWFT0_i(i,k+1)-ZSWFT0_i(i,k))*RDAY*RG/RCPD/PDP(i,k)
1014           zcool(i,k)=(ZLWFT(i,k)-ZLWFT(i,k+1))*RDAY*RG/RCPD/PDP(i,k)
1015           zcool0(i,k)=(ZLWFT0_i(i,k)-ZLWFT0_i(i,k+1))*RDAY*RG/RCPD/PDP(i,k)
1016!          print *,'heat cool heat0 cool0 ',zheat(i,k),zcool(i,k),zheat0(i,k),zcool0(i,k)
1017!          ZFLUCUP_i(i,k)=ZFLUC_i(i,1,k)
1018!          ZFLUCDWN_i(i,k)=ZFLUC_i(i,2,k)         
1019         enddo
1020      enddo
1021#else
1022    abort_message="You should compile with -rrtm if running with iflag_rrtm=1"
1023    call abort_physic(modname, abort_message, 1)
1024#endif
1025    ENDIF ! iflag_rrtm
1026!======================================================================
1027
1028    DO i = 1, kdlon
1029      topsw(iof+i) = ztopsw(i)
1030      toplw(iof+i) = ztoplw(i)
1031      solsw(iof+i) = zsolsw(i)
1032      sollw(iof+i) = zsollw(i)
1033      sollwdown(iof+i) = zsollwdown(i)
1034      DO k = 1, kflev+1
1035        lwdn0 ( iof+i,k)   = ZFLDN0 ( i,k)
1036        lwdn  ( iof+i,k)   = ZFLDN  ( i,k)
1037        lwup0 ( iof+i,k)   = ZFLUP0 ( i,k)
1038        lwup  ( iof+i,k)   = ZFLUP  ( i,k)
1039      ENDDO
1040      topsw0(iof+i) = ztopsw0(i)
1041      toplw0(iof+i) = ztoplw0(i)
1042      solsw0(iof+i) = zsolsw0(i)
1043      sollw0(iof+i) = zsollw0(i)
1044      albpla(iof+i) = zalbpla(i)
1045
1046      DO k = 1, kflev+1
1047        swdnc0( iof+i,k)   = ZFSDNC0( i,k)
1048        swdn0 ( iof+i,k)   = ZFSDN0 ( i,k)
1049        swdn  ( iof+i,k)   = ZFSDN  ( i,k)
1050        swupc0( iof+i,k)   = ZFSUPC0( i,k)
1051        swup0 ( iof+i,k)   = ZFSUP0 ( i,k)
1052        swup  ( iof+i,k)   = ZFSUP  ( i,k)
1053        lwdnc0( iof+i,k)   = ZFLDNC0( i,k)
1054        lwupc0( iof+i,k)   = ZFLUPC0( 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.