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trunk/phylmd/Radlwsw/radlwsw.f revision 82 by guez, Wed Mar 5 14:57:53 2014 UTC trunk/Sources/phylmd/Radlwsw/radlwsw.f revision 212 by guez, Thu Jan 12 12:31:31 2017 UTC
# Line 4  module radlwsw_m Line 4  module radlwsw_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE radlwsw(dist, rmu0, fract, paprs, play, tsol, albedo, alblw, &    SUBROUTINE radlwsw(dist, mu0, fract, paprs, play, tsol, albedo, t, q, wo, &
8         t, q, wo, cldfra, cldemi, cldtaupd, heat, heat0, cool, cool0, radsol, &         cldfra, cldemi, cldtaupd, heat, heat0, cool, cool0, radsol, albpla, &
9         albpla, topsw, toplw, solsw, sollw, sollwdown, topsw0, toplw0, solsw0, &         topsw, toplw, solsw, sollw, sollwdown, topsw0, toplw0, solsw0, sollw0, &
10         sollw0, lwdn0, lwdn, lwup0, lwup, swdn0, swdn, swup0, swup, ok_ade, &         lwdn0, lwdn, lwup0, lwup, swdn0, swdn, swup0, swup, ok_ade, ok_aie, &
11         ok_aie, tau_ae, piz_ae, cg_ae, topswad, solswad, cldtaupi, topswai, &         tau_ae, piz_ae, cg_ae, topswad, solswad, cldtaupi, topswai, solswai)
        solswai)  
12    
13      ! From LMDZ4/libf/phylmd/radlwsw.F, version 1.4 2005/06/06 13:16:33      ! From LMDZ4/libf/phylmd/radlwsw.F, version 1.4 2005/06/06 13:16:33
14      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)      ! Author: Z. X. Li (LMD/CNRS)
# Line 35  contains Line 34  contains
34      ! aerosol indirect forcing is F_{AI} = topsw - topswai      ! aerosol indirect forcing is F_{AI} = topsw - topswai
35      ! aerosol direct forcing is F_{AD} = topswai - topswad      ! aerosol direct forcing is F_{AD} = topswai - topswad
36    
37      USE clesphys, ONLY: bug_ozone, solaire      USE clesphys, ONLY: solaire
38      USE dimphy, ONLY: klev, klon      USE dimphy, ONLY: klev, klon
39      use lw_m, only: lw      use lw_m, only: lw
40      USE raddim, ONLY: kdlon      USE raddim, ONLY: kdlon
# Line 43  contains Line 42  contains
42      use sw_m, only: sw      use sw_m, only: sw
43      USE yoethf_m, ONLY: rvtmp2      USE yoethf_m, ONLY: rvtmp2
44                    
45      ! Arguments:      real, intent(in):: dist ! distance astronomique terre-soleil
46        real, intent(in):: mu0(klon) ! cosinus de l'angle zenithal
47        real, intent(in):: fract(klon) ! duree d'ensoleillement normalisee
48        real, intent(in):: paprs(klon, klev+1) ! pression a inter-couche (Pa)
49        real, intent(in):: play(klon, klev) ! pression au milieu de couche (Pa)
50        real, intent(in):: tsol(klon) ! temperature du sol (en K)
51        real, intent(in):: albedo(klon) ! albedo du sol (entre 0 et 1)
52        real, intent(in):: t(klon, klev) ! temperature (K)
53        real, intent(in):: q(klon, klev) ! vapeur d'eau (en kg/kg)
54    
     real dist, rmu0(klon), fract(klon)  
     ! dist-----input-R- distance astronomique terre-soleil  
     ! rmu0-----input-R- cosinus de l'angle zenithal  
     ! fract----input-R- duree d'ensoleillement normalisee  
   
     real, intent(in):: paprs(klon, klev+1)  
     ! paprs----input-R- pression a inter-couche (Pa)  
     real, intent(in):: play(klon, klev)  
     ! play----input-R- pression au milieu de couche (Pa)  
     real tsol(klon), albedo(klon), alblw(klon)  
     ! albedo---input-R- albedo du sol (entre 0 et 1)  
     ! tsol-----input-R- temperature du sol (en K)  
     real, intent(in):: t(klon, klev)  
     ! t--------input-R- temperature (K)  
     real q(klon, klev)  
     ! q--------input-R- vapeur d'eau (en kg/kg)  
55      real, intent(in):: wo(klon, klev)      real, intent(in):: wo(klon, klev)
56      ! wo-------input-R- contenu en ozone (en kg/kg) correction MPL 100505      ! column-density of ozone in a layer, in kilo-Dobsons
     real cldfra(klon, klev), cldemi(klon, klev)  
     ! cldfra---input-R- fraction nuageuse (entre 0 et 1)  
     ! cldemi---input-R- emissivite des nuages dans l'IR (entre 0 et 1)  
57    
58      real cldtaupd(klon, klev)      real, intent(in):: cldfra(klon, klev) ! fraction nuageuse (entre 0 et 1)
59      ! input-R- epaisseur optique des nuages dans le visible (present-day value)  
60        real, intent(in):: cldemi(klon, klev)
61        ! emissivite des nuages dans l'IR (entre 0 et 1)
62    
63        real, intent(in):: cldtaupd(klon, klev)
64        ! epaisseur optique des nuages dans le visible (present-day value)
65    
66      real, intent(out):: heat(klon, klev)      real, intent(out):: heat(klon, klev)
67      ! échauffement atmosphérique (visible) (K/jour)      ! échauffement atmosphérique (visible) (K/jour)
68    
69      real heat0(klon, klev)      real, intent(out):: heat0(klon, klev)
70      real cool(klon, klev)      real, intent(out):: cool(klon, klev) ! refroidissement dans l'IR (K/jour)
71      ! cool-----output-R- refroidissement dans l'IR (K/jour)      real, intent(out):: cool0(klon, klev)
72      real cool0(klon, klev)  
73      real radsol(klon)      real, intent(out):: radsol(klon)
74      ! radsol---output-R- bilan radiatif net au sol (W/m**2) (+ vers le bas)      ! bilan radiatif net au sol (W/m**2) (+ vers le bas)
75      real albpla(klon)  
76      ! albpla---output-R- albedo planetaire (entre 0 et 1)      real, intent(out):: albpla(klon) ! albedo planetaire (entre 0 et 1)
77      real topsw(klon)      real, intent(out):: topsw(klon) ! flux solaire net au sommet de l'atm.
     ! topsw----output-R- flux solaire net au sommet de l'atm.  
78    
79      real, intent(out):: toplw(klon)      real, intent(out):: toplw(klon)
80      ! rayonnement infrarouge montant au sommet de l'atmosphère      ! rayonnement infrarouge montant au sommet de l'atmosphère
# Line 93  contains Line 85  contains
85      ! rayonnement infrarouge montant à la surface      ! rayonnement infrarouge montant à la surface
86    
87      real, intent(out):: sollwdown(klon)      real, intent(out):: sollwdown(klon)
88      real topsw0(klon)      real, intent(out):: topsw0(klon)
89      real, intent(out):: toplw0(klon)      real, intent(out):: toplw0(klon)
90      real solsw0(klon), sollw0(klon)      real, intent(out):: solsw0(klon), sollw0(klon)
91      !IM output 3D: SWup, SWdn, LWup, LWdn      REAL, intent(out):: lwdn0(klon, klev+1), lwdn(klon, klev+1)
92      REAL lwdn0(klon, klev+1), lwdn(klon, klev+1)      REAL, intent(out):: lwup0(klon, klev+1), lwup(klon, klev+1)
93      REAL lwup0(klon, klev+1), lwup(klon, klev+1)      REAL, intent(out):: swdn0(klon, klev+1), swdn(klon, klev+1)
94      REAL swdn0(klon, klev+1), swdn(klon, klev+1)      REAL, intent(out):: swup0(klon, klev+1), swup(klon, klev+1)
95      REAL swup0(klon, klev+1), swup(klon, klev+1)  
96        logical, intent(in):: ok_ade ! apply the Aerosol Direct Effect
97      logical ok_ade, ok_aie      logical, intent(in):: ok_aie ! apply the Aerosol Indirect Effect
98      ! switches whether to use aerosol direct (indirect) effects or not  
99      ! ok_ade---input-L- apply the Aerosol Direct Effect or not?      ! aerosol optical properties (calculated in aeropt.F):
100      ! ok_aie---input-L- apply the Aerosol Indirect Effect or not?      real, intent(in):: tau_ae(klon, klev, 2), piz_ae(klon, klev, 2)
101        real, intent(in):: cg_ae(klon, klev, 2)
102      real tau_ae(klon, klev, 2), piz_ae(klon, klev, 2), cg_ae(klon, klev, 2)  
103      ! input-R- aerosol optical properties (calculated in aeropt.F)      real, intent(out):: topswad(klon), solswad(klon)
104        ! aerosol direct forcing at TOA and surface
105      real topswad(klon), solswad(klon)      ! ray. solaire net absorbe
106      ! output: aerosol direct forcing at TOA and surface      
107      ! topswad---output-R- ray. solaire absorbe au sommet de l'atm. (aerosol dir)      real, intent(in):: cldtaupi(klon, klev)
108      ! solswad---output-R- ray. solaire net absorbe a la surface (aerosol dir)      ! cloud visible optical thickness for pre-industrial aerosol concentrations
   
     real cldtaupi(klon, klev)  
     ! cloud optical thickness for pre-industrial aerosol concentrations  
     ! (i.e. with a smaller droplet concentration and thus larger droplet radii)  
     ! -input-R- epaisseur optique des nuages dans le visible  
     ! calculated for pre-industrial (pi) aerosol concentrations,  
109      ! i.e. with smaller droplet concentration, thus larger droplets,      ! i.e. with smaller droplet concentration, thus larger droplets,
110      ! thus generally cdltaupi cldtaupd it is needed for the      ! thus generally cdltaupi cldtaupd it is needed for the
111      ! diagnostics of the aerosol indirect radiative forcing      ! diagnostics of the aerosol indirect radiative forcing
112    
113      real topswai(klon), solswai(klon)      real, intent(out):: topswai(klon), solswai(klon)
114      ! output: aerosol indirect forcing atTOA and surface      ! aerosol indirect forcing at TOA and surface
115      ! topswai---output-R- ray. solaire absorbe au sommet de l'atm. (aerosol ind)      ! ray. solaire net absorbe
     ! solswai---output-R- ray. solaire net absorbe a la surface (aerosol ind)  
116    
117      ! Local:      ! Local:
118    
# Line 135  contains Line 120  contains
120      double precision pizae(kdlon, klev, 2)      double precision pizae(kdlon, klev, 2)
121      double precision cgae(kdlon, klev, 2)      double precision cgae(kdlon, klev, 2)
122    
     !IM output 3D  
123      DOUBLE PRECISION ZFSUP(KDLON, KLEV+1)      DOUBLE PRECISION ZFSUP(KDLON, KLEV+1)
124      DOUBLE PRECISION ZFSDN(KDLON, KLEV+1)      DOUBLE PRECISION ZFSDN(KDLON, KLEV+1)
125      DOUBLE PRECISION ZFSUP0(KDLON, KLEV+1)      DOUBLE PRECISION ZFSUP0(KDLON, KLEV+1)
# Line 155  contains Line 139  contains
139      DOUBLE PRECISION PPSOL(kdlon), PDP(kdlon, klev)      DOUBLE PRECISION PPSOL(kdlon), PDP(kdlon, klev)
140      DOUBLE PRECISION PTL(kdlon, klev+1), PPMB(kdlon, klev+1)      DOUBLE PRECISION PTL(kdlon, klev+1), PPMB(kdlon, klev+1)
141      DOUBLE PRECISION PTAVE(kdlon, klev)      DOUBLE PRECISION PTAVE(kdlon, klev)
142      DOUBLE PRECISION PWV(kdlon, klev), PQS(kdlon, klev), POZON(kdlon, klev)      DOUBLE PRECISION PWV(kdlon, klev), PQS(kdlon, klev)
143      DOUBLE PRECISION PAER(kdlon, klev, 5)      DOUBLE PRECISION POZON(kdlon, klev) ! mass fraction of ozone
144        DOUBLE PRECISION PAER(kdlon, klev, 5) ! AEROSOLS' OPTICAL THICKNESS
145      DOUBLE PRECISION PCLDLD(kdlon, klev)      DOUBLE PRECISION PCLDLD(kdlon, klev)
146      DOUBLE PRECISION PCLDLU(kdlon, klev)      DOUBLE PRECISION PCLDLU(kdlon, klev)
147      DOUBLE PRECISION PCLDSW(kdlon, klev)      DOUBLE PRECISION PCLDSW(kdlon, klev)
# Line 164  contains Line 149  contains
149      DOUBLE PRECISION POMEGA(kdlon, 2, klev)      DOUBLE PRECISION POMEGA(kdlon, 2, klev)
150      DOUBLE PRECISION PCG(kdlon, 2, klev)      DOUBLE PRECISION PCG(kdlon, 2, klev)
151    
152      DOUBLE PRECISION zfract(kdlon), zrmu0(kdlon), zdist      DOUBLE PRECISION zfract(kdlon), zrmu0(kdlon)
153    
154      DOUBLE PRECISION zheat(kdlon, klev), zcool(kdlon, klev)      DOUBLE PRECISION zheat(kdlon, klev), zcool(kdlon, klev)
155      DOUBLE PRECISION zheat0(kdlon, klev), zcool0(kdlon, klev)      DOUBLE PRECISION zheat0(kdlon, klev), zcool0(kdlon, klev)
# Line 188  contains Line 173  contains
173      ! Aerosol direct forcing at TOAand surface      ! Aerosol direct forcing at TOAand surface
174    
175      DOUBLE PRECISION ztopswai(kdlon), zsolswai(kdlon) ! dito, indirect      DOUBLE PRECISION ztopswai(kdlon), zsolswai(kdlon) ! dito, indirect
176        real, parameter:: dobson_u = 2.1415e-05 ! Dobson unit, in kg m-2
177    
178      !----------------------------------------------------------------------      !----------------------------------------------------------------------
179    
# Line 205  contains Line 191  contains
191      cool = 0.      cool = 0.
192      heat0 = 0.      heat0 = 0.
193      cool0 = 0.      cool0 = 0.
194      zdist = dist      PSCT = solaire / dist**2
     PSCT = solaire / zdist / zdist  
195    
196      loop_iof: DO iof = 0, klon - kdlon, kdlon      loop_iof: DO iof = 0, klon - kdlon, kdlon
197         DO i = 1, kdlon         DO i = 1, kdlon
198            zfract(i) = fract(iof+i)            zfract(i) = fract(iof+i)
199            zrmu0(i) = rmu0(iof+i)            zrmu0(i) = mu0(iof+i)
200            PALBD(i, 1) = albedo(iof+i)            PALBD(i, 1) = albedo(iof+i)
201            PALBD(i, 2) = alblw(iof+i)            PALBD(i, 2) = albedo(iof+i)
202            PALBP(i, 1) = albedo(iof+i)            PALBP(i, 1) = albedo(iof+i)
203            PALBP(i, 2) = alblw(iof+i)            PALBP(i, 2) = albedo(iof+i)
204            ! cf. JLD pour etre en accord avec ORCHIDEE il faut mettre            ! cf. JLD pour etre en accord avec ORCHIDEE il faut mettre
205            ! PEMIS(i) = 0.96            ! PEMIS(i) = 0.96
206            PEMIS(i) = 1.0            PEMIS(i) = 1.0
# Line 239  contains Line 224  contains
224               PTAVE(i, k) = t(iof+i, k)               PTAVE(i, k) = t(iof+i, k)
225               PWV(i, k) = MAX (q(iof+i, k), 1.0e-12)               PWV(i, k) = MAX (q(iof+i, k), 1.0e-12)
226               PQS(i, k) = PWV(i, k)               PQS(i, k) = PWV(i, k)
227               ! wo:    cm.atm (epaisseur en cm dans la situation standard)               POZON(i, k) = wo(iof+i, k) * RG * dobson_u * 1e3 &
228               ! POZON: kg/kg                    / (paprs(iof+i, k) - paprs(iof+i, k+1))
              IF (bug_ozone) then  
                 POZON(i, k) = MAX(wo(iof+i, k), 1.0e-12)*RG/46.6968 &  
                      /(paprs(iof+i, k)-paprs(iof+i, k+1)) &  
                      *(paprs(iof+i, 1)/101325.0)  
              ELSE  
                 ! le calcul qui suit est maintenant fait dans ozonecm (MPL)  
                 POZON(i, k) = wo(i, k)  
              ENDIF  
229               PCLDLD(i, k) = cldfra(iof+i, k)*cldemi(iof+i, k)               PCLDLD(i, k) = cldfra(iof+i, k)*cldemi(iof+i, k)
230               PCLDLU(i, k) = cldfra(iof+i, k)*cldemi(iof+i, k)               PCLDLU(i, k) = cldfra(iof+i, k)*cldemi(iof+i, k)
231               PCLDSW(i, k) = cldfra(iof+i, k)               PCLDSW(i, k) = cldfra(iof+i, k)
# Line 301  contains Line 278  contains
278            ENDDO            ENDDO
279         ENDDO         ENDDO
280    
281         CALL LW(PPMB, PDP, PPSOL, PDT0, PEMIS, PTL, PTAVE, PWV, POZON, PAER, &         CALL LW(PPMB, PDP, PDT0, PEMIS, PTL, PTAVE, PWV, POZON, PAER, PCLDLD, &
282              PCLDLD, PCLDLU, PVIEW, zcool, zcool0, ztoplw, zsollw, ztoplw0, &              PCLDLU, PVIEW, zcool, zcool0, ztoplw, zsollw, ztoplw0, zsollw0, &
283              zsollw0, zsollwdown, ZFLUP, ZFLDN, ZFLUP0, ZFLDN0)              zsollwdown, ZFLUP, ZFLDN, ZFLUP0, ZFLDN0)
284         CALL SW(PSCT, zrmu0, zfract, PPMB, PDP, PPSOL, PALBD, PALBP, PTAVE, &         CALL SW(PSCT, zrmu0, zfract, PPMB, PDP, PPSOL, PALBD, PALBP, PTAVE, &
285              PWV, PQS, POZON, PAER, PCLDSW, PTAU, POMEGA, PCG, zheat, zheat0, &              PWV, PQS, POZON, PCLDSW, PTAU, POMEGA, PCG, zheat, zheat0, &
286              zalbpla, ztopsw, zsolsw, ztopsw0, zsolsw0, ZFSUP, ZFSDN, ZFSUP0, &              zalbpla, ztopsw, zsolsw, ztopsw0, zsolsw0, ZFSUP, ZFSDN, ZFSUP0, &
287              ZFSDN0, tauae, pizae, cgae, PTAUA, POMEGAA, ztopswad, zsolswad, &              ZFSDN0, tauae, pizae, cgae, PTAUA, POMEGAA, ztopswad, zsolswad, &
288              ztopswai, zsolswai, ok_ade, ok_aie)              ztopswai, zsolswai, ok_ade, ok_aie)
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