Sources/phylmd/phytrac.f

module phytrac_m

  IMPLICIT none

  private
  public phytrac

contains

  SUBROUTINE phytrac(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)

    ! From phylmd/phytrac.F, version 1.15 2006/02/21 08:08:30 (SVN
    ! revision 679) and phylmd/write_histrac.h, version 1.9 2006/02/21
    ! 08:08:30

    ! 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: conv_emanuel
    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 histwrite_phy_m, only: histwrite_phy
    use indicesol, only: nbsrf
    use iniadvtrac_m, only: tname
    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
    use time_phylmdz, only: itap

    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

    ! 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 (conv_emanuel) then
             call cvltr(pdtphys, da, phi, mp, paprs, tr_seri(:, :, it), upwd, &
                  dnwd, d_tr_cv(:, :, it))
          else
             CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, paprs, &
                  tr_seri(:, :, it), 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 histwrite_phy("zmasse", zmasse)
    DO it=1, nqmx - 2
       CALL histwrite_phy(tname(it+2), tr_seri(:, :, it))
       if (lessivage) THEN
          CALL histwrite_phy("fl"//tname(it+2), flestottr(:, :, it))
       endif
       CALL histwrite_phy("d_tr_th_"//tname(it+2), d_tr_th(:, :, it))
       CALL histwrite_phy("d_tr_cv_"//tname(it+2), d_tr_cv(:, :, it))
       CALL histwrite_phy("d_tr_cl_"//tname(it+2), d_tr_cl(:, :, it))
    ENDDO

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

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