source: trunk/LMDZ.TITAN/libf/phytitan/optci.F90

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Add AC6H6 condensation in the microphysics

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RevLine 
[3083]1subroutine optci(PQMO,NLAY,ZLEV,PLEV,TLEV,TMID,PMID, &
2     DTAUI,TAUCUMI,COSBI,WBARI,TAUGSURF,SEASHAZEFACT,&
[3318]3     DIAG_OPTH,DIAG_OPTT,CDCOLUMN)
[135]4
[716]5  use radinc_h
[2050]6  use radcommon_h, only: gasi,gasi_recomb,tlimit,Cmk,gzlat_ig, &
[2133]7                         tgasref,pfgasref,wnoi,scalep,indi
[716]8  use gases_h
[2242]9  use datafile_mod, only: haze_opt_file
[3083]10  use comcstfi_mod, only: pi,r
11  use callkeys_mod, only: continuum,graybody,corrk_recombin,              &
12                          callclouds,callmufi,seashaze,uncoupl_optic_haze,&
[3318]13                          opt4clouds,FHIR,FCIR
[3083]14  use tracer_h, only: nmicro,nice,ices_indx
[1897]15
[716]16  implicit none
[135]17
[716]18  !==================================================================
19  !     
20  !     Purpose
21  !     -------
22  !     Calculates longwave optical constants at each level. For each
23  !     layer and spectral interval in the IR it calculates WBAR, DTAU
24  !     and COSBAR. For each level it calculates TAU.
25  !     
[1822]26  !     TAUCUMI(L,LW) is the cumulative optical depth at level L (or alternatively
[716]27  !     at the *bottom* of layer L), LW is the spectral wavelength interval.
28  !     
29  !     TLEV(L) - Temperature at the layer boundary (i.e., level)
30  !     PLEV(L) - Pressure at the layer boundary (i.e., level)
31  !
32  !     Authors
33  !     -------
34  !     Adapted from the NASA Ames code by R. Wordsworth (2009)
35  !     
[3090]36  !     Modified
37  !     --------
38  !     J. Vatant d'Ollone (2016-17)
39  !         --> Clean and adaptation to Titan
40  !     B. de Batz de Trenquelléon (2022-2023)
[3497]41  !         --> Clean and correction
[3090]42  !         --> New optics added for Titan's clouds
43  !     
[716]44  !==================================================================
[135]45
46
[1822]47  !==========================================================
48  ! Input/Output
49  !==========================================================
[2050]50  REAL*8, INTENT(IN)  :: PQMO(nlay,nmicro)  ! Tracers for microphysics optics (X/m2).
51  INTEGER, INTENT(IN) :: NLAY               ! Number of pressure layers (for pqmo)
[3083]52  REAL*8, INTENT(IN)  :: ZLEV(NLAY+1)
[1822]53  REAL*8, INTENT(IN)  :: PLEV(L_LEVELS), TLEV(L_LEVELS)
54  REAL*8, INTENT(IN)  :: TMID(L_LEVELS), PMID(L_LEVELS)
[2046]55  REAL*8, INTENT(IN)  :: SEASHAZEFACT(L_LEVELS)
[3083]56  INTEGER, INTENT(IN) :: CDCOLUMN
[1822]57 
58  REAL*8, INTENT(OUT) :: DTAUI(L_NLAYRAD,L_NSPECTI,L_NGAUSS)
59  REAL*8, INTENT(OUT) :: TAUCUMI(L_LEVELS,L_NSPECTI,L_NGAUSS)
60  REAL*8, INTENT(OUT) :: COSBI(L_NLAYRAD,L_NSPECTI,L_NGAUSS)
61  REAL*8, INTENT(OUT) :: WBARI(L_NLAYRAD,L_NSPECTI,L_NGAUSS)
62  REAL*8, INTENT(OUT) :: TAUGSURF(L_NSPECTI,L_NGAUSS-1)
[3318]63  REAL*8, INTENT(OUT) :: DIAG_OPTH(L_LEVELS,L_NSPECTI,6)
64  REAL*8, INTENT(OUT) :: DIAG_OPTT(L_LEVELS,L_NSPECTI,6)
[1822]65  ! ==========================================================
66 
[1722]67  real*8 DTAUKI(L_LEVELS,L_NSPECTI,L_NGAUSS)
[135]68
[1648]69  ! Titan customisation
70  ! J. Vatant d'Ollone (2016)
[1722]71  real*8 DHAZE_T(L_LEVELS,L_NSPECTI)
72  real*8 DHAZES_T(L_LEVELS,L_NSPECTI)
73  real*8 SSA_T(L_LEVELS,L_NSPECTI)
74  real*8 ASF_T(L_LEVELS,L_NSPECTI)
[1648]75  ! ==========================
76
[716]77  integer L, NW, NG, K, LK, IAER
78  integer MT(L_LEVELS), MP(L_LEVELS), NP(L_LEVELS)
79  real*8  ANS, TAUGAS
80  real*8  DPR(L_LEVELS), U(L_LEVELS)
81  real*8  LCOEF(4), LKCOEF(L_LEVELS,4)
[135]82
[1788]83  real*8 DCONT
[716]84  double precision wn_cont, p_cont, p_air, T_cont, dtemp, dtempc
85  double precision p_cross
[135]86
[716]87  real*8  KCOEF(4)
[1725]88   
89  ! temporary variable to reduce memory access time to gasi
90  real*8 tmpk(2,2)
[1648]91 
[716]92  ! temporary variables for multiple aerosol calculation
[918]93  real*8 atemp
94  real*8 btemp(L_NLAYRAD,L_NSPECTI)
[135]95
[716]96  ! variables for k in units m^-1
[873]97  real*8 dz(L_LEVELS)
[135]98
[1648]99  integer igas, jgas, ilay
[253]100
[873]101  integer interm
102
[2242]103  ! Variables for haze optics
104  character(len=200) file_path
105  logical file_ok
106  integer dumch
107  real*8  dumwvl
[3340]108  integer ilev_cutoff
109  real*8 corr_haze
[2242]110
[3083]111  ! Variables for new optics
112  integer iq, iw, FTYPE, CTYPE
[3090]113  real*8 m0as,m0af,m0ccn,m3as,m3af,m3ccn,m3cld
[3083]114  real*8 dtauaer_s,dtauaer_f,dtau_ccn,dtau_cld
[2242]115  real*8,save :: rhoaer_s(L_NSPECTI),ssa_s(L_NSPECTI),asf_s(L_NSPECTI)
116  real*8,save :: rhoaer_f(L_NSPECTI),ssa_f(L_NSPECTI),asf_f(L_NSPECTI)
[3083]117  real*8,save :: ssa_ccn(L_NSPECTI),asf_ccn(L_NSPECTI)
118  real*8,save :: ssa_cld(L_NSPECTI),asf_cld(L_NSPECTI)
119!$OMP THREADPRIVATE(rhoaer_s,rhoaer_f,ssa_s,ssa_f,ssa_cld,asf_s,asf_f,asf_cld)
[2242]120
[1897]121  logical,save :: firstcall=.true.
[2242]122!$OMP THREADPRIVATE(firstcall)
[1897]123
[2242]124
[873]125  !! AS: to save time in computing continuum (see bilinearbig)
126  IF (.not.ALLOCATED(indi)) THEN
[878]127      ALLOCATE(indi(L_NSPECTI,ngasmx,ngasmx))
[873]128      indi = -9999  ! this initial value means "to be calculated"
129  ENDIF
130
[2242]131  ! Some initialisation because there's a pb with disr_haze at the limits (nw=1)
[1792]132  ! I should check this - For now we set vars to zero : better than nans - JVO 2017
[2242]133  DHAZE_T(:,:) = 0.0
134  SSA_T(:,:)   = 0.0
135  ASF_T(:,:)   = 0.0
[1792]136
[2242]137  ! Load tabulated haze optical properties if needed.
138  ! ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
139  IF (firstcall .AND. callmufi .AND. (.NOT. uncoupl_optic_haze)) THEN
140     OPEN(12,file=TRIM(haze_opt_file),form='formatted') ! The file has been inquired in physiq_mod firstcall
141     READ(12,*) ! dummy header
142     DO NW=1,L_NSPECTI
143       READ(12,*) dumch, dumwvl, rhoaer_f(nw), ssa_f(nw), asf_f(nw), rhoaer_s(nw), ssa_s(nw), asf_s(nw)
144     ENDDO
145     CLOSE(12)
146  ENDIF
147
[3083]148   !=======================================================================
149   !     Determine the total gas opacity throughout the column, for each
150   !     spectral interval, NW, and each Gauss point, NG.
[135]151
[3083]152   taugsurf(:,:) = 0.0
153   dpr(:)        = 0.0
154   lkcoef(:,:)   = 0.0
[135]155
[3340]156   ! Level of cutoff
157   !~~~~~~~~~~~~~~~~
158   ilev_cutoff = 26
159
[3083]160   do K=2,L_LEVELS
161      ilay = L_NLAYRAD+1 - k/2 ! int. arithmetic => gives the gcm layer index (reversed)
162      DPR(k) = PLEV(K)-PLEV(K-1)
[135]163
[3083]164      ! if we have continuum opacities, we need dz
[1947]165      dz(k) = dpr(k)*R*TMID(K)/(gzlat_ig(ilay)*PMID(K))
166      U(k)  = Cmk(ilay)*DPR(k)     ! only Cmk line in optci.F
[3083]167         
168      call tpindex(PMID(K),TMID(K),pfgasref,tgasref,LCOEF,MT(K),MP(K))
[135]169
[3083]170      do LK=1,4
171         LKCOEF(K,LK) = LCOEF(LK)
172      end do
173   end do ! L_LEVELS
[253]174
[3083]175   do NW=1,L_NSPECTI
176      ! We ignore K=1...
177      do K=2,L_LEVELS
178         ! int. arithmetic => gives the gcm layer index (reversed)
179         ilay = L_NLAYRAD+1 - k/2
[135]180
[3083]181         ! Optics coupled with the microphysics :
182         IF (callmufi .AND. (.NOT. uncoupl_optic_haze)) THEN
[1722]183
[3083]184            !==========================================================================================
185            ! Old optics (must have callclouds = .false.):
186            !==========================================================================================
187            IF (.NOT. opt4clouds) THEN
188               m3as = pqmo(ilay,2) / 2.0
189               m3af = pqmo(ilay,4) / 2.0
[3340]190               ! Cut-off
191               IF (ilay .lt. ilev_cutoff) THEN
192                  m3as = pqmo(ilev_cutoff,2) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
193                  m3af = pqmo(ilev_cutoff,4) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
[3083]194               ENDIF
[1897]195
[3083]196               dtauaer_s = m3as*rhoaer_s(nw)
197               dtauaer_f = m3af*rhoaer_f(nw)
198           
199            !==========================================================================================
200            ! New optics :
201            !==========================================================================================
202            ELSE
203               iw = (L_NSPECTI + 1) - NW + L_NSPECTV ! Visible first and return
204               !-----------------------------
205               ! HAZE (Spherical + Fractal) :
206               !-----------------------------
207               FTYPE = 1
[1722]208
[3083]209               ! Spherical aerosols :
210               !---------------------
211               CTYPE = 5
212               m0as  = pqmo(ilay,1) / 2.0
213               m3as  = pqmo(ilay,2) / 2.0
[3340]214               ! If not callclouds : must have a cut-off
[3083]215               IF (.NOT. callclouds) THEN
[3340]216                  IF (ilay .lt. ilev_cutoff) THEN
217                     m0as = pqmo(ilev_cutoff,1) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
218                     m3as = pqmo(ilev_cutoff,2) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
[3083]219                  ENDIF
220               ENDIF
221               call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,CTYPE,m0as,m3as,iw,dtauaer_s,ssa_s(nw),asf_s(nw))
222               
223               ! Fractal aerosols :
224               !-------------------
225               CTYPE = FTYPE
226               m0af  = pqmo(ilay,3) / 2.0
227               m3af  = pqmo(ilay,4) / 2.0
[3340]228               ! If not callclouds : must have a cut-off
[3083]229               IF (.NOT. callclouds) THEN
[3340]230                  IF (ilay .lt. ilev_cutoff) THEN
231                     m0af = pqmo(ilev_cutoff,3) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
232                     m3af = pqmo(ilev_cutoff,4) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
[3083]233                  ENDIF
234               ENDIF
235               call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,CTYPE,m0af,m3af,iw,dtauaer_f,ssa_f(nw),asf_f(nw))
236            ENDIF
[135]237
[3318]238            ! Tuning of optical properties for haze :
239            !dtauaer_s = dtauaer_s * (FHIR * (1-ssa_s(nw)) + ssa_s(nw))
240            !ssa_s(nw) = ssa_s(nw) / (FHIR * (1-ssa_s(nw)) + ssa_s(nw))
241            dtauaer_f = dtauaer_f * (FHIR * (1-ssa_f(nw)) + ssa_f(nw))
242            ssa_f(nw) = ssa_f(nw) / (FHIR * (1-ssa_f(nw)) + ssa_f(nw))
243
[3083]244            ! Total of Haze opacity (dtau), SSA (w) and ASF (COS) :
245            DHAZE_T(k,nw) = dtauaer_s + dtauaer_f
246            IF (dtauaer_s + dtauaer_f .GT. 1.D-30) THEN
247               SSA_T(k,nw) = ( dtauaer_s*ssa_s(nw) + dtauaer_f*ssa_f(nw) ) / ( dtauaer_s+dtauaer_f )
248               ASF_T(k,nw) = ( dtauaer_s*ssa_s(nw)*asf_s(nw) + dtauaer_f*ssa_f(nw)*asf_f(nw) )  &
249                             / ( ssa_s(nw)*dtauaer_s + ssa_f(nw)*dtauaer_f )
250            ELSE
251               DHAZE_T(k,nw) = 0.D0
252               SSA_T(k,nw)   = 1.0
253               ASF_T(k,nw)   = 1.0
254            ENDIF
[3318]255           
[3340]256            ! Opacity and albedo adjustement below cutoff :
257            IF (.NOT. callclouds) THEN
258               corr_haze=0.6-0.4*TANH((PMID(K)*100.-2500.)/250.)
259               IF (ilay .lt. ilev_cutoff) THEN
260                  DHAZE_T(k,nw) = DHAZE_T(k,nw) * corr_haze
261               ENDIF
262            ENDIF
263
[3083]264            ! Diagnostics for the haze :
[3318]265            DIAG_OPTH(k,nw,1) = DHAZE_T(k,nw) ! dtau
266            DIAG_OPTH(k,nw,2) = SSA_T(k,nw)   ! wbar
267            DIAG_OPTH(k,nw,3) = ASF_T(k,nw)   ! gbar
[253]268
[3083]269            !---------------------
270            ! CLOUDS (Spherical) :
271            !---------------------
272            IF (callclouds) THEN
273               CTYPE = 0
274               m0ccn = pqmo(ilay,5) / 2.0
275               m3ccn = pqmo(ilay,6) / 2.0
[3318]276               m3cld  = pqmo(ilay,6) / 2.0
[3083]277               
278               ! Clear / Dark column method :
279               !-----------------------------
[305]280
[3083]281               ! CCN's SSA :
282               call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,FTYPE,m0ccn,m3ccn,iw,dtau_ccn,ssa_ccn(nw),asf_ccn(nw))
283               
[3497]284               ! Clear column (CCN, C2H2, C2H6, HCN, AC6H6) :
[3083]285               IF (CDCOLUMN == 0) THEN
286                  DO iq = 2, nice
287                     m3cld  = m3cld + (pqmo(ilay,ices_indx(iq)) / 2.0)
288                  ENDDO
289                  call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,CTYPE,m0ccn,m3cld,iw,dtau_cld,ssa_cld(nw),asf_cld(nw))
290               
[3497]291               ! Dark column (CCN, CH4, C2H2, C2H6, HCN, AC6H6) :
[3083]292               ELSEIF (CDCOLUMN == 1) THEN
293                  DO iq = 1, nice
294                     m3cld  = m3cld + (pqmo(ilay,ices_indx(iq)) / 2.0)
295                  ENDDO
296                  call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,CTYPE,m0ccn,m3cld,iw,dtau_cld,ssa_cld(nw),asf_cld(nw))
297               
298               ELSE
299                  WRITE(*,*) 'WARNING OPTCI.F90 : CDCOLUMN MUST BE 0 OR 1'
300                  WRITE(*,*) 'WE USE DARK COLUMN ...'
301                  DO iq = 1, nice
302                     m3cld  = m3cld + (pqmo(ilay,ices_indx(iq)) / 2.0)
303                  ENDDO
304                  call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,CTYPE,m0ccn,m3cld,iw,dtau_cld,ssa_cld(nw),asf_cld(nw))
305               ENDIF
306               
307               ! For small dropplets, opacity of nucleus dominates...
[3318]308               dtau_cld = (dtau_cld*m3ccn + dtau_cld*m3cld) / (m3ccn + m3cld)
[3083]309               ssa_cld(nw) = (ssa_ccn(nw)*m3ccn + ssa_cld(nw)*m3cld) / (m3ccn + m3cld)
[3318]310               
311               ! Tuning of optical properties for clouds :
312               dtau_cld = dtau_cld * (FCIR * (1-ssa_cld(nw)) + ssa_cld(nw))
313               ssa_cld(nw) = ssa_cld(nw) / (FCIR * (1-ssa_cld(nw)) + ssa_cld(nw))
314               
[3083]315               ! Total of Haze + Clouds opacity (dtau), SSA (w) and ASF (COS) :
316               DHAZE_T(k,nw) = dtauaer_s + dtauaer_f + dtau_cld
317               IF (DHAZE_T(k,nw) .GT. 1.D-30) THEN
318                  SSA_T(k,nw) = ( dtauaer_s*ssa_s(nw) + dtauaer_f*ssa_f(nw) + dtau_cld*ssa_cld(nw) ) / ( dtauaer_s+dtauaer_f+dtau_cld )
319                  ASF_T(k,nw) = ( dtauaer_s*ssa_s(nw)*asf_s(nw) + dtauaer_f*ssa_f(nw)*asf_f(nw) + dtau_cld*ssa_cld(nw)*asf_cld(nw) ) &
320                                / ( ssa_s(nw)*dtauaer_s + ssa_f(nw)*dtauaer_f + ssa_cld(nw)*dtau_cld )
321               ELSE
322                  DHAZE_T(k,nw) = 0.D0
323                  SSA_T(k,nw)   = 1.0
324                  ASF_T(k,nw)   = 1.0
325               ENDIF
[253]326
[3083]327               ! Diagnostics for clouds :
[3318]328               DIAG_OPTT(k,nw,1) = DHAZE_T(k,nw) ! dtau
329               DIAG_OPTT(k,nw,2) = SSA_T(k,nw)   ! wbar
330               DIAG_OPTT(k,nw,3) = ASF_T(k,nw)   ! gbar
[135]331
[3083]332            ELSE
333               ! Diagnostics for clouds :
[3318]334               DIAG_OPTT(k,nw,1) = 0.D0 ! dtau
335               DIAG_OPTT(k,nw,2) = 1.0  ! wbar
336               DIAG_OPTT(k,nw,3) = 1.0  ! gbar
[3083]337            ENDIF
338           
339         ! Optics and microphysics no coupled :
340         ELSE
341            ! Call fixed vertical haze profile of extinction - same for all columns
342            call disr_haze(dz(k),plev(k),wnoi(nw),DHAZE_T(k,nw),SSA_T(k,nw),ASF_T(k,nw))
343            if (seashaze) DHAZE_T(k,nw) = DHAZE_T(k,nw)*seashazefact(k)
344            ! Diagnostics for the haze :
[3318]345            DIAG_OPTH(k,nw,1) = DHAZE_T(k,nw) ! dtau
346            DIAG_OPTH(k,nw,2) = SSA_T(k,nw)   ! wbar
347            DIAG_OPTH(k,nw,3) = ASF_T(k,nw)   ! gbar
[3083]348            ! Diagnostics for clouds :
[3318]349            DIAG_OPTT(k,nw,1) = 0.D0 ! dtau
350            DIAG_OPTT(k,nw,2) = 1.0  ! wbar
351            DIAG_OPTT(k,nw,3) = 1.0  ! gbar
[3083]352         ENDIF ! ENDIF callmufi
353         
354         DCONT = 0.0d0 ! continuum absorption
[1648]355
[3083]356         if(continuum.and.(.not.graybody))then
357            ! include continua if necessary
358            wn_cont = dble(wnoi(nw))
359            T_cont  = dble(TMID(k))
360            do igas=1,ngasmx
[1648]361
[3083]362               p_cont  = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(igas,ilay))
[1648]363
[3083]364               dtemp=0.0d0
365               if(igas.eq.igas_N2)then
[135]366
[3083]367                  interm = indi(nw,igas,igas)
368                  call interpolateN2N2(wn_cont,T_cont,p_cont,dtemp,.false.,interm)
369                  indi(nw,igas,igas) = interm
[135]370
[3083]371               elseif(igas.eq.igas_H2)then
[135]372
[3083]373                  ! first do self-induced absorption
374                  interm = indi(nw,igas,igas)
375                  call interpolateH2H2(wn_cont,T_cont,p_cont,dtemp,.false.,interm)
376                  indi(nw,igas,igas) = interm
[135]377
[3083]378                  ! then cross-interactions with other gases
379                  do jgas=1,ngasmx
380                     p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas,ilay))
381                     dtempc  = 0.0d0
382                     if(jgas.eq.igas_N2)then
383                        interm = indi(nw,igas,jgas)
384                        call interpolateN2H2(wn_cont,T_cont,p_cross,p_cont,dtempc,.false.,interm)
385                        indi(nw,igas,jgas) = interm
386                     endif
387                     dtemp = dtemp + dtempc
388                  enddo
[135]389
[3083]390                  elseif(igas.eq.igas_CH4)then
[135]391
[3083]392                  ! first do self-induced absorption
393                  interm = indi(nw,igas,igas)
394                  call interpolateCH4CH4(wn_cont,T_cont,p_cont,dtemp,.false.,interm)
395                  indi(nw,igas,igas) = interm
[135]396
[3083]397                  ! then cross-interactions with other gases
398                  do jgas=1,ngasmx
399                     p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas,ilay))
400                     dtempc  = 0.0d0
401                     if(jgas.eq.igas_N2)then
402                        interm = indi(nw,igas,jgas)
403                        call interpolateN2CH4(wn_cont,T_cont,p_cross,p_cont,dtempc,.false.,interm)
404                        indi(nw,igas,jgas) = interm
405                     endif
406                     dtemp = dtemp + dtempc
407                  enddo
[253]408
[3083]409               endif
[1725]410
[3083]411               DCONT = DCONT + dtemp
[1725]412
[3083]413            enddo
[1725]414
[3083]415            DCONT = DCONT*dz(k)
[135]416
[3083]417         endif
[135]418
[3083]419         do ng=1,L_NGAUSS-1
[135]420
[3083]421            ! Now compute TAUGAS
[135]422
[3083]423            ! JVO 2017 : added tmpk because the repeated calls to gasi/v increased dramatically
424            ! the execution time of optci/v -> ~ factor 2 on the whole radiative
425            ! transfer on the tested simulations !
[135]426
[3083]427            if (corrk_recombin) then
428               tmpk = GASI_RECOMB(MT(K):MT(K)+1,MP(K):MP(K)+1,NW,NG)
429            else
430               tmpk = GASI(MT(K):MT(K)+1,MP(K):MP(K)+1,1,NW,NG)
431            endif
[135]432
[3083]433            KCOEF(1) = tmpk(1,1) ! KCOEF(1) = GASI(MT(K),MP(K),1,NW,NG)
434            KCOEF(2) = tmpk(1,2) ! KCOEF(2) = GASI(MT(K),MP(K)+1,1,NW,NG)
435            KCOEF(3) = tmpk(2,2) ! KCOEF(3) = GASI(MT(K)+1,MP(K)+1,1,NW,NG)
436            KCOEF(4) = tmpk(2,1) ! KCOEF(4) = GASI(MT(K)+1,MP(K),1,NW,NG)
[135]437
438
[3083]439            ! Interpolate the gaseous k-coefficients to the requested T,P values
440
441            ANS = LKCOEF(K,1)*KCOEF(1) + LKCOEF(K,2)*KCOEF(2) +            &
442                  LKCOEF(K,3)*KCOEF(3) + LKCOEF(K,4)*KCOEF(4)
443
444            TAUGAS  = U(k)*ANS
445
446            TAUGSURF(NW,NG) = TAUGSURF(NW,NG) + TAUGAS + DCONT
447            DTAUKI(K,nw,ng) = TAUGAS    &
448                              + DCONT   & ! For parameterized continuum absorption
449               + DHAZE_T(K,NW)  ! For Titan haze
450
451         end do
452
453         ! Now fill in the "clear" part of the spectrum (NG = L_NGAUSS),
454         ! which holds continuum opacity only
455
456         NG              = L_NGAUSS
457         DTAUKI(K,nw,ng) = 0.d0      &
458                           + DCONT   & ! For parameterized continuum absorption
459                        + DHAZE_T(K,NW)     ! For Titan Haze
460
[3318]461         DIAG_OPTH(K,nw,4) = 0.d0
462         DIAG_OPTH(K,nw,5) = TAUGAS
463         DIAG_OPTH(K,nw,6) = DCONT
464         DIAG_OPTT(K,nw,4) = 0.d0
465         DIAG_OPTT(K,nw,5) = TAUGAS
466         DIAG_OPTT(K,nw,6) = DCONT
467
[3083]468      end do ! k = L_LEVELS
469   end do ! nw = L_NSPECTI
470
[716]471  !=======================================================================
472  !     Now the full treatment for the layers, where besides the opacity
473  !     we need to calculate the scattering albedo and asymmetry factors
[1648]474  ! ======================================================================
[135]475
[1648]476  ! Haze scattering
[918]477  DO NW=1,L_NSPECTI
[1722]478    DO K=2,L_LEVELS
[1648]479      DHAZES_T(K,NW) = DHAZE_T(K,NW) * SSA_T(K,NW)
480    ENDDO
481  ENDDO
482
483  DO NW=1,L_NSPECTI
484     DO L=1,L_NLAYRAD-1
[918]485        K              = 2*L+1
[1788]486        btemp(L,NW) = DHAZES_T(K,NW) + DHAZES_T(K+1,NW)
[918]487     END DO ! L vertical loop
[1648]488     
[1722]489     ! Last level
490     L           = L_NLAYRAD
491     K           = 2*L+1
[1788]492     btemp(L,NW) = DHAZES_T(K,NW)
[1648]493     
[918]494  END DO                    ! NW spectral loop
495 
[135]496
[716]497  DO NW=1,L_NSPECTI
498     NG = L_NGAUSS
[1648]499     DO L=1,L_NLAYRAD-1
[135]500
[716]501        K              = 2*L+1
502        DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG) + DTAUKI(K+1,NW,NG)! + 1.e-50
[135]503
[716]504        atemp = 0.
[961]505        if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
[1722]506           atemp = atemp +                   &
507                ASF_T(K,NW)*DHAZES_T(K,NW) + &
508                ASF_T(K+1,NW)*DHAZES_T(K+1,NW)
509
[918]510           WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
[716]511        else
512           WBARI(L,nw,ng) = 0.0D0
[961]513           DTAUI(L,NW,NG) = 1.0D-9
[716]514        endif
[135]515
[961]516        if(btemp(L,nw) .GT. 0.0d0) then
[918]517           cosbi(L,NW,NG) = atemp/btemp(L,nw)
[716]518        else
519           cosbi(L,NW,NG) = 0.0D0
520        end if
[135]521
[716]522     END DO ! L vertical loop
[1648]523     
[1722]524     ! Last level
[1648]525     
[1722]526     L              = L_NLAYRAD
527     K              = 2*L+1
528     DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG) ! + 1.e-50
[1648]529
[1722]530     atemp = 0.
531     if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
532        atemp = atemp + ASF_T(K,NW)*DHAZES_T(K,NW)
533        WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
534     else
535        WBARI(L,nw,ng) = 0.0D0
536        DTAUI(L,NW,NG) = 1.0D-9
537     endif
[1648]538
[1722]539     if(btemp(L,nw) .GT. 0.0d0) then
540        cosbi(L,NW,NG) = atemp/btemp(L,nw)
541     else
542        cosbi(L,NW,NG) = 0.0D0
543     end if
544
545
[716]546     ! Now the other Gauss points, if needed.
[135]547
[716]548     DO NG=1,L_NGAUSS-1
549        IF(TAUGSURF(NW,NG) .gt. TLIMIT) THEN
[135]550
[1648]551           DO L=1,L_NLAYRAD-1
[716]552              K              = 2*L+1
553              DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG)+DTAUKI(K+1,NW,NG)! + 1.e-50
554
[961]555              if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
[1722]556
557                 WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
558
[716]559              else
560                 WBARI(L,nw,ng) = 0.0D0
[961]561                 DTAUI(L,NW,NG) = 1.0D-9
[716]562              endif
563
564              cosbi(L,NW,NG) = cosbi(L,NW,L_NGAUSS)
565           END DO ! L vertical loop
[1648]566           
[1722]567           ! Last level
568           L              = L_NLAYRAD
569           K              = 2*L+1
570           DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG)! + 1.e-50
[1648]571
[1722]572           if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
573
[1648]574              WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
[1722]575
576           else
577              WBARI(L,nw,ng) = 0.0D0
578              DTAUI(L,NW,NG) = 1.0D-9
579           endif
580
581           cosbi(L,NW,NG) = cosbi(L,NW,L_NGAUSS)
[1648]582           
[716]583        END IF
584
585     END DO                 ! NG Gauss loop
586  END DO                    ! NW spectral loop
587
588  ! Total extinction optical depths
[3083]589  !DO NG=1,L_NGAUSS       ! full gauss loop
590  !   DO NW=1,L_NSPECTI       
591  !      TAUCUMI(1,NW,NG)=0.0D0
592  !      DO K=2,L_LEVELS
593  !         TAUCUMI(K,NW,NG)=TAUCUMI(K-1,NW,NG)+DTAUKI(K,NW,NG)
594  !      END DO
595  !   END DO                 ! end full gauss loop
596  !END DO
597 
598  TAUCUMI(:,:,:) = DTAUKI(:,:,:)
[716]599
600  ! be aware when comparing with textbook results
601  ! (e.g. Pierrehumbert p. 218) that
602  ! taucumi does not take the <cos theta>=0.5 factor into
603  ! account. It is the optical depth for a vertically
604  ! ascending ray with angle theta = 0.
605
[1897]606  if(firstcall) firstcall = .false.
607
[716]608  return
609
610
611end subroutine optci
612
613
614
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.