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Revision 225 - (hide annotations)
Mon Oct 16 12:35:41 2017 UTC (6 years, 6 months ago) by guez
File size: 13257 byte(s)
LMDZE is now in Fortran 2003 (use of allocatable arguments).

gradsdef was not used.

Change names: [uv]10m to [uv]10m_srf in clmain, y[uv]1 to
[uv]1lay. Remove useless complication: zx_alf[12]. Do not modify
[uv]1lay after initial definition from [uv].

Add [uv]10m_srf to output.

Change names in physiq: [uv]10m to [uv]10m_srf, z[uv]10m to [uv]10m,
corresponding to NetCDF output names.

Remove unused complication couchelimite and useless variable inirnpb
in phytrac.

1 guez 3 module phytrac_m
2    
3     IMPLICIT none
4    
5     private
6     public phytrac
7    
8     contains
9    
10 guez 202 SUBROUTINE phytrac(julien, gmtime, firstcal, lafin, pdtphys, t_seri, paprs, &
11     pplay, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, coefh, fm_therm, entr_therm, yu1, &
12     yv1, ftsol, pctsrf, frac_impa, frac_nucl, da, phi, mp, upwd, dnwd, &
13     tr_seri, zmasse, ncid_startphy)
14 guez 3
15 guez 213 ! 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,
17     ! 2006/02/21 08:08:30
18 guez 3
19 guez 90 ! Authors: Fr\'ed\'eric Hourdin, Abderrahmane Idelkadi, Marie-Alice
20 guez 213 ! Foujols
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 213 ! - uniformisation des param\'etrisations 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 182 use clesphys2, only: conv_emanuel
33 guez 120 use cltrac_m, only: cltrac
34 guez 78 use cltracrn_m, only: cltracrn
35 guez 202 USE conf_gcm_m, ONLY: lmt_pas
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     integer, intent(in):: julien !jour julien, 1 <= julien <= 360
59 guez 90 real, intent(in):: gmtime ! heure de la journ\'ee en fraction de jour
60 guez 78 logical, intent(in):: firstcal ! first call to "calfis"
61     logical, intent(in):: lafin ! fin de la physique
62     real, intent(in):: pdtphys ! pas d'integration pour la physique (s)
63     real, intent(in):: t_seri(klon, llm) ! temperature, in K
64 guez 3
65     real, intent(in):: paprs(klon, llm+1)
66     ! (pression pour chaque inter-couche, en Pa)
67    
68 guez 10 real, intent(in):: pplay(klon, llm)
69     ! (pression pour le mileu de chaque couche, en Pa)
70    
71 guez 78 ! convection:
72 guez 3
73 guez 62 REAL, intent(in):: pmfu(klon, llm) ! flux de masse dans le panache montant
74 guez 72
75     REAL, intent(in):: pmfd(klon, llm)
76     ! flux de masse dans le panache descendant
77    
78 guez 78 REAL pde_u(klon, llm) ! flux detraine dans le panache montant
79     REAL pen_d(klon, llm) ! flux entraine dans le panache descendant
80     REAL coefh(klon, llm) ! coeff melange couche limite
81 guez 225 real fm_therm(klon, llm+1), entr_therm(klon, llm) ! thermiques
82     REAL, intent(in):: yu1(klon), yv1(klon) ! vent au premier niveau
83 guez 3
84 guez 90 ! Arguments n\'ecessaires pour les sources et puits de traceur :
85 guez 222 real, intent(in):: ftsol(:, :) ! (klon, nbsrf) surface temperature (K)
86 guez 203 real, intent(in):: pctsrf(klon, nbsrf) ! Pourcentage de sol f(nature du sol)
87 guez 3
88 guez 78 ! Lessivage pour le on-line
89 guez 213 REAL, intent(in):: frac_impa(klon, llm) ! fraction d'aerosols impactes
90     REAL, intent(in):: frac_nucl(klon, llm) ! fraction d'aerosols nuclees
91 guez 3
92 guez 78 ! Kerry Emanuel
93 guez 99 real, intent(in):: da(klon, llm), phi(klon, llm, llm), mp(klon, llm)
94 guez 78 REAL, intent(in):: upwd(klon, llm) ! saturated updraft mass flux
95     REAL, intent(in):: dnwd(klon, llm) ! saturated downdraft mass flux
96 guez 3
97 guez 98 real, intent(inout):: tr_seri(:, :, :) ! (klon, llm, nqmx - 2)
98 guez 78 ! (mass fractions of tracers, excluding water, at mid-layers)
99 guez 3
100 guez 78 real, intent(in):: zmasse(:, :) ! (klon, llm)
101 guez 17 ! (column-density of mass of air in a cell, in kg m-2)
102 guez 3
103 guez 191 integer, intent(in):: ncid_startphy
104 guez 3
105 guez 157 ! Local:
106    
107 guez 17 integer nsplit
108    
109 guez 78 ! TRACEURS
110 guez 17
111 guez 3 ! Sources et puits des traceurs:
112    
113     ! Pour l'instant seuls les cas du rn et du pb ont ete envisages.
114    
115 guez 78 REAL source(klon) ! a voir lorsque le flux est prescrit
116 guez 3 !
117     ! Pour la source de radon et son reservoir de sol
118    
119 guez 156 REAL, save:: trs(klon, nqmx - 2) ! Concentration de traceur dans le sol
120 guez 3
121 guez 98 REAL masktr(klon, nqmx - 2) ! Masque reservoir de sol traceur
122 guez 78 ! Masque de l'echange avec la surface
123     ! (1 = reservoir) ou (possible => 1)
124 guez 3 SAVE masktr
125 guez 98 REAL fshtr(klon, nqmx - 2) ! Flux surfacique dans le reservoir de sol
126 guez 3 SAVE fshtr
127 guez 98 REAL hsoltr(nqmx - 2) ! Epaisseur equivalente du reservoir de sol
128 guez 3 SAVE hsoltr
129 guez 98 REAL tautr(nqmx - 2) ! Constante de decroissance radioactive
130 guez 3 SAVE tautr
131 guez 98 REAL vdeptr(nqmx - 2) ! Vitesse de depot sec dans la couche Brownienne
132 guez 3 SAVE vdeptr
133 guez 98 REAL scavtr(nqmx - 2) ! Coefficient de lessivage
134 guez 3 SAVE scavtr
135    
136     CHARACTER itn
137    
138 guez 225 logical, save:: aerosol(nqmx - 2) ! Nature du traceur
139 guez 78 ! ! aerosol(it) = true => aerosol
140     ! ! aerosol(it) = false => gaz
141 guez 3
142 guez 225 logical, save:: clsol(nqmx - 2) ! couche limite sol flux
143     ! calcul\'ee, sinon prescrit
144     logical, save:: radio(nqmx - 2) ! d\'ecroisssance radioactive
145    
146 guez 3 ! convection tiedtke
147     INTEGER i, k, it
148     REAL delp(klon, llm)
149    
150     ! Variables liees a l'ecriture de la bande histoire physique
151    
152     ! Variables locales pour effectuer les appels en serie
153    
154     REAL d_tr(klon, llm), d_trs(klon) ! tendances de traceurs
155 guez 98 REAL d_tr_cl(klon, llm, nqmx - 2) ! tendance de traceurs couche limite
156 guez 156
157     REAL d_tr_cv(klon, llm, nqmx - 2)
158     ! tendance de traceurs conv pour chq traceur
159    
160 guez 98 REAL d_tr_th(klon, llm, nqmx - 2) ! la tendance des thermiques
161 guez 3 REAL d_tr_dec(klon, llm, 2) ! la tendance de la decroissance
162 guez 78 ! ! radioactive du rn - > pb
163 guez 3
164 guez 213 REAL d_tr_lessi_impa(klon, llm, nqmx - 2)
165     ! tendance du lessivage par impaction
166    
167     REAL d_tr_lessi_nucl(klon, llm, nqmx - 2)
168     ! tendance du lessivage par nucleation
169    
170     REAL flestottr(klon, llm, nqmx - 2) ! flux de lessivage dans chaque couche
171    
172 guez 3 real ztra_th(klon, llm)
173 guez 157 integer isplit, varid
174 guez 3
175     ! Controls:
176     logical:: convection = .true.
177    
178     !--------------------------------------
179    
180 guez 18 call assert(shape(zmasse) == (/klon, llm/), "phytrac zmasse")
181 guez 98 call assert(shape(tr_seri) == (/klon, llm, nqmx - 2/), "phytrac tr_seri")
182 guez 3
183 guez 7 if (firstcal) then
184 guez 3 ! Initialisation de certaines variables pour le radon et le plomb
185     ! Initialisation du traceur dans le sol (couche limite radonique)
186 guez 157 trs(:, 2:) = 0.
187 guez 3
188 guez 157 call nf95_inq_varid(ncid_startphy, "trs", varid)
189     call nf95_get_var(ncid_startphy, varid, trs(:, 1))
190 guez 171 if (any(trs(:, 1) == NF90_FILL_float)) call abort_gcm("phytrac", &
191     "some missing values in trs(:, 1)")
192 guez 3
193     ! Initialisation de la fraction d'aerosols lessivee
194    
195 guez 98 d_tr_lessi_impa = 0.
196     d_tr_lessi_nucl = 0.
197 guez 3
198     ! Initialisation de la nature des traceurs
199    
200 guez 225 aerosol = .FALSE. ! Tous les traceurs sont des gaz par defaut
201     radio = .FALSE. ! par d\'efaut pas de passage par "radiornpb"
202 guez 17
203 guez 98 if (nqmx >= 5) then
204 guez 17 call press_coefoz ! read input pressure levels for ozone coefficients
205     end if
206 guez 3
207 guez 62 ! Initialisation du traceur dans le sol (couche limite radonique)
208 guez 3 radio(1)= .true.
209     radio(2)= .true.
210 guez 225 clsol(:2)= .true.
211     clsol(3:)= .false.
212 guez 3 aerosol(2) = .TRUE. ! le Pb est un aerosol
213 guez 98 call initrrnpb(pctsrf, masktr, fshtr, hsoltr, tautr, vdeptr, scavtr)
214 guez 3 endif
215    
216     if (convection) then
217 guez 62 ! Calcul de l'effet de la convection
218 guez 98 DO it=1, nqmx - 2
219 guez 182 if (conv_emanuel) then
220     call cvltr(pdtphys, da, phi, mp, paprs, tr_seri(:, :, it), upwd, &
221     dnwd, d_tr_cv(:, :, it))
222     else
223 guez 78 CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, paprs, &
224     tr_seri(:, :, it), d_tr_cv(:, :, it))
225 guez 3 endif
226    
227     DO k = 1, llm
228     DO i = 1, klon
229     tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) + d_tr_cv(i, k, it)
230     ENDDO
231     ENDDO
232     WRITE(unit=itn, fmt='(i1)') it
233 guez 78 CALL minmaxqfi(tr_seri(:, :, it), 0., 1e33, &
234 guez 3 'convection, tracer index = ' // itn)
235     ENDDO
236     endif
237    
238     ! Calcul de l'effet des thermiques
239    
240 guez 98 do it=1, nqmx - 2
241 guez 3 do k=1, llm
242     do i=1, klon
243     d_tr_th(i, k, it)=0.
244     tr_seri(i, k, it)=max(tr_seri(i, k, it), 0.)
245 guez 78 tr_seri(i, k, it)=min(tr_seri(i, k, it), 1e10)
246 guez 3 enddo
247     enddo
248     enddo
249    
250     if (iflag_thermals > 0) then
251     nsplit=10
252 guez 98 DO it=1, nqmx - 2
253 guez 3 do isplit=1, nsplit
254     ! Thermiques
255     call dqthermcell(klon, llm, pdtphys/nsplit &
256     , fm_therm, entr_therm, zmasse &
257     , tr_seri(1:klon, 1:llm, it), d_tr, ztra_th)
258    
259     do k=1, llm
260     do i=1, klon
261     d_tr(i, k)=pdtphys*d_tr(i, k)/nsplit
262     d_tr_th(i, k, it)=d_tr_th(i, k, it)+d_tr(i, k)
263     tr_seri(i, k, it)=max(tr_seri(i, k, it)+d_tr(i, k), 0.)
264     enddo
265     enddo
266     enddo
267     ENDDO
268     endif
269    
270 guez 78 ! Calcul de l'effet de la couche limite
271 guez 3
272 guez 225 DO k = 1, llm
273     DO i = 1, klon
274     delp(i, k) = paprs(i, k)-paprs(i, k+1)
275 guez 3 ENDDO
276 guez 225 ENDDO
277 guez 3
278 guez 225 ! MAF modif pour tenir compte du cas traceur
279     DO it=1, nqmx - 2
280     if (clsol(it)) then
281     ! couche limite avec quantite dans le sol calculee
282     CALL cltracrn(it, pdtphys, yu1, yv1, coefh, t_seri, ftsol, &
283     pctsrf, tr_seri(:, :, it), trs(:, it), paprs, pplay, delp, &
284     masktr(1, it), fshtr(1, it), hsoltr(it), tautr(it), &
285     vdeptr(it), rlat, d_tr_cl(1, 1, it), d_trs)
286     DO k = 1, llm
287     DO i = 1, klon
288     tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) + d_tr_cl(i, k, it)
289 guez 3 ENDDO
290 guez 225 ENDDO
291 guez 3
292 guez 225 trs(:, it) = trs(:, it) + d_trs
293     else
294     ! couche limite avec flux prescrit
295     !MAF provisoire source / traceur a creer
296     DO i=1, klon
297     source(i) = 0. ! pas de source, pour l'instant
298     ENDDO
299 guez 3
300 guez 225 CALL cltrac(pdtphys, coefh, t_seri, tr_seri(:, :, it), source, &
301     paprs, pplay, delp, d_tr_cl(1, 1, it))
302     DO k = 1, llm
303     DO i = 1, klon
304     tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) + d_tr_cl(i, k, it)
305 guez 3 ENDDO
306 guez 225 ENDDO
307     endif
308     ENDDO
309 guez 3
310 guez 78 ! Calcul de l'effet du puits radioactif
311 guez 3
312     ! MAF il faudrait faire une modification pour passer dans radiornpb
313 guez 98 ! si radio=true
314     d_tr_dec = radiornpb(tr_seri, pdtphys, tautr)
315     DO it = 1, nqmx - 2
316     if (radio(it)) then
317     tr_seri(:, :, it) = tr_seri(:, :, it) + d_tr_dec(:, :, it)
318     WRITE(unit=itn, fmt='(i1)') it
319     CALL minmaxqfi(tr_seri(:, :, it), 0., 1e33, 'puits rn it='//itn)
320     endif
321     ENDDO
322 guez 3
323 guez 98 if (nqmx >= 5) then
324 guez 6 ! Ozone as a tracer:
325 guez 7 if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
326     ! Once per day, update the coefficients for ozone chemistry:
327 guez 162 call regr_pr_comb_coefoz(julien, paprs, pplay)
328 guez 7 end if
329 guez 6 call o3_chem(julien, gmtime, t_seri, zmasse, pdtphys, tr_seri(:, :, 3))
330     end if
331 guez 3
332     ! Calcul de l'effet de la precipitation
333    
334 guez 213 d_tr_lessi_nucl = 0.
335     d_tr_lessi_impa = 0.
336     flestottr = 0.
337 guez 3
338 guez 213 ! tendance des aerosols nuclees et impactes
339 guez 3
340 guez 213 DO it = 1, nqmx - 2
341     IF (aerosol(it)) THEN
342     DO k = 1, llm
343     DO i = 1, klon
344     d_tr_lessi_nucl(i, k, it) = d_tr_lessi_nucl(i, k, it) + &
345     (1 - frac_nucl(i, k))*tr_seri(i, k, it)
346     d_tr_lessi_impa(i, k, it) = d_tr_lessi_impa(i, k, it) + &
347     (1 - frac_impa(i, k))*tr_seri(i, k, it)
348 guez 3 ENDDO
349 guez 213 ENDDO
350     ENDIF
351     ENDDO
352 guez 3
353 guez 213 ! Mises a jour des traceurs + calcul des flux de lessivage
354     ! Mise a jour due a l'impaction et a la nucleation
355 guez 3
356 guez 213 DO it = 1, nqmx - 2
357     IF (aerosol(it)) THEN
358 guez 3 DO k = 1, llm
359     DO i = 1, klon
360 guez 213 tr_seri(i, k, it) = tr_seri(i, k, it) * frac_impa(i, k) &
361     * frac_nucl(i, k)
362 guez 3 ENDDO
363     ENDDO
364 guez 213 ENDIF
365     ENDDO
366    
367     ! Flux lessivage total
368     DO it = 1, nqmx - 2
369     DO k = 1, llm
370     DO i = 1, klon
371     flestottr(i, k, it) = flestottr(i, k, it) &
372     - (d_tr_lessi_nucl(i, k, it) + d_tr_lessi_impa(i, k, it)) &
373     * (paprs(i, k)-paprs(i, k+1)) / (RG * pdtphys)
374     ENDDO
375 guez 3 ENDDO
376 guez 213 ENDDO
377 guez 3
378 guez 78 ! Ecriture des sorties
379 guez 201 CALL histwrite_phy("zmasse", zmasse)
380     DO it=1, nqmx - 2
381     CALL histwrite_phy(tname(it+2), tr_seri(:, :, it))
382 guez 213 CALL histwrite_phy("fl"//tname(it+2), flestottr(:, :, it))
383 guez 201 CALL histwrite_phy("d_tr_th_"//tname(it+2), d_tr_th(:, :, it))
384     CALL histwrite_phy("d_tr_cv_"//tname(it+2), d_tr_cv(:, :, it))
385     CALL histwrite_phy("d_tr_cl_"//tname(it+2), d_tr_cl(:, :, it))
386     ENDDO
387 guez 3
388     if (lafin) then
389 guez 157 call nf95_inq_varid(ncid_restartphy, "trs", varid)
390     call nf95_put_var(ncid_restartphy, varid, trs(:, 1))
391 guez 3 endif
392    
393     END SUBROUTINE phytrac
394    
395     end module phytrac_m

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