source: trunk/LMDZ.MARS/libf/aeronomars/surfacearea.F @ 2559

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Mars GCM:
Some code cleanup and refactoring around wstats:

  • turn wstats.F90 in a module
  • remove no useless statto_mod.F90
  • incorporate auxilliary inistats and mkstats routines in wstats_mod.F90
  • move flag "callstats" from callkeys.h to being a module variable of wstats_mod

EM

File size: 5.4 KB
Line 
1      subroutine surfacearea(ngrid, nlay, naerkind, ptimestep,
2     $                       pplay, pzlay,
3     $                       pt, pq, pdq, nq, rdust, rice, tau,
4     $                       tauscaling,
5     $                       surfdust, surfice)
6
7      use tracer_mod, only: nuice_sed, igcm_dust_number,
8     &                      igcm_ccn_number, varian, ccn_factor
9      use conc_mod, only: rnew
10      use comcstfi_h, only: pi
11      use wstats_mod, only: callstats, wstats
12      implicit none
13
14!==========================================================================
15!     calculation of the ice and dust surface area (m2/m3)
16!     available for heterogeneous reactions
17!
18!     Franck Lefevre
19!     version 1.2 april 2012
20!==========================================================================
21
22      include "callkeys.h"
23
24! input
25
26      integer,intent(in) :: ngrid, nlay, naerkind
27      integer,intent(in) :: nq               ! number of tracers
28      real,intent(in) :: ptimestep           ! physics time step (s)
29      real,intent(in) :: pplay(ngrid,nlay)   ! pressure at mid-layers (Pa)
30      real,intent(in) :: pzlay(ngrid,nlay)   ! altitude at mid-layers (m)
31      real,intent(in) :: pt(ngrid,nlay)      ! temperature at mid-layers (K)
32      real,intent(in) :: pq(ngrid,nlay,nq)   ! tracers (kg/kg)
33      real,intent(in) :: pdq(ngrid,nlay,nq)  ! physical tendency (kg/kg.s-1)
34      real,intent(in) :: rdust(ngrid,nlay)   ! dust geometric mean radius (m)
35      real,intent(in) :: rice(ngrid,nlay)    ! ice mass mean radius (m)
36      real,intent(in) :: tau(ngrid,naerkind) ! column dust optical depth at each point
37      real,intent(in) :: tauscaling(ngrid)   ! conversion factor for dust amount
38
39! output
40
41      real,intent(out) :: surfdust(ngrid,nlay) ! dust surface area (m2/m3)
42      real,intent(out) :: surfice(ngrid,nlay)  ! water-ice surface area (m2/m3)
43
44! local
45
46      integer    :: l, ig
47      real       :: rho                     ! density (kg/m3)
48      real       :: dustnd, icend           ! uodated dust and ice number densities (kg/kg)
49      real, save :: factor_ice, factor_dust ! multiplying factor to compute total surface area
50                                            ! from the mass-mean radius
51      real       :: sigma_ice, sigma_dust   ! variance of the ice and dust distributions
52      real       :: ccntyp                  ! typical dust number density (#/kg)
53                                            ! (microphys = false)
54      real       :: rdusttyp                ! typical dust radius (m)
55                                            ! (microphys = false)
56
57      logical, save :: firstcall = .true.
58
59!==========================================================================
60
61      if (firstcall) then ! compute the multiplying factors
62         sigma_dust  = varian
63         sigma_ice   = sqrt(log(nuice_sed + 1.))
64         factor_dust = exp(0.5*(log(sigma_dust))**2)
65         factor_ice  = exp(0.5*(log(sigma_ice))**2)
66         write(*,*) 'surfacearea : factor_dust = ', factor_dust
67         write(*,*) 'surfacearea : factor_ice  = ', factor_ice
68         firstcall = .false.
69      end if
70
71      if (microphys) then ! improvedclouds
72         do l = 1,nlay
73            do ig = 1,ngrid
74!              atmospheric density
75               rho = pplay(ig,l)/(rnew(ig,l)*pt(ig,l))
76!              updated dust number density
77               dustnd = pq(ig,l,igcm_dust_number)
78     $                + pdq(ig,l,igcm_dust_number)*ptimestep
79!              updated ice number density
80               icend  = pq(ig,l,igcm_ccn_number)
81     $                + pdq(ig,l,igcm_ccn_number)*ptimestep
82!              dust surface area
83               surfdust(ig,l) = factor_dust*dustnd*rho*tauscaling(ig)
84     $                          *4.*pi*rdust(ig,l)**2
85!              ice surface area
86               surfice(ig,l)  = factor_ice*icend*rho*tauscaling(ig)
87     $                          *4.*pi*rice(ig,l)**2
88            end do
89         end do
90      else               ! simpleclouds
91         do l = 1,nlay
92            do ig = 1,ngrid
93!              atmospheric density
94               rho = pplay(ig,l)/(rnew(ig,l)*pt(ig,l))
95!              typical dust radius
96               rdusttyp = max(.8e-6*exp(-pzlay(ig,l)/18000.),1.e-9)
97!              typical dust number density
98               ccntyp = 1.3e+8*max(tau(ig,1),0.001)/0.1
99     $                  *exp(-pzlay(ig,l)/10000.)
100               ccntyp = ccntyp/ccn_factor
101               if (rice(ig,l) .gt. rdust(ig,l)) then
102                  surfdust(ig,l) = factor_dust*ccntyp*(ccn_factor - 1.)
103     $                             *rho*4.*pi*rdusttyp**2
104                  surfice(ig,l)  = factor_ice*ccntyp*4.*pi*rice(ig,l)**2
105               else
106                  surfdust(ig,l) = factor_dust*ccntyp*ccn_factor
107     $                             *rho*4.*pi*rdusttyp**2
108                  surfice(ig,l)  = 0.
109               end if
110            end do
111         end do
112      end if         ! of microphys
113
114! write diagnostics in micron2/cm3
115     
116      if (callstats) then
117        call wstats(ngrid,"surfdust", "Dust surface area",
118     $            "micron2 cm-3",3,surfdust*1.e6)
119        call wstats(ngrid,"surfice", "Ice cloud surface area",
120     $            "micron2 cm-3",3,surfice*1.e6)
121      endif
122      call writediagfi(ngrid,"surfdust", "Dust surface area",
123     $            "micron2 cm-3",3,surfdust*1.e6)
124      call writediagfi(ngrid,"surfice", "Ice cloud surface area",
125     $            "micron2 cm-3",3,surfice*1.e6)
126
127      return
128      end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.