Changeset 2188
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- Dec 11, 2019, 5:09:28 PM (5 years ago)
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r2187 r2188 1 subroutine photochemistry_venus(nz, n_lon, ptimestep, p, t, tr, mumean, sza_input, nesp )1 subroutine photochemistry_venus(nz, n_lon, ptimestep, p, t, tr, mumean, sza_input, nesp, iter) 2 2 3 3 use chemparam_mod -
trunk/LMDZ.VENUS/libf/phyvenus/phytrac_chimie.F
r2048 r2188 1 ! 2 ! $Header: /home/cvsroot/LMDZ4/libf/phylmd/phytrac.F,v 1.16 2006/03/24 15:06:23 lmdzadmin Exp $ 3 ! 4 c 5 c 6 SUBROUTINE phytrac_chimie ( 7 I debutphy, 8 I gmtime, 9 I nqmax, 10 I n_lon, 11 I lat, 12 I lon, 13 I n_lev, 14 I pdtphys, 15 I temp, 16 I pplay, 17 O trac) 18 c====================================================================== 19 c Auteur(s) FH 20 c Objet: Moniteur general des tendances traceurs 21 c 22 cAA Remarques en vrac: 23 cAA-------------------- 24 cAA 1/ le call phytrac se fait avec nqmax 25 c====================================================================== 26 USE chemparam_mod 1 subroutine phytrac_chimie ( 2 $ debutphy, 3 $ gmtime, 4 $ nqmax, 5 $ n_lon, 6 $ lat, 7 $ lon, 8 $ n_lev, 9 $ pdtphys, 10 $ temp, 11 $ pplay, 12 $ trac) 13 14 ! $ iter) temporary 15 16 use chemparam_mod 27 17 use conc, only: mmean 28 IMPLICIT none 18 19 implicit none 29 20 30 21 #include "clesphys.h" 31 22 #include "YOMCST.h" 32 c====================================================================== 33 c Arguments: 34 c 35 c 36 c EN ENTREE: 37 c ========== 38 c 39 c divers: 40 c ------- 41 c 42 43 REAL sza_local 44 REAL gmtime 45 c INTEGER, SAVE :: cpt_cloudIO !un compteur pour fichier sortie cloud_parameter en 1D 46 INTEGER iq 47 INTEGER i 48 INTEGER ilon, ilev 49 integer n_lon ! nombre de points horizontaux 50 INTEGER n_lev ! nombre de couches verticales 51 INTEGER nqmax ! nombre de traceurs auxquels on applique la physique 52 53 real pdtphys ! pas d'integration pour la physique (seconde) 23 24 !=================================================================== 25 ! input 26 !=================================================================== 27 28 integer :: n_lon, n_lev ! number of gridpoints and levels 29 integer :: nqmax ! number of tracers 30 31 real :: gmtime 32 real :: pdtphys ! physics timestep (s) 33 real, dimension(n_lon,n_lev) :: temp ! temperature (k) 34 real, dimension(n_lon,n_lev) :: pplay ! pressure (pa) 35 36 logical :: debutphy ! first call flag 37 38 !=================================================================== 39 ! output 40 !=================================================================== 41 42 integer, dimension(n_lon,n_lev) :: iter ! chemical iterations 43 44 !=================================================================== 45 ! input/output 46 !=================================================================== 47 48 real, dimension(n_lon,n_lev,nqmax) :: trac ! tracer mass mixing ratio 49 50 !=================================================================== 51 ! local 52 !=================================================================== 53 54 real :: sza_local ! solar zenith angle (deg) 55 real :: lon_sun 56 57 integer :: i, iq 58 integer :: ilon, ilev 59 54 60 real lat(n_lon), lat_local(n_lon) 55 61 real lon(n_lon), lon_local(n_lon) 56 real temp(n_lon,n_lev) ! temp 57 real trac(n_lon,n_lev,nqmax) ! traceur 58 real trac_sav(n_lon,n_lev,nqmax) 59 real trac_sum(n_lon,n_lev) 60 real pplay(n_lon,n_lev) ! pression pour le mileu de chaque couche (en Pa) 61 real lon_sun 62 63 logical debutphy ! le flag de l'initialisation de la physique 64 65 C Auxilary variables: 62 63 real, dimension(n_lon,n_lev) :: mrtwv, mrtsa ! total water and total sulfuric acid 64 real, dimension(n_lon,n_lev) :: mrwv, mrsa ! gas-phase water and gas-phase sulfuric acid 65 real, dimension(n_lon,n_lev) :: trac_sum 66 67 !=================================================================== 68 ! first call : initialisations 69 !=================================================================== 70 71 if (debutphy) then 72 73 !------------------------------------------------------------------- 74 ! case of tracers re-initialisation with chemistry 75 !------------------------------------------------------------------- 76 if (reinit_trac .and. ok_chem) then 77 78 print*, "Tracers are re-initialised" 79 trac(:,:,:) = 1.0e-30 80 81 if ((i_ocs /= 0) .and. (i_co /= 0) .and. (i_hcl /= 0) 82 $ .and. (i_so2 /= 0) .and. (i_h2o /= 0) .and. (i_n2/ = 0) 83 $ .and. (i_co2 /= 0)) then 84 85 trac(:,1:22,i_ocs) = 3.e-6 86 trac(:,1:22,i_co) = 25.e-6 87 trac(:,:,i_hcl) = 0.4e-6 88 trac(:,1:22,i_so2) = 10.e-6 89 trac(:,1:22,i_h2o) = 30.e-6 90 trac(:,:,i_n2) = 0.35e-1 91 92 ! ensure that sum of mixing ratios = 1 93 94 trac_sum(:,:) = 0. 95 96 do iq = 1,nqmax - nmicro 97 if (iq /= i_co2) then 98 trac_sum(:,:) = trac_sum(:,:) + trac(:,:,iq) 99 end if 100 end do 101 102 ! initialise co2 103 104 trac(:,:,i_co2) = 1. - trac_sum(:,:) 105 106 else 107 write(*,*) "at least one tracer is missing : stop" 108 stop 109 end if 110 111 ! convert volume to mass mixing ratio 112 113 do iq = 1,nqmax - nmicro 114 trac(:,:,iq) = trac(:,:,iq)*m_tr(iq)/mmean(:,:) 115 end do 116 117 end if ! reinit_trac 118 119 !------------------------------------------------------------------- 120 ! case of detailed microphysics without chemistry 121 !------------------------------------------------------------------- 122 if (.not. ok_chem .and. ok_cloud .and. cl_scheme==2) then 123 124 ! convert mass to volume mixing ratio 125 126 do iq = 1,nqmax - nmicro 127 trac(:,:,iq) = trac(:,:,iq)*mmean(:,:)/m_tr(iq) 128 end do 129 130 ! initialise microphysics 66 131 67 REAL, DIMENSION(n_lon,n_lev) :: mrtwv,mrtsa, 68 + mrwv,mrsa 132 call vapors4muphy_ini(n_lon,n_lev,trac) 133 134 ! convert volume to mass mixing ratio 135 136 do iq = 1,nqmax - nmicro 137 trac(:,:,iq) = trac(:,:,iq)*m_tr(iq)/mmean(:,:) 138 end do 139 140 end if 141 142 end if ! debutphy 143 144 !=================================================================== 145 ! convert mass to volume mixing ratio : gas phase 146 !=================================================================== 147 148 do iq = 1,nqmax - nmicro 149 trac(:,:,iq) = max(trac(:,:,iq)*mmean(:,:)/m_tr(iq),1.e-30) 150 end do 151 152 !=================================================================== 153 ! microphysics: simplified scheme (phd aurelien stolzenbach) 154 !=================================================================== 155 156 if (ok_cloud .and. cl_scheme == 1) then 157 158 ! convert mass to volume mixing ratio : liquid phase 159 160 trac(:,:,i_h2so4liq) = max(trac(:,:,i_h2so4liq) 161 $ *mmean(:,:)/m_tr(i_h2so4liq),1.e-30) 162 trac(:,:,i_h2oliq) = max(trac(:,:,i_h2oliq) 163 $ *mmean(:,:)/m_tr(i_h2oliq),1.e-30) 164 165 ! total water and sulfuric acid (gas + liquid) 166 167 mrtwv(:,:) = trac(:,:,i_h2o) + trac(:,:,i_h2oliq) 168 mrtsa(:,:) = trac(:,:,i_h2so4) + trac(:,:,i_h2so4liq) 169 170 ! all water and sulfuric acid is put in the gas-phase 171 172 mrwv(:,:) = mrtwv(:,:) 173 mrsa(:,:) = mrtsa(:,:) 174 175 ! call microphysics 176 177 call new_cloud_venus(n_lev, n_lon, temp, pplay, 178 $ mrtwv, mrtsa, mrwv, mrsa) 179 180 ! update water vapour and sulfuric acid 181 182 trac(:,:,i_h2o) = mrwv(:,:) 183 trac(:,:,i_h2oliq) = mrtwv(:,:) - trac(:,:,i_h2o) 69 184 70 C ps_sa: satur pressure pure SA 71 C satps_sa: satur pres over mixture in dyne/cm2=Pa/10 72 C---------------------------------------------------------------------------- 73 74 C Variables liees a l'ecriture de la bande histoire : phytrac.nc 75 76 logical ok_sync 77 parameter (ok_sync = .true.) 78 79 c modname = 'phytrac' 80 81 c PRINT*,'DEBUT subroutine PHYTRAC' 82 83 c---------------------------------- 84 c debutphy: Initiation des traceurs 85 c---------------------------------- 86 87 if (debutphy) then 88 89 if (n_lon .EQ. 1) then 90 PRINT*,'n_lon 1D: ',n_lon 91 end if 92 93 c============================================================= 94 c == CASE INIT PHOTOCHEM == 95 c============================================================= 96 97 IF (reinit_trac.and.ok_chem) THEN 98 PRINT*,'REINIT MIXING RATIO TRACEURS' 99 100 c Passage de Rm a Rv 101 c ============================================================= 102 c Necessaire si on reprend les start.nc qui sont en MMR 103 c SEULEMENT LES GAZ 104 DO iq=1,nqmax-nmicro 105 trac(:,:,iq)=trac(:,:,iq)*mmean(:,:)/M_tr(iq) 106 END DO 107 c ============================================================= 108 109 c Initialisation des profils traceurs en Rv 110 c============================================================= 111 c initialisation sert a mettre les valeurs voulues par utilisateur pour 112 c chaque traceur 113 c exemple: trac(ilon,ilev,q)=xx 114 115 c trac_sav sert a sauver les valeurs initiales du start.nc 116 trac_sav=trac 117 118 c On initialise les traceurs a zero obligatoire pour la chimie 119 trac(:,:,:)=1.0E-30 120 121 c !!! Verif traceurs !!! 122 if ( (i_ocs.ne.0).and.(i_co.ne.0).and.(i_hcl.ne.0) 123 & .and.(i_so2.ne.0).and.(i_h2o.ne.0).and.(i_n2.ne.0) 124 & .and.(i_co2.ne.0) ) then 125 trac(:,1:22,i_ocs)=3.E-6 126 trac(:,1:22,i_co)=25.E-6 127 trac(:,:,i_hcl)=0.4E-6 128 trac(:,1:22,i_so2)=10.E-6 129 trac(:,1:22,i_h2o)=30.0E-6 130 131 c remettre tous les traceurs du start => trac(:,:,:)=trac_sav(:,:,:) 132 133 c N2 n est pas encore une espece chimique du modele chimique 134 c traceur passif pour la chimie-transport 135 trac(:,:,i_n2)=0.35d-1 136 137 !!!! GG: Initialization CO2 = 1 - qtot 138 !! It assures that vmr_tot = 1 139 c On a donc le CO2 qui est le restant d atmosphere Venus 140 trac_sum(:,:)=0.0 141 c SEULEMENT LES GAZ 142 DO iq=1,nqmax-nmicro 143 if (iq.ne.i_co2) trac_sum(:,:)= trac_sum(:,:) + trac(:,:,iq) 144 END DO 145 146 trac(:,:,i_co2)= 1-trac_sum(:,:) 147 148 else 149 write(*,*) "Réinitialisation des traceurs avec chimie " 150 write(*,*) "IL manque un traceur pour les options choisies" 151 stop 152 endif ! verif traceurs 153 154 c============================================================= 155 156 c Passage de Rv a Rm 157 c ============================================================= 158 c SEULEMENT LES GAZ 159 DO iq=1,nqmax-nmicro 160 trac(:,:,iq)=trac(:,:,iq)*M_tr(iq)/mmean(:,:) 161 END DO 162 c ============================================================= 163 164 ENDIF !FIN REINIT TRAC 165 166 c============================================================= 167 c == CASE INIT GAZ when muphy without chemistry == 168 c============================================================= 169 170 if (.not.ok_chem.and.ok_cloud.and.(cl_scheme.eq.2)) then 171 172 c Passage de Rm a Rv 173 c ============================================================= 174 c Necessaire si on reprend les start.nc qui sont en MMR 175 c SEULEMENT LES GAZ 176 DO iq=1,nqmax-nmicro 177 trac(:,:,iq)=trac(:,:,iq)*mmean(:,:)/M_tr(iq) 178 END DO 179 c ============================================================= 180 181 call vapors4muphy_ini(n_lon,n_lev,trac) 182 183 c Passage de Rv a Rm 184 c ============================================================= 185 c SEULEMENT LES GAZ 186 DO iq=1,nqmax-nmicro 187 trac(:,:,iq)=trac(:,:,iq)*M_tr(iq)/mmean(:,:) 188 END DO 189 c ============================================================= 190 191 endif 192 193 c------------- 194 c fin debutphy 195 c------------- 196 197 ENDIF ! fin debutphy 198 199 c ============================================================= 200 c Passage de Rm a Rv 201 c DES GAZ 202 c ============================================================= 203 DO iq=1,nqmax-nmicro 204 trac(:,:,iq)=MAX(trac(:,:,iq)*mmean(:,:)/M_tr(iq),1.E-30) 205 END DO 206 c ============================================================= 207 208 209 c ============================================================= 210 c Appel Microphysique (schema simple, these Aurelien Stolzenbach) 211 c ============================================================= 212 213 IF (ok_cloud .AND. cl_scheme.eq.1) THEN 214 215 c Passage de Rm a Rv pour les liq 216 trac(:,:,i_h2so4liq)=MAX(trac(:,:,i_h2so4liq) 217 & *mmean(:,:)/M_tr(i_h2so4liq),1.E-30) 218 trac(:,:,i_h2oliq)=MAX(trac(:,:,i_h2oliq) 219 & *mmean(:,:)/M_tr(i_h2oliq),1.E-30) 220 221 c PRINT*,'DEBUT CLOUD' 222 c On remet tout le RM liq dans la partie gaz 223 c !!! On reforme un nuage a chaque fois !!! 224 225 DO ilev=1, n_lev 226 DO ilon=1, n_lon 227 mrtwv(ilon,ilev)=trac(ilon,ilev,i_h2o) + 228 & trac(ilon,ilev,i_h2oliq) 229 mrtsa(ilon,ilev)=trac(ilon,ilev,i_h2so4) + 230 & trac(ilon,ilev,i_h2so4liq) 231 mrwv(ilon,ilev)=mrtwv(ilon,ilev) 232 mrsa(ilon,ilev)=mrtsa(ilon,ilev) 233 ENDDO 234 ENDDO 235 236 CALL new_cloud_venus(n_lev, n_lon, 237 e temp,pplay, 238 e mrtwv,mrtsa, 239 e mrwv,mrsa) 240 241 c ========================================= 242 c Actualisation des mixing ratio liq et gaz 243 c ========================================= 244 c Si la routine new_cloud_venus n'a pas actualise mrwv et mrsa 245 c on a alors bien mr=mrt pour sa et wv, donc les parties liq sont=0 hors du nuage 246 c ou si on ne condense pas 247 248 c PRINT*,'DEBUT ACTUALISATION OUTPUT CLOUD' 249 c si tout se passe bien, mrtwv et mrtsa ne changent pas 250 DO ilev=1, n_lev 251 DO ilon=1, n_lon 252 trac(ilon,ilev,i_h2o) = mrwv(ilon,ilev) 253 trac(ilon,ilev,i_h2oliq) = mrtwv(ilon,ilev) - 254 & trac(ilon,ilev,i_h2o) 255 256 trac(ilon,ilev,i_h2so4) = mrsa(ilon,ilev) 257 trac(ilon,ilev,i_h2so4liq) = mrtsa(ilon,ilev) - 258 & trac(ilon,ilev,i_h2so4) 259 ENDDO 260 ENDDO 261 262 c ============================================================= 263 c PRINT*,'FIN CLOUD, scheme 1' 264 ENDIF 265 266 c ============================================================= 267 c Appel Microphysique (schema complet, these Sabrina Guilbon) 268 c ============================================================= 269 270 IF (ok_cloud .AND. cl_scheme.eq.2) THEN 185 trac(:,:,i_h2so4) = mrsa(:,:) 186 trac(:,:,i_h2so4liq) = mrtsa(:,:) - trac(:,:,i_h2so4) 187 188 end if ! simplified scheme 189 190 !=================================================================== 191 ! microphysics: detailed scheme (phd sabrina guilbon) 192 !=================================================================== 193 194 if (ok_cloud .and. cl_scheme == 2) then 271 195 272 196 c Boucle sur grille (n_lon) et niveaux (n_lev) … … 302 226 ENDDO 303 227 304 305 c ============================================================= 306 c PRINT*,'FIN CLOUD, scheme 2' 307 ENDIF 308 228 end if ! detailed scheme 309 229 310 c============================================================= 311 c CHIMIE: Boucle sur les lon, lat (n_lon) 312 c============================================================= 313 314 c AS: 315 c Ici, la longitude au midi local se deplace vers l'Ouest 316 c c'est le sens terrestre 317 c pour Venus on prend juste l'oppose de la longitude et on a la rotation 318 c de Venus et donc le midi local qui se deplace vers l'Est 319 320 lon_sun = (0.5 - gmtime) * 2.0 * RPI 321 lon_local = lon * RPI/180.0E+0 322 lat_local = lat * RPI/180.0E+0 323 324 IF (ok_chem) THEN 325 326 c PRINT*,'DEBUT CHEMISTRY' 327 DO ilon=1, n_lon 328 329 c calcul sza_local pour obtenir des sza_local > 90, utile pour la chimie 330 sza_local = acos(cos(lat_local(ilon))*cos(lon_local(ilon))* 331 & cos(lon_sun) + cos(lat_local(ilon))*sin(lon_local(ilon)) 332 & *sin(lon_sun))* 180.0E+0/RPI 333 334 c PRINT*,'sza_local :', sza_local 335 336 c ============================================================= 337 c Appel Photochimie 338 c ============================================================= 339 c Pression en hPa => pplay/100. 340 341 CALL new_photochemistry_venus(n_lev, n_lon, pdtphys, 342 e pplay(ilon,:)/100., 343 e temp(ilon,:), 344 e trac(ilon,:,:), 345 e mmean(ilon,:), 346 e sza_local, nqmax) 347 c ============================================================= 348 349 END DO 350 c PRINT*,'FIN CHEMISTRY' 351 352 END IF 353 c============================================================= 354 355 c ============================================================= 356 c Passage de Rv a Rm 357 c ============================================================= 358 c DES GAZ 359 DO iq=1,nqmax-nmicro 360 trac(:,:,iq)=trac(:,:,iq)*M_tr(iq)/mmean(:,:) 361 362 END DO 363 364 IF (ok_cloud .AND. cl_scheme.eq.1) THEN 365 c Passage de Rv a Rm pour les liq 366 trac(:,:,i_h2so4liq)=trac(:,:,i_h2so4liq)*M_tr(i_h2so4liq) 230 !=================================================================== 231 ! photochemistry 232 !=================================================================== 233 234 if (ok_chem) then 235 236 lon_sun = (0.5 - gmtime)*2.*rpi 237 lon_local(:) = lon(:)*rpi/180. 238 lat_local(:) = lat(:)*rpi/180. 239 240 do ilon = 1,n_lon 241 242 ! solar zenith angle 243 244 sza_local = acos(cos(lat_local(ilon))*cos(lon_local(ilon)) 245 $ *cos(lon_sun) + cos(lat_local(ilon)) 246 $ *sin(lon_local(ilon))*sin(lon_sun))*180./rpi 247 248 call photochemistry_venus(n_lev, n_lon, pdtphys, 249 $ pplay(ilon,:)/100., 250 $ temp(ilon,:), 251 $ trac(ilon,:,:), 252 $ mmean(ilon,:), 253 $ sza_local, nqmax, iter(ilon,:)) 254 255 end do 256 257 end if ! ok_chem 258 259 !=================================================================== 260 ! convert volume to mass mixing ratio 261 !=================================================================== 262 263 ! gas phase 264 265 do iq = 1,nqmax - nmicro 266 trac(:,:,iq) = trac(:,:,iq)*m_tr(iq)/mmean(:,:) 267 end do 268 269 ! liquid phase 270 271 if (ok_cloud .and. cl_scheme == 1) then 272 trac(:,:,i_h2so4liq) = trac(:,:,i_h2so4liq)*m_tr(i_h2so4liq) 367 273 & /mmean(:,:) 368 trac(:,:,i_h2oliq)=trac(:,:,i_h2oliq)*M_tr(i_h2oliq) 369 & /mmean(:,:) 370 ENDIF 371 372 c ============================================================= 373 C PRINT*,'FIN PHYTRAC' 374 RETURN 375 END 274 trac(:,:,i_h2oliq) = trac(:,:,i_h2oliq)*m_tr(i_h2oliq) 275 & /mmean(:,:) 276 end if 277 278 end subroutine phytrac_chimie
Note: See TracChangeset
for help on using the changeset viewer.
