source: trunk/LMDZ.MARS/libf/aeronomars/surfacearea.F @ 2883

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LMDZ_MARS RV : Open_MP;
Put all the "save" variables as "!$OMP THREADPRIVATE" in aeronomars

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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: 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
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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)
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44! local
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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!$OMP THREADPRIVATE(factor_ice, factor_dust,firstcall)
60
61!==========================================================================
62
63      if (firstcall) then ! compute the multiplying factors
64         sigma_dust  = varian
65         sigma_ice   = sqrt(log(nuice_sed + 1.))
66         factor_dust = exp(0.5*(log(sigma_dust))**2)
67         factor_ice  = exp(0.5*(log(sigma_ice))**2)
68         write(*,*) 'surfacearea : factor_dust = ', factor_dust
69         write(*,*) 'surfacearea : factor_ice  = ', factor_ice
70         firstcall = .false.
71      end if
72
73      if (microphys) then ! improvedclouds
74         do l = 1,nlay
75            do ig = 1,ngrid
76!              atmospheric density
77               rho = pplay(ig,l)/(rnew(ig,l)*pt(ig,l))
78!              updated dust number density
79               dustnd = pq(ig,l,igcm_dust_number)
80     $                + pdq(ig,l,igcm_dust_number)*ptimestep
81!              updated ice number density
82               icend  = pq(ig,l,igcm_ccn_number)
83     $                + pdq(ig,l,igcm_ccn_number)*ptimestep
84!              dust surface area
85               surfdust(ig,l) = factor_dust*dustnd*rho*tauscaling(ig)
86     $                          *4.*pi*rdust(ig,l)**2
87!              ice surface area
88               surfice(ig,l)  = factor_ice*icend*rho*tauscaling(ig)
89     $                          *4.*pi*rice(ig,l)**2
90            end do
91         end do
92      else               ! simpleclouds
93         do l = 1,nlay
94            do ig = 1,ngrid
95!              atmospheric density
96               rho = pplay(ig,l)/(rnew(ig,l)*pt(ig,l))
97!              typical dust radius
98               rdusttyp = max(.8e-6*exp(-pzlay(ig,l)/18000.),1.e-9)
99!              typical dust number density
100               ccntyp = 1.3e+8*max(tau(ig,1),0.001)/0.1
101     $                  *exp(-pzlay(ig,l)/10000.)
102               ccntyp = ccntyp/ccn_factor
103               if (rice(ig,l) .gt. rdust(ig,l)) then
104                  surfdust(ig,l) = factor_dust*ccntyp*(ccn_factor - 1.)
105     $                             *rho*4.*pi*rdusttyp**2
106                  surfice(ig,l)  = factor_ice*ccntyp*4.*pi*rice(ig,l)**2
107               else
108                  surfdust(ig,l) = factor_dust*ccntyp*ccn_factor
109     $                             *rho*4.*pi*rdusttyp**2
110                  surfice(ig,l)  = 0.
111               end if
112            end do
113         end do
114      end if         ! of microphys
115
116! write diagnostics in micron2/cm3
117     
118      call wstats(ngrid,"surfdust", "Dust surface area",
119     $            "micron2 cm-3",3,surfdust*1.e6)
120      call wstats(ngrid,"surfice", "Ice cloud surface area",
121     $            "micron2 cm-3",3,surfice*1.e6)
122
123      call writediagfi(ngrid,"surfdust", "Dust surface area",
124     $            "micron2 cm-3",3,surfdust*1.e6)
125      call writediagfi(ngrid,"surfice", "Ice cloud surface area",
126     $            "micron2 cm-3",3,surfice*1.e6)
127
128      end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.