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revision 97 by guez, Wed Mar 26 17:18:58 2014 UTC revision 98 by guez, Tue May 13 17:23:16 2014 UTC
# Line 7  module phytrac_m Line 7  module phytrac_m
7    
8  contains  contains
9    
10    SUBROUTINE phytrac(rnpb, itap, lmt_pas, julien, gmtime, firstcal, lafin, &    SUBROUTINE phytrac(itap, lmt_pas, julien, gmtime, firstcal, lafin, pdtphys, &
11         nq_phys, pdtphys, u, t_seri, paprs, pplay, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, &         u, t_seri, paprs, pplay, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, coefh, fm_therm, &
12         coefh, fm_therm, entr_therm, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, frac_impa, &         entr_therm, yu1, yv1, ftsol, pctsrf, frac_impa, frac_nucl, pphis, &
13         frac_nucl, pphis, albsol, rh, cldfra, rneb, diafra, cldliq, pmflxr, &         albsol, rh, cldfra, rneb, diafra, cldliq, pmflxr, pmflxs, prfl, psfl, &
14         pmflxs, prfl, psfl, da, phi, mp, upwd, dnwd, tr_seri, zmasse)         da, phi, mp, upwd, dnwd, tr_seri, zmasse)
15    
16      ! From phylmd/phytrac.F, version 1.15 2006/02/21 08:08:30 (SVN revision 679)      ! From phylmd/phytrac.F, version 1.15 2006/02/21 08:08:30 (SVN revision 679)
17    
# Line 21  contains Line 21  contains
21      ! Objet : moniteur g\'en\'eral des tendances des traceurs      ! Objet : moniteur g\'en\'eral des tendances des traceurs
22    
23      ! L'appel de "phytrac" se fait avec "nqmx - 2" donc nous avons      ! L'appel de "phytrac" se fait avec "nqmx - 2" donc nous avons
24      ! bien les vrais traceurs (en nombre "nbtr", sans la vapeur d'eau      ! bien les vrais traceurs, sans la vapeur d'eau ni l'eau liquide.
     ! ni l'eau liquide) dans "phytrac".  
25    
26      ! Modifications pour les traceurs :      ! Modifications pour les traceurs :
27      ! - uniformisation des parametrisations dans phytrac      ! - uniformisation des parametrisations dans phytrac
# Line 33  contains Line 32  contains
32      use clesphys2, only: iflag_con      use clesphys2, only: iflag_con
33      use cltracrn_m, only: cltracrn      use cltracrn_m, only: cltracrn
34      use ctherm, only: iflag_thermals      use ctherm, only: iflag_thermals
35      use dimens_m, only: llm      use dimens_m, only: llm, nqmx
36      use dimphy, only: klon, nbtr      use dimphy, only: klon
37      use indicesol, only: nbsrf      use indicesol, only: nbsrf
38      use ini_histrac_m, only: ini_histrac      use ini_histrac_m, only: ini_histrac
39        use initrrnpb_m, only: initrrnpb
40      use minmaxqfi_m, only: minmaxqfi      use minmaxqfi_m, only: minmaxqfi
41      use nflxtr_m, only: nflxtr      use nflxtr_m, only: nflxtr
42      use nr_util, only: assert      use nr_util, only: assert
# Line 47  contains Line 47  contains
47      use regr_pr_comb_coefoz_m, only: regr_pr_comb_coefoz      use regr_pr_comb_coefoz_m, only: regr_pr_comb_coefoz
48      use SUPHEC_M, only: rg      use SUPHEC_M, only: rg
49    
     logical, intent(in):: rnpb  
50      integer, intent(in):: itap ! number of calls to "physiq"      integer, intent(in):: itap ! number of calls to "physiq"
51      integer, intent(in):: lmt_pas ! number of time steps of "physics" per day      integer, intent(in):: lmt_pas ! number of time steps of "physics" per day
52      integer, intent(in):: julien !jour julien, 1 <= julien <= 360      integer, intent(in):: julien !jour julien, 1 <= julien <= 360
53      real, intent(in):: gmtime ! heure de la journ\'ee en fraction de jour      real, intent(in):: gmtime ! heure de la journ\'ee en fraction de jour
54      logical, intent(in):: firstcal ! first call to "calfis"      logical, intent(in):: firstcal ! first call to "calfis"
55      logical, intent(in):: lafin ! fin de la physique      logical, intent(in):: lafin ! fin de la physique
   
     integer, intent(in):: nq_phys  
     ! (nombre de traceurs auxquels on applique la physique)  
   
56      real, intent(in):: pdtphys ! pas d'integration pour la physique (s)      real, intent(in):: pdtphys ! pas d'integration pour la physique (s)
57      real, intent(in):: u(klon, llm)      real, intent(in):: u(klon, llm)
58      real, intent(in):: t_seri(klon, llm) ! temperature, in K      real, intent(in):: t_seri(klon, llm) ! temperature, in K
# Line 112  contains Line 107  contains
107      REAL, intent(in):: upwd(klon, llm) ! saturated updraft mass flux      REAL, intent(in):: upwd(klon, llm) ! saturated updraft mass flux
108      REAL, intent(in):: dnwd(klon, llm) ! saturated downdraft mass flux      REAL, intent(in):: dnwd(klon, llm) ! saturated downdraft mass flux
109    
110      real, intent(inout):: tr_seri(:, :, :) ! (klon, llm, nbtr)      real, intent(inout):: tr_seri(:, :, :) ! (klon, llm, nqmx - 2)
111      ! (mass fractions of tracers, excluding water, at mid-layers)      ! (mass fractions of tracers, excluding water, at mid-layers)
112    
113      real, intent(in):: zmasse(:, :) ! (klon, llm)      real, intent(in):: zmasse(:, :) ! (klon, llm)
# Line 132  contains Line 127  contains
127      !      !
128      ! Pour la source de radon et son reservoir de sol      ! Pour la source de radon et son reservoir de sol
129    
130      REAL, save:: trs(klon, nbtr) ! Concentration de radon dans le sol      REAL, save:: trs(klon, nqmx - 2) ! Concentration de radon dans le sol
131    
132      REAL masktr(klon, nbtr) ! Masque reservoir de sol traceur      REAL masktr(klon, nqmx - 2) ! Masque reservoir de sol traceur
133      ! Masque de l'echange avec la surface      ! Masque de l'echange avec la surface
134      ! (1 = reservoir) ou (possible => 1)      ! (1 = reservoir) ou (possible => 1)
135      SAVE masktr      SAVE masktr
136      REAL fshtr(klon, nbtr) ! Flux surfacique dans le reservoir de sol      REAL fshtr(klon, nqmx - 2) ! Flux surfacique dans le reservoir de sol
137      SAVE fshtr      SAVE fshtr
138      REAL hsoltr(nbtr) ! Epaisseur equivalente du reservoir de sol      REAL hsoltr(nqmx - 2) ! Epaisseur equivalente du reservoir de sol
139      SAVE hsoltr      SAVE hsoltr
140      REAL tautr(nbtr) ! Constante de decroissance radioactive      REAL tautr(nqmx - 2) ! Constante de decroissance radioactive
141      SAVE tautr      SAVE tautr
142      REAL vdeptr(nbtr) ! Vitesse de depot sec dans la couche Brownienne      REAL vdeptr(nqmx - 2) ! Vitesse de depot sec dans la couche Brownienne
143      SAVE vdeptr      SAVE vdeptr
144      REAL scavtr(nbtr) ! Coefficient de lessivage      REAL scavtr(nqmx - 2) ! Coefficient de lessivage
145      SAVE scavtr      SAVE scavtr
146    
147      CHARACTER itn      CHARACTER itn
# Line 154  contains Line 149  contains
149    
150      ! nature du traceur      ! nature du traceur
151    
152      logical aerosol(nbtr) ! Nature du traceur      logical aerosol(nqmx - 2) ! Nature du traceur
153      ! ! aerosol(it) = true => aerosol      ! ! aerosol(it) = true => aerosol
154      ! ! aerosol(it) = false => gaz      ! ! aerosol(it) = false => gaz
155      logical clsol(nbtr) ! couche limite sol calcul\'ee      logical clsol(nqmx - 2) ! couche limite sol calcul\'ee
156      logical radio(nbtr) ! d\'ecroisssance radioactive      logical radio(nqmx - 2) ! d\'ecroisssance radioactive
157      save aerosol, clsol, radio      save aerosol, clsol, radio
158    
159      ! convection tiedtke      ! convection tiedtke
# Line 170  contains Line 165  contains
165      ! Variables locales pour effectuer les appels en serie      ! Variables locales pour effectuer les appels en serie
166    
167      REAL d_tr(klon, llm), d_trs(klon) ! tendances de traceurs      REAL d_tr(klon, llm), d_trs(klon) ! tendances de traceurs
168      REAL d_tr_cl(klon, llm, nbtr) ! tendance de traceurs couche limite      REAL d_tr_cl(klon, llm, nqmx - 2) ! tendance de traceurs couche limite
169      REAL d_tr_cv(klon, llm, nbtr) ! tendance de traceurs conv pour chq traceur      REAL d_tr_cv(klon, llm, nqmx - 2) ! tendance de traceurs conv pour chq traceur
170      REAL d_tr_th(klon, llm, nbtr) ! la tendance des thermiques      REAL d_tr_th(klon, llm, nqmx - 2) ! la tendance des thermiques
171      REAL d_tr_dec(klon, llm, 2) ! la tendance de la decroissance      REAL d_tr_dec(klon, llm, 2) ! la tendance de la decroissance
172      ! ! radioactive du rn - > pb      ! ! radioactive du rn - > pb
173      REAL d_tr_lessi_impa(klon, llm, nbtr) ! la tendance du lessivage      REAL d_tr_lessi_impa(klon, llm, nqmx - 2) ! la tendance du lessivage
174      ! ! par impaction      ! ! par impaction
175      REAL d_tr_lessi_nucl(klon, llm, nbtr) ! la tendance du lessivage      REAL d_tr_lessi_nucl(klon, llm, nqmx - 2) ! la tendance du lessivage
176      ! ! par nucleation      ! ! par nucleation
177      REAL flestottr(klon, llm, nbtr) ! flux de lessivage      REAL flestottr(klon, llm, nqmx - 2) ! flux de lessivage
178      ! ! dans chaque couche      ! ! dans chaque couche
179    
180      real ztra_th(klon, llm)      real ztra_th(klon, llm)
# Line 194  contains Line 189  contains
189      !--------------------------------------      !--------------------------------------
190    
191      call assert(shape(zmasse) == (/klon, llm/), "phytrac zmasse")      call assert(shape(zmasse) == (/klon, llm/), "phytrac zmasse")
192      call assert(shape(tr_seri) == (/klon, llm, nbtr/), "phytrac tr_seri")      call assert(shape(tr_seri) == (/klon, llm, nqmx - 2/), "phytrac tr_seri")
193    
194      if (firstcal) then      if (firstcal) then
195         print *, 'phytrac: pdtphys = ', pdtphys         print *, 'phytrac: pdtphys = ', pdtphys
196         PRINT *, 'Frequency of tracer output: ecrit_tra = ', ecrit_tra         PRINT *, 'Frequency of tracer output: ecrit_tra = ', ecrit_tra
197         if (nbtr < nq_phys) call abort_gcm('phytrac', 'nbtr < nq_phys', 1)         inirnpb = .true.
        inirnpb=rnpb  
198    
199         ! Initialisation des sorties :         ! Initialisation des sorties :
200         call ini_histrac(nid_tra, pdtphys, nq_phys, lessivage)         call ini_histrac(nid_tra, pdtphys, nqmx - 2, lessivage)
201    
202         ! Initialisation de certaines variables pour le radon et le plomb         ! Initialisation de certaines variables pour le radon et le plomb
203         ! Initialisation du traceur dans le sol (couche limite radonique)         ! Initialisation du traceur dans le sol (couche limite radonique)
# Line 217  contains Line 211  contains
211    
212         ! Initialisation de la fraction d'aerosols lessivee         ! Initialisation de la fraction d'aerosols lessivee
213    
214         d_tr_lessi_impa(:, :, :) = 0.         d_tr_lessi_impa = 0.
215         d_tr_lessi_nucl(:, :, :) = 0.         d_tr_lessi_nucl = 0.
216    
217         ! Initialisation de la nature des traceurs         ! Initialisation de la nature des traceurs
218    
219         DO it = 1, nq_phys         DO it = 1, nqmx - 2
220            aerosol(it) = .FALSE. ! Tous les traceurs sont des gaz par defaut            aerosol(it) = .FALSE. ! Tous les traceurs sont des gaz par defaut
221            radio(it) = .FALSE. ! par d\'efaut pas de passage par "radiornpb"            radio(it) = .FALSE. ! par d\'efaut pas de passage par "radiornpb"
222            clsol(it) = .FALSE. ! Par defaut couche limite avec flux prescrit            clsol(it) = .FALSE. ! Par defaut couche limite avec flux prescrit
223         ENDDO         ENDDO
224    
225         if (nq_phys >= 3) then         if (nqmx >= 5) then
226            call press_coefoz ! read input pressure levels for ozone coefficients            call press_coefoz ! read input pressure levels for ozone coefficients
227         end if         end if
228      ENDIF      ENDIF
# Line 240  contains Line 234  contains
234         clsol(1)= .true.         clsol(1)= .true.
235         clsol(2)= .true.         clsol(2)= .true.
236         aerosol(2) = .TRUE. ! le Pb est un aerosol         aerosol(2) = .TRUE. ! le Pb est un aerosol
237         call initrrnpb(ftsol, pctsrf, masktr, fshtr, hsoltr, tautr, vdeptr, &         call initrrnpb(pctsrf, masktr, fshtr, hsoltr, tautr, vdeptr, scavtr)
             scavtr)  
238         inirnpb=.false.         inirnpb=.false.
239      endif      endif
240    
241      if (convection) then      if (convection) then
242         ! Calcul de l'effet de la convection         ! Calcul de l'effet de la convection
243         DO it=1, nq_phys         DO it=1, nqmx - 2
244            if (iflag_con == 2) then            if (iflag_con == 2) then
245               ! Tiedke               ! Tiedke
246               CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, paprs, &               CALL nflxtr(pdtphys, pmfu, pmfd, pde_u, pen_d, paprs, &
# Line 271  contains Line 264  contains
264    
265      ! Calcul de l'effet des thermiques      ! Calcul de l'effet des thermiques
266    
267      do it=1, nq_phys      do it=1, nqmx - 2
268         do k=1, llm         do k=1, llm
269            do i=1, klon            do i=1, klon
270               d_tr_th(i, k, it)=0.               d_tr_th(i, k, it)=0.
# Line 283  contains Line 276  contains
276    
277      if (iflag_thermals > 0) then      if (iflag_thermals > 0) then
278         nsplit=10         nsplit=10
279         DO it=1, nq_phys         DO it=1, nqmx - 2
280            do isplit=1, nsplit            do isplit=1, nsplit
281               ! Thermiques               ! Thermiques
282               call dqthermcell(klon, llm, pdtphys/nsplit &               call dqthermcell(klon, llm, pdtphys/nsplit &
# Line 304  contains Line 297  contains
297      ! Calcul de l'effet de la couche limite      ! Calcul de l'effet de la couche limite
298    
299      if (couchelimite) then      if (couchelimite) then
   
300         DO k = 1, llm         DO k = 1, llm
301            DO i = 1, klon            DO i = 1, klon
302               delp(i, k) = paprs(i, k)-paprs(i, k+1)               delp(i, k) = paprs(i, k)-paprs(i, k+1)
303            ENDDO            ENDDO
304         ENDDO         ENDDO
305    
306         ! MAF modif pour tenir compte du cas rnpb + traceur         ! MAF modif pour tenir compte du cas traceur
307         DO it=1, nq_phys         DO it=1, nqmx - 2
308            if (clsol(it)) then            if (clsol(it)) then
309               ! couche limite avec quantite dans le sol calculee               ! couche limite avec quantite dans le sol calculee
310               CALL cltracrn(it, pdtphys, yu1, yv1, &               CALL cltracrn(it, pdtphys, yu1, yv1, &
# Line 351  contains Line 343  contains
343               ENDDO               ENDDO
344            endif            endif
345         ENDDO         ENDDO
346        endif
     endif ! couche limite  
347    
348      ! Calcul de l'effet du puits radioactif      ! Calcul de l'effet du puits radioactif
349    
350      ! MAF il faudrait faire une modification pour passer dans radiornpb      ! MAF il faudrait faire une modification pour passer dans radiornpb
351      ! si radio=true mais pour l'instant radiornpb propre au cas rnpb      ! si radio=true
352      if (rnpb) then      d_tr_dec = radiornpb(tr_seri, pdtphys, tautr)
353         d_tr_dec(:, :, :) = radiornpb(tr_seri, pdtphys, tautr)      DO it = 1, nqmx - 2
354         DO it=1, nq_phys         if (radio(it)) then
355            if (radio(it)) then            tr_seri(:, :, it) = tr_seri(:, :, it) + d_tr_dec(:, :, it)
356               tr_seri(:, :, it) = tr_seri(:, :, it) + d_tr_dec(:, :, it)            WRITE(unit=itn, fmt='(i1)') it
357               WRITE(unit=itn, fmt='(i1)') it            CALL minmaxqfi(tr_seri(:, :, it), 0., 1e33, 'puits rn it='//itn)
358               CALL minmaxqfi(tr_seri(:, :, it), 0., 1e33, 'puits rn it='//itn)         endif
359            endif      ENDDO
        ENDDO  
     endif  
360    
361      if (nq_phys >= 3) then      if (nqmx >= 5) then
362         ! Ozone as a tracer:         ! Ozone as a tracer:
363         if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then         if (mod(itap - 1, lmt_pas) == 0) then
364            ! Once per day, update the coefficients for ozone chemistry:            ! Once per day, update the coefficients for ozone chemistry:
# Line 381  contains Line 370  contains
370      ! Calcul de l'effet de la precipitation      ! Calcul de l'effet de la precipitation
371    
372      IF (lessivage) THEN      IF (lessivage) THEN
373         d_tr_lessi_nucl(:, :, :) = 0.         d_tr_lessi_nucl = 0.
374         d_tr_lessi_impa(:, :, :) = 0.         d_tr_lessi_impa = 0.
375         flestottr(:, :, :) = 0.         flestottr = 0.
376    
377         ! tendance des aerosols nuclees et impactes         ! tendance des aerosols nuclees et impactes
378    
379         DO it = 1, nq_phys         DO it = 1, nqmx - 2
380            IF (aerosol(it)) THEN            IF (aerosol(it)) THEN
381               DO k = 1, llm               DO k = 1, llm
382                  DO i = 1, klon                  DO i = 1, klon
# Line 403  contains Line 392  contains
392         ! Mises a jour des traceurs + calcul des flux de lessivage         ! Mises a jour des traceurs + calcul des flux de lessivage
393         ! Mise a jour due a l'impaction et a la nucleation         ! Mise a jour due a l'impaction et a la nucleation
394    
395         DO it = 1, nq_phys         DO it = 1, nqmx - 2
396            IF (aerosol(it)) THEN            IF (aerosol(it)) THEN
397               DO k = 1, llm               DO k = 1, llm
398                  DO i = 1, klon                  DO i = 1, klon
# Line 416  contains Line 405  contains
405    
406         ! Flux lessivage total         ! Flux lessivage total
407    
408         DO it = 1, nq_phys         DO it = 1, nqmx - 2
409            DO k = 1, llm            DO k = 1, llm
410               DO i = 1, klon               DO i = 1, klon
411                  flestottr(i, k, it) = flestottr(i, k, it) &                  flestottr(i, k, it) = flestottr(i, k, it) &
# Line 428  contains Line 417  contains
417      ENDIF      ENDIF
418    
419      ! Ecriture des sorties      ! Ecriture des sorties
420      call write_histrac(lessivage, nq_phys, itap, nid_tra)      call write_histrac(lessivage, itap, nid_tra)
421    
422      if (lafin) then      if (lafin) then
423         print *, "C'est la fin de la physique."         print *, "C'est la fin de la physique."
# Line 442  contains Line 431  contains
431    
432    contains    contains
433    
434      subroutine write_histrac(lessivage, nq_phys, itap, nid_tra)      subroutine write_histrac(lessivage, itap, nid_tra)
435    
436        ! From phylmd/write_histrac.h, version 1.9 2006/02/21 08:08:30        ! From phylmd/write_histrac.h, version 1.9 2006/02/21 08:08:30
437    
# Line 457  contains Line 446  contains
446        use gr_phy_write_3d_m, only: gr_phy_write_3d        use gr_phy_write_3d_m, only: gr_phy_write_3d
447    
448        logical, intent(in):: lessivage        logical, intent(in):: lessivage
   
       integer, intent(in):: nq_phys  
       ! (nombre de traceurs auxquels on applique la physique)  
   
449        integer, intent(in):: itap ! number of calls to "physiq"        integer, intent(in):: itap ! number of calls to "physiq"
450        integer, intent(in):: nid_tra        integer, intent(in):: nid_tra
451    
# Line 477  contains Line 462  contains
462        CALL histwrite(nid_tra, "aire", itau_w, gr_phy_write_2d(airephy))        CALL histwrite(nid_tra, "aire", itau_w, gr_phy_write_2d(airephy))
463        CALL histwrite(nid_tra, "zmasse", itau_w, gr_phy_write_3d(zmasse))        CALL histwrite(nid_tra, "zmasse", itau_w, gr_phy_write_3d(zmasse))
464    
465        DO it=1, nq_phys        DO it=1, nqmx - 2
466           CALL histwrite(nid_tra, tnom(it+2), itau_w, &           CALL histwrite(nid_tra, tnom(it+2), itau_w, &
467                gr_phy_write_3d(tr_seri(:, :, it)))                gr_phy_write_3d(tr_seri(:, :, it)))
468           if (lessivage) THEN           if (lessivage) THEN
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