source: trunk/LMDZ.MARS/libf/dyn3d/newstart.F @ 937

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Mars GCM:

  • Minor cleanup in surfini.F
  • Corrected the polar mesh surface area which was wrong in the physics (changes in phyetat0.F, calfis.F and newstart.F)

EM

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RevLine 
[38]1C======================================================================
2      PROGRAM newstart
3c=======================================================================
4c
5c
6c   Auteur:   Christophe Hourdin/Francois Forget/Yann Wanherdrick
7c   ------
8c             Derniere modif : 12/03
9c
10c
11c   Objet:  Create or modify the initial state for the LMD Mars GCM
12c   -----           (fichiers NetCDF start et startfi)
13c
14c
15c=======================================================================
16
[164]17! to use  'getin'
18      USE ioipsl_getincom
19
[38]20      implicit none
21
22#include "dimensions.h"
23#include "dimphys.h"
24#include "surfdat.h"
25#include "comsoil.h"
26#include "dimradmars.h"
27#include "yomaer.h"
28#include "planete.h"
29#include "paramet.h"
30#include "comconst.h"
31#include "comvert.h"
32#include "comgeom2.h"
33#include "control.h"
34#include "logic.h"
35#include "description.h"
36#include "ener.h"
37#include "temps.h"
38#include "lmdstd.h"
39#include "comdissnew.h"
40#include "clesph0.h"
41#include "serre.h"
42#include "netcdf.inc"
43#include"advtrac.h"
44#include"tracer.h"
[164]45#include "datafile.h"
[38]46c=======================================================================
47c   Declarations
48c=======================================================================
49
50c Variables dimension du fichier "start_archive"
51c------------------------------------
52      CHARACTER relief*3
53
54c et autres:
55c----------
56
57c Variables pour les lectures NetCDF des fichiers "start_archive"
58c--------------------------------------------------
59      INTEGER nid_dyn, nid_fi,nid,nvarid
60!      INTEGER size
61      INTEGER length
62      parameter (length = 100)
63      INTEGER tab0
64      INTEGER   NB_ETATMAX
65      parameter (NB_ETATMAX = 100)
66
67      REAL  date
68      REAL p_rad,p_omeg,p_g,p_mugaz,p_daysec
69
70c Variable histoire
71c------------------
72      REAL vcov(iip1,jjm,llm),ucov(iip1,jjp1,llm) ! vents covariants
73      REAL phis(iip1,jjp1)
74      REAL q(iip1,jjp1,llm,nqmx)               ! champs advectes
75
76c autre variables dynamique nouvelle grille
77c------------------------------------------
78      REAL pks(iip1,jjp1)
79      REAL w(iip1,jjp1,llm+1)
80      REAL pbaru(ip1jmp1,llm),pbarv(ip1jm,llm)
81!      REAL dv(ip1jm,llm),du(ip1jmp1,llm)
82!      REAL dh(ip1jmp1,llm),dp(ip1jmp1)
83      REAL phi(iip1,jjp1,llm)
84
85      integer klatdat,klongdat
86      PARAMETER (klatdat=180,klongdat=360)
87
88c Physique sur grille scalaire
89c----------------------------
90      real zmeaS(iip1,jjp1),zstdS(iip1,jjp1)
91      real zsigS(iip1,jjp1),zgamS(iip1,jjp1),ztheS(iip1,jjp1)
[224]92      real z0S(iip1,jjp1)
[38]93
94c variable physique
95c------------------
96      REAL tsurf(ngridmx)       ! surface temperature
97      REAL tsoil(ngridmx,nsoilmx) ! soil temperature
98      REAL co2ice(ngridmx)      ! CO2 ice layer
99      REAL emis(ngridmx)        ! surface emissivity
100      REAL qsurf(ngridmx,nqmx)
101      REAL q2(ngridmx,nlayermx+1)
102!      REAL rnaturfi(ngridmx)
103      real alb(iip1,jjp1),albfi(ngridmx) ! albedos
104      real ith(iip1,jjp1,nsoilmx),ithfi(ngridmx,nsoilmx) ! thermal inertia (3D)
105      real surfith(iip1,jjp1),surfithfi(ngridmx) ! surface thermal inertia (2D)
106      REAL latfi(ngridmx),lonfi(ngridmx),airefi(ngridmx)
107
108      INTEGER i,j,l,isoil,ig,idum
109      real mugaz ! molar mass of the atmosphere
110
111      EXTERNAL iniconst,geopot,inigeom
112      integer ierr  !, nbetat
113      integer ismin
114      external ismin
115
116c Variables on the new grid along scalar points
117c------------------------------------------------------
118!      REAL p(iip1,jjp1)
119      REAL t(iip1,jjp1,llm)
120      real phisold_newgrid(iip1,jjp1)
121      REAL :: teta(iip1, jjp1, llm)
122      REAL :: pk(iip1,jjp1,llm)
123      REAL :: pkf(iip1,jjp1,llm)
124      REAL :: ps(iip1, jjp1)
125      REAL :: masse(iip1,jjp1,llm)
126      REAL :: xpn,xps,xppn(iim),xpps(iim)
127      REAL :: p3d(iip1, jjp1, llm+1)
128      REAL :: beta(iip1,jjp1,llm)
129!      REAL dteta(ip1jmp1,llm)
130
131c Variable de l'ancienne grille
132c------------------------------
133      real time
134      real tab_cntrl(100)
135      real tab_cntrl_bis(100)
136
137c variables diverses
138c-------------------
139      real choix_1
140      character*80      fichnom
[618]141      integer Lmodif,iq
142      integer flagthermo, flagh2o
[38]143      character modif*20
144      real z_reel(iip1,jjp1)
145      real tsud,albsud,alb_bb,ith_bb,Tiso
146      real ptoto,pcap,patm,airetot,ptotn,patmn
147!      real ssum
148      character*1 yes
149      logical :: flagiso=.false. ,  flagps0=.false.
150      real val, val2, val3 ! to store temporary variables
151      real :: iceith=2000 ! thermal inertia of subterranean ice
152      real :: iceithN,iceithS ! values of thermal inertias in N & S hemispheres
153      integer iref,jref
154
155      INTEGER :: itau
156     
157      INTEGER :: nq,numvanle
[563]158      character(len=50) :: txt ! to store some text
[38]159      integer :: count
[563]160      real :: profile(llm+1) ! to store an atmospheric profile + surface value
[38]161
162! MONS data:
163      real :: MONS_Hdn(iip1,jjp1) ! Hdn: %WEH=Mass fraction of H2O
164      real :: MONS_d21(iip1,jjp1) ! ice table "depth" (in kg/m2)
165      ! coefficient to apply to convert d21 to 'true' depth (m)
166      real :: MONS_coeff
167      real :: MONS_coeffS ! coeff for southern hemisphere
168      real :: MONS_coeffN ! coeff for northern hemisphere
169!      real,parameter :: icedepthmin=1.e-3 ! Ice begins at most at that depth
170
171c sortie visu pour les champs dynamiques
172c---------------------------------------
173!      INTEGER :: visuid
174!      real :: time_step,t_ops,t_wrt
175!      CHARACTER*80 :: visu_file
176
177      cpp    = 744.499 ! for Mars, instead of 1004.70885 (Earth)
178      preff  = 610.    ! for Mars, instead of 101325. (Earth)
179      pa= 20           ! for Mars, instead of 500 (Earth)
180
181c=======================================================================
182c   Choice of the start file(s) to use
183c=======================================================================
184
185      write(*,*) 'From which kind of files do you want to create new',
186     .  'start and startfi files'
187      write(*,*) '    0 - from a file start_archive'
188      write(*,*) '    1 - from files start and startfi'
189 
190c-----------------------------------------------------------------------
191c   Open file(s) to modify (start or start_archive)
192c-----------------------------------------------------------------------
193
194      DO
195         read(*,*,iostat=ierr) choix_1
196         if ((choix_1 /= 0).OR.(choix_1 /=1)) EXIT
197      ENDDO
198
199c     Open start_archive
200c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
201      if (choix_1.eq.0) then
202
203        write(*,*) 'Creating start files from:'
204        write(*,*) './start_archive.nc'
205        write(*,*)
206        fichnom = 'start_archive.nc'
207        ierr = NF_OPEN (fichnom, NF_NOWRITE,nid)
208        IF (ierr.NE.NF_NOERR) THEN
209          write(6,*)' Problem opening file:',fichnom
210          write(6,*)' ierr = ', ierr
211          CALL ABORT
212        ENDIF
213        tab0 = 50
214        Lmodif = 1
215
216c     OR open start and startfi files
217c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
218      else
219        write(*,*) 'Creating start files from:'
220        write(*,*) './start.nc and ./startfi.nc'
221        write(*,*)
222        fichnom = 'start.nc'
223        ierr = NF_OPEN (fichnom, NF_NOWRITE,nid_dyn)
224        IF (ierr.NE.NF_NOERR) THEN
225          write(6,*)' Problem opening file:',fichnom
226          write(6,*)' ierr = ', ierr
227          CALL ABORT
228        ENDIF
229 
230        fichnom = 'startfi.nc'
231        ierr = NF_OPEN (fichnom, NF_NOWRITE,nid_fi)
232        IF (ierr.NE.NF_NOERR) THEN
233          write(6,*)' Problem opening file:',fichnom
234          write(6,*)' ierr = ', ierr
235          CALL ABORT
236        ENDIF
237
238        tab0 = 0
239        Lmodif = 0
240
241      endif
242
243c-----------------------------------------------------------------------
244c Lecture du tableau des parametres du run (pour la dynamique)
245c-----------------------------------------------------------------------
246
247      if (choix_1.eq.0) then
248
249        write(*,*) 'reading tab_cntrl START_ARCHIVE'
250c
251        ierr = NF_INQ_VARID (nid, "controle", nvarid)
252#ifdef NC_DOUBLE
253        ierr = NF_GET_VAR_DOUBLE(nid, nvarid, tab_cntrl)
254#else
255        ierr = NF_GET_VAR_REAL(nid, nvarid, tab_cntrl)
256#endif
257c
258      else if (choix_1.eq.1) then
259
260        write(*,*) 'reading tab_cntrl START'
261c
262        ierr = NF_INQ_VARID (nid_dyn, "controle", nvarid)
263#ifdef NC_DOUBLE
264        ierr = NF_GET_VAR_DOUBLE(nid_dyn, nvarid, tab_cntrl)
265#else
266        ierr = NF_GET_VAR_REAL(nid_dyn, nvarid, tab_cntrl)
267#endif
268c
269        write(*,*) 'reading tab_cntrl STARTFI'
270c
271        ierr = NF_INQ_VARID (nid_fi, "controle", nvarid)
272#ifdef NC_DOUBLE
273        ierr = NF_GET_VAR_DOUBLE(nid_fi, nvarid, tab_cntrl_bis)
274#else
275        ierr = NF_GET_VAR_REAL(nid_fi, nvarid, tab_cntrl_bis)
276#endif
277c
278        do i=1,50
279          tab_cntrl(i+50)=tab_cntrl_bis(i)
280        enddo
281      write(*,*) 'printing tab_cntrl', tab_cntrl
282      do i=1,100
283        write(*,*) i,tab_cntrl(i)
284      enddo
285     
286      endif
287c-----------------------------------------------------------------------
288c               Initialisation des constantes dynamique
289c-----------------------------------------------------------------------
290
291      kappa = tab_cntrl(9)
292      etot0 = tab_cntrl(12)
293      ptot0 = tab_cntrl(13)
294      ztot0 = tab_cntrl(14)
295      stot0 = tab_cntrl(15)
296      ang0 = tab_cntrl(16)
297      write(*,*) "Newstart: kappa,etot0,ptot0,ztot0,stot0,ang0"
298      write(*,*) kappa,etot0,ptot0,ztot0,stot0,ang0
299
300c-----------------------------------------------------------------------
301c   Lecture du tab_cntrl et initialisation des constantes physiques
302c  - pour start:  Lmodif = 0 => pas de modifications possibles
303c                  (modif dans le tabfi de readfi + loin)
304c  - pour start_archive:  Lmodif = 1 => modifications possibles
305c-----------------------------------------------------------------------
306      if (choix_1.eq.0) then
307         call tabfi (nid,Lmodif,tab0,day_ini,lllm,p_rad,
308     .            p_omeg,p_g,p_mugaz,p_daysec,time)
309      else if (choix_1.eq.1) then
310         call tabfi (nid_fi,Lmodif,tab0,day_ini,lllm,p_rad,
311     .            p_omeg,p_g,p_mugaz,p_daysec,time)
312      endif
313
314      rad = p_rad
315      omeg = p_omeg
316      g = p_g
317      mugaz = p_mugaz
318      daysec = p_daysec
319!      write(*,*) 'aire',aire
320
321
322c=======================================================================
323c  INITIALISATIONS DIVERSES
324c=======================================================================
325! Load tracer names:
326      call iniadvtrac(nq,numvanle)
327
328      day_step=180 !?! Note: day_step is a common in "control.h"
329      CALL defrun_new( 99, .TRUE. )
330      CALL iniconst
331      CALL inigeom
332      idum=-1
333      idum=0
334
335c Initialisation coordonnees /aires
336c -------------------------------
337! Note: rlatu(:) and rlonv(:) are commons defined in "comgeom.h"
338!       rlatu() and rlonv() are given in radians
339      latfi(1)=rlatu(1)
340      lonfi(1)=0.
341      DO j=2,jjm
342         DO i=1,iim
343            latfi((j-2)*iim+1+i)=rlatu(j)
344            lonfi((j-2)*iim+1+i)=rlonv(i)
345         ENDDO
346      ENDDO
347      latfi(ngridmx)=rlatu(jjp1)
348      lonfi(ngridmx)=0.
[697]349     
350      ! build airefi(), mesh area on physics grid
[38]351      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,aire,airefi)
[697]352      ! Poles are single points on physics grid
353      airefi(1)=airefi(1)*iim
354      airefi(ngridmx)=airefi(ngridmx)*iim
[38]355
[321]356! also initialize various physics flags/settings which might be needed
357!    (for instance initracer needs to know about some flags, and/or
358!      'datafile' path may be changed by user)
359      call inifis(ngridmx,llm,day_ini,daysec,dtphys,
360     &                latfi,lonfi,airefi,rad,g,r,cpp)
361
[38]362c=======================================================================
363c   lecture topographie, albedo, inertie thermique, relief sous-maille
364c=======================================================================
365
366      if (choix_1.ne.1) then  ! pour ne pas avoir besoin du fichier
367                              ! surface.dat dans le cas des start
368
369c do while((relief(1:3).ne.'mol').AND.(relief(1:3).ne.'pla'))
370c       write(*,*)
371c       write(*,*) 'choix du relief (mola,pla)'
372c       write(*,*) '(Topographie MGS MOLA, plat)'
373c       read(*,fmt='(a3)') relief
374        relief="mola"
375c     enddo
376
[224]377      CALL datareadnc(relief,phis,alb,surfith,z0S,
378     &          zmeaS,zstdS,zsigS,zgamS,ztheS)
[38]379
380      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,phis,phisfi)
381!      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,ith,ithfi)
382      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,surfith,surfithfi)
383      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,alb,albfi)
[224]384      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,z0S,z0)
[38]385      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,zmeaS,zmea)
386      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,zstdS,zstd)
387      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,zsigS,zsig)
388      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,zgamS,zgam)
389      CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,ztheS,zthe)
390
391      endif ! of if (choix_1.ne.1)
392
393
394c=======================================================================
395c  Lecture des fichiers (start ou start_archive)
396c=======================================================================
397
398      if (choix_1.eq.0) then
399
400        write(*,*) 'Reading file START_ARCHIVE'
401        CALL lect_start_archive(date,tsurf,tsoil,emis,q2,
402     .   t,ucov,vcov,ps,co2ice,teta,phisold_newgrid,q,qsurf,
403     &   surfith,nid)
404        write(*,*) "OK, read start_archive file"
405        ! copy soil thermal inertia
406        ithfi(:,:)=inertiedat(:,:)
407       
408        ierr= NF_CLOSE(nid)
409
410      else if (choix_1.eq.1) then !  c'est l'appel a tabfi de phyeta0 qui
411                                  !  permet de changer les valeurs du
412                                  !  tab_cntrl Lmodif=1
413        tab0=0
414        Lmodif=1 ! Lmodif set to 1 to allow modifications in phyeta0                           
415        write(*,*) 'Reading file START'
416        fichnom = 'start.nc'
417        CALL dynetat0(fichnom,nqmx,vcov,ucov,teta,q,masse,
418     .       ps,phis,time)
419
420        write(*,*) 'Reading file STARTFI'
421        fichnom = 'startfi.nc'
422        CALL phyetat0 (fichnom,tab0,Lmodif,nsoilmx,nqmx,
423     .        day_ini,time,
424     .        tsurf,tsoil,emis,q2,qsurf,co2ice)
425       
426        ! copy albedo and soil thermal inertia
427        do i=1,ngridmx
428          albfi(i) = albedodat(i)
429          do j=1,nsoilmx
430           ithfi(i,j) = inertiedat(i,j)
431          enddo
432        ! build a surfithfi(:) using 1st layer of ithfi(:), which might
433        ! be neede later on if reinitializing soil thermal inertia
434          surfithfi(i)=ithfi(i,1)
435        enddo
436
437      else
438        CALL exit(1)
439      endif
440
441      dtvr   = daysec/REAL(day_step)
442      dtphys   = dtvr * REAL(iphysiq)
443
444c=======================================================================
445c
446c=======================================================================
447! If tracer names follow 'old' convention (q01, q02, ...) then
448! rename them
449      count=0
450      do iq=1,nqmx
451        txt=" "
452        write(txt,'(a1,i2.2)') 'q',iq
453        if (txt.eq.tnom(iq)) then
454          count=count+1
455        endif
456      enddo ! of do iq=1,nqmx
457     
[618]458      ! initialize tracer names noms(:) and indexes (igcm_co2, igcm_h2o_vap, ...)
459      call initracer(qsurf,co2ice)
460     
[38]461      if (count.eq.nqmx) then
462        write(*,*) 'Newstart: updating tracer names'
[618]463        ! copy noms(:) to tnom(:) to have matching tracer names in physics
464        ! and dynamics
[38]465        tnom(1:nqmx)=noms(1:nqmx)
466      endif
467
468c=======================================================================
469c
470c=======================================================================
471
472      do ! infinite loop on list of changes
473
474      write(*,*)
475      write(*,*)
476      write(*,*) 'List of possible changes :'
[618]477      write(*,*) '~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~'
[38]478      write(*,*)
[618]479      write(*,*) 'flat         : no topography ("aquaplanet")'
480      write(*,*) 'bilball      : uniform albedo and thermal inertia'
481      write(*,*) 'z0           : set a uniform surface roughness length'
482      write(*,*) 'coldspole    : cold subsurface and high albedo at
483     $ S.Pole'
484      write(*,*) 'qname        : change tracer name'
485      write(*,*) 'q=0          : ALL tracer =zero'
486      write(*,*) 'q=x          : give a specific uniform value to one
487     $ tracer'
488      write(*,*) 'q=profile    : specify a profile for a tracer'
489      write(*,*) 'ini_q        : tracers initialization for chemistry
490     $ and water vapour'
491      write(*,*) 'ini_q-h2o    : tracers initialization for chemistry
492     $ only'
493      write(*,*) 'ini_h2osurf  : reinitialize surface water ice '
494      write(*,*) 'noglacier    : Remove tropical H2O ice if |lat|<45'
495      write(*,*) 'watercapn    : H20 ice on permanent N polar cap '
496      write(*,*) 'watercaps    : H20 ice on permanent S polar cap '
497      write(*,*) 'wetstart     : start with a wet atmosphere'
498      write(*,*) 'isotherm     : Isothermal Temperatures, wind set to
499     $ zero'
500      write(*,*) 'co2ice=0     : remove CO2 polar cap'
501      write(*,*) 'ptot         : change total pressure'
502      write(*,*) 'therm_ini_s  : set soil thermal inertia to reference
503     $ surface values'
504      write(*,*) 'subsoilice_n : put deep underground ice layer in
505     $ northern hemisphere'
506      write(*,*) 'subsoilice_s : put deep underground ice layer in
507     $ southern hemisphere'
508      write(*,*) 'mons_ice     : put underground ice layer according
509     $ to MONS derived data'
[38]510
511        write(*,*)
512        write(*,*) 'Change to perform ?'
513        write(*,*) '   (enter keyword or return to end)'
514        write(*,*)
515
516        read(*,fmt='(a20)') modif
517        if (modif(1:1) .eq. ' ') exit ! exit loop on changes
518
519        write(*,*)
[164]520        write(*,*) trim(modif) , ' : '
[38]521
522c       'flat : no topography ("aquaplanet")'
523c       -------------------------------------
[164]524        if (trim(modif) .eq. 'flat') then
[38]525c         set topo to zero
526          CALL initial0(ip1jmp1,z_reel)
527          CALL multscal(ip1jmp1,z_reel,g,phis)
528          CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,phis,phisfi)
529          write(*,*) 'topography set to zero.'
530          write(*,*) 'WARNING : the subgrid topography parameters',
531     &    ' were not set to zero ! => set calllott to F'                   
532
533c        Choice for surface pressure
534         yes=' '
535         do while ((yes.ne.'y').and.(yes.ne.'n'))
536            write(*,*) 'Do you wish to choose homogeneous surface',
537     &                 'pressure (y) or let newstart interpolate ',
538     &                 ' the previous field  (n)?'
539             read(*,fmt='(a)') yes
540         end do
541         if (yes.eq.'y') then
542           flagps0=.true.
543           write(*,*) 'New value for ps (Pa) ?'
544 201       read(*,*,iostat=ierr) patm
545            if(ierr.ne.0) goto 201
546             write(*,*)
547             write(*,*) ' new ps everywhere (Pa) = ', patm
548             write(*,*)
549             do j=1,jjp1
550               do i=1,iip1
551                 ps(i,j)=patm
552               enddo
553             enddo
554         end if
555
556c       bilball : albedo, inertie thermique uniforme
557c       --------------------------------------------
[164]558        else if (trim(modif) .eq. 'bilball') then
[38]559          write(*,*) 'constante albedo and iner.therm:'
560          write(*,*) 'New value for albedo (ex: 0.25) ?'
561 101      read(*,*,iostat=ierr) alb_bb
562          if(ierr.ne.0) goto 101
563          write(*,*)
564          write(*,*) ' uniform albedo (new value):',alb_bb
565          write(*,*)
566
567          write(*,*) 'New value for thermal inertia (eg: 247) ?'
568 102      read(*,*,iostat=ierr) ith_bb
569          if(ierr.ne.0) goto 102
570          write(*,*) 'uniform thermal inertia (new value):',ith_bb
571          DO j=1,jjp1
572             DO i=1,iip1
573                alb(i,j) = alb_bb       ! albedo
574                do isoil=1,nsoilmx
575                  ith(i,j,isoil) = ith_bb       ! thermal inertia
576                enddo
577             END DO
578          END DO
579!          CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,ith,ithfi)
580          CALL gr_dyn_fi(nsoilmx,iip1,jjp1,ngridmx,ith,ithfi)
581          CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,alb,albfi)
[224]582       
583         ! also reset surface roughness length to default value
584         write(*,*) 'surface roughness length set to:',z0_default,' m'
585         z0(:)=z0_default
[38]586
[224]587!       z0 : set surface roughness length to a constant value
588!       -----------------------------------------------------
589        else if (trim(modif) .eq. 'z0') then
590          write(*,*) 'set a uniform surface roughness length'
591          write(*,*) ' value for z0_default (ex: ',z0_default,')?'
592          ierr=1
593          do while (ierr.ne.0)
594            read(*,*,iostat=ierr) z0_default
595          enddo
596          z0(:)=z0_default
597
[38]598c       coldspole : sous-sol de la calotte sud toujours froid
599c       -----------------------------------------------------
[164]600        else if (trim(modif) .eq. 'coldspole') then
[38]601          write(*,*)'new value for the subsurface temperature',
602     &   ' beneath the permanent southern polar cap ? (eg: 141 K)'
603 103      read(*,*,iostat=ierr) tsud
604          if(ierr.ne.0) goto 103
605          write(*,*)
606          write(*,*) ' new value of the subsurface temperature:',tsud
607c         nouvelle temperature sous la calotte permanente
608          do l=2,nsoilmx
609               tsoil(ngridmx,l) =  tsud
610          end do
611
612
613          write(*,*)'new value for the albedo',
614     &   'of the permanent southern polar cap ? (eg: 0.75)'
615 104      read(*,*,iostat=ierr) albsud
616          if(ierr.ne.0) goto 104
617          write(*,*)
618
619c         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
620c         Option 1:  only the albedo of the pole is modified :   
621          albfi(ngridmx)=albsud
622          write(*,*) 'ig=',ngridmx,'   albedo perennial cap ',
623     &    albfi(ngridmx)
624
625c         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
626c          Option 2 A haute resolution : coordonnee de la vrai calotte ~   
627c           DO j=1,jjp1
628c             DO i=1,iip1
629c                ig=1+(j-2)*iim +i
630c                if(j.eq.1) ig=1
631c                if(j.eq.jjp1) ig=ngridmx
632c                if ((rlatu(j)*180./pi.lt.-84.).and.
633c     &            (rlatu(j)*180./pi.gt.-91.).and.
634c     &            (rlonv(i)*180./pi.gt.-91.).and.
635c     &            (rlonv(i)*180./pi.lt.0.))         then
636cc    albedo de la calotte permanente fixe a albsud
637c                   alb(i,j)=albsud
638c                   write(*,*) 'lat=',rlatu(j)*180./pi,
639c     &                      ' lon=',rlonv(i)*180./pi
640cc     fin de la condition sur les limites de la calotte permanente
641c                end if
642c             ENDDO
643c          ENDDO
644c      ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
645
646c         CALL gr_dyn_fi(1,iip1,jjp1,ngridmx,alb,albfi)
647
648
649c       ptot : Modification of the total pressure: ice + current atmosphere
650c       -------------------------------------------------------------------
[164]651        else if (trim(modif) .eq. 'ptot') then
[38]652
653c         calcul de la pression totale glace + atm actuelle
654          patm=0.
655          airetot=0.
656          pcap=0.
657          DO j=1,jjp1
658             DO i=1,iim
659                ig=1+(j-2)*iim +i
660                if(j.eq.1) ig=1
661                if(j.eq.jjp1) ig=ngridmx
662                patm = patm + ps(i,j)*aire(i,j)
663                airetot= airetot + aire(i,j)
664                pcap = pcap + aire(i,j)*co2ice(ig)*g
665             ENDDO
666          ENDDO
667          ptoto = pcap + patm
668
669          print*,'Current total pressure at surface (co2 ice + atm) ',
670     &       ptoto/airetot
671
672          print*,'new value?'
673          read(*,*) ptotn
674          ptotn=ptotn*airetot
675          patmn=ptotn-pcap
676          print*,'ptoto,patm,ptotn,patmn'
677          print*,ptoto,patm,ptotn,patmn
678          print*,'Mult. factor for pressure (atm only)', patmn/patm
679          do j=1,jjp1
680             do i=1,iip1
681                ps(i,j)=ps(i,j)*patmn/patm
682             enddo
683          enddo
684
685c        Correction pour la conservation des traceurs
686         yes=' '
687         do while ((yes.ne.'y').and.(yes.ne.'n'))
688            write(*,*) 'Do you wish to conserve tracer total mass (y)',
689     &              ' or tracer mixing ratio (n) ?'
690             read(*,fmt='(a)') yes
691         end do
692
693         if (yes.eq.'y') then
694           write(*,*) 'OK : conservation of tracer total mass'
695           DO iq =1, nqmx
696             DO l=1,llm
697               DO j=1,jjp1
698                  DO i=1,iip1
699                    q(i,j,l,iq)=q(i,j,l,iq)*patm/patmn
700                  ENDDO
701               ENDDO
702             ENDDO
703           ENDDO
704          else
705            write(*,*) 'OK : conservation of tracer mixing ratio'
706          end if
707
708c       qname : change tracer name
709c       --------------------------
710        else if (trim(modif).eq.'qname') then
711         yes='y'
712         do while (yes.eq.'y')
713          write(*,*) 'Which tracer name do you want to change ?'
714          do iq=1,nqmx
715            write(*,'(i3,a3,a20)')iq,' : ',trim(tnom(iq))
716          enddo
717          write(*,'(a35,i3)')
718     &            '(enter tracer number; between 1 and ',nqmx
719          write(*,*)' or any other value to quit this option)'
720          read(*,*) iq
721          if ((iq.ge.1).and.(iq.le.nqmx)) then
722            write(*,*)'Change tracer name ',trim(tnom(iq)),' to ?'
723            read(*,*) txt
724            tnom(iq)=txt
725            write(*,*)'Do you want to change another tracer name (y/n)?'
726            read(*,'(a)') yes
727          else
728! inapropiate value of iq; quit this option
729            yes='n'
730          endif ! of if ((iq.ge.1).and.(iq.le.nqmx))
731         enddo ! of do while (yes.ne.'y')
732
733c       q=0 : set tracers to zero
734c       -------------------------
[164]735        else if (trim(modif) .eq. 'q=0') then
[38]736c          mise a 0 des q (traceurs)
737          write(*,*) 'Tracers set to 0 (1.E-30 in fact)'
738           DO iq =1, nqmx
739             DO l=1,llm
740               DO j=1,jjp1
741                  DO i=1,iip1
742                    q(i,j,l,iq)=1.e-30
743                  ENDDO
744               ENDDO
745             ENDDO
746           ENDDO
747
748c          set surface tracers to zero
749           DO iq =1, nqmx
750             DO ig=1,ngridmx
751                 qsurf(ig,iq)=0.
752             ENDDO
753           ENDDO
754
755c       q=x : initialise tracer manually
756c       --------------------------------
[164]757        else if (trim(modif) .eq. 'q=x') then
[38]758             write(*,*) 'Which tracer do you want to modify ?'
759             do iq=1,nqmx
760               write(*,*)iq,' : ',trim(tnom(iq))
761             enddo
762             write(*,*) '(choose between 1 and ',nqmx,')'
763             read(*,*) iq
[171]764             if ((iq.lt.1).or.(iq.gt.nqmx)) then
765               ! wrong value for iq, go back to menu
766               write(*,*) "wrong input value:",iq
767               cycle
768             endif
[38]769             write(*,*)'mixing ratio of tracer ',trim(tnom(iq)),
770     &                 ' ? (kg/kg)'
771             read(*,*) val
772             DO l=1,llm
773               DO j=1,jjp1
774                  DO i=1,iip1
775                    q(i,j,l,iq)=val
776                  ENDDO
777               ENDDO
778             ENDDO
779             write(*,*) 'SURFACE value of tracer ',trim(tnom(iq)),
780     &                   ' ? (kg/m2)'
781             read(*,*) val
782             DO ig=1,ngridmx
783                 qsurf(ig,iq)=val
784             ENDDO
785
[563]786c       q=profile : initialize tracer with a given profile
787c       --------------------------------------------------
788        else if (trim(modif) .eq. 'q=profile') then
789             write(*,*) 'Tracer profile will be sought in ASCII file'
790             write(*,*) "'profile_tracer' where 'tracer' is tracer name"
791             write(*,*) "(one value per line in file; starting with"
792             write(*,*) "surface value, the 1st atmospheric layer"
793             write(*,*) "followed by 2nd, etc. up to top of atmosphere)"
794             write(*,*) 'Which tracer do you want to set?'
795             do iq=1,nqmx
796               write(*,*)iq,' : ',trim(tnom(iq))
797             enddo
798             write(*,*) '(choose between 1 and ',nqmx,')'
799             read(*,*) iq
800             if ((iq.lt.1).or.(iq.gt.nqmx)) then
801               ! wrong value for iq, go back to menu
802               write(*,*) "wrong input value:",iq
803               cycle
804             endif
805             ! look for input file 'profile_tracer'
806             txt="profile_"//trim(tnom(iq))
807             open(41,file=trim(txt),status='old',form='formatted',
808     &            iostat=ierr)
809             if (ierr.eq.0) then
810               ! OK, found file 'profile_...', load the profile
811               do l=1,llm+1
812                 read(41,*,iostat=ierr) profile(l)
813                 if (ierr.ne.0) then ! something went wrong
814                   exit ! quit loop
815                 endif
816               enddo
817               if (ierr.eq.0) then
818                 ! initialize tracer values
819                 qsurf(:,iq)=profile(1)
820                 do l=1,llm
821                   q(:,:,l,iq)=profile(l+1)
822                 enddo
823                 write(*,*)'OK, tracer ',trim(tnom(iq)),' initialized ',
824     &                     'using values from file ',trim(txt)
825               else
826                 write(*,*)'problem reading file ',trim(txt),' !'
827                 write(*,*)'No modifications to tracer ',trim(tnom(iq))
828               endif
829             else
830               write(*,*)'Could not find file ',trim(txt),' !'
831               write(*,*)'No modifications to tracer ',trim(tnom(iq))
832             endif
833             
834
[38]835c       ini_q : Initialize tracers for chemistry
836c       -----------------------------------------------
[164]837        else if (trim(modif) .eq. 'ini_q') then
[618]838          flagh2o    = 1
839          flagthermo = 0
840          yes=' '
[38]841c         For more than 32 layers, possible to initiate thermosphere only     
842          if (llm.gt.32) then
843            do while ((yes.ne.'y').and.(yes.ne.'n'))
844            write(*,*)'',
845     &     'initialisation for thermosphere only? (y/n)'
846            read(*,fmt='(a)') yes
847            if (yes.eq.'y') then
[618]848            flagthermo=1
[38]849            else
[618]850            flagthermo=0
[38]851            endif
852            enddo 
853          endif
854         
[618]855          call inichim_newstart(q, qsurf, ps, flagh2o, flagthermo)
[664]856
857         ! We want to have the very same value at lon -180 and lon 180
858          do l = 1,llm
859             do j = 1,jjp1
860                do iq = 1,nqmx
861                   q(iip1,j,l,iq) = q(1,j,l,iq)
862                end do
863             end do
864          end do
865
[618]866          write(*,*) 'inichim_newstart: chemical species and
867     $ water vapour initialised'
[38]868
[664]869c       ini_q-h2o : as above except for the water vapour tracer
[38]870c       ------------------------------------------------------
[618]871        else if (trim(modif) .eq. 'ini_q-h2o') then
872          flagh2o    = 0
873          flagthermo = 0
874          yes=' '
[38]875          ! for more than 32 layers, possible to initiate thermosphere only     
876          if(llm.gt.32) then
877            do while ((yes.ne.'y').and.(yes.ne.'n'))
878            write(*,*)'',
879     &      'initialisation for thermosphere only? (y/n)'
880            read(*,fmt='(a)') yes
881            if (yes.eq.'y') then
[618]882            flagthermo=1
[38]883            else
[618]884            flagthermo=0
[38]885            endif
886            enddo
887          endif
[664]888
[618]889          call inichim_newstart(q, qsurf, ps, flagh2o, flagthermo)
[664]890
891         ! We want to have the very same value at lon -180 and lon 180
892          do l = 1,llm
893             do j = 1,jjp1
894                do iq = 1,nqmx
895                   q(iip1,j,l,iq) = q(1,j,l,iq)
896                end do
897             end do
898          end do
899
[618]900          write(*,*) 'inichim_newstart: chemical species initialised
901     $ (except water vapour)'
[38]902
903c      wetstart : wet atmosphere with a north to south gradient
904c      --------------------------------------------------------
[164]905       else if (trim(modif) .eq. 'wetstart') then
[38]906        ! check that there is indeed a water vapor tracer
907        if (igcm_h2o_vap.eq.0) then
908          write(*,*) "No water vapour tracer! Can't use this option"
909          stop
910        endif
911          DO l=1,llm
912            DO j=1,jjp1
[321]913              DO i=1,iip1-1
[38]914                q(i,j,l,igcm_h2o_vap)=150.e-6 * (rlatu(j)+pi/2.) / pi
915              ENDDO
[321]916              ! We want to have the very same value at lon -180 and lon 180
917              q(iip1,j,l,igcm_h2o_vap) = q(1,j,l,igcm_h2o_vap)
[38]918            ENDDO
919          ENDDO
920
921         write(*,*) 'Water mass mixing ratio at north pole='
922     *               ,q(1,1,1,igcm_h2o_vap)
923         write(*,*) '---------------------------south pole='
924     *               ,q(1,jjp1,1,igcm_h2o_vap)
925
[480]926c      ini_h2osurf : reinitialize surface water ice
927c      --------------------------------------------------
928        else if (trim(modif) .eq. 'ini_h2osurf') then
929          write(*,*)'max surface ice left?(e.g. 0.2 kg/m2=200microns)'
930 207      read(*,*,iostat=ierr) val
931          if(ierr.ne.0) goto 207
932          write(*,*)'also set negative values of surf ice to 0'
933           do ig=1,ngridmx
934              qsurf(ig,igcm_h2o_ice)=min(val,qsurf(ig,igcm_h2o_ice))
935              qsurf(ig,igcm_h2o_ice)=max(0.,qsurf(ig,igcm_h2o_ice))
936           end do
937
[38]938c      noglacier : remove tropical water ice (to initialize high res sim)
939c      --------------------------------------------------
[164]940        else if (trim(modif) .eq. 'noglacier') then
[38]941           do ig=1,ngridmx
942             j=(ig-2)/iim +2
943              if(ig.eq.1) j=1
944              write(*,*) 'OK: remove surface ice for |lat|<45'
945              if (abs(rlatu(j)*180./pi).lt.45.) then
946                   qsurf(ig,igcm_h2o_ice)=0.
947              end if
948           end do
949
950
951c      watercapn : H20 ice on permanent northern cap
952c      --------------------------------------------------
[164]953        else if (trim(modif) .eq. 'watercapn') then
[38]954           do ig=1,ngridmx
955             j=(ig-2)/iim +2
956              if(ig.eq.1) j=1
957              if (rlatu(j)*180./pi.gt.80.) then
958                   qsurf(ig,igcm_h2o_ice)=1.e5
959                   write(*,*) 'ig=',ig,'    H2O ice mass (kg/m2)= ',
960     &              qsurf(ig,igcm_h2o_ice)
961                   write(*,*)'     ==> Ice mesh South boundary (deg)= ',
962     &              rlatv(j)*180./pi
963                end if
964           enddo
965
966c      watercaps : H20 ice on permanent southern cap
967c      -------------------------------------------------
[164]968        else if (trim(modif) .eq. 'watercaps') then
[38]969           do ig=1,ngridmx
970               j=(ig-2)/iim +2
971               if(ig.eq.1) j=1
972               if (rlatu(j)*180./pi.lt.-80.) then
973                   qsurf(ig,igcm_h2o_ice)=1.e5
974                   write(*,*) 'ig=',ig,'   H2O ice mass (kg/m2)= ',
975     &              qsurf(ig,igcm_h2o_ice)
976                   write(*,*)'     ==> Ice mesh North boundary (deg)= ',
977     &              rlatv(j-1)*180./pi
978               end if
979           enddo
980
981c       isotherm : Isothermal temperatures and no winds
982c       ------------------------------------------------
[164]983        else if (trim(modif) .eq. 'isotherm') then
[38]984
985          write(*,*)'Isothermal temperature of the atmosphere,
986     &           surface and subsurface'
987          write(*,*) 'Value of this temperature ? :'
988 203      read(*,*,iostat=ierr) Tiso
989          if(ierr.ne.0) goto 203
990
991          do ig=1, ngridmx
992            tsurf(ig) = Tiso
993          end do
994          do l=2,nsoilmx
995            do ig=1, ngridmx
996              tsoil(ig,l) = Tiso
997            end do
998          end do
999          flagiso=.true.
1000          call initial0(llm*ip1jmp1,ucov)
1001          call initial0(llm*ip1jm,vcov)
1002          call initial0(ngridmx*(llm+1),q2)
1003
1004c       co2ice=0 : remove CO2 polar ice caps'
1005c       ------------------------------------------------
[164]1006        else if (trim(modif) .eq. 'co2ice=0') then
[38]1007           do ig=1,ngridmx
1008              co2ice(ig)=0
1009              emis(ig)=emis(ngridmx/2)
1010           end do
1011       
1012!       therm_ini_s: (re)-set soil thermal inertia to reference surface values
1013!       ----------------------------------------------------------------------
1014
[164]1015        else if (trim(modif).eq.'therm_ini_s') then
[38]1016!          write(*,*)"surfithfi(1):",surfithfi(1)
1017          do isoil=1,nsoilmx
1018            inertiedat(1:ngridmx,isoil)=surfithfi(1:ngridmx)
1019          enddo
1020          write(*,*)'OK: Soil thermal inertia has been reset to referenc
1021     &e surface values'
1022!         write(*,*)"inertiedat(1,1):",inertiedat(1,1)
1023          ithfi(:,:)=inertiedat(:,:)
1024         ! recast ithfi() onto ith()
1025         call gr_fi_dyn(nsoilmx,ngridmx,iip1,jjp1,ithfi,ith)
1026! Check:
1027!         do i=1,iip1
1028!           do j=1,jjp1
1029!             do isoil=1,nsoilmx
1030!               write(77,*) i,j,isoil,"  ",ith(i,j,isoil)
1031!             enddo
1032!           enddo
1033!        enddo
1034
1035!       subsoilice_n: Put deep ice layer in northern hemisphere soil
1036!       ------------------------------------------------------------
1037
[164]1038        else if (trim(modif).eq.'subsoilice_n') then
[38]1039
1040         write(*,*)'From which latitude (in deg.), up to the north pole,
1041     &should we put subterranean ice?'
1042         ierr=1
1043         do while (ierr.ne.0)
1044          read(*,*,iostat=ierr) val
1045          if (ierr.eq.0) then ! got a value
1046            ! do a sanity check
1047            if((val.lt.0.).or.(val.gt.90)) then
1048              write(*,*)'Latitude should be between 0 and 90 deg. !!!'
1049              ierr=1
1050            else ! find corresponding jref (nearest latitude)
1051              ! note: rlatu(:) contains decreasing values of latitude
1052              !       starting from PI/2 to -PI/2
1053              do j=1,jjp1
1054                if ((rlatu(j)*180./pi.ge.val).and.
1055     &              (rlatu(j+1)*180./pi.le.val)) then
1056                  ! find which grid point is nearest to val:
1057                  if (abs(rlatu(j)*180./pi-val).le.
1058     &                abs((rlatu(j+1)*180./pi-val))) then
1059                   jref=j
1060                  else
1061                   jref=j+1
1062                  endif
1063                 
1064                 write(*,*)'Will use nearest grid latitude which is:',
1065     &                     rlatu(jref)*180./pi
1066                endif
1067              enddo ! of do j=1,jjp1
1068            endif ! of if((val.lt.0.).or.(val.gt.90))
1069          endif !of if (ierr.eq.0)
1070         enddo ! of do while
1071
1072         ! Build layers() (as in soil_settings.F)
1073         val2=sqrt(mlayer(0)*mlayer(1))
1074         val3=mlayer(1)/mlayer(0)
1075         do isoil=1,nsoilmx
1076           layer(isoil)=val2*(val3**(isoil-1))
1077         enddo
1078
1079         write(*,*)'At which depth (in m.) does the ice layer begin?'
1080         write(*,*)'(currently, the deepest soil layer extends down to:'
1081     &              ,layer(nsoilmx),')'
1082         ierr=1
1083         do while (ierr.ne.0)
1084          read(*,*,iostat=ierr) val2
1085!         write(*,*)'val2:',val2,'ierr=',ierr
1086          if (ierr.eq.0) then ! got a value, but do a sanity check
1087            if(val2.gt.layer(nsoilmx)) then
1088              write(*,*)'Depth should be less than ',layer(nsoilmx)
1089              ierr=1
1090            endif
1091            if(val2.lt.layer(1)) then
1092              write(*,*)'Depth should be more than ',layer(1)
1093              ierr=1
1094            endif
1095          endif
1096         enddo ! of do while
1097         
1098         ! find the reference index iref the depth corresponds to
1099!        if (val2.lt.layer(1)) then
1100!         iref=1
1101!        else
1102          do isoil=1,nsoilmx-1
1103           if((val2.gt.layer(isoil)).and.(val2.lt.layer(isoil+1)))
1104     &       then
1105             iref=isoil
1106             exit
1107           endif
1108          enddo
1109!        endif
1110         
1111!        write(*,*)'iref:',iref,'  jref:',jref
1112!        write(*,*)'layer',layer
1113!        write(*,*)'mlayer',mlayer
1114         
1115         ! thermal inertia of the ice:
1116         ierr=1
1117         do while (ierr.ne.0)
1118          write(*,*)'What is the value of subterranean ice thermal inert
1119     &ia? (e.g.: 2000)'
1120          read(*,*,iostat=ierr)iceith
1121         enddo ! of do while
1122         
1123         ! recast ithfi() onto ith()
1124         call gr_fi_dyn(nsoilmx,ngridmx,iip1,jjp1,ithfi,ith)
1125         
1126         do j=1,jref
1127!           write(*,*)'j:',j,'rlatu(j)*180./pi:',rlatu(j)*180./pi
1128            do i=1,iip1 ! loop on longitudes
1129             ! Build "equivalent" thermal inertia for the mixed layer
1130             ith(i,j,iref+1)=sqrt((layer(iref+1)-layer(iref))/
1131     &                     (((val2-layer(iref))/(ith(i,j,iref)**2))+
1132     &                      ((layer(iref+1)-val2)/(iceith)**2)))
1133             ! Set thermal inertia of lower layers
1134             do isoil=iref+2,nsoilmx
1135              ith(i,j,isoil)=iceith ! ice
1136             enddo
1137            enddo ! of do i=1,iip1
1138         enddo ! of do j=1,jjp1
1139         
1140
1141         CALL gr_dyn_fi(nsoilmx,iip1,jjp1,ngridmx,ith,ithfi)
1142
1143!         do i=1,nsoilmx
1144!         write(*,*)'i:',i,'ithfi(1,i):',ithfi(1,i)
1145!        enddo
1146
1147       
1148!       subsoilice_s: Put deep ice layer in southern hemisphere soil
1149!       ------------------------------------------------------------
1150
[164]1151        else if (trim(modif).eq.'subsoilice_s') then
[38]1152
1153         write(*,*)'From which latitude (in deg.), down to the south pol
1154     &e, should we put subterranean ice?'
1155         ierr=1
1156         do while (ierr.ne.0)
1157          read(*,*,iostat=ierr) val
1158          if (ierr.eq.0) then ! got a value
1159            ! do a sanity check
1160            if((val.gt.0.).or.(val.lt.-90)) then
1161              write(*,*)'Latitude should be between 0 and -90 deg. !!!'
1162              ierr=1
1163            else ! find corresponding jref (nearest latitude)
1164              ! note: rlatu(:) contains decreasing values of latitude
1165              !       starting from PI/2 to -PI/2
1166              do j=1,jjp1
1167                if ((rlatu(j)*180./pi.ge.val).and.
1168     &              (rlatu(j+1)*180./pi.le.val)) then
1169                  ! find which grid point is nearest to val:
1170                  if (abs(rlatu(j)*180./pi-val).le.
1171     &                abs((rlatu(j+1)*180./pi-val))) then
1172                   jref=j
1173                  else
1174                   jref=j+1
1175                  endif
1176                 
1177                 write(*,*)'Will use nearest grid latitude which is:',
1178     &                     rlatu(jref)*180./pi
1179                endif
1180              enddo ! of do j=1,jjp1
1181            endif ! of if((val.lt.0.).or.(val.gt.90))
1182          endif !of if (ierr.eq.0)
1183         enddo ! of do while
1184
1185         ! Build layers() (as in soil_settings.F)
1186         val2=sqrt(mlayer(0)*mlayer(1))
1187         val3=mlayer(1)/mlayer(0)
1188         do isoil=1,nsoilmx
1189           layer(isoil)=val2*(val3**(isoil-1))
1190         enddo
1191
1192         write(*,*)'At which depth (in m.) does the ice layer begin?'
1193         write(*,*)'(currently, the deepest soil layer extends down to:'
1194     &              ,layer(nsoilmx),')'
1195         ierr=1
1196         do while (ierr.ne.0)
1197          read(*,*,iostat=ierr) val2
1198!         write(*,*)'val2:',val2,'ierr=',ierr
1199          if (ierr.eq.0) then ! got a value, but do a sanity check
1200            if(val2.gt.layer(nsoilmx)) then
1201              write(*,*)'Depth should be less than ',layer(nsoilmx)
1202              ierr=1
1203            endif
1204            if(val2.lt.layer(1)) then
1205              write(*,*)'Depth should be more than ',layer(1)
1206              ierr=1
1207            endif
1208          endif
1209         enddo ! of do while
1210         
1211         ! find the reference index iref the depth corresponds to
1212          do isoil=1,nsoilmx-1
1213           if((val2.gt.layer(isoil)).and.(val2.lt.layer(isoil+1)))
1214     &       then
1215             iref=isoil
1216             exit
1217           endif
1218          enddo
1219         
1220!        write(*,*)'iref:',iref,'  jref:',jref
1221         
1222         ! thermal inertia of the ice:
1223         ierr=1
1224         do while (ierr.ne.0)
1225          write(*,*)'What is the value of subterranean ice thermal inert
1226     &ia? (e.g.: 2000)'
1227          read(*,*,iostat=ierr)iceith
1228         enddo ! of do while
1229         
1230         ! recast ithfi() onto ith()
1231         call gr_fi_dyn(nsoilmx,ngridmx,iip1,jjp1,ithfi,ith)
1232         
1233         do j=jref,jjp1
1234!           write(*,*)'j:',j,'rlatu(j)*180./pi:',rlatu(j)*180./pi
1235            do i=1,iip1 ! loop on longitudes
1236             ! Build "equivalent" thermal inertia for the mixed layer
1237             ith(i,j,iref+1)=sqrt((layer(iref+1)-layer(iref))/
1238     &                     (((val2-layer(iref))/(ith(i,j,iref)**2))+
1239     &                      ((layer(iref+1)-val2)/(iceith)**2)))
1240             ! Set thermal inertia of lower layers
1241             do isoil=iref+2,nsoilmx
1242              ith(i,j,isoil)=iceith ! ice
1243             enddo
1244            enddo ! of do i=1,iip1
1245         enddo ! of do j=jref,jjp1
1246         
1247
1248         CALL gr_dyn_fi(nsoilmx,iip1,jjp1,ngridmx,ith,ithfi)
1249
1250c       'mons_ice' : use MONS data to build subsurface ice table
1251c       --------------------------------------------------------
[164]1252        else if (trim(modif).eq.'mons_ice') then
[38]1253       
1254       ! 1. Load MONS data
1255        call load_MONS_data(MONS_Hdn,MONS_d21)
1256       
1257        ! 2. Get parameters from user
1258        ierr=1
1259        do while (ierr.ne.0)
1260          write(*,*) "Coefficient to apply to MONS 'depth' in Northern",
1261     &               " Hemisphere?"
1262          write(*,*) " (should be somewhere between 3.2e-4 and 1.3e-3)"
1263          read(*,*,iostat=ierr) MONS_coeffN
1264        enddo
1265        ierr=1
1266        do while (ierr.ne.0)
1267          write(*,*) "Coefficient to apply to MONS 'depth' in Southern",
1268     &               " Hemisphere?"
1269          write(*,*) " (should be somewhere between 3.2e-4 and 1.3e-3)"
1270          read(*,*,iostat=ierr) MONS_coeffS
1271        enddo
1272        ierr=1
1273        do while (ierr.ne.0)
1274          write(*,*) "Value of subterranean ice thermal inertia ",
1275     &               " in Northern hemisphere?"
1276          write(*,*) " (e.g.: 2000, or perhaps 2290)"
1277!          read(*,*,iostat=ierr) iceith
1278          read(*,*,iostat=ierr) iceithN
1279        enddo
1280        ierr=1
1281        do while (ierr.ne.0)
1282          write(*,*) "Value of subterranean ice thermal inertia ",
1283     &               " in Southern hemisphere?"
1284          write(*,*) " (e.g.: 2000, or perhaps 2290)"
1285!          read(*,*,iostat=ierr) iceith
1286          read(*,*,iostat=ierr) iceithS
1287        enddo
1288       
1289        ! 3. Build subterranean thermal inertia
1290       
1291        ! initialise subsurface inertia with reference surface values
1292        do isoil=1,nsoilmx
1293          ithfi(1:ngridmx,isoil)=surfithfi(1:ngridmx)
1294        enddo
1295        ! recast ithfi() onto ith()
1296        call gr_fi_dyn(nsoilmx,ngridmx,iip1,jjp1,ithfi,ith)
1297       
1298        do i=1,iip1 ! loop on longitudes
1299          do j=1,jjp1 ! loop on latitudes
1300            ! set MONS_coeff
1301            if (rlatu(j).ge.0) then ! northern hemisphere
1302              ! N.B: rlatu(:) contains decreasing values of latitude
1303              !       starting from PI/2 to -PI/2
1304              MONS_coeff=MONS_coeffN
1305              iceith=iceithN
1306            else ! southern hemisphere
1307              MONS_coeff=MONS_coeffS
1308              iceith=iceithS
1309            endif
1310            ! check if we should put subterranean ice
1311            if (MONS_Hdn(i,j).ge.14.0) then ! no ice if Hdn<14%
1312              ! compute depth at which ice lies:
1313              val=MONS_d21(i,j)*MONS_coeff
1314              ! compute val2= the diurnal skin depth of surface inertia
1315              ! assuming a volumetric heat cap. of C=1.e6 J.m-3.K-1
1316              val2=ith(i,j,1)*1.e-6*sqrt(88775./3.14159)
1317              if (val.lt.val2) then
1318                ! ice must be below the (surface inertia) diurnal skin depth
1319                val=val2
1320              endif
1321              if (val.lt.layer(nsoilmx)) then ! subterranean ice
1322                ! find the reference index iref that depth corresponds to
1323                iref=0
1324                do isoil=1,nsoilmx-1
1325                 if ((val.ge.layer(isoil)).and.(val.lt.layer(isoil+1)))
1326     &             then
1327                   iref=isoil
1328                   exit
1329                 endif
1330                enddo
1331                ! Build "equivalent" thermal inertia for the mixed layer
1332                ith(i,j,iref+1)=sqrt((layer(iref+1)-layer(iref))/
1333     &                     (((val-layer(iref))/(ith(i,j,iref+1)**2))+
1334     &                      ((layer(iref+1)-val)/(iceith)**2)))
1335                ! Set thermal inertia of lower layers
1336                do isoil=iref+2,nsoilmx
1337                  ith(i,j,isoil)=iceith
1338                enddo
1339              endif ! of if (val.lt.layer(nsoilmx))
1340            endif ! of if (MONS_Hdn(i,j).lt.14.0)
1341          enddo ! do j=1,jjp1
1342        enddo ! do i=1,iip1
1343       
1344! Check:
1345!         do i=1,iip1
1346!           do j=1,jjp1
1347!             do isoil=1,nsoilmx
1348!               write(77,*) i,j,isoil,"  ",ith(i,j,isoil)
1349!             enddo
1350!           enddo
1351!        enddo
1352
1353        ! recast ith() into ithfi()
1354        CALL gr_dyn_fi(nsoilmx,iip1,jjp1,ngridmx,ith,ithfi)
1355       
1356        else
1357          write(*,*) '       Unknown (misspelled?) option!!!'
[164]1358        end if ! of if (trim(modif) .eq. '...') elseif ...
[38]1359       
1360       enddo ! of do ! infinite loop on liste of changes
1361
1362 999  continue
1363
1364 
1365c=======================================================================
1366c   Correct pressure on the new grid (menu 0)
1367c=======================================================================
1368
1369      if (choix_1.eq.0) then
1370        r = 1000.*8.31/mugaz
1371
1372        do j=1,jjp1
1373          do i=1,iip1
1374             ps(i,j) = ps(i,j) *
1375     .            exp((phisold_newgrid(i,j)-phis(i,j)) /
1376     .                                  (t(i,j,1) * r))
1377          end do
1378        end do
1379 
1380c periodicity of surface ps in longitude
1381        do j=1,jjp1
1382          ps(1,j) = ps(iip1,j)
1383        end do
1384      end if
1385
1386c=======================================================================
1387c=======================================================================
1388
1389c=======================================================================
1390c    Initialisation de la physique / ecriture de newstartfi :
1391c=======================================================================
1392
1393
1394      CALL inifilr
1395      CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p3d)
1396
1397c-----------------------------------------------------------------------
1398c   Initialisation  pks:
1399c-----------------------------------------------------------------------
1400
1401      CALL exner_hyb(ip1jmp1, ps, p3d, beta, pks, pk, pkf)
1402! Calcul de la temperature potentielle teta
1403
1404      if (flagiso) then
1405          DO l=1,llm
1406             DO j=1,jjp1
1407                DO i=1,iim
1408                   teta(i,j,l) = Tiso * cpp/pk(i,j,l)
1409                ENDDO
1410                teta (iip1,j,l)= teta (1,j,l)
1411             ENDDO
1412          ENDDO
1413      else if (choix_1.eq.0) then
1414         DO l=1,llm
1415            DO j=1,jjp1
1416               DO i=1,iim
1417                  teta(i,j,l) = t(i,j,l) * cpp/pk(i,j,l)
1418               ENDDO
1419               teta (iip1,j,l)= teta (1,j,l)
1420            ENDDO
1421         ENDDO
1422      endif
1423
1424C Calcul intermediaire
1425c
1426      if (choix_1.eq.0) then
1427         CALL massdair( p3d, masse  )
1428c
1429         print *,' ALPHAX ',alphax
1430
1431         DO  l = 1, llm
1432           DO  i    = 1, iim
1433             xppn(i) = aire( i, 1   ) * masse(  i     ,  1   , l )
1434             xpps(i) = aire( i,jjp1 ) * masse(  i     , jjp1 , l )
1435           ENDDO
1436             xpn      = SUM(xppn)/apoln
1437             xps      = SUM(xpps)/apols
1438           DO i   = 1, iip1
1439             masse(   i   ,   1     ,  l )   = xpn
1440             masse(   i   ,   jjp1  ,  l )   = xps
1441           ENDDO
1442         ENDDO
1443      endif
1444      phis(iip1,:) = phis(1,:)
1445
1446      CALL inidissip ( lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh,
1447     *                tetagdiv, tetagrot , tetatemp  )
1448      itau=0
1449      if (choix_1.eq.0) then
1450         day_ini=int(date)
1451      endif
1452c
1453      CALL geopot  ( ip1jmp1, teta  , pk , pks,  phis  , phi   )
1454
1455      CALL caldyn0( itau,ucov,vcov,teta,ps,masse,pk,phis ,
1456     *                phi,w, pbaru,pbarv,day_ini+time )
1457c     CALL caldyn
1458c    $  ( itau,ucov,vcov,teta,ps,masse,pk,pkf,phis ,
1459c    $    phi,conser,du,dv,dteta,dp,w, pbaru,pbarv, day_ini )
1460
1461      CALL dynredem0("restart.nc",day_ini,anneeref,phis,nqmx)
1462      CALL dynredem1("restart.nc",0.0,vcov,ucov,teta,q,nqmx,masse,ps)
1463C
1464C Ecriture etat initial physique
1465C
1466
1467      call physdem1("restartfi.nc",lonfi,latfi,nsoilmx,nqmx,
1468     .              dtphys,real(day_ini),
1469     .              time,tsurf,tsoil,co2ice,emis,q2,qsurf,
1470     .              airefi,albfi,ithfi,zmea,zstd,zsig,zgam,zthe)
1471
1472c=======================================================================
1473c       Formats
1474c=======================================================================
1475
1476   1  FORMAT(//10x,'la valeur de im =',i4,2x,'lue sur le fichier de dema
1477     *rrage est differente de la valeur parametree iim =',i4//)
1478   2  FORMAT(//10x,'la valeur de jm =',i4,2x,'lue sur le fichier de dema
1479     *rrage est differente de la valeur parametree jjm =',i4//)
1480   3  FORMAT(//10x,'la valeur de lllm =',i4,2x,'lue sur le fichier demar
1481     *rage est differente de la valeur parametree llm =',i4//)
1482
[171]1483      write(*,*) "newstart: All is well that ends well."
1484
[38]1485      end
1486
1487!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1488      subroutine load_MONS_data(MONS_Hdn,MONS_d21)
1489      implicit none
1490      ! routine to load Benedicte Diez MONS dataset, fill in date in southern
1491      ! polar region, and interpolate the result onto the GCM grid
1492#include"dimensions.h"
1493#include"paramet.h"
1494#include"datafile.h"
1495#include"comgeom.h"
1496      ! arguments:
1497      real,intent(out) :: MONS_Hdn(iip1,jjp1) ! Hdn: %WEH=Mass fraction of H2O
1498      real,intent(out) :: MONS_d21(iip1,jjp1) ! ice table "depth" (in kg/m2)
1499      ! N.B MONS datasets should be of dimension (iip1,jjp1)
1500      ! local variables:
1501      character(len=88) :: filename="results_MONS_lat_lon_H_depth.txt"
1502      character(len=88) :: txt ! to store some text
1503      integer :: ierr,i,j
1504      integer,parameter :: nblon=180 ! number of longitudes of MONS datasets
1505      integer,parameter :: nblat=90 ! number of latitudes of MONS datasets
1506      real :: pi
1507      real :: longitudes(nblon) ! MONS dataset longitudes
1508      real :: latitudes(nblat)  ! MONS dataset latitudes
1509      ! MONS dataset: mass fraction of H2O where H is assumed to be in H2O
1510      real :: Hdn(nblon,nblat)
1511      real :: d21(nblon,nblat)! MONS dataset "depth" (g/cm2)
1512
1513      ! Extended MONS dataset (for interp_horiz)
1514      real :: Hdnx(nblon+1,nblat)
1515      real :: d21x(nblon+1,nblat)
1516      real :: lon_bound(nblon+1) ! longitude boundaries
1517      real :: lat_bound(nblat-1) ! latitude boundaries
1518
1519      ! 1. Initializations:
1520
1521      write(*,*) "Loading MONS data"
1522
1523      ! Open MONS datafile:
1524      open(42,file=trim(datafile)//"/"//trim(filename),
1525     &     status="old",iostat=ierr)
1526      if (ierr/=0) then
1527        write(*,*) "Error in load_MONS_data:"
1528        write(*,*) "Failed opening file ",
1529     &             trim(datafile)//"/"//trim(filename)
1530        write(*,*)'1) You can change the path to the file in '
1531        write(*,*)'   file phymars/datafile.h'
1532        write(*,*)'2) If necessary ',trim(filename),
1533     &                 ' (and other datafiles)'
1534        write(*,*)'   can be obtained online at:'
1535        write(*,*)' http://www.lmd.jussieu.fr/~forget/datagcm/datafile'
1536        CALL ABORT
1537      else ! skip first line of file (dummy read)
1538         read(42,*) txt
1539      endif
1540
1541      pi=2.*asin(1.)
1542     
1543      !2. Load MONS data (on MONS grid)
1544      do j=1,nblat
1545        do i=1,nblon
1546        ! swap latitude index so latitudes go from north pole to south pole:
1547          read(42,*) latitudes(nblat-j+1),longitudes(i),
1548     &               Hdn(i,nblat-j+1),d21(i,nblat-j+1)
1549        ! multiply d21 by 10 to convert from g/cm2 to kg/m2
1550          d21(i,nblat-j+1)=d21(i,nblat-j+1)*10.0
1551        enddo
1552      enddo
1553      close(42)
1554     
1555      ! there is unfortunately no d21 data for latitudes -77 to -90
1556      ! so we build some by linear interpolation between values at -75
1557      ! and assuming d21=0 at the pole
1558      do j=84,90 ! latitudes(84)=-77 ; latitudes(83)=-75
1559        do i=1,nblon
1560          d21(i,j)=d21(i,83)*((latitudes(j)+90)/15.0)
1561        enddo
1562      enddo
1563
1564      ! 3. Build extended MONS dataset & boundaries (for interp_horiz)
1565      ! longitude boundaries (in radians):
1566      do i=1,nblon
1567        ! NB: MONS data is every 2 degrees in longitude
1568        lon_bound(i)=(longitudes(i)+1.0)*pi/180.0
1569      enddo
1570      ! extra 'modulo' value
1571      lon_bound(nblon+1)=lon_bound(1)+2.0*pi
1572     
1573      ! latitude boundaries (in radians):
1574      do j=1,nblat-1
1575        ! NB: Mons data is every 2 degrees in latitude
1576        lat_bound(j)=(latitudes(j)-1.0)*pi/180.0
1577      enddo
1578     
1579      ! MONS datasets:
1580      do j=1,nblat
1581        Hdnx(1:nblon,j)=Hdn(1:nblon,j)
1582        Hdnx(nblon+1,j)=Hdnx(1,j)
1583        d21x(1:nblon,j)=d21(1:nblon,j)
1584        d21x(nblon+1,j)=d21x(1,j)
1585      enddo
1586     
1587      ! Interpolate onto GCM grid
1588      call interp_horiz(Hdnx,MONS_Hdn,nblon,nblat-1,iim,jjm,1,
1589     &                  lon_bound,lat_bound,rlonu,rlatv)
1590      call interp_horiz(d21x,MONS_d21,nblon,nblat-1,iim,jjm,1,
1591     &                  lon_bound,lat_bound,rlonu,rlatv)
1592     
1593      end subroutine
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.