source: trunk/LMDZ.MARS/libf/phymars/lwxn.F @ 1242

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Mars GCM:

  • IMPORTANT CHANGE: Removed all reference/use of ngridmx (dimphys.h) in routines (necessary prerequisite to using parallel dynamics); in most cases this just means adding 'ngrid' as routine argument, and making local saved variables allocatable (and allocated at first call). In the process, had to convert many *.h files to equivalent modules: yomaer.h => yomaer_h.F90 , surfdat.h => surfdat_h.F90 , comsaison.h => comsaison_h.F90 , yomlw.h => yomlw_h.F90 , comdiurn.h => comdiurn_h.F90 , dimradmars.h => dimradmars_mod.F90 , comgeomfi.h => comgeomfi_h.F90, comsoil.h => comsoil_h.F90 , slope.h => slope_mod.F90
  • Also updated EOF routines, everything is now in eofdump_mod.F90
  • Removed unused routine lectfux.F (in dyn3d)

EM

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Line 
1      subroutine lwxn ( ig0,kdlon,kflev
2     .                , dp
3     .                , aer_t,co2_u,co2_up)
4
5c----------------------------------------------------------------------
6c     LWXN   computes transmission function and exchange coefficiants
7c                        for neighbours layers
8c                          (co2 / aerosols)
9c                       (bands 1 and 2 of co2)
10c----------------------------------------------------------------------
11
12c              |---|---|---|---|---|---|---|---|
13c   kflev+1    |   |   |   |   |   |   |   | 0 |  (space)
14c              |---|---|---|---|---|---|---|---|
15c    kflev     |   |   |   |   |   |***| 0 |   |
16c              |---|---|---|---|---|---|---|---|
17c     ...      |   |   |   |   |***| 0 |***|   |
18c              |---|---|---|---|---|---|---|---|
19c      4       |   |   |   |***| 0 |***|   |   |
20c              |---|---|---|---|---|---|---|---|
21c      3       |   |   |***| 0 |***|   |   |   |
22c              |---|---|---|---|---|---|---|---|
23c      2       |   |***| 0 |***|   |   |   |   |
24c              |---|---|---|---|---|---|---|---|
25c      1       |   | 0 |***|   |   |   |   |   |
26c              |---|---|---|---|---|---|---|---|
27c      0       | 0 |   |   |   |   |   |   |   |  (ground)
28c              |---|---|---|---|---|---|---|---|
29c                0   1   2   3   4  ...  k |k+1
30c             (ground)                    (space)
31
32c  (*)  xi computed in this subroutine
33c----------------------------------------------------------------------
34c                                                                       
35c  *********************************************************** nj=1
36c
37c
38c                                       sublayer    1                 
39c
40c
41c                                ----------------------------- nj=2
42c
43c                                       sublayer    2                 
44c
45c    - - - -  LAYER j - - - - -  ----------------------------- nj=3
46c
47c                                       sublayer    3                 
48c                                ----------------------------- nj=4
49c                                       sublayer  ncouche                 
50c  *********************************************************** ni=nj=ncouche+1
51c                                       sublayer  ncouche                 
52c                                ----------------------------- ni=4
53c                                       sublayer    3                 
54c
55c    - - - -  LAYER i - - - - -  ----------------------------- ni=3
56c
57c                                       sublayer    2                 
58c                     
59c                                ----------------------------- ni=2
60c
61c
62c                                       sublayer    1                 
63c
64c
65c  *********************************************************** ni=1
66c                                                                       
67c-----------------------------------------------------------------------
68c ATTENTION AUX UNITES:
69c le facteur 10*g fait passer des kg m-2 aux g cm-2
70c-----------------------------------------------------------------------
71
72      use dimradmars_mod, only: ndlo2, nuco2, ndlon, nflev
73      use yomlw_h, only: nlaylte, xi, xi_ground, xi_emis
74      implicit none
75
76!#include "dimensions.h"
77!#include "dimphys.h"
78!#include "dimradmars.h"
79 
80!#include "yomlw.h"
81#include "callkeys.h"
82
83c----------------------------------------------------------------------
84c         0.1   arguments
85c               ---------
86c                                                            inputs:
87c                                                            -------
88      integer ig0
89      integer kdlon     ! part of ngrid
90      integer kflev     ! part of nalyer
91
92      real dp (ndlo2,kflev)              ! layer pressure thickness (Pa)
93
94      real aer_t (ndlo2,nuco2,kflev+1)   ! transmission (aer)
95      real co2_u (ndlo2,nuco2,kflev+1)   ! absorber amounts (co2)
96      real co2_up (ndlo2,nuco2,kflev+1)  ! idem scaled by the pressure (co2)
97
98c----------------------------------------------------------------------
99c         0.2   local arrays
100c               ------------
101
102      integer ja,jl,jk,nlmd,ni,nj
103
104      integer nmax
105      parameter (nmax=50)               ! max: 50 sublayers
106
107      real cn (nmax), cb (nmax)
108
109      real zu_layer_i (ndlon,nuco2)
110      real zup_layer_i (ndlon,nuco2)
111      real zt_aer_layer_i (ndlon,nuco2)
112
113      real zu_layer_j (ndlon,nuco2)
114      real zup_layer_j (ndlon,nuco2)
115      real zt_aer_layer_j (ndlon,nuco2)
116
117      real zu (ndlon,nuco2)
118      real zup (ndlon,nuco2)
119      real zt_co2 (ndlon,nuco2)
120      real zt_aer (ndlon,nuco2)
121
122      real zu_i (ndlon,nuco2,nmax+1)
123      real zup_i (ndlon,nuco2,nmax+1)
124      real zu_j (ndlon,nuco2,nmax+1)
125      real zup_j (ndlon,nuco2,nmax+1)
126      real zt_aer_i (ndlon,nuco2,nmax+1)
127      real zt_aer_j (ndlon,nuco2,nmax+1)
128
129      real trans (ndlon,nuco2,nmax+1,nmax+1)
130      real ksi (ndlon,nuco2,nflev-1)
131
132c----------------------------------------------------------------------
133c         0.3   Initialisation
134c               --------------
135
136      jk=ncouche+1
137      do ja = 1 ,nuco2
138        do jl = 1 , kdlon
139          zu_i (jl,ja,jk) = 0.
140          zup_i (jl,ja,jk) = 0.
141          zu_j (jl,ja,jk) = 0.
142          zup_j (jl,ja,jk) = 0.
143          zt_aer_i (jl,ja,jk) = 1.
144          zt_aer_j (jl,ja,jk) = 1.
145        enddo
146      enddo
147
148      if (linear) then
149
150      do nlmd = 1 ,ncouche
151        cn(nlmd)=(1.0/ncouche)
152        cb(nlmd)=(ncouche-nlmd+0.5)/ncouche
153c       print*,nlmd,cb(nlmd),cn(nlmd)
154      enddo
155
156      else
157
158      do nlmd = 1 ,ncouche-1
159        cn(nlmd)=(1-alphan)*alphan**(nlmd-1)
160        cb(nlmd)=0.5*(1+alphan)*alphan**(nlmd-1)
161      enddo
162      cn(ncouche)=alphan**(ncouche-1)
163      cb(ncouche)=0.5*alphan**(ncouche-1)
164
165      endif
166
167c test
168      if (nmax .LT. ncouche) then
169        print*,'!!!!! ATTENTION !!!!! '
170        print*,'probleme dans lwxn.F'
171        print*,' nmax=',nmax,'  < ncouche=',ncouche
172        call exit(1)
173      endif
174
175c----------------------------------------------------------------------
176      do jk = 1 , nlaylte-1
177c----------------------------------------------------------------------
178c         1.0   (co2) amount and (aer) transmission for all sublayers 
179c               ----------------------------------------------------
180
181        do ja = 1 , nuco2
182          do jl = 1 , kdlon
183
184c                                                        layer i (down)
185c                                                        -------------
186      zu_layer_i(jl,ja) =  co2_u(jl,ja,jk)  - co2_u(jl,ja,jk+1)
187      zup_layer_i(jl,ja) = co2_up(jl,ja,jk) - co2_up(jl,ja,jk+1)
188      zt_aer_layer_i(jl,ja) = aer_t(jl,ja,jk)
189     .                       / aer_t(jl,ja,jk+1)
190                                 
191      do nlmd=1,ncouche
192        zu_i(jl,ja,nlmd)=cn(nlmd)*zu_layer_i(jl,ja)
193        zup_i(jl,ja,nlmd)=cn(nlmd)*zup_layer_i(jl,ja)
194        zt_aer_i(jl,ja,nlmd)=zt_aer_layer_i(jl,ja)**cn(nlmd)
195      enddo
196
197c                                                          layer j (up)
198c                                                          ------------
199      zu_layer_j(jl,ja) =  co2_u(jl,ja,jk+1)  - co2_u(jl,ja,jk+2)
200      zup_layer_j(jl,ja) = co2_up(jl,ja,jk+1) - co2_up(jl,ja,jk+2)
201      zt_aer_layer_j(jl,ja) = aer_t(jl,ja,jk+1)
202     .                       / aer_t(jl,ja,jk+2)
203       
204      do nlmd=1,ncouche
205        zu_j(jl,ja,nlmd)=cn(nlmd)*zu_layer_j(jl,ja)
206        zup_j(jl,ja,nlmd)=cn(nlmd)*zup_layer_j(jl,ja)
207        zt_aer_j(jl,ja,nlmd)=zt_aer_layer_j(jl,ja)**cn(nlmd)
208      enddo
209
210          enddo
211        enddo
212
213c----------------------------------------------------------------------
214c         2.0   transmissions between all sublayers
215c               ------------------------------------
216
217        do ni = 1 ,ncouche+1
218
219            do ja = 1 ,nuco2
220              do jl = 1 , kdlon
221      zu(jl,ja)=0.   
222      zup(jl,ja)=0.   
223      zt_aer(jl,ja)=1.   
224                       
225      do nlmd=ni,ncouche+1
226        zu(jl,ja)=zu(jl,ja)+zu_i(jl,ja,nlmd)   
227        zup(jl,ja)=zup(jl,ja)+zup_i(jl,ja,nlmd)   
228        zt_aer(jl,ja)=zt_aer(jl,ja)*zt_aer_i(jl,ja,nlmd)   
229      enddo
230              enddo
231            enddo
232
233      call lwtt(kdlon,zu,zup,nuco2,zt_co2)
234                         
235        do ja = 1 ,nuco2
236          do jl = 1 , kdlon
237            trans(jl,ja,ni,ncouche+1)=zt_co2(jl,ja)*zt_aer(jl,ja)
238          enddo
239        enddo
240                   
241c on ajoute la couche J
242            do ja = 1 ,nuco2
243              do jl = 1 , kdlon
244      zu(jl,ja)=zu(jl,ja)+zu_layer_j(jl,ja)
245      zup(jl,ja)=zup(jl,ja)+zup_layer_j(jl,ja)
246      zt_aer(jl,ja)=zt_aer(jl,ja)*zt_aer_layer_j(jl,ja)
247              enddo
248            enddo
249                     
250      call lwtt(kdlon,zu,zup,nuco2,zt_co2)
251                         
252        do ja = 1 ,nuco2
253          do jl = 1 , kdlon
254            trans(jl,ja,ni,1)=zt_co2(jl,ja)*zt_aer(jl,ja)
255          enddo
256        enddo
257                   
258        enddo
259ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
260       
261        do nj = 1 ,ncouche+1
262
263            do ja = 1 ,nuco2
264              do jl = 1 , kdlon
265      zu(jl,ja)=0.   
266      zup(jl,ja)=0.   
267      zt_aer(jl,ja)=1.   
268                       
269      do nlmd=nj,ncouche+1
270        zu(jl,ja)=zu(jl,ja)+zu_j(jl,ja,nlmd)   
271        zup(jl,ja)=zup(jl,ja)+zup_j(jl,ja,nlmd)   
272        zt_aer(jl,ja)=zt_aer(jl,ja)*zt_aer_j(jl,ja,nlmd)   
273      enddo
274              enddo
275            enddo
276                     
277      call lwtt(kdlon,zu,zup,nuco2,zt_co2)
278                         
279        do ja = 1 ,nuco2
280          do jl = 1 , kdlon
281            trans(jl,ja,ncouche+1,nj)=zt_co2(jl,ja)*zt_aer(jl,ja)
282          enddo
283        enddo
284
285c on ajoute la couche I
286            do ja = 1 ,nuco2
287              do jl = 1 , kdlon
288      zu(jl,ja)=zu(jl,ja)+zu_layer_i(jl,ja)
289      zup(jl,ja)=zup(jl,ja)+zup_layer_i(jl,ja)
290      zt_aer(jl,ja)=zt_aer(jl,ja)*zt_aer_layer_i(jl,ja)
291              enddo
292            enddo
293                     
294      call lwtt(kdlon,zu,zup,nuco2,zt_co2)
295                         
296        do ja = 1 ,nuco2
297          do jl = 1 , kdlon
298            trans(jl,ja,1,nj)=zt_co2(jl,ja)*zt_aer(jl,ja)
299          enddo
300        enddo
301                   
302        enddo
303       
304c----------------------------------------------------------------------
305c         3.0   global exchange coefficiant between neigthbours
306c               -----------------------------------------------
307       
308        do ja = 1 ,nuco2
309          do jl = 1 , kdlon
310            ksi(jl,ja,jk) = 0.
311          enddo
312        enddo
313
314        do ni = 1 ,ncouche
315          do ja = 1 ,nuco2
316            do jl = 1 , kdlon
317
318      ksi(jl,ja,jk)=ksi(jl,ja,jk) +
319     .             ( trans(jl,ja,ni+1,ncouche+1)
320     .             - trans(jl,ja,ni,ncouche+1)
321     .             - trans(jl,ja,ni+1,1)
322     .             + trans(jl,ja,ni,1) )
323     .             * (cb(ni)*dp(jl,jk)) * 2   
324     .             /  (dp(jl,jk) + dp(jl,jk+1))       !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
325
326            enddo
327          enddo
328        enddo
329
330        do nj = 1 ,ncouche
331          do ja = 1 ,nuco2
332            do jl = 1 , kdlon
333
334      ksi(jl,ja,jk)=ksi(jl,ja,jk) +
335     .             ( trans(jl,ja,ncouche+1,nj+1)
336     .             - trans(jl,ja,1,nj+1)
337     .             - trans(jl,ja,ncouche+1,nj)
338     .             + trans(jl,ja,1,nj) )
339     .             * (cb(nj)*dp(jl,jk+1)) * 2
340     .             /  (dp(jl,jk) + dp(jl,jk+1))       !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
341
342            enddo
343          enddo
344        enddo
345
346        do ja = 1 ,nuco2
347          do jl = 1 , kdlon
348            xi(ig0+jl,ja,jk,jk+1) = ksi(jl,ja,jk)
349     .                            + xi_emis(ig0+jl,ja,jk)
350
351c                                                        ksi reciprocity
352c                                                        ---------------
353            xi(ig0+jl,ja,jk+1,jk) = xi(ig0+jl,ja,jk,jk+1)
354          enddo
355        enddo
356
357c----------------------------------------------------------------------
358c         4.0   Special treatment for ground
359c               ----------------------------
360
361
362      if (jk .EQ. 1) then
363
364        do ja = 1 ,nuco2
365          do jl = 1 , kdlon
366            xi_ground(ig0+jl,ja)=0.
367          enddo
368        enddo
369
370        do ni = 1 ,ncouche
371          do ja = 1 ,nuco2
372              do jl = 1 , kdlon
373
374      xi_ground(ig0+jl,ja) = xi_ground(ig0+jl,ja)
375     .                     + ( trans(jl,ja,ni+1,ncouche+1)
376     .                        -trans(jl,ja,ni,ncouche+1))
377     .                     * 2 * cb(ni)
378            enddo
379          enddo
380        enddo
381
382      endif
383
384c----------------------------------------------------------------------
385      enddo    !  boucle sur jk
386c----------------------------------------------------------------------
387      return
388      end
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391
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