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Added support for RRTMG radiation code

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1!     path:      $Source: /storm/rc1/cvsroot/rc/rrtmg_lw/src/rrtmg_lw_rad.nomcica.f90,v $
2!     author:    $Author: miacono $
3!     revision:  $Revision: 1.12 $
4!     created:   $Date: 2011/04/08 20:25:01 $
5!
6
7       module rrtmg_lw_rad
8
9!  --------------------------------------------------------------------------
10! |                                                                          |
11! |  Copyright 2002-2009, Atmospheric & Environmental Research, Inc. (AER).  |
12! |  This software may be used, copied, or redistributed as long as it is    |
13! |  not sold and this copyright notice is reproduced on each copy made.     |
14! |  This model is provided as is without any express or implied warranties. |
15! |                       (http://www.rtweb.aer.com/)                        |
16! |                                                                          |
17!  --------------------------------------------------------------------------
18!
19! ****************************************************************************
20! *                                                                          *
21! *                              RRTMG_LW                                    *
22! *                                                                          *
23! *                                                                          *
24! *                                                                          *
25! *                   a rapid radiative transfer model                       *
26! *                       for the longwave region                            *
27! *             for application to general circulation models                *
28! *                                                                          *
29! *                                                                          *
30! *            Atmospheric and Environmental Research, Inc.                  *
31! *                        131 Hartwell Avenue                               *
32! *                        Lexington, MA 02421                               *
33! *                                                                          *
34! *                                                                          *
35! *                           Eli J. Mlawer                                  *
36! *                        Jennifer S. Delamere                              *
37! *                         Michael J. Iacono                                *
38! *                         Shepard A. Clough                                *
39! *                                                                          *
40! *                                                                          *
41! *                                                                          *
42! *                                                                          *
43! *                                                                          *
44! *                                                                          *
45! *                       email:  emlawer@aer.com                            *
46! *                       email:  jdelamer@aer.com                           *
47! *                       email:  miacono@aer.com                            *
48! *                                                                          *
49! *        The authors wish to acknowledge the contributions of the          *
50! *        following people:  Steven J. Taubman, Karen Cady-Pereira,         *
51! *        Patrick D. Brown, Ronald E. Farren, Luke Chen, Robert Bergstrom.  *
52! *                                                                          *
53! ****************************************************************************
54
55! -------- Modules --------
56      use parkind, only : im => kind_im, rb => kind_rb
57      use rrlw_vsn
58      use rrtmg_lw_cldprop, only: cldprop
59! *** Move the required call to rrtmg_lw_ini below and the following
60! use association to the GCM initialization area ***
61!      use rrtmg_lw_init, only: rrtmg_lw_ini
62      use rrtmg_lw_rtrn, only: rtrn
63      use rrtmg_lw_rtrnmr, only: rtrnmr
64      use rrtmg_lw_setcoef, only: setcoef
65      use rrtmg_lw_taumol, only: taumol
66
67      implicit none
68
69! public interfaces/functions/subroutines
70      public :: rrtmg_lw, inatm
71
72!------------------------------------------------------------------
73      contains
74!------------------------------------------------------------------
75
76!------------------------------------------------------------------
77! Public subroutines
78!------------------------------------------------------------------
79
80      subroutine rrtmg_lw &
81            (ncol    ,nlay    ,icld    ,idrv    , &
82             play    ,plev    ,tlay    ,tlev    ,tsfc    , &
83             h2ovmr  ,o3vmr   ,co2vmr  ,ch4vmr  ,n2ovmr  ,o2vmr, &
84             cfc11vmr,cfc12vmr,cfc22vmr,ccl4vmr ,emis    , &
85             inflglw ,iceflglw,liqflglw,cldfr   , &
86             taucld  ,cicewp  ,cliqwp  ,reice   ,reliq   , &
87             tauaer  , &
88             uflx    ,dflx    ,hr      ,uflxc   ,dflxc,  hrc, &
89             duflx_dt,duflxc_dt )
90
91! -------- Description --------
92
93! This program is the driver subroutine for RRTMG_LW, the AER LW radiation
94! model for application to GCMs, that has been adapted from RRTM_LW for
95! improved efficiency.
96!
97! NOTE: The call to RRTMG_LW_INI should be moved to the GCM initialization
98!  area, since this has to be called only once.
99!
100! This routine:
101!    a) calls INATM to read in the atmospheric profile from GCM;
102!       all layering in RRTMG is ordered from surface to toa.
103!    b) calls CLDPROP to set cloud optical depth based on input
104!       cloud properties
105!    c) calls SETCOEF to calculate various quantities needed for
106!       the radiative transfer algorithm
107!    d) calls TAUMOL to calculate gaseous optical depths for each
108!       of the 16 spectral bands
109!    e) calls RTRNMR (for both clear and cloudy profiles) to perform the
110!       radiative transfer calculation with a maximum-random cloud
111!       overlap method, or calls RTRN to use random cloud overlap.
112!    f) passes the necessary fluxes and cooling rates back to GCM
113!
114! Two modes of operation are possible:
115!     The mode is chosen by using either rrtmg_lw.nomcica.f90 (to not use
116!     McICA) or rrtmg_lw.f90 (to use McICA) to interface with a GCM.
117!
118!    1) Standard, single forward model calculation (imca = 0)
119!    2) Monte Carlo Independent Column Approximation (McICA, Pincus et al.,
120!       JC, 2003) method is applied to the forward model calculation (imca = 1)
121!
122! Two methods of cloud property input are possible:
123!     Cloud properties can be input in one of two ways (controlled by input
124!     flags inflglw, iceflglw, and liqflglw; see text file rrtmg_lw_instructions
125!     and subroutine rrtmg_lw_cldprop.f90 for further details):
126!
127!    1) Input cloud fraction and cloud optical depth directly (inflglw = 0)
128!    2) Input cloud fraction and cloud physical properties (inflglw = 1 or 2); 
129!       cloud optical properties are calculated by cldprop or cldprmc based
130!       on input settings of iceflglw and liqflglw.  Ice particle size provided
131!       must be appropriately defined for the ice parameterization selected.
132!
133! One method of aerosol property input is possible:
134!     Aerosol properties can be input in only one way (controlled by input
135!     flag iaer; see text file rrtmg_lw_instructions for further details):
136!
137!    1) Input aerosol optical depth directly by layer and spectral band (iaer=10);
138!       band average optical depth at the mid-point of each spectral band.
139!       RRTMG_LW currently treats only aerosol absorption;
140!       scattering capability is not presently available.
141!
142! The optional calculation of the change in upward flux as a function of surface
143! temperature is available (controlled by input flag idrv).  This can be utilized
144! to approximate adjustments to the upward flux profile caused only by a change in
145! surface temperature between full radiation calls.  This feature uses the pre-
146! calculated derivative of the Planck function with respect to surface temperature.
147!
148!    1) Normal forward calculation for the input profile (idrv=0)
149!    2) Normal forward calculation with optional calculation of the change
150!       in upward flux as a function of surface temperature for clear sky
151!       and total sky flux.  Flux partial derivatives are provided in arrays
152!       duflx_dt and duflxc_dt for total and clear sky.  (idrv=1)
153!
154!
155! ------- Modifications -------
156!
157! This version of RRTMG_LW has been modified from RRTM_LW to use a reduced
158! set of g-points for application to GCMs. 
159!
160!-- Original version (derived from RRTM_LW), reduction of g-points, other
161!   revisions for use with GCMs. 
162!     1999: M. J. Iacono, AER, Inc.
163!-- Adapted for use with NCAR/CAM.
164!     May 2004: M. J. Iacono, AER, Inc.
165!-- Conversion to F90 formatting for consistency with rrtmg_sw.
166!     Feb 2007: M. J. Iacono, AER, Inc.
167!-- Modifications to formatting to use assumed-shape arrays.
168!     Aug 2007: M. J. Iacono, AER, Inc.
169!-- Modified to add longwave aerosol absorption.
170!     Apr 2008: M. J. Iacono, AER, Inc.
171!-- Added capability to calculate derivative of upward flux wrt surface temperature.
172!     Nov 2009: M. J. Iacono, E. J. Mlawer, AER, Inc.
173
174! --------- Modules ----------
175
176      use parrrtm, only : nbndlw, ngptlw, maxxsec, mxmol
177      use rrlw_con, only: fluxfac, heatfac, oneminus, pi
178      use rrlw_wvn, only: ng, ngb, nspa, nspb, wavenum1, wavenum2, delwave
179
180! ------- Declarations -------
181
182! ----- Input -----
183! Note: All volume mixing ratios are in dimensionless units of mole fraction obtained
184! by scaling mass mixing ratio (g/g) with the appropriate molecular weights (g/mol)
185      integer(kind=im), intent(in) :: ncol            ! Number of horizontal columns
186      integer(kind=im), intent(in) :: nlay            ! Number of model layers
187      integer(kind=im), intent(inout) :: icld         ! Cloud overlap method
188                                                      !    0: Clear only
189                                                      !    1: Random
190                                                      !    2: Maximum/random
191                                                      !    3: Maximum
192      integer(kind=im), intent(in) :: idrv            ! Flag for calculation of dFdT, the change
193                                                      !    in upward flux as a function of
194                                                      !    surface temperature [0=off, 1=on]
195                                                      !    0: Normal forward calculation
196                                                      !    1: Normal forward calculation with
197                                                      !       duflx_dt and duflxc_dt output
198
199      real(kind=rb), intent(in) :: play(:,:)          ! Layer pressures (hPa, mb)
200                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
201      real(kind=rb), intent(in) :: plev(:,:)          ! Interface pressures (hPa, mb)
202                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay+1)
203      real(kind=rb), intent(in) :: tlay(:,:)          ! Layer temperatures (K)
204                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
205      real(kind=rb), intent(in) :: tlev(:,:)          ! Interface temperatures (K)
206                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay+1)
207      real(kind=rb), intent(in) :: tsfc(:)            ! Surface temperature (K)
208                                                      !    Dimensions: (ncol)
209      real(kind=rb), intent(in) :: h2ovmr(:,:)        ! H2O volume mixing ratio
210                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
211      real(kind=rb), intent(in) :: o3vmr(:,:)         ! O3 volume mixing ratio
212                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
213      real(kind=rb), intent(in) :: co2vmr(:,:)        ! CO2 volume mixing ratio
214                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
215      real(kind=rb), intent(in) :: ch4vmr(:,:)        ! Methane volume mixing ratio
216                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
217      real(kind=rb), intent(in) :: n2ovmr(:,:)        ! Nitrous oxide volume mixing ratio
218                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
219      real(kind=rb), intent(in) :: o2vmr(:,:)         ! Oxygen volume mixing ratio
220                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
221      real(kind=rb), intent(in) :: cfc11vmr(:,:)      ! CFC11 volume mixing ratio
222                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
223      real(kind=rb), intent(in) :: cfc12vmr(:,:)      ! CFC12 volume mixing ratio
224                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
225      real(kind=rb), intent(in) :: cfc22vmr(:,:)      ! CFC22 volume mixing ratio
226                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
227      real(kind=rb), intent(in) :: ccl4vmr(:,:)       ! CCL4 volume mixing ratio
228                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
229      real(kind=rb), intent(in) :: emis(:,:)          ! Surface emissivity
230                                                      !    Dimensions: (ncol,nbndlw)
231
232      integer(kind=im), intent(in) :: inflglw         ! Flag for cloud optical properties
233      integer(kind=im), intent(in) :: iceflglw        ! Flag for ice particle specification
234      integer(kind=im), intent(in) :: liqflglw        ! Flag for liquid droplet specification
235
236      real(kind=rb), intent(in) :: cldfr(:,:)         ! Cloud fraction
237                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
238      real(kind=rb), intent(in) :: cicewp(:,:)        ! Cloud ice water path (g/m2)
239                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
240      real(kind=rb), intent(in) :: cliqwp(:,:)        ! Cloud liquid water path (g/m2)
241                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
242      real(kind=rb), intent(in) :: reice(:,:)         ! Cloud ice particle effective size (microns)
243                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
244                                                      ! specific definition of reice depends on setting of iceflglw:
245                                                      ! iceflglw = 0: ice effective radius, r_ec, (Ebert and Curry, 1992),
246                                                      !               r_ec must be >= 10.0 microns
247                                                      ! iceflglw = 1: ice effective radius, r_ec, (Ebert and Curry, 1992),
248                                                      !               r_ec range is limited to 13.0 to 130.0 microns
249                                                      ! iceflglw = 2: ice effective radius, r_k, (Key, Streamer Ref. Manual, 1996)
250                                                      !               r_k range is limited to 5.0 to 131.0 microns
251                                                      ! iceflglw = 3: generalized effective size, dge, (Fu, 1996),
252                                                      !               dge range is limited to 5.0 to 140.0 microns
253                                                      !               [dge = 1.0315 * r_ec]
254      real(kind=rb), intent(in) :: reliq(:,:)         ! Cloud water drop effective radius (microns)
255                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
256      real(kind=rb), intent(in) :: taucld(:,:,:)      ! In-cloud optical depth
257                                                      !    Dimensions: (nbndlw,ncol,nlay)
258!      real(kind=rb), intent(in) :: ssacld(:,:,:)     ! In-cloud single scattering albedo
259                                                      !    Dimensions: (nbndlw,ncol,nlay)
260                                                      !   for future expansion
261                                                      !   (lw scattering not yet available)
262!      real(kind=rb), intent(in) :: asmcld(:,:,:)     ! In-cloud asymmetry parameter
263                                                      !    Dimensions: (nbndlw,ncol,nlay)
264                                                      !   for future expansion
265                                                      !   (lw scattering not yet available)
266      real(kind=rb), intent(in) :: tauaer(:,:,:)      ! aerosol optical depth
267                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay,nbndlw)
268!      real(kind=rb), intent(in) :: ssaaer(:,:,:)     ! aerosol single scattering albedo
269                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay,nbndlw)
270                                                      !   for future expansion
271                                                      !   (lw aerosols/scattering not yet available)
272!      real(kind=rb), intent(in) :: asmaer(:,:,:)     ! aerosol asymmetry parameter
273                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay,nbndlw)
274                                                      !   for future expansion
275                                                      !   (lw aerosols/scattering not yet available)
276
277
278! ----- Output -----
279
280      real(kind=rb), intent(out) :: uflx(:,:)         ! Total sky longwave upward flux (W/m2)
281                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay+1)
282      real(kind=rb), intent(out) :: dflx(:,:)         ! Total sky longwave downward flux (W/m2)
283                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay+1)
284      real(kind=rb), intent(out) :: hr(:,:)           ! Total sky longwave radiative heating rate (K/d)
285                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
286      real(kind=rb), intent(out) :: uflxc(:,:)        ! Clear sky longwave upward flux (W/m2)
287                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay+1)
288      real(kind=rb), intent(out) :: dflxc(:,:)        ! Clear sky longwave downward flux (W/m2)
289                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay+1)
290      real(kind=rb), intent(out) :: hrc(:,:)          ! Clear sky longwave radiative heating rate (K/d)
291                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
292
293! ----- Optional Output -----
294      real(kind=rb), intent(out), optional :: duflx_dt(:,:)     
295                                                      ! change in upward longwave flux (w/m2/k)
296                                                      ! with respect to surface temperature
297                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay+1)
298      real(kind=rb), intent(out), optional :: duflxc_dt(:,:)   
299                                                      ! change in clear sky upward longwave flux (w/m2/k)
300                                                      ! with respect to surface temperature
301                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay+1)
302
303! ----- Local -----
304
305! Control
306      integer(kind=im) :: nlayers             ! total number of layers
307      integer(kind=im) :: istart              ! beginning band of calculation
308      integer(kind=im) :: iend                ! ending band of calculation
309      integer(kind=im) :: iout                ! output option flag (inactive)
310      integer(kind=im) :: iaer                ! aerosol option flag
311      integer(kind=im) :: iplon               ! column loop index
312      integer(kind=im) :: imca                ! flag for mcica [0=off, 1=on]
313      integer(kind=im) :: k                   ! layer loop index
314      integer(kind=im) :: ig                  ! g-point loop index
315
316! Atmosphere
317      real(kind=rb) :: pavel(nlay+1)          ! layer pressures (mb)
318      real(kind=rb) :: tavel(nlay+1)          ! layer temperatures (K)
319      real(kind=rb) :: pz(0:nlay+1)           ! level (interface) pressures (hPa, mb)
320      real(kind=rb) :: tz(0:nlay+1)           ! level (interface) temperatures (K)
321      real(kind=rb) :: tbound                 ! surface temperature (K)
322      real(kind=rb) :: coldry(nlay+1)         ! dry air column density (mol/cm2)
323      real(kind=rb) :: wbrodl(nlay+1)         ! broadening gas column density (mol/cm2)
324      real(kind=rb) :: wkl(mxmol,nlay+1)      ! molecular amounts (mol/cm-2)
325      real(kind=rb) :: wx(maxxsec,nlay+1)     ! cross-section amounts (mol/cm-2)
326      real(kind=rb) :: pwvcm                  ! precipitable water vapor (cm)
327      real(kind=rb) :: semiss(nbndlw)         ! lw surface emissivity
328      real(kind=rb) :: fracs(nlay+1,ngptlw)   !
329      real(kind=rb) :: taug(nlay+1,ngptlw)    ! gaseous optical depths
330      real(kind=rb) :: taut(nlay+1,ngptlw)    ! gaseous + aerosol optical depths
331
332      real(kind=rb) :: taua(nlay+1,nbndlw)    ! aerosol optical depth
333!      real(kind=rb) :: ssaa(nlay+1,nbndlw)   ! aerosol single scattering albedo
334                                              !   for future expansion
335                                              !   (lw aerosols/scattering not yet available)
336!      real(kind=rb) :: asma(nlay+1,nbndlw)   ! aerosol asymmetry parameter
337                                              !   for future expansion
338                                              !   (lw aerosols/scattering not yet available)
339
340! Atmosphere - setcoef
341      integer(kind=im) :: laytrop             ! tropopause layer index
342      integer(kind=im) :: jp(nlay+1)          ! lookup table index
343      integer(kind=im) :: jt(nlay+1)          ! lookup table index
344      integer(kind=im) :: jt1(nlay+1)         ! lookup table index
345      real(kind=rb) :: planklay(nlay+1,nbndlw)!
346      real(kind=rb) :: planklev(0:nlay+1,nbndlw)!
347      real(kind=rb) :: plankbnd(nbndlw)       !
348      real(kind=rb) :: dplankbnd_dt(nbndlw)   !
349
350      real(kind=rb) :: colh2o(nlay+1)         ! column amount (h2o)
351      real(kind=rb) :: colco2(nlay+1)         ! column amount (co2)
352      real(kind=rb) :: colo3(nlay+1)          ! column amount (o3)
353      real(kind=rb) :: coln2o(nlay+1)         ! column amount (n2o)
354      real(kind=rb) :: colco(nlay+1)          ! column amount (co)
355      real(kind=rb) :: colch4(nlay+1)         ! column amount (ch4)
356      real(kind=rb) :: colo2(nlay+1)          ! column amount (o2)
357      real(kind=rb) :: colbrd(nlay+1)         ! column amount (broadening gases)
358
359      integer(kind=im) :: indself(nlay+1)
360      integer(kind=im) :: indfor(nlay+1)
361      real(kind=rb) :: selffac(nlay+1)
362      real(kind=rb) :: selffrac(nlay+1)
363      real(kind=rb) :: forfac(nlay+1)
364      real(kind=rb) :: forfrac(nlay+1)
365
366      integer(kind=im) :: indminor(nlay+1)
367      real(kind=rb) :: minorfrac(nlay+1)
368      real(kind=rb) :: scaleminor(nlay+1)
369      real(kind=rb) :: scaleminorn2(nlay+1)
370
371      real(kind=rb) :: &                      !
372                         fac00(nlay+1), fac01(nlay+1), &
373                         fac10(nlay+1), fac11(nlay+1) 
374      real(kind=rb) :: &                      !
375                         rat_h2oco2(nlay+1),rat_h2oco2_1(nlay+1), &
376                         rat_h2oo3(nlay+1),rat_h2oo3_1(nlay+1), &
377                         rat_h2on2o(nlay+1),rat_h2on2o_1(nlay+1), &
378                         rat_h2och4(nlay+1),rat_h2och4_1(nlay+1), &
379                         rat_n2oco2(nlay+1),rat_n2oco2_1(nlay+1), &
380                         rat_o3co2(nlay+1),rat_o3co2_1(nlay+1)
381
382! Atmosphere/clouds - cldprop
383      integer(kind=im) :: ncbands             ! number of cloud spectral bands
384      integer(kind=im) :: inflag              ! flag for cloud property method
385      integer(kind=im) :: iceflag             ! flag for ice cloud properties
386      integer(kind=im) :: liqflag             ! flag for liquid cloud properties
387
388      real(kind=rb) :: cldfrac(nlay+1)        ! layer cloud fraction
389      real(kind=rb) :: tauc(nbndlw,nlay+1)    ! in-cloud optical depth
390!      real(kind=rb) :: ssac(nbndlw,nlay+1)   ! in-cloud single scattering albedo
391                                              !   for future expansion
392                                              !   (lw scattering not yet available)
393!      real(kind=rb) :: asmc(nbndlw,nlay+1)   ! in-cloud asymmetry parameter
394                                              !   for future expansion
395                                              !   (lw scattering not yet available)
396      real(kind=rb) :: ciwp(nlay+1)           ! cloud ice water path
397      real(kind=rb) :: clwp(nlay+1)           ! cloud liquid water path
398      real(kind=rb) :: rel(nlay+1)            ! cloud liquid particle effective radius (microns)
399      real(kind=rb) :: rei(nlay+1)            ! cloud ice particle effective size (microns)
400      real(kind=rb) :: taucloud(nlay+1,nbndlw)! layer in-cloud optical depth
401
402! Output
403      real(kind=rb) :: totuflux(0:nlay+1)     ! upward longwave flux (w/m2)
404      real(kind=rb) :: totdflux(0:nlay+1)     ! downward longwave flux (w/m2)
405      real(kind=rb) :: fnet(0:nlay+1)         ! net longwave flux (w/m2)
406      real(kind=rb) :: htr(0:nlay+1)          ! longwave heating rate (k/day)
407      real(kind=rb) :: totuclfl(0:nlay+1)     ! clear sky upward longwave flux (w/m2)
408      real(kind=rb) :: totdclfl(0:nlay+1)     ! clear sky downward longwave flux (w/m2)
409      real(kind=rb) :: fnetc(0:nlay+1)        ! clear sky net longwave flux (w/m2)
410      real(kind=rb) :: htrc(0:nlay+1)         ! clear sky longwave heating rate (k/day)
411      real(kind=rb) :: dtotuflux_dt(0:nlay+1) ! change in upward longwave flux (w/m2/k)
412                                              ! with respect to surface temperature
413      real(kind=rb) :: dtotuclfl_dt(0:nlay+1) ! change in clear sky upward longwave flux (w/m2/k)
414                                              ! with respect to surface temperature
415
416!
417! Initializations
418
419      oneminus = 1._rb - 1.e-6_rb
420      pi = 2._rb*asin(1._rb)
421      fluxfac = pi * 2.e4_rb                  ! orig:   fluxfac = pi * 2.d4 
422      istart = 1
423      iend = 16
424      iout = 0
425
426! Set imca to select calculation type:
427!  imca = 0, use standard forward model calculation
428!  imca = 1, use McICA for Monte Carlo treatment of sub-grid cloud variability
429
430! *** This version does not use McICA (imca = 0) ***
431
432! Set default icld to select of clear or cloud calculation and cloud overlap method 
433! icld = 0, clear only
434! icld = 1, with clouds using random cloud overlap
435! icld = 2, with clouds using maximum/random cloud overlap
436! icld = 3, with clouds using maximum cloud overlap (McICA only)
437      if (icld.lt.0.or.icld.gt.3) icld = 2
438
439! Set iaer to select aerosol option
440! iaer = 0, no aerosols
441! icld = 10, input total aerosol optical depth (tauaer) directly
442      iaer = 10
443
444! Call model and data initialization, compute lookup tables, perform
445! reduction of g-points from 256 to 140 for input absorption coefficient
446! data and other arrays.
447!
448! In a GCM this call should be placed in the model initialization
449! area, since this has to be called only once. 
450!      call rrtmg_lw_ini(cpdair)
451
452!  This is the main longitude/column loop within RRTMG.
453      do iplon = 1, ncol
454
455!  Prepare atmospheric profile from GCM for use in RRTMG, and define
456!  other input parameters. 
457
458         call inatm (iplon, nlay, icld, iaer, &
459              play, plev, tlay, tlev, tsfc, h2ovmr, &
460              o3vmr, co2vmr, ch4vmr, n2ovmr, o2vmr, cfc11vmr, cfc12vmr, &
461              cfc22vmr, ccl4vmr, emis, inflglw, iceflglw, liqflglw, &
462              cldfr, taucld, cicewp, cliqwp, reice, reliq, tauaer, &
463              nlayers, pavel, pz, tavel, tz, tbound, semiss, coldry, &
464              wkl, wbrodl, wx, pwvcm, inflag, iceflag, liqflag, &
465              cldfrac, tauc, ciwp, clwp, rei, rel, taua)
466
467!  For cloudy atmosphere, use cldprop to set cloud optical properties based on
468!  input cloud physical properties.  Select method based on choices described
469!  in cldprop.  Cloud fraction, water path, liquid droplet and ice particle
470!  effective radius must be passed into cldprop.  Cloud fraction and cloud
471!  optical depth are transferred to rrtmg_lw arrays in cldprop. 
472
473         call cldprop(nlayers, inflag, iceflag, liqflag, cldfrac, tauc, &
474                      ciwp, clwp, rei, rel, ncbands, taucloud)
475
476! Calculate information needed by the radiative transfer routine
477! that is specific to this atmosphere, especially some of the
478! coefficients and indices needed to compute the optical depths
479! by interpolating data from stored reference atmospheres.
480
481         call setcoef(nlayers, istart, pavel, tavel, tz, tbound, semiss, &
482                      coldry, wkl, wbrodl, &
483                      laytrop, jp, jt, jt1, planklay, planklev, plankbnd, &
484                      idrv, dplankbnd_dt, &
485                      colh2o, colco2, colo3, coln2o, colco, colch4, colo2, &
486                      colbrd, fac00, fac01, fac10, fac11, &
487                      rat_h2oco2, rat_h2oco2_1, rat_h2oo3, rat_h2oo3_1, &
488                      rat_h2on2o, rat_h2on2o_1, rat_h2och4, rat_h2och4_1, &
489                      rat_n2oco2, rat_n2oco2_1, rat_o3co2, rat_o3co2_1, &
490                      selffac, selffrac, indself, forfac, forfrac, indfor, &
491                      minorfrac, scaleminor, scaleminorn2, indminor)
492
493!  Calculate the gaseous optical depths and Planck fractions for
494!  each longwave spectral band.
495
496         call taumol(nlayers, pavel, wx, coldry, &
497                     laytrop, jp, jt, jt1, planklay, planklev, plankbnd, &
498                     colh2o, colco2, colo3, coln2o, colco, colch4, colo2, &
499                     colbrd, fac00, fac01, fac10, fac11, &
500                     rat_h2oco2, rat_h2oco2_1, rat_h2oo3, rat_h2oo3_1, &
501                     rat_h2on2o, rat_h2on2o_1, rat_h2och4, rat_h2och4_1, &
502                     rat_n2oco2, rat_n2oco2_1, rat_o3co2, rat_o3co2_1, &
503                     selffac, selffrac, indself, forfac, forfrac, indfor, &
504                     minorfrac, scaleminor, scaleminorn2, indminor, &
505                     fracs, taug)
506
507! Combine gaseous and aerosol optical depths, if aerosol active
508         if (iaer .eq. 0) then
509            do k = 1, nlayers
510               do ig = 1, ngptlw
511                  taut(k,ig) = taug(k,ig)
512               enddo
513            enddo
514         elseif (iaer .eq. 10) then
515            do k = 1, nlayers
516               do ig = 1, ngptlw
517                  taut(k,ig) = taug(k,ig) + taua(k,ngb(ig))
518               enddo
519            enddo
520         endif
521
522! Call the radiative transfer routine.
523! Either routine can be called to do clear sky calculation.  If clouds
524! are present, then select routine based on cloud overlap assumption
525! to be used.  Clear sky calculation is done simultaneously.
526
527        if (icld .eq. 1) then
528           call rtrn(nlayers, istart, iend, iout, pz, semiss, ncbands, &
529                  cldfrac, taucloud, planklay, planklev, plankbnd, &
530                  pwvcm, fracs, taut, &
531                  totuflux, totdflux, fnet, htr, &
532                  totuclfl, totdclfl, fnetc, htrc, &
533                  idrv, dplankbnd_dt, dtotuflux_dt, dtotuclfl_dt )
534        else
535           call rtrnmr(nlayers, istart, iend, iout, pz, semiss, ncbands, &
536                  cldfrac, taucloud, planklay, planklev, plankbnd, &
537                  pwvcm, fracs, taut, &
538                  totuflux, totdflux, fnet, htr, &
539                  totuclfl, totdclfl, fnetc, htrc, &
540                  idrv, dplankbnd_dt, dtotuflux_dt, dtotuclfl_dt )
541        endif
542
543!  Transfer up and down fluxes and heating rate to output arrays.
544!  Vertical indexing goes from bottom to top; reverse here for GCM if necessary.
545
546           do k = 0, nlayers
547              uflx(iplon,k+1) = totuflux(k)
548              dflx(iplon,k+1) = totdflux(k)
549              uflxc(iplon,k+1) = totuclfl(k)
550              dflxc(iplon,k+1) = totdclfl(k)
551           enddo
552           do k = 0, nlayers-1
553              hr(iplon,k+1) = htr(k)
554              hrc(iplon,k+1) = htrc(k)
555           enddo
556
557!  If idrv=1 option is active, transfer upward flux derivatives to output arrays.
558
559         if (idrv .eq. 1) then
560            do k = 0, nlayers
561               duflx_dt(iplon,k+1) = dtotuflux_dt(k)
562               duflxc_dt(iplon,k+1) = dtotuclfl_dt(k)
563            enddo
564         endif
565
566! End longitude/column loop
567      enddo
568
569      end subroutine rrtmg_lw
570
571!***************************************************************************
572      subroutine inatm (iplon, nlay, icld, iaer, &
573              play, plev, tlay, tlev, tsfc, h2ovmr, &
574              o3vmr, co2vmr, ch4vmr, n2ovmr, o2vmr, cfc11vmr, cfc12vmr, &
575              cfc22vmr, ccl4vmr, emis, inflglw, iceflglw, liqflglw, &
576              cldfr, taucld, cicewp, cliqwp, reice, reliq, tauaer, &
577              nlayers, pavel, pz, tavel, tz, tbound, semiss, coldry, &
578              wkl, wbrodl, wx, pwvcm, inflag, iceflag, liqflag, &
579              cldfrac, tauc, ciwp, clwp, rei, rel, taua)
580!***************************************************************************
581!
582!  Input atmospheric profile from GCM, and prepare it for use in RRTMG_LW.
583!  Set other RRTMG_LW input parameters. 
584!
585!***************************************************************************
586
587! --------- Modules ----------
588
589      use parrrtm, only : nbndlw, ngptlw, nmol, maxxsec, mxmol
590      use rrlw_con, only: fluxfac, heatfac, oneminus, pi, grav, avogad
591      use rrlw_wvn, only: ng, nspa, nspb, wavenum1, wavenum2, delwave, ixindx
592
593! ------- Declarations -------
594
595! ----- Input -----
596! Note: All volume mixing ratios are in dimensionless units of mole fraction obtained
597! by scaling mass mixing ratio (g/g) with the appropriate molecular weights (g/mol)
598      integer(kind=im), intent(in) :: iplon           ! column loop index
599      integer(kind=im), intent(in) :: nlay            ! Number of model layers
600      integer(kind=im), intent(in) :: icld            ! clear/cloud and cloud overlap flag
601      integer(kind=im), intent(in) :: iaer            ! aerosol option flag
602
603      real(kind=rb), intent(in) :: play(:,:)          ! Layer pressures (hPa, mb)
604                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
605      real(kind=rb), intent(in) :: plev(:,:)          ! Interface pressures (hPa, mb)
606                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay+1)
607      real(kind=rb), intent(in) :: tlay(:,:)          ! Layer temperatures (K)
608                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
609      real(kind=rb), intent(in) :: tlev(:,:)          ! Interface temperatures (K)
610                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay+1)
611      real(kind=rb), intent(in) :: tsfc(:)            ! Surface temperature (K)
612                                                      !    Dimensions: (ncol)
613      real(kind=rb), intent(in) :: h2ovmr(:,:)        ! H2O volume mixing ratio
614                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
615      real(kind=rb), intent(in) :: o3vmr(:,:)         ! O3 volume mixing ratio
616                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
617      real(kind=rb), intent(in) :: co2vmr(:,:)        ! CO2 volume mixing ratio
618                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
619      real(kind=rb), intent(in) :: ch4vmr(:,:)        ! Methane volume mixing ratio
620                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
621      real(kind=rb), intent(in) :: n2ovmr(:,:)        ! Nitrous oxide volume mixing ratio
622                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
623      real(kind=rb), intent(in) :: o2vmr(:,:)         ! Oxygen volume mixing ratio
624                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
625      real(kind=rb), intent(in) :: cfc11vmr(:,:)      ! CFC11 volume mixing ratio
626                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
627      real(kind=rb), intent(in) :: cfc12vmr(:,:)      ! CFC12 volume mixing ratio
628                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
629      real(kind=rb), intent(in) :: cfc22vmr(:,:)      ! CFC22 volume mixing ratio
630                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
631      real(kind=rb), intent(in) :: ccl4vmr(:,:)       ! CCL4 volume mixing ratio
632                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
633      real(kind=rb), intent(in) :: emis(:,:)          ! Surface emissivity
634                                                      !    Dimensions: (ncol,nbndlw)
635
636      integer(kind=im), intent(in) :: inflglw         ! Flag for cloud optical properties
637      integer(kind=im), intent(in) :: iceflglw        ! Flag for ice particle specification
638      integer(kind=im), intent(in) :: liqflglw        ! Flag for liquid droplet specification
639
640      real(kind=rb), intent(in) :: cldfr(:,:)         ! Cloud fraction
641                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
642      real(kind=rb), intent(in) :: cicewp(:,:)        ! Cloud ice water path (g/m2)
643                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
644      real(kind=rb), intent(in) :: cliqwp(:,:)        ! Cloud liquid water path (g/m2)
645                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
646      real(kind=rb), intent(in) :: reice(:,:)         ! Cloud ice effective size (microns)
647                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
648      real(kind=rb), intent(in) :: reliq(:,:)         ! Cloud water drop effective radius (microns)
649                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay)
650      real(kind=rb), intent(in) :: taucld(:,:,:)      ! In-cloud optical depth
651                                                      !    Dimensions: (nbndlw,ncol,nlay)
652      real(kind=rb), intent(in) :: tauaer(:,:,:)      ! Aerosol optical depth
653                                                      !    Dimensions: (ncol,nlay,nbndlw)
654
655! ----- Output -----
656! Atmosphere
657      integer(kind=im), intent(out) :: nlayers        ! number of layers
658
659      real(kind=rb), intent(out) :: pavel(:)          ! layer pressures (mb)
660                                                      !    Dimensions: (nlay)
661      real(kind=rb), intent(out) :: tavel(:)          ! layer temperatures (K)
662                                                      !    Dimensions: (nlay)
663      real(kind=rb), intent(out) :: pz(0:)            ! level (interface) pressures (hPa, mb)
664                                                      !    Dimensions: (0:nlay)
665      real(kind=rb), intent(out) :: tz(0:)            ! level (interface) temperatures (K)
666                                                      !    Dimensions: (0:nlay)
667      real(kind=rb), intent(out) :: tbound            ! surface temperature (K)
668      real(kind=rb), intent(out) :: coldry(:)         ! dry air column density (mol/cm2)
669                                                      !    Dimensions: (nlay)
670      real(kind=rb), intent(out) :: wbrodl(:)         ! broadening gas column density (mol/cm2)
671                                                      !    Dimensions: (nlay)
672      real(kind=rb), intent(out) :: wkl(:,:)          ! molecular amounts (mol/cm-2)
673                                                      !    Dimensions: (mxmol,nlay)
674      real(kind=rb), intent(out) :: wx(:,:)           ! cross-section amounts (mol/cm-2)
675                                                      !    Dimensions: (maxxsec,nlay)
676      real(kind=rb), intent(out) :: pwvcm             ! precipitable water vapor (cm)
677      real(kind=rb), intent(out) :: semiss(:)         ! lw surface emissivity
678                                                      !    Dimensions: (nbndlw)
679
680! Atmosphere/clouds - cldprop
681      integer(kind=im), intent(out) :: inflag         ! flag for cloud property method
682      integer(kind=im), intent(out) :: iceflag        ! flag for ice cloud properties
683      integer(kind=im), intent(out) :: liqflag        ! flag for liquid cloud properties
684
685      real(kind=rb), intent(out) :: cldfrac(:)        ! layer cloud fraction
686                                                      !    Dimensions: (nlay)
687      real(kind=rb), intent(out) :: ciwp(:)           ! cloud ice water path
688                                                      !    Dimensions: (nlay)
689      real(kind=rb), intent(out) :: clwp(:)           ! cloud liquid water path
690                                                      !    Dimensions: (nlay)
691      real(kind=rb), intent(out) :: rel(:)            ! cloud liquid particle effective radius (microns)
692                                                      !    Dimensions: (nlay)
693      real(kind=rb), intent(out) :: rei(:)            ! cloud ice particle effective size (microns)
694                                                      !    Dimensions: (nlay)
695      real(kind=rb), intent(out) :: tauc(:,:)         ! in-cloud optical depth
696                                                      !    Dimensions: (nbndlw,nlay)
697      real(kind=rb), intent(out) :: taua(:,:)         ! aerosol optical depth
698                                                      !    Dimensions: (nlay,nbndlw)
699
700
701! ----- Local -----
702      real(kind=rb), parameter :: amd = 28.9660_rb    ! Effective molecular weight of dry air (g/mol)
703      real(kind=rb), parameter :: amw = 18.0160_rb    ! Molecular weight of water vapor (g/mol)
704!      real(kind=rb), parameter :: amc = 44.0098_rb    ! Molecular weight of carbon dioxide (g/mol)
705!      real(kind=rb), parameter :: amo = 47.9998_rb    ! Molecular weight of ozone (g/mol)
706!      real(kind=rb), parameter :: amo2 = 31.9999_rb   ! Molecular weight of oxygen (g/mol)
707!      real(kind=rb), parameter :: amch4 = 16.0430_rb  ! Molecular weight of methane (g/mol)
708!      real(kind=rb), parameter :: amn2o = 44.0128_rb  ! Molecular weight of nitrous oxide (g/mol)
709!      real(kind=rb), parameter :: amc11 = 137.3684_rb ! Molecular weight of CFC11 (g/mol) - CCL3F
710!      real(kind=rb), parameter :: amc12 = 120.9138_rb ! Molecular weight of CFC12 (g/mol) - CCL2F2
711!      real(kind=rb), parameter :: amc22 = 86.4688_rb  ! Molecular weight of CFC22 (g/mol) - CHCLF2
712!      real(kind=rb), parameter :: amcl4 = 153.823_rb  ! Molecular weight of CCL4 (g/mol) - CCL4
713
714! Set molecular weight ratios (for converting mmr to vmr)
715!  e.g. h2ovmr = h2ommr * amdw)
716      real(kind=rb), parameter :: amdw = 1.607793_rb  ! Molecular weight of dry air / water vapor
717      real(kind=rb), parameter :: amdc = 0.658114_rb  ! Molecular weight of dry air / carbon dioxide
718      real(kind=rb), parameter :: amdo = 0.603428_rb  ! Molecular weight of dry air / ozone
719      real(kind=rb), parameter :: amdm = 1.805423_rb  ! Molecular weight of dry air / methane
720      real(kind=rb), parameter :: amdn = 0.658090_rb  ! Molecular weight of dry air / nitrous oxide
721      real(kind=rb), parameter :: amdo2 = 0.905140_rb ! Molecular weight of dry air / oxygen
722      real(kind=rb), parameter :: amdc1 = 0.210852_rb ! Molecular weight of dry air / CFC11
723      real(kind=rb), parameter :: amdc2 = 0.239546_rb ! Molecular weight of dry air / CFC12
724
725      integer(kind=im) :: isp, l, ix, n, imol, ib       ! Loop indices
726      real(kind=rb) :: amm, amttl, wvttl, wvsh, summol 
727
728! Add one to nlayers here to include extra model layer at top of atmosphere
729      nlayers = nlay
730
731!  Initialize all molecular amounts and cloud properties to zero here, then pass input amounts
732!  into RRTM arrays below.
733
734      wkl(:,:) = 0.0_rb
735      wx(:,:) = 0.0_rb
736      cldfrac(:) = 0.0_rb
737      tauc(:,:) = 0.0_rb
738      ciwp(:) = 0.0_rb
739      clwp(:) = 0.0_rb
740      rei(:) = 0.0_rb
741      rel(:) = 0.0_rb
742      taua(:,:) = 0.0_rb
743      amttl = 0.0_rb
744      wvttl = 0.0_rb
745 
746!  Set surface temperature.
747      tbound = tsfc(iplon)
748
749!  Install input GCM arrays into RRTMG_LW arrays for pressure, temperature,
750!  and molecular amounts. 
751!  Pressures are input in mb, or are converted to mb here.
752!  Molecular amounts are input in volume mixing ratio, or are converted from
753!  mass mixing ratio (or specific humidity for h2o) to volume mixing ratio
754!  here. These are then converted to molecular amount (molec/cm2) below. 
755!  The dry air column COLDRY (in molec/cm2) is calculated from the level
756!  pressures, pz (in mb), based on the hydrostatic equation and includes a
757!  correction to account for h2o in the layer.  The molecular weight of moist
758!  air (amm) is calculated for each layer. 
759!  Note: In RRTMG, layer indexing goes from bottom to top, and coding below
760!  assumes GCM input fields are also bottom to top. Input layer indexing
761!  from GCM fields should be reversed here if necessary.
762
763      pz(0) = plev(iplon,1)
764      tz(0) = tlev(iplon,1)
765      do l = 1, nlayers
766         pavel(l) = play(iplon,l)
767         tavel(l) = tlay(iplon,l)
768         pz(l) = plev(iplon,l+1)
769         tz(l) = tlev(iplon,l+1)
770! For h2o input in vmr:
771         wkl(1,l) = h2ovmr(iplon,l)
772! For h2o input in mmr:
773!         wkl(1,l) = h2o(iplon,l)*amdw
774! For h2o input in specific humidity;
775!         wkl(1,l) = (h2o(iplon,l)/(1._rb - h2o(iplon,l)))*amdw
776         wkl(2,l) = co2vmr(iplon,l)
777         wkl(3,l) = o3vmr(iplon,l)
778         wkl(4,l) = n2ovmr(iplon,l)
779         wkl(6,l) = ch4vmr(iplon,l)
780         wkl(7,l) = o2vmr(iplon,l)
781         amm = (1._rb - wkl(1,l)) * amd + wkl(1,l) * amw           
782         coldry(l) = (pz(l-1)-pz(l)) * 1.e3_rb * avogad / &
783                     (1.e2_rb * grav * amm * (1._rb + wkl(1,l)))
784      enddo
785
786! Set cross section molecule amounts from input; convert to vmr if necessary
787      do l=1, nlayers
788         wx(1,l) = ccl4vmr(iplon,l)
789         wx(2,l) = cfc11vmr(iplon,l)
790         wx(3,l) = cfc12vmr(iplon,l)
791         wx(4,l) = cfc22vmr(iplon,l)
792      enddo     
793
794! The following section can be used to set values for an additional layer (from
795! the GCM top level to 1.e-4 mb) for improved calculation of TOA fluxes.
796! Temperature and molecular amounts in the extra model layer are set to
797! their values in the top GCM model layer, though these can be modified
798! here if necessary.
799! If this feature is utilized, increase nlayers by one above, limit the two
800! loops above to (nlayers-1), and set the top most (extra) layer values here.
801
802!      pavel(nlayers) = 0.5_rb * pz(nlayers-1)
803!      tavel(nlayers) = tavel(nlayers-1)
804!      pz(nlayers) = 1.e-4_rb
805!      tz(nlayers-1) = 0.5_rb * (tavel(nlayers)+tavel(nlayers-1))
806!      tz(nlayers) = tz(nlayers-1)
807!      wkl(1,nlayers) = wkl(1,nlayers-1)
808!      wkl(2,nlayers) = wkl(2,nlayers-1)
809!      wkl(3,nlayers) = wkl(3,nlayers-1)
810!      wkl(4,nlayers) = wkl(4,nlayers-1)
811!      wkl(6,nlayers) = wkl(6,nlayers-1)
812!      wkl(7,nlayers) = wkl(7,nlayers-1)
813!      amm = (1._rb - wkl(1,nlayers-1)) * amd + wkl(1,nlayers-1) * amw
814!      coldry(nlayers) = (pz(nlayers-1)) * 1.e3_rb * avogad / &
815!                        (1.e2_rb * grav * amm * (1._rb + wkl(1,nlayers-1)))
816!      wx(1,nlayers) = wx(1,nlayers-1)
817!      wx(2,nlayers) = wx(2,nlayers-1)
818!      wx(3,nlayers) = wx(3,nlayers-1)
819!      wx(4,nlayers) = wx(4,nlayers-1)
820
821! At this point all moleculular amounts in wkl and wx are in volume mixing ratio;
822! convert to molec/cm2 based on coldry for use in rrtm.  also, compute precipitable
823! water vapor for diffusivity angle adjustments in rtrn and rtrnmr.
824
825      do l = 1, nlayers
826         summol = 0.0_rb
827         do imol = 2, nmol
828            summol = summol + wkl(imol,l)
829         enddo
830         wbrodl(l) = coldry(l) * (1._rb - summol)
831         do imol = 1, nmol
832            wkl(imol,l) = coldry(l) * wkl(imol,l)
833         enddo
834         amttl = amttl + coldry(l)+wkl(1,l)
835         wvttl = wvttl + wkl(1,l)
836         do ix = 1,maxxsec
837            if (ixindx(ix) .ne. 0) then
838               wx(ixindx(ix),l) = coldry(l) * wx(ix,l) * 1.e-20_rb
839            endif
840         enddo
841      enddo
842
843      wvsh = (amw * wvttl) / (amd * amttl)
844      pwvcm = wvsh * (1.e3_rb * pz(0)) / (1.e2_rb * grav)
845
846! Set spectral surface emissivity for each longwave band. 
847
848      do n=1,nbndlw
849         semiss(n) = emis(iplon,n)
850!          semiss(n) = 1.0_rb
851      enddo
852
853! Transfer aerosol optical properties to RRTM variable;
854! modify to reverse layer indexing here if necessary.
855
856     if (iaer .ge. 1) then
857        do l = 1, nlayers
858           do ib = 1, nbndlw
859              taua(l,ib) = tauaer(iplon,l,ib)
860           enddo
861        enddo
862      endif
863
864! Transfer cloud fraction and cloud optical properties to RRTM variables,
865! modify to reverse layer indexing here if necessary.
866
867      if (icld .ge. 1) then
868         inflag = inflglw
869         iceflag = iceflglw
870         liqflag = liqflglw
871
872! Move incoming GCM cloud arrays to RRTMG cloud arrays.
873! For GCM input, incoming reice is defined based on selected ice parameterization (inflglw)
874
875         do l = 1, nlayers
876            cldfrac(l) = cldfr(iplon,l)
877            ciwp(l) = cicewp(iplon,l)
878            clwp(l) = cliqwp(iplon,l)
879            rei(l) = reice(iplon,l)
880            rel(l) = reliq(iplon,l)
881            do n=1,nbndlw
882               tauc(n,l) = taucld(n,iplon,l)
883!               ssac(n,l) = ssacld(n,iplon,l)
884!               asmc(n,l) = asmcld(n,iplon,l)
885            enddo
886         enddo
887
888! If an extra layer is being used in RRTMG, set all cloud properties to zero in the extra layer.
889
890!         cldfrac(nlayers) = 0.0_rb
891!         tauc(:nbndlw,nlayers) = 0.0_rb
892!         ciwp(nlayers) = 0.0_rb
893!         clwp(nlayers) = 0.0_rb
894!         rei(nlayers) = 0.0_rb
895!         rel(nlayers) = 0.0_rb
896!         taua(nlayers,:) = 0.0_rb
897
898      endif
899     
900      end subroutine inatm
901
902      end module rrtmg_lw_rad
903
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.