1 |
module cltracrn_m |
2 |
|
3 |
IMPLICIT none |
4 |
|
5 |
contains |
6 |
|
7 |
SUBROUTINE cltracrn(itr, dtime, u1lay, v1lay, coef, t, ftsol, pctsrf, tr, & |
8 |
trs, paprs, pplay, delp, masktr, fshtr, hsoltr, tautr, vdeptr, lat, & |
9 |
d_tr, d_trs) |
10 |
|
11 |
! From phylmd/cltracrn.F, version 1.2 2005/05/25 13:10:09 |
12 |
|
13 |
! Author: Alexandre ARMENGAUD |
14 |
! Date: February 1999 |
15 |
! Inspiré de clqh et clvent |
16 |
|
17 |
! Objet: diffusion verticale de traceurs avec quantité de traceur |
18 |
! dans le sol (réservoir de sol de radon) |
19 |
|
20 |
! Note : pour l'instant le traceur dans le sol et le flux sont |
21 |
! calculés mais ils ne servent que de diagnostics. Seule la |
22 |
! tendance sur le traceur est sortie (d_tr). |
23 |
|
24 |
use indicesol, only: nbsrf |
25 |
use dimphy, only: klon, klev |
26 |
use SUPHEC_M, only: RD, rg |
27 |
|
28 |
INTEGER itr |
29 |
! itr--- -input-R- le type de traceur 1- Rn 2 - Pb |
30 |
|
31 |
REAL, intent(in):: dtime |
32 |
! dtime----input-R- intervalle de temps (en second) |
33 |
REAL, intent(in):: u1lay(klon), v1lay(klon) ! vent de la premiere |
34 |
! couche (m/s) |
35 |
REAL coef(klon, klev) |
36 |
! coef-----input-R- le coefficient d'echange (m**2/s) l>1 |
37 |
REAL, intent(in):: t(klon, klev) ! temperature (K) |
38 |
real, intent(in):: ftsol(klon, nbsrf), pctsrf(klon, nbsrf) |
39 |
! ftsol----input-R- temperature du sol (en Kelvin) |
40 |
REAL, intent(in):: tr(klon, klev) ! traceur |
41 |
REAL, intent(in):: trs(:) ! (klon) traceur dans le sol |
42 |
REAL, intent(in):: paprs(klon, klev+1) |
43 |
! paprs----input-R- pression a l'inter-couche (Pa) |
44 |
real, intent(in):: pplay(klon, klev) |
45 |
! pplay----input-R- pression au milieu de couche (Pa) |
46 |
real delp(klon, klev) |
47 |
! delp-----input-R- epaisseur de couche (Pa) |
48 |
REAL masktr(klon) |
49 |
! masktr---input-R- Masque reservoir de sol traceur (1 = reservoir) |
50 |
REAL fshtr(klon) |
51 |
! fshtr----input-R- Flux surfacique de production dans le sol |
52 |
REAL hsoltr |
53 |
! hsoltr---input-R- Epaisseur equivalente du reservoir de sol |
54 |
REAL tautr |
55 |
! tautr----input-R- Constante de decroissance du traceur |
56 |
|
57 |
REAL, intent(in):: vdeptr |
58 |
! vitesse de d\'ep\^ot sec dans la couche brownienne |
59 |
|
60 |
REAL, intent(in):: lat(klon) |
61 |
! lat-----input-R- latitude en degree |
62 |
REAL d_tr(klon, klev) |
63 |
! d_tr-----output-R- le changement de "tr" |
64 |
|
65 |
REAL, intent(out):: d_trs(:) ! (klon) (diagnostic) changement de "trs" |
66 |
|
67 |
! Local: |
68 |
INTEGER i, k, n, l |
69 |
REAL rotrhi(klon) |
70 |
REAL zx_coef(klon, klev) |
71 |
REAL zx_buf(klon) |
72 |
REAL zx_ctr(klon, klev) |
73 |
REAL zx_dtr(klon, klev) |
74 |
REAL zx_a, zx_b |
75 |
|
76 |
REAL local_tr(klon, klev) |
77 |
REAL local_trs(klon) |
78 |
REAL zts(klon) |
79 |
REAL zx_alpha1(klon), zx_alpha2(klon) |
80 |
|
81 |
!------------------------------------------------------------------ |
82 |
|
83 |
! Pour l'instant les quatre types de surface ne sont pas pris en |
84 |
! compte. On fabrique avec zts un champ de température de sol que |
85 |
! l'on pondère par la fraction de sol. |
86 |
|
87 |
DO i = 1, klon |
88 |
zts(i) = 0. |
89 |
ENDDO |
90 |
|
91 |
DO n=1, nbsrf |
92 |
DO i = 1, klon |
93 |
zts(i) = zts(i) + ftsol(i, n)*pctsrf(i, n) |
94 |
ENDDO |
95 |
ENDDO |
96 |
|
97 |
DO i = 1, klon |
98 |
rotrhi(i) = RD * zts(i) / hsoltr |
99 |
END DO |
100 |
|
101 |
DO k = 1, klev |
102 |
DO i = 1, klon |
103 |
local_tr(i, k) = tr(i, k) |
104 |
ENDDO |
105 |
ENDDO |
106 |
|
107 |
local_trs = trs |
108 |
|
109 |
! Attention si dans clmain zx_alf1(i) = 1. |
110 |
! Il doit y avoir coherence (donc la meme chose ici) |
111 |
|
112 |
DO i = 1, klon |
113 |
zx_alpha1(i) = 1.0 |
114 |
zx_alpha2(i) = 1.0 - zx_alpha1(i) |
115 |
ENDDO |
116 |
|
117 |
DO i = 1, klon |
118 |
zx_coef(i, 1) = coef(i, 1) & |
119 |
* (1.0+SQRT(u1lay(i)**2+v1lay(i)**2)) & |
120 |
* pplay(i, 1)/(RD*t(i, 1)) |
121 |
zx_coef(i, 1) = zx_coef(i, 1) * dtime*RG |
122 |
ENDDO |
123 |
|
124 |
DO k = 2, klev |
125 |
DO i = 1, klon |
126 |
zx_coef(i, k) = coef(i, k)*RG/(pplay(i, k-1)-pplay(i, k)) & |
127 |
*(paprs(i, k)*2/(t(i, k)+t(i, k-1))/RD)**2 |
128 |
zx_coef(i, k) = zx_coef(i, k) * dtime*RG |
129 |
ENDDO |
130 |
ENDDO |
131 |
|
132 |
DO i = 1, klon |
133 |
zx_buf(i) = delp(i, klev) + zx_coef(i, klev) |
134 |
zx_ctr(i, klev) = local_tr(i, klev)*delp(i, klev)/zx_buf(i) |
135 |
zx_dtr(i, klev) = zx_coef(i, klev) / zx_buf(i) |
136 |
ENDDO |
137 |
|
138 |
DO l = klev-1, 2 , -1 |
139 |
DO i = 1, klon |
140 |
zx_buf(i) = delp(i, l)+zx_coef(i, l) & |
141 |
+zx_coef(i, l+1)*(1.-zx_dtr(i, l+1)) |
142 |
zx_ctr(i, l) = (local_tr(i, l)*delp(i, l) & |
143 |
+ zx_coef(i, l+1)*zx_ctr(i, l+1))/zx_buf(i) |
144 |
zx_dtr(i, l) = zx_coef(i, l) / zx_buf(i) |
145 |
ENDDO |
146 |
ENDDO |
147 |
|
148 |
DO i = 1, klon |
149 |
zx_buf(i) = delp(i, 1) + zx_coef(i, 2)*(1.-zx_dtr(i, 2)) & |
150 |
+ masktr(i) * zx_coef(i, 1) & |
151 |
*(zx_alpha1(i)+zx_alpha2(i)*zx_dtr(i, 2)) |
152 |
zx_ctr(i, 1) = (local_tr(i, 1)*delp(i, 1) & |
153 |
+ zx_ctr(i, 2) & |
154 |
*(zx_coef(i, 2) & |
155 |
- masktr(i) * zx_coef(i, 1) & |
156 |
*zx_alpha2(i))) / zx_buf(i) |
157 |
zx_dtr(i, 1) = masktr(i) * zx_coef(i, 1) / zx_buf(i) |
158 |
ENDDO |
159 |
|
160 |
! Calculer d'abord local_trs nouvelle quantite dans le reservoir |
161 |
! de sol |
162 |
|
163 |
! Au dessus des continents |
164 |
! Le pb peut se deposer partout : vdeptr = 10-3 m/s |
165 |
! Le Rn est traité commme une couche Brownienne puisque vdeptr = 0. |
166 |
|
167 |
DO i = 1, klon |
168 |
IF (NINT(masktr(i)) .EQ. 1) THEN |
169 |
zx_a = local_trs(i) & |
170 |
+fshtr(i)*dtime*rotrhi(i) & |
171 |
+rotrhi(i)*masktr(i)*zx_coef(i, 1)/RG & |
172 |
*(zx_ctr(i, 1)*(zx_alpha1(i)+zx_alpha2(i)*zx_dtr(i, 2)) & |
173 |
+zx_alpha2(i)*zx_ctr(i, 2)) |
174 |
! Pour l'instant, pour aller vite, le d\'ep\^ot sec est trait\'e |
175 |
! comme une d\'ecroissance : |
176 |
zx_b = 1. + rotrhi(i)*masktr(i)*zx_coef(i, 1)/RG & |
177 |
* (1.-zx_dtr(i, 1) & |
178 |
*(zx_alpha1(i)+zx_alpha2(i)*zx_dtr(i, 2))) & |
179 |
+ dtime / tautr & |
180 |
+ dtime * vdeptr / hsoltr |
181 |
local_trs(i) = zx_a / zx_b |
182 |
ENDIF |
183 |
|
184 |
! Si on est entre 60N et 70N on divise par 2 l'emanation |
185 |
|
186 |
IF ((itr.eq.1.AND.NINT(masktr(i)).EQ.1.AND.lat(i).GE.60. & |
187 |
.AND.lat(i).LE.70.) .OR. & |
188 |
(itr.eq.2.AND.NINT(masktr(i)).EQ.1.AND.lat(i).GE.60. & |
189 |
.AND.lat(i).LE.70.)) THEN |
190 |
zx_a = local_trs(i) & |
191 |
+(fshtr(i)/2.)*dtime*rotrhi(i) & |
192 |
+rotrhi(i)*masktr(i)*zx_coef(i, 1)/RG & |
193 |
*(zx_ctr(i, 1)*(zx_alpha1(i)+zx_alpha2(i)*zx_dtr(i, 2)) & |
194 |
+zx_alpha2(i)*zx_ctr(i, 2)) |
195 |
zx_b = 1. + rotrhi(i)*masktr(i)*zx_coef(i, 1)/RG & |
196 |
* (1.-zx_dtr(i, 1) & |
197 |
*(zx_alpha1(i)+zx_alpha2(i)*zx_dtr(i, 2))) & |
198 |
+ dtime / tautr & |
199 |
+ dtime * vdeptr / hsoltr |
200 |
local_trs(i) = zx_a / zx_b |
201 |
ENDIF |
202 |
|
203 |
! Au dessus des oceans et aux hautes latitudes |
204 |
|
205 |
! au dessous de -60S pas d'emission de radon au dessus |
206 |
! des oceans et des continents |
207 |
|
208 |
IF ((itr.EQ.1.AND.NINT(masktr(i)).EQ.0) .OR. & |
209 |
(itr.EQ.1.AND.NINT(masktr(i)).EQ.1.AND.lat(i).LT.-60.)) THEN |
210 |
local_trs(i) = 0. |
211 |
END IF |
212 |
|
213 |
! au dessus de 70 N pas d'emission de radon au dessus |
214 |
! des oceans et des continents |
215 |
|
216 |
IF ((itr.EQ.1.AND.NINT(masktr(i)).EQ.0) .OR. & |
217 |
(itr.EQ.1.AND.NINT(masktr(i)).EQ.1.AND.lat(i).GT.70.)) THEN |
218 |
local_trs(i) = 0. |
219 |
END IF |
220 |
|
221 |
! Au dessus des oceans la source est nulle |
222 |
|
223 |
IF (itr.eq.1.AND.NINT(masktr(i)).EQ.0) THEN |
224 |
local_trs(i) = 0. |
225 |
END IF |
226 |
ENDDO ! sur le i=1, klon |
227 |
|
228 |
! une fois qu'on a local_trs, on peut faire l'iteration |
229 |
|
230 |
DO i = 1, klon |
231 |
local_tr(i, 1) = zx_ctr(i, 1)+zx_dtr(i, 1)*local_trs(i) |
232 |
ENDDO |
233 |
DO l = 2, klev |
234 |
DO i = 1, klon |
235 |
local_tr(i, l) & |
236 |
= zx_ctr(i, l) + zx_dtr(i, l)*local_tr(i, l-1) |
237 |
ENDDO |
238 |
ENDDO |
239 |
|
240 |
! Calcul des tendances du traceur dans le sol et dans l'atmosphere |
241 |
|
242 |
DO l = 1, klev |
243 |
DO i = 1, klon |
244 |
d_tr(i, l) = local_tr(i, l) - tr(i, l) |
245 |
ENDDO |
246 |
ENDDO |
247 |
d_trs = local_trs - trs |
248 |
|
249 |
END SUBROUTINE cltracrn |
250 |
|
251 |
end module cltracrn_m |