source: trunk/LMDZ.TITAN.old/libf/phytitan/optci_1pt_3.F @ 3557

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Titan GCM:
Turned the common block "tgmdat.F" into a module "tgmdat_mod.F90".
This fixes issues in "debug" mode with common variables which seemed to not be correctly shared between routines.
EM

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Line 
1      SUBROUTINE optci_1pt3(zqaer_1pt,rcdb,xfrb,iopti,IPRINT)
2      use dimphy
3      USE TGMDAT_MOD, ONLY: RHCH4,FH2,FHAZE,FHVIS,FHIR,TAUFAC,
4     &                      RCLOUD,FARGON
5      USE TGMDAT_MOD, ONLY: RGAS
6      IMPLICIT NONE
7#include "dimensions.h"
8#include "microtab.h"
9#include "numchimrad.h"
10#include "clesphys.h"
11
12      integer nlayer, nlevel, nspeci, nspc1i, nspecv, nspc1v
13      real z,press, den, temp, ch4, xn2, h2, ar, xmu, gas1,
14     &     colden, c2h2, c2h6, hcn, radius, xnumb,
15     &     ximgi, realv, ximgv, rcldi, xicldi, rcldv, xicldv, rcldi2,
16     &     xicldi2, rcldv2, xicldv2
17      real bwni, wnoi, dwni, wlni,   
18     &     prod,reali
19
20      integer k, j,inq,kgas
21
22      real tbar, pbar, bmu, coef1, effg, taeros, taeroscat, cbar,
23     &     qext, qsct, qabs, qbar, xmono, xrule, deltaz, tnuext,
24     &     tnuscat, cnbar, qextc, qsctc, qabsc, qbarc, taugas, pnn,
25     &     pcc, pcn, phn, u, ig, tau2, tlimit
26
27      PARAMETER(NLAYER=llm,NLEVEL=NLAYER+1)
28      PARAMETER (NSPECI=46,NSPC1I=47,NSPECV=24,NSPC1V=25)
29
30c   Arguments:
31c   ---------
32      integer IPRINT,iopti
33C iopti: premier appel, on ne calcule qu'une fois les QM et QF
34* nrad dans microtab.h
35      real   zqaer_1pt(NLAYER,2*nrad)
36#include "optci_1pt.h"
37c   ---------
38
39      COMMON /ATM/ Z(NLEVEL),PRESS(NLEVEL),DEN(NLEVEL),TEMP(NLEVEL)
40
41      COMMON /GASS/ CH4(NLEVEL),XN2(NLEVEL),H2(NLEVEL),AR(NLEVEL)
42     & ,XMU(NLEVEL),GAS1(NLAYER),COLDEN(NLAYER)
43
44      COMMON /STRATO/ C2H2(NLAYER),C2H6(NLAYER)
45      COMMON /STRAT2/ HCN(NLAYER)
46
47      COMMON /AERSOL/ RADIUS(NLAYER), XNUMB(NLAYER)
48     & , REALI(NSPECI), XIMGI(NSPECI), REALV(NSPECV), XIMGV(NSPECV)
49
50      COMMON /CLOUD/
51     &               RCLDI(NSPECI), XICLDI(NSPECI)
52     &             , RCLDV(NSPECV), XICLDV(NSPECV)
53     &             , RCLDI2(NSPECI), XICLDI2(NSPECI)
54     &             , RCLDV2(NSPECV), XICLDV2(NSPECV)
55
56      COMMON /SPECTI/ BWNI(NSPC1I), WNOI(NSPECI),
57     &                DWNI(NSPECI), WLNI(NSPECI)
58
59      COMMON /part/v,rayon,vrat,dr,dv
60
61      DIMENSION PROD(NLEVEL)
62* nrad dans microtab.h
63      real v(nrad),rayon(nrad),vrat,dr(nrad),dv(nrad)
64      real xv1(klev,nspeci),xv2(klev,nspeci)
65      real xv3(klev,nspeci)
66      REAL QF1(nrad,NSPECI),QF2(nrad,NSPECI)
67      REAL QF3(nrad,NSPECI),QF4(nrad,NSPECI)
68      REAL QM1(nrad,NSPECI),QM2(nrad,NSPECI)
69      REAL QM3(nrad,NSPECI),QM4(nrad,NSPECI)
70      REAL QC1(nrad,NSPECI),QC2(nrad,NSPECI)
71      REAL QC3(nrad,NSPECI),QC4(nrad,NSPECI)
72      real emu
73      REAL TAEROSM1(NSPECI),TAEROSCATM1(NSPECI),DELTAZM1(NSPECI)
74
75c ---- nuages     
76      REAL TNUAGE,TNUAGESCAT
77      REAL rcdb(nlayer),xfrb(nlayer,4)
78
79      save qf1,qf2,qf3,qf4,qm1,qm2,qm3,qm4,qc1,qc2,qc3,qc4
80
81
82C THE PRESSURE INDUCED TRANSITIONS ARE FROM REGIS
83C THE LAST SEVENTEEN INTERVALS ARE THE BANDS FROM GNF.
84C
85C THIS SUBROUTINE SETS THE OPTICAL CONSTANTS IN THE INFRARED
86C IT CALCUALTES FOR EACH LAYER, FOR EACH SPECRAL INTERVAL IN THE IR
87C LAYER: WBAR, DTAU, COSBAR
88C LEVEL: TAU
89C
90
91        DO 80 K=1,NSPECI
92           TAUHI_1pt(K)=0.
93           TAUCI_1pt(K)=0.
94           TAUGI_1pt(K)=0.
95 80     CONTINUE
96
97c************************************************************************
98          DO 100 J=1,NLAYER    ! BOUCLE SUR L'ALTITUDE
99c************************************************************************
100
101C SET UP THE COEFFICIENT TO REDUCE MASS PATH TO STP ...SEE NOTES
102C T0 =273.15   PO=1.01325 BAR
103
104        TBAR=0.5*(TEMP(J)+TEMP(J+1))
105        PBAR=SQRT(PRESS(J)*PRESS(J+1))
106        BMU=0.5*(XMU(J+1)+XMU(J))
107c attention ici, Z en km doit etre passe en m
108        COEF1=RGAS*273.15**2*.5E5* (PRESS(J+1)**2 - PRESS(J)**2)
109     & /(1.01325**2 *EFFG(Z(J)*1000.)*TBAR*BMU)
110
111      IF (IPRINT .GT. 9) WRITE(6,21) J,EFFG(Z(J)*1000.),TBAR,BMU,COEF1
112 21   FORMAT(' J, EFFG, TBAR, BMU, COEF1,: ',I3,1P6E10.3)
113
114c------------------------------------------------------------------------
115         DO 101 K=1,NSPECI     ! BOUCLE SUR LES L.D'O
116c------------------------------------------------------------------------
117
118
119C #1:             HAZE
120C---------------------
121
122C FIRST COMPUTE TAU AEROSOL
123
124
125c
126c                    /\
127c                   /  \
128c                  /    \
129c                 / _O   \
130c                / |/     \
131c               /  / \     \
132c              /   |\ \/\   \
133c             /    || /  \   \
134c             ----------------
135c            |     WARNING    |
136c            |    SLOW DOWN   |
137c             ----------------
138
139
140
141
142c*********** EN TRAVAUX ***************************
143
144         TAEROS=0.
145         TAEROSCAT=0.
146         CBAR=0.
147
148
149      DO inq=1,nrad         !BOUCLE SUR LES TAILLE D"AEROSOLS
150
151
152      IF (WNOI(K).lt.wco) THEN    ! lamda > 56 um
153
154           if (iopti.eq.0) then
155
156c          CALL XMIE(rayon(inq)*1.e6,REALI(K),XIMGI(K),
157c    &     QEXT,QSCT,QABS,QBAR,WNOI(K))
158
159           CALL CMIE(1.E-2/WNOI(K),REALI(K),XIMGI(K),rayon(inq),
160     &     QEXT,QSCT,QABS,QBAR)
161
162
163           QM1(inq,K)=QEXT
164           QM2(inq,K)=QSCT
165           QM3(inq,K)=QABS
166           QM4(inq,K)=QBAR
167
168          endif         ! end iopti
169
170
171      TAEROS=QM1(inq,K)*zqaer_1pt(nlayer+1-J,inq)*1.e-4+TAEROS
172      TAEROSCAT=QM2(inq,K)*zqaer_1pt(nlayer+1-J,inq)*1.e-4+TAEROSCAT
173      CBAR=CBAR+QM4(inq,K)*QM2(inq,K)*zqaer_1pt(nlayer+1-J,inq)*1.e-4
174
175
176         ELSE                           ! 0.2 < lambda < 56 um
177
178
179            if(rayon(inq).lt.RF(inq)) THEN
180
181              if (iopti.eq.0) then
182
183                   CALL XMIE(rayon(inq)*1.e6,REALI(K),XIMGI(K),
184     &             QEXT,QSCT,QABS,QBAR,WNOI(K))
185
186              QM1(inq,K)=QEXT
187              QM2(inq,K)=QSCT
188              QM3(inq,K)=QABS
189              QM4(inq,K)=QBAR
190              endif         ! end iopti
191
192
193        TAEROS=QM1(inq,K)*zqaer_1pt(nlayer+1-J,inq)*1.e-4+TAEROS
194        TAEROSCAT=QM2(inq,K)*zqaer_1pt(nlayer+1-J,inq)*1.e-4+TAEROSCAT
195        CBAR=CBAR+QM4(inq,K)*QM2(inq,K)*zqaer_1pt(nlayer+1-J,inq)*1.e-4
196
197           else
198
199               XMONO=(rayon(inq)/RF(inq))**3.
200               XRULE=1.
201
202            if(XMONO.gt.16384./1.5) then
203             XRULE=(XMONO/16384.)
204             XMONO=16384.
205            endif
206
207
208             if (iopti.eq.0) then
209
210c       CALL OPTFRAC(XMONO,10000./WNOI(K)
211c     &                         ,QEXT,QSCT,QABS,QBAR)
212
213
214       CALL CFFFV11(1.e-2/WNOI(K),REALI(K),XIMGI(K),RF(inq),2.
215     &                ,XMONO,QSCT,QEXT,QABS,QBAR)
216
217
218              QF1(inq,K)=QEXT*XRULE
219              QF2(inq,K)=QSCT*XRULE
220              QF3(inq,K)=QABS*XRULE
221              QF4(inq,K)=QBAR
222             endif         ! end iopti
223
224        TAEROS=QF1(inq,K)*zqaer_1pt(nlayer+1-J,inq)+TAEROS
225        TAEROSCAT=QF2(inq,K)*zqaer_1pt(nlayer+1-J,inq)+TAEROSCAT
226        CBAR=CBAR+QF4(inq,K)*QF2(inq,K)*zqaer_1pt(nlayer+1-J,inq)
227
228           endif
229
230               IF(TAEROS.LT.1.e-10) TAEROS=1.e-10
231
232         ENDIF
233       ENDDO             ! FIN DE LA BOUCLE SUR nrad
234
235
236
237
238        if (TAEROSCAT.ne.0.) CBAR=CBAR/TAEROSCAT
239
240        DELTAZ=Z(J)-Z(J+1)
241
242c --------------------------------------------------------------------
243c profil brume Pascal: fit T (sauf tropopause) et albedo
244c -------------------
245        if( cutoff.eq.1) then
246         IF(PRESS(J).gt.9.e-3) THEN
247          TAEROS=TAEROSM1(K)*DELTAZ/DELTAZM1(K)*0.85
248          TAEROSCAT=TAEROSCATM1(K)*DELTAZ/DELTAZM1(K)*0.85
249c         TAEROS=0.
250c         TAEROSCAT=0.
251         ENDIF
252
253         IF(PRESS(J).gt.1.e-1) THEN
254          TAEROS=TAEROSM1(K)*DELTAZ/DELTAZM1(K)*1.15
255          TAEROSCAT=TAEROSCATM1(K)*DELTAZ/DELTAZM1(K)*1.15
256c         TAEROS=0.
257c         TAEROSCAT=0.
258         ENDIF
259        endif !cutoff=1
260
261c profil brume pour fit T (y compris tropopause), mais ne fit plus albedo...
262c -----------------------
263        if( cutoff.eq.2) then
264         IF(PRESS(J).gt.1.e-1) THEN
265          TAEROS=0.
266          TAEROSCAT=0.
267         ENDIF
268        endif !cutoff=2
269c --------------------------------------------------------------------
270
271         TAEROSM1(K)=TAEROS
272         TAEROSCATM1(K)=TAEROSCAT
273         DELTAZM1(K)=DELTAZ
274
275
276      IF(TAEROSCAT.le.0.) CBAR=0.
277
278c     print*,'HERE, MCKAY AEROSOLS IR'
279c     TAEROS=xv1(j,k)
280c     TAEROSCAT=xv2(j,k)
281c     CBAR=xv3(j,k)
282
283c     print*, 'HERE, CIRS AEROSOLS'
284c     call cirs_haze(PRESS(J),WNOI(K),TAEROS,TAEROSCAT,CBAR)
285
286c*********** EN TRAVAUX ***************************
287
288C #2:         CLOUD
289C------------------
290C NEXT COMPUTE TAU CLOUD
291c
292c  Menu special :
293c  On utilise ici une look-up table afin de calculer
294c  les proprietes optique des nuages.
295c  Le principe est le suivant :
296c  La look-up table contient les proprietes optique d'une goutte
297c  de methane pur de 3 um.
298c  On approxime les proprietes optiques pour une goutte de rayon r a
299c  de la table.
300c
301c
302        TNUEXT=0.
303        TNUSCAT=0.
304        CNBAR=0.
305        IF (clouds.eq.1) THEN
306
307          CALL getoptcld(1.E-2/WNOI(K),rcdb(nlayer+1-J),
308     &                   QEXTC,QSCTC,QABSC,QBARC)
309
310
311c ----- On ne calcule les constante optiques que si Rgoutte > 1e-10
312          IF (rcdb(nlayer+1-J).gt.1.1e-10) THEN
313            TNUEXT =QEXTC/xnuf*SUM(zqaer_1pt(NLAYER+1-J,nrad+1:2*nrad))
314            TNUSCAT=QSCTC/xnuf*SUM(zqaer_1pt(NLAYER+1-J,nrad+1:2*nrad))
315            CNBAR  =QBARC
316          ENDIF
317
318          IF(TNUSCAT.EQ.0.) THEN
319            CNBAR=0.
320          ELSE
321            CNBAR=CNBAR/TNUSCAT
322          ENDIF
323
324        ENDIF    ! Cond CLD
325c
326C #3:          GAZ
327C------------------
328
329C NOW COMPUTE TAUGAS DUE TO THE PIA TERM ONLY FOR LAMDA LT 940
330       TAUGAS=0.0
331       IF (WNOI(K) .LT. 940. ) THEN
332                 CALL PIA(K,TBAR,PNN,PCC,PCN,PHN)
333C HERE IS WHERE WE COULD SCALE THE PIA COEFFICEINTS TO FIT DATA
334C BASED ON REGIS' NOTES. ---TGM HAS THIS ADJUST IN IT AS DEFAULT
335                 PCN=PCN*MIN(1.75 , AMAX1(1.0,WNOI(K)/200.))
336C***REPLACE ABOVE WITH: PCN=PCN*1.25*MIN(1.75 , AMAX1(1.0,WNOI(K)/200.))
337C 1.25 FACTOR (NOT FROM DATA) SUGGESTED BY TOON et al. (1988)
338                 TAUGAS=COEF1*
339     &           (XN2(J)*XN2(J)*PNN + CH4(J)*CH4(J)*PCC
340     &           + XN2(J)*CH4(J)*PCN + XN2(J)*H2(J)*PHN)
341            IF (J .EQ. NLAYER .AND. IPRINT .GT. 9)
342     &          WRITE (6,22) WNOI(K),TAUGAS,XN2(J),CH4(J),H2(J),
343     &          TBAR, PNN,PCC,PCN, PHN,
344     &          XN2(J)*XN2(J)*PNN , CH4(J)*CH4(J)*PCC ,
345     &          XN2(J)*CH4(J)*PCN , XN2(J)*H2(J)*PHN
346 22             FORMAT(1X,1P8E10.2)
347       ENDIF
348
349       IF (K .GT. 28) THEN
350                KGAS=K-28
351C     ??FLAG? HERE MUST BE WATCHED CAREFULLY
352                     U=COLDEN(J)*6.02204E23/BMU
353                     if((ylellouch).or.(.not.hcnrad)) then
354                       CALL GAS2_NOHCN(J, KGAS,TBAR,PBAR,U,TAU2)
355                     else
356                       CALL GAS2(J, KGAS,TBAR,PBAR,U,TAU2)
357                     endif
358                     TAUGAS=TAUGAS+TAU2
359       ENDIF
360C
361
362      DTAUI_1pt(J,K)=TAUGAS+TAEROS+TNUEXT
363      DTAUIP_1pt(J,K)=TAUGAS+TAEROS
364
365      TAUHI_1pt(K)=TAUHI_1pt(K) + TAEROS
366      TAUHID_1pt(J,K)=TAUHI_1pt(K)
367
368      TAUGI_1pt(K)=TAUGI_1pt(K) + TAUGAS
369      TAUGID_1pt(J,K)=TAUGI_1pt(K)
370
371      TAUCI_1pt(K)=TAUCI_1pt(K) + TNUEXT
372      TAUCID_1pt(J,K)=TAUCI_1pt(K)
373 
374C ??FLAG? SERIOUS PROBLEM WITH THE CODE HERE!
375
376      TLIMIT=1.E-16
377
378
379      IF (TAEROSCAT + TNUSCAT .GT. 0.) THEN
380         COSBI_1pt(J,K)=(CBAR*TAEROSCAT + CNBAR*TNUSCAT )
381     &                     /(TAEROSCAT + TNUSCAT)
382      ELSE
383         COSBI_1pt(J,K)=0.0
384      ENDIF
385
386      IF (TAEROSCAT  .GT. 0.) THEN
387         COSBIP_1pt(J,K)=(CBAR*TAEROSCAT)
388     &                     /(TAEROSCAT)
389      ELSE
390         COSBIP_1pt(J,K)=0.0
391      ENDIF
392
393*---------
394
395      IF (DTAUI_1pt(J,K) .GT.  TLIMIT) THEN
396          WBARI_1pt(J,K)=(TAEROSCAT+TNUSCAT) /DTAUI_1pt(J,K)
397      ELSE
398         WBARI_1pt(J,K)=0.0
399         DTAUI_1pt(J,K)=TLIMIT
400      ENDIF
401
402      IF (DTAUIP_1pt(J,K) .GT.  TLIMIT) THEN
403          WBARIP_1pt(J,K)=(TAEROSCAT) /DTAUIP_1pt(J,K)
404      ELSE
405         WBARIP_1pt(J,K)=0.0
406         DTAUIP_1pt(J,K)=TLIMIT
407      ENDIF
408
409
410c     IF (IPRINT .GT. 9)
411c    & WRITE(6,73)J,K,TAUGAS,TAEROS,QEXT,QSCT
412  73           FORMAT(2I3,1P8E10.3)
413 
414
415c------------------------------------------------------------------------
416 101  CONTINUE   ! FIN BOUCLE L D'O
417c------------------------------------------------------------------------
418 
419      iopti=1
420
421c************************************************************************
422 100  CONTINUE   ! FIN BOUCLE ALTITUDE
423c************************************************************************
424 
425        DO 119 K=1,NSPECI
426           TAUI_1pt(1,K)=0.0
427           TAUIP_1pt(1,K)=0.0
428        DO 119 J=1,NLAYER
429           TAUI_1pt(J+1,K)=TAUI_1pt(J,K)+DTAUI_1pt(J,K)
430           TAUIP_1pt(J+1,K)=TAUIP_1pt(J,K)+DTAUIP_1pt(J,K)
431 119    CONTINUE
432
433c      IF (IPRINT .GT. 2) THEN
434c          WRITE (6,120)
435c  120      FORMAT(///'  OPTICAL CONSTANTS IN THE INFRARED')
436
437c        DO 200 K=1,NSPECI           ! #2
438c          WRITE (6,190)
439c          WRITE (6,210)K,WLNI(K),WNOI(K),BWNI(K)
440c    &    ,BWNI(K)+DWNI(K),DWNI(K)
441c          WRITE (6,230)REALI(K),XIMGI(K)
442
443c        DO 195 J=1,NLAYER         !   #3
444c          WRITE (6,220)XNUMB(J), WBARI_1pt(J,K),COSBI_1pt(J,K)
445c    &                          , DTAUI_1pt(J,K),TAUI_1pt(J,K)
446c 195    CONTINUE
447
448c 200    CONTINUE
449
450c          END IF
451
452
453c  210 FORMAT(1X,I3,F10.3,F10.2,F10.2,'-',F8.2,F10.3)
454c  190 FORMAT(1X//'  SNUM  MICRONS   WAVENU   INTERVAL    DELTA-WN')
455c  230 FORMAT(1X,'NREAL(LAYER)= ',1PE10.3,' NIMG(LAYER)= ',E10.3/
456c     &' #AEROSOLS   WBAR  COSBAR DTAU TAU')
457c  220 FORMAT(5(1X,G9.3))
458c  240 FORMAT(41X,G9.3)
459
460      RETURN
461      END
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.