Changeset 3233 for trunk/LMDZ.GENERIC


Ignore:
Timestamp:
Feb 23, 2024, 10:22:20 AM (9 months ago)
Author:
gmilcareck
Message:

Add the possibility to use a fixed vertical molar fraction profile for the
collision-induced absorption like the correlated-k.

Location:
trunk/LMDZ.GENERIC
Files:
1 added
8 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed

  • trunk/LMDZ.GENERIC/changelog.txt

    r3222 r3233  
    18551855the reference ones from https://web.lmd.jussieu.fr/~lmdz/planets/
    18561856
     1857== 23/02/2024 == GM
     1858Add the possibility to use a fixed vertical molar fraction profile for the
     1859collision-induced absorption like the correlated-k.

  • trunk/LMDZ.GENERIC/libf/phystd/callcorrk.F90

    r3044 r3233  
    1414          int_dtaui,int_dtauv,                                 &
    1515          tau_col,cloudfrac,totcloudfrac,                      &
    16           clearsky,firstcall,lastcall)
     16          clearsky,p_var,frac_var,firstcall,lastcall)
    1717
    1818      use mod_phys_lmdz_para, only : is_master
    … …  
    4040                              diagdtau,kastprof,strictboundcorrk,specOLR, &
    4141                              CLFvarying,tplanckmin,tplanckmax,global1d, &
    42                               generic_condensation, aerovenus
     42                              generic_condensation, aerovenus, nvarlayer, varspec
    4343      use optcv_mod, only: optcv
    4444      use optci_mod, only: optci
    … …  
    4646      use sfluxv_mod, only: sfluxv
    4747      use recombin_corrk_mod, only: corrk_recombin, call_recombin
     48      use pindex_mod, only: pindex
    4849      use generic_cloud_common_h, only: Psat_generic, epsi_generic
    4950      use generic_tracer_index_mod, only: generic_tracer_index
    … …  
    9091      REAL,INTENT(IN) :: muvar(ngrid,nlayer+1)
    9192      REAL,INTENT(IN) :: cloudfrac(ngrid,nlayer)   ! Fraction of clouds (%).
     93      REAL,INTENT(IN) :: frac_var(nvarlayer,ngasmx)! Variable molar fraction.
     94      REAL,INTENT(IN) :: p_var(nvarlayer)          ! Pressure for frac_var interpolation (Pa)
    9295      logical,intent(in) :: clearsky
    9396      logical,intent(in) :: firstcall              ! Signals first call to physics.
    … …  
    227230
    228231      REAL :: maxvalue,minvalue
     232     
     233      real :: frac_vari(L_LEVELS)
     234      real :: fracvari(ngasmx,L_LEVELS)
    229235
    230236!===============================================================
    … …  
    11011107         endif
    11021108      enddo
     1109     
     1110!-----------------------------------------------------------------------
     1111!     Variation of molar fraction for CIAs
     1112!-----------------------------------------------------------------------
     1113
     1114      if (varspec) then
     1115        do k=1,ngasmx
     1116          call pindex(p_var,frac_var(:,k),plevrad(:),nvarlayer,L_LEVELS,frac_vari)
     1117          fracvari(k,:) = frac_vari
     1118        enddo
     1119      endif
    11031120
    11041121!=======================================================================
    … …  
    11331150            call optcv(dtauv,tauv,taucumv,plevrad,                 &
    11341151                 qxvaer,qsvaer,gvaer,wbarv,cosbv,tauray,tauaero,   &
    1135                  tmid,pmid,taugsurf,qvar,muvarrad)
     1152                 tmid,pmid,taugsurf,qvar,muvarrad,fracvari)
    11361153
    11371154            call sfluxv(dtauv,tauv,taucumv,albv,dwnv,wbarv,cosbv,  &
    … …  
    11761193         call optci(plevrad,tlevrad,dtaui,taucumi,                  &
    11771194              qxiaer,qsiaer,giaer,cosbi,wbari,tauaero,tmid,pmid,    &
    1178               taugsurfi,qvar,muvarrad)
     1195              taugsurfi,qvar,muvarrad,fracvari)
    11791196
    11801197         call sfluxi(plevrad,tlevrad,dtaui,taucumi,ubari,albi,      &

  • trunk/LMDZ.GENERIC/libf/phystd/callkeys_mod.F90

    r3204 r3233  
    2727      logical,save :: testradtimes
    2828      logical,save :: rayleigh
    29 !$OMP THREADPRIVATE(newtonian,force_cpp,cpp_mugaz_mode,testradtimes,rayleigh)
     29      logical,save :: varspec
     30      character(64),save :: varspec_data
     31      integer,save :: nvarlayer
     32!$OMP THREADPRIVATE(newtonian,force_cpp,cpp_mugaz_mode,testradtimes,rayleigh,varspec,varspec_data,nvarlayer)
    3033      logical,save :: stelbbody
    3134      logical,save :: nearco2cond

  • trunk/LMDZ.GENERIC/libf/phystd/dyn1d/kcm1d.F90

    r3105 r3233  
    88  use comsaison_h, only: mu0, fract, dist_star
    99  use planete_mod
    10   use callkeys_mod, only: pceil, tstrat, tracer, global1d
     10  use callkeys_mod, only: pceil, tstrat, tracer, global1d, &
     11                          varspec, varspec_data, nvarlayer
    1112  use inifis_mod, only: inifis
    1213  use aerosol_mod, only: iniaerosol
    … …  
    2021  use geometry_mod, only: init_geometry
    2122  use dimphy, only : init_dimphy
     23  use gases_h, only: ngasmx
    2224
    2325  implicit none
    … …  
    8789  real int_dtauv(1,llm,L_NSPECTV)
    8890  real Eatmtot
     91 
     92  ! For fixed variable molar mass
     93  real, dimension(:),allocatable,save :: p_var
     94  real, dimension(:),allocatable,save :: mu_var
     95  real, dimension(:,:),allocatable,save :: frac_var
    8996
    9097  integer ierr
    … …  
    116123  ALLOCATE(fract(1))
    117124  ALLOCATE(glat(1))
     125
     126! Initialize fixed variable mu
     127!        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
     128
     129  if(varspec) then
     130    IF (.NOT.ALLOCATED(p_var))  ALLOCATE(p_var(nvarlayer))
     131    IF (.NOT.ALLOCATED(mu_var))  ALLOCATE(mu_var(nvarlayer))
     132    IF (.NOT.ALLOCATED(frac_var))  ALLOCATE(frac_var(nvarlayer,ngasmx))
     133    p_var = 0.0
     134    mu_var = 0.0
     135    frac_var = 0.0
     136    dt_file=TRIM(varspec_data)
     137    open(34,file=dt_file,form='formatted',status='old',iostat=ios)
     138    if (ios.ne.0) then        ! file not found
     139      write(*,*) 'Error from varspec'
     140      write(*,*) 'Data file ',trim(varspec_data),' not found.'
     141      write(*,*) 'Check that the data is in your run repository.'
     142      call abort_physic !a verifier
     143    else
     144      do k=1,nvarlayer
     145        read(34,*) p_var(k), mu_var(k),frac_var(k,1:ngasmx)
     146        !The order of columns in frac_var must correspond to order of molecules gases.def
     147        !The format of your file must be:
     148        ! pressure(k) molar_mass(k), molar_fraction_of_gas_1(k), molar_fraction_of_gas_2(k),..., molar_fraction_of_gas_ngasmx(k)
     149      enddo
     150    endif
     151    close(34)
     152  endif
    118153
    119154  !  Load parameters from "run.def"
    … …  
    386421          int_dtaui,int_dtauv,                            &
    387422          tau_col,cloudfrac,totcloudfrac,                 &
    388           .false.,firstcall,lastcall)
     423          .false.,p_var,frac_var,firstcall,lastcall)
    389424
    390425     !write(*,*) 'BASE 3'
    … …  
    438473       int_dtaui,int_dtauv,                                    &
    439474       tau_col,cloudfrac,totcloudfrac,                         &
    440        .false.,firstcall,lastcall)
     475       .false.,p_var,frac_var,firstcall,lastcall)
    441476
    442477

  • trunk/LMDZ.GENERIC/libf/phystd/inifis_mod.F90

    r3204 r3233  
    10611061     call getin_p("kmixmin",kmixmin)
    10621062     if (is_master) write(*,*)trim(rname)//": kmixmin = ",kmixmin
     1063     
     1064     varspec=.false. !default value
     1065     call getin_p("varspec",varspec)
     1066     if (varspec) then
     1067       call getin_p("varspec_data",varspec_data)
     1068       call getin_p("nvarlayer",nvarlayer)
     1069     endif
    10631070
    10641071     if (is_master) write(*,*)'Predefined Cp from dynamics is ',cpp,'J kg^-1 K^-1'

  • trunk/LMDZ.GENERIC/libf/phystd/optci.F90

    r2972 r3233  
    77subroutine optci(PLEV,TLEV,DTAUI,TAUCUMI,      &
    88     QXIAER,QSIAER,GIAER,COSBI,WBARI,TAUAERO,  &
    9      TMID,PMID,TAUGSURF,QVAR,MUVAR)
     9     TMID,PMID,TAUGSURF,QVAR,MUVAR,FRACVAR)
    1010
    1111  use radinc_h, only: L_LEVELS, L_NLAYRAD, L_NSPECTI, L_NGAUSS, &
    … …  
    1515                     igas_CH4, igas_CO2
    1616  use comcstfi_mod, only: g, r, mugaz
    17   use callkeys_mod, only: kastprof,continuum,graybody
     17  use callkeys_mod, only: kastprof,continuum,graybody,varspec
    1818  use recombin_corrk_mod, only: corrk_recombin, gasi_recomb
    1919  use tpindex_mod, only: tpindex
    … …  
    7878  real*8,intent(in) :: QVAR(L_LEVELS)
    7979  real*8,intent(in) :: MUVAR(L_LEVELS)
     80  real*8,intent(in) ::  FRACVAR(ngasmx,L_LEVELS)
    8081  real*8  WRATIO(L_LEVELS)
    8182  real*8  KCOEF(4)
    … …  
    193194              if(gfrac(igas).eq.-1)then ! variable
    194195                 p_cont  = dble(PMID(k)*scalep*QVAR(k)) ! qvar = mol/mol
     196              elseif(varspec) then
     197                 p_cont  = dble(PMID(k)*scalep*FRACVAR(igas,k)*(1.-QVAR(k)))
    195198              else
    196199                 p_cont  = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(igas)*(1.-QVAR(k)))
    … …  
    213216                 ! then cross-interactions with other gases
    214217                 do jgas=1,ngasmx
    215                     p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas)*(1.-QVAR(k)))
     218                    if(varspec) then
     219                      p_cross = dble(PMID(k)*scalep*FRACVAR(jgas,k)*(1.-QVAR(k)))
     220                    else
     221                      p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas)*(1.-QVAR(k)))
     222                    endif
    216223                    dtempc  = 0.0d0
    217224                    if(jgas.eq.igas_N2)then
    … …  
    240247                 ! then cross-interactions with other gases
    241248                 do jgas=1,ngasmx
    242                     p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas)*(1.-QVAR(k)))
     249                    if(varspec) then
     250                      p_cross = dble(PMID(k)*scalep*FRACVAR(jgas,k)*(1.-QVAR(k)))
     251                    else
     252                      p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas)*(1.-QVAR(k)))
     253                    endif
    243254                    dtempc  = 0.0d0
    244255                    if(jgas.eq.igas_H2)then

  • trunk/LMDZ.GENERIC/libf/phystd/optcv.F90

    r2972 r3233  
    77SUBROUTINE OPTCV(DTAUV,TAUV,TAUCUMV,PLEV,  &
    88     QXVAER,QSVAER,GVAER,WBARV,COSBV,       &
    9      TAURAY,TAUAERO,TMID,PMID,TAUGSURF,QVAR,MUVAR)
     9     TAURAY,TAUAERO,TMID,PMID,TAUGSURF,QVAR,MUVAR,FRACVAR)
    1010
    1111  use radinc_h, only: L_NLAYRAD, L_NLEVRAD, L_LEVELS, L_NSPECTV, L_NGAUSS, L_REFVAR, NAERKIND
    … …  
    1414                     igas_CH4, igas_CO2
    1515  use comcstfi_mod, only: g, r, mugaz
    16   use callkeys_mod, only: kastprof,continuum,graybody,callgasvis
     16  use callkeys_mod, only: kastprof,continuum,graybody,callgasvis,varspec
    1717  use recombin_corrk_mod, only: corrk_recombin, gasv_recomb
    1818  use tpindex_mod, only: tpindex
    … …  
    8484  real*8,intent(in) :: QVAR(L_LEVELS)
    8585  real*8,intent(in) :: MUVAR(L_LEVELS)
     86  real*8,intent(in) :: FRACVAR(ngasmx,L_LEVELS)
    8687  real*8 :: WRATIO(L_LEVELS)
    8788  real*8  KCOEF(4)
    … …  
    198199              if(gfrac(igas).eq.-1)then ! variable
    199200                 p_cont  = dble(PMID(k)*scalep*QVAR(k)) ! qvar = mol/mol
     201              elseif(varspec) then
     202                 p_cont  = dble(PMID(k)*scalep*FRACVAR(igas,k)*(1.-QVAR(k)))
    200203              else
    201204                 p_cont  = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(igas)*(1.-QVAR(k)))
    … …  
    219222                 ! then cross-interactions with other gases
    220223                 do jgas=1,ngasmx
    221                     p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas)*(1.-QVAR(k)))
     224                    if(varspec) then
     225                      p_cross = dble(PMID(k)*scalep*FRACVAR(jgas,k)*(1.-QVAR(k)))
     226                    else
     227                      p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas)*(1.-QVAR(k)))
     228                    endif
    222229                    dtempc  = 0.0
    223230                    if(jgas.eq.igas_N2)then
    … …  
    248255                 ! then cross-interactions with other gases
    249256                 do jgas=1,ngasmx
    250                     p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas)*(1.-QVAR(k)))
     257                    if(varspec) then
     258                      p_cross = dble(PMID(k)*scalep*FRACVAR(jgas,k)*(1.-QVAR(k)))
     259                    else
     260                      p_cross = dble(PMID(k)*scalep*gfrac(jgas)*(1.-QVAR(k)))
     261                    endif
    251262                    dtempc  = 0.0d0
    252263                    if(jgas.eq.igas_H2)then

  • trunk/LMDZ.GENERIC/libf/phystd/physiq_mod.F90

    r3232 r3233  
    2121      use generic_cloud_common_h, only : epsi_generic, Psat_generic
    2222      use thermcell_mod, only: init_thermcell_mod
    23       use gases_h, only: gnom, gfrac
     23      use gases_h, only: gnom, gfrac, ngasmx
    2424      use radcommon_h, only: sigma, glat, grav, BWNV, WNOI, DWNI, DWNV, WNOV
    2525      use suaer_corrk_mod, only: suaer_corrk
    … …  
    6969                              startphy_file, testradtimes, tlocked, &
    7070                              tracer, UseTurbDiff, water, watercond, &
    71                               waterrain, generic_rain, global1d, moistadjustment, szangle
     71                              waterrain, generic_rain, global1d, szangle, &
     72                              moistadjustment, varspec, varspec_data, nvarlayer
    7273      use generic_tracer_index_mod, only: generic_tracer_index
    7374      use nonoro_gwd_ran_mod, only: nonoro_gwd_ran
    … …  
    7677      use phys_state_var_mod
    7778      use callcorrk_mod, only: callcorrk
     79      use pindex_mod, only: pindex
    7880      use vdifc_mod, only: vdifc
    7981      use turbdiff_mod, only: turbdiff
    … …  
    450452
    451453      real muvar(ngrid,nlayer+1) ! For Runaway Greenhouse 1D study. By RW
     454     
     455      ! For fixed variable molar mass
     456      real, dimension(:),allocatable,save :: p_var
     457      real, dimension(:),allocatable,save :: mu_var
     458      real, dimension(:,:),allocatable,save :: frac_var
     459!$OMP THREADPRIVATE(p_var,mu_var,frac_var)
     460      real :: mu_vari(nlayer)
     461      real :: muvari(ngrid,nlayer)
     462      integer ios,k
     463      character*100 dt_file
    452464
    453465      real,save,allocatable :: reffcol(:,:)
    … …  
    506518         zdtsw(:,:) = 0.0
    507519         zdtlw(:,:) = 0.0
     520         
     521!        Initialize fixed variable mu
     522!        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   
     523
     524         if(varspec) then
     525           IF (.NOT.ALLOCATED(p_var))  ALLOCATE(p_var(nvarlayer))
     526           IF (.NOT.ALLOCATED(mu_var))  ALLOCATE(mu_var(nvarlayer))
     527           IF (.NOT.ALLOCATED(frac_var))  ALLOCATE(frac_var(nvarlayer,ngasmx))
     528           p_var = 0.0
     529           mu_var = 0.0
     530           frac_var = 0.0
     531           muvari = 0.0
     532           dt_file=TRIM(varspec_data)
     533           open(33,file=dt_file,form='formatted',status='old',iostat=ios)
     534           if (ios.ne.0) then        ! file not found
     535             write(*,*) 'Error from varspec'
     536             write(*,*) 'Data file ',trim(varspec_data),' not found.'
     537             write(*,*) 'Check that the data is in your run repository.'
     538             call abort_physic !a verifier
     539           else
     540             do k=1,nvarlayer
     541               read(33,*) p_var(k), mu_var(k),frac_var(k,1:ngasmx)
     542               !The order of columns in frac_var must correspond to order of molecules gases.def
     543               !The format of your file must be:
     544               ! pressure(k) molar_mass(k), molar_fraction_of_gas_1(k), molar_fraction_of_gas_2(k),..., molar_fraction_of_gas_ngasmx(k)
     545             enddo
     546           endif
     547           close(33)
     548         endif
    508549
    509550!        Initialize tracer names, indexes and properties.
    … …  
    952993               endif
    953994               if(water) then
     995                  ! take into account water effect on mean molecular weight
    954996                  muvar(1:ngrid,1:nlayer)=mugaz/(1.e0+(1.e0/epsi-1.e0)*pq(1:ngrid,1:nlayer,igcm_h2o_vap))
    955997                  muvar(1:ngrid,nlayer+1)=mugaz/(1.e0+(1.e0/epsi-1.e0)*pq(1:ngrid,nlayer,igcm_h2o_vap))
    956                   ! take into account water effect on mean molecular weight
    957998               elseif(generic_condensation) then
     999                  ! take into account generic condensable specie (GCS) effect on mean molecular weight
    9581000                  do iq=1,nq
    9591001
    … …  
    9691011                     endif
    9701012                  end do ! do iq=1,nq loop on tracers
    971                ! take into account generic condensable specie (GCS) effect on mean molecular weight
     1013               elseif(varspec) then
     1014                  !take into account fixed variable mean molecular weight
     1015                  do ig=1,ngrid
     1016                    call pindex(p_var,mu_var,pplay(ig,:),nvarlayer,nlayer,mu_vari)
     1017                    muvari(ig,:) = mu_vari
     1018                  enddo
     1019
     1020                  muvar(1:ngrid,1:nlayer) = muvari(1:ngrid,1:nlayer)
     1021                  muvar(1:ngrid,nlayer+1) = muvari(1:ngrid,nlayer)
    9721022
    9731023               else
    … …  
    9951045                              int_dtaui,int_dtauv,                                &
    9961046                              tau_col,cloudfrac,totcloudfrac,                     &
    997                               clearsky,firstcall,lastcall)
     1047                              clearsky,p_var,frac_var,firstcall,lastcall)
    9981048
    9991049                !GG (feb2021): Option to "artificially" decrease the raditive time scale in
    … …  
    10261076                                 int_dtaui1,int_dtauv1,                              &
    10271077                                 tau_col1,cloudfrac,totcloudfrac,                    &
    1028                                  clearsky,firstcall,lastcall)
     1078                                 clearsky,p_var,frac_var,firstcall,lastcall)
    10291079                  clearsky = .false.  ! just in case.
    10301080
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.