source: trunk/LMDZ.TITAN/libf/phytitan/optci.F90 @ 3497

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Add AC6H6 condensation in the microphysics

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Line 
1subroutine optci(PQMO,NLAY,ZLEV,PLEV,TLEV,TMID,PMID, &
2     DTAUI,TAUCUMI,COSBI,WBARI,TAUGSURF,SEASHAZEFACT,&
3     DIAG_OPTH,DIAG_OPTT,CDCOLUMN)
4
5  use radinc_h
6  use radcommon_h, only: gasi,gasi_recomb,tlimit,Cmk,gzlat_ig, &
7                         tgasref,pfgasref,wnoi,scalep,indi
8  use gases_h
9  use datafile_mod, only: haze_opt_file
10  use comcstfi_mod, only: pi,r
11  use callkeys_mod, only: continuum,graybody,corrk_recombin,              &
12                          callclouds,callmufi,seashaze,uncoupl_optic_haze,&
13                          opt4clouds,FHIR,FCIR
14  use tracer_h, only: nmicro,nice,ices_indx
15
16  implicit none
17
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  !     
26  !     TAUCUMI(L,LW) is the cumulative optical depth at level L (or alternatively
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  !     
36  !     Modified
37  !     --------
38  !     J. Vatant d'Ollone (2016-17)
39  !         --> Clean and adaptation to Titan
40  !     B. de Batz de Trenquelléon (2022-2023)
41  !         --> Clean and correction
42  !         --> New optics added for Titan's clouds
43  !     
44  !==================================================================
45
46
47  !==========================================================
48  ! Input/Output
49  !==========================================================
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)
52  REAL*8, INTENT(IN)  :: ZLEV(NLAY+1)
53  REAL*8, INTENT(IN)  :: PLEV(L_LEVELS), TLEV(L_LEVELS)
54  REAL*8, INTENT(IN)  :: TMID(L_LEVELS), PMID(L_LEVELS)
55  REAL*8, INTENT(IN)  :: SEASHAZEFACT(L_LEVELS)
56  INTEGER, INTENT(IN) :: CDCOLUMN
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)
63  REAL*8, INTENT(OUT) :: DIAG_OPTH(L_LEVELS,L_NSPECTI,6)
64  REAL*8, INTENT(OUT) :: DIAG_OPTT(L_LEVELS,L_NSPECTI,6)
65  ! ==========================================================
66 
67  real*8 DTAUKI(L_LEVELS,L_NSPECTI,L_NGAUSS)
68
69  ! Titan customisation
70  ! J. Vatant d'Ollone (2016)
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)
75  ! ==========================
76
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)
82
83  real*8 DCONT
84  double precision wn_cont, p_cont, p_air, T_cont, dtemp, dtempc
85  double precision p_cross
86
87  real*8  KCOEF(4)
88   
89  ! temporary variable to reduce memory access time to gasi
90  real*8 tmpk(2,2)
91 
92  ! temporary variables for multiple aerosol calculation
93  real*8 atemp
94  real*8 btemp(L_NLAYRAD,L_NSPECTI)
95
96  ! variables for k in units m^-1
97  real*8 dz(L_LEVELS)
98
99  integer igas, jgas, ilay
100
101  integer interm
102
103  ! Variables for haze optics
104  character(len=200) file_path
105  logical file_ok
106  integer dumch
107  real*8  dumwvl
108  integer ilev_cutoff
109  real*8 corr_haze
110
111  ! Variables for new optics
112  integer iq, iw, FTYPE, CTYPE
113  real*8 m0as,m0af,m0ccn,m3as,m3af,m3ccn,m3cld
114  real*8 dtauaer_s,dtauaer_f,dtau_ccn,dtau_cld
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)
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!$OMP THREADPRIVATE(rhoaer_s,rhoaer_f,ssa_s,ssa_f,ssa_cld,asf_s,asf_f,asf_cld)
120
121  logical,save :: firstcall=.true.
122!$OMP THREADPRIVATE(firstcall)
123
124
125  !! AS: to save time in computing continuum (see bilinearbig)
126  IF (.not.ALLOCATED(indi)) THEN
127      ALLOCATE(indi(L_NSPECTI,ngasmx,ngasmx))
128      indi = -9999  ! this initial value means "to be calculated"
129  ENDIF
130
131  ! Some initialisation because there's a pb with disr_haze at the limits (nw=1)
132  ! I should check this - For now we set vars to zero : better than nans - JVO 2017
133  DHAZE_T(:,:) = 0.0
134  SSA_T(:,:)   = 0.0
135  ASF_T(:,:)   = 0.0
136
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
148   !=======================================================================
149   !     Determine the total gas opacity throughout the column, for each
150   !     spectral interval, NW, and each Gauss point, NG.
151
152   taugsurf(:,:) = 0.0
153   dpr(:)        = 0.0
154   lkcoef(:,:)   = 0.0
155
156   ! Level of cutoff
157   !~~~~~~~~~~~~~~~~
158   ilev_cutoff = 26
159
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)
163
164      ! if we have continuum opacities, we need dz
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
167         
168      call tpindex(PMID(K),TMID(K),pfgasref,tgasref,LCOEF,MT(K),MP(K))
169
170      do LK=1,4
171         LKCOEF(K,LK) = LCOEF(LK)
172      end do
173   end do ! L_LEVELS
174
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
180
181         ! Optics coupled with the microphysics :
182         IF (callmufi .AND. (.NOT. uncoupl_optic_haze)) THEN
183
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
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))
194               ENDIF
195
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
208
209               ! Spherical aerosols :
210               !---------------------
211               CTYPE = 5
212               m0as  = pqmo(ilay,1) / 2.0
213               m3as  = pqmo(ilay,2) / 2.0
214               ! If not callclouds : must have a cut-off
215               IF (.NOT. callclouds) THEN
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))
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
228               ! If not callclouds : must have a cut-off
229               IF (.NOT. callclouds) THEN
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))
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
237
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
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
255           
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
264            ! Diagnostics for the haze :
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
268
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
276               m3cld  = pqmo(ilay,6) / 2.0
277               
278               ! Clear / Dark column method :
279               !-----------------------------
280
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               
284               ! Clear column (CCN, C2H2, C2H6, HCN, AC6H6) :
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               
291               ! Dark column (CCN, CH4, C2H2, C2H6, HCN, AC6H6) :
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...
308               dtau_cld = (dtau_cld*m3ccn + dtau_cld*m3cld) / (m3ccn + m3cld)
309               ssa_cld(nw) = (ssa_ccn(nw)*m3ccn + ssa_cld(nw)*m3cld) / (m3ccn + m3cld)
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               
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
326
327               ! Diagnostics for clouds :
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
331
332            ELSE
333               ! Diagnostics for clouds :
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
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 :
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
348            ! Diagnostics for clouds :
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
352         ENDIF ! ENDIF callmufi
353         
354         DCONT = 0.0d0 ! continuum absorption
355
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
361
362               p_cont  = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(igas,ilay))
363
364               dtemp=0.0d0
365               if(igas.eq.igas_N2)then
366
367                  interm = indi(nw,igas,igas)
368                  call interpolateN2N2(wn_cont,T_cont,p_cont,dtemp,.false.,interm)
369                  indi(nw,igas,igas) = interm
370
371               elseif(igas.eq.igas_H2)then
372
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
377
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
389
390                  elseif(igas.eq.igas_CH4)then
391
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
396
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
408
409               endif
410
411               DCONT = DCONT + dtemp
412
413            enddo
414
415            DCONT = DCONT*dz(k)
416
417         endif
418
419         do ng=1,L_NGAUSS-1
420
421            ! Now compute TAUGAS
422
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 !
426
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
432
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)
437
438
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
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
468      end do ! k = L_LEVELS
469   end do ! nw = L_NSPECTI
470
471  !=======================================================================
472  !     Now the full treatment for the layers, where besides the opacity
473  !     we need to calculate the scattering albedo and asymmetry factors
474  ! ======================================================================
475
476  ! Haze scattering
477  DO NW=1,L_NSPECTI
478    DO K=2,L_LEVELS
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
485        K              = 2*L+1
486        btemp(L,NW) = DHAZES_T(K,NW) + DHAZES_T(K+1,NW)
487     END DO ! L vertical loop
488     
489     ! Last level
490     L           = L_NLAYRAD
491     K           = 2*L+1
492     btemp(L,NW) = DHAZES_T(K,NW)
493     
494  END DO                    ! NW spectral loop
495 
496
497  DO NW=1,L_NSPECTI
498     NG = L_NGAUSS
499     DO L=1,L_NLAYRAD-1
500
501        K              = 2*L+1
502        DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG) + DTAUKI(K+1,NW,NG)! + 1.e-50
503
504        atemp = 0.
505        if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
506           atemp = atemp +                   &
507                ASF_T(K,NW)*DHAZES_T(K,NW) + &
508                ASF_T(K+1,NW)*DHAZES_T(K+1,NW)
509
510           WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
511        else
512           WBARI(L,nw,ng) = 0.0D0
513           DTAUI(L,NW,NG) = 1.0D-9
514        endif
515
516        if(btemp(L,nw) .GT. 0.0d0) then
517           cosbi(L,NW,NG) = atemp/btemp(L,nw)
518        else
519           cosbi(L,NW,NG) = 0.0D0
520        end if
521
522     END DO ! L vertical loop
523     
524     ! Last level
525     
526     L              = L_NLAYRAD
527     K              = 2*L+1
528     DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG) ! + 1.e-50
529
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
538
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
546     ! Now the other Gauss points, if needed.
547
548     DO NG=1,L_NGAUSS-1
549        IF(TAUGSURF(NW,NG) .gt. TLIMIT) THEN
550
551           DO L=1,L_NLAYRAD-1
552              K              = 2*L+1
553              DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG)+DTAUKI(K+1,NW,NG)! + 1.e-50
554
555              if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
556
557                 WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
558
559              else
560                 WBARI(L,nw,ng) = 0.0D0
561                 DTAUI(L,NW,NG) = 1.0D-9
562              endif
563
564              cosbi(L,NW,NG) = cosbi(L,NW,L_NGAUSS)
565           END DO ! L vertical loop
566           
567           ! Last level
568           L              = L_NLAYRAD
569           K              = 2*L+1
570           DTAUI(L,nw,ng) = DTAUKI(K,NW,NG)! + 1.e-50
571
572           if(DTAUI(L,NW,NG) .GT. 1.0D-9) then
573
574              WBARI(L,nw,ng) = btemp(L,nw)  / DTAUI(L,NW,NG)
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)
582           
583        END IF
584
585     END DO                 ! NG Gauss loop
586  END DO                    ! NW spectral loop
587
588  ! Total extinction optical depths
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(:,:,:)
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
606  if(firstcall) firstcall = .false.
607
608  return
609
610
611end subroutine optci
612
613
614
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.