Context Navigation

← Previous Revision
Latest Revision
Next Revision →
Normal
Revision Log

photochemist_B.F @ 113

Last change on this file since 113 was 57, checked in by aslmd, 14 years ago
mineur LMD_MM_MARS: ajout du GCM ancienne physique, systeme maintenant complet sur SVN (ne manque que la base de donnees d'etats initiaux)
File size: 50.0 KB

Rev	Line
[57]	1	c*****************************************************************
	2	c
	3	c Photochemical routines for Scheme B
	4	c
	5	c Author: Franck Lefevre
	6	c ------
	7	c
	8	c update 12/06/2003: compatibility with dust and iceparty
	9	c (S. Lebonnois)
	10	c
	11	c*****************************************************************
	12	c
	13	subroutine photochemist_B(lswitch,zycol, sza, ptimestep, press,
	14	c $ temp, dens, dist_sol)
	15	$ temp, dens, dist_sol, jo3)
	16	c
	17	c
	18	implicit none
	19	c
	20	#include "dimensions.h"
	21	#include "dimphys.h"
	22	#include "chimiedata.h"
	23	#include "callkeys.h"
	24	c
	25	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	26	c input/output:
	27	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	28	c
	29	real zycol(nlayermx,nqmx) ! chemical species volume mixing ratio
	30	c if iceparty, zycol(l,nqmx-1) is ice surface area (in microns^2/cm^3)
	31	c
	32	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	33	c inputs:
	34	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	35	c
	36	real sza ! solar zenith angle (deg)
	37	real ptimestep ! physics timestep (s)
	38	real press(nlayermx) ! pressure (hpa)
	39	real temp(nlayermx) ! temperature (k)
	40	real dens(nlayermx) ! density (cm-3)
	41	real dist_sol ! sun distance (au)
	42	c
	43	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	44	c output:
	45	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	46	c
	47	real jo3(nlayermx) ! photodissociation rate O3 -> O1D
	48	c
	49	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	50	c local:
	51	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	52	c
	53	integer phychemrat ! ratio physics timestep/chemistry timestep
	54	integer istep
	55	integer i_o3,lev
	56	integer nesp
	57	integer lswitch
	58	c
	59	parameter (nesp = 15) ! number of species in the chemistry
	60	c
	61	real ctimestep ! chemistry timestep (s)
	62	real rm(nlayermx,nesp) ! species volume mixing ratio
	63	real j(nlayermx,nd) ! interpolated photolysis rates (s-1)
	64	real icesurf(nlayermx) ! ice surface area (cm^2/cm^3)
	65	real rmo3(nlayermx) ! ozone mixing ratio
	66	c
	67	c reaction rates
	68	c
	69	real a001(nlayermx), a002(nlayermx), a003(nlayermx)
	70	real b001(nlayermx), b002(nlayermx), b003(nlayermx),
	71	$ b004(nlayermx), b005(nlayermx), b006(nlayermx)
	72	real c001(nlayermx), c002(nlayermx), c003(nlayermx),
	73	$ c004(nlayermx), c005(nlayermx), c006(nlayermx),
	74	$ c007(nlayermx), c008(nlayermx), c009(nlayermx),
	75	$ c010(nlayermx), c011(nlayermx), c012(nlayermx),
	76	$ c013(nlayermx), c014(nlayermx), c015(nlayermx),
	77	$ c016(nlayermx), c017(nlayermx), c018(nlayermx)
	78	real d001(nlayermx), d002(nlayermx), d003(nlayermx)
	79	real e001(nlayermx), e002(nlayermx)
	80	real h001(nlayermx), h002(nlayermx)
	81	c
	82	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	83	c ctimestep : chemistry timestep (s) c
	84	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	85	c
	86	ctimestep = 10.*60.
	87	c
	88	phychemrat = int(ptimestep/ctimestep)
	89	c print*,"PHYCHEMRAT = ",phychemrat
	90	c
	91	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	92	c initialisation of chemical species and families c
	93	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	94	c
	95	call gcmtochim(zycol, lswitch, nesp, rm)
	96	c
	97	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	98	c ice surface area for heterogenous chemistry
	99	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	100	c
	101	if (iceparty) then
	102	do lev=1,lswitch-1
	103	icesurf(lev)= zycol(lev,nqmx-1)*1.e-8 ! microns^2 -> cm^2
	104	enddo
	105	else
	106	do lev=1,lswitch-1
	107	icesurf(lev)=0.0e0
	108	enddo
	109	endif
	110	c
	111	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	112	c compute reaction rates c
	113	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	114	c
	115	call chemrates(lswitch, dens, press, temp, icesurf,
	116	$ a001, a002, a003,
	117	$ b001, b002, b003, b004, b005, b006,
	118	$ c001, c002, c003, c004, c005, c006,
	119	$ c007, c008, c009, c010, c011, c012,
	120	$ c013, c014, c015, c016, c017, c018,
	121	$ d001, d002, d003,
	122	$ e001, e002,
	123	$ h001, h002)
	124	c
	125	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	126	c interpolation of photolysis rates in the lookup table c
	127	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	128	c
	129	i_o3 = 5
	130	c
	131	do lev=1,lswitch-1
	132	rmo3(lev)=rm(lev,i_o3)
	133	enddo
	134
	135	call phot(lswitch, press, temp, sza, dist_sol, rmo3, j)
	136	c
	137	do lev=1,lswitch-1
	138	jo3(lev) = j(lev,5)
	139	enddo
	140
	141	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	142	c loop over time within the physical timestep c
	143	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	144	c
	145	do istep = 1,phychemrat
	146	call chimie_B(lswitch,nesp, rm, j, dens, ctimestep,
	147	$ press, temp, sza, dist_sol,
	148	$ a001, a002, a003,
	149	$ b001, b002, b003, b004, b005, b006,
	150	$ c001, c002, c003, c004, c005, c006,
	151	$ c007, c008, c009, c010, c011, c012,
	152	$ c013, c014, c015, c016, c017, c018,
	153	$ d001, d002, d003,
	154	$ e001, e002,
	155	$ h001, h002)
	156	c
	157	c print*,'appel chimie ok iteration ', istep
	158	c
	159	end do
	160	c
	161	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	162	c save chemical species for the gcm c
	163	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	164	c
	165	call chimtogcm(zycol, lswitch, nesp, rm)
	166	c
	167	return
	168	end
	169	c
	170	c*****************************************************************
	171	c
	172	subroutine chimie_B(lswitch, nesp, rm, j, dens, dt,
	173	$ press, t, sza, dist_sol,
	174	$ a001, a002, a003,
	175	$ b001, b002, b003, b004, b005, b006,
	176	$ c001, c002, c003, c004, c005, c006,
	177	$ c007, c008, c009, c010, c011, c012,
	178	$ c013, c014, c015, c016, c017, c018,
	179	$ d001, d002, d003,
	180	$ e001, e002,
	181	$ h001, h002)
	182	c
	183	c*****************************************************************
	184	c
	185	implicit none
	186	c
	187	#include "dimensions.h"
	188	#include "dimphys.h"
	189	#include "chimiedata.h"
	190	#include "callkeys.h"
	191	c
	192	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	193	c input/output:
	194	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	195	c
	196	integer lswitch ! interface level between chemistries
	197	integer nesp ! number of species
	198	c
	199	real rm(nlayermx,nesp) ! volume mixing ratios
	200	c
	201	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	202	c inputs:
	203	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	204	c
	205	real dens(nlayermx) ! density (cm-3)
	206	real dt ! chemistry timestep (s)
	207	real j(nlayermx,nd) ! interpolated photolysis rates (s-1)
	208	real press(nlayermx) ! pressure (hpa)
	209	real t(nlayermx) ! temperature (k)
	210	real sza ! solar zenith angle (deg)
	211	real dist_sol ! sun distance (au)
	212	c
	213	c reaction rates
	214	c
	215	real a001(nlayermx), a002(nlayermx), a003(nlayermx)
	216	real b001(nlayermx), b002(nlayermx), b003(nlayermx),
	217	$ b004(nlayermx), b005(nlayermx), b006(nlayermx)
	218	real c001(nlayermx), c002(nlayermx), c003(nlayermx),
	219	$ c004(nlayermx), c005(nlayermx), c006(nlayermx),
	220	$ c007(nlayermx), c008(nlayermx), c009(nlayermx),
	221	$ c010(nlayermx), c011(nlayermx), c012(nlayermx),
	222	$ c013(nlayermx), c014(nlayermx), c015(nlayermx),
	223	$ c016(nlayermx), c017(nlayermx), c018(nlayermx)
	224	real d001(nlayermx), d002(nlayermx), d003(nlayermx)
	225	real e001(nlayermx), e002(nlayermx)
	226	real h001(nlayermx), h002(nlayermx)
	227	c
	228	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	229	c local:
	230	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	231	c
	232	integer HETERO
	233	parameter (HETERO=0)
	234
	235	integer iesp, iter, l, niter
	236	integer i_co2, i_co, i_o2, i_h2, i_h2o, i_h2o2, i_hox, i_ox,
	237	$ i_o1d, i_o, i_o3, i_h, i_oh, i_ho2, i_n2
	238	integer j_o2_o, j_o2_o1d, j_co2_o, j_co2_o1d,
	239	$ j_o3_o1d, j_o3_o, j_h2o, j_hdo, j_h2o2,
	240	$ j_ho2, j_no2
	241	c
	242	parameter (niter = 5) ! iterations in the chemical scheme
	243	c
	244	real*8 cc0(nlayermx,nesp) ! initial number density (cm-3)
	245	real*8 cc(nlayermx,nesp) ! final number density (cm-3)
	246	real*8 co2(nlayermx) ! co2 number density (cm-3)
	247	real*8 nox(nlayermx) ! nox number density (cm-3)
	248	real*8 no(nlayermx) ! no number density (cm-3)
	249	real*8 no2(nlayermx) ! no2 number density (cm-3)
	250	real*8 production(nlayermx,nesp) ! production rate
	251	real*8 loss(nlayermx,nesp) ! loss rate
	252	c
	253	real c007h(nlayermx) ! c007 rate modified
	254	c ! by heterogenous reactions h001 and h002
	255	c
	256	real ro_o3, rh_ho2, roh_ho2, rno2_no
	257	c
	258	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	259	c tracer numbering in the chemistry
	260	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	261	c
	262	i_co2 = 1
	263	i_co = 2
	264	i_o = 3
	265	i_o1d = 4
	266	i_o2 = 5
	267	i_o3 = 6
	268	i_h = 7
	269	i_h2 = 8
	270	i_oh = 9
	271	i_ho2 = 10
	272	i_h2o2 = 11
	273	i_h2o = 12
	274	i_n2 = 13
	275	i_hox = 14
	276	i_ox = 15
	277	c
	278	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	279	c numbering of photolysis rates
	280	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	281	c
	282	j_o2_o = 1 ! o2 + hv -> o + o
	283	j_o2_o1d = 2 ! o2 + hv -> o + o(1d)
	284	j_co2_o = 3 ! co2 + hv -> co + o
	285	j_co2_o1d = 4 ! co2 + hv -> co + o(1d)
	286	j_o3_o1d = 5 ! o3 + hv -> o2 + o(1d)
	287	j_o3_o = 6 ! o3 + hv -> o2 + o
	288	j_h2o = 7 ! h2o + hv -> h + oh
	289	j_hdo = 8 ! hdo + hv -> d + oh
	290	j_h2o2 = 9 ! h2o2 + hv -> oh + oh
	291	j_ho2 = 10 ! ho2 + hv -> oh + o
	292	j_no2 = 11 ! no2 + hv -> no + o
	293	c
	294	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	295	c volume mixing ratio -> density conversion
	296	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	297	c
	298	do iesp = 1,nesp
	299	do l = 1,lswitch-1
	300	cc0(l,iesp) = rm(l,iesp)*dens(l)
	301	cc(l,iesp) = cc0(l,iesp)
	302	end do
	303	end do
	304	c
	305	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	306	c co2 and nox number densities (cm-3)
	307	c
	308	c co2 mixing ratio: 0.953
	309	c nox mixing ratio: 6.e-10 (yung and demore, 1999)
	310	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	311	c
	312	do l = 1,lswitch-1
	313	co2(l) = cc(l,i_co2)
	314	nox(l) = 6.e-10*dens(l)
	315	end do
	316	c
	317	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	318	c loop over iterations in the chemical scheme
	319	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	320	c
	321	do iter = 1,niter
	322	c
	323	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	324	c modification of c007
	325	c by heterogenous reactions h001 and h002
	326	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	327	c
	328	if (HETERO.eq.1) then
	329	do l = 1,lswitch-1
	330	c007h(l) = c007(l)
	331	$ + h001(l)/max(cc(l,i_oh), 1.e-30*dens(l))
	332	$ + h002(l)/max(cc(l,i_ho2),1.e-30*dens(l))
	333	c write(,) "C007 = ",c007(l)," / C007H = ",c007h(l)
	334	end do
	335	else
	336	do l = 1,lswitch-1
	337	c007h(l) = c007(l)
	338	end do
	339	endif
	340	c
	341	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	342	c nox species
	343	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	344	c no2/no
	345	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	346	c
	347	do l = 1,lswitch-1
	348	c
	349	rno2_no = (d002(l)cc(l,i_o3) + d003(l)cc(l,i_ho2))
	350	$ /(j(l,j_no2) +
	351	$ d001(l)max(cc(l,i_o),1.e-30dens(l)))
	352	c
	353	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	354	c no
	355	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	356	c
	357	no(l) = nox(l)/(1. + rno2_no)
	358	c
	359	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	360	c no2
	361	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	362	c
	363	no2(l) = no(l)*rno2_no
	364	c
	365	end do
	366	c
	367	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	368	c hox species
	369	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	370	c photochemical equilibrium for oh and ho2
	371	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	372	c h/ho2
	373	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	374	c
	375	do l = 1,lswitch-1
	376	c
	377	rh_ho2 = (c001(l)*cc(l,i_o)
	378	$ + c004(l)*cc(l,i_h)
	379	$ + c005(l)*cc(l,i_h)
	380	$ + c006(l)*cc(l,i_h)
	381	$ + c007h(l)*cc(l,i_oh)
	382	$ + 2.c008(l)cc(l,i_ho2)
	383	$ + c015(l)*cc(l,i_o3)
	384	$ + 2.c016(l)cc(l,i_ho2)
	385	$ + j(l,j_ho2))
	386	$ /(c011(l)*cc(l,i_o2))
	387	c
	388	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	389	c oh/ho2
	390	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	391	c
	392	roh_ho2 = (c001(l)*cc(l,i_o)
	393	$ + c003(l)cc(l,i_o3)rh_ho2
	394	$ + 2.c004(l)cc(l,i_h)
	395	$ + 2.c008(l)cc(l,i_ho2)
	396	$ + c015(l)*cc(l,i_o3)
	397	$ + d003(l)*no(l)
	398	$ + j(l,j_ho2)
	399	$ + j(l,j_h2o)*cc(l,i_h2o)
	400	$ /max(cc(l,i_ho2),dens(l)*1.e-30))
	401	$ /(c002(l)*cc(l,i_o)
	402	$ + c007h(l)*cc(l,i_ho2)
	403	$ + e001(l)*cc(l,i_co))
	404	c
	405	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	406	c h
	407	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	408	c
	409	cc(l,i_h) = cc(l,i_hox)
	410	$ /(1. + (1. + roh_ho2)/rh_ho2)
	411	c
	412	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	413	c ho2
	414	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	415	c
	416	cc(l,i_ho2) = cc(l,i_h)/rh_ho2
	417	c
	418	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	419	c oh
	420	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	421	c
	422	cc(l,i_oh) = cc(l,i_ho2)*roh_ho2
	423	c
	424	end do
	425	c
	426	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	427	c modification of c007
	428	c by heterogenous reactions h001 and h002
	429	c after update of cc(l,i_oh) and cc(l,i_ho2)
	430	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	431	c
	432	if (HETERO.eq.1) then
	433	do l = 1,lswitch-1
	434	c007h(l) = c007(l)
	435	$ + h001(l)/max(cc(l,i_oh), 1.e-30*dens(l))
	436	$ + h002(l)/max(cc(l,i_ho2),1.e-30*dens(l))
	437	c write(,) "C007 = ",c007(l)," / C007H = ",c007h(l)
	438	end do
	439	endif
	440	c
	441	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	442	c ox species
	443	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	444	c day:
	445	c - o1d at photochemical equilibrium
	446	c - o3 at photochemical equilibrium
	447	c - continuity equation for ox
	448	c night:
	449	c - o1d = 0
	450	c - continuity equation for o3
	451	c - continuity equation for o
	452	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	453	c
	454	if (sza .le. 95.) then
	455	c
	456	do l = 1,lswitch-1
	457	c
	458	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	459	c o(1d)
	460	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	461	c
	462	cc(l,i_o1d) = (j(l,j_co2_o1d)*co2(l)
	463	$ + j(l,j_o2_o1d)*cc(l,i_o2)
	464	$ + j(l,j_o3_o1d)*cc(l,i_o3))
	465	$ /( b001(l)*co2(l)
	466	$ + b002(l)*cc(l,i_h2o)
	467	$ + b003(l)*cc(l,i_h2)
	468	$ + b004(l)*cc(l,i_o2)
	469	$ + b005(l)*cc(l,i_o3)
	470	$ + b006(l)*cc(l,i_o3))
	471	c
	472	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	473	c o/o3
	474	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	475	c
	476	ro_o3 = (j(l,j_o3_o1d) + j(l,j_o3_o)
	477	$ + a003(l)*cc(l,i_o)
	478	$ + c003(l)*cc(l,i_h)
	479	$ + c014(l)*cc(l,i_oh)
	480	$ + c015(l)*cc(l,i_ho2))
	481	$ /(a001(l)*cc(l,i_o2))
	482	c
	483	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	484	c o3
	485	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	486	c
	487	cc(l,i_o3) = cc(l,i_ox)/(1. + ro_o3)
	488	c
	489	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	490	c o
	491	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	492	c
	493	cc(l,i_o) = cc(l,i_o3)*ro_o3
	494	c
	495	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	496	c ox = o + o3
	497	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	498	c
	499	production(l,i_ox) =
	500	$ + j(l,j_co2_o)*co2(l)
	501	$ + j(l,j_co2_o1d)*co2(l)
	502	$ + j(l,j_ho2)*cc(l,i_ho2)
	503	$ + 2.j(l,j_o2_o)cc(l,i_o2)
	504	$ + 2.j(l,j_o2_o1d)cc(l,i_o2)
	505	$ + c006(l)cc(l,i_h)cc(l,i_ho2)
	506	$ + c013(l)cc(l,i_oh)cc(l,i_oh)
	507	$ + d003(l)cc(l,i_ho2)no(l)
	508	c
	509	loss(l,i_ox) = 2.a002(l)cc(l,i_o)*cc(l,i_o)
	510	$ + 2.a003(l)cc(l,i_o)*cc(l,i_o3)
	511	$ + c001(l)cc(l,i_ho2)cc(l,i_o)
	512	$ + c002(l)cc(l,i_oh)cc(l,i_o)
	513	$ + c003(l)cc(l,i_h)cc(l,i_o3)
	514	$ + c012(l)cc(l,i_o)cc(l,i_h2o2)
	515	$ + c014(l)cc(l,i_o3)cc(l,i_oh)
	516	$ + c015(l)cc(l,i_o3)cc(l,i_ho2)
	517	$ + d001(l)cc(l,i_o)no2(l)
	518	$ + e002(l)cc(l,i_o)cc(l,i_co)
	519	c
	520	loss(l,i_ox) = loss(l,i_ox)/cc(l,i_ox)
	521	c
	522	end do
	523	c
	524	else
	525	c
	526	do l = 1,lswitch-1
	527	c
	528	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	529	c o(1d)
	530	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	531	c
	532	cc(l,i_o1d) = 0.
	533	c
	534	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	535	c o3
	536	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	537	c
	538	production(l,i_o3) = a001(l)cc(l,i_o2)cc(l,i_o)
	539	c
	540	loss(l,i_o3) = a003(l)*cc(l,i_o)
	541	$ + c003(l)*cc(l,i_h)
	542	$ + c014(l)*cc(l,i_oh)
	543	$ + c015(l)*cc(l,i_ho2)
	544	c
	545
	546	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	547	c o
	548	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	549	c
	550	production(l,i_o) = c006(l)cc(l,i_h)cc(l,i_ho2)
	551	$ + c013(l)cc(l,i_oh)cc(l,i_oh)
	552	c
	553	loss(l,i_o) = a001(l)*cc(l,i_o2)
	554	$ + 2.a002(l)cc(l,i_o)
	555	$ + a003(l)*cc(l,i_o3)
	556	$ + c001(l)*cc(l,i_ho2)
	557	$ + c002(l)*cc(l,i_oh)
	558	$ + c012(l)*cc(l,i_h2o2)
	559	$ + e002(l)*cc(l,i_co)
	560	c
	561	end do
	562	end if
	563	c
	564	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	565	c other species
	566	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	567	c
	568	do l = 1,lswitch-1
	569	c
	570	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	571	c co
	572	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	573	c
	574	production(l,i_co) = j(l,j_co2_o)*co2(l)
	575	$ + j(l,j_co2_o1d)*co2(l)
	576	c
	577	loss(l,i_co) = e001(l)*cc(l,i_oh)
	578	$ + e002(l)*cc(l,i_o)
	579	c
	580	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	581	c o2
	582	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	583	c
	584	production(l,i_o2) =
	585	$ j(l,j_o3_o)*cc(l,i_o3)
	586	$ + j(l,j_o3_o1d)*cc(l,i_o3)
	587	$ + a002(l)cc(l,i_o)cc(l,i_o)
	588	$ + 2.a003(l)cc(l,i_o)*cc(l,i_o3)
	589	$ + 2.b005(l)cc(l,i_o1d)*cc(l,i_o3)
	590	$ + b006(l)cc(l,i_o1d)cc(l,i_o3)
	591	$ + c001(l)cc(l,i_o)cc(l,i_ho2)
	592	$ + c002(l)cc(l,i_o)cc(l,i_oh)
	593	$ + c003(l)cc(l,i_h)cc(l,i_o3)
	594	$ + c005(l)cc(l,i_h)cc(l,i_ho2)
	595	$ + c007h(l)cc(l,i_oh)cc(l,i_ho2)
	596	$ + c008(l)cc(l,i_ho2)cc(l,i_ho2)
	597	$ + c014(l)cc(l,i_o3)cc(l,i_oh)
	598	$ + 2.c015(l)cc(l,i_o3)*cc(l,i_ho2)
	599	$ + c016(l)cc(l,i_ho2)cc(l,i_ho2)
	600	$ + d001(l)cc(l,i_o)no2(l)
	601	c
	602	loss(l,i_o2) = j(l,j_o2_o)
	603	$ + j(l,j_o2_o1d)
	604	$ + a001(l)*cc(l,i_o)
	605	$ + c011(l)*cc(l,i_h)
	606	c
	607	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	608	c h2
	609	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	610	c
	611	production(l,i_h2) = c005(l)cc(l,i_h)cc(l,i_ho2)
	612	$ + c018(l)cc(l,i_h)cc(l,i_h)
	613	c
	614	loss(l,i_h2) = b003(l)*cc(l,i_o1d)
	615	$ + c010(l)*cc(l,i_oh)
	616	c
	617	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	618	c h2o
	619	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	620	c
	621	production(l,i_h2o) =
	622	$ c006(l)cc(l,i_h)cc(l,i_ho2)
	623	$ + c007h(l)cc(l,i_oh)cc(l,i_ho2)
	624	$ + c009(l)cc(l,i_oh)cc(l,i_h2o2)
	625	$ + c010(l)cc(l,i_oh)cc(l,i_h2)
	626	$ + c013(l)cc(l,i_oh)cc(l,i_oh)
	627	c
	628	loss(l,i_h2o) = j(l,j_h2o)
	629	$ + b002(l)*cc(l,i_o1d)
	630	c
	631	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	632	c h2o2
	633	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	634	c
	635	production(l,i_h2o2) =
	636	$ c008(l)cc(l,i_ho2)cc(l,i_ho2)
	637	$ + c016(l)cc(l,i_ho2)cc(l,i_ho2)
	638	$ + c017(l)cc(l,i_oh)cc(l,i_oh)
	639	c
	640	loss(l,i_h2o2) = j(l,j_h2o2)
	641	$ + c009(l)*cc(l,i_oh)
	642	$ + c012(l)*cc(l,i_o)
	643	c
	644	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	645	c hox = h + oh + ho2
	646	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	647	c
	648	production(l,i_hox) =
	649	$ 2.j(l,j_h2o)cc(l,i_h2o)
	650	$ + 2.j(l,j_h2o2)cc(l,i_h2o2)
	651	$ + 2.b002(l)cc(l,i_o1d)*cc(l,i_h2o)
	652	$ + 2.b003(l)cc(l,i_o1d)*cc(l,i_h2)
	653	$ + 2.c012(l)cc(l,i_o)*cc(l,i_h2o2)
	654	c
	655	loss(l,i_hox) = 2.c005(l)cc(l,i_h)*cc(l,i_ho2)
	656	$ + 2.c006(l)cc(l,i_h)*cc(l,i_ho2)
	657	$ + 2.c007h(l)cc(l,i_oh)*cc(l,i_ho2)
	658	$ + 2.c008(l)cc(l,i_ho2)*cc(l,i_ho2)
	659	$ + 2.c013(l)cc(l,i_oh)*cc(l,i_oh)
	660	$ + 2.c016(l)cc(l,i_ho2)*cc(l,i_ho2)
	661	$ + 2.c017(l)cc(l,i_oh)*cc(l,i_oh)
	662	$ + 2.c018(l)cc(l,i_h)*cc(l,i_h)
	663	c
	664	loss(l,i_hox) = loss(l,i_hox)/cc(l,i_hox)
	665	c
	666	end do
	667	c
	668	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	669	c update number densities
	670	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	671	c
	672	c long-lived species
	673	c
	674	do l = 1,lswitch-1
	675	cc(l,i_co) = (cc0(l,i_co) + production(l,i_co)*dt)
	676	$ /(1. + loss(l,i_co)*dt)
	677	cc(l,i_o2) = (cc0(l,i_o2) + production(l,i_o2)*dt)
	678	$ /(1. + loss(l,i_o2)*dt)
	679	cc(l,i_h2) = (cc0(l,i_h2) + production(l,i_h2)*dt)
	680	$ /(1. + loss(l,i_h2)*dt)
	681	cc(l,i_h2o2)= (cc0(l,i_h2o2) + production(l,i_h2o2)*dt)
	682	$ /(1. + loss(l,i_h2o2)*dt)
	683	cc(l,i_h2o) = (cc0(l,i_h2o) + production(l,i_h2o)*dt)
	684	$ /(1. + loss(l,i_h2o)*dt)
	685	cc(l,i_hox) = (cc0(l,i_hox) + production(l,i_hox)*dt)
	686	$ /(1. + loss(l,i_hox)*dt)
	687	end do
	688	c
	689	c ox species
	690	c
	691	if (sza .le. 95.) then
	692	do l = 1,lswitch-1
	693	cc(l,i_ox) = (cc0(l,i_ox) + production(l,i_ox)*dt)
	694	$ /(1. + loss(l,i_ox)*dt)
	695	end do
	696	else
	697	do l = 1,lswitch-1
	698	cc(l,i_o) = (cc0(l,i_o) + production(l,i_o)*dt)
	699	$ /(1. + loss(l,i_o)*dt)
	700	cc(l,i_o3) = (cc0(l,i_o3) + production(l,i_o3)*dt)
	701	$ /(1. + loss(l,i_o3)*dt)
	702	cc(l,i_ox) = cc(l,i_o) + cc(l,i_o3)
	703	end do
	704	end if
	705	c
	706	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	707	c end of loop over iterations
	708	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	709	c
	710	end do
	711	c
	712	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	713	c density -> volume mixing ratio conversion
	714	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	715	c
	716	do iesp = 1,nesp
	717	do l = 1,lswitch-1
	718	rm(l,iesp) = max(cc(l,iesp)/dens(l), 1.e-30)
	719	end do
	720	end do
	721	c
	722	return
	723	end
	724	c
	725	c*****************************************************************
	726	c
	727	subroutine phot(lswitch, press, temp, sza, dist_sol, rmo3, j)
	728	c
	729	c*****************************************************************
	730	c
	731	implicit none
	732	c
	733	#include "dimensions.h"
	734	#include "dimphys.h"
	735	#include "chimiedata.h"
	736	c
	737	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	738	c inputs:
	739	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	740	c
	741	integer lswitch ! interface level between chemistries
	742	real press(nlayermx) ! pressure (hPa)
	743	real temp(nlayermx) ! temperature (K)
	744	real sza ! solar zenith angle (deg)
	745	real dist_sol ! sun distance (AU)
	746	real rmo3(nlayermx) ! ozone mixing ratio
	747	c
	748	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	749	c output:
	750	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	751	c
	752	real j(nlayermx,nd) ! interpolated photolysis rates (s-1)
	753	c
	754	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	755	c local:
	756	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	757	c
	758	integer icol, ij, indsza, indcol, indozo, indtemp,
	759	$ iozo, isza, it, iztop, l
	760	c
	761	real col(nlayermx) ! overhead air column (molecule cm-2)
	762	real colo3(nlayermx) ! overhead ozone column (molecule cm-2)
	763	real poids(2,2,2,2) ! 4D interpolation weights
	764	real tref ! temperature at 1.9 hPa in the gcm (K)
	765	real table_temp(ntemp) ! temperatures at 1.9 hPa in jmars (K)
	766	real cinf, csup, cicol,
	767	$ ciozo, cisza, citemp
	768	real colo3min, dp, scaleh
	769	real ratio_o3(nlayermx)
	770	c
	771	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	772	c day/night criterion
	773	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	774	c
	775	if (sza .le. 95.) then
	776	c
	777	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	778	c temperatures at 1.9 hPa in jmars
	779	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	780	c
	781	table_temp(1) = 226.2
	782	table_temp(2) = 206.2
	783	table_temp(3) = 186.2
	784	table_temp(4) = 169.8
	785	c
	786	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	787	c interpolation in solar zenith angle
	788	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	789	c
	790	indsza = nsza - 1
	791	do isza = 1,nsza
	792	if (szatab(isza) .ge. sza) then
	793	indsza = min(indsza,isza - 1)
	794	indsza = max(indsza, 1)
	795	end if
	796	end do
	797	cisza = (sza - szatab(indsza))
	798	$ /(szatab(indsza + 1) - szatab(indsza))
	799	c
	800	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	801	c air and ozone columns
	802	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	803	c
	804	c air column at model top: assign standard value
	805	c
	806	scaleh = 10.
	807	iztop = nint(scaleh*log(press(1)/press(lswitch-1)))
	808	iztop = min(iztop,200)
	809	col(lswitch-1) = colairtab(iztop)
	810	c
	811	c ozone column at model top
	812	c
	813	colo3(lswitch-1) = 0.
	814	c
	815	c air and ozone columns for other levels
	816	c
	817	do l = lswitch-2,1,-1
	818	dp = (press(l) - press(l+1))*100.
	819	col(l) = col(l+1) + factor*dp
	820	col(l) = min(col(l), colairtab(0))
	821	colo3(l) = colo3(l+1)
	822	$ + factor(rmo3(l+1) + rmo3(l))0.5*dp
	823	end do
	824	c
	825	c ratio ozone column/minimal theoretical column (ro3 = 7.171e-10)
	826	c
	827	do l = 1,lswitch-1
	828	colo3min = col(l)*7.171e-10
	829	ratio_o3(l) = colo3(l)/colo3min
	830	ratio_o3(l) = min(ratio_o3(l), table_ozo(nozo)*10.)
	831	ratio_o3(l) = max(ratio_o3(l), table_ozo(1)*10.)
	832	end do
	833	c
	834	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	835	c temperature dependence
	836	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	837	c
	838	c 1) search for temperature at 1.9 hPa (tref): vertical interpolation
	839	c
	840	c print,'*** recherche de T a 1.9 hPa ****'
	841	tref = temp(1)
	842	do l = (lswitch-1)-1,1,-1
	843	if (press(l) .gt. 1.9) then
	844	cinf = (press(l) - 1.9)
	845	$ /(press(l) - press(l+1))
	846	csup = 1. - cinf
	847	tref = cinftemp(l+1) + csuptemp(l)
	848	c
	849	c print*, press(l+1), temp(l+1)
	850	c print*, press(l ), temp(l )
	851	c print*, 'tref = ', tref
	852	go to 10
	853	end if
	854	end do
	855	10 continue
	856	c
	857	c 2) interpolation in temperature
	858	c
	859	tref = min(tref,table_temp(1))
	860	tref = max(tref,table_temp(ntemp))
	861	c
	862	do it = 2, ntemp
	863	if (table_temp(it) .le. tref) then
	864	citemp = (log(tref) - log(table_temp(it)))
	865	$ /(log(table_temp(it-1)) - log(table_temp(it)))
	866	indtemp = it - 1
	867	c print*,'interpolation entre ', table_temp(it), ' et ',
	868	c $ table_temp(it-1)
	869	c print*,'indtemp = ', indtemp, ' citemp = ', citemp
	870	goto 20
	871	end if
	872	end do
	873	20 continue
	874	c print,'*** fin interpolation en T ******'
	875	c
	876	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	877	c loop over vertical levels
	878	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	879	c
	880	do l = 1,lswitch-1
	881	c
	882	c interpolation in air column
	883	c
	884	do icol = 0,200
	885	if (colairtab(icol) .lt. col(l)) then
	886	cicol = (log(col(l)) - log(colairtab(icol)))
	887	$ /(log(colairtab(icol-1)) - log(colairtab(icol)))
	888	indcol = icol - 1
	889	goto 30
	890	end if
	891	end do
	892	30 continue
	893	c
	894	cc interpolation in ozone column
	895	c
	896	indozo = nozo - 1
	897	do iozo = 1,nozo
	898	if (table_ozo(iozo)*10. .ge. ratio_o3(l)) then
	899	indozo = min(indozo, iozo - 1)
	900	indozo = max(indozo, 1)
	901	end if
	902	end do
	903	ciozo = (ratio_o3(l) - table_ozo(indozo)*10.)
	904	$ /(table_ozo(indozo + 1)10. - table_ozo(indozo)10.)
	905	c
	906	c write(6,'(i2,4e13.4,5f10.4)')
	907	c $ l, press(l), col(l),
	908	c $ colairtab(indcol), colairtab(indcol+1),
	909	c $ colo3(l)/2.687e15,
	910	c $ ratio_o3(l), table_ozo(indozo), table_ozo(indozo+1),
	911	c $ ciozo
	912	c
	913	cc 4-dimensional interpolation weights
	914	c
	915	poids(1,1,1,1) = citemp(1.-cisza)cicol*(1.-ciozo)
	916	poids(1,1,1,2) = citemp(1.-cisza)cicol*ciozo
	917	poids(1,1,2,1) = citemp(1.-cisza)(1.-cicol)*(1.-ciozo)
	918	poids(1,1,2,2) = citemp(1.-cisza)(1.-cicol)*ciozo
	919	poids(1,2,1,1) = citempciszacicol*(1.-ciozo)
	920	poids(1,2,1,2) = citempciszacicol*ciozo
	921	poids(1,2,2,1) = citempcisza(1.-cicol)*(1.-ciozo)
	922	poids(1,2,2,2) = citempcisza(1.-cicol)*ciozo
	923	poids(2,1,1,1) = (1.-citemp)(1.-cisza)cicol*(1.-ciozo)
	924	poids(2,1,1,2) = (1.-citemp)(1.-cisza)cicol*ciozo
	925	poids(2,1,2,1) = (1.-citemp)(1.-cisza)(1.-cicol)*(1.-ciozo)
	926	poids(2,1,2,2) = (1.-citemp)(1.-cisza)(1.-cicol)*ciozo
	927	poids(2,2,1,1) = (1.-citemp)ciszacicol*(1.-ciozo)
	928	poids(2,2,1,2) = (1.-citemp)ciszacicol*ciozo
	929	poids(2,2,2,1) = (1.-citemp)cisza(1.-cicol)*(1.-ciozo)
	930	poids(2,2,2,2) = (1.-citemp)cisza(1.-cicol)*ciozo
	931	c
	932	cc 4-dimensional interpolation in the lookup table
	933	c
	934	do ij = 1,nd
	935	j(l,ij) =
	936	$ poids(1,1,1,1)*jphot(indtemp,indsza,indcol,indozo,ij)
	937	$ + poids(1,1,1,2)*jphot(indtemp,indsza,indcol,indozo+1,ij)
	938	$ + poids(1,1,2,1)*jphot(indtemp,indsza,indcol+1,indozo,ij)
	939	$ + poids(1,1,2,2)*jphot(indtemp,indsza,indcol+1,indozo+1,ij)
	940	$ + poids(1,2,1,1)*jphot(indtemp,indsza+1,indcol,indozo,ij)
	941	$ + poids(1,2,1,2)*jphot(indtemp,indsza+1,indcol,indozo+1,ij)
	942	$ + poids(1,2,2,1)*jphot(indtemp,indsza+1,indcol+1,indozo,ij)
	943	$ + poids(1,2,2,2)*jphot(indtemp,indsza+1,indcol+1,indozo+1,ij)
	944	$ + poids(2,1,1,1)*jphot(indtemp+1,indsza,indcol,indozo,ij)
	945	$ + poids(2,1,1,2)*jphot(indtemp+1,indsza,indcol,indozo+1,ij)
	946	$ + poids(2,1,2,1)*jphot(indtemp+1,indsza,indcol+1,indozo,ij)
	947	$ + poids(2,1,2,2)*jphot(indtemp+1,indsza,indcol+1,indozo+1,ij)
	948	$ + poids(2,2,1,1)*jphot(indtemp+1,indsza+1,indcol,indozo,ij)
	949	$ + poids(2,2,1,2)*jphot(indtemp+1,indsza+1,indcol,indozo+1,ij)
	950	$ + poids(2,2,2,1)*jphot(indtemp+1,indsza+1,indcol+1,indozo,ij)
	951	$ + poids(2,2,2,2)*jphot(indtemp+1,indsza+1,indcol+1,indozo+1,ij)
	952	end do
	953	c
	954	cc correction for sun distance
	955	c
	956	do ij = 1,nd
	957	j(l,ij) = j(l,ij)(1.52/dist_sol)*2.
	958	end do
	959	c
	960	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	961	c end of loop over vertical levels
	962	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	963	c
	964	end do
	965	c
	966	else
	967	c
	968	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	969	c night
	970	ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	971	c
	972	do ij = 1,nd
	973	do l = 1,lswitch-1
	974	j(l,ij) = 0.
	975	end do
	976	end do
	977	c
	978	end if
	979	c
	980	return
	981	end
	982	c
	983	c*****************************************************************
	984	c
	985	subroutine gcmtochim(zycol, lswitch, nesp, rm)
	986	c
	987	c*****************************************************************
	988	c
	989	implicit none
	990	c
	991	#include "dimensions.h"
	992	#include "dimphys.h"
	993	#include "callkeys.h"
	994	c
	995	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	996	c inputs:
	997	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	998	c
	999	real zycol(nlayermx,nqmx)! species volume mixing ratio in the gcm
	1000	c
	1001	integer nesp ! number of species in the chemistry
	1002	integer lswitch ! interface level between chemistries
	1003	c
	1004	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1005	c outputs:
	1006	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1007	c
	1008	real rm(nlayermx,nesp) ! species volume mixing ratio
	1009	c
	1010	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1011	c local:
	1012	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1013	c
	1014	integer l
	1015	integer i_co2, i_co, i_o2, i_h2, i_h2o, i_h2o2, i_hox, i_ox,
	1016	$ i_o1d, i_o, i_o3, i_h, i_oh, i_ho2, i_n2
	1017	c
	1018	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1019	c tracers numbering in the gcm
	1020	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1021	c
	1022	c co2 = nqchem_min
	1023	c co = nqchem_min + 1
	1024	c o = nqchem_min + 2
	1025	c o(1d) = nqchem_min + 3
	1026	c o2 = nqchem_min + 4
	1027	c o3 = nqchem_min + 5
	1028	c h = nqchem_min + 6
	1029	c h2 = nqchem_min + 7
	1030	c oh = nqchem_min + 8
	1031	c ho2 = nqchem_min + 9
	1032	c h2o2 = nqchem_min + 10
	1033	c n2 = nqchem_min + 11
	1034	c ar = nqchem_min + 12
	1035	c h2o = nqmx
	1036	c
	1037	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1038	c tracers numbering in the chemistry
	1039	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1040	c
	1041	i_co2 = 1
	1042	i_co = 2
	1043	i_o = 3
	1044	i_o1d = 4
	1045	i_o2 = 5
	1046	i_o3 = 6
	1047	i_h = 7
	1048	i_h2 = 8
	1049	i_oh = 9
	1050	i_ho2 = 10
	1051	i_h2o2 = 11
	1052	i_h2o = 12
	1053	i_n2 = 13
	1054	i_hox = 14
	1055	i_ox = 15
	1056	c
	1057	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1058	c initialise chemical species
	1059	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1060	c
	1061	do l = 1,lswitch-1
	1062	rm(l,i_co2) = max(zycol(l, nqchem_min), 1.e-30)
	1063	rm(l,i_co) = max(zycol(l, nqchem_min + 1), 1.e-30)
	1064	rm(l,i_o) = max(zycol(l, nqchem_min + 2), 1.e-30)
	1065	rm(l,i_o1d) = max(zycol(l, nqchem_min + 3), 1.e-30)
	1066	rm(l,i_o2) = max(zycol(l, nqchem_min + 4), 1.e-30)
	1067	rm(l,i_o3) = max(zycol(l, nqchem_min + 5), 1.e-30)
	1068	rm(l,i_h) = max(zycol(l, nqchem_min + 6), 1.e-30)
	1069	rm(l,i_h2) = max(zycol(l, nqchem_min + 7), 1.e-30)
	1070	rm(l,i_oh) = max(zycol(l, nqchem_min + 8), 1.e-30)
	1071	rm(l,i_ho2) = max(zycol(l, nqchem_min + 9), 1.e-30)
	1072	rm(l,i_h2o2) = max(zycol(l, nqchem_min + 10), 1.e-30)
	1073	rm(l,i_n2) = max(zycol(l, nqchem_min + 11), 1.e-30)
	1074	rm(l,i_h2o) = max(zycol(l, nqmx), 1.e-30)
	1075	c
	1076	end do
	1077	c
	1078	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1079	c initialise chemical families c
	1080	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1081	c
	1082	do l = 1,lswitch-1
	1083	rm(l,i_hox) = rm(l,i_h)
	1084	$ + rm(l,i_oh)
	1085	$ + rm(l,i_ho2)
	1086	rm(l,i_ox) = rm(l,i_o)
	1087	$ + rm(l,i_o3)
	1088	end do
	1089	c
	1090	return
	1091	end
	1092	c
	1093	c*****************************************************************
	1094	c
	1095	subroutine chimtogcm(zycol, lswitch, nesp, rm)
	1096	c
	1097	c*****************************************************************
	1098	c
	1099	implicit none
	1100	c
	1101	#include "dimensions.h"
	1102	#include "dimphys.h"
	1103	#include "callkeys.h"
	1104	c
	1105	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1106	c inputs:
	1107	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1108	c
	1109	integer nesp ! number of species in the chemistry
	1110	integer lswitch ! interface level between chemistries
	1111	c
	1112	real rm(nlayermx,nesp) ! species volume mixing ratio
	1113	c
	1114	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1115	c output:
	1116	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1117	c
	1118	real zycol(nlayermx,nqmx) ! species volume mixing ratio in the gcm
	1119	c
	1120	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1121	c local:
	1122	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1123	c
	1124	integer l
	1125	integer i_co2, i_co, i_o2, i_h2, i_h2o, i_h2o2, i_hox, i_ox,
	1126	$ i_o1d, i_o, i_o3, i_h, i_oh, i_ho2, i_n2
	1127	c
	1128	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1129	c tracers numbering in the gcm
	1130	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1131	c
	1132	c co2 = nqchem_min
	1133	c co = nqchem_min + 1
	1134	c o = nqchem_min + 2
	1135	c o(1d) = nqchem_min + 3
	1136	c o2 = nqchem_min + 4
	1137	c o3 = nqchem_min + 5
	1138	c h = nqchem_min + 6
	1139	c h2 = nqchem_min + 7
	1140	c oh = nqchem_min + 8
	1141	c ho2 = nqchem_min + 9
	1142	c h2o2 = nqchem_min + 10
	1143	c n2 = nqchem_min + 11
	1144	c ar = nqchem_min + 12
	1145	c h2o = nqmx
	1146	c
	1147	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1148	c tracers numbering in the chemistry
	1149	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1150	c
	1151	i_co2 = 1
	1152	i_co = 2
	1153	i_o = 3
	1154	i_o1d = 4
	1155	i_o2 = 5
	1156	i_o3 = 6
	1157	i_h = 7
	1158	i_h2 = 8
	1159	i_oh = 9
	1160	i_ho2 = 10
	1161	i_h2o2 = 11
	1162	i_h2o = 12
	1163	i_n2 = 13
	1164	i_hox = 14
	1165	i_ox = 15
	1166	c
	1167	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1168	c save mixing ratios for the gcm
	1169	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1170	c
	1171	do l = 1,lswitch-1
	1172	zycol(l, nqchem_min) = rm(l,i_co2)
	1173	zycol(l, nqchem_min + 1) = rm(l,i_co)
	1174	zycol(l, nqchem_min + 2) = rm(l,i_o)
	1175	zycol(l, nqchem_min + 3) = rm(l,i_o1d)
	1176	zycol(l, nqchem_min + 4) = rm(l,i_o2)
	1177	zycol(l, nqchem_min + 5) = rm(l,i_o3)
	1178	zycol(l, nqchem_min + 6) = rm(l,i_h)
	1179	zycol(l, nqchem_min + 7) = rm(l,i_h2)
	1180	zycol(l, nqchem_min + 8) = rm(l,i_oh)
	1181	zycol(l, nqchem_min + 9) = rm(l,i_ho2)
	1182	zycol(l, nqchem_min + 10) = rm(l,i_h2o2)
	1183	zycol(l, nqchem_min + 11) = rm(l,i_n2)
	1184	zycol(l, nqmx) = rm(l,i_h2o)
	1185	end do
	1186	c
	1187	c water ice: zycol(nqmx-1) has not been changed if iceparty on
	1188	c
	1189	return
	1190	end
	1191	c
	1192	c*****************************************************************
	1193	c
	1194	subroutine chemrates(lswitch, dens, press, t, icesurf,
	1195	$ a001, a002, a003,
	1196	$ b001, b002, b003, b004, b005, b006,
	1197	$ c001, c002, c003, c004, c005, c006,
	1198	$ c007, c008, c009, c010, c011, c012,
	1199	$ c013, c014, c015, c016, c017, c018,
	1200	$ d001, d002, d003,
	1201	$ e001, e002,
	1202	$ h001, h002)
	1203	c
	1204	c*****************************************************************
	1205	c
	1206	implicit none
	1207	c
	1208	#include "dimensions.h"
	1209	#include "dimphys.h"
	1210	c
	1211	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1212	c inputs: c
	1213	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1214	c
	1215	integer lswitch ! interface level between chemistries
	1216
	1217	real dens(nlayermx) ! density (cm-3)
	1218	real press(nlayermx) ! pressure (hpa)
	1219	real t(nlayermx) ! temperature (k)
	1220	real icesurf(nlayermx) ! ice surface area (cm^2/cm^3)
	1221	c
	1222	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1223	c outputs: c
	1224	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1225	c
	1226	real a001(nlayermx), a002(nlayermx), a003(nlayermx)
	1227	real b001(nlayermx), b002(nlayermx), b003(nlayermx),
	1228	$ b004(nlayermx), b005(nlayermx), b006(nlayermx)
	1229	real c001(nlayermx), c002(nlayermx), c003(nlayermx),
	1230	$ c004(nlayermx), c005(nlayermx), c006(nlayermx),
	1231	$ c007(nlayermx), c008(nlayermx), c009(nlayermx),
	1232	$ c010(nlayermx), c011(nlayermx), c012(nlayermx),
	1233	$ c013(nlayermx), c014(nlayermx), c015(nlayermx),
	1234	$ c016(nlayermx), c017(nlayermx), c018(nlayermx)
	1235	real d001(nlayermx), d002(nlayermx), d003(nlayermx)
	1236	real e001(nlayermx), e002(nlayermx)
	1237	real h001(nlayermx), h002(nlayermx)
	1238	c
	1239	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1240	c local: c
	1241	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1242	c
	1243	real ak0, ak1, rate, xpo
	1244	c
	1245	integer l
	1246	c
	1247	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1248	c compute reaction rates from JPL 1997, otherwise mentioned
	1249	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1250	c
	1251	do l = 1,lswitch-1
	1252	c
	1253	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1254	c oxygen compounds
	1255	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1256	c
	1257	ccc a001: o + o2 + co2 -> o3 + co2
	1258	c
	1259	c jpl 2003
	1260	c
	1261	a001(l) = 2.5
	1262	$ 6.0e-34(t(l)/300.)*(-2.4)dens(l)
	1263	c
	1264	c nair et al., 1994
	1265	c
	1266	c a001(l) = 1.3e-34exp(724./t(l))dens(l)
	1267	c
	1268	ccc a002: o + o + co2 -> o2 + co2
	1269	c
	1270	c Tsang and Hampson, J. Chem. Phys. Ref. Data, 15, 1087, 1986
	1271	c
	1272	a002(l) = 2.55.2e-35exp(900./t(l))*dens(l)
	1273	c
	1274	c Campbell and Gray, Chem. Phys. Lett., 18, 607, 1973
	1275	c
	1276	c a002(l) = 1.2e-32(300./t(l))(2.0)dens(l)
	1277	c
	1278	ccc a003: o + o3 -> o2 + o2
	1279	c
	1280	c jpl 2003
	1281	c
	1282	a003(l) = 8.0e-12*exp(-2060./t(l))
	1283	c
	1284	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1285	c reactions with o(1d)
	1286	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1287	c
	1288	ccc b001: o(1d) + co2 -> o + co2
	1289	c
	1290	c jpl 2003
	1291	c
	1292	b001(l) = 7.4e-11*exp(120./t(l))
	1293	c
	1294	ccc b002: o(1d) + h2o -> oh + oh
	1295	c
	1296	c jpl 2003
	1297	c
	1298	b002(l) = 2.2e-10
	1299	c
	1300	ccc b003: o(1d) + h2 -> oh + h
	1301	c
	1302	c jpl 2003
	1303	c
	1304	b003(l) = 1.1e-10
	1305	c
	1306	c nair et al., 1994
	1307	c
	1308	c b003(l) = 1.0e-10
	1309	c
	1310	ccc b004: o(1d) + o2 -> o + o2
	1311	c
	1312	c jpl 2003
	1313	c
	1314	b004(l) = 3.2e-11*exp(70./t(l))
	1315	c
	1316	ccc b005: o(1d) + o3 -> o2 + o2
	1317	c
	1318	c jpl 2003
	1319	c
	1320	b005(l) = 1.2e-10
	1321	c
	1322	ccc b006: o(1d) + o3 -> o2 + o + o
	1323	c
	1324	c jpl 2003
	1325	c
	1326	b006(l) = 1.2e-10
	1327	c
	1328	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1329	c hydrogen compounds
	1330	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1331	c
	1332	ccc c001: o + ho2 -> oh + o2
	1333	c
	1334	c jpl 2003
	1335	c
	1336	c001(l) = 3.0e-11*exp(200./t(l))
	1337	c c001(l) = 0.753.0e-11exp(200./t(l))
	1338	c
	1339	ccc c002: o + oh -> o2 + h
	1340	c
	1341	c jpl 2003
	1342	c
	1343	c002(l) = 2.2e-11*exp(120./t(l))
	1344	c
	1345	ccc c003: h + o3 -> oh + o2
	1346	c
	1347	c jpl 2003
	1348	c
	1349	c003(l) = 1.4e-10*exp(-470./t(l))
	1350	c
	1351	ccc c004: h + ho2 -> oh + oh
	1352	c
	1353	c jpl 2003
	1354	c
	1355	c004(l) = 8.1e-11*0.90
	1356	c
	1357	ccc c005: h + ho2 -> h2 + o2
	1358	c
	1359	c jpl 2003
	1360	c
	1361	c005(l) = 8.1e-11*0.08
	1362	c
	1363	ccc c006: h + ho2 -> h2o + o
	1364	c
	1365	c jpl 2003
	1366	c
	1367	c006(l) = 8.1e-11*0.02
	1368	c
	1369	ccc c007: oh + ho2 -> h2o + o2
	1370	c
	1371	c jpl 2003
	1372	c
	1373	c007(l) = 4.8e-11*exp(250./t(l))
	1374	c c007(l) = 0.754.8e-11exp(250./t(l))
	1375	c
	1376	ccc c008: ho2 + ho2 -> h2o2 + o2
	1377	c
	1378	c jpl 2003
	1379	c
	1380	c c008(l) = 2.3e-13*exp(600./t(l))
	1381	c
	1382	c christensen et al., grl, 13, 2002
	1383	c
	1384	c008(l) = 1.5e-12*exp(19./t(l))
	1385	c
	1386	ccc c009: oh + h2o2 -> h2o + ho2
	1387	c
	1388	c jpl 2003
	1389	c
	1390	c009(l) = 2.9e-12*exp(-160./t(l))
	1391	c
	1392	ccc c010: oh + h2 -> h2o + h
	1393	c
	1394	c jpl 2003
	1395	c
	1396	c010(l) = 5.5e-12*exp(-2000./t(l))
	1397	c
	1398	ccc c011: h + o2 + co2 -> ho2 + co2
	1399	c
	1400	c jpl 2003
	1401	c
	1402	ak0 = 2.55.7e-32(t(l)/300.)**(-1.6)
	1403	ak1 = 7.5e-11(t(l)/300.)*(0.0)
	1404	c
	1405	rate = (ak0dens(l))/(1. + ak0dens(l)/ak1)
	1406	xpo = 1./(1. + alog10((ak0dens(l))/ak1)*2)
	1407	c011(l) = rate0.6*xpo
	1408	c
	1409	ccc c012: o + h2o2 -> oh + ho2
	1410	c
	1411	c jpl 2003
	1412	c
	1413	c012(l) = 1.4e-12*exp(-2000./t(l))
	1414	c
	1415	ccc c013: oh + oh -> h2o + o
	1416	c
	1417	c jpl 2003
	1418	c
	1419	c013(l) = 4.2e-12*exp(-240./t(l))
	1420	c
	1421	ccc c014: oh + o3 -> ho2 + o2
	1422	c
	1423	c jpl 2003
	1424	c
	1425	c014(l) = 1.7e-12*exp(-940./t(l))
	1426	c
	1427	c jpl 2000
	1428	c
	1429	c c014(l) = 1.5e-12*exp(-880./t(l))
	1430	c
	1431	c nair et al., 1994 (jpl 1997)
	1432	c
	1433	c c014(l) = 1.6e-12*exp(-940./t(l))
	1434	c
	1435	ccc c015: ho2 + o3 -> oh + o2 + o2
	1436	c
	1437	c jpl 2003
	1438	c
	1439	c015(l) = 1.0e-14*exp(-490./t(l))
	1440	c
	1441	c jpl 2000
	1442	c
	1443	c c015(l) = 2.0e-14*exp(-680./t(l))
	1444	c
	1445	c nair et al., 1994 (jpl 1997)
	1446	c
	1447	c c015(l) = 1.1e-14*exp(-500./t(l))
	1448	c
	1449	ccc c016: ho2 + ho2 + co2 -> h2o2 + o2 + co2
	1450	c
	1451	c jpl 2003
	1452	c
	1453	c016(l) = 2.5*1.7e-33
	1454	$ exp(1000./t(l))dens(l)
	1455	c
	1456	ccc c017: oh + oh + co2 -> h2o2 + co2
	1457	c
	1458	c jpl 2003
	1459	c
	1460	ak0 = 2.56.9e-31(t(l)/300.)**(-1.0)
	1461	ak1 = 2.6e-11(t(l)/300.)*(0.0)
	1462	c
	1463	c jpl 1997
	1464	c
	1465	c ak0 = 2.56.2e-31(t(l)/300.)**(-1.0)
	1466	c ak1 = 2.6e-11(t(l)/300.)*(0.0)
	1467	c
	1468	c nair et al., 1994
	1469	c
	1470	c ak0 = 2.57.1e-31(t(l)/300.)**(-0.8)
	1471	c ak1 = 1.5e-11(t(l)/300.)*(0.0)
	1472	c
	1473	rate = (ak0dens(l))/(1. + ak0dens(l)/ak1)
	1474	xpo = 1./(1. + alog10((ak0dens(l))/ak1)*2)
	1475	c017(l) = rate0.6*xpo
	1476	c
	1477	ccc c018: h + h + co2 -> h2 + co2
	1478	c
	1479	c baulch et al., 1992
	1480	c
	1481	c018(l) = 2.58.85e-33(t(l)/298.)*(-0.6)dens(l)
	1482	c
	1483	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1484	c nitrogen compounds
	1485	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1486	c
	1487	ccc d001: no2 + o -> no + o2
	1488	c
	1489	c jpl 2003
	1490	c
	1491	d001(l) = 5.6e-12*exp(180./t(l))
	1492	c
	1493	ccc d002: no + o3 -> no2 + o2
	1494	c
	1495	c jpl 2003
	1496	c
	1497	d002(l) = 3.0e-12*exp(-1500./t(l))
	1498	c
	1499	ccc d003: no + ho2 -> no2 + oh
	1500	c
	1501	c jpl 2003
	1502	c
	1503	d003(l) = 3.5e-12*exp(250./t(l))
	1504	c
	1505	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1506	c carbon compounds
	1507	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1508	c
	1509	ccc e001: oh + co -> co2 + h
	1510	c
	1511	c jpl 2003
	1512	c
	1513	c e001(l) = 1.5e-13(1 + 0.6press(l)/1013.)
	1514	c
	1515	c mccabe et al., grl, 28, 3135, 2001
	1516	c
	1517	e001(l) = 1.57e-13 + 3.54e-33*dens(l)
	1518	c
	1519	ccc e002: o + co + m -> co2 + m
	1520	c
	1521	c tsang and hampson, 1986.
	1522	c
	1523	e002(l) = 2.56.5e-33exp(-2184./t(l))*dens(l)
	1524	c
	1525	c baulch et al., butterworths, 1976.
	1526	c
	1527	c e002(l) = 1.6e-32exp(-2184./t(l))dens(l)
	1528	c
	1529	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1530	c heterogenous chemistry
	1531	cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
	1532	c
	1533	ccc h001: ho2 + ice surface -> (ho2)ads
	1534	ccc (ho2)ads + oh -> h2o + o2
	1535	ccc total : oh + ho2 -> h2o + o2, first order
	1536	ccc K = h001*[ho2],
	1537	ccc h001 = (Svgamma1)/4. (s-1), v=100*sqrt(3kT/m_ho2) (cm s-1)
	1538	c
	1539	c cooper and abbatt, 1996
	1540	c
	1541	h001(l) = icesurf(l) * 25.sqrt(38.31t(l)/33.) 0.025
	1542	c h001(l) = 0.0e0
	1543	c
	1544	ccc h002: oh + ice surface -> (oh)ads
	1545	ccc (oh)ads + ho2 -> h2o + o2
	1546	ccc total : oh + ho2 -> h2o + o2, first order
	1547	ccc K = h002*[oh],
	1548	ccc h002 = (Svgamma2)/4. (s-1), v=100*sqrt(3kT/m_oh) (cm s-1)
	1549	c
	1550	c cooper and abbatt, 1996
	1551	c
	1552	h002(l) = icesurf(l) * 25.sqrt(38.31t(l)/17.) 0.03
	1553	c h002(l) = 0.0e0
	1554	c
	1555	c write(,) "level ",l," / icesurf=",icesurf(l),
	1556	c $ " / 0.25vg1=",(25.sqrt(38.31t(l)/33.) 0.025),
	1557	c $ " / 0.25vg2=",(25.sqrt(38.31t(l)/17.) 0.03)
	1558	c
	1559	end do
	1560	c
	1561	return
	1562	end

Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.

Download in other formats:

Original Format