Changeset 3992 for palm/trunk


Ignore:
Timestamp:
May 22, 2019 4:49:38 PM (2 years ago)
Author:
suehring
Message:

Bugfix in rrtmg radiation branch in a nested run when the lowest prognistic grid points in a child domain are all inside topography

File:
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • palm/trunk/SOURCE/radiation_model_mod.f90

    r3987 r3992  
    2828! -----------------
    2929! $Id$
     30! Bugfix in rrtmg radiation branch in a nested run when the lowest prognistic
     31! grid points in a child domain are all inside topography
     32!
     33! 3987 2019-05-22 09:52:13Z kanani
    3034! Introduce alternative switch for debug output during timestepping
    3135!
     
    34703474
    34713475       INTEGER(iwp) ::  i, j, k, l, m, n !< loop indices
     3476       INTEGER(iwp) ::  k_topo_l   !< topography top index
    34723477       INTEGER(iwp) ::  k_topo     !< topography top index
    34733478
     
    35283533       IF ( average_radiation ) THEN
    35293534
     3535          k_topo_l = MINVAL( get_topography_top_index( 's' ) )
     3536#if defined( __parallel )
     3537          CALL MPI_ALLREDUCE( k_topo_l, k_topo, 1, MPI_INTEGER, MPI_MIN, &
     3538                              comm2d, ierr)
     3539#else
     3540          k_topo = k_topo_l
     3541#endif
     3542       
    35303543          rrtm_asdir(1)  = albedo_urb
    35313544          rrtm_asdif(1)  = albedo_urb
     
    35353548          rrtm_emis = emissivity_urb
    35363549!
    3537 !--       Calculate mean pt profile. Actually, only one height level is required.
     3550!--       Calculate mean pt profile.
    35383551          CALL calc_mean_profile( pt, 4 )
    35393552          pt_av = hom(:, 1, 4, 0)
     
    35453558!
    35463559!--       Prepare profiles of temperature and H2O volume mixing ratio
    3547           rrtm_tlev(0,nzb+1) = t_rad_urb
     3560          rrtm_tlev(0,k_topo+1) = t_rad_urb
    35483561
    35493562          IF ( bulk_cloud_model )  THEN
     
    35933606!--       Linear interpolate to zw grid. Loop reaches one level further up
    35943607!--       due to the staggered grid in RRTMG
    3595           DO k = nzb+2, nzt+8
     3608          DO k = k_topo+2, nzt+8
    35963609             rrtm_tlev(0,k)   = rrtm_tlay(0,k-1) + (rrtm_tlay(0,k) -        &
    35973610                                rrtm_tlay(0,k-1))                           &
     
    35993612                                * ( rrtm_plev(0,k) - rrtm_play(0,k-1) )
    36003613          ENDDO
    3601 
    3602 
    36033614!
    36043615!--       Calculate liquid water path and cloud fraction for each column.
     
    36403651          rrtm_tsfc = t_rad_urb
    36413652         
    3642           IF ( lw_radiation )  THEN       
     3653          IF ( lw_radiation )  THEN 
     3654!
     3655!--          Due to technical reasons, copy optical depth to dummy arguments
     3656!--          which are allocated on the exact size as the rrtmg_lw is called.
     3657!--          As one dimesion is allocated with zero size, compiler complains
     3658!--          that rank of the array does not match that of the
     3659!--          assumed-shaped arguments in the RRTMG library. In order to
     3660!--          avoid this, write to dummy arguments and give pass the entire
     3661!--          dummy array. Seems to be the only existing work-around. 
     3662             ALLOCATE( rrtm_lw_taucld_dum(1:nbndlw+1,0:0,k_topo+1:nzt_rad+1) )
     3663             ALLOCATE( rrtm_lw_tauaer_dum(0:0,k_topo+1:nzt_rad+1,1:nbndlw+1) )
     3664
     3665             rrtm_lw_taucld_dum =                                              &
     3666                             rrtm_lw_taucld(1:nbndlw+1,0:0,k_topo+1:nzt_rad+1)
     3667             rrtm_lw_tauaer_dum =                                              &
     3668                             rrtm_lw_tauaer(0:0,k_topo+1:nzt_rad+1,1:nbndlw+1)
    36433669         
    3644              CALL rrtmg_lw( 1, nzt_rad      , rrtm_icld    , rrtm_idrv      ,&
    3645              rrtm_play       , rrtm_plev    , rrtm_tlay    , rrtm_tlev      ,&
    3646              rrtm_tsfc       , rrtm_h2ovmr  , rrtm_o3vmr   , rrtm_co2vmr    ,&
    3647              rrtm_ch4vmr     , rrtm_n2ovmr  , rrtm_o2vmr   , rrtm_cfc11vmr  ,&
    3648              rrtm_cfc12vmr   , rrtm_cfc22vmr, rrtm_ccl4vmr , rrtm_emis      ,&
    3649              rrtm_inflglw    , rrtm_iceflglw, rrtm_liqflglw, rrtm_cldfr     ,&
    3650              rrtm_lw_taucld  , rrtm_cicewp  , rrtm_cliqwp  , rrtm_reice     ,&
    3651              rrtm_reliq      , rrtm_lw_tauaer,                               &
    3652              rrtm_lwuflx     , rrtm_lwdflx  , rrtm_lwhr  ,                   &
    3653              rrtm_lwuflxc    , rrtm_lwdflxc , rrtm_lwhrc ,                   &
    3654              rrtm_lwuflx_dt  ,  rrtm_lwuflxc_dt )
    3655 
     3670!              CALL rrtmg_lw( 1, nzt_rad      , rrtm_icld    , rrtm_idrv      ,&
     3671!              rrtm_play       , rrtm_plev    , rrtm_tlay    , rrtm_tlev      ,&
     3672!              rrtm_tsfc       , rrtm_h2ovmr  , rrtm_o3vmr   , rrtm_co2vmr    ,&
     3673!              rrtm_ch4vmr     , rrtm_n2ovmr  , rrtm_o2vmr   , rrtm_cfc11vmr  ,&
     3674!              rrtm_cfc12vmr   , rrtm_cfc22vmr, rrtm_ccl4vmr , rrtm_emis      ,&
     3675!              rrtm_inflglw    , rrtm_iceflglw, rrtm_liqflglw, rrtm_cldfr     ,&
     3676!              rrtm_lw_taucld  , rrtm_cicewp  , rrtm_cliqwp  , rrtm_reice     ,&
     3677!              rrtm_reliq      , rrtm_lw_tauaer,                               &
     3678!              rrtm_lwuflx     , rrtm_lwdflx  , rrtm_lwhr  ,                   &
     3679!              rrtm_lwuflxc    , rrtm_lwdflxc , rrtm_lwhrc ,                   &
     3680!              rrtm_lwuflx_dt  ,  rrtm_lwuflxc_dt )
     3681
     3682             CALL rrtmg_lw( 1,                                                 &                                       
     3683                            nzt_rad-k_topo,                                    &
     3684                            rrtm_icld,                                         &
     3685                            rrtm_idrv,                                         &
     3686                            rrtm_play(:,k_topo+1:),                   &
     3687                            rrtm_plev(:,k_topo+1:),                   &
     3688                            rrtm_tlay(:,k_topo+1:),                   &
     3689                            rrtm_tlev(:,k_topo+1:),                   &
     3690                            rrtm_tsfc,                                         &
     3691                            rrtm_h2ovmr(:,k_topo+1:),                 &
     3692                            rrtm_o3vmr(:,k_topo+1:),                  &
     3693                            rrtm_co2vmr(:,k_topo+1:),                 &
     3694                            rrtm_ch4vmr(:,k_topo+1:),                 &
     3695                            rrtm_n2ovmr(:,k_topo+1:),                 &
     3696                            rrtm_o2vmr(:,k_topo+1:),                  &
     3697                            rrtm_cfc11vmr(:,k_topo+1:),               &
     3698                            rrtm_cfc12vmr(:,k_topo+1:),               &
     3699                            rrtm_cfc22vmr(:,k_topo+1:),               &
     3700                            rrtm_ccl4vmr(:,k_topo+1:),                &
     3701                            rrtm_emis,                                         &
     3702                            rrtm_inflglw,                                      &
     3703                            rrtm_iceflglw,                                     &
     3704                            rrtm_liqflglw,                                     &
     3705                            rrtm_cldfr(:,k_topo+1:),                  &
     3706                            rrtm_lw_taucld_dum,                                &
     3707                            rrtm_cicewp(:,k_topo+1:),                 &
     3708                            rrtm_cliqwp(:,k_topo+1:),                 &
     3709                            rrtm_reice(:,k_topo+1:),                  &
     3710                            rrtm_reliq(:,k_topo+1:),                  &
     3711                            rrtm_lw_tauaer_dum,                                &
     3712                            rrtm_lwuflx(:,k_topo:),                   &
     3713                            rrtm_lwdflx(:,k_topo:),                   &
     3714                            rrtm_lwhr(:,k_topo+1:),                   &
     3715                            rrtm_lwuflxc(:,k_topo:),                  &
     3716                            rrtm_lwdflxc(:,k_topo:),                  &
     3717                            rrtm_lwhrc(:,k_topo+1:),                  &
     3718                            rrtm_lwuflx_dt(:,k_topo:),                &
     3719                            rrtm_lwuflxc_dt(:,k_topo:) )
     3720                           
     3721             DEALLOCATE ( rrtm_lw_taucld_dum )
     3722             DEALLOCATE ( rrtm_lw_tauaer_dum )
    36563723!
    36573724!--          Save fluxes
     
    36603727                rad_lw_out(k,:,:) = rrtm_lwuflx(0,k)
    36613728             ENDDO
    3662              rad_lw_in_diff(:,:) = rad_lw_in(0,:,:)
     3729             rad_lw_in_diff(:,:) = rad_lw_in(k_topo,:,:)
    36633730!
    36643731!--          Save heating rates (convert from K/d to K/h).
     
    36683735             DO  i = nxl, nxr
    36693736                DO  j = nys, nyn
    3670                    k_topo = get_topography_top_index_ji( j, i, 's' )
    3671                    DO k = k_topo+1, nzt+1
    3672                       rad_lw_hr(k,j,i)     = rrtm_lwhr(0,k-k_topo)  * d_hours_day
    3673                       rad_lw_cs_hr(k,j,i)  = rrtm_lwhrc(0,k-k_topo) * d_hours_day
     3737                   k_topo_l = get_topography_top_index_ji( j, i, 's' )
     3738                   DO k = k_topo_l+1, nzt+1
     3739                      rad_lw_hr(k,j,i)     = rrtm_lwhr(0,k-k_topo_l)  * d_hours_day
     3740                      rad_lw_cs_hr(k,j,i)  = rrtm_lwhrc(0,k-k_topo_l) * d_hours_day
    36743741                   ENDDO
    36753742                ENDDO
     
    36793746
    36803747          IF ( sw_radiation .AND. sun_up )  THEN
    3681              CALL rrtmg_sw( 1, nzt_rad      , rrtm_icld     , rrtm_iaer      ,&
    3682              rrtm_play      , rrtm_plev     , rrtm_tlay     , rrtm_tlev      ,&
    3683              rrtm_tsfc      , rrtm_h2ovmr   , rrtm_o3vmr    , rrtm_co2vmr    ,&
    3684              rrtm_ch4vmr    , rrtm_n2ovmr   , rrtm_o2vmr    , rrtm_asdir     ,&
    3685              rrtm_asdif     , rrtm_aldir    , rrtm_aldif    , zenith         ,&
    3686              0.0_wp         , day_of_year   , solar_constant, rrtm_inflgsw   ,&
    3687              rrtm_iceflgsw  , rrtm_liqflgsw , rrtm_cldfr    , rrtm_sw_taucld ,&
    3688              rrtm_sw_ssacld , rrtm_sw_asmcld, rrtm_sw_fsfcld, rrtm_cicewp    ,&
    3689              rrtm_cliqwp    , rrtm_reice    , rrtm_reliq    , rrtm_sw_tauaer ,&
    3690              rrtm_sw_ssaaer , rrtm_sw_asmaer, rrtm_sw_ecaer , rrtm_swuflx    ,&
    3691              rrtm_swdflx    , rrtm_swhr     , rrtm_swuflxc  , rrtm_swdflxc   ,&
    3692              rrtm_swhrc     , rrtm_dirdflux , rrtm_difdflux )
     3748!
     3749!--          Due to technical reasons, copy optical depths and other
     3750!--          to dummy arguments which are allocated on the exact size as the
     3751!--          rrtmg_sw is called.
     3752!--          As one dimesion is allocated with zero size, compiler complains
     3753!--          that rank of the array does not match that of the
     3754!--          assumed-shaped arguments in the RRTMG library. In order to
     3755!--          avoid this, write to dummy arguments and give pass the entire
     3756!--          dummy array. Seems to be the only existing work-around. 
     3757             ALLOCATE( rrtm_sw_taucld_dum(1:nbndsw+1,0:0,k_topo+1:nzt_rad+1) )
     3758             ALLOCATE( rrtm_sw_ssacld_dum(1:nbndsw+1,0:0,k_topo+1:nzt_rad+1) )
     3759             ALLOCATE( rrtm_sw_asmcld_dum(1:nbndsw+1,0:0,k_topo+1:nzt_rad+1) )
     3760             ALLOCATE( rrtm_sw_fsfcld_dum(1:nbndsw+1,0:0,k_topo+1:nzt_rad+1) )
     3761             ALLOCATE( rrtm_sw_tauaer_dum(0:0,k_topo+1:nzt_rad+1,1:nbndsw+1) )
     3762             ALLOCATE( rrtm_sw_ssaaer_dum(0:0,k_topo+1:nzt_rad+1,1:nbndsw+1) )
     3763             ALLOCATE( rrtm_sw_asmaer_dum(0:0,k_topo+1:nzt_rad+1,1:nbndsw+1) )
     3764             ALLOCATE( rrtm_sw_ecaer_dum(0:0,k_topo+1:nzt_rad+1,1:naerec+1)  )
     3765     
     3766             rrtm_sw_taucld_dum = rrtm_sw_taucld(1:nbndsw+1,0:0,k_topo+1:nzt_rad+1)
     3767             rrtm_sw_ssacld_dum = rrtm_sw_ssacld(1:nbndsw+1,0:0,k_topo+1:nzt_rad+1)
     3768             rrtm_sw_asmcld_dum = rrtm_sw_asmcld(1:nbndsw+1,0:0,k_topo+1:nzt_rad+1)
     3769             rrtm_sw_fsfcld_dum = rrtm_sw_fsfcld(1:nbndsw+1,0:0,k_topo+1:nzt_rad+1)
     3770             rrtm_sw_tauaer_dum = rrtm_sw_tauaer(0:0,k_topo+1:nzt_rad+1,1:nbndsw+1)
     3771             rrtm_sw_ssaaer_dum = rrtm_sw_ssaaer(0:0,k_topo+1:nzt_rad+1,1:nbndsw+1)
     3772             rrtm_sw_asmaer_dum = rrtm_sw_asmaer(0:0,k_topo+1:nzt_rad+1,1:nbndsw+1)
     3773             rrtm_sw_ecaer_dum  = rrtm_sw_ecaer(0:0,k_topo+1:nzt_rad+1,1:naerec+1)
     3774!              CALL rrtmg_sw( 1, nzt_rad      , rrtm_icld     , rrtm_iaer      ,&
     3775!              rrtm_play      , rrtm_plev     , rrtm_tlay     , rrtm_tlev      ,&
     3776!              rrtm_tsfc      , rrtm_h2ovmr   , rrtm_o3vmr    , rrtm_co2vmr    ,&
     3777!              rrtm_ch4vmr    , rrtm_n2ovmr   , rrtm_o2vmr    , rrtm_asdir     ,&
     3778!              rrtm_asdif     , rrtm_aldir    , rrtm_aldif    , zenith         ,&
     3779!              0.0_wp         , day_of_year   , solar_constant, rrtm_inflgsw   ,&
     3780!              rrtm_iceflgsw  , rrtm_liqflgsw , rrtm_cldfr    , rrtm_sw_taucld ,&
     3781!              rrtm_sw_ssacld , rrtm_sw_asmcld, rrtm_sw_fsfcld, rrtm_cicewp    ,&
     3782!              rrtm_cliqwp    , rrtm_reice    , rrtm_reliq    , rrtm_sw_tauaer ,&
     3783!              rrtm_sw_ssaaer , rrtm_sw_asmaer, rrtm_sw_ecaer , rrtm_swuflx    ,&
     3784!              rrtm_swdflx    , rrtm_swhr     , rrtm_swuflxc  , rrtm_swdflxc   ,&
     3785!              rrtm_swhrc     , rrtm_dirdflux , rrtm_difdflux )
     3786             CALL rrtmg_sw( 1,                                                 &
     3787                            nzt_rad-k_topo,                                    &
     3788                            rrtm_icld,                                         &
     3789                            rrtm_iaer,                                         &
     3790                            rrtm_play(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                   &
     3791                            rrtm_plev(:,k_topo+1:nzt_rad+2),                   &
     3792                            rrtm_tlay(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                   &
     3793                            rrtm_tlev(:,k_topo+1:nzt_rad+2),                   &
     3794                            rrtm_tsfc,                                         &
     3795                            rrtm_h2ovmr(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                 &                               
     3796                            rrtm_o3vmr(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                  &       
     3797                            rrtm_co2vmr(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                 &
     3798                            rrtm_ch4vmr(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                 &
     3799                            rrtm_n2ovmr(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                 &
     3800                            rrtm_o2vmr(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                  &
     3801                            rrtm_asdir,                                        &
     3802                            rrtm_asdif,                                        &
     3803                            rrtm_aldir,                                        &
     3804                            rrtm_aldif,                                        &
     3805                            zenith,                                            &
     3806                            0.0_wp,                                            &
     3807                            day_of_year,                                       &
     3808                            solar_constant,                                    &
     3809                            rrtm_inflgsw,                                      &
     3810                            rrtm_iceflgsw,                                     &
     3811                            rrtm_liqflgsw,                                     &
     3812                            rrtm_cldfr(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                  &
     3813                            rrtm_sw_taucld_dum,                                &
     3814                            rrtm_sw_ssacld_dum,                                &
     3815                            rrtm_sw_asmcld_dum,                                &
     3816                            rrtm_sw_fsfcld_dum,                                &
     3817                            rrtm_cicewp(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                 &
     3818                            rrtm_cliqwp(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                 &
     3819                            rrtm_reice(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                  &
     3820                            rrtm_reliq(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                  &
     3821                            rrtm_sw_tauaer_dum,                                &
     3822                            rrtm_sw_ssaaer_dum,                                &
     3823                            rrtm_sw_asmaer_dum,                                &
     3824                            rrtm_sw_ecaer_dum,                                 &
     3825                            rrtm_swuflx(:,k_topo:nzt_rad+1),                   & 
     3826                            rrtm_swdflx(:,k_topo:nzt_rad+1),                   &
     3827                            rrtm_swhr(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                   &
     3828                            rrtm_swuflxc(:,k_topo:nzt_rad+1),                  &
     3829                            rrtm_swdflxc(:,k_topo:nzt_rad+1),                  &
     3830                            rrtm_swhrc(:,k_topo+1:nzt_rad+1),                  &
     3831                            rrtm_dirdflux(:,k_topo:nzt_rad+1),                 &
     3832                            rrtm_difdflux(:,k_topo:nzt_rad+1) )
     3833                           
     3834             DEALLOCATE( rrtm_sw_taucld_dum )
     3835             DEALLOCATE( rrtm_sw_ssacld_dum )
     3836             DEALLOCATE( rrtm_sw_asmcld_dum )
     3837             DEALLOCATE( rrtm_sw_fsfcld_dum )
     3838             DEALLOCATE( rrtm_sw_tauaer_dum )
     3839             DEALLOCATE( rrtm_sw_ssaaer_dum )
     3840             DEALLOCATE( rrtm_sw_asmaer_dum )
     3841             DEALLOCATE( rrtm_sw_ecaer_dum )
    36933842 
    36943843!
     
    37003849             ENDDO
    37013850!--          - direct and diffuse SW at urban-surface-layer (required by RTM)
    3702              rad_sw_in_dir(:,:) = rrtm_dirdflux(0,nzb)
    3703              rad_sw_in_diff(:,:) = rrtm_difdflux(0,nzb)
     3851             rad_sw_in_dir(:,:) = rrtm_dirdflux(0,k_topo)
     3852             rad_sw_in_diff(:,:) = rrtm_difdflux(0,k_topo)
    37043853
    37053854!
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.