Sources/phylmd/phytrac.f

module phytrac_m

  IMPLICIT none

  private
  public phytrac

contains

  SUBROUTINE phytrac(itap, lmt_pas, julien, gmtime, firstcal, lafin, pdtphys, &
       t_seri, paprs, pplay, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, coefh, fm_therm, &
       entr_therm, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, frac_impa, frac_nucl, da, phi, &
       mp, upwd, dnwd, tr_seri, zmasse, ncid_startphy, nid_ins)

    ! From phylmd/phytrac.F, version 1.15 2006/02/21 08:08:30 (SVN revision 679)

    ! Authors: Fr\'ed\'eric Hourdin, Abderrahmane Idelkadi, Marie-Alice
    ! Foujols, Olivia

    ! Objet : moniteur g\'en\'eral des tendances des traceurs

    ! L'appel de "phytrac" se fait avec "nqmx - 2" donc nous avons
    ! bien les vrais traceurs, sans la vapeur d'eau ni l'eau liquide.

    ! Modifications pour les traceurs :
    ! - uniformisation des parametrisations dans phytrac
    ! - stockage des moyennes des champs n\'ecessaires en mode traceur off-line 

    use abort_gcm_m, only: abort_gcm
    use clesphys, only: ecrit_tra
    use clesphys2, only: iflag_con
    use cltrac_m, only: cltrac
    use cltracrn_m, only: cltracrn
    use ctherm, only: iflag_thermals
    use cvltr_m, only: cvltr
    use dimens_m, only: llm, nqmx
    use dimphy, only: klon
    use indicesol, only: nbsrf
    use initrrnpb_m, only: initrrnpb
    use minmaxqfi_m, only: minmaxqfi
    use netcdf, only: NF90_FILL_float
    use netcdf95, only: nf95_inq_varid, nf95_get_var, nf95_put_var
    use nflxtr_m, only: nflxtr
    use nr_util, only: assert
    use o3_chem_m, only: o3_chem
    use phyetat0_m, only: rlat
    use phyredem0_m, only: ncid_restartphy
    use press_coefoz_m, only: press_coefoz
    use radiornpb_m, only: radiornpb
    use regr_pr_comb_coefoz_m, only: regr_pr_comb_coefoz
    use SUPHEC_M, only: rg

    integer, intent(in):: itap ! number of calls to "physiq"
    integer, intent(in):: lmt_pas ! number of time steps of "physics" per day
    integer, intent(in):: julien !jour julien, 1 <= julien <= 360
    real, intent(in):: gmtime ! heure de la journ\'ee en fraction de jour
    logical, intent(in):: firstcal ! first call to "calfis"
    logical, intent(in):: lafin ! fin de la physique
    real, intent(in):: pdtphys ! pas d'integration pour la physique (s)
    real, intent(in):: t_seri(klon, llm) ! temperature, in K

    real, intent(in):: paprs(klon, llm+1)
    ! (pression pour chaque inter-couche, en Pa)

    real, intent(in):: pplay(klon, llm)
    ! (pression pour le mileu de chaque couche, en Pa)

    ! convection:

    REAL, intent(in):: pmfu(klon, llm) ! flux de masse dans le panache montant

    REAL, intent(in):: pmfd(klon, llm)
    ! flux de masse dans le panache descendant

    REAL pde_u(klon, llm) ! flux detraine dans le panache montant
    REAL pen_d(klon, llm) ! flux entraine dans le panache descendant
    REAL coefh(klon, llm) ! coeff melange couche limite

    ! thermiques:
    real fm_therm(klon, llm+1), entr_therm(klon, llm)

    ! Couche limite:
    REAL yu1(klon) ! vents au premier niveau
    REAL yv1(klon) ! vents au premier niveau

    ! Arguments n\'ecessaires pour les sources et puits de traceur :
    real, intent(in):: ftsol(klon, nbsrf) ! Temperature du sol (surf)(Kelvin)
    real pctsrf(klon, nbsrf) ! Pourcentage de sol f(nature du sol)

    ! Lessivage pour le on-line
    REAL frac_impa(klon, llm) ! fraction d'aerosols impactes
    REAL frac_nucl(klon, llm) ! fraction d'aerosols nuclees

    ! Kerry Emanuel
    real, intent(in):: da(klon, llm), phi(klon, llm, llm), mp(klon, llm)
    REAL, intent(in):: upwd(klon, llm) ! saturated updraft mass flux
    REAL, intent(in):: dnwd(klon, llm) ! saturated downdraft mass flux

    real, intent(inout):: tr_seri(:, :, :) ! (klon, llm, nqmx - 2)
    ! (mass fractions of tracers, excluding water, at mid-layers)

    real, intent(in):: zmasse(:, :) ! (klon, llm)
    ! (column-density of mass of air in a cell, in kg m-2)

    integer, intent(in):: ncid_startphy, nid_ins

    ! Local:

    integer nsplit

    ! TRACEURS

    ! Sources et puits des traceurs:

    ! Pour l'instant seuls les cas du rn et du pb ont ete envisages.

    REAL source(klon) ! a voir lorsque le flux est prescrit 
    ! 
    ! Pour la source de radon et son reservoir de sol

    REAL, save:: trs(klon, nqmx - 2) ! Concentration de traceur dans le sol

    REAL masktr(klon, nqmx - 2) ! Masque reservoir de sol traceur
    ! Masque de l'echange avec la surface
    ! (1 = reservoir) ou (possible => 1)
    SAVE masktr
    REAL fshtr(klon, nqmx - 2) ! Flux surfacique dans le reservoir de sol
    SAVE fshtr
    REAL hsoltr(nqmx - 2) ! Epaisseur equivalente du reservoir de sol
    SAVE hsoltr
    REAL tautr(nqmx - 2) ! Constante de decroissance radioactive
    SAVE tautr
    REAL vdeptr(nqmx - 2) ! Vitesse de depot sec dans la couche Brownienne
    SAVE vdeptr
    REAL scavtr(nqmx - 2) ! Coefficient de lessivage
    SAVE scavtr

    CHARACTER itn

    ! nature du traceur

    logical aerosol(nqmx - 2) ! Nature du traceur
    ! ! aerosol(it) = true => aerosol 
    ! ! aerosol(it) = false => gaz 
    logical clsol(nqmx - 2) ! couche limite sol calcul\'ee
    logical radio(nqmx - 2) ! d\'ecroisssance radioactive
    save aerosol, clsol, radio

    ! convection tiedtke
    INTEGER i, k, it
    REAL delp(klon, llm)

    ! Variables liees a l'ecriture de la bande histoire physique

    ! Variables locales pour effectuer les appels en serie

    REAL d_tr(klon, llm), d_trs(klon) ! tendances de traceurs 
    REAL d_tr_cl(klon, llm, nqmx - 2) ! tendance de traceurs couche limite

    REAL d_tr_cv(klon, llm, nqmx - 2) 
    ! tendance de traceurs conv pour chq traceur

    REAL d_tr_th(klon, llm, nqmx - 2) ! la tendance des thermiques
    REAL d_tr_dec(klon, llm, 2) ! la tendance de la decroissance 
    ! ! radioactive du rn - > pb 
    REAL d_tr_lessi_impa(klon, llm, nqmx - 2) ! la tendance du lessivage 
    ! ! par impaction
    REAL d_tr_lessi_nucl(klon, llm, nqmx - 2) ! la tendance du lessivage 
    ! ! par nucleation 
    REAL flestottr(klon, llm, nqmx - 2) ! flux de lessivage 
    ! ! dans chaque couche 

    real ztra_th(klon, llm)
    integer isplit, varid

    ! Controls:
    logical:: couchelimite = .true.
    logical:: convection = .true.
    logical:: lessivage = .true.
    logical, save:: inirnpb

    !--------------------------------------

    call assert(shape(zmasse) == (/klon, llm/), "phytrac zmasse")
    call assert(shape(tr_seri) == (/klon, llm, nqmx - 2/), "phytrac tr_seri")

    if (firstcal) then
       print *, 'phytrac: pdtphys = ', pdtphys
       PRINT *, 'Frequency of tracer output: ecrit_tra = ', ecrit_tra
       inirnpb = .true.

       ! Initialisation de certaines variables pour le radon et le plomb 
       ! Initialisation du traceur dans le sol (couche limite radonique)
       trs(:, 2:) = 0.

       call nf95_inq_varid(ncid_startphy, "trs", varid)
       call nf95_get_var(ncid_startphy, varid, trs(:, 1))
       if (any(trs(:, 1) == NF90_FILL_float)) call abort_gcm("phytrac", &
            "some missing values in trs(:, 1)")

       ! Initialisation de la fraction d'aerosols lessivee

       d_tr_lessi_impa = 0.
       d_tr_lessi_nucl = 0. 

       ! Initialisation de la nature des traceurs

       DO it = 1, nqmx - 2
          aerosol(it) = .FALSE. ! Tous les traceurs sont des gaz par defaut
          radio(it) = .FALSE. ! par d\'efaut pas de passage par "radiornpb"
          clsol(it) = .FALSE. ! Par defaut couche limite avec flux prescrit
       ENDDO

       if (nqmx >= 5) then
          call press_coefoz ! read input pressure levels for ozone coefficients
       end if
    ENDIF

    if (inirnpb) THEN
       ! Initialisation du traceur dans le sol (couche limite radonique)
       radio(1)= .true.
       radio(2)= .true.
       clsol(1)= .true.
       clsol(2)= .true.
       aerosol(2) = .TRUE. ! le Pb est un aerosol 
       call initrrnpb(pctsrf, masktr, fshtr, hsoltr, tautr, vdeptr, scavtr)
       inirnpb=.false.
    endif

    if (convection) then
       ! Calcul de l'effet de la convection
       DO it=1, nqmx - 2
          if (iflag_con == 2) then
             ! Tiedke
             CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, paprs, &
                  tr_seri(:, :, it), d_tr_cv(:, :, it))
          else if (iflag_con == 3) then
             ! Emanuel
             call cvltr(pdtphys, da, phi, mp, paprs, tr_seri(:, :, it), upwd, &
                  dnwd, d_tr_cv(:, :, it))
          endif

          DO k = 1, llm
             DO i = 1, klon
                tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) + d_tr_cv(i, k, it)
             ENDDO
          ENDDO
          WRITE(unit=itn, fmt='(i1)') it
          CALL minmaxqfi(tr_seri(:, :, it), 0., 1e33, &
               'convection, tracer index = ' // itn)
       ENDDO
    endif

    ! Calcul de l'effet des thermiques

    do it=1, nqmx - 2
       do k=1, llm
          do i=1, klon
             d_tr_th(i, k, it)=0.
             tr_seri(i, k, it)=max(tr_seri(i, k, it), 0.)
             tr_seri(i, k, it)=min(tr_seri(i, k, it), 1e10)
          enddo
       enddo
    enddo

    if (iflag_thermals > 0) then
       nsplit=10
       DO it=1, nqmx - 2
          do isplit=1, nsplit
             ! Thermiques 
             call dqthermcell(klon, llm, pdtphys/nsplit &
                  , fm_therm, entr_therm, zmasse &
                  , tr_seri(1:klon, 1:llm, it), d_tr, ztra_th)

             do k=1, llm
                do i=1, klon
                   d_tr(i, k)=pdtphys*d_tr(i, k)/nsplit
                   d_tr_th(i, k, it)=d_tr_th(i, k, it)+d_tr(i, k)
                   tr_seri(i, k, it)=max(tr_seri(i, k, it)+d_tr(i, k), 0.)
                enddo
             enddo
          enddo
       ENDDO
    endif

    ! Calcul de l'effet de la couche limite

    if (couchelimite) then
       DO k = 1, llm
          DO i = 1, klon
             delp(i, k) = paprs(i, k)-paprs(i, k+1)
          ENDDO
       ENDDO

       ! MAF modif pour tenir compte du cas traceur
       DO it=1, nqmx - 2
          if (clsol(it)) then 
             ! couche limite avec quantite dans le sol calculee
             CALL cltracrn(it, pdtphys, yu1, yv1, coefh, t_seri, ftsol, &
                  pctsrf, tr_seri(:, :, it), trs(:, it), paprs, pplay, delp, &
                  masktr(1, it), fshtr(1, it), hsoltr(it), tautr(it), &
                  vdeptr(it), rlat, d_tr_cl(1, 1, it), d_trs)
             DO k = 1, llm
                DO i = 1, klon
                   tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) + d_tr_cl(i, k, it)
                ENDDO
             ENDDO

             trs(:, it) = trs(:, it) + d_trs
          else
             ! couche limite avec flux prescrit
             !MAF provisoire source / traceur a creer
             DO i=1, klon
                source(i) = 0. ! pas de source, pour l'instant
             ENDDO

             CALL cltrac(pdtphys, coefh, t_seri, tr_seri(:, :, it), source, &
                  paprs, pplay, delp, d_tr_cl(1, 1, it))
             DO k = 1, llm
                DO i = 1, klon
                   tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) + d_tr_cl(i, k, it)
                ENDDO
             ENDDO
          endif
       ENDDO
    endif

    ! Calcul de l'effet du puits radioactif

    ! MAF il faudrait faire une modification pour passer dans radiornpb 
    ! si radio=true
    d_tr_dec = radiornpb(tr_seri, pdtphys, tautr)
    DO it = 1, nqmx - 2
       if (radio(it)) then
          tr_seri(:, :, it) = tr_seri(:, :, it) + d_tr_dec(:, :, it)
          WRITE(unit=itn, fmt='(i1)') it
          CALL minmaxqfi(tr_seri(:, :, it), 0., 1e33, 'puits rn it='//itn)
       endif
    ENDDO

    if (nqmx >= 5) then
       ! Ozone as a tracer:
       if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
          ! Once per day, update the coefficients for ozone chemistry:
          call regr_pr_comb_coefoz(julien, paprs, pplay)
       end if
       call o3_chem(julien, gmtime, t_seri, zmasse, pdtphys, tr_seri(:, :, 3))
    end if

    ! Calcul de l'effet de la precipitation

    IF (lessivage) THEN
       d_tr_lessi_nucl = 0. 
       d_tr_lessi_impa = 0. 
       flestottr = 0. 

       ! tendance des aerosols nuclees et impactes 

       DO it = 1, nqmx - 2
          IF (aerosol(it)) THEN
             DO k = 1, llm
                DO i = 1, klon
                   d_tr_lessi_nucl(i, k, it) = d_tr_lessi_nucl(i, k, it) + &
                        (1 - frac_nucl(i, k))*tr_seri(i, k, it)
                   d_tr_lessi_impa(i, k, it) = d_tr_lessi_impa(i, k, it) + &
                        (1 - frac_impa(i, k))*tr_seri(i, k, it)
                ENDDO
             ENDDO
          ENDIF
       ENDDO

       ! Mises a jour des traceurs + calcul des flux de lessivage 
       ! Mise a jour due a l'impaction et a la nucleation

       DO it = 1, nqmx - 2
          IF (aerosol(it)) THEN
             DO k = 1, llm
                DO i = 1, klon
                   tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) * frac_impa(i, k) &
                        * frac_nucl(i, k)
                ENDDO
             ENDDO
          ENDIF
       ENDDO

       ! Flux lessivage total 

       DO it = 1, nqmx - 2
          DO k = 1, llm
             DO i = 1, klon
                flestottr(i, k, it) = flestottr(i, k, it) &
                     - (d_tr_lessi_nucl(i, k, it) + d_tr_lessi_impa(i, k, it)) &
                     * (paprs(i, k)-paprs(i, k+1)) / (RG * pdtphys)
             ENDDO
          ENDDO
       ENDDO
    ENDIF

    ! Ecriture des sorties
    call write_histrac(lessivage, itap, nid_ins)

    if (lafin) then
       call nf95_inq_varid(ncid_restartphy, "trs", varid)
       call nf95_put_var(ncid_restartphy, varid, trs(:, 1))
    endif

  contains

    subroutine write_histrac(lessivage, itap, nid_ins)

      ! From phylmd/write_histrac.h, version 1.9 2006/02/21 08:08:30

      use dimens_m, only: iim, jjm, llm
      use histsync_m, only: histsync
      use histwrite_m, only: histwrite
      use temps, only: itau_phy
      use iniadvtrac_m, only: tname
      use dimphy, only: klon
      use grid_change, only: gr_phy_write_2d
      use gr_phy_write_3d_m, only: gr_phy_write_3d

      logical, intent(in):: lessivage
      integer, intent(in):: itap ! number of calls to "physiq"
      integer, intent(in):: nid_ins

      ! Variables local to the procedure:
      integer it
      integer itau_w ! pas de temps ecriture

      !-----------------------------------------------------

      itau_w = itau_phy + itap

      CALL histwrite(nid_ins, "zmasse", itau_w, gr_phy_write_3d(zmasse))

      DO it=1, nqmx - 2
         CALL histwrite(nid_ins, tname(it+2), itau_w, &
              gr_phy_write_3d(tr_seri(:, :, it)))
         if (lessivage) THEN
            CALL histwrite(nid_ins, "fl"//tname(it+2), itau_w, &
                 gr_phy_write_3d(flestottr(:, :, it)))
         endif
         CALL histwrite(nid_ins, "d_tr_th_"//tname(it+2), itau_w, &
              gr_phy_write_3d(d_tr_th(:, :, it)))
         CALL histwrite(nid_ins, "d_tr_cv_"//tname(it+2), itau_w, &
              gr_phy_write_3d(d_tr_cv(:, :, it)))
         CALL histwrite(nid_ins, "d_tr_cl_"//tname(it+2), itau_w, &
              gr_phy_write_3d(d_tr_cl(:, :, it)))
      ENDDO

    end subroutine write_histrac

  END SUBROUTINE phytrac

end module phytrac_m
1	guez	3	module phytrac_m
2
3			IMPLICIT none
4
5			private
6			public phytrac
7
8			contains
9
10	guez	98	SUBROUTINE phytrac(itap, lmt_pas, julien, gmtime, firstcal, lafin, pdtphys, &
11	guez	118	t_seri, paprs, pplay, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, coefh, fm_therm, &
12	guez	159	entr_therm, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, frac_impa, frac_nucl, da, phi, &
13			mp, upwd, dnwd, tr_seri, zmasse, ncid_startphy, nid_ins)
14	guez	3
15	guez	47	! From phylmd/phytrac.F, version 1.15 2006/02/21 08:08:30 (SVN revision 679)
16	guez	3
17	guez	90	! Authors: Fr\'ed\'eric Hourdin, Abderrahmane Idelkadi, Marie-Alice
18	guez	3	! Foujols, Olivia
19	guez	78
20	guez	90	! Objet : moniteur g\'en\'eral des tendances des traceurs
21	guez	3
22	guez	78	! L'appel de "phytrac" se fait avec "nqmx - 2" donc nous avons
23	guez	98	! bien les vrais traceurs, sans la vapeur d'eau ni l'eau liquide.
24	guez	3
25	guez	47	! Modifications pour les traceurs :
26	guez	62	! - uniformisation des parametrisations dans phytrac
27	guez	90	! - stockage des moyennes des champs n\'ecessaires en mode traceur off-line
28	guez	47
29	guez	78	use abort_gcm_m, only: abort_gcm
30	guez	12	use clesphys, only: ecrit_tra
31			use clesphys2, only: iflag_con
32	guez	120	use cltrac_m, only: cltrac
33	guez	78	use cltracrn_m, only: cltracrn
34	guez	3	use ctherm, only: iflag_thermals
35	guez	120	use cvltr_m, only: cvltr
36	guez	98	use dimens_m, only: llm, nqmx
37			use dimphy, only: klon
38	guez	78	use indicesol, only: nbsrf
39	guez	98	use initrrnpb_m, only: initrrnpb
40	guez	17	use minmaxqfi_m, only: minmaxqfi
41	guez	171	use netcdf, only: NF90_FILL_float
42	guez	157	use netcdf95, only: nf95_inq_varid, nf95_get_var, nf95_put_var
43	guez	78	use nflxtr_m, only: nflxtr
44	guez	36	use nr_util, only: assert
45	guez	78	use o3_chem_m, only: o3_chem
46			use phyetat0_m, only: rlat
47	guez	157	use phyredem0_m, only: ncid_restartphy
48	guez	17	use press_coefoz_m, only: press_coefoz
49	guez	78	use radiornpb_m, only: radiornpb
50			use regr_pr_comb_coefoz_m, only: regr_pr_comb_coefoz
51			use SUPHEC_M, only: rg
52	guez	3
53	guez	78	integer, intent(in):: itap ! number of calls to "physiq"
54	guez	7	integer, intent(in):: lmt_pas ! number of time steps of "physics" per day
55	guez	3	integer, intent(in):: julien !jour julien, 1 <= julien <= 360
56	guez	90	real, intent(in):: gmtime ! heure de la journ\'ee en fraction de jour
57	guez	78	logical, intent(in):: firstcal ! first call to "calfis"
58			logical, intent(in):: lafin ! fin de la physique
59			real, intent(in):: pdtphys ! pas d'integration pour la physique (s)
60			real, intent(in):: t_seri(klon, llm) ! temperature, in K
61	guez	3
62			real, intent(in):: paprs(klon, llm+1)
63			! (pression pour chaque inter-couche, en Pa)
64
65	guez	10	real, intent(in):: pplay(klon, llm)
66			! (pression pour le mileu de chaque couche, en Pa)
67
68	guez	78	! convection:
69	guez	3
70	guez	62	REAL, intent(in):: pmfu(klon, llm) ! flux de masse dans le panache montant
71	guez	72
72			REAL, intent(in):: pmfd(klon, llm)
73			! flux de masse dans le panache descendant
74
75	guez	78	REAL pde_u(klon, llm) ! flux detraine dans le panache montant
76			REAL pen_d(klon, llm) ! flux entraine dans le panache descendant
77			REAL coefh(klon, llm) ! coeff melange couche limite
78	guez	3
79	guez	78	! thermiques:
80	guez	3	real fm_therm(klon, llm+1), entr_therm(klon, llm)
81
82	guez	78	! Couche limite:
83			REAL yu1(klon) ! vents au premier niveau
84			REAL yv1(klon) ! vents au premier niveau
85	guez	3
86	guez	90	! Arguments n\'ecessaires pour les sources et puits de traceur :
87	guez	104	real, intent(in):: ftsol(klon, nbsrf) ! Temperature du sol (surf)(Kelvin)
88	guez	78	real pctsrf(klon, nbsrf) ! Pourcentage de sol f(nature du sol)
89	guez	3
90	guez	78	! Lessivage pour le on-line
91			REAL frac_impa(klon, llm) ! fraction d'aerosols impactes
92			REAL frac_nucl(klon, llm) ! fraction d'aerosols nuclees
93	guez	3
94	guez	78	! Kerry Emanuel
95	guez	99	real, intent(in):: da(klon, llm), phi(klon, llm, llm), mp(klon, llm)
96	guez	78	REAL, intent(in):: upwd(klon, llm) ! saturated updraft mass flux
97			REAL, intent(in):: dnwd(klon, llm) ! saturated downdraft mass flux
98	guez	3
99	guez	98	real, intent(inout):: tr_seri(:, :, :) ! (klon, llm, nqmx - 2)
100	guez	78	! (mass fractions of tracers, excluding water, at mid-layers)
101	guez	3
102	guez	78	real, intent(in):: zmasse(:, :) ! (klon, llm)
103	guez	17	! (column-density of mass of air in a cell, in kg m-2)
104	guez	3
105	guez	159	integer, intent(in):: ncid_startphy, nid_ins
106	guez	3
107	guez	157	! Local:
108
109	guez	17	integer nsplit
110
111	guez	78	! TRACEURS
112	guez	17
113	guez	3	! Sources et puits des traceurs:
114
115			! Pour l'instant seuls les cas du rn et du pb ont ete envisages.
116
117	guez	78	REAL source(klon) ! a voir lorsque le flux est prescrit
118	guez	3	!
119			! Pour la source de radon et son reservoir de sol
120
121	guez	156	REAL, save:: trs(klon, nqmx - 2) ! Concentration de traceur dans le sol
122	guez	3
123	guez	98	REAL masktr(klon, nqmx - 2) ! Masque reservoir de sol traceur
124	guez	78	! Masque de l'echange avec la surface
125			! (1 = reservoir) ou (possible => 1)
126	guez	3	SAVE masktr
127	guez	98	REAL fshtr(klon, nqmx - 2) ! Flux surfacique dans le reservoir de sol
128	guez	3	SAVE fshtr
129	guez	98	REAL hsoltr(nqmx - 2) ! Epaisseur equivalente du reservoir de sol
130	guez	3	SAVE hsoltr
131	guez	98	REAL tautr(nqmx - 2) ! Constante de decroissance radioactive
132	guez	3	SAVE tautr
133	guez	98	REAL vdeptr(nqmx - 2) ! Vitesse de depot sec dans la couche Brownienne
134	guez	3	SAVE vdeptr
135	guez	98	REAL scavtr(nqmx - 2) ! Coefficient de lessivage
136	guez	3	SAVE scavtr
137
138			CHARACTER itn
139
140			! nature du traceur
141
142	guez	98	logical aerosol(nqmx - 2) ! Nature du traceur
143	guez	78	! ! aerosol(it) = true => aerosol
144			! ! aerosol(it) = false => gaz
145	guez	98	logical clsol(nqmx - 2) ! couche limite sol calcul\'ee
146			logical radio(nqmx - 2) ! d\'ecroisssance radioactive
147	guez	3	save aerosol, clsol, radio
148
149			! convection tiedtke
150			INTEGER i, k, it
151			REAL delp(klon, llm)
152
153			! Variables liees a l'ecriture de la bande histoire physique
154
155			! Variables locales pour effectuer les appels en serie
156
157			REAL d_tr(klon, llm), d_trs(klon) ! tendances de traceurs
158	guez	98	REAL d_tr_cl(klon, llm, nqmx - 2) ! tendance de traceurs couche limite
159	guez	156
160			REAL d_tr_cv(klon, llm, nqmx - 2)
161			! tendance de traceurs conv pour chq traceur
162
163	guez	98	REAL d_tr_th(klon, llm, nqmx - 2) ! la tendance des thermiques
164	guez	3	REAL d_tr_dec(klon, llm, 2) ! la tendance de la decroissance
165	guez	78	! ! radioactive du rn - > pb
166	guez	98	REAL d_tr_lessi_impa(klon, llm, nqmx - 2) ! la tendance du lessivage
167	guez	78	! ! par impaction
168	guez	98	REAL d_tr_lessi_nucl(klon, llm, nqmx - 2) ! la tendance du lessivage
169	guez	78	! ! par nucleation
170	guez	98	REAL flestottr(klon, llm, nqmx - 2) ! flux de lessivage
171	guez	78	! ! dans chaque couche
172	guez	3
173			real ztra_th(klon, llm)
174	guez	157	integer isplit, varid
175	guez	3
176			! Controls:
177			logical:: couchelimite = .true.
178			logical:: convection = .true.
179			logical:: lessivage = .true.
180			logical, save:: inirnpb
181
182			!--------------------------------------
183
184	guez	18	call assert(shape(zmasse) == (/klon, llm/), "phytrac zmasse")
185	guez	98	call assert(shape(tr_seri) == (/klon, llm, nqmx - 2/), "phytrac tr_seri")
186	guez	3
187	guez	7	if (firstcal) then
188	guez	3	print *, 'phytrac: pdtphys = ', pdtphys
189	guez	91	PRINT *, 'Frequency of tracer output: ecrit_tra = ', ecrit_tra
190	guez	98	inirnpb = .true.
191	guez	3
192			! Initialisation de certaines variables pour le radon et le plomb
193			! Initialisation du traceur dans le sol (couche limite radonique)
194	guez	157	trs(:, 2:) = 0.
195	guez	3
196	guez	157	call nf95_inq_varid(ncid_startphy, "trs", varid)
197			call nf95_get_var(ncid_startphy, varid, trs(:, 1))
198	guez	171	if (any(trs(:, 1) == NF90_FILL_float)) call abort_gcm("phytrac", &
199			"some missing values in trs(:, 1)")
200	guez	3
201			! Initialisation de la fraction d'aerosols lessivee
202
203	guez	98	d_tr_lessi_impa = 0.
204			d_tr_lessi_nucl = 0.
205	guez	3
206			! Initialisation de la nature des traceurs
207
208	guez	98	DO it = 1, nqmx - 2
209	guez	78	aerosol(it) = .FALSE. ! Tous les traceurs sont des gaz par defaut
210	guez	90	radio(it) = .FALSE. ! par d\'efaut pas de passage par "radiornpb"
211	guez	78	clsol(it) = .FALSE. ! Par defaut couche limite avec flux prescrit
212	guez	3	ENDDO
213	guez	17
214	guez	98	if (nqmx >= 5) then
215	guez	17	call press_coefoz ! read input pressure levels for ozone coefficients
216			end if
217	guez	3	ENDIF
218
219			if (inirnpb) THEN
220	guez	62	! Initialisation du traceur dans le sol (couche limite radonique)
221	guez	3	radio(1)= .true.
222			radio(2)= .true.
223			clsol(1)= .true.
224			clsol(2)= .true.
225			aerosol(2) = .TRUE. ! le Pb est un aerosol
226	guez	98	call initrrnpb(pctsrf, masktr, fshtr, hsoltr, tautr, vdeptr, scavtr)
227	guez	3	inirnpb=.false.
228			endif
229
230			if (convection) then
231	guez	62	! Calcul de l'effet de la convection
232	guez	98	DO it=1, nqmx - 2
233	guez	62	if (iflag_con == 2) then
234			! Tiedke
235	guez	78	CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, paprs, &
236			tr_seri(:, :, it), d_tr_cv(:, :, it))
237	guez	62	else if (iflag_con == 3) then
238			! Emanuel
239	guez	120	call cvltr(pdtphys, da, phi, mp, paprs, tr_seri(:, :, it), upwd, &
240			dnwd, d_tr_cv(:, :, it))
241	guez	3	endif
242
243			DO k = 1, llm
244			DO i = 1, klon
245			tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) + d_tr_cv(i, k, it)
246			ENDDO
247			ENDDO
248			WRITE(unit=itn, fmt='(i1)') it
249	guez	78	CALL minmaxqfi(tr_seri(:, :, it), 0., 1e33, &
250	guez	3	'convection, tracer index = ' // itn)
251			ENDDO
252			endif
253
254			! Calcul de l'effet des thermiques
255
256	guez	98	do it=1, nqmx - 2
257	guez	3	do k=1, llm
258			do i=1, klon
259			d_tr_th(i, k, it)=0.
260			tr_seri(i, k, it)=max(tr_seri(i, k, it), 0.)
261	guez	78	tr_seri(i, k, it)=min(tr_seri(i, k, it), 1e10)
262	guez	3	enddo
263			enddo
264			enddo
265
266			if (iflag_thermals > 0) then
267			nsplit=10
268	guez	98	DO it=1, nqmx - 2
269	guez	3	do isplit=1, nsplit
270			! Thermiques
271			call dqthermcell(klon, llm, pdtphys/nsplit &
272			, fm_therm, entr_therm, zmasse &
273			, tr_seri(1:klon, 1:llm, it), d_tr, ztra_th)
274
275			do k=1, llm
276			do i=1, klon
277			d_tr(i, k)=pdtphys*d_tr(i, k)/nsplit
278			d_tr_th(i, k, it)=d_tr_th(i, k, it)+d_tr(i, k)
279			tr_seri(i, k, it)=max(tr_seri(i, k, it)+d_tr(i, k), 0.)
280			enddo
281			enddo
282			enddo
283			ENDDO
284			endif
285
286	guez	78	! Calcul de l'effet de la couche limite
287	guez	3
288			if (couchelimite) then
289			DO k = 1, llm
290			DO i = 1, klon
291			delp(i, k) = paprs(i, k)-paprs(i, k+1)
292			ENDDO
293			ENDDO
294
295	guez	98	! MAF modif pour tenir compte du cas traceur
296			DO it=1, nqmx - 2
297	guez	3	if (clsol(it)) then
298			! couche limite avec quantite dans le sol calculee
299	guez	156	CALL cltracrn(it, pdtphys, yu1, yv1, coefh, t_seri, ftsol, &
300			pctsrf, tr_seri(:, :, it), trs(:, it), paprs, pplay, delp, &
301			masktr(1, it), fshtr(1, it), hsoltr(it), tautr(it), &
302			vdeptr(it), rlat, d_tr_cl(1, 1, it), d_trs)
303	guez	3	DO k = 1, llm
304			DO i = 1, klon
305			tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) + d_tr_cl(i, k, it)
306			ENDDO
307			ENDDO
308
309	guez	156	trs(:, it) = trs(:, it) + d_trs
310			else
311			! couche limite avec flux prescrit
312	guez	3	!MAF provisoire source / traceur a creer
313			DO i=1, klon
314	guez	156	source(i) = 0. ! pas de source, pour l'instant
315	guez	3	ENDDO
316
317	guez	120	CALL cltrac(pdtphys, coefh, t_seri, tr_seri(:, :, it), source, &
318			paprs, pplay, delp, d_tr_cl(1, 1, it))
319	guez	3	DO k = 1, llm
320			DO i = 1, klon
321			tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) + d_tr_cl(i, k, it)
322			ENDDO
323			ENDDO
324			endif
325			ENDDO
326	guez	98	endif
327	guez	3
328	guez	78	! Calcul de l'effet du puits radioactif
329	guez	3
330			! MAF il faudrait faire une modification pour passer dans radiornpb
331	guez	98	! si radio=true
332			d_tr_dec = radiornpb(tr_seri, pdtphys, tautr)
333			DO it = 1, nqmx - 2
334			if (radio(it)) then
335			tr_seri(:, :, it) = tr_seri(:, :, it) + d_tr_dec(:, :, it)
336			WRITE(unit=itn, fmt='(i1)') it
337			CALL minmaxqfi(tr_seri(:, :, it), 0., 1e33, 'puits rn it='//itn)
338			endif
339			ENDDO
340	guez	3
341	guez	98	if (nqmx >= 5) then
342	guez	6	! Ozone as a tracer:
343	guez	7	if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
344			! Once per day, update the coefficients for ozone chemistry:
345	guez	162	call regr_pr_comb_coefoz(julien, paprs, pplay)
346	guez	7	end if
347	guez	6	call o3_chem(julien, gmtime, t_seri, zmasse, pdtphys, tr_seri(:, :, 3))
348			end if
349	guez	3
350			! Calcul de l'effet de la precipitation
351
352			IF (lessivage) THEN
353	guez	98	d_tr_lessi_nucl = 0.
354			d_tr_lessi_impa = 0.
355			flestottr = 0.
356	guez	3
357			! tendance des aerosols nuclees et impactes
358
359	guez	98	DO it = 1, nqmx - 2
360	guez	3	IF (aerosol(it)) THEN
361			DO k = 1, llm
362			DO i = 1, klon
363			d_tr_lessi_nucl(i, k, it) = d_tr_lessi_nucl(i, k, it) + &
364	guez	78	(1 - frac_nucl(i, k))*tr_seri(i, k, it)
365	guez	3	d_tr_lessi_impa(i, k, it) = d_tr_lessi_impa(i, k, it) + &
366	guez	78	(1 - frac_impa(i, k))*tr_seri(i, k, it)
367	guez	3	ENDDO
368			ENDDO
369			ENDIF
370			ENDDO
371
372			! Mises a jour des traceurs + calcul des flux de lessivage
373			! Mise a jour due a l'impaction et a la nucleation
374
375	guez	98	DO it = 1, nqmx - 2
376	guez	3	IF (aerosol(it)) THEN
377			DO k = 1, llm
378			DO i = 1, klon
379	guez	78	tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) * frac_impa(i, k) &
380			* frac_nucl(i, k)
381	guez	3	ENDDO
382			ENDDO
383			ENDIF
384			ENDDO
385
386			! Flux lessivage total
387
388	guez	98	DO it = 1, nqmx - 2
389	guez	3	DO k = 1, llm
390			DO i = 1, klon
391	guez	78	flestottr(i, k, it) = flestottr(i, k, it) &
392			- (d_tr_lessi_nucl(i, k, it) + d_tr_lessi_impa(i, k, it)) &
393			* (paprs(i, k)-paprs(i, k+1)) / (RG * pdtphys)
394	guez	3	ENDDO
395			ENDDO
396			ENDDO
397			ENDIF
398
399	guez	78	! Ecriture des sorties
400	guez	159	call write_histrac(lessivage, itap, nid_ins)
401	guez	3
402			if (lafin) then
403	guez	157	call nf95_inq_varid(ncid_restartphy, "trs", varid)
404			call nf95_put_var(ncid_restartphy, varid, trs(:, 1))
405	guez	3	endif
406
407			contains
408
409	guez	159	subroutine write_histrac(lessivage, itap, nid_ins)
410	guez	3
411			! From phylmd/write_histrac.h, version 1.9 2006/02/21 08:08:30
412
413			use dimens_m, only: iim, jjm, llm
414	guez	61	use histsync_m, only: histsync
415	guez	30	use histwrite_m, only: histwrite
416	guez	3	use temps, only: itau_phy
417	guez	131	use iniadvtrac_m, only: tname
418	guez	3	use dimphy, only: klon
419	guez	32	use grid_change, only: gr_phy_write_2d
420			use gr_phy_write_3d_m, only: gr_phy_write_3d
421	guez	3
422			logical, intent(in):: lessivage
423	guez	78	integer, intent(in):: itap ! number of calls to "physiq"
424	guez	159	integer, intent(in):: nid_ins
425	guez	3
426			! Variables local to the procedure:
427			integer it
428	guez	78	integer itau_w ! pas de temps ecriture
429	guez	3
430			!-----------------------------------------------------
431
432	guez	7	itau_w = itau_phy + itap
433	guez	3
434	guez	159	CALL histwrite(nid_ins, "zmasse", itau_w, gr_phy_write_3d(zmasse))
435	guez	3
436	guez	98	DO it=1, nqmx - 2
437	guez	159	CALL histwrite(nid_ins, tname(it+2), itau_w, &
438	guez	20	gr_phy_write_3d(tr_seri(:, :, it)))
439	guez	3	if (lessivage) THEN
440	guez	159	CALL histwrite(nid_ins, "fl"//tname(it+2), itau_w, &
441	guez	20	gr_phy_write_3d(flestottr(:, :, it)))
442	guez	3	endif
443	guez	159	CALL histwrite(nid_ins, "d_tr_th_"//tname(it+2), itau_w, &
444	guez	20	gr_phy_write_3d(d_tr_th(:, :, it)))
445	guez	159	CALL histwrite(nid_ins, "d_tr_cv_"//tname(it+2), itau_w, &
446	guez	20	gr_phy_write_3d(d_tr_cv(:, :, it)))
447	guez	159	CALL histwrite(nid_ins, "d_tr_cl_"//tname(it+2), itau_w, &
448	guez	20	gr_phy_write_3d(d_tr_cl(:, :, it)))
449	guez	3	ENDDO
450
451			end subroutine write_histrac
452
453			END SUBROUTINE phytrac
454
455			end module phytrac_m