source: trunk/LMDZ.MARS/libf/phymars/physiq_mod.F @ 2223

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Mars GCM:
First implementation of XIOS in the physics
EM

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RevLine 
[1549]1      MODULE physiq_mod
2
3      IMPLICIT NONE
4
5      CONTAINS
6
[234]7      SUBROUTINE physiq(
[226]8     $            ngrid,nlayer,nq
9     $            ,firstcall,lastcall
10     $            ,pday,ptime,ptimestep
11     $            ,pplev,pplay,pphi
12     $            ,pu,pv,pt,pq
[1312]13     $            ,flxw
[1576]14     $            ,pdu,pdv,pdt,pdq,pdpsrf)
[42]15
[2162]16      use watercloud_mod, only: watercloud, zdqcloud, zdqscloud
[2164]17      use calchim_mod, only: calchim, ichemistry, zdqchim, zdqschim
[1996]18      use watersat_mod, only: watersat
[2009]19      use co2condens_mod, only: co2condens
[1922]20      use co2cloud_mod, only: co2cloud, mem_Mccn_co2, mem_Mh2o_co2,
21     &                        mem_Nccn_co2
[1974]22      use callradite_mod, only: callradite
23      use callsedim_mod, only: callsedim
24      use rocketduststorm_mod, only: rocketduststorm, dustliftday
25      use calcstormfract_mod, only: calcstormfract
[2199]26      use topmons_mod, only: topmons,alpha_hmons
[1617]27      use tracer_mod, only: noms, mmol, igcm_co2, igcm_n2, igcm_co2_ice,
[1036]28     &                      igcm_co, igcm_o, igcm_h2o_vap, igcm_h2o_ice,
29     &                      igcm_ccn_mass, igcm_ccn_number,
[1617]30     &                      igcm_ccnco2_mass, igcm_ccnco2_number,
31     &                      rho_ice_co2,nuiceco2_sed,nuiceco2_ref,
[1036]32     &                      igcm_dust_mass, igcm_dust_number, igcm_h2o2,
[1660]33     &                      nuice_ref, rho_ice, rho_dust, ref_r0,
[1974]34     &                      igcm_he, igcm_stormdust_mass,
[2199]35     &                      igcm_stormdust_number, igcm_topdust_mass,
36     &                      igcm_topdust_number
[1047]37      use comsoil_h, only: inertiedat, ! soil thermal inertia
[1224]38     &                     tsoil, nsoilmx ! number of subsurface layers
[1974]39      use geometry_mod, only: longitude, latitude, cell_area,
40     &                        longitude_deg
[1541]41      use comgeomfi_h, only: sinlon, coslon, sinlat, coslat
[1047]42      use surfdat_h, only: phisfi, albedodat, zmea, zstd, zsig, zgam,
43     &                     zthe, z0, albedo_h2o_ice,
[1224]44     &                     frost_albedo_threshold,
45     &                     tsurf, co2ice, emis,
[1974]46     &                     capcal, fluxgrd, qsurf,
[2079]47     &                     hmons,summit,base
[1974]48      use comsaison_h, only: dist_sol, declin, mu0, fract, local_time
[1047]49      use slope_mod, only: theta_sl, psi_sl
50      use conc_mod, only: rnew, cpnew, mmean
[1525]51      use time_phylmdz_mod, only: iphysiq, day_step, ecritstart, daysec
[1771]52      use dimradmars_mod, only: tauscaling, aerosol, totcloudfrac,
[1246]53     &                          dtrad, fluxrad_sky, fluxrad, albedo,
[2081]54     &                          naerkind, iaer_dust_doubleq,
55     &                          iaer_stormdust_doubleq
[1236]56      use turb_mod, only: q2, wstar, ustar, sensibFlux,
57     &                    zmax_th, hfmax_th, turb_resolved
[1229]58      use planete_h, only: aphelie, periheli, year_day, peri_day,
59     &                     obliquit
[1974]60      USE comcstfi_h, only: r, cpp, mugaz, g, rcp, pi, rad
[1912]61      USE calldrag_noro_mod, ONLY: calldrag_noro
[1969]62      USE vdifc_mod, ONLY: vdifc
[1266]63      use param_v4_h, only: nreact,n_avog,
64     &                      fill_data_thermos, allocate_param_thermos
65      use iono_h, only: allocate_param_iono
[1974]66      use compute_dtau_mod, only: compute_dtau
[2149]67      use nonoro_gwd_ran_mod, only: nonoro_gwd_ran
[1112]68#ifdef MESOSCALE
69      use comsoil_h, only: mlayer,layer
70      use surfdat_h, only: z0_default
[1236]71      use comm_wrf
[1212]72#else
[2223]73      USE planetwide_mod, ONLY: planetwide_maxval, planetwide_minval,
74     &                          planetwide_sumval
[1212]75      use phyredem, only: physdem0, physdem1
[1944]76      use phyetat0_mod, only: phyetat0
[1212]77      use eofdump_mod, only: eofdump
[2223]78      USE vertical_layers_mod, ONLY: ap,bp,aps,bps,presnivs,pseudoalt
79      USE mod_phys_lmdz_omp_data, ONLY: is_omp_master
[1112]80#endif
81
[2223]82#ifdef CPP_XIOS     
83      use xios_output_mod, only: initialize_xios_output,
84     &                           update_xios_timestep,
85     &                           send_xios_field
86      use wxios, only: wxios_context_init, xios_context_finalize
87#endif
[1922]88
[42]89      IMPLICIT NONE
90c=======================================================================
91c
92c   subject:
93c   --------
94c
95c   Organisation of the physical parametrisations of the LMD
96c   martian atmospheric general circulation model.
97c
98c   The GCM can be run without or with tracer transport
99c   depending on the value of Logical "tracer" in file  "callphys.def"
100c   Tracers may be water vapor, ice OR chemical species OR dust particles
101c
102c   SEE comments in initracer.F about numbering of tracer species...
103c
104c   It includes:
105c
106c      1. Initialization:
107c      1.1 First call initializations
108c      1.2 Initialization for every call to physiq
109c      1.2.5 Compute mean mass and cp, R and thermal conduction coeff.
110c      2. Compute radiative transfer tendencies
111c         (longwave and shortwave) for CO2 and aerosols.
112c      3. Gravity wave and subgrid scale topography drag :
113c      4. Vertical diffusion (turbulent mixing):
114c      5. Convective adjustment
115c      6. Condensation and sublimation of carbon dioxide.
116c      7.  TRACERS :
[1617]117c       7a. water, water ice, co2 ice (clouds)
[42]118c       7b. call for photochemistry when tracers are chemical species
119c       7c. other scheme for tracer (dust) transport (lifting, sedimentation)
120c       7d. updates (CO2 pressure variations, surface budget)
121c      8. Contribution to tendencies due to thermosphere
122c      9. Surface and sub-surface temperature calculations
123c     10. Write outputs :
124c           - "startfi", "histfi" (if it's time)
125c           - Saving statistics (if "callstats = .true.")
126c           - Dumping eof (if "calleofdump = .true.")
127c           - Output any needed variables in "diagfi"
128c     11. Diagnostic: mass conservation of tracers
129c
130c   author:
131c   -------
132c           Frederic Hourdin    15/10/93
133c           Francois Forget             1994
134c           Christophe Hourdin  02/1997
135c           Subroutine completly rewritten by F.Forget (01/2000)
136c           Introduction of the photochemical module: S. Lebonnois (11/2002)
137c           Introduction of the thermosphere module: M. Angelats i Coll (2002)
138c           Water ice clouds: Franck Montmessin (update 06/2003)
139c           Radiatively active tracers: J.-B. Madeleine (10/2008-06/2009)
140c             Nb: See callradite.F for more information.
[234]141c           Mesoscale lines: Aymeric Spiga (2007 - 2011) -- check MESOSCALE flags
[414]142c           jul 2011 malv+fgg: Modified calls to NIR heating routine and 15 um cooling parameterization
[1617]143c
144c           10/16 J. Audouard: modifications for CO2 clouds scheme
145
[42]146c   arguments:
147c   ----------
148c
149c   input:
150c   ------
151c    ecri                  period (in dynamical timestep) to write output
152c    ngrid                 Size of the horizontal grid.
153c                          All internal loops are performed on that grid.
154c    nlayer                Number of vertical layers.
155c    nq                    Number of advected fields
156c    firstcall             True at the first call
157c    lastcall              True at the last call
158c    pday                  Number of days counted from the North. Spring
159c                          equinoxe.
160c    ptime                 Universal time (0<ptime<1): ptime=0.5 at 12:00 UT
161c    ptimestep             timestep (s)
162c    pplay(ngrid,nlayer)   Pressure at the middle of the layers (Pa)
163c    pplev(ngrid,nlayer+1) intermediate pressure levels (pa)
164c    pphi(ngrid,nlayer)    Geopotential at the middle of the layers (m2s-2)
165c    pu(ngrid,nlayer)      u component of the wind (ms-1)
166c    pv(ngrid,nlayer)      v component of the wind (ms-1)
167c    pt(ngrid,nlayer)      Temperature (K)
168c    pq(ngrid,nlayer,nq)   Advected fields
[330]169c    pudyn(ngrid,nlayer)    |
170c    pvdyn(ngrid,nlayer)    | Dynamical temporal derivative for the
171c    ptdyn(ngrid,nlayer)    | corresponding variables
172c    pqdyn(ngrid,nlayer,nq) |
[1312]173c    flxw(ngrid,nlayer)      vertical mass flux (kg/s) at layer lower boundary
[42]174c
175c   output:
176c   -------
177c
[1047]178c    pdu(ngrid,nlayer)       |
179c    pdv(ngrid,nlayer)       |  Temporal derivative of the corresponding
180c    pdt(ngrid,nlayer)       |  variables due to physical processes.
181c    pdq(ngrid,nlayer,nq)    |
182c    pdpsrf(ngrid)           |
[42]183
184c
185c=======================================================================
186c
187c    0.  Declarations :
188c    ------------------
189
[1922]190      include "callkeys.h"
191      include "comg1d.h"
192      include "nlteparams.h"
193      include "netcdf.inc"
[42]194
195c Arguments :
196c -----------
197
198c   inputs:
199c   -------
[1312]200      INTEGER,INTENT(in) :: ngrid ! number of atmospheric columns
201      INTEGER,INTENT(in) :: nlayer ! number of atmospheric layers
202      INTEGER,INTENT(in) :: nq ! number of tracers
203      LOGICAL,INTENT(in) :: firstcall ! signals first call to physics
204      LOGICAL,INTENT(in) :: lastcall ! signals last call to physics
205      REAL,INTENT(in) :: pday ! number of elapsed sols since reference Ls=0
206      REAL,INTENT(in) :: ptime ! "universal time", given as fraction of sol (e.g.: 0.5 for noon)
207      REAL,INTENT(in) :: ptimestep ! physics timestep (s)
208      REAL,INTENT(in) :: pplev(ngrid,nlayer+1) ! inter-layer pressure (Pa)
209      REAL,INTENT(IN) :: pplay(ngrid,nlayer) ! mid-layer pressure (Pa)
210      REAL,INTENT(IN) :: pphi(ngrid,nlayer) ! geopotential at mid-layer (m2s-2)
211      REAL,INTENT(in) :: pu(ngrid,nlayer) ! zonal wind component (m/s)
212      REAL,INTENT(in) :: pv(ngrid,nlayer) ! meridional wind component (m/s)
213      REAL,INTENT(in) :: pt(ngrid,nlayer) ! temperature (K)
214      REAL,INTENT(in) :: pq(ngrid,nlayer,nq) ! tracers (.../kg_of_air)
215      REAL,INTENT(in) :: flxw(ngrid,nlayer) ! vertical mass flux (ks/s)
216                                            ! at lower boundary of layer
[226]217
[42]218c   outputs:
219c   --------
220c     physical tendencies
[1312]221      REAL,INTENT(out) :: pdu(ngrid,nlayer) ! zonal wind tendency (m/s/s)
222      REAL,INTENT(out) :: pdv(ngrid,nlayer) ! meridional wind tendency (m/s/s)
223      REAL,INTENT(out) :: pdt(ngrid,nlayer) ! temperature tendency (K/s)
224      REAL,INTENT(out) :: pdq(ngrid,nlayer,nq) ! tracer tendencies (../kg/s)
225      REAL,INTENT(out) :: pdpsrf(ngrid) ! surface pressure tendency (Pa/s)
[42]226
[1974]227     
[42]228
229c Local saved variables:
230c ----------------------
[1233]231      INTEGER,SAVE :: day_ini ! Initial date of the run (sol since Ls=0)
[1047]232      INTEGER,SAVE :: icount     ! counter of calls to physiq during the run.
[1974]233
[1375]234#ifdef DUSTSTORM
235      REAL pq_tmp(ngrid, nlayer, 2) ! To compute tendencies due the dust bomb
236#endif
[1974]237           
[42]238c     Variables used by the water ice microphysical scheme:
[1047]239      REAL rice(ngrid,nlayer)    ! Water ice geometric mean radius (m)
240      REAL nuice(ngrid,nlayer)   ! Estimated effective variance
[42]241                                     !   of the size distribution
[1047]242      real rsedcloud(ngrid,nlayer) ! Cloud sedimentation radius
243      real rhocloud(ngrid,nlayer)  ! Cloud density (kg.m-3)
244      REAL inertiesoil(ngrid,nsoilmx) ! Time varying subsurface
245                                      ! thermal inertia (J.s-1/2.m-2.K-1)
246                                      ! (used only when tifeedback=.true.)
[1617]247c     Variables used by the CO2 clouds microphysical scheme:
[1934]248      DOUBLE PRECISION riceco2(ngrid,nlayer)   ! co2 ice geometric mean radius (m)
[1617]249      real rsedcloudco2(ngrid,nlayer) !CO2 Cloud sedimentation radius
250      real rhocloudco2(ngrid,nlayer) !co2 Cloud density (kg.m-3)
251      real zdqssed_co2(ngrid)  ! CO2 flux at the surface  (kg.m-2.s-1)
[1996]252      real zcondicea_co2microp(ngrid,nlayer)
[1495]253c     Variables used by the photochemistry
254      REAL surfdust(ngrid,nlayer) ! dust surface area (m2/m3, if photochemistry)
255      REAL surfice(ngrid,nlayer)  !  ice surface area (m2/m3, if photochemistry)
[234]256c     Variables used by the slope model
257      REAL sl_ls, sl_lct, sl_lat
258      REAL sl_tau, sl_alb, sl_the, sl_psi
259      REAL sl_fl0, sl_flu
260      REAL sl_ra, sl_di0
261      REAL sky
262
[1047]263      REAL,PARAMETER :: stephan = 5.67e-08 ! Stephan Boltzman constant
[42]264
265c Local variables :
266c -----------------
267
268      REAL CBRT
269      EXTERNAL CBRT
270
[1036]271!      CHARACTER*80 fichier
272      INTEGER l,ig,ierr,igout,iq,tapphys
[42]273
[1047]274      REAL fluxsurf_lw(ngrid)      !incident LW (IR) surface flux (W.m-2)
275      REAL fluxsurf_sw(ngrid,2)    !incident SW (solar) surface flux (W.m-2)
276      REAL fluxtop_lw(ngrid)       !Outgoing LW (IR) flux to space (W.m-2)
277      REAL fluxtop_sw(ngrid,2)     !Outgoing SW (solar) flux to space (W.m-2)
278      REAL tauref(ngrid)           ! Reference column optical depth at odpref
[1974]279c     rocket dust storm
280      REAL totstormfract(ngrid)     ! fraction of the mesh where the dust storm is contained
281      logical clearatm              ! clearatm used to calculate twice the radiative
282                                    ! transfer when rdstorm is active :
283                                    !            - in a mesh with stormdust and background dust (false)
284                                    !            - in a mesh with background dust only (true)
[2199]285c     entrainment by slope winds
286      logical nohmons               ! nohmons used to calculate twice the radiative
287                                    ! transfer when slpwind is active :
288                                    !            - in a mesh with topdust and background dust (false)
289                                    !            - in a mesh with background dust only (true)
[1974]290     
[627]291      real,parameter :: odpref=610. ! DOD reference pressure (Pa)
[1047]292      REAL tau(ngrid,naerkind)     ! Column dust optical depth at each point
[1246]293                                   ! AS: TBD: this one should be in a module !
[42]294      REAL zls                       !  solar longitude (rad)
295      REAL zday                      ! date (time since Ls=0, in martian days)
[1047]296      REAL zzlay(ngrid,nlayer)     ! altitude at the middle of the layers
297      REAL zzlev(ngrid,nlayer+1)   ! altitude at layer boundaries
[1036]298!      REAL latvl1,lonvl1             ! Viking Lander 1 point (for diagnostic)
[42]299
300c     Tendancies due to various processes:
[1047]301      REAL dqsurf(ngrid,nq)
302      REAL zdtlw(ngrid,nlayer)     ! (K/s)
303      REAL zdtsw(ngrid,nlayer)     ! (K/s)
[1974]304      REAL pdqrds(ngrid,nlayer,nq) ! tendency for dust after rocketduststorm
305
[1047]306      REAL zdtnirco2(ngrid,nlayer) ! (K/s)
307      REAL zdtnlte(ngrid,nlayer)   ! (K/s)
308      REAL zdtsurf(ngrid)            ! (K/s)
[1617]309      REAL zdtcloud(ngrid,nlayer),zdtcloudco2(ngrid,nlayer)
[1047]310      REAL zdvdif(ngrid,nlayer),zdudif(ngrid,nlayer)  ! (m.s-2)
311      REAL zdhdif(ngrid,nlayer), zdtsdif(ngrid)         ! (K/s)
312      REAL zdvadj(ngrid,nlayer),zduadj(ngrid,nlayer)  ! (m.s-2)
313      REAL zdhadj(ngrid,nlayer)                           ! (K/s)
314      REAL zdtgw(ngrid,nlayer)                            ! (K/s)
315      REAL zdugw(ngrid,nlayer),zdvgw(ngrid,nlayer)    ! (m.s-2)
316      REAL zdtc(ngrid,nlayer),zdtsurfc(ngrid)
317      REAL zdvc(ngrid,nlayer),zduc(ngrid,nlayer)
[42]318
[1047]319      REAL zdqdif(ngrid,nlayer,nq), zdqsdif(ngrid,nq)
320      REAL zdqsed(ngrid,nlayer,nq), zdqssed(ngrid,nq)
321      REAL zdqdev(ngrid,nlayer,nq), zdqsdev(ngrid,nq)
322      REAL zdqadj(ngrid,nlayer,nq)
323      REAL zdqc(ngrid,nlayer,nq)
[2162]324      REAL zdqcloudco2(ngrid,nlayer,nq)
[2184]325      REAL zdqsc(ngrid,nq)
[42]326
[1047]327      REAL zdteuv(ngrid,nlayer)    ! (K/s)
328      REAL zdtconduc(ngrid,nlayer) ! (K/s)
329      REAL zdumolvis(ngrid,nlayer)
330      REAL zdvmolvis(ngrid,nlayer)
331      real zdqmoldiff(ngrid,nlayer,nq)
[42]332
333c     Local variable for local intermediate calcul:
[1047]334      REAL zflubid(ngrid)
335      REAL zplanck(ngrid),zpopsk(ngrid,nlayer)
336      REAL zdum1(ngrid,nlayer)
337      REAL zdum2(ngrid,nlayer)
[42]338      REAL ztim1,ztim2,ztim3, z1,z2
339      REAL ztime_fin
[1047]340      REAL zdh(ngrid,nlayer)
[1313]341      REAL zh(ngrid,nlayer)      ! potential temperature (K)
[1312]342      REAL pw(ngrid,nlayer) ! vertical velocity (m/s) (>0 when downwards)
[42]343      INTEGER length
344      PARAMETER (length=100)
345
[1974]346c     Variables for the total dust for diagnostics
347      REAL qdusttotal(ngrid,nlayer) !it equals to dust + stormdust
348
349      INTEGER iaer
350
[42]351c local variables only used for diagnostic (output in file "diagfi" or "stats")
352c -----------------------------------------------------------------------------
[1047]353      REAL ps(ngrid), zt(ngrid,nlayer)
354      REAL zu(ngrid,nlayer),zv(ngrid,nlayer)
355      REAL zq(ngrid,nlayer,nq)
[1974]356
[1047]357      REAL fluxtop_sw_tot(ngrid), fluxsurf_sw_tot(ngrid)
[42]358      character*2 str2
[1036]359!      character*5 str5
[1047]360      real zdtdif(ngrid,nlayer), zdtadj(ngrid,nlayer)
361      real rdust(ngrid,nlayer) ! dust geometric mean radius (m)
[1974]362      real rstormdust(ngrid,nlayer) ! stormdust geometric mean radius (m)
[2199]363      real rtopdust(ngrid,nlayer)   ! topdust geometric mean radius (m)
[42]364      integer igmin, lmin
365      logical tdiag
366
[1047]367      real co2col(ngrid)        ! CO2 column
[883]368      ! pplev and pplay are dynamical inputs and must not be modified in the physics.
369      ! instead, use zplay and zplev :
[1047]370      REAL zplev(ngrid,nlayer+1),zplay(ngrid,nlayer)
[1036]371!      REAL zstress(ngrid),cd
[1047]372      real tmean, zlocal(nlayer)
373      real rho(ngrid,nlayer)  ! density
374      real vmr(ngrid,nlayer)  ! volume mixing ratio
375      real rhopart(ngrid,nlayer) ! number density of a given species
376      real colden(ngrid,nq)     ! vertical column of tracers
[1464]377      real mass(nq)             ! global mass of tracers (g)
[1047]378      REAL mtot(ngrid)          ! Total mass of water vapor (kg/m2)
[1974]379      REAL mstormdtot(ngrid)    ! Total mass of stormdust tracer (kg/m2)
380      REAL mdusttot(ngrid)    ! Total mass of dust tracer (kg/m2)
[1047]381      REAL icetot(ngrid)        ! Total mass of water ice (kg/m2)
[1617]382      REAL mtotco2(ngrid)       ! Total mass of co2 vapor (kg/m2)
[1921]383      REAL icetotco2(ngrid)     ! Total mass of co2 ice (kg/m2)
[1047]384      REAL Nccntot(ngrid)       ! Total number of ccn (nbr/m2)
385      REAL Mccntot(ngrid)       ! Total mass of ccn (kg/m2)
386      REAL rave(ngrid)          ! Mean water ice effective radius (m)
387      REAL opTES(ngrid,nlayer)  ! abs optical depth at 825 cm-1
388      REAL tauTES(ngrid)        ! column optical depth at 825 cm-1
[42]389      REAL Qabsice                ! Water ice absorption coefficient
[1047]390      REAL taucloudtes(ngrid)  ! Cloud opacity at infrared
[520]391                               !   reference wavelength using
392                               !   Qabs instead of Qext
393                               !   (direct comparison with TES)
[719]394                               
[1047]395      REAL dqdustsurf(ngrid) ! surface q dust flux (kg/m2/s)
396      REAL dndustsurf(ngrid) ! surface n dust flux (number/m2/s)
397      REAL ndust(ngrid,nlayer) ! true n dust (kg/kg)
398      REAL qdust(ngrid,nlayer) ! true q dust (kg/kg)
399      REAL nccn(ngrid,nlayer)  ! true n ccn (kg/kg)
400      REAL qccn(ngrid,nlayer)  ! true q ccn (kg/kg)
[1974]401c     definition tendancies of stormdust tracers
402      REAL rdsdqdustsurf(ngrid) ! surface q stormdust flux (kg/m2/s)
403      REAL rdsdndustsurf(ngrid) ! surface n stormdust flux (number/m2/s)
404      REAL rdsndust(ngrid,nlayer) ! true n stormdust (kg/kg)
405      REAL rdsqdust(ngrid,nlayer) ! true q stormdust (kg/kg)
[2199]406      REAL wspeed(ngrid,nlayer+1) ! vertical velocity stormdust tracer
[1974]407      REAL dsodust(ngrid,nlayer)
408      REAL dsords(ngrid,nlayer)
[2199]409      REAL wtop(ngrid,nlayer+1) ! vertical velocity topdust tracer
[1974]410
[1720]411      REAL nccnco2(ngrid,nlayer)   ! true n ccnco2 (kg/kg)
412      REAL qccnco2(ngrid,nlayer)  ! true q ccnco2 (kg/kg)
[42]413
[411]414c Test 1d/3d scavenging
[1047]415      real h2otot(ngrid)
416      REAL satu(ngrid,nlayer)  ! satu ratio for output
417      REAL zqsat(ngrid,nlayer) ! saturation
[1617]418      REAL satuco2(ngrid,nlayer)  ! co2 satu ratio for output
419      REAL zqsatco2(ngrid,nlayer) ! saturation co2
[1047]420      REAL,SAVE :: time_phys
[42]421
[414]422! Added for new NLTE scheme
423
[1047]424      real co2vmr_gcm(ngrid,nlayer)
425      real n2vmr_gcm(ngrid,nlayer)
426      real ovmr_gcm(ngrid,nlayer)
427      real covmr_gcm(ngrid,nlayer)
[1124]428      integer ierr_nlte
429      real*8  varerr
[414]430
[2149]431C  Non-oro GW drag & Calcul of Brunt-Vaisala freq. (BV2)
432      REAL ztetalev(ngrid,nlayer)
433      real zdtetalev(ngrid,nlayer), zdzlev(ngrid,nlayer)
434      REAL bv2(ngrid,nlayer)    ! BV2 at zlev   
435c  Non-oro GW tendencies
436      REAL d_u_hin(ngrid,nlayer), d_v_hin(ngrid,nlayer)
437      REAL d_t_hin(ngrid,nlayer)
[2220]438      REAL east_gwstress(ngrid,nlayer)
439      REAL west_gwstress(ngrid,nlayer)
[2149]440c  Diagnostics 2D of gw_nonoro
441      REAL zustrhi(ngrid), zvstrhi(ngrid)
[267]442c Variables for PBL
[1047]443      REAL zz1(ngrid)
[1236]444      REAL lmax_th_out(ngrid)
[1047]445      REAL pdu_th(ngrid,nlayer),pdv_th(ngrid,nlayer)
446      REAL pdt_th(ngrid,nlayer),pdq_th(ngrid,nlayer,nq)
447      INTEGER lmax_th(ngrid),dimout,n_out,n
[566]448      CHARACTER(50) zstring
[1047]449      REAL dtke_th(ngrid,nlayer+1)
450      REAL zcdv(ngrid), zcdh(ngrid)
[636]451      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) :: T_out
[566]452      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:) :: u_out ! Interpolated teta and u at z_out
[1047]453      REAL u_out1(ngrid)
454      REAL T_out1(ngrid)
[566]455      REAL, ALLOCATABLE, DIMENSION(:) :: z_out     ! height of interpolation between z0 and z1 [meters]
[1236]456      REAL tstar(ngrid)  ! friction velocity and friction potential temp
[1047]457      REAL L_mo(ngrid),vhf(ngrid),vvv(ngrid)
[1974]458      real qdustrds0(ngrid,nlayer),qdustrds1(ngrid,nlayer)
459      real qstormrds0(ngrid,nlayer),qstormrds1(ngrid,nlayer)   
460      real qdusttotal0(ngrid),qdusttotal1(ngrid)
[790]461
[1711]462c sub-grid scale water ice clouds (A. Pottier 2013)
463      logical clearsky
464      ! flux for the part without clouds
[1972]465      real zdtswclf(ngrid,nlayer)
466      real zdtlwclf(ngrid,nlayer)
467      real fluxsurf_lwclf(ngrid)     
468      real fluxsurf_swclf(ngrid,2) 
469      real fluxtop_lwclf(ngrid)
470      real fluxtop_swclf(ngrid,2)
471      real taucloudtesclf(ngrid)
[1973]472      real tf_clf, ntf_clf ! tf: fraction of clouds, ntf: fraction without clouds
[1972]473      real rave2(ngrid), totrave2(ngrid) ! Mean water ice mean radius (m)
[1711]474
[2199]475c entrainment by slope winds above sb-grid scale topography
476      REAL pdqtop(ngrid,nlayer,nq) ! tendency for dust after topmons
477      REAL hmax,hmin
478      REAL hsummit(ngrid)
479
[42]480c=======================================================================
481
482c 1. Initialisation:
483c -----------------
484
485c  1.1   Initialisation only at first call
486c  ---------------------------------------
487      IF (firstcall) THEN
488
489c        variables set to 0
490c        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
[286]491         aerosol(:,:,:)=0
492         dtrad(:,:)=0
[674]493
494#ifndef MESOSCALE
[286]495         fluxrad(:)=0
[528]496         wstar(:)=0.
[674]497#endif
[268]498
[2223]499#ifdef CPP_XIOS
500         ! Initialize XIOS context
501         write(*,*) "physiq: call wxios_context_init"
502         CALL wxios_context_init
503#endif
504
[42]505c        read startfi
506c        ~~~~~~~~~~~~
[226]507#ifndef MESOSCALE
[1233]508! GCM. Read netcdf initial physical parameters.
[226]509         CALL phyetat0 ("startfi.nc",0,0,
[1047]510     &         nsoilmx,ngrid,nlayer,nq,
[226]511     &         day_ini,time_phys,
[1944]512     &         tsurf,tsoil,albedo,emis,
513     &         q2,qsurf,co2ice,tauscaling,totcloudfrac,wstar,
514     &         mem_Mccn_co2,mem_Nccn_co2,
[1922]515     &         mem_Mh2o_co2)
[185]516
[42]517         if (pday.ne.day_ini) then
518           write(*,*) "PHYSIQ: ERROR: bad synchronization between ",
519     &                "physics and dynamics"
[2214]520           write(*,*) "dynamics day [pday]: ",pday
521           write(*,*) "physics day [day_ini]: ",day_ini
522           call abort_physic("physiq","dynamics day /= physics day",1)
[42]523         endif
524
525         write (*,*) 'In physiq day_ini =', day_ini
526
[1233]527#else
528! MESOSCALE. Supposedly everything is already set in modules.
[1579]529! So we just check. And we fill day_ini
530      print*,"check: --- in physiq.F"
[1233]531      print*,"check: rad,cpp,g,r,rcp,daysec"
532      print*,rad,cpp,g,r,rcp,daysec
533      PRINT*,'check: tsurf ',tsurf(1),tsurf(ngrid)
534      PRINT*,'check: tsoil ',tsoil(1,1),tsoil(ngrid,nsoilmx)
535      PRINT*,'check: inert ',inertiedat(1,1),inertiedat(ngrid,nsoilmx)
536      PRINT*,'check: midlayer,layer ', mlayer(:),layer(:)
537      PRINT*,'check: tracernames ', noms
538      PRINT*,'check: emis ',emis(1),emis(ngrid)
[1266]539      PRINT*,'check: q2 ',q2(1,1),q2(ngrid,nlayer+1)
[1233]540      PRINT*,'check: qsurf ',qsurf(1,1),qsurf(ngrid,nq)
541      PRINT*,'check: co2 ',co2ice(1),co2ice(ngrid)
[1579]542      !!!
[1233]543      day_ini = pday
544#endif
545
[286]546c        initialize tracers
547c        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
548         IF (tracer) THEN
[1224]549            CALL initracer(ngrid,nq,qsurf)
[286]550         ENDIF  ! end tracer
551
[42]552c        Initialize albedo and orbital calculation
553c        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
[1944]554         CALL surfini(ngrid,co2ice,qsurf)
[42]555         CALL iniorbit(aphelie,periheli,year_day,peri_day,obliquit)
556
557c        initialize soil
558c        ~~~~~~~~~~~~~~~
559         IF (callsoil) THEN
[833]560c           Thermal inertia feedback:
561            IF (tifeedback) THEN
562                CALL soil_tifeedback(ngrid,nsoilmx,qsurf,inertiesoil)
563                CALL soil(ngrid,nsoilmx,firstcall,inertiesoil,
564     s             ptimestep,tsurf,tsoil,capcal,fluxgrd)
565            ELSE
566                CALL soil(ngrid,nsoilmx,firstcall,inertiedat,
567     s             ptimestep,tsurf,tsoil,capcal,fluxgrd)
568            ENDIF ! of IF (tifeedback)
[42]569         ELSE
570            PRINT*,
571     &     'PHYSIQ WARNING! Thermal conduction in the soil turned off'
572            DO ig=1,ngrid
573               capcal(ig)=1.e5
574               fluxgrd(ig)=0.
575            ENDDO
576         ENDIF
577         icount=1
578
[226]579#ifndef MESOSCALE
580c        Initialize thermospheric parameters
581c        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
[42]582
[705]583         if (callthermos) then
[1266]584            call fill_data_thermos
585            call allocate_param_thermos(nlayer)
586            call allocate_param_iono(nlayer,nreact)
[1684]587            call param_read_e107
[705]588         endif
[226]589#endif
[42]590c        Initialize R and Cp as constant
591
592         if (.not.callthermos .and. .not.photochem) then
[1047]593                 do l=1,nlayer
594                  do ig=1,ngrid
[42]595                   rnew(ig,l)=r
596                   cpnew(ig,l)=cpp
597                   mmean(ig,l)=mugaz
598                   enddo
599                  enddo 
600         endif         
601
[757]602         if(callnlte.and.nltemodel.eq.2) call nlte_setup
[414]603         if(callnirco2.and.nircorr.eq.1) call NIR_leedat
604
[2158]605
[1047]606        IF (tracer.AND.water.AND.(ngrid.NE.1)) THEN
[283]607          write(*,*)"physiq: water_param Surface water ice albedo:",
608     .                  albedo_h2o_ice
[42]609        ENDIF
[900]610
611#ifndef MESOSCALE
[1047]612         if (callslope) call getslopes(ngrid,phisfi)
[1130]613
614         if (ngrid.ne.1) then ! no need to create a restart file in 1d
[1541]615         call physdem0("restartfi.nc",longitude,latitude,
616     &                 nsoilmx,ngrid,nlayer,nq,
617     &                 ptimestep,pday,time_phys,cell_area,
[1974]618     &                 albedodat,inertiedat,zmea,zstd,zsig,zgam,zthe,
[2079]619     &                 hmons,summit,base)
[1130]620         endif
[2199]621
622c        Initialize mountain mesh fraction for the entrainment by slope wind param.
623c        ~~~~~~~~~~~~~~~
624        if (slpwind) then
625          !! alpha_hmons calculation
626          if (ngrid.gt.1) then
627            call planetwide_maxval(hmons,hmax )
628            call planetwide_minval(hmons,hmin )
629            do ig=1,ngrid
630              alpha_hmons(ig)= 0.5*(hmons(ig)-hmin)/(hmax-hmin)
631            enddo
632          else
633            hmin=0.
634            hmax=23162.1 !set here the height of the sub-grid scaled topography
635            do ig=1,ngrid               
636              alpha_hmons(ig)= (hmons(ig)-hmin)/(hmax-hmin) !0.1*(hmons(ig)-hmin)/(hmax-hmin)
637              print*,"1D, hmons=",hmons(ig),"alpha=",alpha_hmons(ig)
638            enddo
639          endif ! (ngrid.gt.1)
640        endif ! if (slpwind)
[2212]641
642#endif
[2199]643                 
[2223]644#ifdef CPP_XIOS
645        ! XIOS outputs
646        write(*,*) "physiq firstcall: call initialize_xios_output"
647        call initialize_xios_output(pday,ptime,ptimestep,daysec,
648     &                              presnivs,pseudoalt)
649#endif
[42]650      ENDIF        !  (end of "if firstcall")
651
[414]652
[42]653c ---------------------------------------------------
654c 1.2   Initializations done at every physical timestep:
655c ---------------------------------------------------
656c
657
[2223]658#ifdef CPP_XIOS     
659      ! update XIOS time/calendar
660      call update_xios_timestep
661#endif     
662
[42]663c     Initialize various variables
664c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
[286]665      pdv(:,:)=0
666      pdu(:,:)=0
667      pdt(:,:)=0
668      pdq(:,:,:)=0
669      pdpsrf(:)=0
670      zflubid(:)=0
671      zdtsurf(:)=0
672      dqsurf(:,:)=0
[1974]673     
[1377]674#ifdef DUSTSTORM
[1375]675      pq_tmp(:,:,:)=0
[1377]676#endif
[42]677      igout=ngrid/2+1
678
679
680      zday=pday+ptime ! compute time, in sols (and fraction thereof)
[1974]681      ! Compute local time at each grid point
682      DO ig=1,ngrid
683       local_time(ig)=modulo(1.+(zday-INT(zday))
684     &                +(longitude_deg(ig)/15)/24,1.)
685      ENDDO
[42]686c     Compute Solar Longitude (Ls) :
687c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
688      if (season) then
689         call solarlong(zday,zls)
690      else
691         call solarlong(float(day_ini),zls)
692      end if
693
[883]694c     Initialize pressure levels
695c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~
696      zplev(:,:) = pplev(:,:)
697      zplay(:,:) = pplay(:,:)
698      ps(:) = pplev(:,1)
699
700
[42]701c     Compute geopotential at interlayers
702c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
703c     ponderation des altitudes au niveau des couches en dp/p
704
705      DO l=1,nlayer
706         DO ig=1,ngrid
707            zzlay(ig,l)=pphi(ig,l)/g
708         ENDDO
709      ENDDO
710      DO ig=1,ngrid
711         zzlev(ig,1)=0.
712         zzlev(ig,nlayer+1)=1.e7    ! dummy top of last layer above 10000 km...
713      ENDDO
714      DO l=2,nlayer
715         DO ig=1,ngrid
[883]716            z1=(zplay(ig,l-1)+zplev(ig,l))/(zplay(ig,l-1)-zplev(ig,l))
717            z2=(zplev(ig,l)+zplay(ig,l))/(zplev(ig,l)-zplay(ig,l))
[42]718            zzlev(ig,l)=(z1*zzlay(ig,l-1)+z2*zzlay(ig,l))/(z1+z2)
719         ENDDO
720      ENDDO
721
722
723!     Potential temperature calculation not the same in physiq and dynamic
724
725c     Compute potential temperature
726c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
727      DO l=1,nlayer
728         DO ig=1,ngrid
[883]729            zpopsk(ig,l)=(zplay(ig,l)/zplev(ig,1))**rcp
[42]730            zh(ig,l)=pt(ig,l)/zpopsk(ig,l)
731         ENDDO
732      ENDDO
733
[226]734#ifndef MESOSCALE
735c-----------------------------------------------------------------------
736c    1.2.5 Compute mean mass, cp, and R
737c    --------------------------------
[42]738
[226]739      if(photochem.or.callthermos) then
[1047]740         call concentrations(ngrid,nlayer,nq,
741     &                       zplay,pt,pdt,pq,pdq,ptimestep)
[226]742      endif
743#endif
[1312]744
[1313]745      ! Compute vertical velocity (m/s) from vertical mass flux
[1346]746      ! w = F / (rho*area) and rho = P/(r*T)
[1313]747      ! but first linearly interpolate mass flux to mid-layers
748      do l=1,nlayer-1
[1312]749       pw(1:ngrid,l)=0.5*(flxw(1:ngrid,l)+flxw(1:ngrid,l+1))
[1313]750      enddo
751      pw(1:ngrid,nlayer)=0.5*flxw(1:ngrid,nlayer) ! since flxw(nlayer+1)=0
752      do l=1,nlayer
[1346]753       pw(1:ngrid,l)=(pw(1:ngrid,l)*r*pt(1:ngrid,l)) /
[1541]754     &               (pplay(1:ngrid,l)*cell_area(1:ngrid))
[1346]755       ! NB: here we use r and not rnew since this diagnostic comes
[1312]756       ! from the dynamics
[1313]757      enddo
[1312]758
[42]759c-----------------------------------------------------------------------
760c    2. Compute radiative tendencies :
761c------------------------------------
762
763
764      IF (callrad) THEN
765
[2162]766c       Local Solar zenith angle
767c       ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
768        CALL orbite(zls,dist_sol,declin)
[42]769
[2162]770        IF (diurnal) THEN
771            ztim1=SIN(declin)
772            ztim2=COS(declin)*COS(2.*pi*(zday-.5))
773            ztim3=-COS(declin)*SIN(2.*pi*(zday-.5))
[42]774
[2162]775            CALL solang(ngrid,sinlon,coslon,sinlat,coslat,
776     &                  ztim1,ztim2,ztim3, mu0,fract)
[42]777
[2162]778        ELSE
779            CALL mucorr(ngrid,declin,latitude,mu0,fract,10000.,rad)
780        ENDIF ! of IF (diurnal)
[42]781
[2162]782         IF( MOD(icount-1,iradia).EQ.0) THEN
783
[42]784c          NLTE cooling from CO2 emission
785c          ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
[414]786           IF(callnlte) then
787              if(nltemodel.eq.0.or.nltemodel.eq.1) then
[883]788                 CALL nltecool(ngrid,nlayer,nq,zplay,pt,pq,zdtnlte)
[414]789              else if(nltemodel.eq.2) then
[705]790                co2vmr_gcm(1:ngrid,1:nlayer)=
791     &                      pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_co2)*
792     &                      mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(igcm_co2)
793                n2vmr_gcm(1:ngrid,1:nlayer)=
794     &                      pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_n2)*
795     &                      mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(igcm_n2)
796                covmr_gcm(1:ngrid,1:nlayer)=
797     &                      pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_co)*
798     &                      mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(igcm_co)
799                ovmr_gcm(1:ngrid,1:nlayer)=
800     &                      pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_o)*
801     &                      mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(igcm_o)
[414]802                 
[883]803                 CALL nlte_tcool(ngrid,nlayer,zplay*9.869e-6,
[414]804     $                pt,zzlay,co2vmr_gcm, n2vmr_gcm, covmr_gcm,
[1124]805     $                ovmr_gcm,  zdtnlte,ierr_nlte,varerr )
806                 if(ierr_nlte.gt.0) then
807                    write(*,*)
808     $                'WARNING: nlte_tcool output with error message',
809     $                'ierr_nlte=',ierr_nlte,'varerr=',varerr
810                    write(*,*)'I will continue anyway'
811                 endif
[42]812
[705]813                 zdtnlte(1:ngrid,1:nlayer)=
814     &                             zdtnlte(1:ngrid,1:nlayer)/86400.
[414]815              endif
[1974]816           ELSE
[528]817              zdtnlte(:,:)=0.
[1974]818           ENDIF !end callnlte
[42]819
820c          Find number of layers for LTE radiation calculations
821           IF(MOD(iphysiq*(icount-1),day_step).EQ.0)
[883]822     &          CALL nlthermeq(ngrid,nlayer,zplev,zplay)
[42]823
[1974]824c          rocketstorm : compute dust storm mesh fraction
825           IF (rdstorm) THEN
826              CALL calcstormfract(ngrid,nlayer,nq,pq,
827     &                 totstormfract)
828           ENDIF
829
[42]830c          Note: Dustopacity.F has been transferred to callradite.F
[1410]831
832#ifdef DUSTSTORM
833!! specific case: save the quantity of dust before adding perturbation
834       if (firstcall) then
835        pq_tmp(1:ngrid,1:nlayer,1)=pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass)
836        pq_tmp(1:ngrid,1:nlayer,2)=pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number)
837       endif
838#endif
[42]839         
840c          Call main radiative transfer scheme
841c          ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
842c          Transfer through CO2 (except NIR CO2 absorption)
843c            and aerosols (dust and water ice)
[1974]844           ! callradite for background dust
845           clearatm=.true.
[2199]846           !! callradite for background dust in the case of slope wind entrainment
847           nohmons=.true.
[42]848c          Radiative transfer
849c          ------------------
[1711]850           ! callradite for the part with clouds
851           clearsky=.false. ! part with clouds for both cases CLFvarying true/false
[42]852           CALL callradite(icount,ngrid,nlayer,nq,zday,zls,pq,albedo,
[1974]853     &     emis,mu0,zplev,zplay,pt,tsurf,fract,dist_sol,igout,
854     &     zdtlw,zdtsw,fluxsurf_lw,fluxsurf_sw,fluxtop_lw,
855     &     fluxtop_sw,tauref,tau,aerosol,dsodust,tauscaling,
[2199]856     &     taucloudtes,rdust,rice,nuice,co2ice,rstormdust,rtopdust,
857     &     totstormfract,clearatm,dsords,alpha_hmons,nohmons,
[1974]858     &     clearsky,totcloudfrac)
859
[1711]860           ! case of sub-grid water ice clouds: callradite for the clear case
861            IF (CLFvarying) THEN
862               ! ---> PROBLEMS WITH ALLOCATED ARRAYS
863               ! (temporary solution in callcorrk: do not deallocate
864               ! if
865               ! CLFvarying ...) ?? AP ??
866               clearsky=.true. !
867               CALL callradite(icount,ngrid,nlayer,nq,zday,zls,pq,
868     &              albedo,emis,mu0,zplev,zplay,pt,tsurf,fract,
[1972]869     &              dist_sol,igout,zdtlwclf,zdtswclf,fluxsurf_lwclf,
870     &              fluxsurf_swclf,fluxtop_lwclf,fluxtop_swclf,tauref,
871     &              tau,aerosol,dsodust,tauscaling,taucloudtesclf,rdust,
[2199]872     &              rice,nuice,co2ice,rstormdust,rtopdust,totstormfract,
873     &              clearatm,dsords,alpha_hmons,nohmons,
874     &              clearsky,totcloudfrac)
[1711]875               clearsky = .false.  ! just in case.
876               ! Sum the fluxes and heating rates from cloudy/clear
877               ! cases
878               DO ig=1,ngrid
[1973]879                  tf_clf=totcloudfrac(ig)
880                  ntf_clf=1.-tf_clf
881                  fluxsurf_lw(ig) = ntf_clf*fluxsurf_lwclf(ig)
882     &                                      + tf_clf*fluxsurf_lw(ig)
883                  fluxsurf_sw(ig,1) = ntf_clf*fluxsurf_swclf(ig,1)
884     &                                      + tf_clf*fluxsurf_sw(ig,1)
885                  fluxsurf_sw(ig,2) = ntf_clf*fluxsurf_swclf(ig,2)
886     &                                      + tf_clf*fluxsurf_sw(ig,2)
887                  fluxtop_lw(ig)  = ntf_clf*fluxtop_lwclf(ig)
888     &                                      + tf_clf*fluxtop_lw(ig)
889                  fluxtop_sw(ig,1)  = ntf_clf*fluxtop_swclf(ig,1) 
890     &                                      + tf_clf*fluxtop_sw(ig,1)
891                  fluxtop_sw(ig,2)  = ntf_clf*fluxtop_swclf(ig,2) 
892     &                                      + tf_clf*fluxtop_sw(ig,2)
893                  taucloudtes(ig) = ntf_clf*taucloudtesclf(ig)
894     &                                      + tf_clf*taucloudtes(ig)
895                  zdtlw(ig,1:nlayer) = ntf_clf*zdtlwclf(ig,1:nlayer)
896     &                                      + tf_clf*zdtlw(ig,1:nlayer)
897                  zdtsw(ig,1:nlayer) = ntf_clf*zdtswclf(ig,1:nlayer)
898     &                                      + tf_clf*zdtsw(ig,1:nlayer)
[1711]899               ENDDO
[42]900
[1711]901            ENDIF ! (CLFvarying)
[1974]902           
[2199]903!           ! Dustinjection
904!           if (dustinjection.gt.0) then
905!             CALL compute_dtau(ngrid,nlayer,
906!     &                         zday,pplev,tauref,
907!     &                         ptimestep,dustliftday,local_time)
908!           endif
[1974]909c============================================================================
910           
[1375]911#ifdef DUSTSTORM
[1410]912!! specific case: compute the added quantity of dust for perturbation
913       if (firstcall) then
914         pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass)=
[1974]915     &      pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass)     
[1410]916     &      - pq_tmp(1:ngrid,1:nlayer,1)
917     &      + pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass)
918         pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number)=
919     &      pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number)
920     &      - pq_tmp(1:ngrid,1:nlayer,2)
921     &      + pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number)
922       endif
[1375]923#endif
924
[234]925c          Outputs for basic check (middle of domain)
926c          ------------------------------------------
[627]927           write(*,'("Ls =",f11.6," check lat =",f10.6,
928     &               " lon =",f11.6)')
[1541]929     &           zls*180./pi,latitude(igout)*180/pi,
930     &                       longitude(igout)*180/pi
[627]931           write(*,'(" tauref(",f4.0," Pa) =",f9.6,
932     &             " tau(",f4.0," Pa) =",f9.6)')
933     &            odpref,tauref(igout),
[883]934     &            odpref,tau(igout,1)*odpref/zplev(igout,1)
[234]935c          ---------------------------------------------------------
936c          Call slope parameterization for direct and scattered flux
937c          ---------------------------------------------------------
938           IF(callslope) THEN
939            print *, 'Slope scheme is on and computing...'
940            DO ig=1,ngrid 
941              sl_the = theta_sl(ig)
942              IF (sl_the .ne. 0.) THEN
943                ztim1=fluxsurf_sw(ig,1)+fluxsurf_sw(ig,2)
944                DO l=1,2
[1541]945                 sl_lct = ptime*24. + 180.*longitude(ig)/pi/15.
[234]946                 sl_ra  = pi*(1.0-sl_lct/12.)
[1541]947                 sl_lat = 180.*latitude(ig)/pi
[577]948                 sl_tau = tau(ig,1) !il faudrait iaerdust(iaer)
[234]949                 sl_alb = albedo(ig,l)
950                 sl_psi = psi_sl(ig)
951                 sl_fl0 = fluxsurf_sw(ig,l)
952                 sl_di0 = 0.
953                 if (mu0(ig) .gt. 0.) then
954                  sl_di0 = mu0(ig)*(exp(-sl_tau/mu0(ig)))
955                  sl_di0 = sl_di0*1370./dist_sol/dist_sol
956                  sl_di0 = sl_di0/ztim1
957                  sl_di0 = fluxsurf_sw(ig,l)*sl_di0
958                 endif
959                 ! you never know (roundup concern...)
960                 if (sl_fl0 .lt. sl_di0) sl_di0=sl_fl0
961                 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
962                 CALL param_slope( mu0(ig), declin, sl_ra, sl_lat,
963     &                             sl_tau, sl_alb, sl_the, sl_psi,
964     &                             sl_di0, sl_fl0, sl_flu )
965                 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
966                 fluxsurf_sw(ig,l) = sl_flu
967                ENDDO
968              !!! compute correction on IR flux as well
969              sky= (1.+cos(pi*theta_sl(ig)/180.))/2.
970              fluxsurf_lw(ig)= fluxsurf_lw(ig)*sky
971              ENDIF
972            ENDDO
973           ENDIF
974
[42]975c          CO2 near infrared absorption
976c          ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
[286]977           zdtnirco2(:,:)=0
[42]978           if (callnirco2) then
[883]979              call nirco2abs (ngrid,nlayer,zplay,dist_sol,nq,pq,
[42]980     .                       mu0,fract,declin, zdtnirco2)
981           endif
982
983c          Radiative flux from the sky absorbed by the surface (W.m-2)
984c          ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
985           DO ig=1,ngrid
986               fluxrad_sky(ig)=emis(ig)*fluxsurf_lw(ig)
987     $         +fluxsurf_sw(ig,1)*(1.-albedo(ig,1))
988     $         +fluxsurf_sw(ig,2)*(1.-albedo(ig,2))
989           ENDDO
990
991
992c          Net atmospheric radiative heating rate (K.s-1)
993c          ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
994           IF(callnlte) THEN
[883]995              CALL blendrad(ngrid, nlayer, zplay,
[42]996     &             zdtsw, zdtlw, zdtnirco2, zdtnlte, dtrad)
997           ELSE
998              DO l=1,nlayer
999                 DO ig=1,ngrid
1000                    dtrad(ig,l)=zdtsw(ig,l)+zdtlw(ig,l)
1001     &                          +zdtnirco2(ig,l)
1002                  ENDDO
1003              ENDDO
1004           ENDIF
1005
1006        ENDIF ! of if(mod(icount-1,iradia).eq.0)
1007
1008c    Transformation of the radiative tendencies:
1009c    -------------------------------------------
1010
1011c          Net radiative surface flux (W.m-2)
1012c          ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1013c
1014           DO ig=1,ngrid
1015               zplanck(ig)=tsurf(ig)*tsurf(ig)
1016               zplanck(ig)=emis(ig)*
1017     $         stephan*zplanck(ig)*zplanck(ig)
1018               fluxrad(ig)=fluxrad_sky(ig)-zplanck(ig)
[234]1019               IF(callslope) THEN
1020                 sky= (1.+cos(pi*theta_sl(ig)/180.))/2.
1021                 fluxrad(ig)=fluxrad(ig)+(1.-sky)*zplanck(ig)
1022               ENDIF
[42]1023           ENDDO
1024
1025         DO l=1,nlayer
1026            DO ig=1,ngrid
1027               pdt(ig,l)=pdt(ig,l)+dtrad(ig,l)
1028            ENDDO
1029         ENDDO
1030
1031      ENDIF ! of IF (callrad)
1032
[2199]1033c     3.1 Rocket dust storm
[1974]1034c    -------------------------------------------
1035      IF (rdstorm) THEN
1036         clearatm=.false.
1037         pdqrds(:,:,:)=0.
1038         qdusttotal0(:)=0.
1039         qdusttotal1(:)=0.
1040         do ig=1,ngrid
1041           do l=1,nlayer
1042            zdh(ig,l)=pdt(ig,l)/zpopsk(ig,l) ! updated potential
1043                                             ! temperature tendency
1044            ! for diagnostics
1045            qdustrds0(ig,l)=pq(ig,l,igcm_dust_mass)+
1046     &           pdq(ig,l,igcm_dust_mass)*ptimestep
1047            qstormrds0(ig,l)=pq(ig,l,igcm_stormdust_mass)+
1048     &           pdq(ig,l,igcm_stormdust_mass)*ptimestep
1049            qdusttotal0(ig)=qdusttotal0(ig)+(qdustrds0(ig,l)+
1050     &          qstormrds0(ig,l))*(zplev(ig,l)-
1051     &           zplev(ig,l+1))/g
1052           enddo
1053         enddo
1054         call writediagfi(ngrid,'qdustrds0','qdust before rds',
1055     &           'kg/kg ',3,qdustrds0)
1056         call writediagfi(ngrid,'qstormrds0','qstorm before rds',
1057     &           'kg/kg ',3,qstormrds0)
1058
1059         CALL rocketduststorm(ngrid,nlayer,nq,ptime,ptimestep,
1060     &                      pq,pdq,pt,pdt,zplev,zplay,zzlev,
1061     &                      zzlay,zdtsw,zdtlw,
1062c               for radiative transfer
1063     &                      clearatm,icount,zday,zls,
1064     &                      tsurf,igout,totstormfract,
1065c               input sub-grid scale cloud
1066     &                      clearsky,totcloudfrac,
[2199]1067c               input sub-grid scale topography
1068     &                      nohmons,alpha_hmons,
[1974]1069c               output
[2199]1070     &                      pdqrds,wspeed,dsodust,dsords,
1071     &                      tauref)
[1974]1072                   
1073c      update the tendencies of both dust after vertical transport
1074         DO l=1,nlayer
1075          DO ig=1,ngrid
1076           pdq(ig,l,igcm_stormdust_mass)=
1077     &              pdq(ig,l,igcm_stormdust_mass)+
1078     &                      pdqrds(ig,l,igcm_stormdust_mass)
1079           pdq(ig,l,igcm_stormdust_number)=
1080     &              pdq(ig,l,igcm_stormdust_number)+
1081     &                      pdqrds(ig,l,igcm_stormdust_number)
1082
1083           pdq(ig,l,igcm_dust_mass)=
1084     &       pdq(ig,l,igcm_dust_mass)+ pdqrds(ig,l,igcm_dust_mass)
1085           pdq(ig,l,igcm_dust_number)=
1086     &           pdq(ig,l,igcm_dust_number)+
1087     &                  pdqrds(ig,l,igcm_dust_number)
1088
1089          ENDDO
1090         ENDDO
1091         do l=1,nlayer
1092           do ig=1,ngrid
1093             qdustrds1(ig,l)=pq(ig,l,igcm_dust_mass)+
1094     &           pdq(ig,l,igcm_dust_mass)*ptimestep
1095             qstormrds1(ig,l)=pq(ig,l,igcm_stormdust_mass)+
1096     &           pdq(ig,l,igcm_stormdust_mass)*ptimestep
1097             qdusttotal1(ig)=qdusttotal1(ig)+(qdustrds1(ig,l)+
1098     &          qstormrds1(ig,l))*(zplev(ig,l)-
1099     &           zplev(ig,l+1))/g
1100           enddo
1101         enddo
1102
1103c        for diagnostics
1104         call writediagfi(ngrid,'qdustrds1','qdust after rds',
1105     &           'kg/kg ',3,qdustrds1)
1106         call writediagfi(ngrid,'qstormrds1','qstorm after rds',
1107     &           'kg/kg ',3,qstormrds1)
1108         
1109         call writediagfi(ngrid,'qdusttotal0','q sum before rds',
1110     &           'kg/kg ',2,qdusttotal0)
1111         call writediagfi(ngrid,'qdusttotal1','q sum after rds',
1112     &           'kg/kg ',2,qdusttotal1)
1113
1114      ENDIF ! end of if(rdstorm)
1115
[2199]1116c     3.2 Dust entrained from the PBL up to the top of sub-grid scale topography
1117c    -------------------------------------------
1118      IF (slpwind) THEN
1119         if (ngrid.gt.1) then
1120           hsummit(:)=summit(:)-phisfi(:)/g
1121         else
1122           hsummit(:)=14000.
1123         endif
1124         nohmons=.false.
1125         pdqtop(:,:,:)=0. 
1126         CALL topmons(ngrid,nlayer,nq,ptime,ptimestep,
1127     &                pq,pdq,pt,pdt,zplev,zplay,zzlev,
1128     &                zzlay,zdtsw,zdtlw,
1129     &                icount,zday,zls,tsurf,igout,aerosol,
1130     &                totstormfract,clearatm,dsords,
1131     &                clearsky,totcloudfrac,
1132     &                nohmons,hsummit,
1133     &                pdqtop,wtop,dsodust,
1134     &                tauref)
1135     
1136                   
1137c      update the tendencies of both dust after vertical transport
1138         DO l=1,nlayer
1139          DO ig=1,ngrid
1140           pdq(ig,l,igcm_topdust_mass)=
1141     & pdq(ig,l,igcm_topdust_mass)+
1142     &                      pdqtop(ig,l,igcm_topdust_mass)
1143           pdq(ig,l,igcm_topdust_number)=
1144     & pdq(ig,l,igcm_topdust_number)+
1145     &                      pdqtop(ig,l,igcm_topdust_number)
1146           pdq(ig,l,igcm_dust_mass)=
1147     & pdq(ig,l,igcm_dust_mass)+ pdqtop(ig,l,igcm_dust_mass)
1148           pdq(ig,l,igcm_dust_number)=
1149     & pdq(ig,l,igcm_dust_number)+pdqtop(ig,l,igcm_dust_number)
1150
1151          ENDDO
1152         ENDDO
1153
1154      ENDIF ! end of if (slpwind)
1155
1156c     3.3 Dust injection from the surface
1157c    -------------------------------------------
1158           if (dustinjection.gt.0) then
1159             CALL compute_dtau(ngrid,nlayer,
1160     &                          zday,pplev,tauref,
1161     &                          ptimestep,dustliftday,local_time)
1162           endif ! end of if (dustinjection.gt.0)
1163
[226]1164c-----------------------------------------------------------------------
[1974]1165c    4. Gravity wave and subgrid scale topography drag :
[226]1166c    -------------------------------------------------
[42]1167
[226]1168
1169      IF(calllott)THEN
1170
1171        CALL calldrag_noro(ngrid,nlayer,ptimestep,
[883]1172     &                 zplay,zplev,pt,pu,pv,zdtgw,zdugw,zdvgw)
[226]1173 
1174        DO l=1,nlayer
1175          DO ig=1,ngrid
1176            pdv(ig,l)=pdv(ig,l)+zdvgw(ig,l)
1177            pdu(ig,l)=pdu(ig,l)+zdugw(ig,l)
1178            pdt(ig,l)=pdt(ig,l)+zdtgw(ig,l)
1179          ENDDO
1180        ENDDO
1181      ENDIF
[234]1182
[42]1183c-----------------------------------------------------------------------
[1974]1184c    5. Vertical diffusion (turbulent mixing):
[42]1185c    -----------------------------------------
[226]1186
[42]1187      IF (calldifv) THEN
1188
1189         DO ig=1,ngrid
1190            zflubid(ig)=fluxrad(ig)+fluxgrd(ig)
1191         ENDDO
1192
[286]1193         zdum1(:,:)=0
1194         zdum2(:,:)=0
[42]1195         do l=1,nlayer
1196            do ig=1,ngrid
1197               zdh(ig,l)=pdt(ig,l)/zpopsk(ig,l)
1198            enddo
1199         enddo
[226]1200
[288]1201c ----------------------
[284]1202c Treatment of a special case : using new surface layer (Richardson based)
1203c without using the thermals in gcm and mesoscale can yield problems in
1204c weakly unstable situations when winds are near to 0. For those cases, we add
1205c a unit subgrid gustiness. Remember that thermals should be used we using the
1206c Richardson based surface layer model.
[1236]1207        IF ( .not.calltherm
1208     .       .and. callrichsl
1209     .       .and. .not.turb_resolved) THEN
[1047]1210          DO ig=1, ngrid
[284]1211             IF (zh(ig,1) .lt. tsurf(ig)) THEN
[528]1212               wstar(ig)=1.
1213               hfmax_th(ig)=0.2
1214             ELSE
1215               wstar(ig)=0.
1216               hfmax_th(ig)=0.
1217             ENDIF     
[284]1218          ENDDO
1219        ENDIF
[288]1220c ----------------------
[284]1221
[544]1222         IF (tke_heat_flux .ne. 0.) THEN
1223             zz1(:)=(pt(:,1)+pdt(:,1)*ptimestep)*(r/g)*
[883]1224     &                 (-alog(zplay(:,1)/zplev(:,1)))
[544]1225             pdt(:,1)=pdt(:,1) + (tke_heat_flux/zz1(:))*zpopsk(:,1)
1226         ENDIF
[288]1227
[42]1228c        Calling vdif (Martian version WITH CO2 condensation)
1229         CALL vdifc(ngrid,nlayer,nq,co2ice,zpopsk,
1230     $        ptimestep,capcal,lwrite,
[883]1231     $        zplay,zplev,zzlay,zzlev,z0,
[42]1232     $        pu,pv,zh,pq,tsurf,emis,qsurf,
1233     $        zdum1,zdum2,zdh,pdq,zflubid,
1234     $        zdudif,zdvdif,zdhdif,zdtsdif,q2,
[1996]1235     &        zdqdif,zdqsdif,wstar,zcdv,zcdh,hfmax_th,
1236     &        zcondicea_co2microp,sensibFlux,
1237     &        dustliftday,local_time)
[1236]1238
1239          DO ig=1,ngrid
1240             zdtsurf(ig)=zdtsurf(ig)+zdtsdif(ig)
1241          ENDDO
[529]1242
[1236]1243         IF (.not.turb_resolved) THEN
1244          DO l=1,nlayer
[42]1245            DO ig=1,ngrid
1246               pdv(ig,l)=pdv(ig,l)+zdvdif(ig,l)
1247               pdu(ig,l)=pdu(ig,l)+zdudif(ig,l)
1248               pdt(ig,l)=pdt(ig,l)+zdhdif(ig,l)*zpopsk(ig,l)
1249
1250               zdtdif(ig,l)=zdhdif(ig,l)*zpopsk(ig,l) ! for diagnostic only
1251            ENDDO
[226]1252          ENDDO
[42]1253
[1236]1254          if (tracer) then
[42]1255           DO iq=1, nq
1256            DO l=1,nlayer
1257              DO ig=1,ngrid
1258                 pdq(ig,l,iq)=pdq(ig,l,iq)+ zdqdif(ig,l,iq)
1259              ENDDO
1260            ENDDO
1261           ENDDO
1262           DO iq=1, nq
1263              DO ig=1,ngrid
1264                 dqsurf(ig,iq)=dqsurf(ig,iq) + zdqsdif(ig,iq)
1265              ENDDO
1266           ENDDO
[1236]1267          end if ! of if (tracer)
[1242]1268         ELSE
1269           write (*,*) '******************************************'
1270           write (*,*) '** LES mode: the difv part is only used to'
1271           write (*,*) '**  - provide HFX and UST to the dynamics'
1272           write (*,*) '**  - update TSURF'
1273           write (*,*) '******************************************'
1274           !! Specific treatment for lifting in turbulent-resolving mode (AC)
1275           IF (lifting .and. doubleq) THEN
1276             !! lifted dust is injected in the first layer.
1277             !! Sedimentation must be called after turbulent mixing, i.e. on next step, after WRF.
1278             !! => lifted dust is not incremented before the sedimentation step.
1279             zdqdif(1:ngrid,1,1:nq)=0.
1280             zdqdif(1:ngrid,1,igcm_dust_number) =
1281     .                  -zdqsdif(1:ngrid,igcm_dust_number)
1282             zdqdif(1:ngrid,1,igcm_dust_mass) =
1283     .                  -zdqsdif(1:ngrid,igcm_dust_mass)
[1266]1284             zdqdif(1:ngrid,2:nlayer,1:nq) = 0.
[1242]1285             DO iq=1, nq
[1974]1286               IF ((iq .ne. igcm_dust_mass)
1287     &          .and. (iq .ne. igcm_dust_number)) THEN
1288                 zdqsdif(:,iq)=0.
1289               ENDIF
[1242]1290             ENDDO
1291           ELSE
1292             zdqdif(1:ngrid,1:nlayer,1:nq) = 0.
1293             zdqsdif(1:ngrid,1:nq) = 0.
1294           ENDIF
[790]1295         ENDIF
[42]1296      ELSE   
1297         DO ig=1,ngrid
1298            zdtsurf(ig)=zdtsurf(ig)+
[1242]1299     s        (fluxrad(ig)+fluxgrd(ig))/capcal(ig)
[42]1300         ENDDO
[1236]1301         IF (turb_resolved) THEN
1302            write(*,*) 'Turbulent-resolving mode !'
[42]1303            write(*,*) 'Please set calldifv to T in callphys.def'
[2214]1304            call abort_physic("physiq","turbulent-resolving mode",1)
[42]1305         ENDIF
1306      ENDIF ! of IF (calldifv)
1307
[162]1308c-----------------------------------------------------------------------
[1974]1309c   6. Thermals :
[162]1310c   -----------------------------
[566]1311
[1236]1312      if(calltherm .and. .not.turb_resolved) then
[162]1313 
[1032]1314        call calltherm_interface(ngrid,nlayer,nq,
1315     $ tracer,igcm_co2,
[652]1316     $ zzlev,zzlay,
[162]1317     $ ptimestep,pu,pv,pt,pq,pdu,pdv,pdt,pdq,q2,
[883]1318     $ zplay,zplev,pphi,zpopsk,
[185]1319     $ pdu_th,pdv_th,pdt_th,pdq_th,lmax_th,zmax_th,
[660]1320     $ dtke_th,zdhdif,hfmax_th,wstar,sensibFlux)
[633]1321     
[162]1322         DO l=1,nlayer
1323           DO ig=1,ngrid
1324              pdu(ig,l)=pdu(ig,l)+pdu_th(ig,l)
1325              pdv(ig,l)=pdv(ig,l)+pdv_th(ig,l)
1326              pdt(ig,l)=pdt(ig,l)+pdt_th(ig,l)
1327              q2(ig,l)=q2(ig,l)+dtke_th(ig,l)*ptimestep
1328           ENDDO
1329        ENDDO
1330 
1331        DO ig=1,ngrid
1332          q2(ig,nlayer+1)=q2(ig,nlayer+1)+dtke_th(ig,nlayer+1)*ptimestep
1333        ENDDO     
1334   
1335        if (tracer) then
1336        DO iq=1,nq
1337         DO l=1,nlayer
1338           DO ig=1,ngrid
1339             pdq(ig,l,iq)=pdq(ig,l,iq)+pdq_th(ig,l,iq)
1340           ENDDO
1341         ENDDO
1342        ENDDO
1343        endif
[42]1344
[277]1345        lmax_th_out(:)=real(lmax_th(:))
1346
[1236]1347      else   !of if calltherm
[162]1348        lmax_th(:)=0
[528]1349        wstar(:)=0.
1350        hfmax_th(:)=0.
[277]1351        lmax_th_out(:)=0.
[1236]1352      end if
[42]1353c-----------------------------------------------------------------------
[1974]1354c   7. Dry convective adjustment:
[42]1355c   -----------------------------
1356
1357      IF(calladj) THEN
1358
1359         DO l=1,nlayer
1360            DO ig=1,ngrid
1361               zdh(ig,l)=pdt(ig,l)/zpopsk(ig,l)
1362            ENDDO
1363         ENDDO
[286]1364         zduadj(:,:)=0
1365         zdvadj(:,:)=0
1366         zdhadj(:,:)=0
[42]1367
1368         CALL convadj(ngrid,nlayer,nq,ptimestep,
[883]1369     $                zplay,zplev,zpopsk,lmax_th,
[42]1370     $                pu,pv,zh,pq,
1371     $                pdu,pdv,zdh,pdq,
1372     $                zduadj,zdvadj,zdhadj,
1373     $                zdqadj)
1374
1375         DO l=1,nlayer
1376            DO ig=1,ngrid
1377               pdu(ig,l)=pdu(ig,l)+zduadj(ig,l)
1378               pdv(ig,l)=pdv(ig,l)+zdvadj(ig,l)
1379               pdt(ig,l)=pdt(ig,l)+zdhadj(ig,l)*zpopsk(ig,l)
1380
1381               zdtadj(ig,l)=zdhadj(ig,l)*zpopsk(ig,l) ! for diagnostic only
1382            ENDDO
1383         ENDDO
1384
1385         if(tracer) then
1386           DO iq=1, nq
1387            DO l=1,nlayer
1388              DO ig=1,ngrid
1389                 pdq(ig,l,iq)=pdq(ig,l,iq)+ zdqadj(ig,l,iq)
1390              ENDDO
1391            ENDDO
1392           ENDDO
1393         end if
1394      ENDIF ! of IF(calladj)
1395
[2149]1396c-----------------------------------------------------
1397c    8. Non orographic Gravity waves :
1398c -------------------------------------------------
[42]1399
[2149]1400      IF (calllott_nonoro) THEN
1401
1402         CALL nonoro_gwd_ran(ngrid,nlayer,ptimestep,zplay,
1403     &               zmax_th,                      ! max altitude reached by thermals (m)
1404     &               pt, pu, pv,
1405     &               pdt, pdu, pdv,
1406     &               zustrhi,zvstrhi,
[2220]1407     &               d_t_hin, d_u_hin, d_v_hin,
1408     &               east_gwstress, west_gwstress)
[2149]1409
1410!  Update tendencies
1411         pdt(1:ngrid,1:nlayer)=pdt(1:ngrid,1:nlayer)
1412     &                         +d_t_hin(1:ngrid,1:nlayer)
1413!        d_t_hin(:,:)= d_t_hin(:,:)/ptimestep ! K/s (for outputs?)
1414         pdu(1:ngrid,1:nlayer)=pdu(1:ngrid,1:nlayer)
1415     &                         +d_u_hin(1:ngrid,1:nlayer)
1416!        d_u_hin(:,:)= d_u_hin(:,:)/ptimestep ! (m/s)/s (for outputs?)
1417         pdv(1:ngrid,1:nlayer)=pdv(1:ngrid,1:nlayer)
1418     &                         +d_v_hin(1:ngrid,1:nlayer)
1419!        d_v_hin(:,:)= d_v_hin(:,:)/ptimestep ! (m/s)/s (for outputs?)
1420
1421      ENDIF ! of IF (calllott_nonoro)
1422
[42]1423c-----------------------------------------------------------------------
[2149]1424c   9. Specific parameterizations for tracers
[42]1425c:   -----------------------------------------
1426
1427      if (tracer) then
1428
[2149]1429c   9a. Water and ice
[42]1430c     ---------------
1431
1432c        ---------------------------------------
1433c        Water ice condensation in the atmosphere
1434c        ----------------------------------------
1435         IF (water) THEN
1436
1437           call watercloud(ngrid,nlayer,ptimestep,
[883]1438     &                zplev,zplay,pdpsrf,zzlay, pt,pdt,
[626]1439     &                pq,pdq,zdqcloud,zdtcloud,
[358]1440     &                nq,tau,tauscaling,rdust,rice,nuice,
[1711]1441     &                rsedcloud,rhocloud,totcloudfrac)
[1130]1442     
[633]1443c Temperature variation due to latent heat release
[42]1444           if (activice) then
[633]1445               pdt(1:ngrid,1:nlayer) =
1446     &          pdt(1:ngrid,1:nlayer) +
1447     &          zdtcloud(1:ngrid,1:nlayer)
[42]1448           endif
[633]1449           
[42]1450! increment water vapour and ice atmospheric tracers tendencies
[706]1451           pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_vap) =
1452     &       pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_vap) +
1453     &       zdqcloud(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_vap)
1454           pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_ice) =
1455     &       pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_ice) +
1456     &       zdqcloud(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_ice)
1457
1458! increment dust and ccn masses and numbers
[883]1459! We need to check that we have Nccn & Ndust > 0
1460! This is due to single precision rounding problems
[706]1461           if (microphys) then
1462             pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_mass) =
1463     &         pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_mass) +
1464     &         zdqcloud(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_mass)
1465             pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_number) =
1466     &         pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_number) +
1467     &         zdqcloud(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_number)
[883]1468             where (pq(:,:,igcm_ccn_mass) +
1469     &       ptimestep*pdq(:,:,igcm_ccn_mass) < 0.)
1470               pdq(:,:,igcm_ccn_mass) =
1471     &         - pq(:,:,igcm_ccn_mass)/ptimestep + 1.e-30
1472               pdq(:,:,igcm_ccn_number) =
1473     &         - pq(:,:,igcm_ccn_number)/ptimestep + 1.e-30
1474             end where
1475             where (pq(:,:,igcm_ccn_number) +
1476     &       ptimestep*pdq(:,:,igcm_ccn_number) < 0.)
1477               pdq(:,:,igcm_ccn_mass) =
1478     &         - pq(:,:,igcm_ccn_mass)/ptimestep + 1.e-30
1479               pdq(:,:,igcm_ccn_number) =
1480     &         - pq(:,:,igcm_ccn_number)/ptimestep + 1.e-30
1481             end where
[706]1482           endif
1483
[883]1484           if (scavenging) then
1485             pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass) =
1486     &         pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass) +
1487     &         zdqcloud(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass)
1488             pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number) =
1489     &         pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number) +
1490     &         zdqcloud(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number)
1491             where (pq(:,:,igcm_dust_mass) +
1492     &       ptimestep*pdq(:,:,igcm_dust_mass) < 0.)
1493               pdq(:,:,igcm_dust_mass) =
1494     &         - pq(:,:,igcm_dust_mass)/ptimestep + 1.e-30
1495               pdq(:,:,igcm_dust_number) =
1496     &         - pq(:,:,igcm_dust_number)/ptimestep + 1.e-30
1497             end where
1498             where (pq(:,:,igcm_dust_number) +
1499     &       ptimestep*pdq(:,:,igcm_dust_number) < 0.)
1500               pdq(:,:,igcm_dust_mass) =
1501     &         - pq(:,:,igcm_dust_mass)/ptimestep + 1.e-30
1502               pdq(:,:,igcm_dust_number) =
1503     &         - pq(:,:,igcm_dust_number)/ptimestep + 1.e-30
1504             end where
1505           endif ! of if scavenging
[633]1506                     
[42]1507         END IF  ! of IF (water)
1508
[2149]1509c   9a bis. CO2 clouds (CL & JA)
[1617]1510c        ---------------------------------------
1511c        CO2 ice cloud condensation in the atmosphere
1512c        ----------------------------------------
[1818]1513c flag needed in callphys.def:
1514c               co2clouds=.true. is mandatory (default is .false.)
1515c               co2useh2o=.true. if you want to allow co2 condensation
1516c                                on water ice particles
1517c               meteo_flux=.true. if you want to add a meteoritic
1518c                                 supply of CCN
1519c               CLFvaryingCO2=.true. if you want to have a sub-grid
1520c                                    temperature distribution
1521c               spantCO2=integer (i.e. 3) amplitude of the sub-grid T disti
1522c               nuiceco2_sed=0.2 variance of the size distribution for the
1523c                                sedimentation
1524c               nuiceco2_ref=0.2 variance of the size distribution for the
1525c                                nucleation
1526c               imicroco2=50     micro-timestep is 1/50 of physical timestep
[1617]1527         
[1816]1528         IF (co2clouds ) THEN
[1922]1529
1530
[1617]1531            call co2cloud(ngrid,nlayer,ptimestep,
1532     &           zplev,zplay,pdpsrf,zzlay,pt,pdt,
1533     &           pq,pdq,zdqcloudco2,zdtcloudco2,
1534     &           nq,tau,tauscaling,rdust,rice,riceco2,nuice,
[1685]1535     &           rsedcloudco2,rhocloudco2,
[1816]1536     &           rsedcloud,rhocloud,zzlev,zdqssed_co2,
[1996]1537     &           pdu,pu,zcondicea_co2microp)
[1617]1538
[1922]1539
[1617]1540c Temperature variation due to latent heat release
[1816]1541c            if (activice) then  !Maybe create activice_co2 ?
[1617]1542               pdt(1:ngrid,1:nlayer) =
1543     &              pdt(1:ngrid,1:nlayer) +
[2009]1544     &              zdtcloudco2(1:ngrid,1:nlayer)! --> in co2condens
[1816]1545c            endif
[1617]1546           
1547
1548! increment dust and ccn masses and numbers
1549! We need to check that we have Nccn & Ndust > 0
1550! This is due to single precision rounding problems
1551             
[1816]1552! increment dust tracers tendancies
1553               pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass) =
1554     &              pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass) +
1555     &              zdqcloudco2(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass)         
1556               pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number) =
1557     &              pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number) +
1558     &              zdqcloudco2(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number)
1559               pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_co2) =
1560     &              pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_co2) +
1561     &              zdqcloudco2(1:ngrid,1:nlayer,igcm_co2)
1562               pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_co2_ice) =
1563     &              pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_co2_ice) +
1564     &              zdqcloudco2(1:ngrid,1:nlayer,igcm_co2_ice)
1565               pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccnco2_mass) =
1566     &              pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccnco2_mass) +
1567     &              zdqcloudco2(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccnco2_mass)
1568               pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccnco2_number) =
1569     &              pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccnco2_number) +
1570     &              zdqcloudco2(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccnco2_number)
1571!Update water ice clouds values as well
1572             if (co2useh2o) then
1573                pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_ice) =
1574     &               pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_ice) +
1575     &               zdqcloudco2(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_ice)
1576                pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_mass) =
1577     &               pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_mass) +
1578     &               zdqcloudco2(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_mass)
1579                pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_number) =
1580     &               pdq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_number) +
1581     &               zdqcloudco2(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_number)
1582                where (pq(:,:,igcm_ccn_mass) +
[1921]1583     &                 ptimestep*pdq(:,:,igcm_ccn_mass) < 0.)
1584                  pdq(:,:,igcm_ccn_mass) =
[1816]1585     &               - pq(:,:,igcm_ccn_mass)/ptimestep + 1.e-30
[1921]1586                  pdq(:,:,igcm_ccn_number) =
[1816]1587     &               - pq(:,:,igcm_ccn_number)/ptimestep + 1.e-30
[1921]1588                end where
1589                where (pq(:,:,igcm_ccn_number) +
1590     &                 ptimestep*pdq(:,:,igcm_ccn_number) < 0.)
1591                  pdq(:,:,igcm_ccn_mass) =
1592     &              - pq(:,:,igcm_ccn_mass)/ptimestep + 1.e-30
1593                  pdq(:,:,igcm_ccn_number) =
1594     &              - pq(:,:,igcm_ccn_number)/ptimestep + 1.e-30
1595                end where
1596             endif ! of if (co2useh2o)
[1720]1597c     Negative values?
[1617]1598             where (pq(:,:,igcm_ccnco2_mass) +
[1921]1599     &              ptimestep*pdq(:,:,igcm_ccnco2_mass) < 0.)
[1922]1600               pdq(:,:,igcm_ccnco2_mass) =
[1617]1601     &            - pq(:,:,igcm_ccnco2_mass)/ptimestep + 1.e-30
[1922]1602               pdq(:,:,igcm_ccnco2_number) =
[1617]1603     &            - pq(:,:,igcm_ccnco2_number)/ptimestep + 1.e-30
[1720]1604             end where
1605             where (pq(:,:,igcm_ccnco2_number) +
[1921]1606     &              ptimestep*pdq(:,:,igcm_ccnco2_number) < 0.)
[1922]1607               pdq(:,:,igcm_ccnco2_mass) =
[1720]1608     &            - pq(:,:,igcm_ccnco2_mass)/ptimestep + 1.e-30
[1922]1609               pdq(:,:,igcm_ccnco2_number) =
[1720]1610     &            - pq(:,:,igcm_ccnco2_number)/ptimestep + 1.e-30
[1921]1611             end where
[1720]1612       
[1617]1613c     Negative values?
[1921]1614             where (pq(:,:,igcm_dust_mass) +
1615     &              ptimestep*pdq(:,:,igcm_dust_mass) < 0.)
[1922]1616               pdq(:,:,igcm_dust_mass) =
1617     &           - pq(:,:,igcm_dust_mass)/ptimestep + 1.e-30
1618               pdq(:,:,igcm_dust_number) =
1619     &           - pq(:,:,igcm_dust_number)/ptimestep + 1.e-30
[1921]1620             end where
1621             where (pq(:,:,igcm_dust_number) +
1622     &              ptimestep*pdq(:,:,igcm_dust_number) < 0.)
[1922]1623               pdq(:,:,igcm_dust_mass) =
1624     &           - pq(:,:,igcm_dust_mass)/ptimestep + 1.e-30
1625               pdq(:,:,igcm_dust_number) =
1626     &           - pq(:,:,igcm_dust_number)/ptimestep + 1.e-30
[1921]1627             end where
[1720]1628     
[1617]1629      END IF                    ! of IF (co2clouds)
1630
[2149]1631c   9b. Aerosol particles
[42]1632c     -------------------
1633c        ----------
1634c        Dust devil :
1635c        ----------
1636         IF(callddevil) then
[883]1637           call dustdevil(ngrid,nlayer,nq, zplev,pu,pv,pt, tsurf,q2,
[42]1638     &                zdqdev,zdqsdev)
1639 
1640           if (dustbin.ge.1) then
1641              do iq=1,nq
1642                 DO l=1,nlayer
1643                    DO ig=1,ngrid
1644                       pdq(ig,l,iq)=pdq(ig,l,iq)+ zdqdev(ig,l,iq)
1645                    ENDDO
1646                 ENDDO
1647              enddo
1648              do iq=1,nq
1649                 DO ig=1,ngrid
1650                    dqsurf(ig,iq)= dqsurf(ig,iq) + zdqsdev(ig,iq)
1651                 ENDDO
1652              enddo
1653           endif  ! of if (dustbin.ge.1)
1654
1655         END IF ! of IF (callddevil)
1656
1657c        -------------
1658c        Sedimentation :   acts also on water ice
[1974]1659c        -------------
[42]1660         IF (sedimentation) THEN
1661           zdqsed(1:ngrid,1:nlayer,1:nq)=0
1662           zdqssed(1:ngrid,1:nq)=0
1663
[1921]1664c Sedimentation for co2 clouds tracers are inside co2cloud microtimestep
1665c Zdqssed isn't
[1974]1666           call callsedim(ngrid,nlayer,ptimestep,
[2199]1667     &                zplev,zzlev,zzlay,pt,pdt,
1668     &                rdust,rstormdust,rtopdust,
[1974]1669     &                rice,rsedcloud,rhocloud,
1670     &                pq,pdq,zdqsed,zdqssed,nq,
[411]1671     &                tau,tauscaling)
[1921]1672c Flux at the surface of co2 ice computed in co2cloud microtimestep
[1618]1673           IF (co2clouds) THEN
1674              zdqssed(1:ngrid,igcm_co2_ice)=zdqssed_co2(1:ngrid)
1675           ENDIF
[833]1676
[1974]1677           IF (rdstorm) THEN
1678c             Storm dust cannot sediment to the surface
1679              DO ig=1,ngrid 
1680                 zdqsed(ig,1,igcm_stormdust_mass)=
1681     &             zdqsed(ig,1,igcm_stormdust_mass)+
1682     &             zdqssed(ig,igcm_stormdust_mass) /
1683     &             ((pplev(ig,1)-pplev(ig,2))/g)
1684                 zdqsed(ig,1,igcm_stormdust_number)=
1685     &             zdqsed(ig,1,igcm_stormdust_number)+
1686     &             zdqssed(ig,igcm_stormdust_number) /
1687     &               ((pplev(ig,1)-pplev(ig,2))/g)
1688                 zdqssed(ig,igcm_stormdust_mass)=0.
1689                 zdqssed(ig,igcm_stormdust_number)=0.
1690              ENDDO
1691           ENDIF !rdstorm
1692
[42]1693           DO iq=1, nq
1694             DO l=1,nlayer
1695               DO ig=1,ngrid
1696                    pdq(ig,l,iq)=pdq(ig,l,iq)+ zdqsed(ig,l,iq)
1697               ENDDO
1698             ENDDO
1699           ENDDO
1700           DO iq=1, nq
1701             DO ig=1,ngrid
1702                dqsurf(ig,iq)= dqsurf(ig,iq) + zdqssed(ig,iq)
1703             ENDDO
1704           ENDDO
[1974]1705
[42]1706         END IF   ! of IF (sedimentation)
[1974]1707
[1236]1708c Add lifted dust to tendancies after sedimentation in the LES (AC)
1709      IF (turb_resolved) THEN
1710           DO iq=1, nq
1711            DO l=1,nlayer
1712              DO ig=1,ngrid
1713                 pdq(ig,l,iq)=pdq(ig,l,iq)+ zdqdif(ig,l,iq)
1714              ENDDO
1715            ENDDO
1716           ENDDO
1717           DO iq=1, nq
1718              DO ig=1,ngrid
1719                 dqsurf(ig,iq)=dqsurf(ig,iq) + zdqsdif(ig,iq)
1720              ENDDO
1721           ENDDO
1722      ENDIF
[556]1723c
[2149]1724c   9c. Chemical species
[556]1725c     ------------------
[42]1726
[556]1727#ifndef MESOSCALE
1728c        --------------
1729c        photochemistry :
1730c        --------------
[2158]1731         IF (photochem) then
[411]1732
[2164]1733           if (modulo(icount-1,ichemistry).eq.0) then
1734           ! compute chemistry every ichemistry physics step
1735
[556]1736!           dust and ice surface area
[1246]1737            call surfacearea(ngrid, nlayer, naerkind,
1738     $                       ptimestep, zplay, zzlay,
[556]1739     $                       pt, pq, pdq, nq,
1740     $                       rdust, rice, tau, tauscaling,
1741     $                       surfdust, surfice)
1742!           call photochemistry
[1047]1743            call calchim(ngrid,nlayer,nq,
[1036]1744     &                   ptimestep,zplay,zplev,pt,pdt,dist_sol,mu0,
[556]1745     $                   zzlev,zzlay,zday,pq,pdq,zdqchim,zdqschim,
[2031]1746     $                   zdqcloud,zdqscloud,tau(:,1),co2ice,
[556]1747     $                   pu,pdu,pv,pdv,surfdust,surfice)
1748
[2164]1749            endif ! of if (modulo(icount-1,ichemistry).eq.0)
1750
[556]1751           ! increment values of tracers:
1752           DO iq=1,nq ! loop on all tracers; tendencies for non-chemistry
1753                      ! tracers is zero anyways
1754             DO l=1,nlayer
1755               DO ig=1,ngrid
1756                 pdq(ig,l,iq)=pdq(ig,l,iq)+zdqchim(ig,l,iq)
1757               ENDDO
1758             ENDDO
1759           ENDDO ! of DO iq=1,nq
1760           
1761           ! add condensation tendency for H2O2
1762           if (igcm_h2o2.ne.0) then
1763             DO l=1,nlayer
1764               DO ig=1,ngrid
1765                 pdq(ig,l,igcm_h2o2)=pdq(ig,l,igcm_h2o2)
1766     &                                +zdqcloud(ig,l,igcm_h2o2)
1767               ENDDO
1768             ENDDO
1769           endif
1770
1771           ! increment surface values of tracers:
1772           DO iq=1,nq ! loop on all tracers; tendencies for non-chemistry
1773                      ! tracers is zero anyways
1774             DO ig=1,ngrid
1775               dqsurf(ig,iq)=dqsurf(ig,iq)+zdqschim(ig,iq)
1776             ENDDO
1777           ENDDO ! of DO iq=1,nq
1778
1779           ! add condensation tendency for H2O2
1780           if (igcm_h2o2.ne.0) then
1781             DO ig=1,ngrid
1782               dqsurf(ig,igcm_h2o2)=dqsurf(ig,igcm_h2o2)
1783     &                                +zdqscloud(ig,igcm_h2o2)
1784             ENDDO
1785           endif
1786
[2158]1787         END IF  ! of IF (photochem)
[556]1788#endif
1789
[42]1790      endif !  of if (tracer)
1791
[226]1792#ifndef MESOSCALE
1793c-----------------------------------------------------------------------
[2149]1794c   10. THERMOSPHERE CALCULATION
[226]1795c-----------------------------------------------------------------------
[42]1796
[226]1797      if (callthermos) then
[1047]1798        call thermosphere(ngrid,nlayer,nq,zplev,zplay,dist_sol,
[226]1799     $     mu0,ptimestep,ptime,zday,tsurf,zzlev,zzlay,
1800     &     pt,pq,pu,pv,pdt,pdq,
1801     $     zdteuv,zdtconduc,zdumolvis,zdvmolvis,zdqmoldiff)
1802
1803        DO l=1,nlayer
1804          DO ig=1,ngrid
1805            dtrad(ig,l)=dtrad(ig,l)+zdteuv(ig,l)
1806            pdt(ig,l)=pdt(ig,l)+zdtconduc(ig,l)
1807     &                         +zdteuv(ig,l)
1808            pdv(ig,l)=pdv(ig,l)+zdvmolvis(ig,l)
1809            pdu(ig,l)=pdu(ig,l)+zdumolvis(ig,l)
1810            DO iq=1, nq
1811              pdq(ig,l,iq)=pdq(ig,l,iq)+zdqmoldiff(ig,l,iq)
1812            ENDDO
1813          ENDDO
1814        ENDDO
1815
1816      endif ! of if (callthermos)
1817#endif
[42]1818c-----------------------------------------------------------------------
[2149]1819c   11. Carbon dioxide condensation-sublimation:
[1114]1820c     (should be the last atmospherical physical process to be computed)
1821c   -------------------------------------------
1822
1823      IF (tituscap) THEN
1824         !!! get the actual co2 seasonal cap from Titus observations
1825         CALL geticecover( ngrid, 180.*zls/pi,
[1541]1826     .                  180.*longitude/pi, 180.*latitude/pi, co2ice )
[1114]1827         co2ice = co2ice * 10000.
1828      ENDIF
1829     
1830     
1831      pdpsrf(:) = 0
1832
1833      IF (callcond) THEN
[2009]1834         CALL co2condens(ngrid,nlayer,nq,ptimestep,
[1114]1835     $              capcal,zplay,zplev,tsurf,pt,
1836     $              pphi,pdt,pdu,pdv,zdtsurf,pu,pv,pq,pdq,
[2184]1837     $              co2ice,albedo,emis,rdust,
[1114]1838     $              zdtc,zdtsurfc,pdpsrf,zduc,zdvc,zdqc,
[1996]1839     $              fluxsurf_sw,zls,
1840     $              zdqssed_co2,zcondicea_co2microp,
[2184]1841     &              zdtcloudco2,zdqsc)
[1114]1842
1843         DO l=1,nlayer
1844           DO ig=1,ngrid
1845             pdt(ig,l)=pdt(ig,l)+zdtc(ig,l)
1846             pdv(ig,l)=pdv(ig,l)+zdvc(ig,l)
1847             pdu(ig,l)=pdu(ig,l)+zduc(ig,l)
1848           ENDDO
1849         ENDDO
1850         DO ig=1,ngrid
1851            zdtsurf(ig) = zdtsurf(ig) + zdtsurfc(ig)
1852         ENDDO
1853
1854         IF (tracer) THEN
1855           DO iq=1, nq
1856            DO l=1,nlayer
1857              DO ig=1,ngrid
1858                pdq(ig,l,iq)=pdq(ig,l,iq)+ zdqc(ig,l,iq)
1859              ENDDO
1860            ENDDO
1861           ENDDO
[2184]1862                   
1863           DO iq=1, nq
1864            DO ig=1,ngrid
1865              dqsurf(ig,iq)=dqsurf(ig,iq)+zdqsc(ig,iq)
1866            ENDDO  ! (ig)
1867           ENDDO    ! (iq)
1868           
[1114]1869         ENDIF ! of IF (tracer)
1870
1871#ifndef MESOSCALE
1872        ! update surface pressure
1873        DO ig=1,ngrid
1874          ps(ig) = zplev(ig,1) + pdpsrf(ig)*ptimestep
1875        ENDDO
1876       
1877        ! update pressure levels
1878        DO l=1,nlayer
1879         DO ig=1,ngrid
1880          zplay(ig,l) = aps(l) + bps(l)*ps(ig)
1881          zplev(ig,l) = ap(l)  + bp(l)*ps(ig)
1882         ENDDO
1883        ENDDO
1884        zplev(:,nlayer+1) = 0.
1885       
1886        ! update layers altitude
1887        DO l=2,nlayer
1888          DO ig=1,ngrid
1889           z1=(zplay(ig,l-1)+zplev(ig,l))/(zplay(ig,l-1)-zplev(ig,l))
1890           z2=(zplev(ig,l)+zplay(ig,l))/(zplev(ig,l)-zplay(ig,l))
1891           zzlev(ig,l)=(z1*zzlay(ig,l-1)+z2*zzlay(ig,l))/(z1+z2)
1892          ENDDO
1893        ENDDO
1894#endif
1895     
[1996]1896      ENDIF  ! of IF (callcond)
1897
[1114]1898c-----------------------------------------------------------------------
[2184]1899c  Updating tracer budget on surface
1900c-----------------------------------------------------------------------         
1901      IF (tracer) THEN
1902        DO iq=1, nq
1903          DO ig=1,ngrid
1904
1905            qsurf(ig,iq)=qsurf(ig,iq)+ptimestep*dqsurf(ig,iq)
1906
1907          ENDDO  ! (ig)
1908        ENDDO    ! (iq)
1909      ENDIF
1910     
1911c-----------------------------------------------------------------------
[2149]1912c   12. Surface  and sub-surface soil temperature
[42]1913c-----------------------------------------------------------------------
1914c
1915c
[2149]1916c   12.1 Increment Surface temperature:
[42]1917c   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1918
1919      DO ig=1,ngrid
1920         tsurf(ig)=tsurf(ig)+ptimestep*zdtsurf(ig)
1921      ENDDO
1922
1923c  Prescribe a cold trap at south pole (except at high obliquity !!)
1924c  Temperature at the surface is set there to be the temperature
1925c  corresponding to equilibrium temperature between phases of CO2
1926
[411]1927
[1047]1928      IF (tracer.AND.water.AND.(ngrid.NE.1)) THEN
[1114]1929!#ifndef MESOSCALE
[2009]1930!         if (caps.and.(obliquit.lt.27.)) then => now done in co2condens
[226]1931           ! NB: Updated surface pressure, at grid point 'ngrid', is
[883]1932           !     ps(ngrid)=zplev(ngrid,1)+pdpsrf(ngrid)*ptimestep
[1114]1933!           tsurf(ngrid)=1./(1./136.27-r/5.9e+5*alog(0.0095*
1934!     &                     (zplev(ngrid,1)+pdpsrf(ngrid)*ptimestep)))
1935!           tsurf(ngrid)=1./(1./136.27-r/5.9e+5*alog(0.0095*ps(ngrid)))
1936!         endif
1937!#endif
[42]1938c       -------------------------------------------------------------
[283]1939c       Change of surface albedo in case of ground frost
[42]1940c       everywhere except on the north permanent cap and in regions
1941c       covered by dry ice.
[2009]1942c              ALWAYS PLACE these lines after co2condens !!!
[42]1943c       -------------------------------------------------------------
1944         do ig=1,ngrid
1945           if ((co2ice(ig).eq.0).and.
[283]1946     &        (qsurf(ig,igcm_h2o_ice).gt.frost_albedo_threshold)) then
1947              albedo(ig,1) = albedo_h2o_ice
1948              albedo(ig,2) = albedo_h2o_ice
1949c              write(*,*) "frost thickness", qsurf(ig,igcm_h2o_ice)
1950c              write(*,*) "physiq.F frost :"
[1541]1951c     &        ,latitude(ig)*180./pi, longitude(ig)*180./pi
[42]1952           endif
1953         enddo  ! of do ig=1,ngrid
[1047]1954      ENDIF  ! of IF (tracer.AND.water.AND.(ngrid.NE.1))
[42]1955
[528]1956c
[2149]1957c   12.2 Compute soil temperatures and subsurface heat flux:
[42]1958c   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1959      IF (callsoil) THEN
[833]1960c       Thermal inertia feedback
1961        IF (tifeedback) THEN
1962         CALL soil_tifeedback(ngrid,nsoilmx,qsurf,inertiesoil)
1963         CALL soil(ngrid,nsoilmx,.false.,inertiesoil,
1964     s          ptimestep,tsurf,tsoil,capcal,fluxgrd)
1965        ELSE
[42]1966         CALL soil(ngrid,nsoilmx,.false.,inertiedat,
[833]1967     s          ptimestep,tsurf,tsoil,capcal,fluxgrd)
1968        ENDIF
[42]1969      ENDIF
1970
[1974]1971c     To avoid negative values
1972      IF (rdstorm) THEN
1973           where (pq(:,:,igcm_stormdust_mass) +
1974     &      ptimestep*pdq(:,:,igcm_stormdust_mass) < 0.)
1975             pdq(:,:,igcm_stormdust_mass) =
1976     &       - pq(:,:,igcm_stormdust_mass)/ptimestep + 1.e-30
1977             pdq(:,:,igcm_stormdust_number) =
1978     &       - pq(:,:,igcm_stormdust_number)/ptimestep + 1.e-30
1979           end where
1980           where (pq(:,:,igcm_stormdust_number) +
1981     &      ptimestep*pdq(:,:,igcm_stormdust_number) < 0.)
1982             pdq(:,:,igcm_stormdust_mass) =
1983     &       - pq(:,:,igcm_stormdust_mass)/ptimestep + 1.e-30
1984             pdq(:,:,igcm_stormdust_number) =
1985     &       - pq(:,:,igcm_dust_number)/ptimestep + 1.e-30
1986           end where
1987
1988            where (pq(:,:,igcm_dust_mass) +
1989     &      ptimestep*pdq(:,:,igcm_dust_mass) < 0.)
1990             pdq(:,:,igcm_dust_mass) =
1991     &       - pq(:,:,igcm_dust_mass)/ptimestep + 1.e-30
1992             pdq(:,:,igcm_dust_number) =
1993     &       - pq(:,:,igcm_dust_number)/ptimestep + 1.e-30
1994           end where
1995           where (pq(:,:,igcm_dust_number) +
1996     &      ptimestep*pdq(:,:,igcm_dust_number) < 0.)
1997             pdq(:,:,igcm_dust_mass) =
1998     &       - pq(:,:,igcm_dust_mass)/ptimestep + 1.e-30
1999             pdq(:,:,igcm_dust_number) =
2000     &       - pq(:,:,igcm_dust_number)/ptimestep + 1.e-30
2001           end where
2002      ENDIF !(rdstorm)   
2003
[42]2004c-----------------------------------------------------------------------
[2149]2005c  13. Write output files
[42]2006c  ----------------------
2007
2008c    -------------------------------
2009c    Dynamical fields incrementation
2010c    -------------------------------
2011c (FOR OUTPUT ONLY : the actual model integration is performed in the dynamics)
2012      ! temperature, zonal and meridional wind
2013      DO l=1,nlayer
2014        DO ig=1,ngrid
2015          zt(ig,l)=pt(ig,l)  + pdt(ig,l)*ptimestep
2016          zu(ig,l)=pu(ig,l)  + pdu(ig,l)*ptimestep
2017          zv(ig,l)=pv(ig,l)  + pdv(ig,l)*ptimestep
2018        ENDDO
2019      ENDDO
2020
2021      ! tracers
2022      DO iq=1, nq
2023        DO l=1,nlayer
2024          DO ig=1,ngrid
2025            zq(ig,l,iq)=pq(ig,l,iq) +pdq(ig,l,iq)*ptimestep
2026          ENDDO
2027        ENDDO
2028      ENDDO
2029
2030      ! Density
2031      DO l=1,nlayer
2032         DO ig=1,ngrid
2033            rho(ig,l) = zplay(ig,l)/(rnew(ig,l)*zt(ig,l))
2034         ENDDO
2035      ENDDO
2036
[269]2037      ! Potential Temperature
2038
[1047]2039       DO ig=1,ngrid
2040          DO l=1,nlayer
[528]2041              zh(ig,l) = zt(ig,l)*(zplev(ig,1)/zplay(ig,l))**rcp
[269]2042          ENDDO
2043       ENDDO
2044
2045
[226]2046c    Compute surface stress : (NB: z0 is a common in surfdat.h)
[42]2047c     DO ig=1,ngrid
[226]2048c        cd = (0.4/log(zzlay(ig,1)/z0(ig)))**2
[42]2049c        zstress(ig) = rho(ig,1)*cd*(zu(ig,1)**2 + zv(ig,1)**2)
2050c     ENDDO
2051
2052c     Sum of fluxes in solar spectral bands (for output only)
2053      DO ig=1,ngrid
[226]2054             fluxtop_sw_tot(ig)=fluxtop_sw(ig,1) + fluxtop_sw(ig,2)
2055             fluxsurf_sw_tot(ig)=fluxsurf_sw(ig,1) + fluxsurf_sw(ig,2)
[42]2056      ENDDO
2057c ******* TEST ******************************************************
[835]2058      ztim1 = 999
2059      DO l=1,nlayer
2060        DO ig=1,ngrid
2061           if (pt(ig,l).lt.ztim1) then
2062               ztim1 = pt(ig,l)
2063               igmin = ig
2064               lmin = l
2065           end if
2066        ENDDO
2067      ENDDO
2068      if(min(pt(igmin,lmin),zt(igmin,lmin)).lt.70.) then
2069        write(*,*) 'PHYSIQ: stability WARNING :'
2070        write(*,*) 'pt, zt Tmin = ', pt(igmin,lmin), zt(igmin,lmin),
2071     &              'ig l =', igmin, lmin
2072      end if
[42]2073c *******************************************************************
2074
2075c     ---------------------
2076c     Outputs to the screen
2077c     ---------------------
2078
2079      IF (lwrite) THEN
2080         PRINT*,'Global diagnostics for the physics'
2081         PRINT*,'Variables and their increments x and dx/dt * dt'
2082         WRITE(*,'(a6,a10,2a15)') 'Ts','dTs','ps','dps'
2083         WRITE(*,'(2f10.5,2f15.5)')
2084     s   tsurf(igout),zdtsurf(igout)*ptimestep,
[883]2085     s   zplev(igout,1),pdpsrf(igout)*ptimestep
[42]2086         WRITE(*,'(a4,a6,5a10)') 'l','u','du','v','dv','T','dT'
2087         WRITE(*,'(i4,6f10.5)') (l,
2088     s   pu(igout,l),pdu(igout,l)*ptimestep,
2089     s   pv(igout,l),pdv(igout,l)*ptimestep,
2090     s   pt(igout,l),pdt(igout,l)*ptimestep,
2091     s   l=1,nlayer)
2092      ENDIF ! of IF (lwrite)
2093
[566]2094c        ----------------------------------------------------------
2095c        ----------------------------------------------------------
2096c        INTERPOLATIONS IN THE SURFACE-LAYER
2097c        ----------------------------------------------------------
2098c        ----------------------------------------------------------
2099
[657]2100           n_out=0 ! number of elements in the z_out array.
[636]2101                   ! for z_out=[3.,2.,1.,0.5,0.1], n_out must be set
2102                   ! to 5
2103           IF (n_out .ne. 0) THEN
[566]2104
[636]2105           IF(.NOT. ALLOCATED(z_out)) ALLOCATE(z_out(n_out))
2106           IF(.NOT. ALLOCATED(T_out)) ALLOCATE(T_out(ngrid,n_out))
2107           IF(.NOT. ALLOCATED(u_out)) ALLOCATE(u_out(ngrid,n_out))
[566]2108
[636]2109           z_out(:)=[3.,2.,1.,0.5,0.1]
2110           u_out(:,:)=0.
2111           T_out(:,:)=0.
[566]2112
[636]2113           call pbl_parameters(ngrid,nlayer,ps,zplay,z0,
[566]2114     & g,zzlay,zzlev,zu,zv,wstar,hfmax_th,zmax_th,tsurf,zh,z_out,n_out,
[657]2115     & T_out,u_out,ustar,tstar,L_mo,vhf,vvv)
[1242]2116                   ! pourquoi ustar recalcule ici? fait dans vdifc.
[566]2117
2118#ifndef MESOSCALE
2119            IF (ngrid .eq. 1) THEN
2120               dimout=0
2121            ELSE
2122               dimout=2
2123            ENDIF
2124            DO n=1,n_out
[636]2125               write(zstring, '(F8.6)') z_out(n)
2126               call WRITEDIAGFI(ngrid,'T_out_'//trim(zstring),
2127     &   'potential temperature at z_out','K',dimout,T_out(:,n))
[566]2128               call WRITEDIAGFI(ngrid,'u_out_'//trim(zstring),
2129     &   'horizontal velocity norm at z_out','m/s',dimout,u_out(:,n))
[636]2130            ENDDO
[566]2131            call WRITEDIAGFI(ngrid,'u_star',
2132     &   'friction velocity','m/s',dimout,ustar)
2133            call WRITEDIAGFI(ngrid,'teta_star',
2134     &   'friction potential temperature','K',dimout,tstar)
[1377]2135!            call WRITEDIAGFI(ngrid,'L',
2136!     &   'Monin Obukhov length','m',dimout,L_mo)
[566]2137            call WRITEDIAGFI(ngrid,'vvv',
2138     &   'Vertical velocity variance at zout','m',dimout,vvv)
2139            call WRITEDIAGFI(ngrid,'vhf',
2140     &   'Vertical heat flux at zout','m',dimout,vhf)
[636]2141#else
2142         T_out1(:)=T_out(:,1)
2143         u_out1(:)=u_out(:,1)
[566]2144#endif
2145
2146         ENDIF
2147
2148c        ----------------------------------------------------------
2149c        ----------------------------------------------------------
2150c        END OF SURFACE LAYER INTERPOLATIONS
2151c        ----------------------------------------------------------
2152c        ----------------------------------------------------------
2153
[42]2154      IF (ngrid.NE.1) THEN
2155
[226]2156#ifndef MESOSCALE
[42]2157c        -------------------------------------------------------------------
2158c        Writing NetCDF file  "RESTARTFI" at the end of the run
2159c        -------------------------------------------------------------------
2160c        Note: 'restartfi' is stored just before dynamics are stored
2161c              in 'restart'. Between now and the writting of 'restart',
2162c              there will have been the itau=itau+1 instruction and
2163c              a reset of 'time' (lastacll = .true. when itau+1= itaufin)
2164c              thus we store for time=time+dtvr
2165
[999]2166         IF(   ((ecritstart.GT.0) .and.
2167     .          (MOD(icount*iphysiq,ecritstart).EQ.0))
2168     .    .or. lastcall  ) THEN
2169         
2170          ztime_fin = pday + ptime  + ptimestep/(float(iphysiq)*daysec)
2171     .               - day_ini - time_phys
2172          print*, pday,ptime,day_ini, time_phys
2173          write(*,'(A,I7,A,F12.5)')
2174     .         'PHYSIQ: Ecriture du fichier restartfi ; icount=',
2175     .          icount,' date=',ztime_fin
2176           
2177           
[1047]2178          call physdem1("restartfi.nc",nsoilmx,ngrid,nlayer,nq,
[999]2179     .                ptimestep,ztime_fin,
[1944]2180     .                tsurf,tsoil,co2ice,albedo,emis,
2181     .                q2,qsurf,tauscaling,totcloudfrac,wstar,
2182     .                mem_Mccn_co2,mem_Nccn_co2,mem_Mh2o_co2)
[999]2183         
[226]2184         ENDIF
2185#endif
[42]2186
2187c        -------------------------------------------------------------------
2188c        Calculation of diagnostic variables written in both stats and
2189c          diagfi files
2190c        -------------------------------------------------------------------
2191
2192         if (tracer) then
[719]2193         
2194           if(doubleq) then
2195              do ig=1,ngrid
2196                dqdustsurf(ig) =
[756]2197     &                zdqssed(ig,igcm_dust_mass)*tauscaling(ig)
[719]2198                dndustsurf(ig) =
[756]2199     &                zdqssed(ig,igcm_dust_number)*tauscaling(ig)
2200                ndust(ig,:) =
[1720]2201     &                zq(ig,:,igcm_dust_number)*tauscaling(ig)
[756]2202                qdust(ig,:) =
[1720]2203     &                zq(ig,:,igcm_dust_mass)*tauscaling(ig)
[719]2204              enddo
2205              if (scavenging) then
2206                do ig=1,ngrid
2207                  dqdustsurf(ig) = dqdustsurf(ig) +
[756]2208     &                     zdqssed(ig,igcm_ccn_mass)*tauscaling(ig)
[719]2209                  dndustsurf(ig) = dndustsurf(ig) +
[756]2210     &                     zdqssed(ig,igcm_ccn_number)*tauscaling(ig)
2211                  nccn(ig,:) =
[1720]2212     &                     zq(ig,:,igcm_ccn_number)*tauscaling(ig)
[756]2213                  qccn(ig,:) =
[1720]2214     &                     zq(ig,:,igcm_ccn_mass)*tauscaling(ig)
[719]2215                enddo
2216              endif
[1921]2217           endif ! of (doubleq)
[1974]2218
2219           if (rdstorm) then   ! diagnostics of stormdust tendancies for 1D and 3D
2220              mstormdtot(:)=0
2221              mdusttot(:)=0
2222              qdusttotal(:,:)=0
2223              do ig=1,ngrid
2224                rdsdqdustsurf(ig) =
2225     &                zdqssed(ig,igcm_stormdust_mass)*tauscaling(ig)
2226                rdsdndustsurf(ig) =
2227     &                zdqssed(ig,igcm_stormdust_number)*tauscaling(ig)
2228                rdsndust(ig,:) =
2229     &                pq(ig,:,igcm_stormdust_number)*tauscaling(ig)
2230                rdsqdust(ig,:) =
2231     &                pq(ig,:,igcm_stormdust_mass)*tauscaling(ig)
2232                do l=1,nlayer
2233                    mstormdtot(ig) = mstormdtot(ig) +
2234     &                      zq(ig,l,igcm_stormdust_mass) *
2235     &                      (zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g
2236                    mdusttot(ig) = mdusttot(ig) +
2237     &                      zq(ig,l,igcm_dust_mass) *
2238     &                      (zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g
2239                    qdusttotal(ig,l) = qdust(ig,l)+rdsqdust(ig,l) !calculate total dust
2240                enddo
2241              enddo
2242           endif !(rdstorm)
2243
[1720]2244           if (co2clouds) then
2245              do ig=1,ngrid
2246                 nccnco2(ig,:) =
2247     &                zq(ig,:,igcm_ccnco2_number)*tauscaling(ig)
2248                 qccnco2(ig,:) =
2249     &                zq(ig,:,igcm_ccnco2_mass)*tauscaling(ig)
2250              enddo
[1921]2251c D. BARDET compute integrated CO2 vapor and ice content
2252              mtotco2(:)=0
2253              icetotco2(:)=0
2254              do ig=1,ngrid
2255               do l=1,nlayer
2256                 mtotco2(ig) = mtotco2(ig) +
2257     &                      zq(ig,l,igcm_co2) *
2258     &                      (zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g
2259                 icetotco2(ig) = icetotco2(ig) +
2260     &                        zq(ig,l,igcm_co2_ice) *
2261     &                        (zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g
2262               enddo
2263              enddo
2264           endif ! of if (co2clouds)
[1974]2265                             
[42]2266           if (water) then
[286]2267             mtot(:)=0
2268             icetot(:)=0
2269             rave(:)=0
2270             tauTES(:)=0
[42]2271             do ig=1,ngrid
[1047]2272               do l=1,nlayer
[42]2273                 mtot(ig) = mtot(ig) +
2274     &                      zq(ig,l,igcm_h2o_vap) *
[883]2275     &                      (zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g
[42]2276                 icetot(ig) = icetot(ig) +
2277     &                        zq(ig,l,igcm_h2o_ice) *
[883]2278     &                        (zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g
[42]2279c                Computing abs optical depth at 825 cm-1 in each
2280c                  layer to simulate NEW TES retrieval
2281                 Qabsice = min(
2282     &             max(0.4e6*rice(ig,l)*(1.+nuice_ref)-0.05 ,0.),1.2
2283     &                        )
2284                 opTES(ig,l)= 0.75 * Qabsice *
2285     &             zq(ig,l,igcm_h2o_ice) *
[883]2286     &             (zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g
[42]2287     &             / (rho_ice * rice(ig,l) * (1.+nuice_ref))
2288                 tauTES(ig)=tauTES(ig)+ opTES(ig,l)
2289               enddo
[669]2290c              rave(ig)=rave(ig)/max(icetot(ig),1.e-30)       ! mass weight
2291c               if (icetot(ig)*1e3.lt.0.01) rave(ig)=0.
[42]2292             enddo
[1996]2293
[1047]2294             call watersat(ngrid*nlayer,zt,zplay,zqsat)
[669]2295             satu(:,:) = zq(:,:,igcm_h2o_vap)/zqsat(:,:)
[42]2296
[669]2297             if (scavenging) then
2298               Nccntot(:)= 0
2299               Mccntot(:)= 0
2300               rave(:)=0
2301               do ig=1,ngrid
[1047]2302                 do l=1,nlayer
[669]2303                    Nccntot(ig) = Nccntot(ig) +
2304     &              zq(ig,l,igcm_ccn_number)*tauscaling(ig)
[883]2305     &              *(zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g
[669]2306                    Mccntot(ig) = Mccntot(ig) +
2307     &              zq(ig,l,igcm_ccn_mass)*tauscaling(ig)
[883]2308     &              *(zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g
[669]2309cccc Column integrated effective ice radius
2310cccc is weighted by total ice surface area (BETTER than total ice mass)
2311                    rave(ig) = rave(ig) +
2312     &                      tauscaling(ig) *
2313     &                      zq(ig,l,igcm_ccn_number) *
[883]2314     &                      (zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g *
[669]2315     &                      rice(ig,l) * rice(ig,l)*  (1.+nuice_ref)
2316                 enddo
2317               rave(ig)=(icetot(ig)/rho_ice+Mccntot(ig)/rho_dust)*0.75
2318     &                  /max(pi*rave(ig),1.e-30) ! surface weight
2319               if (icetot(ig)*1e3.lt.0.01) rave(ig)=0.
2320               enddo
[833]2321             else ! of if (scavenging)
2322               rave(:)=0
2323               do ig=1,ngrid
[1047]2324                 do l=1,nlayer
[833]2325                 rave(ig) = rave(ig) +
2326     &                      zq(ig,l,igcm_h2o_ice) *
[883]2327     &                      (zplev(ig,l) - zplev(ig,l+1)) / g *
[833]2328     &                      rice(ig,l) * (1.+nuice_ref)
2329                 enddo
2330                 rave(ig) = max(rave(ig) /
2331     &             max(icetot(ig),1.e-30),1.e-30) ! mass weight
2332               enddo
[669]2333             endif ! of if (scavenging)
2334
[1711]2335           !Alternative A. Pottier weighting
2336           rave2(:) = 0.
2337           totrave2(:) = 0.
2338           do ig=1,ngrid
2339              do l=1,nlayer
2340              rave2(ig) =rave2(ig)+ zq(ig,l,igcm_h2o_ice)*rice(ig,l)
2341              totrave2(ig) = totrave2(ig) + zq(ig,l,igcm_h2o_ice)
2342              end do
2343              rave2(ig)=max(rave2(ig)/max(totrave2(ig),1.e-30),1.e-30)
2344           end do
2345
[42]2346           endif ! of if (water)
[1617]2347
2348
[1629]2349        endif                   ! of if (tracer)
[42]2350
[1212]2351#ifndef MESOSCALE
[42]2352c        -----------------------------------------------------------------
2353c        WSTATS: Saving statistics
2354c        -----------------------------------------------------------------
2355c        ("stats" stores and accumulates 8 key variables in file "stats.nc"
2356c        which can later be used to make the statistic files of the run:
2357c        "stats")          only possible in 3D runs !
2358         
[695]2359       IF (callstats) THEN
[42]2360
[695]2361        call wstats(ngrid,"ps","Surface pressure","Pa",2,ps)
2362        call wstats(ngrid,"tsurf","Surface temperature","K",2,tsurf)
2363        call wstats(ngrid,"co2ice","CO2 ice cover",
[575]2364     &                "kg.m-2",2,co2ice)
[758]2365        call wstats(ngrid,"tauref","reference dod at 610 Pa","NU",
2366     &                2,tauref)
[695]2367        call wstats(ngrid,"fluxsurf_lw",
[575]2368     &                "Thermal IR radiative flux to surface","W.m-2",2,
2369     &                fluxsurf_lw)
[695]2370        call wstats(ngrid,"fluxsurf_sw",
[575]2371     &                "Solar radiative flux to surface","W.m-2",2,
2372     &                fluxsurf_sw_tot)
[695]2373        call wstats(ngrid,"fluxtop_lw",
[575]2374     &                "Thermal IR radiative flux to space","W.m-2",2,
2375     &                fluxtop_lw)
[695]2376        call wstats(ngrid,"fluxtop_sw",
[575]2377     &                "Solar radiative flux to space","W.m-2",2,
2378     &                fluxtop_sw_tot)
[695]2379        call wstats(ngrid,"temp","Atmospheric temperature","K",3,zt)
2380        call wstats(ngrid,"u","Zonal (East-West) wind","m.s-1",3,zu)
2381        call wstats(ngrid,"v","Meridional (North-South) wind",
[575]2382     &                "m.s-1",3,zv)
[705]2383        call wstats(ngrid,"w","Vertical (down-up) wind",
2384     &                "m.s-1",3,pw)
[695]2385        call wstats(ngrid,"rho","Atmospheric density","kg/m3",3,rho)
[883]2386        call wstats(ngrid,"pressure","Pressure","Pa",3,zplay)
[758]2387          call wstats(ngrid,"q2",
2388     &                "Boundary layer eddy kinetic energy",
2389     &                "m2.s-2",3,q2)
2390          call wstats(ngrid,"emis","Surface emissivity","w.m-1",2,
2391     &                emis)
[226]2392c          call wstats(ngrid,"ssurf","Surface stress","N.m-2",
2393c    &                2,zstress)
2394c          call wstats(ngrid,"sw_htrt","sw heat.rate",
2395c    &                 "W.m-2",3,zdtsw)
2396c          call wstats(ngrid,"lw_htrt","lw heat.rate",
2397c    &                 "W.m-2",3,zdtlw)
[42]2398
[758]2399          if (calltherm) then
2400            call wstats(ngrid,"zmax_th","Height of thermals",
2401     &                "m",2,zmax_th)
2402            call wstats(ngrid,"hfmax_th","Max thermals heat flux",
2403     &                "K.m/s",2,hfmax_th)
2404            call wstats(ngrid,"wstar",
2405     &                "Max vertical velocity in thermals",
2406     &                "m/s",2,wstar)
2407          endif
2408
[226]2409           if (tracer) then
2410             if (water) then
[1047]2411               vmr=zq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_vap)
2412     &      *mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(igcm_h2o_vap)
[719]2413               call wstats(ngrid,"vmr_h2ovap",
[520]2414     &                    "H2O vapor volume mixing ratio","mol/mol",
2415     &                    3,vmr)
[1047]2416               vmr=zq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_ice)
2417     &      *mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(igcm_h2o_ice)
[520]2418               call wstats(ngrid,"vmr_h2oice",
2419     &                    "H2O ice volume mixing ratio","mol/mol",
2420     &                    3,vmr)
[1278]2421              ! also store vmr_ice*rice for better diagnostics of rice
2422               vmr(1:ngrid,1:nlayer)=vmr(1:ngrid,1:nlayer)*
[1502]2423     &                               rice(1:ngrid,1:nlayer)
[1278]2424               call wstats(ngrid,"vmr_h2oice_rice",
2425     &                "H2O ice mixing ratio times ice particule size",
2426     &                    "(mol/mol)*m",
2427     &                    3,vmr)
[1047]2428               vmr=zqsat(1:ngrid,1:nlayer)
2429     &      *mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(igcm_h2o_vap)
[669]2430               call wstats(ngrid,"vmr_h2osat",
2431     &                    "saturation volume mixing ratio","mol/mol",
2432     &                    3,vmr)
[226]2433               call wstats(ngrid,"h2o_ice_s",
2434     &                    "surface h2o_ice","kg/m2",
2435     &                    2,qsurf(1,igcm_h2o_ice))
[758]2436               call wstats(ngrid,'albedo',
2437     &                         'albedo',
[1013]2438     &                         '',2,albedo(1,1))
[226]2439               call wstats(ngrid,"mtot",
2440     &                    "total mass of water vapor","kg/m2",
2441     &                    2,mtot)
2442               call wstats(ngrid,"icetot",
2443     &                    "total mass of water ice","kg/m2",
2444     &                    2,icetot)
[520]2445               call wstats(ngrid,"reffice",
2446     &                    "Mean reff","m",
2447     &                    2,rave)
[669]2448              call wstats(ngrid,"Nccntot",
[520]2449     &                    "condensation nuclei","Nbr/m2",
[669]2450     &                    2,Nccntot)
2451              call wstats(ngrid,"Mccntot",
2452     &                    "condensation nuclei mass","kg/m2",
2453     &                    2,Mccntot)
[520]2454              call wstats(ngrid,"rice",
2455     &                    "Ice particle size","m",
2456     &                    3,rice)
[226]2457               if (.not.activice) then
2458                 call wstats(ngrid,"tauTESap",
2459     &                      "tau abs 825 cm-1","",
2460     &                      2,tauTES)
[520]2461               else
[1047]2462                 call wstats(ngrid,'tauTES',
[520]2463     &                   'tau abs 825 cm-1',
2464     &                  '',2,taucloudtes)
[226]2465               endif
2466
2467             endif ! of if (water)
[719]2468             
2469             
2470           if (dustbin.ne.0) then
2471         
[1047]2472             call wstats(ngrid,'tau','taudust','SI',2,tau(1,1))
[719]2473             
2474             if (doubleq) then
[1047]2475c            call wstats(ngrid,'qsurf','qsurf',
[719]2476c     &                       'kg.m-2',2,qsurf(1,igcm_dust_mass))
[1047]2477c            call wstats(ngrid,'Nsurf','N particles',
[719]2478c     &                       'N.m-2',2,qsurf(1,igcm_dust_number))
[1047]2479c            call wstats(ngrid,'dqsdev','ddevil lift',
[719]2480c    &                       'kg.m-2.s-1',2,zdqsdev(1,1))
[1047]2481c            call wstats(ngrid,'dqssed','sedimentation',
[719]2482c     &                       'kg.m-2.s-1',2,zdqssed(1,1))
[1047]2483c            call wstats(ngrid,'dqsdif','diffusion',
[719]2484c     &                       'kg.m-2.s-1',2,zdqsdif(1,1))
[1047]2485               call wstats(ngrid,'dqsdust',
[719]2486     &                        'deposited surface dust mass',
2487     &                        'kg.m-2.s-1',2,dqdustsurf)
[1047]2488               call wstats(ngrid,'dqndust',
[719]2489     &                        'deposited surface dust number',
2490     &                        'number.m-2.s-1',2,dndustsurf)
[1047]2491               call wstats(ngrid,'reffdust','reffdust',
[719]2492     &                        'm',3,rdust*ref_r0)
[1047]2493               call wstats(ngrid,'dustq','Dust mass mr',
[756]2494     &                        'kg/kg',3,qdust)
[1047]2495               call wstats(ngrid,'dustN','Dust number',
[756]2496     &                        'part/kg',3,ndust)
[1974]2497               if (rdstorm) then
2498                 call wstats(ngrid,'reffstormdust','reffdust',
2499     &                          'm',3,rstormdust*ref_r0)
2500                 call wstats(ngrid,'rdsdustq','Dust mass mr',
2501     &                          'kg/kg',3,rdsqdust)
2502                 call wstats(ngrid,'rdsdustN','Dust number',
2503     &                        'part/kg',3,rdsndust)
2504               end if
[719]2505             else
2506               do iq=1,dustbin
2507                 write(str2(1:2),'(i2.2)') iq
[1047]2508                 call wstats(ngrid,'q'//str2,'mix. ratio',
[719]2509     &                         'kg/kg',3,zq(1,1,iq))
[1047]2510                 call wstats(ngrid,'qsurf'//str2,'qsurf',
[719]2511     &                         'kg.m-2',2,qsurf(1,iq))
2512               end do
2513             endif ! (doubleq)
[226]2514
[719]2515             if (scavenging) then
[1047]2516               call wstats(ngrid,'ccnq','CCN mass mr',
[756]2517     &                        'kg/kg',3,qccn)
[1047]2518               call wstats(ngrid,'ccnN','CCN number',
[756]2519     &                        'part/kg',3,nccn)
[719]2520             endif ! (scavenging)
2521         
[1464]2522           endif ! (dustbin.ne.0)
[719]2523
[2158]2524           if (photochem) then
[1464]2525              do iq=1,nq
2526                 if (noms(iq) .ne. "dust_mass" .and.
2527     $               noms(iq) .ne. "dust_number" .and.
2528     $               noms(iq) .ne. "ccn_mass" .and.
[1617]2529     $               noms(iq) .ne. "ccn_number" .and.
2530     $               noms(iq) .ne. "ccnco2_mass" .and.
2531     $               noms(iq) .ne. "ccnco2_number") then
[719]2532
[1464]2533!                   volume mixing ratio
2534
[705]2535                    vmr(1:ngrid,1:nlayer)=zq(1:ngrid,1:nlayer,iq)
[1464]2536     &                            *mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(iq)
2537
2538                    call wstats(ngrid,"vmr_"//trim(noms(iq)),
2539     $                        "Volume mixing ratio","mol/mol",3,vmr)
2540                    if ((noms(iq).eq."o")
2541     $             .or. (noms(iq).eq."co2")
2542     $             .or. (noms(iq).eq."o3")
2543     $             .or. (noms(iq).eq."ar")
2544     $             .or. (noms(iq).eq."o2")
2545     $             .or. (noms(iq).eq."h2o_vap") ) then
2546                      call writediagfi(ngrid,"vmr_"//trim(noms(iq)),
2547     $                         "Volume mixing ratio","mol/mol",3,vmr)
2548                    end if
2549
2550!                   number density (molecule.cm-3)
2551
[705]2552                    rhopart(1:ngrid,1:nlayer)=zq(1:ngrid,1:nlayer,iq)
2553     &                          *rho(1:ngrid,1:nlayer)*n_avog/
2554     &                           (1000*mmol(iq))
[1464]2555
[2158]2556                   call wstats(ngrid,"rho_"//trim(noms(iq)),
2557     $                   "Number density","cm-3",3,rhopart)
2558                   call writediagfi(ngrid,"rho_"//trim(noms(iq)),
2559     $                  "Number density","cm-3",3,rhopart)
[226]2560
[1464]2561!                   vertical column (molecule.cm-2)
2562
2563                    do ig = 1,ngrid
2564                       colden(ig,iq) = 0.                           
2565                    end do
2566                    do l=1,nlayer                                   
2567                       do ig=1,ngrid                                 
2568                          colden(ig,iq) = colden(ig,iq) + zq(ig,l,iq)
2569     $                                   *(zplev(ig,l)-zplev(ig,l+1))
2570     $                                   *6.022e22/(mmol(iq)*g)       
2571                       end do                                       
2572                    end do                                         
2573
2574                    call wstats(ngrid,"c_"//trim(noms(iq)),           
2575     $                          "column","mol cm-2",2,colden(1,iq)) 
2576                    call writediagfi(ngrid,"c_"//trim(noms(iq)),
2577     $                          "column","mol cm-2",2,colden(1,iq))
2578
2579!                   global mass (g)
2580               
2581                    call planetwide_sumval(colden(:,iq)/6.022e23
[1541]2582     $                            *mmol(iq)*1.e4*cell_area(:),mass(iq))
[1464]2583
2584                    call writediagfi(ngrid,"mass_"//trim(noms(iq)),
2585     $                              "global mass","g",0,mass(iq))
2586
2587                 end if ! of if (noms(iq) .ne. "dust_mass" ...)
2588              end do ! of do iq=1,nq
[2158]2589           end if ! of if (photochem)
[1464]2590
[334]2591           end if ! of if (tracer)
[226]2592
2593           IF(lastcall) THEN
2594             write (*,*) "Writing stats..."
2595             call mkstats(ierr)
2596           ENDIF
2597
[42]2598         ENDIF !if callstats
2599
2600c        (Store EOF for Mars Climate database software)
2601         IF (calleofdump) THEN
2602            CALL eofdump(ngrid, nlayer, zu, zv, zt, rho, ps)
2603         ENDIF
[1212]2604#endif
2605!endif of ifndef MESOSCALE
[42]2606
[1236]2607#ifdef MESOSCALE
2608     
2609      !! see comm_wrf.
2610      !! not needed when an array is already in a shared module.
2611      !! --> example : hfmax_th, zmax_th
[234]2612
[1590]2613      CALL allocate_comm_wrf(ngrid,nlayer)
2614
[1236]2615      !state  real  HR_SW     ikj   misc  1  -  h  "HR_SW"     "HEATING RATE SW"                 "K/s"
2616      comm_HR_SW(1:ngrid,1:nlayer) = zdtsw(1:ngrid,1:nlayer)
2617      !state  real  HR_LW     ikj   misc  1  -  h  "HR_LW"     "HEATING RATE LW"                 "K/s"
2618      comm_HR_LW(1:ngrid,1:nlayer) = zdtlw(1:ngrid,1:nlayer)
2619      !state  real  SWDOWNZ    ij   misc  1  -  h  "SWDOWNZ"   "DOWNWARD SW FLUX AT SURFACE"     "W m-2"
2620      comm_SWDOWNZ(1:ngrid) = fluxsurf_sw_tot(1:ngrid)
2621      !state  real  TAU_DUST   ij   misc  1  -  h  "TAU_DUST"  "REFERENCE VISIBLE DUST OPACITY"  ""
2622      comm_TAU_DUST(1:ngrid) = tauref(1:ngrid)
2623      !state  real  RDUST     ikj   misc  1  -  h  "RDUST"     "DUST RADIUS"                     "m"
2624      comm_RDUST(1:ngrid,1:nlayer) = rdust(1:ngrid,1:nlayer)
2625      !state  real  QSURFDUST  ij   misc  1  -  h  "QSURFDUST" "DUST MASS AT SURFACE"            "kg m-2"
[308]2626      IF (igcm_dust_mass .ne. 0) THEN
[1236]2627        comm_QSURFDUST(1:ngrid) = qsurf(1:ngrid,igcm_dust_mass)
2628      ELSE
2629        comm_QSURFDUST(1:ngrid) = 0.
[308]2630      ENDIF
[1236]2631      !state  real  MTOT       ij   misc  1  -  h  "MTOT"      "TOTAL MASS WATER VAPOR in pmic"  "pmic"
2632      comm_MTOT(1:ngrid) = mtot(1:ngrid) * 1.e6 / rho_ice
2633      !state  real  ICETOT     ij   misc  1  -  h  "ICETOT"    "TOTAL MASS WATER ICE"            "kg m-2"
2634      comm_ICETOT(1:ngrid) = icetot(1:ngrid) * 1.e6 / rho_ice
2635      !state  real  VMR_ICE   ikj   misc  1  -  h  "VMR_ICE"   "VOL. MIXING RATIO ICE"           "ppm"
2636      IF (igcm_h2o_ice .ne. 0) THEN
2637        comm_VMR_ICE(1:ngrid,1:nlayer) = 1.e6
2638     .    * zq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_ice)
2639     .    * mmean(1:ngrid,1:nlayer) / mmol(igcm_h2o_ice)
2640      ELSE
2641        comm_VMR_ICE(1:ngrid,1:nlayer) = 0.
[81]2642      ENDIF
[1236]2643      !state  real  TAU_ICE    ij   misc  1  -  h  "TAU_ICE"   "CLOUD OD at 825 cm-1 TES"        ""
[1292]2644      if (activice) then
2645        comm_TAU_ICE(1:ngrid) = taucloudtes(1:ngrid)
2646      else
2647        comm_TAU_ICE(1:ngrid) = tauTES(1:ngrid)
2648      endif
[1236]2649      !state  real  RICE      ikj   misc  1  -  h  "RICE"      "ICE RADIUS"                      "m"
2650      comm_RICE(1:ngrid,1:nlayer) = rice(1:ngrid,1:nlayer)
[1242]2651   
2652      !! calculate sensible heat flux in W/m2 for outputs
2653      !! -- the one computed in vdifc is not the real one
2654      !! -- vdifc must have been called
2655      if (.not.callrichsl) then
2656        sensibFlux(1:ngrid) = zflubid(1:ngrid)
2657     .         - capcal(1:ngrid)*zdtsdif(1:ngrid)
2658      else
2659        sensibFlux(1:ngrid) =
2660     &   (pplay(1:ngrid,1)/(r*pt(1:ngrid,1)))*cpp
2661     &   *sqrt(pu(1:ngrid,1)*pu(1:ngrid,1)+pv(1:ngrid,1)*pv(1:ngrid,1)
2662     &         +(log(1.+0.7*wstar(1:ngrid) + 2.3*wstar(1:ngrid)**2))**2)
2663     &   *zcdh(1:ngrid)*(tsurf(1:ngrid)-zh(1:ngrid,1))
2664      endif
2665         
[226]2666#else
[528]2667#ifndef MESOINI
[42]2668
[226]2669c        ==========================================================
2670c        WRITEDIAGFI: Outputs in netcdf file "DIAGFI", containing
2671c          any variable for diagnostic (output with period
2672c          "ecritphy", set in "run.def")
2673c        ==========================================================
2674c        WRITEDIAGFI can ALSO be called from any other subroutines
2675c        for any variables !!
[835]2676c        call WRITEDIAGFI(ngrid,"emis","Surface emissivity","w.m-1",2,
2677c    &                  emis)
2678c        call WRITEDIAGFI(ngrid,"pplay","Pressure","Pa",3,zplay)
2679c        call WRITEDIAGFI(ngrid,"pplev","Pressure","Pa",3,zplev)
[226]2680         call WRITEDIAGFI(ngrid,"tsurf","Surface temperature","K",2,
2681     &                  tsurf)
2682         call WRITEDIAGFI(ngrid,"ps","surface pressure","Pa",2,ps)
[769]2683         call WRITEDIAGFI(ngrid,"co2ice","co2 ice thickness"
2684     &                                         ,"kg.m-2",2,co2ice)
[284]2685
[719]2686         call WRITEDIAGFI(ngrid,"temp7","temperature in layer 7",
2687     &                  "K",2,zt(1,7))
2688         call WRITEDIAGFI(ngrid,"fluxsurf_lw","fluxsurf_lw","W.m-2",2,
2689     &                  fluxsurf_lw)
2690         call WRITEDIAGFI(ngrid,"fluxsurf_sw","fluxsurf_sw","W.m-2",2,
2691     &                  fluxsurf_sw_tot)
2692         call WRITEDIAGFI(ngrid,"fluxtop_lw","fluxtop_lw","W.m-2",2,
2693     &                  fluxtop_lw)
2694         call WRITEDIAGFI(ngrid,"fluxtop_sw","fluxtop_sw","W.m-2",2,
2695     &                  fluxtop_sw_tot)
[1640]2696         call WRITEDIAGFI(ngrid,"temp","temperature","K",3,zt)
[1955]2697         call WRITEDIAGFI(ngrid,"Sols","Time","sols",0,zday)
[2141]2698         call WRITEDIAGFI(ngrid,"Ls","Solar longitude","deg",
2699     &                    0,zls*180./pi)
[719]2700         call WRITEDIAGFI(ngrid,"u","Zonal wind","m.s-1",3,zu)
2701         call WRITEDIAGFI(ngrid,"v","Meridional wind","m.s-1",3,zv)
2702         call WRITEDIAGFI(ngrid,"w","Vertical wind","m.s-1",3,pw)
[2149]2703         call WRITEDIAGFI(ngrid,"rho","density","kg.m-3",3,rho)
[226]2704c        call WRITEDIAGFI(ngrid,"q2","q2","kg.m-3",3,q2)
[520]2705c        call WRITEDIAGFI(ngrid,'Teta','T potentielle','K',3,zh)
[758]2706         call WRITEDIAGFI(ngrid,"pressure","Pressure","Pa",3,zplay)
[226]2707c        call WRITEDIAGFI(ngrid,"ssurf","Surface stress","N.m-2",2,
2708c    &                  zstress)
[1047]2709c        call WRITEDIAGFI(ngrid,'sw_htrt','sw heat. rate',
[835]2710c    &                   'w.m-2',3,zdtsw)
[1047]2711c        call WRITEDIAGFI(ngrid,'lw_htrt','lw heat. rate',
[835]2712c    &                   'w.m-2',3,zdtlw)
[1974]2713 
[520]2714            if (.not.activice) then
[1047]2715               CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'tauTESap',
[520]2716     &                         'tau abs 825 cm-1',
2717     &                         '',2,tauTES)
2718             else
[1047]2719               CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'tauTES',
[520]2720     &                         'tau abs 825 cm-1',
2721     &                         '',2,taucloudtes)
2722             endif
[42]2723
[528]2724#else
2725     !!! this is to ensure correct initialisation of mesoscale model
2726        call WRITEDIAGFI(ngrid,"tsurf","Surface temperature","K",2,
2727     &                  tsurf)
2728        call WRITEDIAGFI(ngrid,"ps","surface pressure","Pa",2,ps)
2729        call WRITEDIAGFI(ngrid,"co2ice","co2 ice thickness","kg.m-2",2,
2730     &                  co2ice)
2731        call WRITEDIAGFI(ngrid,"temp","temperature","K",3,zt)
2732        call WRITEDIAGFI(ngrid,"u","Zonal wind","m.s-1",3,zu)
2733        call WRITEDIAGFI(ngrid,"v","Meridional wind","m.s-1",3,zv)
[299]2734        call WRITEDIAGFI(ngrid,"emis","Surface emissivity","w.m-1",2,
2735     &                  emis)
2736        call WRITEDIAGFI(ngrid,"tsoil","Soil temperature",
2737     &                       "K",3,tsoil)
2738        call WRITEDIAGFI(ngrid,"inertiedat","Soil inertia",
2739     &                       "K",3,inertiedat)
2740#endif
[42]2741
[299]2742
[226]2743c        ----------------------------------------------------------
2744c        Outputs of the CO2 cycle
2745c        ----------------------------------------------------------
[1922]2746           
[226]2747         if (tracer.and.(igcm_co2.ne.0)) then
2748!          call WRITEDIAGFI(ngrid,"co2_l1","co2 mix. ratio in 1st layer",
2749!    &                     "kg/kg",2,zq(1,1,igcm_co2))
[719]2750          call WRITEDIAGFI(ngrid,"co2","co2 mass mixing ratio",
2751     &                     "kg/kg",3,zq(1,1,igcm_co2))
[1921]2752          if (co2clouds) then
2753            CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'mtotco2',
2754     &                       'total mass of CO2 vapor',
2755     &                       'kg/m2',2,mtotco2)
2756            CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'zdtcloudco2',
2757     &                       'temperature variation of CO2 latent heat',
2758     &                       'K/s',3,zdtcloudco2)
2759
2760            CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'icetotco2',
2761     &                       'total mass of CO2 ice',
2762     &                       'kg/m2',2,icetotco2)
[1922]2763 
[1921]2764            call WRITEDIAGFI(ngrid,'ccnqco2','CCNco2 mass mr',
2765     &                       'kg/kg',3,qccnco2)
2766            call WRITEDIAGFI(ngrid,'ccnNco2','CCNco2 number',
2767     &                       'part/kg',3,nccnco2)
2768            call WRITEDIAGFI(ngrid,'co2_ice','co2_ice','kg/kg',
2769     &                       3,zq(:,:,igcm_co2_ice))
[1996]2770            call WRITEDIAGFI(ngrid,'precip_co2_ice',
2771     &                       'surface deposition of co2 ice',
2772     &                       'kg.m-2.s-1',2,
2773     &                       zdqssed(1:ngrid,igcm_co2_ice))
2774           endif ! of if (co2clouds)
[226]2775         endif ! of if (tracer.and.(igcm_co2.ne.0))
[1660]2776        ! Output He tracer, if there is one
2777        if (tracer.and.(igcm_he.ne.0)) then
2778          call WRITEDIAGFI(ngrid,"he","helium mass mixing ratio",
2779     &                     "kg/kg",3,zq(1,1,igcm_he))
2780          vmr=zq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_he)
2781     &       *mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(igcm_he)
2782          call WRITEDIAGFI(ngrid,'vmr_he','helium vol. mixing ratio',
2783     &                       'mol/mol',3,vmr)
2784        endif
2785
[226]2786c        ----------------------------------------------------------
2787c        Outputs of the water cycle
2788c        ----------------------------------------------------------
2789         if (tracer) then
2790           if (water) then
2791
[299]2792#ifdef MESOINI
2793            !!!! waterice = q01, voir readmeteo.F90
[1047]2794            call WRITEDIAGFI(ngrid,'q01',noms(igcm_h2o_ice),
[299]2795     &                      'kg/kg',3,
[1047]2796     &                       zq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_ice))
[299]2797            !!!! watervapor = q02, voir readmeteo.F90
[1047]2798            call WRITEDIAGFI(ngrid,'q02',noms(igcm_h2o_vap),
[299]2799     &                      'kg/kg',3,
[1047]2800     &                       zq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_vap))
[299]2801            !!!! surface waterice qsurf02 (voir readmeteo)
[1047]2802            call WRITEDIAGFI(ngrid,'qsurf02','surface tracer',
[299]2803     &                      'kg.m-2',2,
[1047]2804     &                       qsurf(1:ngrid,igcm_h2o_ice))
[299]2805#endif
[1047]2806            CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'mtot',
[226]2807     &                       'total mass of water vapor',
2808     &                       'kg/m2',2,mtot)
[1047]2809            CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'icetot',
[226]2810     &                       'total mass of water ice',
2811     &                       'kg/m2',2,icetot)
[1047]2812            vmr=zq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_ice)
2813     &      *mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(igcm_h2o_ice)
[1974]2814            CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'vmr_h2oice','h2o ice vmr',
[719]2815     &                       'mol/mol',3,vmr)
[1047]2816            vmr=zq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_vap)
2817     &      *mmean(1:ngrid,1:nlayer)/mmol(igcm_h2o_vap)
[1974]2818            CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'vmr_h2ovap','h2o vap vmr',
[719]2819     &                       'mol/mol',3,vmr)
[1047]2820            CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'reffice',
[669]2821     &                       'Mean reff',
2822     &                       'm',2,rave)
[1922]2823
[1921]2824            call WRITEDIAGFI(ngrid,'h2o_ice','h2o_ice','kg/kg',
2825     &             3,zq(:,:,igcm_h2o_ice))
2826            call WRITEDIAGFI(ngrid,'h2o_vap','h2o_vap','kg/kg',
2827     &             3,zq(:,:,igcm_h2o_vap))
2828
[1922]2829
[1711]2830!A. Pottier
2831             CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'rmoym',
2832     &                      'alternative reffice',
2833     &                      'm',2,rave2)
[1467]2834            call WRITEDIAGFI(ngrid,'saturation',
2835     &           'h2o vap saturation ratio','dimless',3,satu)
[1130]2836            if (scavenging) then
2837              CALL WRITEDIAGFI(ngrid,"Nccntot",
[669]2838     &                    "condensation nuclei","Nbr/m2",
2839     &                    2,Nccntot)
[1130]2840              CALL WRITEDIAGFI(ngrid,"Mccntot",
[719]2841     &                    "mass condensation nuclei","kg/m2",
2842     &                    2,Mccntot)
[1130]2843            endif
[1047]2844            call WRITEDIAGFI(ngrid,'rice','Ice particle size',
[719]2845     &                       'm',3,rice)
[1047]2846            call WRITEDIAGFI(ngrid,'h2o_ice_s',
[226]2847     &                       'surface h2o_ice',
2848     &                       'kg.m-2',2,qsurf(1,igcm_h2o_ice))
[1047]2849            CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'albedo',
[833]2850     &                         'albedo',
[1013]2851     &                         '',2,albedo(1,1))
[833]2852              if (tifeedback) then
[1047]2853                 call WRITEDIAGSOIL(ngrid,"soiltemp",
[833]2854     &                              "Soil temperature","K",
2855     &                              3,tsoil)
[1047]2856                 call WRITEDIAGSOIL(ngrid,'soilti',
[833]2857     &                       'Soil Thermal Inertia',
2858     &                       'J.s-1/2.m-2.K-1',3,inertiesoil)
2859              endif
[1711]2860!A. Pottier
2861              if (CLFvarying) then !AP14 nebulosity
2862                 call WRITEDIAGFI(ngrid,'totcloudfrac',
2863     &                'Total cloud fraction',
2864     &                       ' ',2,totcloudfrac)
2865              endif !clf varying
2866
[226]2867           endif !(water)
2868
2869
2870           if (water.and..not.photochem) then
2871             iq=nq
2872c            write(str2(1:2),'(i2.2)') iq
[1047]2873c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqs'//str2,'dqscloud',
[226]2874c    &                       'kg.m-2',2,zdqscloud(1,iq))
[1047]2875c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqch'//str2,'var chim',
[226]2876c    &                       'kg/kg',3,zdqchim(1,1,iq))
[1047]2877c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqd'//str2,'var dif',
[226]2878c    &                       'kg/kg',3,zdqdif(1,1,iq))
[1047]2879c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqa'//str2,'var adj',
[226]2880c    &                       'kg/kg',3,zdqadj(1,1,iq))
[1047]2881c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqc'//str2,'var c',
[226]2882c    &                       'kg/kg',3,zdqc(1,1,iq))
2883           endif  !(water.and..not.photochem)
2884         endif
2885
2886c        ----------------------------------------------------------
2887c        Outputs of the dust cycle
2888c        ----------------------------------------------------------
2889
[1047]2890        call WRITEDIAGFI(ngrid,'tauref',
[758]2891     &                    'Dust ref opt depth','NU',2,tauref)
[226]2892
2893         if (tracer.and.(dustbin.ne.0)) then
[1264]2894
[1047]2895          call WRITEDIAGFI(ngrid,'tau','taudust','SI',2,tau(1,1))
[1264]2896
2897#ifndef MESOINI
[226]2898           if (doubleq) then
[1047]2899c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'qsurf','qsurf',
[411]2900c     &                       'kg.m-2',2,qsurf(1,igcm_dust_mass))
[1047]2901c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'Nsurf','N particles',
[411]2902c     &                       'N.m-2',2,qsurf(1,igcm_dust_number))
[1047]2903c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqsdev','ddevil lift',
[226]2904c    &                       'kg.m-2.s-1',2,zdqsdev(1,1))
[1047]2905c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqssed','sedimentation',
[411]2906c     &                       'kg.m-2.s-1',2,zdqssed(1,1))
[1047]2907c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqsdif','diffusion',
[411]2908c     &                       'kg.m-2.s-1',2,zdqsdif(1,1))
[1208]2909c             call WRITEDIAGFI(ngrid,'sedice','sedimented ice',
2910c     &                       'kg.m-2.s-1',2,zdqssed(:,igcm_h2o_ice))
2911c             call WRITEDIAGFI(ngrid,'subice','sublimated ice',
2912c     &                       'kg.m-2.s-1',2,zdqsdif(:,igcm_h2o_ice))
[1047]2913             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqsdust',
[719]2914     &                        'deposited surface dust mass',
2915     &                        'kg.m-2.s-1',2,dqdustsurf)
[1047]2916             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqndust',
[719]2917     &                        'deposited surface dust number',
2918     &                        'number.m-2.s-1',2,dndustsurf)
[1047]2919             call WRITEDIAGFI(ngrid,'reffdust','reffdust',
[719]2920     &                        'm',3,rdust*ref_r0)
[1047]2921             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dustq','Dust mass mr',
[756]2922     &                        'kg/kg',3,qdust)
[1047]2923             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dustN','Dust number',
[756]2924     &                        'part/kg',3,ndust)
[1353]2925             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dsodust',
[2161]2926     &                       'density scaled optical depth in the IR',
[1974]2927     &                       'm2.kg-1',3,dsodust)
2928             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dso',
[2161]2929     &                       'density scaled optical depth in the IR',
[1974]2930     &                       'm2.kg-1',3,dsodust+dsords)
[226]2931           else
2932             do iq=1,dustbin
2933               write(str2(1:2),'(i2.2)') iq
[1047]2934               call WRITEDIAGFI(ngrid,'q'//str2,'mix. ratio',
[226]2935     &                         'kg/kg',3,zq(1,1,iq))
[1047]2936               call WRITEDIAGFI(ngrid,'qsurf'//str2,'qsurf',
[226]2937     &                         'kg.m-2',2,qsurf(1,iq))
2938             end do
2939           endif ! (doubleq)
[358]2940
[1974]2941           if (rdstorm) then  ! writediagfi tendencies stormdust tracers
2942             call WRITEDIAGFI(ngrid,'reffdust','reffdust',
2943     &                        'm',3,rdust*ref_r0)
2944             call WRITEDIAGFI(ngrid,'reffstormdust','reffstormdust',
2945     &                        'm',3,rstormdust*ref_r0)
2946             call WRITEDIAGFI(ngrid,'mstormdtot',
2947     &                        'total mass of stormdust only',
2948     &                        'kg.m-2',2,mstormdtot)
2949             call WRITEDIAGFI(ngrid,'mdusttot',
2950     &                        'total mass of dust only',
2951     &                        'kg.m-2',2,mdusttot)
2952             call WRITEDIAGFI(ngrid,'rdsdqsdust',
2953     &                        'deposited surface stormdust mass',
2954     &                        'kg.m-2.s-1',2,rdsdqdustsurf)
2955             call WRITEDIAGFI(ngrid,'rdsdustq','storm Dust mass mr',
2956     &                        'kg/kg',3,rdsqdust)
2957             call WRITEDIAGFI(ngrid,'rdsdustqmodel','storm Dust massmr',
2958     &                        'kg/kg',3,pq(:,:,igcm_stormdust_mass))
2959             call WRITEDIAGFI(ngrid,'rdsdustN','storm Dust number',
2960     &                        'part/kg',3,rdsndust)
2961             call WRITEDIAGFI(ngrid,"stormfract",
2962     &                "fraction of the mesh, with stormdust","none",
2963     &                                               2,totstormfract)
2964             call WRITEDIAGFI(ngrid,'qsurf',
2965     &                 'stormdust injection',
2966     &                 'kg.m-2',2,qsurf(:,igcm_stormdust_mass))
2967             call WRITEDIAGFI(ngrid,'pdqsurf',
2968     &                  'tendancy stormdust mass at surface',
2969     &                  'kg.m-2',2,dqsurf(:,igcm_stormdust_mass))
2970             call WRITEDIAGFI(ngrid,'wspeed','vertical speed stormdust',
2971     &                        'm/s',3,wspeed(:,1:nlayer))
2972             call WRITEDIAGFI(ngrid,'zdqsed_dustq'
2973     &          ,'sedimentation q','kg.m-2.s-1',3,
2974     &          zdqsed(:,:,igcm_dust_mass))
2975             call WRITEDIAGFI(ngrid,'zdqssed_dustq'
2976     &          ,'sedimentation q','kg.m-2.s-1',2,
2977     &          zdqssed(:,igcm_dust_mass))
2978             call WRITEDIAGFI(ngrid,'zdqsed_rdsq'
2979     &          ,'sedimentation q','kg.m-2.s-1',3,
2980     &          zdqsed(:,:,igcm_stormdust_mass))
2981             call WRITEDIAGFI(ngrid,'rdust','rdust',
2982     &                        'm',3,rdust)
2983             call WRITEDIAGFI(ngrid,'rstormdust','rstormdust',
2984     &                        'm',3,rstormdust)
2985             call WRITEDIAGFI(ngrid,'totaldustq','total dust mass',
2986     &                        'kg/kg',3,qdusttotal)
2987             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dsords',
2988     &                       'density scaled opacity of stormdust',
2989     &                       'm2.kg-1',3,dsords)
2990           endif ! (rdstorm)
2991
[358]2992           if (scavenging) then
[1047]2993             call WRITEDIAGFI(ngrid,'ccnq','CCN mass mr',
[756]2994     &                        'kg/kg',3,qccn)
[1047]2995             call WRITEDIAGFI(ngrid,'ccnN','CCN number',
[756]2996     &                        'part/kg',3,nccn)
[1974]2997             call WRITEDIAGFI(ngrid,'surfccnq','Surf nuclei mass mr',
2998     &                        'kg.m-2',2,qsurf(1,igcm_ccn_mass))
2999             call WRITEDIAGFI(ngrid,'surfccnN','Surf nuclei number',
3000     &                        'kg.m-2',2,qsurf(1,igcm_ccn_number))
[358]3001           endif ! (scavenging)
3002
[226]3003c          if (submicron) then
[1047]3004c            call WRITEDIAGFI(ngrid,'dustsubm','subm mass mr',
[226]3005c    &                        'kg/kg',3,pq(1,1,igcm_dust_submicron))
3006c          endif ! (submicron)
[1264]3007
3008#else
3009!     !!! to initialize mesoscale we need scaled variables
3010!     !!! because this must correspond to starting point for tracers
3011!             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dustq','Dust mass mr',
3012!     &           'kg/kg',3,pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_mass))
3013!             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dustN','Dust number',
3014!     &           'part/kg',3,pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_dust_number))
3015!             call WRITEDIAGFI(ngrid,'ccn','Nuclei mass mr',
3016!     &           'kg/kg',3,pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_mass))
3017!             call WRITEDIAGFI(ngrid,'ccnN','Nuclei number',
3018!     &           'part/kg',3,pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_ccn_number))
3019      if (freedust) then
3020             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dustq','Dust mass mr',
3021     &                        'kg/kg',3,qdust)
3022             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dustN','Dust number',
3023     &                        'part/kg',3,ndust)
3024             call WRITEDIAGFI(ngrid,'ccn','CCN mass mr',
3025     &                        'kg/kg',3,qccn)
3026             call WRITEDIAGFI(ngrid,'ccnN','CCN number',
3027     &                        'part/kg',3,nccn)
3028      else
3029             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dustq','Dust mass mr',
3030     &                        'kg/kg',3,pq(1,1,igcm_dust_mass))
3031             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dustN','Dust number',
3032     &                        'part/kg',3,pq(1,1,igcm_dust_number))
3033             call WRITEDIAGFI(ngrid,'ccn','Nuclei mass mr',
3034     &                        'kg/kg',3,pq(1,1,igcm_ccn_mass))
3035             call WRITEDIAGFI(ngrid,'ccnN','Nuclei number',
3036     &                        'part/kg',3,pq(1,1,igcm_ccn_number))
3037      endif
3038#endif
3039
[226]3040         end if  ! (tracer.and.(dustbin.ne.0))
3041
[2149]3042c        ----------------------------------------------------------
3043c        GW non-oro outputs
3044c        ----------------------------------------------------------
[705]3045
[2149]3046         if(calllott_nonoro) then
3047           call WRITEDIAGFI(ngrid,"dugwno","GW non-oro dU","m/s2",
3048     $           3,d_u_hin/ptimestep)
3049           call WRITEDIAGFI(ngrid,"dvgwno","GW non-oro dV","m/s2",
3050     $           3,d_v_hin/ptimestep)
3051         endif                  !(calllott_nonoro)
3052
[226]3053c        ----------------------------------------------------------
[705]3054c        Thermospheric outputs
[267]3055c        ----------------------------------------------------------
[705]3056
3057         if(callthermos) then
3058
[1047]3059            call WRITEDIAGFI(ngrid,"q15um","15 um cooling","K/s",
[705]3060     $           3,zdtnlte)
[1047]3061            call WRITEDIAGFI(ngrid,"quv","UV heating","K/s",
[705]3062     $           3,zdteuv)
[1047]3063            call WRITEDIAGFI(ngrid,"cond","Thermal conduction","K/s",
[705]3064     $           3,zdtconduc)
[1047]3065            call WRITEDIAGFI(ngrid,"qnir","NIR heating","K/s",
[705]3066     $           3,zdtnirco2)
3067
[2158]3068!            call wstats(ngrid,"q15um","15 um cooling","K/s",
3069!     $           3,zdtnlte)
3070!            call wstats(ngrid,"quv","UV heating","K/s",
3071!     $           3,zdteuv)
3072!            call wstats(ngrid,"cond","Thermal conduction","K/s",
3073!     $           3,zdtconduc)
3074!            call wstats(ngrid,"qnir","NIR heating","K/s",
3075!     $           3,zdtnirco2)
3076
[705]3077         endif  !(callthermos)
3078
3079c        ----------------------------------------------------------
3080c        ----------------------------------------------------------
[267]3081c        PBL OUTPUS
3082c        ----------------------------------------------------------
3083c        ----------------------------------------------------------
3084
3085c        ----------------------------------------------------------
[226]3086c        Outputs of thermals
3087c        ----------------------------------------------------------
3088         if (calltherm) then
3089
3090!        call WRITEDIAGFI(ngrid,'dtke',
3091!     &              'tendance tke thermiques','m**2/s**2',
3092!     &                         3,dtke_th)
3093!        call WRITEDIAGFI(ngrid,'d_u_ajs',
3094!     &              'tendance u thermiques','m/s',
3095!     &                         3,pdu_th*ptimestep)
3096!        call WRITEDIAGFI(ngrid,'d_v_ajs',
3097!     &              'tendance v thermiques','m/s',
3098!     &                         3,pdv_th*ptimestep)
3099!        if (tracer) then
3100!        if (nq .eq. 2) then
3101!        call WRITEDIAGFI(ngrid,'deltaq_th',
3102!     &              'delta q thermiques','kg/kg',
3103!     &                         3,ptimestep*pdq_th(:,:,2))
3104!        endif
3105!        endif
3106
[1047]3107        call WRITEDIAGFI(ngrid,'zmax_th',
[523]3108     &              'hauteur du thermique','m',
3109     &                         2,zmax_th)
[1047]3110        call WRITEDIAGFI(ngrid,'hfmax_th',
[226]3111     &              'maximum TH heat flux','K.m/s',
3112     &                         2,hfmax_th)
[1047]3113        call WRITEDIAGFI(ngrid,'wstar',
[226]3114     &              'maximum TH vertical velocity','m/s',
[528]3115     &                         2,wstar)
[226]3116
3117         endif
3118
3119c        ----------------------------------------------------------
[267]3120c        ----------------------------------------------------------
3121c        END OF PBL OUTPUS
3122c        ----------------------------------------------------------
3123c        ----------------------------------------------------------
3124
3125
3126c        ----------------------------------------------------------
[226]3127c        Output in netcdf file "diagsoil.nc" for subterranean
3128c          variables (output every "ecritphy", as for writediagfi)
3129c        ----------------------------------------------------------
3130
3131         ! Write soil temperature
3132!        call writediagsoil(ngrid,"soiltemp","Soil temperature","K",
3133!    &                     3,tsoil)
3134         ! Write surface temperature
3135!        call writediagsoil(ngrid,"tsurf","Surface temperature","K",
3136!    &                     2,tsurf)
3137
3138c        ==========================================================
3139c        END OF WRITEDIAGFI
3140c        ==========================================================
3141#endif
[1212]3142! of ifdef MESOSCALE
[226]3143
[42]3144      ELSE     ! if(ngrid.eq.1)
3145
[1212]3146#ifndef MESOSCALE
[627]3147         write(*,'("Ls =",f11.6," tauref(",f4.0," Pa) =",f9.6)')
3148     &    zls*180./pi,odpref,tauref
[42]3149c      ----------------------------------------------------------------------
3150c      Output in grads file "g1d" (ONLY when using testphys1d)
3151c      (output at every X physical timestep)
3152c      ----------------------------------------------------------------------
3153c
3154c        CALL writeg1d(ngrid,1,fluxsurf_lw,'Fs_ir','W.m-2')
3155c         CALL writeg1d(ngrid,1,tsurf,'tsurf','K')
3156c         CALL writeg1d(ngrid,1,ps,'ps','Pa')
[1617]3157       
[42]3158c         CALL writeg1d(ngrid,nlayer,zt,'T','K')
3159c        CALL writeg1d(ngrid,nlayer,pu,'u','m.s-1')
3160c        CALL writeg1d(ngrid,nlayer,pv,'v','m.s-1')
3161c        CALL writeg1d(ngrid,nlayer,pw,'w','m.s-1')
3162
[226]3163! THERMALS STUFF 1D
3164         if(calltherm) then
3165
[1047]3166        call WRITEDIAGFI(ngrid,'lmax_th',
[226]3167     &              'hauteur du thermique','point',
3168     &                         0,lmax_th_out)
[1047]3169        call WRITEDIAGFI(ngrid,'zmax_th',
[528]3170     &              'hauteur du thermique','m',
3171     &                         0,zmax_th)
[1047]3172        call WRITEDIAGFI(ngrid,'hfmax_th',
[226]3173     &              'maximum TH heat flux','K.m/s',
3174     &                         0,hfmax_th)
[1047]3175        call WRITEDIAGFI(ngrid,'wstar',
[226]3176     &              'maximum TH vertical velocity','m/s',
[528]3177     &                         0,wstar)
[226]3178
3179         co2col(:)=0.
3180         if (tracer) then
[1047]3181         do l=1,nlayer
[226]3182           do ig=1,ngrid
3183             co2col(ig)=co2col(ig)+
[883]3184     &                  zq(ig,l,1)*(zplev(ig,l)-zplev(ig,l+1))/g
[226]3185         enddo
3186         enddo
3187
3188         end if
3189         call WRITEDIAGFI(ngrid,'co2col','integrated co2 mass'          &
3190     &                                      ,'kg/m-2',0,co2col)
[722]3191         endif ! of if (calltherm)
3192
[226]3193         call WRITEDIAGFI(ngrid,'w','vertical velocity'                 &
3194     &                              ,'m/s',1,pw)
3195         call WRITEDIAGFI(ngrid,"q2","q2","kg.m-3",1,q2)
3196         call WRITEDIAGFI(ngrid,"tsurf","Surface temperature","K",0,
3197     &                  tsurf)
[277]3198         call WRITEDIAGFI(ngrid,"u","u wind","m/s",1,zu)
3199         call WRITEDIAGFI(ngrid,"v","v wind","m/s",1,zv)
[226]3200
3201         call WRITEDIAGFI(ngrid,"pplay","Pressure","Pa",1,zplay)
3202         call WRITEDIAGFI(ngrid,"pplev","Pressure","Pa",1,zplev)
[358]3203         call WRITEDIAGFI(ngrid,"rho","rho","kg.m-3",1,rho)
[1380]3204         call WRITEDIAGFI(ngrid,"dtrad","rad. heat. rate",              &
3205     &              "K.s-1",1,dtrad)
3206        call WRITEDIAGFI(ngrid,'sw_htrt','sw heat. rate',
3207     &                   'w.m-2',1,zdtsw)
3208        call WRITEDIAGFI(ngrid,'lw_htrt','lw heat. rate',
3209     &                   'w.m-2',1,zdtlw)
[769]3210         call WRITEDIAGFI(ngrid,"co2ice","co2 ice thickness"
3211     &                                   ,"kg.m-2",0,co2ice)
[544]3212
[2182]3213         if (igcm_co2.ne.0) then
3214          call co2sat(ngrid*nlayer,zt,zplay,zqsatco2)
3215           do ig=1,ngrid
[1617]3216            do l=1,nlayer
3217               satuco2(ig,l) = zq(ig,l,igcm_co2)*
3218     &              (mmean(ig,l)/44.01)*zplay(ig,l)/zqsatco2(ig,l)
3219                 
3220c               write(*,*) "In PHYSIQMOD, pt,zt,time ",pt(ig,l)
3221c     &              ,zt(ig,l),ptime
3222            enddo
[2182]3223           enddo
3224          endif
[1617]3225
3226c         CALL writeg1d(ngrid,nlayer,zt,'temp','K')
3227c         CALL writeg1d(ngrid,nlayer,riceco2,'riceco2','m')
3228c         CALL writeg1d(ngrid,nlayer,satuco2,'satuco2','satu')
3229         
3230         
[1629]3231c         call WRITEDIAGFI(ngrid,"satuco2","vap in satu","kg/kg",1,
3232c     &        satuco2)
3233c         call WRITEdiagfi(ngrid,"riceco2","ice radius","m"
3234c     &        ,1,riceco2)
[226]3235! or output in diagfi.nc (for testphys1d)
[1047]3236         call WRITEDIAGFI(ngrid,'ps','Surface pressure','Pa',0,ps)
[1617]3237         call WRITEDIAGFI(ngrid,'temp','Temperature ',
[1629]3238     &                       'K JA',1,zt)
[1617]3239c         call WRITEDIAGFI(ngrid,'temp2','Temperature ',
3240c     &        'K JA2',1,pt)
3241
[226]3242         if(tracer) then
3243c           CALL writeg1d(ngrid,1,tau,'tau','SI')
3244            do iq=1,nq
3245c              CALL writeg1d(ngrid,nlayer,zq(1,1,iq),noms(iq),'kg/kg')
[1047]3246               call WRITEDIAGFI(ngrid,trim(noms(iq)),
[226]3247     &              trim(noms(iq)),'kg/kg',1,zq(1,1,iq))
3248            end do
[358]3249           if (doubleq) then
[1047]3250             call WRITEDIAGFI(ngrid,'rdust','rdust',
[358]3251     &                        'm',1,rdust)
[1974]3252           endif ! doubleq 1D
3253           if (rdstorm) then
3254             call writediagfi(1,'aerosol_dust','opacity of env. dust',''
[2081]3255     &                        ,1,aerosol(:,:,iaer_dust_doubleq))
[1974]3256             call writediagfi(1,'aerosol_stormdust',
3257     &                         'opacity of storm dust',''
[2081]3258     &                        ,1,aerosol(:,:,iaer_stormdust_doubleq))
[1974]3259             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqsdifdustq','diffusion',
3260     &                       'kg.m-2.s-1',0,zdqsdif(1,igcm_dust_mass))
3261             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dqsdifrdsq','diffusion',
3262     &                  'kg.m-2.s-1',0,zdqsdif(1,igcm_stormdust_mass))
3263             call WRITEDIAGFI(ngrid,'mstormdtot',
3264     &                        'total mass of stormdust only',
3265     &                        'kg.m-2',0,mstormdtot)
3266             call WRITEDIAGFI(ngrid,'mdusttot',
3267     &                        'total mass of dust only',
3268     &                        'kg.m-2',0,mdusttot)
3269             call WRITEDIAGFI(ngrid,'tauref',
3270     &                    'Dust ref opt depth','NU',0,tauref)
3271             call WRITEDIAGFI(ngrid,'rdsdqsdust',
3272     &                        'deposited surface stormdust mass',
3273     &                        'kg.m-2.s-1',0,rdsdqdustsurf)
3274             call WRITEDIAGFI(ngrid,'rdsdustq','storm Dust mass mr',
3275     &                        'kg/kg',1,rdsqdust)
3276             call WRITEDIAGFI(ngrid,"stormfract",
3277     &                         "fraction of the mesh,with stormdust",
3278     &                         "none",0,totstormfract)
3279             call WRITEDIAGFI(ngrid,'rdsqsurf',
3280     &                 'stormdust at surface',
3281     &                 'kg.m-2',0,qsurf(:,igcm_stormdust_mass))
3282             call WRITEDIAGFI(ngrid,'qsurf',
3283     &                  'dust mass at surface',
3284     &                  'kg.m-2',0,qsurf(:,igcm_dust_mass))
3285             call WRITEDIAGFI(ngrid,'wspeed','vertical speed stormdust',
3286     &                        'm/s',1,wspeed)
3287             call WRITEDIAGFI(ngrid,'totaldustq','total dust mass',
3288     &                        'kg/kg',1,qdusttotal)
3289             call WRITEDIAGFI(ngrid,'dsords',
3290     &                       'density scaled opacity of stormdust',
3291     &                       'm2.kg-1',1,dsords)
3292             call WRITEDIAGFI(ngrid,'zdqsed_dustq'
3293     &          ,'sedimentation q','kg.m-2.s-1',1,
3294     &          zdqsed(1,:,igcm_dust_mass))
3295             call WRITEDIAGFI(ngrid,'zdqsed_rdsq'
3296     &          ,'sedimentation q','kg.m-2.s-1',1,
3297     &          zdqsed(1,:,igcm_stormdust_mass))
3298           endif !(rdstorm 1D)
3299
[833]3300           if (water.AND.tifeedback) then
[1047]3301             call WRITEDIAGFI(ngrid,"soiltemp",
[833]3302     &                              "Soil temperature","K",
3303     &                              1,tsoil)
[1047]3304             call WRITEDIAGFI(ngrid,'soilti',
[833]3305     &                       'Soil Thermal Inertia',
3306     &                       'J.s-1/2.m-2.K-1',1,inertiesoil)
3307           endif
[226]3308         end if
[358]3309         
[520]3310cccccccccccccccccc scavenging & water outputs 1D TN ccccccccccccccc
[358]3311ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
[520]3312         IF (water) THEN
[722]3313
3314           if (.not.activice) then
3315
3316             tauTES=0
[1047]3317             do l=1,nlayer
[722]3318               Qabsice = min(
3319     &             max(0.4e6*rice(1,l)*(1.+nuice_ref)-0.05 ,0.),1.2
3320     &                      )
3321               opTES(1,l)= 0.75 * Qabsice *
3322     &             zq(1,l,igcm_h2o_ice) *
[883]3323     &             (zplev(1,l) - zplev(1,l+1)) / g
[722]3324     &             / (rho_ice * rice(1,l) * (1.+nuice_ref))
3325               tauTES=tauTES+ opTES(1,l)
3326             enddo
[1047]3327             CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'tauTESap',
[358]3328     &                         'tau abs 825 cm-1',
[520]3329     &                         '',0,tauTES)
[722]3330           else
3331
[1047]3332             CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'tauTES',
[520]3333     &                         'tau abs 825 cm-1',
3334     &                         '',0,taucloudtes)
[722]3335           endif
[520]3336     
3337           mtot = 0
3338           icetot = 0
3339           h2otot = qsurf(1,igcm_h2o_ice)
[722]3340
[358]3341           do l=1,nlayer
[520]3342             mtot = mtot +  zq(1,l,igcm_h2o_vap)
[883]3343     &                 * (zplev(1,l) - zplev(1,l+1)) / g
[520]3344             icetot = icetot +  zq(1,l,igcm_h2o_ice)
[883]3345     &                 * (zplev(1,l) - zplev(1,l+1)) / g
[722]3346           end do
3347           h2otot = h2otot+mtot+icetot
3348
[1047]3349             CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'h2otot',
[722]3350     &                         'h2otot',
3351     &                         'kg/m2',0,h2otot)
[1047]3352             CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'mtot',
[722]3353     &                         'mtot',
3354     &                         'kg/m2',0,mtot)
[1047]3355             CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'icetot',
[722]3356     &                         'icetot',
3357     &                         'kg/m2',0,icetot)
3358
3359           if (scavenging) then
3360
3361             rave = 0
3362             do l=1,nlayer
[669]3363cccc Column integrated effective ice radius
3364cccc is weighted by total ice surface area (BETTER)
[722]3365             rave = rave + tauscaling(1) *
3366     &              zq(1,l,igcm_ccn_number) *
[883]3367     &              (zplev(1,l) - zplev(1,l+1)) / g *
[722]3368     &              rice(1,l) * rice(1,l)*  (1.+nuice_ref)
3369             enddo
3370             rave=icetot*0.75/max(rave*pi*rho_ice,1.e-30) ! surface weight
3371
3372              Nccntot= 0
[1047]3373              call watersat(ngrid*nlayer,zt,zplay,zqsat)
3374               do l=1,nlayer
[669]3375                   Nccntot = Nccntot +
[520]3376     &              zq(1,l,igcm_ccn_number)*tauscaling(1)
[883]3377     &              *(zplev(1,l) - zplev(1,l+1)) / g
[520]3378                   satu(1,l) = zq(1,l,igcm_h2o_vap)/zqsat(1,l)
3379                   satu(1,l) = (max(satu(1,l),float(1))-1)
3380!     &                      * zq(1,l,igcm_h2o_vap) *
[883]3381!     &                      (zplev(1,l) - zplev(1,l+1)) / g
[520]3382               enddo
[722]3383               call WRITEDIAGFI(ngrid,"satu","vap in satu","kg/kg",1,
3384     &                    satu)
[1047]3385               CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'Nccntot',
[669]3386     &                         'Nccntot',
3387     &                         'nbr/m2',0,Nccntot)
[411]3388
[1047]3389             call WRITEDIAGFI(ngrid,'zdqsed_dustq'
[769]3390     & ,'sedimentation q','kg.m-2.s-1',1,zdqsed(1,:,igcm_dust_mass))
[1047]3391             call WRITEDIAGFI(ngrid,'zdqsed_dustN'
[769]3392     &,'sedimentation N','Nbr.m-2.s-1',1,
3393     &                                 zdqsed(1,:,igcm_dust_number))
[722]3394
3395           else ! of if (scavenging)
3396
3397cccc Column integrated effective ice radius
3398cccc is weighted by total ice mass         (LESS GOOD)
3399             rave = 0
3400             do l=1,nlayer
3401               rave = rave + zq(1,l,igcm_h2o_ice)
[883]3402     &              * (zplev(1,l) - zplev(1,l+1)) / g
[722]3403     &              *  rice(1,l) * (1.+nuice_ref)
3404             enddo
3405             rave=max(rave/max(icetot,1.e-30),1.e-30) ! mass weight
3406           endif ! of if (scavenging)
3407
[1617]3408
[1047]3409           CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'reffice',
[722]3410     &                      'reffice',
3411     &                      'm',0,rave)
3412
[1711]3413          !Alternative A. Pottier weighting
3414           rave2 = 0.
3415           totrave2 = 0.
3416           do l=1,nlayer
3417              rave2 =rave2+ zq(1,l,igcm_h2o_ice)*rice(1,l)
3418              totrave2 = totrave2 + zq(1,l,igcm_h2o_ice)
3419           end do
3420           rave2=max(rave2/max(totrave2,1.e-30),1.e-30)
3421          CALL WRITEDIAGFI(ngrid,'rmoym',
3422     &                      'reffice',
3423     &                      'm',0,rave2)
3424
[722]3425           do iq=1,nq
[1047]3426             call WRITEDIAGFI(ngrid,trim(noms(iq))//'_s',
[722]3427     &            trim(noms(iq))//'_s','kg/kg',0,qsurf(1,iq))
3428           end do
[358]3429     
[1047]3430        call WRITEDIAGFI(ngrid,'zdqcloud_ice','cloud ice',
[633]3431     &            'kg.m-2.s-1',1,zdqcloud(1,:,igcm_h2o_ice))
[1047]3432        call WRITEDIAGFI(ngrid,'zdqcloud_vap','cloud vap',
[633]3433     &            'kg.m-2.s-1',1,zdqcloud(1,:,igcm_h2o_vap))
[1047]3434        call WRITEDIAGFI(ngrid,'zdqcloud','cloud ice',
[633]3435     &            'kg.m-2.s-1',1,zdqcloud(1,:,igcm_h2o_ice)
3436     &                          +zdqcloud(1,:,igcm_h2o_vap))
[411]3437     
[1711]3438        call WRITEDIAGFI(ngrid,"rice","ice radius","m",1,
[411]3439     &                    rice)
[1711]3440             
3441              if (CLFvarying) then
3442                 call WRITEDIAGFI(ngrid,'totcloudfrac',
3443     &                'Total cloud fraction',
3444     &                       ' ',0,totcloudfrac)
3445              endif !clfvarying
3446
[520]3447         ENDIF ! of IF (water)
[411]3448         
[358]3449ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
3450ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
3451
3452
[883]3453         zlocal(1)=-log(zplay(1,1)/zplev(1,1))* Rnew(1,1)*zt(1,1)/g
[226]3454
3455         do l=2,nlayer-1
3456            tmean=zt(1,l)
3457            if(zt(1,l).ne.zt(1,l-1))
3458     &        tmean=(zt(1,l)-zt(1,l-1))/log(zt(1,l)/zt(1,l-1))
3459              zlocal(l)= zlocal(l-1)
[883]3460     &        -log(zplay(1,l)/zplay(1,l-1))*rnew(1,l)*tmean/g
[226]3461         enddo
3462         zlocal(nlayer)= zlocal(nlayer-1)-
[883]3463     &                   log(zplay(1,nlayer)/zplay(1,nlayer-1))*
[226]3464     &                   rnew(1,nlayer)*tmean/g
[1212]3465#endif
[226]3466
[42]3467      END IF       ! if(ngrid.ne.1)
3468
[2223]3469! XIOS outputs
3470#ifdef CPP_XIOS     
3471      ! Send fields to XIOS: (NB these fields must also be defined as
3472      ! <field id="..." /> in context_lmdz_physics.xml to be correctly used)
3473      CALL send_xios_field("ls",zls*180./pi)
3474     
3475      CALL send_xios_field("ps",ps)
3476      CALL send_xios_field("area",cell_area)
3477     
3478      CALL send_xios_field("temperature",zt)
3479      CALL send_xios_field("u",zu)
3480      CALL send_xios_field("v",zv)
3481
3482      if (lastcall.and.is_omp_master) then
3483        write(*,*) "physiq lastcall: call xios_context_finalize"
3484        call xios_context_finalize
3485      endif
3486#endif
3487
3488
[42]3489      icount=icount+1
[1974]3490       
[1549]3491
3492      END SUBROUTINE physiq
3493
3494      END MODULE physiq_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.