source: trunk/mars/libf/phymars/newsedim.F @ 120

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-Mars GCM:

set internal computations using double precision in growthrate.F and

watercloud.F (otherwise we sometimes end up with Nans).

add extra checks in newcondens.F to avoid possibility of out of bounds

evaluation of array masse()

EM

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RevLine 
[38]1      SUBROUTINE newsedim(ngrid,nlay,naersize,ptimestep,
2     &  pplev,masse,epaisseur,pt,rd,rho,pqi,wq,beta)
3      IMPLICIT NONE
4
5c=======================================================================
6c
7c      Compute sedimentation of 1 tracer
8c      of radius rd (m) and density rho (kg.m-3)
9c
10c=======================================================================
11
12c-----------------------------------------------------------------------
13c   declarations:
14c   -------------
15
16#include "dimensions.h"
17#include "dimphys.h"
18#include "comcstfi.h"
19c
20c   arguments:
21c   ----------
22
23      INTEGER,INTENT(IN) :: ngrid,nlay,naersize
24      REAL,INTENT(IN) :: ptimestep            ! pas de temps physique (s)
25      REAL,INTENT(IN) :: pplev(ngrid,nlay+1) ! pression aux inter-couches (Pa)
26      REAL,INTENT(IN) :: pt(ngrid,nlay) ! temperature au centre des couches (K)
27      real,intent(in) :: masse (ngrid,nlay) ! masse d'une couche (kg)
28      real,intent(in) :: epaisseur (ngrid,nlay)  ! epaisseur d'une couche (m)
29      real,intent(in) :: rd(naersize)             ! particle radius (m)
30      real,intent(in) :: rho             ! particle density (kg.m-3)
31
32
33c    Traceurs :
34      real,intent(inout) :: pqi(ngrid,nlay)  ! traceur   (e.g. ?/kg)
35      real,intent(out) :: wq(ngridmx,nlay+1)  ! flux de traceur durant timestep (?/m-2)
36      real,intent(in) :: beta ! correction for the shape of the particles
37                !   (see Murphy et al. JGR 1990 vol.95)
38                !   beta=1 for spheres
39                !   beta=0.85 for irregular particles
40                !   beta=0.5 for disk shaped particles
41     
42c   local:
43c   ------
44
45      INTEGER l,ig, k, i
46      REAL rfall
47
48      LOGICAL,SAVE :: firstcall=.true.
49
50c    Traceurs :
51c    ~~~~~~~~
52      real traversee (ngridmx,nlayermx)
53      real vstokes(ngridmx,nlayermx)
54      real w(ngridmx,nlayermx)
55      real ptop, dztop, Ep, Stra
56
57
58c    Physical constant
59c    ~~~~~~~~~~~~~~~~~
60c     Gas molecular viscosity (N.s.m-2)
61      real,parameter :: visc=1.e-5       ! CO2
62c     Effective gas molecular radius (m)
63      real,parameter :: molrad=2.2e-10   ! CO2
64
65c     local and saved variable
66      real,save :: a,b
67
68
69c    ** un petit test de coherence
70c       --------------------------
71
72      IF (firstcall) THEN
73         IF(ngrid.NE.ngridmx) THEN
74            PRINT*,'STOP dans newsedim'
75            PRINT*,'probleme de dimensions :'
76            PRINT*,'ngrid  =',ngrid
77            PRINT*,'ngridmx  =',ngridmx
78            STOP
79         ENDIF
80         firstcall=.false.
81
82
83c       Preliminary calculations for sedimenation velocity :
84c       ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
85
86c       - Constant to compute stokes speed simple formulae
87c        (Vstokes =  b * rho* r**2   avec   b= (2/9) * rho * g / visc
88         b = 2./9. * g / visc
89      ENDIF ! of IF(firstcall)
90     
91c       - Constant  to compute gas mean free path
92c        l= (T/P)*a, avec a = (  0.707*8.31/(4*pi*molrad**2 * avogadro))
93         a = 0.707*8.31/(4*3.1416* molrad**2  * 6.023e23)
94
95c       - Correction to account for non-spherical shape (Murphy et al.  1990)
96         a = a * beta
97
98
99
100c-----------------------------------------------------------------------
101c    1. initialisation
102c    -----------------
103
104c     Sedimentation velocity (m/s)
105c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
106c     (stokes law corrected for low pressure by the Cunningham
107c     slip-flow correction  according to Rossow (Icarus 36, 1-50, 1978)
108
109        do  l=1,nlay
110          do ig=1, ngrid
111            if (naersize.eq.1) then
112              rfall=rd(1)
113            else
114              i=ngrid*(l-1)+ig
115              rfall=rd(i)
116            endif 
117            vstokes(ig,l) = b * rho * rfall**2 *
118     &      (1 + 1.333* ( a*pt(ig,l)/pplev(ig,l) )/rfall)
119
120c           Layer crossing time (s) :
121            traversee(ig,l)= epaisseur(ig,l)/vstokes(ig,l)
122          end do
123        end do
124
125
126c     Calcul de la masse d'atmosphere correspondant a q transferee
127c     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
128c     (e.g. on recherche le niveau  en dessous de laquelle le traceur
129c      va traverser le niveau intercouche l : "dztop" est sa hauteur
130c      au dessus de l (m), "ptop" est sa pression (Pa))
131
132      do  l=1,nlay
133        do ig=1, ngrid
134             
135             dztop = vstokes(ig,l)*  ptimestep
136             Ep=0
137             k=0
138
[117]139            w(ig,l) = 0. !! JF+AS ajout initialisation
[38]140c **************************************************************
141c            Simple Method
[117]142
143cc             w(ig,l) =
144cc     &       (1.- exp(-dztop*g/(r*pt(ig,l))))*pplev(ig,l) / g
145cccc           write(*,*) 'OK simple method l,w =', l, w(ig,l)
146cccc           write(*,*) 'OK simple method dztop =', dztop
147
148             w(ig,l) = 1. - exp(-dztop*g/(r*pt(ig,l)))
149             !!! Diagnostic: JF. Fix: AS. Date: 05/11
150             !!! Probleme arrondi avec la quantite ci-dessus
151             !!! ---> vaut 0 pour -dztop*g/(r*pt(ig,l)) trop petit
152             !!! ---> dans ce cas on utilise le developpement limite !
153             !!! ---> exp(-x) = 1 - x lorsque x --> 0 avec une erreur de x^2 / 2           
154             IF ( w(ig,l) .eq. 0. ) THEN
155                w(ig,l) = ( dztop*g/(r*pt(ig,l)) ) * pplev(ig,l) / g
156             ELSE
157                w(ig,l) = w(ig,l) * pplev(ig,l) / g 
158             ENDIF
159
160
[38]161c **************************************************************
162cccc         Complex method :
[117]163            if (dztop.gt.epaisseur(ig,l)) then                !!!if on traverse plus d'une couche
[38]164cccc            Cas ou on "epuise" la couche l : On calcule le flux
165cccc            Venant de dessus en tenant compte de la variation de Vstokes
[117]166c **************************************************************
[38]167               Ep= epaisseur(ig,l)
168               Stra= traversee(ig,l)
169               do while(dztop.gt.Ep.and.l+k+1.le.nlay)
170                 k=k+1
171                 dztop= Ep + vstokes(ig,l+k)*(ptimestep -Stra)
172                 Ep = Ep + epaisseur(ig,l+k)
173                 Stra = Stra + traversee(ig,l+k)
174               enddo
175               Ep = Ep - epaisseur(ig,l+k)
[117]176             !ptop=pplev(ig,l+k)*exp(-(dztop-Ep)*g/(r*pt(ig,l+k)))
177
178             !!! JF+AS 05/11 Probleme arrondi potentiel, meme solution que ci-dessus
179             ptop=exp(-(dztop-Ep)*g/(r*pt(ig,l+k)))
180             IF ( ptop .eq. 1. ) THEN
[120]181                PRINT*, 'newsedim: exposant trop petit ', ig, l
[117]182                ptop=pplev(ig,l+k) * ( 1. - (dztop-Ep)*g/(r*pt(ig,l+k)))
183             ELSE
184                ptop=pplev(ig,l+k) * ptop
185             ENDIF
186             w(ig,l) = (pplev(ig,l) - Ptop)/g
187
188            endif                !!!!!if complex method
189
190
[38]191cc           write(*,*) 'OK new    method l,w =', l, w(ig,l)
192cc           write(*,*) 'OK new    method dztop =', dztop
193cc       if(l.eq.7)write(*,*)'l=7,k,pplev,Ptop',pplev(ig,l),Ptop
194cc       if(l.eq.7)write(*,*)'l=7,dztop,Ep',dztop,Ep
195cc            if(l.eq.6)write(*,*)'l=6,k, w',k, w(1,l)
196cc            if(l.eq.7)write(*,*)'l=7,k, w',k, w(1,l)
197cc            if(l.eq.8)write(*,*)'l=8,k, w',k, w(1,l)
198c **************************************************************
[117]199
200
[38]201        end do
202      end do
203
204      call vlz_fi(ngrid,pqi,2.,masse,w,wq)
205c         write(*,*) ' newsed: wq(6), wq(7), q(6)',
206c    &                wq(1,6),wq(1,7),pqi(1,6)
207
208
209      RETURN
210      END
211
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.