source: trunk/LMDZ.GENERIC/libf/phystd/suaer_corrk.F90 @ 1477

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Generic GCM:

  • reorganizing the "datadir" structure: aerosol properties should now be in subdirectory 'aerosol_properties' of datadir, and surface.nc files should be in subdirectory 'surface_data'. These subdirectory names are stored in module datafile_mod.
  • Made things retro-compatible so that using an 'old' datadir structure (ie. aerosol properties files and surface files in datadir) still works.

EM

File size: 16.2 KB
Line 
1      subroutine suaer_corrk
2
3      ! inputs
4      use radinc_h,    only: L_NSPECTI,L_NSPECTV,nsizemax,iim,jjm,naerkind
5      use radcommon_h, only: blamv,blami,lamrefir,lamrefvis
6      use datafile_mod, only: datadir, aerdir
7
8      ! outputs
9      use radcommon_h, only: QVISsQREF,omegavis,gvis,QIRsQREF,omegair,gir
10      use radcommon_h, only: radiustab,nsize,tstellar
11      use radcommon_h, only: qrefvis,qrefir,omegarefvis,omegarefir
12      use aerosol_mod
13      use callkeys_mod, only: tplanet
14
15      implicit none
16
17!==================================================================
18!     Purpose
19!     -------
20!     Initialize all radiative aerosol properties
21!
22!     Notes
23!     -----
24!     Reads the optical properties -> Mean  -> Variable assignment
25!     (ASCII files)                  (see radcommon_h.F90)
26!     wvl(nwvl)                      longsun
27!     ep(nwvl)                       epav     QVISsQREF(L_NSPECTV)
28!     omeg(nwvl)                     omegav   omegavis(L_NSPECTV)
29!     gfactor(nwvl)                  gav      gvis(L_NSPECTV)
30!     
31!     Authors
32!     -------
33!     Richard Fournier (1996) Francois Forget (1996)
34!     Frederic Hourdin
35!     Jean-jacques morcrette *ECMWF*
36!     MODIF Francois Forget (2000)
37!     MODIF Franck Montmessin (add water ice)
38!     MODIF J.-B. Madeleine 2008W27
39!     - Optical properties read in ASCII files
40!     - Add varying radius of the particules
41!     - Add water ice clouds
42!     MODIF R. Wordsworth (2009)
43!     - generalisation to arbitrary spectral bands
44!
45!==================================================================
46
47!     Optical properties (read in external ASCII files)
48      INTEGER,SAVE      :: nwvl  ! Number of wavelengths in
49                                ! the domain (VIS or IR), read by master
50
51!      REAL             :: solsir ! visible to infrared ratio
52!                                ! (tau_0.67um/tau_9um)
53
54      REAL, DIMENSION(:),&
55      ALLOCATABLE, SAVE :: wvl  ! Wavelength axis, read by master
56      REAL, DIMENSION(:),&
57      ALLOCATABLE, SAVE :: radiusdyn ! Particle size axis, read by master
58
59      REAL, DIMENSION(:,:),&
60      ALLOCATABLE, SAVE :: ep,& ! Extinction coefficient Qext, read by master
61      omeg,&                    ! Single Scattering Albedo, read by master
62      gfactor                   ! Assymetry Factor, read by master
63
64!     Local variables:
65
66      INTEGER :: iaer           ! Aerosol index
67      INTEGER :: idomain        ! Domain index (1=VIS,2=IR)
68      INTEGER :: ilw            ! longwave index
69      INTEGER :: isw           ! shortwave index
70      INTEGER :: isize          ! Particle size index
71      INTEGER :: jfile          ! ASCII file scan index
72      INTEGER :: file_unit = 60
73      LOGICAL :: file_ok, endwhile
74      CHARACTER(LEN=132) :: scanline ! ASCII file scanning line
75
76!     I/O  of "aerave" (subroutine that spectrally averages
77!     the single scattering parameters)
78
79      REAL lamref                      ! reference wavelengths
80      REAL epref                       ! reference extinction ep
81
82!      REAL epav(L_NSPECTI)            ! Average ep (= <Qext>/Qext(lamref) if epref=1)
83!      REAL omegav(L_NSPECTI)          ! Average single scattering albedo
84!      REAL gav(L_NSPECTI)             ! Average assymetry parameter
85
86      REAL epavVI(L_NSPECTV)            ! Average ep (= <Qext>/Qext(lamref) if epref=1)
87      REAL omegavVI(L_NSPECTV)          ! Average single scattering albedo
88      REAL gavVI(L_NSPECTV)             ! Average assymetry parameter
89
90      REAL epavIR(L_NSPECTI)            ! Average ep (= <Qext>/Qext(lamref) if epref=1)
91      REAL omegavIR(L_NSPECTI)          ! Average single scattering albedo
92      REAL gavIR(L_NSPECTI)             ! Average assymetry parameter
93     
94      logical forgetit                  ! use francois' data?
95      integer iwvl
96
97!     Local saved variables:
98
99      CHARACTER(LEN=30), DIMENSION(naerkind,2), SAVE :: file_id
100!$OMP THREADPRIVATE(file_id)
101!---- Please indicate the names of the optical property files below
102!     Please also choose the reference wavelengths of each aerosol
103
104      if (noaero) then
105        print*, 'naerkind= 0'
106      endif
107      do iaer=1,naerkind
108       if (iaer.eq.iaero_co2) then
109        forgetit=.true.
110          if (.not.noaero) then
111              print*, 'naerkind= co2', iaer
112          end if
113!     visible
114        if(forgetit)then
115           file_id(iaer,1) = 'optprop_co2_vis_ff.dat' ! Francois' values
116        else
117           file_id(iaer,1) = 'optprop_co2ice_vis_n50.dat'
118        endif
119        lamrefvis(iaer)=1.5E-6   ! 1.5um OMEGA/MEx ???
120
121!     infrared
122        if(forgetit)then
123           file_id(iaer,2) = 'optprop_co2_ir_ff.dat' ! Francois' values
124        else
125           file_id(iaer,2) = 'optprop_co2ice_ir_n50.dat'
126        endif
127        lamrefir(iaer)=12.1E-6   ! 825cm-1 TES/MGS ???
128       endif ! CO2 aerosols 
129! NOTE: these lamref's are currently for dust, not CO2 ice.
130! JB thinks this shouldn't matter too much, but it needs to be
131! fixed / decided for the final version.
132
133       if (iaer.eq.iaero_h2o) then
134        print*, 'naerkind= h2o', iaer
135
136!     visible
137         file_id(iaer,1) = 'optprop_icevis_n50.dat'
138         lamrefvis(iaer)=1.5E-6   ! 1.5um OMEGA/MEx
139!     infrared
140         file_id(iaer,2) = 'optprop_iceir_n50.dat'
141         lamrefir(iaer)=12.1E-6   ! 825cm-1 TES/MGS
142       endif
143
144       if (iaer.eq.iaero_dust) then
145        print*, 'naerkind= dust', iaer
146
147!     visible
148         file_id(iaer,1) = 'optprop_dustvis_n50.dat'
149         !lamrefvis(iaer)=1.5E-6   ! 1.5um OMEGA/MEx
150         lamrefvis(iaer)=0.67e-6
151!     infrared
152         file_id(iaer,2) = 'optprop_dustir_n50.dat'
153         !lamrefir(iaer)=12.1E-6   ! 825cm-1 TES/MGS
154         lamrefir(iaer)=9.3E-6
155       endif
156
157       if (iaer.eq.iaero_h2so4) then
158         print*, 'naerkind= h2so4', iaer
159
160!     visible
161         file_id(iaer,1) = 'optprop_h2so4vis_n20.dat'
162         !lamrefir(iaer)=  doesn't exist?
163         lamrefvis(iaer)=1.5E-6   ! no idea, must find
164!     infrared
165         file_id(iaer,2) = 'optprop_h2so4ir_n20.dat'
166         !lamrefir(iaer)=12.1E-6   ! 825cm-1 TES/MGS
167         lamrefir(iaer)=9.3E-6 ! no idea, must find
168! added by LK
169       endif
170
171       if (iaer.eq.iaero_back2lay) then
172         print*, 'naerkind= back2lay', iaer
173
174!     visible
175         file_id(iaer,1) = 'optprop_saturn_vis_n20.dat'
176         lamrefvis(iaer)=0.8E-6  !
177!     infrared
178         file_id(iaer,2) = 'optprop_saturn_ir_n20.dat'
179         lamrefir(iaer)=6.E-6  !
180! added by SG
181       endif
182       
183       
184      enddo
185
186!------------------------------------------------------------------
187
188!     Initializations:
189
190      radiustab(:,:,:) = 0.0
191      gvis(:,:,:)      = 0.0
192      omegavis(:,:,:)  = 0.0
193      QVISsQREF(:,:,:) = 0.0
194      gir(:,:,:)       = 0.0
195      omegair(:,:,:)   = 0.0
196      QIRsQREF(:,:,:)  = 0.0
197
198      DO iaer = 1, naerkind     ! Loop on aerosol kind
199         DO idomain = 1, 2      ! Loop on radiation domain (VIS or IR)
200!==================================================================
201!     1. READ OPTICAL PROPERTIES
202!==================================================================
203
204!     1.1 Open the ASCII file
205
206!$OMP MASTER
207            INQUIRE(FILE=TRIM(datadir)//'/'//TRIM(aerdir)//&
208                    '/'//TRIM(file_id(iaer,idomain)),&
209                    EXIST=file_ok)
210            IF (file_ok) THEN
211              OPEN(UNIT=file_unit,&
212                   FILE=TRIM(datadir)//'/'//TRIM(aerdir)//&
213                        '/'//TRIM(file_id(iaer,idomain)),&
214                   FORM='formatted')
215            ELSE
216             ! In ye old days these files were stored in datadir;
217             ! let's be retro-compatible
218              INQUIRE(FILE=TRIM(datadir)//&
219                      '/'//TRIM(file_id(iaer,idomain)),&
220                      EXIST=file_ok)
221              IF (file_ok) THEN
222                OPEN(UNIT=file_unit,&
223                     FILE=TRIM(datadir)//&
224                          '/'//TRIM(file_id(iaer,idomain)),&
225                     FORM='formatted')
226              ENDIF             
227            ENDIF
228            IF(.NOT.file_ok) THEN
229               write(*,*)'suaer_corrk: Problem opening ',&
230               TRIM(file_id(iaer,idomain))
231               write(*,*)'It should be in: ',TRIM(datadir)//'/'//TRIM(aerdir)
232               write(*,*)'1) You can set this directory address ',&
233               'in callphys.def with:'
234               write(*,*)' datadir = /absolute/path/to/datagcm'
235               write(*,*)'2) If ',&
236              TRIM(file_id(iaer,idomain)),&
237               ' is a LMD reference datafile, it'
238               write(*,*)' can be obtained online at:'
239               write(*,*)' http://www.lmd.jussieu.fr/',&
240               '~lmdz/planets/LMDZ.GENERIC/datagcm/'
241               CALL ABORT
242            ENDIF
243
244!     1.2 Allocate the optical property table
245
246            jfile = 1
247            endwhile = .false.
248            DO WHILE (.NOT.endwhile)
249               READ(file_unit,*) scanline
250               IF ((scanline(1:1) .ne. '#').and.&
251               (scanline(1:1) .ne. ' ')) THEN
252               BACKSPACE(file_unit)
253               reading1_seq: SELECT CASE (jfile) ! ====================
254            CASE(1) reading1_seq ! nwvl ----------------------------
255               read(file_unit,*) nwvl
256               jfile = jfile+1
257            CASE(2) reading1_seq ! nsize ---------------------------
258               read(file_unit,*) nsize(iaer,idomain)
259               endwhile = .true.
260            CASE DEFAULT reading1_seq ! ----------------------------
261               WRITE(*,*) 'readoptprop: ',&
262               'Error while loading optical properties.'
263               CALL ABORT
264            END SELECT reading1_seq ! ==============================
265         ENDIF
266      ENDDO
267
268      ALLOCATE(wvl(nwvl))       ! wvl
269      ALLOCATE(radiusdyn(nsize(iaer,idomain))) ! radiusdyn
270      ALLOCATE(ep(nwvl,nsize(iaer,idomain))) ! ep
271      ALLOCATE(omeg(nwvl,nsize(iaer,idomain))) ! omeg
272      ALLOCATE(gfactor(nwvl,nsize(iaer,idomain))) ! g
273
274
275!     1.3 Read the data
276
277      jfile = 1
278      endwhile = .false.
279      DO WHILE (.NOT.endwhile)
280         READ(file_unit,*) scanline
281         IF ((scanline(1:1) .ne. '#').and.&
282         (scanline(1:1) .ne. ' ')) THEN
283         BACKSPACE(file_unit)
284         reading2_seq: SELECT CASE (jfile) ! ====================
285      CASE(1) reading2_seq      ! wvl -----------------------------
286         read(file_unit,*) wvl
287         jfile = jfile+1
288      CASE(2) reading2_seq      ! radiusdyn -----------------------
289         read(file_unit,*) radiusdyn
290         jfile = jfile+1
291      CASE(3) reading2_seq      ! ep ------------------------------
292         isize = 1
293         DO WHILE (isize .le. nsize(iaer,idomain))
294            READ(file_unit,*) scanline
295            IF ((scanline(1:1) .ne. '#').and.&
296            (scanline(1:1) .ne. ' ')) THEN
297            BACKSPACE(file_unit)
298            read(file_unit,*) ep(:,isize)
299            isize = isize + 1
300         ENDIF
301      ENDDO
302
303      jfile = jfile+1
304      CASE(4) reading2_seq      ! omeg ----------------------------
305         isize = 1
306         DO WHILE (isize .le. nsize(iaer,idomain))
307            READ(file_unit,*) scanline
308            IF ((scanline(1:1) .ne. '#').and.&
309            (scanline(1:1) .ne. ' ')) THEN
310            BACKSPACE(file_unit)
311            read(file_unit,*) omeg(:,isize)
312            isize = isize + 1
313         ENDIF
314      ENDDO
315
316      jfile = jfile+1
317      CASE(5) reading2_seq      ! gfactor -------------------------
318         isize = 1
319         DO WHILE (isize .le. nsize(iaer,idomain))
320            READ(file_unit,*) scanline
321            IF ((scanline(1:1) .ne. '#').and.&
322            (scanline(1:1) .ne. ' ')) THEN
323            BACKSPACE(file_unit)
324            read(file_unit,*) gfactor(:,isize)
325            isize = isize + 1
326         ENDIF
327      ENDDO
328
329      jfile = jfile+1
330      IF ((idomain.NE.iaero_co2).OR.(iaer.NE.iaero_co2)) THEN
331         endwhile = .true.
332      ENDIF
333      CASE(6) reading2_seq
334         endwhile = .true.
335      CASE DEFAULT reading2_seq ! ----------------------------
336         WRITE(*,*) 'readoptprop: ',&
337         'Error while loading optical properties.'
338         CALL ABORT
339      END SELECT reading2_seq   ! ==============================
340      ENDIF
341      ENDDO
342
343!     1.4 Close the file
344
345      CLOSE(file_unit)
346
347!     1.5 If Francois' data, convert wvl to metres
348       if(iaer.eq.iaero_co2)then
349         if(forgetit)then
350         !   print*,'please sort out forgetit for naerkind>1'
351            do iwvl=1,nwvl
352               wvl(iwvl)=wvl(iwvl)*1.e-6
353            enddo
354         endif
355      endif
356
357!$OMP END MASTER
358!$OMP BARRIER
359
360
361
362
363
364!==================================================================
365!     2. AVERAGED PROPERTIES AND VARIABLE ASSIGNMENTS
366!==================================================================
367      domain: SELECT CASE (idomain)
368!==================================================================
369      CASE(1) domain            !       VISIBLE DOMAIN (idomain=1)
370!==================================================================
371
372         lamref=lamrefvis(iaer)
373         epref=1.E+0
374
375         DO isize=1,nsize(iaer,idomain)
376
377!     Save the particle sizes
378            radiustab(iaer,idomain,isize)=radiusdyn(isize)
379
380!     Averaged optical properties (GCM channels)
381
382!            CALL aerave ( nwvl,&
383!            wvl(:),ep(:,isize),omeg(:,isize),gfactor(:,isize),&
384!            lamref,epref,tstellar,&
385!            L_NSPECTV,blamv,epavVI,&
386!            omegavVI,gavVI,QREFvis(iaer,isize))!,omegaREFir(iaer,isize))
387            CALL aerave_new ( nwvl,&
388            wvl(:),ep(:,isize),omeg(:,isize),gfactor(:,isize),&
389            lamref,epref,tstellar,&
390            L_NSPECTV,blamv,epavVI,&
391            omegavVI,gavVI,QREFvis(iaer,isize),omegaREFir(iaer,isize))
392
393!     Variable assignments (declared in radcommon)
394            DO isw=1,L_NSPECTV
395               QVISsQREF(isw,iaer,isize)=epavVI(isw)
396               gvis(isw,iaer,isize)=gavVI(isw)
397               omegavis(isw,iaer,isize)=omegavVI(isw)
398            END DO
399
400         ENDDO
401
402!==================================================================
403      CASE(2) domain            !      INFRARED DOMAIN (idomain=2)
404!==================================================================
405
406
407         DO isize=1,nsize(iaer,idomain) ! ----------------------------------
408
409            lamref=lamrefir(iaer)
410            epref=1.E+0
411
412!     Save the particle sizes
413            radiustab(iaer,idomain,isize)=radiusdyn(isize)
414
415!     Averaged optical properties (GCM channels)
416
417!     epav is <QIR>/Qext(lamrefir) since epref=1
418!     Note: aerave also computes the extinction coefficient at
419!     the reference wavelength. This is called QREFvis or QREFir
420!     (not epref, which is a different parameter).
421!     Reference wavelengths SHOULD BE defined for each aerosol in
422!     radcommon_h.F90
423
424!            CALL aerave ( nwvl,&
425!            wvl(:),ep(:,isize),omeg(:,isize),gfactor(:,isize),&
426!            lamref,epref,tplanet,&
427!            L_NSPECTI,blami,epavIR,&
428!            omegavIR,gavIR,QREFir(iaer,isize))!,omegaREFir(iaer,isize))
429            CALL aerave_new ( nwvl,&
430            wvl(:),ep(:,isize),omeg(:,isize),gfactor(:,isize),&
431            lamref,epref,tplanet,&
432            L_NSPECTI,blami,epavIR,&
433            omegavIR,gavIR,QREFir(iaer,isize),omegaREFir(iaer,isize))
434
435
436!     Variable assignments (declared in radcommon)
437            DO ilw=1,L_NSPECTI
438               QIRsQREF(ilw,iaer,isize)=epavIR(ilw)
439               gir(ilw,iaer,isize)=gavIR(ilw)
440               omegair(ilw,iaer,isize)=omegavIR(ilw)
441            END DO
442
443
444      ENDDO                     ! isize (particle size) -------------------------------------
445
446      END SELECT domain
447
448!========================================================================
449!     3. Deallocate temporary variables that were read in the ASCII files
450!========================================================================
451
452!$OMP BARRIER
453!$OMP MASTER
454      IF (ALLOCATED(wvl)) DEALLOCATE(wvl)                 ! wvl
455      IF (ALLOCATED(radiusdyn)) DEALLOCATE(radiusdyn)     ! radiusdyn
456      IF (ALLOCATED(ep)) DEALLOCATE(ep)                   ! ep
457      IF (ALLOCATED(omeg)) DEALLOCATE(omeg)               ! omeg
458      IF (ALLOCATED(gfactor)) DEALLOCATE(gfactor)         ! g
459!$OMP END MASTER
460!$OMP BARRIER
461
462      END DO                    ! Loop on iaer
463      END DO                    ! Loop on idomain
464!========================================================================
465
466      RETURN
467
468
469
470    END subroutine suaer_corrk
471     
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.