source: trunk/LMDZ.MARS/libf/aeronomars/deposition.F @ 416

Last change on this file since 416 was 416, checked in by aslmd, 13 years ago

LMDZ.MARS: deleted reference to watercap.h in deposition.F because this common no longer exists.

File size: 5.7 KB
Line 
1      subroutine deposition(ig, ig_vl1, pplay, pplev, zzlay, zzlev,
2     $                      zu, zv, zt, zycol, ptimestep, co2ice)
3cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
4c
5c     dry deposition of chemical species
6c
7cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
8c
9      implicit none
10c
11#include "dimensions.h"
12#include "dimphys.h"
13#include "planete.h"
14#include "chimiedata.h"
15#include "conc.h"
16c
17c     input
18c
19      integer ig                         ! grid point index
20      integer ig_vl1                     ! viking 1 grid point
21      real    pplay(ngridmx,nlayermx)    ! pressure at the middle of the layers (pa)
22      real    pplev(ngridmx,nlayermx+1)  ! pressure at layer boundaries (pa)
23      real    zzlay(ngridmx,nlayermx)    ! altitude at the middle of the layers (m)
24      real    zzlev(ngridmx,nlayermx+1)  ! altitude at layer boundaries (m)
25      real    zu(ngridmx,nlayermx)       ! u component of the wind (m.s-1)
26      real    zv(ngridmx,nlayermx)       ! v component of the wind (m.s-1)
27      real    zt(ngridmx,nlayermx)       ! temperature (k)
28      real    zycol(nlayermx,nqmx)       ! composition (volume mixing ratio)
29      real    ptimestep                  ! physical timestep (s)
30      real    co2ice(ngridmx)            ! co2 ice surface layer (kg.m-2)
31c
32c     local
33c
34      real    ubar                       ! wind module (m.s-1)
35      real    ustar                      ! friction velocity (m.s-1)
36      real    karman                     ! von karman constant
37      real    ra                         ! aerodynamic resistance (s.m-1)
38      real    rb                         ! quasi-laminar layer resistance (s.m-1)
39      real    vd                         ! dry deposition velocity (cm.s-1)
40      real    deltaz                     ! thickness of first layer (m)
41      real    mu0                        ! dynamic viscosity of co2 at 293.15 k (pa.s)
42      real    mu                         ! dynamic viscosity of co2 (pa.s)
43      real    nu                         ! kinematic viscosity of co2 (cm2.s-1)
44      real    rho                        ! density
45      real    d                          ! molecular diffusivity of methane (cm2.s-1)
46      real    schmidt                    ! schmidt number
47      real    prandtl                    ! prandtl number
48      real    p0                         ! reference pressure (pa)
49      real    loss                       ! loss rate (s-1)                       
50      integer iq
51c
52      real    nuch4
53      real    tau
54      real    gravity
55      real    gam
56      real    dp
57      real    cd
58c
59      data    karman / 0.4 /
60      data    prandtl / 0.72 /
61      data    mu0 / 14.8e-6 /
62      data    p0 /1.e5/
63c
64c     deposition is only active on surface uncovered by ice
65c
66c     if ((.not. watercaptag(ig)) .and. (co2ice(ig) .eq. 0.)) then
67c
68c        wind module (m.s-1)
69c
70         ubar = (zu(ig,1)**2. + zv(ig,1)**2.)**0.5
71c
72c        friction velocity (m.s-1)
73c
74         ustar = ubar*karman/log(zzlay(ig,1)/z0)
75c
76c        aerodynamic resistance (s.m-1)
77c
78         ra = 1./(karman*ustar)*log(zzlay(ig,1)/z0)
79c
80c        molecular diffusivity of methane in *air*  (cm2.s-1)
81c        massman, atmospheric environment, 32, 1111-1127, 1998
82c
83         d = 0.1952*(p0/pplay(ig,1))*(zt(ig,1)/273.15)**1.81
84c
85c        dynamic viscosity: temperature dependance (pa.s)
86c        sutherland's formula
87c
88         mu = mu0*(293.15 + 240.)/(zt(ig,1) + 240.)
89     $           *(zt(ig,1)/293.15)**(3./2.)
90c
91c        density (kg.m-3)
92c
93         rho = pplay(ig,1)/(rnew(ig,1)*zt(ig,1))
94c
95c        kinematic viscosity (cm2.s-1)
96c
97         nu = mu/rho*1.e4
98c
99c        schmidt number
100c
101         schmidt = nu/d
102c
103c        quasi-laminar layer resistance (s.m-1)
104c
105         rb = (2./(karman*ustar))*(schmidt/prandtl)**2./3.
106c
107c        dry deposition velocity (m.s-1)
108c
109         vd = 1./(ra + rb)
110c
111c        thickness of first layer (m)
112c
113         deltaz = zzlev(ig,2) - zzlev(ig,1)
114c
115c        loss rate (s-1)
116c
117         loss = vd/deltaz
118c
119c        test
120c
121c        loss = 1./(3600.*6.)
122c        vd = loss*deltaz
123c
124         nuch4 = sqrt(8.*8.31*zt(ig,1)
125     $                /(3.1416*16.e-3))
126         tau = 6.*3600.
127         gravity = 3.7
128         dp = pplev(ig,1) - pplev(ig,2)
129         cd = (karman/log(zzlay(ig,1)/z0))**2.
130c
131         gam = (4./nuch4)*dp
132     $        /(tau*gravity*rho - 1./(cd*ubar))
133c
134c        methane index
135c
136         iq = 12
137c
138c        update methane in first layer
139c
140c        zycol(1,iq) = zycol(1,iq)*exp(-loss*ptimestep)
141c
142         if (ig .eq. ig_vl1) then
143            print*,'**** deposition ****'
144            print*,'z0     = ', z0, 'm'
145            print*,'deltaz = ', deltaz, ' m'
146            print*,'deltap = ', dp, 'pa'
147            print*,'zzlay  = ', zzlay(ig, 1), ' m'
148            print*,'pplay  = ', pplay(ig, 1), ' pa'
149            print*,'t      = ', zt(ig,1), ' k'
150            print*,'u      = ', zu(ig,1), ' m.s-1'
151            print*,'v      = ', zv(ig,1), ' m.s-1'
152            print*,'rho    = ', rho, ' kg.m-3'
153            print*,'ubar   = ', ubar, ' m.s-1'
154            print*,'d      = ', d, ' cm2.s-1'
155            print*,'mu     = ', mu, ' pa.s'
156            print*,'nu     = ', nu, ' cm2.s-1'
157            print*,'schmi  = ', schmidt
158            print*,'Ra     = ', ra, ' s.m-1'
159            print*,'Rb     = ', rb, ' s.m-1'
160            print*,'vd     = ', vd*100., 'cm.s-1'
161            print*,'tau dep= ', 1./loss, 's'
162            print*,'R      = ', rnew(ig,1)
163            print*,'nuch4  = ', nuch4, 'm.s-1'
164            print*,'tau    = ', tau, ' s'
165            print*,'gamma  = ', gam
166            print*,'taugrho= ',tau*gravity*rho
167            print*,'1surcdu= ', 1./(cd*ubar)
168
169            print*,'********************'
170         end if
171c
172c     end if
173c
174      return
175      end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.