source: trunk/LMDZ.MARS/libf/phymars/callsedim_mod.F @ 3567

Last change on this file since 3567 was 2628, checked in by abierjon, 3 years ago

Mars GCM:
Big changes on mountain top dust flows for GCM6:

  • the scheme now activates only in grid meshes that contain a mountain among a hard-written list, instead of every meshes. This is done to prevent strong artificial reinjections of dust in places that don't present huge converging slopes enabling the concentration of dust (ex: Valles Marineris, Hellas). Topdust is now also detrained as soon as it leaves the column it originated from.
  • the list of the 19 allowed mountains is used by the subroutine topmons_setup in module topmons_mod, to compute a logical array contains_mons(ngrid). alpha_hmons and hsummit are also set up once and for all by this subroutine, which is called in physiq_mod's firstcall.
  • contains_mons, alpha_hmons and hsummit are now saved variables of the module surfdat_h, and are called as such and not as arguments in the subroutines using them.
  • the logical flag "slpwind" and the comments in the code have also been updated to the new terminology "mountain top dust flows", accordingly to ticket #71. The new flag read in callphys.def is "topflows".

AB

File size: 28.2 KB
Line 
1      MODULE callsedim_mod
2
3      IMPLICIT NONE
4
5      CONTAINS
6
7      SUBROUTINE callsedim(ngrid,nlay,ptimestep,
8     &                pplev,zlev,zlay,pt,pdt,
9     &                rdust,rstormdust,rtopdust,
10     &                rice,rsedcloud,rhocloud,
11     &                pq,pdqfi,pdqsed,pdqs_sed,nq,
12     &                tau,tauscaling)
13
14      USE ioipsl_getin_p_mod, only: getin_p
15      USE updaterad, only: updaterdust,updaterice_micro,updaterice_typ
16      USE tracer_mod, only: noms, igcm_dust_mass, igcm_dust_number,
17     &                      rho_dust, rho_q, radius, varian,
18     &                      igcm_ccn_mass, igcm_ccn_number,
19     &                      igcm_h2o_ice, igcm_hdo_ice,
20     &                      nuice_sed, nuice_ref,
21     &                      igcm_co2_ice, igcm_stormdust_mass,
22     &                      igcm_stormdust_number,igcm_topdust_mass,
23     &                      igcm_topdust_number,
24     &                      nqfils,qperemin,masseqmin ! MVals: variables isotopes
25      USE newsedim_mod, ONLY: newsedim
26      USE comcstfi_h, ONLY: g
27      USE dimradmars_mod, only: naerkind
28      USE dust_param_mod, ONLY: doubleq
29      IMPLICIT NONE
30
31c=======================================================================
32c      Sedimentation of the  Martian aerosols
33c      depending on their density and radius
34c
35c      F.Forget 1999
36c
37c      Modified by J.-B. Madeleine 2010: Now includes the doubleq
38c        technique in order to have only one call to callsedim in
39c        physiq.F.
40c
41c      Modified by J. Audouard 09/16: Now includes the co2clouds case
42c        If the co2 microphysics is on, then co2 theice & ccn tracers
43c        are being sedimented in the microtimestep (co2cloud.F), not
44c        in this routine.
45c
46c=======================================================================
47
48c-----------------------------------------------------------------------
49c   declarations:
50c   -------------
51     
52      include "callkeys.h"
53
54c
55c   arguments:
56c   ----------
57
58      integer,intent(in) :: ngrid  ! number of horizontal grid points
59      integer,intent(in) :: nlay   ! number of atmospheric layers
60      real,intent(in) :: ptimestep ! physics time step (s)
61      real,intent(in) :: pplev(ngrid,nlay+1) ! pressure at inter-layers (Pa)
62      real,intent(in) :: zlev(ngrid,nlay+1) ! altitude at layer boundaries
63      real,intent(in) :: zlay(ngrid,nlay)   ! altitude at the middle of the layers
64      real,intent(in) :: pt(ngrid,nlay) ! temperature at mid-layer (K)
65      real,intent(in) :: pdt(ngrid,nlay) ! tendency on temperature, from
66                                         ! previous processes (K/s)
67c    Aerosol radius provided by the water ice microphysical scheme:
68      real,intent(out) :: rdust(ngrid,nlay) ! Dust geometric mean radius (m)
69      real,intent(out) :: rstormdust(ngrid,nlay) ! Stormdust geometric mean radius (m)
70      real,intent(out) :: rtopdust(ngrid,nlay) ! topdust geometric mean radius (m)
71      real,intent(out) :: rice(ngrid,nlay)  ! H2O Ice geometric mean radius (m)
72c     Sedimentation radius of water ice
73      real,intent(in) :: rsedcloud(ngrid,nlay)
74c     Cloud density (kg.m-3)
75      real,intent(inout) :: rhocloud(ngrid,nlay)
76c    Traceurs :
77      real,intent(in) :: pq(ngrid,nlay,nq)  ! tracers (kg/kg)
78      real,intent(in) :: pdqfi(ngrid,nlay,nq)  ! tendency before sedimentation (kg/kg.s-1)
79      real,intent(out) :: pdqsed(ngrid,nlay,nq) ! tendency due to sedimentation (kg/kg.s-1)
80      real,intent(out) :: pdqs_sed(ngrid,nq)    ! flux at surface (kg.m-2.s-1)
81      integer,intent(in) :: nq  ! number of tracers
82      real,intent(in) :: tau(ngrid,naerkind) ! dust opacity
83      real,intent(in) :: tauscaling(ngrid)
84     
85c   local:
86c   ------
87
88      INTEGER l,ig, iq
89
90      real zqi(ngrid,nlay,nq) ! to locally store tracers
91      real zt(ngrid,nlay) ! to locally store temperature
92      real masse (ngrid,nlay) ! Layer mass (kg.m-2)
93      real epaisseur (ngrid,nlay) ! Layer thickness (m)
94      real wq(ngrid,nlay+1),w(ngrid,nlay) ! displaced tracer mass wq (kg.m-2), MVals: displaced "pere" tracer mass w (kg.m-2)
95      real r0(ngrid,nlay) ! geometric mean radius used for
96                                !   sedimentation (m)
97      real r0dust(ngrid,nlay) ! geometric mean radius used for
98                                    !   dust (m)
99      real r0stormdust(ngrid,nlay) ! Geometric mean radius used for stormdust (m)
100!                                    !   CCNs (m)
101      real r0topdust(ngrid,nlay) ! Geometric mean radius used for topdust (m)
102!                                    !   CCNs (m)
103      real,save :: beta ! correction for the shape of the ice particles (cf. newsedim)
104     
105!$OMP THREADPRIVATE(beta)
106     
107c     for ice radius computation
108      REAL Mo,No
109      REAl ccntyp
110      character(len=20),parameter :: modname="callsedim"
111c     MVals: transport of the isotopic ratio
112      REAL Ratio0(ngrid,nlay),Ratio(ngrid,nlay)
113      REAL masseq(ngrid,nlay)
114      REAL newmasse
115      REAL zq0(ngrid,nlay,nq)
116      INTEGER ifils,iq2
117
118
119c     Discrete size distributions (doubleq)
120c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
121c       1) Parameters used to represent the changes in fall
122c          velocity as a function of particle size;
123      integer ir
124      integer,parameter :: nr=12 !(nr=7) ! number of bins
125      real,save :: rd(nr)
126      real qr(ngrid,nlay,nr)
127      real,save :: rdi(nr+1)    ! extreme and intermediate radii
128      real Sq(ngrid,nlay)
129      real,parameter :: rdmin=1.e-8
130      real,parameter :: rdmax=30.e-6
131      real,parameter :: rdimin=1.e-8 ! 1.e-7
132      real,parameter :: rdimax=1.e-4
133     
134!$OMP THREADPRIVATE(rd,rdi)
135
136c       2) Second size distribution for the log-normal integration
137c          (the mass mixing ratio is computed for each radius)
138
139      integer iint
140      integer,parameter :: ninter=4 ! number of points between each rdi radii
141      real,save :: rr(ninter,nr)
142      integer radpower
143      real sigma0
144
145!$OMP THREADPRIVATE(rr)
146     
147c       3) Other local variables used in doubleq
148
149      INTEGER,SAVE :: idust_mass  ! index of tracer containing dust mass
150                                  !   mix. ratio
151      INTEGER,SAVE :: idust_number ! index of tracer containing dust number
152                                   !   mix. ratio
153      INTEGER,SAVE :: iccn_mass  ! index of tracer containing CCN mass
154                                 !   mix. ratio
155      INTEGER,SAVE :: iccn_number ! index of tracer containing CCN number
156                                  !   mix. ratio
157      INTEGER,SAVE :: istormdust_mass  !  index of tracer containing
158                                       !stormdust mass mix. ratio
159      INTEGER,SAVE :: istormdust_number !  index of tracer containing
160                                        !stormdust number mix. ratio
161      INTEGER,SAVE :: itopdust_mass  !  index of tracer containing
162                                       !topdust mass mix. ratio
163      INTEGER,SAVE :: itopdust_number !  index of tracer containing
164                                        !topdust number mix. ratio                       
165      INTEGER,SAVE :: iccnco2_number ! index of tracer containing CCN number
166      INTEGER,SAVE :: iccnco2_mass ! index of tracer containing CCN number
167      INTEGER,SAVE :: iccnco2_h2o_number ! index of tracer containing CCN number
168      INTEGER,SAVE :: iccnco2_h2o_mass_ice ! index of tracer containing CCN number
169      INTEGER,SAVE :: iccnco2_h2o_mass_ccn ! index of tracer containing CCN number
170      INTEGER,SAVE :: iccnco2_meteor_number ! index of tracer containing CCN number
171      INTEGER,SAVE :: iccnco2_meteor_mass ! index of tracer containing CCN number
172      INTEGER,SAVE :: ico2_ice ! index of tracer containing CCN number
173     
174!$OMP THREADPRIVATE(idust_mass,idust_number,iccn_mass,iccn_number)
175!$OMP THREADPRIVATE(istormdust_mass,istormdust_number,itopdust_mass)
176!$OMP THREADPRIVATE(itopdust_number)
177!$OMP THREADPRIVATE(iccnco2_number,iccnco2_mass,iccnco2_h2o_number)
178!$OMP THREADPRIVATE(iccnco2_h2o_mass_ice)
179!$OMP THREADPRIVATE(iccnco2_h2o_mass_ccn,ico2_ice)
180
181
182      LOGICAL,SAVE :: firstcall=.true.
183     
184!$OMP THREADPRIVATE(firstcall)
185
186
187
188c    ** un petit test de coherence
189c       --------------------------
190      ! AS: firstcall OK absolute
191      IF (firstcall) THEN
192         
193c       Doubleq: initialization
194        IF (doubleq) THEN
195         do ir=1,nr
196             rd(ir)= rdmin*(rdmax/rdmin)**(float(ir-1)/float(nr-1))
197         end do
198         rdi(1)=rdimin
199         do ir=2,nr
200           rdi(ir)= sqrt(rd(ir-1)*rd(ir))
201         end do
202         rdi(nr+1)=rdimax
203
204         do ir=1,nr
205           do iint=1,ninter
206             rr(iint,ir)=
207     &        rdi(ir)*
208     &        (rdi(ir+1)/rdi(ir))**(float(iint-1)/float(ninter-1))
209c             write(*,*) rr(iint,ir)
210           end do
211         end do
212
213      ! identify tracers corresponding to mass mixing ratio and
214      ! number mixing ratio
215        idust_mass=0      ! dummy initialization
216        idust_number=0    ! dummy initialization
217
218        do iq=1,nq
219          if (noms(iq).eq."dust_mass") then
220            idust_mass=iq
221            write(*,*)"callsedim: idust_mass=",idust_mass
222          endif
223          if (noms(iq).eq."dust_number") then
224            idust_number=iq
225            write(*,*)"callsedim: idust_number=",idust_number
226          endif
227        enddo
228
229        ! check that we did find the tracers
230        if ((idust_mass.eq.0).or.(idust_number.eq.0)) then
231          write(*,*) 'callsedim: error! could not identify'
232          write(*,*) ' tracers for dust mass and number mixing'
233          write(*,*) ' ratio and doubleq is activated!'
234          call abort_physic(modname,"missing dust tracers",1)
235        endif
236        ENDIF !of if (doubleq)
237
238        IF (microphys) THEN
239          iccn_mass=0
240          iccn_number=0
241          do iq=1,nq
242            if (noms(iq).eq."ccn_mass") then
243              iccn_mass=iq
244              write(*,*)"callsedim: iccn_mass=",iccn_mass
245            endif
246            if (noms(iq).eq."ccn_number") then
247              iccn_number=iq
248              write(*,*)"callsedim: iccn_number=",iccn_number
249            endif
250          enddo
251          ! check that we did find the tracers
252          if ((iccn_mass.eq.0).or.(iccn_number.eq.0)) then
253            write(*,*) 'callsedim: error! could not identify'
254            write(*,*) ' tracers for ccn mass and number mixing'
255            write(*,*) ' ratio and microphys is activated!'
256            call abort_physic(modname,"missing ccn tracers",1)
257          endif
258        ENDIF !of if (microphys)
259
260        IF (co2clouds) THEN
261          iccnco2_mass=0
262          iccnco2_number=0
263          iccnco2_h2o_mass_ice=0
264          iccnco2_h2o_mass_ccn=0
265          iccnco2_h2o_number=0
266          iccnco2_meteor_mass=0
267          iccnco2_meteor_number=0
268          ico2_ice=0
269          do iq=1,nq
270            if (noms(iq).eq."ccnco2_mass") then
271              iccnco2_mass=iq
272              write(*,*)"callsedim: iccnco2_mass=",iccnco2_mass
273            endif
274            if (noms(iq).eq."co2_ice") then
275              ico2_ice=iq
276              write(*,*)"callsedim: ico2_ice=",ico2_ice
277            endif
278            if (noms(iq).eq."ccnco2_number") then
279              iccnco2_number=iq
280              write(*,*)"callsedim: iccnco2_number=",iccnco2_number
281            endif
282            if (noms(iq).eq."ccnco2_h2o_number") then
283              iccnco2_h2o_number=iq
284              write(*,*)"callsedim: iccnco2_h2o_number=",
285     &                   iccnco2_h2o_number
286            endif
287            if (noms(iq).eq."ccnco2_h2o_mass_ice") then
288              iccnco2_h2o_mass_ice=iq
289              write(*,*)"callsedim: iccnco2_h2o_mass_ice=",
290     &                 iccnco2_h2o_mass_ice
291            endif
292            if (noms(iq).eq."ccnco2_h2o_mass_ccn") then
293              iccnco2_h2o_mass_ccn=iq
294              write(*,*)"callsedim: iccnco2_h2o_mass_ccn=",
295     &                 iccnco2_h2o_mass_ccn
296            endif
297            if (noms(iq).eq."ccnco2_meteor_number") then
298              iccnco2_meteor_number=iq
299              write(*,*)"callsedim: iccnco2_meteor_number=",
300     &                   iccnco2_meteor_number
301            endif
302            if (noms(iq).eq."ccnco2_meteor_mass") then
303              iccnco2_meteor_mass=iq
304              write(*,*)"callsedim: iccnco2_meteor_mass=",
305     &                 iccnco2_meteor_mass
306            endif
307          enddo
308          ! check that we did find the tracers
309          if ((iccnco2_mass.eq.0).or.(iccnco2_number.eq.0)) then
310            write(*,*) 'callsedim: error! could not identify'
311            write(*,*) ' tracers for ccn co2 mass and number mixing'
312            write(*,*) ' ratio and co2clouds are activated!'
313            call abort_physic(modname,"missing co2 ccn tracers",1)
314          endif
315          if (co2useh2o) then
316            if((iccnco2_h2o_mass_ccn.eq.0).or.
317     &         (iccnco2_h2o_mass_ice.eq.0).or.
318     &         (iccnco2_h2o_number.eq.0)) then
319            write(*,*) 'callsedim: error! could not identify'
320            write(*,*) ' tracers for ccn co2 mass and number mixing'
321            write(*,*) ' ratio and co2clouds are activated!'
322            call abort_physic(modname,"missing co2 ccn tracers",1)
323           end if
324          end if
325          if (meteo_flux) then
326            if((iccnco2_meteor_mass.eq.0).or.
327     &         (iccnco2_meteor_number.eq.0)) then
328            write(*,*) 'callsedim: error! could not identify'
329            write(*,*) ' tracers for ccn co2 mass and number mixing'
330            write(*,*) ' ratio and co2clouds are activated!'
331            call abort_physic(modname,"missing co2 ccn tracers",1)
332           end if
333          end if
334
335       ENDIF                    !of if (co2clouds)
336
337       IF (water) THEN
338         write(*,*) "correction for the shape of the ice particles ?"
339         beta=0.75 ! default value
340         call getin_p("ice_shape",beta)
341         write(*,*) " ice_shape = ",beta
342
343          write(*,*) "water_param nueff Sedimentation:", nuice_sed
344          IF (activice) THEN
345            write(*,*) "water_param nueff Radiative:", nuice_ref
346          ENDIF
347       ENDIF
348
349       IF (rdstorm) THEN ! identifying stormdust tracers for sedimentation
350           istormdust_mass=0      ! dummy initialization
351           istormdust_number=0    ! dummy initialization
352
353           do iq=1,nq
354             if (noms(iq).eq."stormdust_mass") then
355               istormdust_mass=iq
356               write(*,*)"callsedim: istormdust_mass=",istormdust_mass
357             endif
358             if (noms(iq).eq."stormdust_number") then
359               istormdust_number=iq
360               write(*,*)"callsedim: istormdust_number=",
361     &                                           istormdust_number
362             endif
363           enddo
364
365           ! check that we did find the tracers
366           if ((istormdust_mass.eq.0).or.(istormdust_number.eq.0)) then
367             write(*,*) 'callsedim: error! could not identify'
368             write(*,*) ' tracers for stormdust mass and number mixing'
369             write(*,*) ' ratio and rdstorm is activated!'
370             call abort_physic(modname,"missing stormdust tracers",1)
371           endif
372       ENDIF !of if (rdstorm)
373
374       IF (topflows) THEN ! identifying topdust tracers for sedimentation
375           itopdust_mass=0      ! dummy initialization
376           itopdust_number=0    ! dummy initialization
377
378           do iq=1,nq
379             if (noms(iq).eq."topdust_mass") then
380               itopdust_mass=iq
381               write(*,*)"callsedim: itopdust_mass=",itopdust_mass
382             endif
383             if (noms(iq).eq."topdust_number") then
384               itopdust_number=iq
385               write(*,*)"callsedim: itopdust_number=",
386     &                                           itopdust_number
387             endif
388           enddo
389
390           ! check that we did find the tracers
391           if ((itopdust_mass.eq.0).or.(itopdust_number.eq.0)) then
392             write(*,*) 'callsedim: error! could not identify'
393             write(*,*) ' tracers for topdust mass and number mixing'
394             write(*,*) ' ratio and topflows is activated!'
395             call abort_physic(modname,"missing topdust tracers",1)
396           endif
397       ENDIF !of if (topflows)
398
399        firstcall=.false.
400      ENDIF ! of IF (firstcall)
401
402c-----------------------------------------------------------------------
403c    1. Initialization
404c    -----------------
405
406!      zqi(1:ngrid,1:nlay,1:nqmx) = 0.
407c     Update the mass mixing ratio and temperature with the tendencies coming
408c       from other parameterizations:
409c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
410      zqi(1:ngrid,1:nlay,1:nq)=pq(1:ngrid,1:nlay,1:nq)
411     &                         +pdqfi(1:ngrid,1:nlay,1:nq)*ptimestep
412      zq0(1:ngrid,1:nlay,1:nq)=pq(1:ngrid,1:nlay,1:nq) !MVals: keep the input value
413     &                         +pdqfi(1:ngrid,1:nlay,1:nq)*ptimestep
414      zt(1:ngrid,1:nlay)=pt(1:ngrid,1:nlay)
415     &                         +pdt(1:ngrid,1:nlay)*ptimestep
416
417c    Computing the different layer properties
418c    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
419c    Mass (kg.m-2), thickness(m), crossing time (s)  etc.
420
421      do  l=1,nlay
422        do ig=1, ngrid
423          masse(ig,l)=(pplev(ig,l) - pplev(ig,l+1)) /g
424          epaisseur(ig,l)= zlev(ig,l+1) - zlev(ig,l)
425        end do
426      end do
427
428c =================================================================
429c     Compute the geometric mean radius used for sedimentation
430
431      if (doubleq) then
432        do l=1,nlay
433          do ig=1, ngrid
434     
435         call updaterdust(zqi(ig,l,igcm_dust_mass),
436     &                    zqi(ig,l,igcm_dust_number),r0dust(ig,l),
437     &                    tauscaling(ig))
438         
439          end do
440        end do
441      endif
442c     rocket dust storm
443      if (rdstorm) then
444        do l=1,nlay
445          do ig=1, ngrid
446     
447         call updaterdust(zqi(ig,l,igcm_stormdust_mass),
448     &               zqi(ig,l,igcm_stormdust_number),r0stormdust(ig,l),
449     &               tauscaling(ig))
450         
451          end do
452        end do
453      endif
454c     entrainment by mountain top dust flows
455      if (topflows) then
456        do l=1,nlay
457          do ig=1, ngrid
458     
459         call updaterdust(zqi(ig,l,igcm_topdust_mass),
460     &               zqi(ig,l,igcm_topdust_number),r0topdust(ig,l),
461     &               tauscaling(ig))
462         
463          end do
464        end do
465      endif
466c =================================================================
467      do iq=1,nq
468        if(radius(iq).gt.1.e-9 .and.(iq.ne.ico2_ice) .and.
469     &        (iq .ne. iccnco2_mass) .and. (iq .ne.
470     &        iccnco2_number) .and.
471     &        (iq.ne.iccnco2_h2o_number).and.
472     &        (iq.ne.iccnco2_h2o_mass_ice).and.
473     &        (iq.ne.iccnco2_h2o_mass_ccn).and.
474     &        (iq.ne.iccnco2_meteor_mass).and.
475     &        (iq.ne.iccnco2_meteor_number).and.  ! no sedim for gaz or CO2 clouds  (done in microtimestep)
476     &        iq .ne. igcm_hdo_ice) then !MVals: hdo is transported by h2o
477c -----------------------------------------------------------------
478c         DOUBLEQ CASE
479c -----------------------------------------------------------------
480          if ( doubleq.and.
481     &     ((iq.eq.idust_mass).or.(iq.eq.idust_number).or.
482     &     (iq.eq.istormdust_mass).or.(iq.eq.istormdust_number).or.
483     &     (iq.eq.itopdust_mass).or.(iq.eq.itopdust_number)) ) then
484     
485c           Computing size distribution:
486c           ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
487
488            if ((iq.eq.idust_mass).or.(iq.eq.idust_number)) then
489              do  l=1,nlay
490                do ig=1, ngrid
491                  r0(ig,l)=r0dust(ig,l)
492                end do
493              end do
494            else if ((iq.eq.istormdust_mass).or.
495     &                                (iq.eq.istormdust_number)) then
496              do  l=1,nlay
497                do ig=1, ngrid
498                  r0(ig,l)=r0stormdust(ig,l)
499                end do
500              end do
501            else if ((iq.eq.itopdust_mass).or.
502     &                                (iq.eq.itopdust_number)) then
503              do  l=1,nlay
504                do ig=1, ngrid
505                  r0(ig,l)=r0topdust(ig,l)
506                end do
507              end do
508            endif
509            sigma0 = varian
510
511c        Computing mass mixing ratio for each particle size
512c        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
513          IF ((iq.EQ.idust_mass).or.(iq.EQ.istormdust_mass)
514     &                          .or.(iq.EQ.itopdust_mass)) then
515            radpower = 2
516          ELSE  ! number
517            radpower = -1
518          ENDIF
519          Sq(1:ngrid,1:nlay) = 0.
520          do ir=1,nr
521            do l=1,nlay
522              do ig=1,ngrid
523c                ****************
524c                Size distribution integration
525c                (Trapezoid Integration Method)
526                 qr(ig,l,ir)=0.5*(rr(2,ir)-rr(1,ir))*
527     &             (rr(1,ir)**radpower)*
528     &             exp(-(log(rr(1,ir)/r0(ig,l)))**2/(2*sigma0**2))
529                 do iint=2,ninter-1
530                   qr(ig,l,ir)=qr(ig,l,ir) +
531     &             0.5*(rr(iint+1,ir)-rr(iint-1,ir))*
532     &             (rr(iint,ir)**radpower)*
533     &             exp(-(log(rr(iint,ir)/r0(ig,l)))**2/
534     &             (2*sigma0**2))
535                 end do
536                 qr(ig,l,ir)=qr(ig,l,ir) +
537     &             0.5*(rr(ninter,ir)-rr(ninter-1,ir))*
538     &             (rr(ninter,ir)**radpower)*
539     &             exp(-(log(rr(ninter,ir)/r0(ig,l)))**2/
540     &             (2*sigma0**2))
541
542c                **************** old method (not recommended!)
543c                qr(ig,l,ir)=(rd(ir)**(5-3*iq))*
544c    &           exp( -(log(rd(ir)/r0(ig,l)))**2 / (2*sigma0**2) )
545c                ******************************
546
547                 Sq(ig,l)=Sq(ig,l)+qr(ig,l,ir)
548              enddo
549            enddo
550          enddo
551
552          do ir=1,nr
553            do l=1,nlay
554              do ig=1,ngrid
555                 qr(ig,l,ir) = zqi(ig,l,iq)*qr(ig,l,ir)/Sq(ig,l)
556              enddo
557            enddo
558          enddo
559
560c         Computing sedimentation for each tracer
561c         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
562
563          zqi(1:ngrid,1:nlay,iq) = 0.
564          pdqs_sed(1:ngrid,iq) = 0.
565
566          do ir=1,nr
567               call newsedim(ngrid,nlay,1,1,ptimestep,
568     &         pplev,masse,epaisseur,zt,rd(ir),(/rho_dust/),qr(1,1,ir),
569     &         wq,0.5)
570
571c            Tendencies
572c            ~~~~~~~~~~
573             do ig=1,ngrid
574               pdqs_sed(ig,iq) = pdqs_sed(ig,iq)
575     &                                + wq(ig,1)/ptimestep
576             end do
577             DO l = 1, nlay
578               DO ig=1,ngrid
579                 zqi(ig,l,iq)=zqi(ig,l,iq)+qr(ig,l,ir)
580               ENDDO
581             ENDDO           
582          enddo ! of do ir=1,nr
583c -----------------------------------------------------------------
584c         WATER CYCLE CASE
585c -----------------------------------------------------------------
586           else if ((iq .eq. iccn_mass) .or. (iq .eq. iccn_number)
587     &       .or. (iq .eq. igcm_h2o_ice)) then
588            if (microphys) then
589c             water ice sedimentation
590c             ~~~~~~~~~~
591              call newsedim(ngrid,nlay,ngrid*nlay,ngrid*nlay,
592     &        ptimestep,pplev,masse,epaisseur,zt,rsedcloud,rhocloud,
593     &        zqi(1,1,iq),wq,beta)
594            else
595c             water ice sedimentation
596c             ~~~~~~~~~~
597              call newsedim(ngrid,nlay,ngrid*nlay,1,
598     &        ptimestep,pplev,masse,epaisseur,zt,rsedcloud,rho_q(iq),
599     &        zqi(1,1,iq),wq,beta)
600            endif ! of if (microphys)
601c           Surface tendencies
602c           ~~~~~~~~~~
603            do ig=1,ngrid
604              pdqs_sed(ig,iq)=wq(ig,1)/ptimestep
605            end do
606c           Special case of isotopes
607c           ~~~~~~~~~~
608            !MVals: for now only water can have an isotope, a son ("fils"), and it has to be hdo
609            if (nqfils(iq).gt.0) then
610              if (iq.eq.igcm_h2o_ice) then
611               iq2=igcm_hdo_ice
612              else
613               call abort_physic("callsedim_mod","invalid isotope",1)
614              endif
615              !MVals: input parameters in vlz_fi for hdo
616              do l=1,nlay
617               do ig=1,ngrid
618                if (zq0(ig,l,iq).gt.qperemin) then
619                 Ratio0(ig,l)=zq0(ig,l,iq2)/zq0(ig,l,iq)
620                else
621                 Ratio0(ig,l)=0.
622                endif
623                Ratio(ig,l)=Ratio0(ig,l)
624                masseq(ig,l)=max(masse(ig,l)*zq0(ig,l,iq),masseqmin)
625                w(ig,l)=wq(ig,l) !MVals: very important: hdo is transported by h2o (see vlsplt_p.F: correction bugg 15 mai 2015)
626               enddo !ig=1,ngrid
627              enddo !l=1,nlay
628              !MVals: no need to enter newsedim as the transporting mass w has been already calculated
629              call vlz_fi(ngrid,nlay,Ratio,2.,masseq,w,wq)
630              zqi(:,nlay,iq2)=zqi(:,nlay,iq)*Ratio0(:,nlay)
631              do l=1,nlay-1
632               do ig=1,ngrid
633                newmasse=max(masseq(ig,l)+w(ig,l+1)-w(ig,l),masseqmin)
634                Ratio(ig,l)=(Ratio0(ig,l)*masseq(ig,l)
635     &                       +wq(ig,l+1)-wq(ig,l))/newmasse               
636                zqi(ig,l,iq2)=zqi(ig,l,iq)*Ratio(ig,l)   
637               enddo
638              enddo !l=1,nlay-1
639              !MVals: hdo surface tendency
640              do ig=1,ngrid
641               if (w(ig,1).gt.masseqmin) then
642                 pdqs_sed(ig,iq2)=pdqs_sed(ig,iq)*(wq(ig,1)/w(ig,1))
643               else
644                 pdqs_sed(ig,iq2)=pdqs_sed(ig,iq)*Ratio0(ig,1)
645               endif
646              end do
647            endif !(nqfils(iq).gt.0)
648c -----------------------------------------------------------------
649c         GENERAL CASE
650c -----------------------------------------------------------------
651          else
652            call newsedim(ngrid,nlay,1,1,ptimestep,
653     &      pplev,masse,epaisseur,zt,radius(iq),rho_q(iq),
654     &      zqi(1,1,iq),wq,1.0)
655c           Tendencies
656c           ~~~~~~~~~~
657            do ig=1,ngrid
658              pdqs_sed(ig,iq)=wq(ig,1)/ptimestep
659            end do
660          endif ! of if doubleq and if water
661c -----------------------------------------------------------------
662
663c         Compute the final tendency:
664c         ---------------------------
665          DO l = 1, nlay
666            DO ig=1,ngrid
667              pdqsed(ig,l,iq)=(zqi(ig,l,iq)-
668     $        (pq(ig,l,iq) + pdqfi(ig,l,iq)*ptimestep))/ptimestep
669              !MVals: Special case of isotopes: for now only HDO
670              if (nqfils(iq).gt.0) then
671                if (iq.eq.igcm_h2o_ice) then
672                 iq2=igcm_hdo_ice
673                else
674                 call abort_physic("callsedim_mod","invalid isotope",1)
675                endif
676               pdqsed(ig,l,iq2)=(zqi(ig,l,iq2)-
677     $            (pq(ig,l,iq2) + pdqfi(ig,l,iq2)*ptimestep))/ptimestep
678              endif
679            ENDDO
680          ENDDO
681
682        endif ! of if(radius(iq).gt.1.e-9)
683c =================================================================
684      enddo ! of do iq=1,nq
685
686c     Update the dust particle size "rdust"
687c     -------------------------------------
688      if (doubleq) then
689       DO l = 1, nlay
690        DO ig=1,ngrid
691       
692     
693         call updaterdust(zqi(ig,l,igcm_dust_mass),
694     &                    zqi(ig,l,igcm_dust_number),rdust(ig,l),
695     &                    tauscaling(ig))     
696
697         
698        ENDDO
699       ENDDO
700      endif ! of if (doubleq)
701
702      if (rdstorm) then
703       DO l = 1, nlay
704        DO ig=1,ngrid
705         call updaterdust(zqi(ig,l,igcm_stormdust_mass),
706     &                zqi(ig,l,igcm_stormdust_number),rstormdust(ig,l),
707     &                tauscaling(ig))   
708        ENDDO
709       ENDDO
710      endif ! of if (rdstorm)
711
712      if (topflows) then
713       DO l = 1, nlay
714        DO ig=1,ngrid
715         call updaterdust(zqi(ig,l,igcm_topdust_mass),
716     &                zqi(ig,l,igcm_topdust_number),rtopdust(ig,l),
717     &                tauscaling(ig))   
718        ENDDO
719       ENDDO
720      endif ! of if (topflows)
721 
722c     Update the ice particle size "rice"
723c     -------------------------------------
724      if (water) then
725       IF(microphys) THEN
726       
727       
728        DO l = 1, nlay
729          DO ig=1,ngrid
730
731         call updaterice_micro(zqi(ig,l,igcm_h2o_ice),
732     &    zqi(ig,l,igcm_ccn_mass),zqi(ig,l,igcm_ccn_number),
733     &    tauscaling(ig),rice(ig,l),rhocloud(ig,l))
734           
735          ENDDO
736        ENDDO
737       
738       ELSE
739       
740        DO l = 1, nlay
741          DO ig=1,ngrid
742         
743            call updaterice_typ(zqi(ig,l,igcm_h2o_ice),
744     &                      tau(ig,1),zlay(ig,l),rice(ig,l))
745
746          ENDDO
747        ENDDO
748       ENDIF ! of IF(microphys)
749      endif ! of if (water)
750      END SUBROUTINE callsedim
751     
752      END MODULE callsedim_mod
753
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.