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

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Titan:

  • Add safeguards not to enter microphisics when there are no clouds
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EMo

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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
[3660]175   ! initialize k=1 level (to avoid NaN values and error in debug mode)
176   DIAG_OPTT(1,:,1) = 0.0 ! dtau
177   DIAG_OPTT(1,:,2) = 1.0  ! wbar
178   DIAG_OPTT(1,:,3) = 1.0  ! gbar
179   DIAG_OPTT(1,:,4) = 0.d0
180   DIAG_OPTT(1,:,5) = 0.d0
181
[3083]182   do NW=1,L_NSPECTI
183      ! We ignore K=1...
184      do K=2,L_LEVELS
185         ! int. arithmetic => gives the gcm layer index (reversed)
186         ilay = L_NLAYRAD+1 - k/2
[135]187
[3083]188         ! Optics coupled with the microphysics :
189         IF (callmufi .AND. (.NOT. uncoupl_optic_haze)) THEN
[1722]190
[3083]191            !==========================================================================================
192            ! Old optics (must have callclouds = .false.):
193            !==========================================================================================
194            IF (.NOT. opt4clouds) THEN
195               m3as = pqmo(ilay,2) / 2.0
196               m3af = pqmo(ilay,4) / 2.0
[3340]197               ! Cut-off
198               IF (ilay .lt. ilev_cutoff) THEN
199                  m3as = pqmo(ilev_cutoff,2) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
200                  m3af = pqmo(ilev_cutoff,4) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
[3083]201               ENDIF
[1897]202
[3083]203               dtauaer_s = m3as*rhoaer_s(nw)
204               dtauaer_f = m3af*rhoaer_f(nw)
205           
206            !==========================================================================================
207            ! New optics :
208            !==========================================================================================
209            ELSE
210               iw = (L_NSPECTI + 1) - NW + L_NSPECTV ! Visible first and return
211               !-----------------------------
212               ! HAZE (Spherical + Fractal) :
213               !-----------------------------
214               FTYPE = 1
[1722]215
[3083]216               ! Spherical aerosols :
217               !---------------------
218               CTYPE = 5
219               m0as  = pqmo(ilay,1) / 2.0
220               m3as  = pqmo(ilay,2) / 2.0
[3340]221               ! If not callclouds : must have a cut-off
[3083]222               IF (.NOT. callclouds) THEN
[3340]223                  IF (ilay .lt. ilev_cutoff) THEN
224                     m0as = pqmo(ilev_cutoff,1) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
225                     m3as = pqmo(ilev_cutoff,2) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
[3083]226                  ENDIF
227               ENDIF
228               call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,CTYPE,m0as,m3as,iw,dtauaer_s,ssa_s(nw),asf_s(nw))
229               
230               ! Fractal aerosols :
231               !-------------------
232               CTYPE = FTYPE
233               m0af  = pqmo(ilay,3) / 2.0
234               m3af  = pqmo(ilay,4) / 2.0
[3340]235               ! If not callclouds : must have a cut-off
[3083]236               IF (.NOT. callclouds) THEN
[3340]237                  IF (ilay .lt. ilev_cutoff) THEN
238                     m0af = pqmo(ilev_cutoff,3) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
239                     m3af = pqmo(ilev_cutoff,4) / 2.0 * (zlev(ilay+1)-zlev(ilay)) / (zlev(ilev_cutoff+1)-zlev(ilev_cutoff))
[3083]240                  ENDIF
241               ENDIF
242               call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,CTYPE,m0af,m3af,iw,dtauaer_f,ssa_f(nw),asf_f(nw))
243            ENDIF
[135]244
[3318]245            ! Tuning of optical properties for haze :
246            !dtauaer_s = dtauaer_s * (FHIR * (1-ssa_s(nw)) + ssa_s(nw))
247            !ssa_s(nw) = ssa_s(nw) / (FHIR * (1-ssa_s(nw)) + ssa_s(nw))
248            dtauaer_f = dtauaer_f * (FHIR * (1-ssa_f(nw)) + ssa_f(nw))
249            ssa_f(nw) = ssa_f(nw) / (FHIR * (1-ssa_f(nw)) + ssa_f(nw))
250
[3083]251            ! Total of Haze opacity (dtau), SSA (w) and ASF (COS) :
252            DHAZE_T(k,nw) = dtauaer_s + dtauaer_f
253            IF (dtauaer_s + dtauaer_f .GT. 1.D-30) THEN
254               SSA_T(k,nw) = ( dtauaer_s*ssa_s(nw) + dtauaer_f*ssa_f(nw) ) / ( dtauaer_s+dtauaer_f )
255               ASF_T(k,nw) = ( dtauaer_s*ssa_s(nw)*asf_s(nw) + dtauaer_f*ssa_f(nw)*asf_f(nw) )  &
256                             / ( ssa_s(nw)*dtauaer_s + ssa_f(nw)*dtauaer_f )
257            ELSE
258               DHAZE_T(k,nw) = 0.D0
259               SSA_T(k,nw)   = 1.0
260               ASF_T(k,nw)   = 1.0
261            ENDIF
[3318]262           
[3340]263            ! Opacity and albedo adjustement below cutoff :
264            IF (.NOT. callclouds) THEN
265               corr_haze=0.6-0.4*TANH((PMID(K)*100.-2500.)/250.)
266               IF (ilay .lt. ilev_cutoff) THEN
267                  DHAZE_T(k,nw) = DHAZE_T(k,nw) * corr_haze
268               ENDIF
269            ENDIF
270
[3083]271            ! Diagnostics for the haze :
[3318]272            DIAG_OPTH(k,nw,1) = DHAZE_T(k,nw) ! dtau
273            DIAG_OPTH(k,nw,2) = SSA_T(k,nw)   ! wbar
274            DIAG_OPTH(k,nw,3) = ASF_T(k,nw)   ! gbar
[253]275
[3083]276            !---------------------
277            ! CLOUDS (Spherical) :
278            !---------------------
279            IF (callclouds) THEN
280               CTYPE = 0
281               m0ccn = pqmo(ilay,5) / 2.0
282               m3ccn = pqmo(ilay,6) / 2.0
[3318]283               m3cld  = pqmo(ilay,6) / 2.0
[3083]284               
285               ! Clear / Dark column method :
286               !-----------------------------
[305]287
[3083]288               ! CCN's SSA :
289               call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,FTYPE,m0ccn,m3ccn,iw,dtau_ccn,ssa_ccn(nw),asf_ccn(nw))
290               
[3497]291               ! Clear column (CCN, C2H2, C2H6, HCN, AC6H6) :
[3083]292               IF (CDCOLUMN == 0) THEN
293                  DO iq = 2, 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               
[3497]298               ! Dark column (CCN, CH4, C2H2, C2H6, HCN, AC6H6) :
[3083]299               ELSEIF (CDCOLUMN == 1) THEN
300                  DO iq = 1, nice
301                     m3cld  = m3cld + (pqmo(ilay,ices_indx(iq)) / 2.0)
302                  ENDDO
303                  call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,CTYPE,m0ccn,m3cld,iw,dtau_cld,ssa_cld(nw),asf_cld(nw))
304               
305               ELSE
306                  WRITE(*,*) 'WARNING OPTCI.F90 : CDCOLUMN MUST BE 0 OR 1'
307                  WRITE(*,*) 'WE USE DARK COLUMN ...'
308                  DO iq = 1, nice
309                     m3cld  = m3cld + (pqmo(ilay,ices_indx(iq)) / 2.0)
310                  ENDDO
311                  call get_haze_and_cloud_opacity(FTYPE,CTYPE,m0ccn,m3cld,iw,dtau_cld,ssa_cld(nw),asf_cld(nw))
312               ENDIF
313               
314               ! For small dropplets, opacity of nucleus dominates...
[3700]315               IF ((m3ccn + m3cld) .le. tiny(m3ccn)) THEN !no cloud !emoisan tests
316                  dtau_cld = 0.
317                  ssa_cld(nw) = 0.
318               ELSE
319                  dtau_cld = (dtau_cld*m3ccn + dtau_cld*m3cld) / (m3ccn + m3cld)
320                  ssa_cld(nw) = (ssa_ccn(nw)*m3ccn + ssa_cld(nw)*m3cld) / (m3ccn + m3cld)
321               ENDIF
[3318]322               
323               ! Tuning of optical properties for clouds :
324               dtau_cld = dtau_cld * (FCIR * (1-ssa_cld(nw)) + ssa_cld(nw))
325               ssa_cld(nw) = ssa_cld(nw) / (FCIR * (1-ssa_cld(nw)) + ssa_cld(nw))
326               
[3083]327               ! Total of Haze + Clouds opacity (dtau), SSA (w) and ASF (COS) :
328               DHAZE_T(k,nw) = dtauaer_s + dtauaer_f + dtau_cld
329               IF (DHAZE_T(k,nw) .GT. 1.D-30) THEN
330                  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 )
331                  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) ) &
332                                / ( ssa_s(nw)*dtauaer_s + ssa_f(nw)*dtauaer_f + ssa_cld(nw)*dtau_cld )
333               ELSE
334                  DHAZE_T(k,nw) = 0.D0
335                  SSA_T(k,nw)   = 1.0
336                  ASF_T(k,nw)   = 1.0
337               ENDIF
[253]338
[3083]339               ! Diagnostics for clouds :
[3318]340               DIAG_OPTT(k,nw,1) = DHAZE_T(k,nw) ! dtau
341               DIAG_OPTT(k,nw,2) = SSA_T(k,nw)   ! wbar
342               DIAG_OPTT(k,nw,3) = ASF_T(k,nw)   ! gbar
[135]343
[3083]344            ELSE
345               ! Diagnostics for clouds :
[3318]346               DIAG_OPTT(k,nw,1) = 0.D0 ! dtau
347               DIAG_OPTT(k,nw,2) = 1.0  ! wbar
348               DIAG_OPTT(k,nw,3) = 1.0  ! gbar
[3083]349            ENDIF
[3660]350
[3083]351         ! Optics and microphysics no coupled :
352         ELSE
353            ! Call fixed vertical haze profile of extinction - same for all columns
354            call disr_haze(dz(k),plev(k),wnoi(nw),DHAZE_T(k,nw),SSA_T(k,nw),ASF_T(k,nw))
355            if (seashaze) DHAZE_T(k,nw) = DHAZE_T(k,nw)*seashazefact(k)
356            ! Diagnostics for the haze :
[3318]357            DIAG_OPTH(k,nw,1) = DHAZE_T(k,nw) ! dtau
358            DIAG_OPTH(k,nw,2) = SSA_T(k,nw)   ! wbar
359            DIAG_OPTH(k,nw,3) = ASF_T(k,nw)   ! gbar
[3083]360            ! Diagnostics for clouds :
[3318]361            DIAG_OPTT(k,nw,1) = 0.D0 ! dtau
362            DIAG_OPTT(k,nw,2) = 1.0  ! wbar
363            DIAG_OPTT(k,nw,3) = 1.0  ! gbar
[3083]364         ENDIF ! ENDIF callmufi
365         
366         DCONT = 0.0d0 ! continuum absorption
[1648]367
[3083]368         if(continuum.and.(.not.graybody))then
369            ! include continua if necessary
370            wn_cont = dble(wnoi(nw))
371            T_cont  = dble(TMID(k))
372            do igas=1,ngasmx
[1648]373
[3083]374               p_cont  = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(igas,ilay))
[1648]375
[3083]376               dtemp=0.0d0
377               if(igas.eq.igas_N2)then
[135]378
[3083]379                  interm = indi(nw,igas,igas)
380                  call interpolateN2N2(wn_cont,T_cont,p_cont,dtemp,.false.,interm)
381                  indi(nw,igas,igas) = interm
[135]382
[3083]383               elseif(igas.eq.igas_H2)then
[135]384
[3083]385                  ! first do self-induced absorption
386                  interm = indi(nw,igas,igas)
387                  call interpolateH2H2(wn_cont,T_cont,p_cont,dtemp,.false.,interm)
388                  indi(nw,igas,igas) = interm
[135]389
[3083]390                  ! then cross-interactions with other gases
391                  do jgas=1,ngasmx
392                     p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas,ilay))
393                     dtempc  = 0.0d0
394                     if(jgas.eq.igas_N2)then
395                        interm = indi(nw,igas,jgas)
396                        call interpolateN2H2(wn_cont,T_cont,p_cross,p_cont,dtempc,.false.,interm)
397                        indi(nw,igas,jgas) = interm
398                     endif
399                     dtemp = dtemp + dtempc
400                  enddo
[135]401
[3083]402                  elseif(igas.eq.igas_CH4)then
[135]403
[3083]404                  ! first do self-induced absorption
405                  interm = indi(nw,igas,igas)
406                  call interpolateCH4CH4(wn_cont,T_cont,p_cont,dtemp,.false.,interm)
407                  indi(nw,igas,igas) = interm
[135]408
[3083]409                  ! then cross-interactions with other gases
410                  do jgas=1,ngasmx
411                     p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas,ilay))
412                     dtempc  = 0.0d0
413                     if(jgas.eq.igas_N2)then
414                        interm = indi(nw,igas,jgas)
415                        call interpolateN2CH4(wn_cont,T_cont,p_cross,p_cont,dtempc,.false.,interm)
416                        indi(nw,igas,jgas) = interm
417                     endif
418                     dtemp = dtemp + dtempc
419                  enddo
[253]420
[3083]421               endif
[1725]422
[3083]423               DCONT = DCONT + dtemp
[1725]424
[3083]425            enddo
[1725]426
[3083]427            DCONT = DCONT*dz(k)
[135]428
[3083]429         endif
[135]430
[3083]431         do ng=1,L_NGAUSS-1
[135]432
[3083]433            ! Now compute TAUGAS
[135]434
[3083]435            ! JVO 2017 : added tmpk because the repeated calls to gasi/v increased dramatically
436            ! the execution time of optci/v -> ~ factor 2 on the whole radiative
437            ! transfer on the tested simulations !
[135]438
[3083]439            if (corrk_recombin) then
440               tmpk = GASI_RECOMB(MT(K):MT(K)+1,MP(K):MP(K)+1,NW,NG)
441            else
442               tmpk = GASI(MT(K):MT(K)+1,MP(K):MP(K)+1,1,NW,NG)
443            endif
[135]444
[3083]445            KCOEF(1) = tmpk(1,1) ! KCOEF(1) = GASI(MT(K),MP(K),1,NW,NG)
446            KCOEF(2) = tmpk(1,2) ! KCOEF(2) = GASI(MT(K),MP(K)+1,1,NW,NG)
447            KCOEF(3) = tmpk(2,2) ! KCOEF(3) = GASI(MT(K)+1,MP(K)+1,1,NW,NG)
448            KCOEF(4) = tmpk(2,1) ! KCOEF(4) = GASI(MT(K)+1,MP(K),1,NW,NG)
[135]449
450
[3083]451            ! Interpolate the gaseous k-coefficients to the requested T,P values
452
453            ANS = LKCOEF(K,1)*KCOEF(1) + LKCOEF(K,2)*KCOEF(2) +            &
454                  LKCOEF(K,3)*KCOEF(3) + LKCOEF(K,4)*KCOEF(4)
455
456            TAUGAS  = U(k)*ANS
457
458            TAUGSURF(NW,NG) = TAUGSURF(NW,NG) + TAUGAS + DCONT
459            DTAUKI(K,nw,ng) = TAUGAS    &
460                              + DCONT   & ! For parameterized continuum absorption
461               + DHAZE_T(K,NW)  ! For Titan haze
462
463         end do
464
465         ! Now fill in the "clear" part of the spectrum (NG = L_NGAUSS),
466         ! which holds continuum opacity only
467
468         NG              = L_NGAUSS
469         DTAUKI(K,nw,ng) = 0.d0      &
470                           + DCONT   & ! For parameterized continuum absorption
471                        + DHAZE_T(K,NW)     ! For Titan Haze
472
[3318]473         DIAG_OPTH(K,nw,4) = 0.d0
474         DIAG_OPTH(K,nw,5) = TAUGAS
475         DIAG_OPTH(K,nw,6) = DCONT
476         DIAG_OPTT(K,nw,4) = 0.d0
477         DIAG_OPTT(K,nw,5) = TAUGAS
478         DIAG_OPTT(K,nw,6) = DCONT
479
[3083]480      end do ! k = L_LEVELS
481   end do ! nw = L_NSPECTI
482
[716]483  !=======================================================================
484  !     Now the full treatment for the layers, where besides the opacity
485  !     we need to calculate the scattering albedo and asymmetry factors
[1648]486  ! ======================================================================
[135]487
[1648]488  ! Haze scattering
[918]489  DO NW=1,L_NSPECTI
[1722]490    DO K=2,L_LEVELS
[1648]491      DHAZES_T(K,NW) = DHAZE_T(K,NW) * SSA_T(K,NW)
492    ENDDO
493  ENDDO
494
495  DO NW=1,L_NSPECTI
496     DO L=1,L_NLAYRAD-1
[918]497        K              = 2*L+1
[1788]498        btemp(L,NW) = DHAZES_T(K,NW) + DHAZES_T(K+1,NW)
[918]499     END DO ! L vertical loop
[1648]500     
[1722]501     ! Last level
502     L           = L_NLAYRAD
503     K           = 2*L+1
[1788]504     btemp(L,NW) = DHAZES_T(K,NW)
[1648]505     
[918]506  END DO                    ! NW spectral loop
507 
[135]508
[716]509  DO NW=1,L_NSPECTI
510     NG = L_NGAUSS
[1648]511     DO L=1,L_NLAYRAD-1
[135]512
[716]513        K              = 2*L+1
514        DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG) + DTAUKI(K+1,NW,NG)! + 1.e-50
[135]515
[716]516        atemp = 0.
[961]517        if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
[1722]518           atemp = atemp +                   &
519                ASF_T(K,NW)*DHAZES_T(K,NW) + &
520                ASF_T(K+1,NW)*DHAZES_T(K+1,NW)
521
[918]522           WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
[716]523        else
524           WBARI(L,nw,ng) = 0.0D0
[961]525           DTAUI(L,NW,NG) = 1.0D-9
[716]526        endif
[135]527
[961]528        if(btemp(L,nw) .GT. 0.0d0) then
[918]529           cosbi(L,NW,NG) = atemp/btemp(L,nw)
[716]530        else
531           cosbi(L,NW,NG) = 0.0D0
532        end if
[135]533
[716]534     END DO ! L vertical loop
[1648]535     
[1722]536     ! Last level
[1648]537     
[1722]538     L              = L_NLAYRAD
539     K              = 2*L+1
540     DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG) ! + 1.e-50
[1648]541
[1722]542     atemp = 0.
543     if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
544        atemp = atemp + ASF_T(K,NW)*DHAZES_T(K,NW)
545        WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
546     else
547        WBARI(L,nw,ng) = 0.0D0
548        DTAUI(L,NW,NG) = 1.0D-9
549     endif
[1648]550
[1722]551     if(btemp(L,nw) .GT. 0.0d0) then
552        cosbi(L,NW,NG) = atemp/btemp(L,nw)
553     else
554        cosbi(L,NW,NG) = 0.0D0
555     end if
556
557
[716]558     ! Now the other Gauss points, if needed.
[135]559
[716]560     DO NG=1,L_NGAUSS-1
561        IF(TAUGSURF(NW,NG) .gt. TLIMIT) THEN
[135]562
[1648]563           DO L=1,L_NLAYRAD-1
[716]564              K              = 2*L+1
565              DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG)+DTAUKI(K+1,NW,NG)! + 1.e-50
566
[961]567              if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
[1722]568
569                 WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
570
[716]571              else
572                 WBARI(L,nw,ng) = 0.0D0
[961]573                 DTAUI(L,NW,NG) = 1.0D-9
[716]574              endif
575
576              cosbi(L,NW,NG) = cosbi(L,NW,L_NGAUSS)
577           END DO ! L vertical loop
[1648]578           
[1722]579           ! Last level
580           L              = L_NLAYRAD
581           K              = 2*L+1
582           DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG)! + 1.e-50
[1648]583
[1722]584           if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
585
[1648]586              WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
[1722]587
588           else
589              WBARI(L,nw,ng) = 0.0D0
590              DTAUI(L,NW,NG) = 1.0D-9
591           endif
592
593           cosbi(L,NW,NG) = cosbi(L,NW,L_NGAUSS)
[1648]594           
[716]595        END IF
596
597     END DO                 ! NG Gauss loop
598  END DO                    ! NW spectral loop
599
600  ! Total extinction optical depths
[3083]601  !DO NG=1,L_NGAUSS       ! full gauss loop
602  !   DO NW=1,L_NSPECTI       
603  !      TAUCUMI(1,NW,NG)=0.0D0
604  !      DO K=2,L_LEVELS
605  !         TAUCUMI(K,NW,NG)=TAUCUMI(K-1,NW,NG)+DTAUKI(K,NW,NG)
606  !      END DO
607  !   END DO                 ! end full gauss loop
608  !END DO
609 
610  TAUCUMI(:,:,:) = DTAUKI(:,:,:)
[716]611
612  ! be aware when comparing with textbook results
613  ! (e.g. Pierrehumbert p. 218) that
614  ! taucumi does not take the <cos theta>=0.5 factor into
615  ! account. It is the optical depth for a vertically
616  ! ascending ray with angle theta = 0.
617
[1897]618  if(firstcall) firstcall = .false.
619
[716]620  return
621
622
623end subroutine optci
624
625
626
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.