chem/module_bioemi_simple.F

   1 MODULE module_bioemi_simple
   2 ! ..
   3 ! make sure that whatever you put in here agrees with dry_dep_simple
   4 ! and met model luse stuff. This should be improved, but currently,
   5 ! there is only usgs in wrf
   6 !
   7   USE module_data_radm2
   8       INTEGER, PARAMETER ::  nlu = 25,  &
   9         iswater_temp = 16,isice_temp = 24
  10       REAL :: aefiso(nlu), aefmter(nlu), aefovoc(nlu), aef_n(nlu)
  11       CHARACTER (4),PARAMETER :: mminlu_loc = 'USGS'
  12       INTEGER :: ixxxlu(nlu)
  13
  14
  15     CONTAINS
  16       SUBROUTINE bio_emissions(id,ktau,dtstep,DX,                         &
  17                config_flags,                                              &
  18                gmt,julday,t_phy,moist,p8w,t8w,                            &
  19                e_bio,p_phy,chem,rho_phy,dz8w,ne_area,                     &
  20                ivgtyp,gsw,vegfra,rmol,ust,znt,xlat,xlong,z_at_w,          &
  21                ids,ide, jds,jde, kds,kde,                                 &
  22                ims,ime, jms,jme, kms,kme,                                 &
  23                its,ite, jts,jte, kts,kte                                  )
  24   USE module_configure
  25   USE module_state_description
  26   IMPLICIT NONE
  27    INTEGER,      INTENT(IN   ) :: id,julday, ne_area,                     &
  28                                   ids,ide, jds,jde, kds,kde,              &
  29                                   ims,ime, jms,jme, kms,kme,              &
  30                                   its,ite, jts,jte, kts,kte
  31    INTEGER,      INTENT(IN   ) ::                                         &
  32                                   ktau
  33    REAL, DIMENSION( ims:ime, kms:kme, jms:jme, num_moist ),               &
  34          INTENT(IN ) ::                                   moist
  35    REAL, DIMENSION( ims:ime, kms:kme, jms:jme, num_chem ),                &
  36          INTENT(INOUT ) ::                                   chem
  37    REAL, DIMENSION( ims:ime, jms:jme, ne_area ),                          &
  38          INTENT(INOUT ) ::                               e_bio
  39    REAL,  DIMENSION( ims:ime , kms:kme , jms:jme )         ,              &
  40           INTENT(IN   ) ::                                                &
  41                                                       t_phy,              &
  42                                                       p_phy,              &
  43                                                       dz8w,               &
  44                                               t8w,p8w,z_at_w ,            &
  45                                                     rho_phy
  46    INTEGER,DIMENSION( ims:ime , jms:jme )                  ,              &
  47           INTENT(IN   ) ::                                                &
  48                                                      ivgtyp
  49    REAL,  DIMENSION( ims:ime , jms:jme )                   ,              &
  50           INTENT(IN   ) ::                                                &
  51                                                      gsw,                 &
  52                                                   vegfra,                 &
  53                                                      rmol,                &
  54                                                      ust,                 &
  55                                                      xlat,                &
  56                                                      xlong,               &
  57                                                      znt
  58       REAL,      INTENT(IN   ) ::                                         &
  59                              dtstep,dx,gmt
  60 !--- deposition and emissions stuff
  61 ! .. Parameters ..
  62    TYPE(grid_config_rec_type),  INTENT(IN   )    :: config_flags
  63
  64 ! ..
  65 ! .. Local Arrays ..
  66 ! .. Parameters ..
  67 !     INTEGER, PARAMETER ::  nlu = 25,  &
  68 !       nseason = 1, nseasons = 2
  69 !     REAL :: aefiso(nlu), aefmter(nlu), aefovoc(nlu), aef_n(nlu)
  70       REAL :: emiss_bio(ne_area) !wig, 1-May-2007: switched to ne_area from numgas to make more general
  71       LOGICAL :: highnh3, rainflag, vegflag, wetflag
  72       CHARACTER (4) :: luse_typ
  73 ! ..
  74 ! .. Local Scalars ..
  75       REAL ::  clwchem,eiso,eisoc,emter,emterc,eovoc,eovocc,e_n,e_nn,  &
  76         pa,rad, rhchem, ta, ustar, vegfrac, vocsc, xtimin, z1,zntt
  77       INTEGER :: i,j,iland, iprt, iseason, n, nr, ipr,jpr,nvr
  78
  79
  80 ! .. Intrinsic Functions ..
  81       INTRINSIC max, min
  82 !
  83       luse_typ=mminlu_loc
  84 !     print *,'luse_typ,iswater',luse_typ,iswater_temp
  85       iseason=1
  86       if(julday.lt.90.or.julday.gt.270)then
  87         iseason=2
  88         CALL wrf_debug(100,'setting iseason in bio_emi to 2')
  89       endif
  90
  91
  92 !  test program to test chemics stuff in 1-d
  93
  94 !     first prepare for biogenic emissions
  95
  96       CALL bioemiin(iseason,luse_typ,vegflag)
  97       do 100 j=jts,jte
  98       do 100 i=its,ite
  99       iland = ivgtyp(i,j)
 100       ta = t_phy(i,kts,j)
 101       rad = gsw(i,j)
 102       vegfrac = vegfra(i,j)
 103       pa = .01*p_phy(i,kts,j)
 104       clwchem = moist(i,kts,j,p_qc)
 105       ustar = ust(i,j)
 106       zntt = znt(i,j)
 107       z1 = z_at_w(i,kts+1,j)-z_at_w(i,kts,j)
 108
 109 !     Set logical default values
 110       rainflag = .FALSE.
 111       wetflag = .FALSE.
 112       highnh3 = .FALSE.
 113
 114       if(moist(i,kts,j,p_qr).gt.0.)rainflag = .true.
 115 !     if(raincv(i,kts,j).gt.0. .and. rainncv(i,kts,j).gt.0. )rainflag = .true.
 116
 117 !     qvs  = 380.*exp(17.27*(tair-273.)/(tair-36.))/pressure
 118       rhchem = MIN( 100.,100. * moist(i,kts,j,p_qv) / &
 119                (3.80*exp(17.27*(t_phy(i,kts,j)-273.)/(t_phy(i,kts,j)-36.))/pa))
 120       rhchem = max(rhchem,5.)
 121       if (rhchem >= 95.) wetflag = .true.
 122 !     print *,chem(i,kts,j,p_nh3),chem(i,kts,j,p_so2)
 123       if(chem(i,kts,j,p_nh3).gt.2.*chem(i,kts,j,p_so2))highnh3 = .true.
 124       iseason = 1
 125 !--- biogenic emissions
 126       emiss_bio=0.
 127       CALL biogen(iland,ta,rad,eiso,emter,eovoc,e_n,vocsc,eisoc,emterc,eovocc, &
 128         e_nn,pa,luse_typ,iseason,vegflag)
 129 !     if(i.eq.5.and.j.eq.5)then
 130 !         print *,iland
 131 !         print *,ta,rad,vocsc,pa,luse_typ,aefiso,aefovoc,aefmter, &
 132 !                aef_n,ixxxlu,vegflag,isice_temp,iswater_temp
 133 !         PRINT *, eiso, emter, eovoc, e_n, eisoc, eovocc
 134 !     endif
 135
 136 !     PRINT *, eiso, emter, eovoc, e_n, eisoc, eovocc
 137       CALL biosplit(iland,eiso,emter,eovoc,e_n,emiss_bio,ne_area,vegfrac, &
 138         config_flags, luse_typ,vegflag)
 139 !     PRINT *, 'emiss_bio(liso)  emiss_bio(lald)  emiss_bio(lhcho) ', &
 140 !       ' emiss_bio(lhc3)'
 141 !     PRINT *, emiss_bio(liso), emiss_bio(lald), emiss_bio(lhcho), &
 142 !       emiss_bio(lhc3)
 143       DO n = 1, ne_area-2
 144         e_bio(i,j,n) = emiss_bio(n)
 145 !       if(i.eq.5.and.j.eq.5)print *,emiss_bio(n)
 146       END DO
 147  100  continue
 148 END SUBROUTINE bio_emissions
 149 ! **********************************************************************
 150 ! **********************  SUBROUTINE BIOEMIIN **************************
 151 ! **********************************************************************
 152       SUBROUTINE bioemiin(isn,mminlu,vegflag)
 153 !**********************************************************************
 154 !     THIS SUBROUTINE INITIALIZES THE EMISSION FACTORS
 155 !     AND THE SIMPLIFIED LANDUSE SCHEME
 156 !     FOR THE BIOGENIC EMISSION AND DEPOSITION SUBROUTINES
 157 !     WRITTEN BY: WINFRIED SEIDL (MARCH 2000)
 158 !     CALLED BY:
 159 !     CALLS:      -
 160 !**********************************************************************
 161 !**********************************************************************
 162 !     REFERENCES FOR EMISSION FACTORS:
 163 !     (S+R)  T. Schoenemeyer and K. Richter
 164 !     (S95)  D. Simpson, A. Guenther, C. N. Hewitt, and R. Steinbrecher
 165 !            J. Geophysical Research 100D (1995), 22875-22890
 166 !     (G94)  A. Guenther, P. Zimmerman and M. Wildermuth
 167 !            Atmospheric Environment 28 (1994), 1197-1210
 168 !     (Z88)  P. R. Zimmerman, J. P. Greenberg, and C. E. Westberg
 169 !            J. Geophysical Research 93D (1988), 1407-1416
 170 !     (K88)  W. A. Kaplan, S. C. Wofsy, M. Keller, and J. M. da Costa
 171 !            J. Geophysical Research 93D (1988), 1389-1395
 172 !     (K94)  L. F. Klinger, P. R. Zimmermann, J. P. Greenberg, L. E. Hei
 173 !            and A. B. Guenther
 174 !            J. Geophysical Research 99D (1994), 1469-1494
 175 !     ---------------------------------------------------------
 176 !     PCU/NCAR landuse categories:
 177 !        1 Highrise urban area
 178 !        2 Agricultural land
 179 !        3 Grassland, rangeland
 180 !        4 Deciduous forest
 181 !        5 Coniferous forest
 182 !        6 Mixed forest (including wetland)
 183 !        7 Water
 184 !        8 Wet rangeland, nonforested wetland
 185 !        9 Desert
 186 !       10 Tundra
 187 !       11 Permanent ice
 188 !       12 Tropical  forest land
 189 !       13 Savannah
 190 !     ---------------------------------------------------------
 191 !     USGS landuse categories:
 192 !        1 Urban and built-up land
 193 !        2 Dryland cropland and pasture
 194 !        3 Irrigated cropland and pasture
 195 !        4 Mix. dry/irrg. cropland and pasture
 196 !        5 Cropland/grassland mosaic
 197 !        6 Cropland/woodland mosaic
 198 !        7 Grassland
 199 !        8 Shrubland
 200 !        9 Mixed shrubland/grassland
 201 !       10 Savanna
 202 !       11 Deciduous broadleaf forest
 203 !       12 Deciduous needleleaf forest
 204 !       13 Evergreen broadleaf forest
 205 !       14 Evergreen needleleaf forest
 206 !       15 Mixed Forest
 207 !       16 Water Bodies
 208 !       17 Herbaceous wetland
 209 !       18 Wooded wetland
 210 !       19 Barren or sparsely vegetated
 211 !       20 Herbaceous Tundra
 212 !       21 Wooded Tundra
 213 !       22 Mixed Tundra
 214 !       23 Bare Ground Tundra
 215 !       24 Snow or Ice
 216 !       25 No data
 217 !     ---------------------------------------------------------
 218 !     SiB landuse categories:
 219 !        1 Evergreen broadleaf trees
 220 !        2 Broadleaf deciduous trees
 221 !        3 Deciduous and evergreen trees
 222 !        4 Evergreen needleleaf trees
 223 !        5 Deciduous needleleaf trees
 224 !        6 Ground cover with trees and shrubs
 225 !        7 Ground cover only
 226 !        8 Broadleaf shrub with Perennial ground cover
 227 !        9 Broadleaf shrub with bare soil
 228 !       10 Groundcover with dwarf trees and shrubs
 229 !       11 Bare soil
 230 !       12 Agriculture or C3 grassland
 231 !       13 Persistent Wetland
 232 !       14 Dry coastal complexes
 233 !       15 Water
 234 !       16 Ice cap and glacier
 235 !       17 No data
 236 !--------------------------------------------------------------
 237 ! .. Scalar Arguments ..
 238         LOGICAL :: vegflag
 239         CHARACTER (4) :: mminlu
 240         INTEGER :: isn
 241 ! ..
 242 ! .. Array Arguments ..
 243 !       REAL :: aefiso(nlu), aefmter(nlu), aefovoc(nlu), aef_n(nlu)
 244 !       INTEGER :: ixxxlu(nlu)
 245 ! ..
 246 ! .. Local Scalars ..
 247 !       INTEGER :: nseas
 248         INTEGER :: sum
 249 ! ..
 250 !**********************************************************************
 251 !     Emission Factors for Isoprene in ug C/(m*m*h)
 252 !       PRINT *, 'mminlu = ', mminlu
 253         IF (mminlu=='OLD ') THEN
 254 ! urban
 255           aefiso(1) = 0.
 256 ! agriculture (S+R)
 257           aefiso(2) = 8.
 258 ! grassland (S+R)
 259           aefiso(3) = 0.
 260 ! deciduous (G94)
 261           aefiso(4) = 4400.
 262 ! coniferous (G94)
 263           aefiso(5) = 780.
 264 ! mixed forest (G94)
 265           aefiso(6) = 5775.
 266 ! water
 267           aefiso(7) = 0.
 268 ! wetland, emission unknown
 269           aefiso(8) = 0.
 270 ! desert
 271           aefiso(9) = 0.
 272 ! tundra (K94)
 273           aefiso(10) = 70.
 274 ! ice
 275           aefiso(11) = 0.
 276 ! tropical forest (Z88)
 277           aefiso(12) = 3100.
 278 ! savanna (Z88)
 279           aefiso(13) = 0
 280         END IF
 281         IF (mminlu=='USGS') THEN
 282 ! urban
 283           aefiso(1) = 0.
 284 ! agriculture (S+R)
 285           aefiso(2) = 8.
 286 ! agriculture (S+R)
 287           aefiso(3) = 8.
 288 ! agriculture (S+R)
 289           aefiso(4) = 8.
 290 ! half agriculture/grassland assumed
 291           aefiso(5) = 4.
 292 ! half agriculture/deciduous assumed
 293           aefiso(6) = 2204.
 294 ! grassland (S+R)
 295           aefiso(7) = 0.
 296 ! grassland assumed
 297           aefiso(8) = 0.
 298 ! grassland assumed
 299           aefiso(9) = 0.
 300 ! savanna (Z88)
 301           aefiso(10) = 0.
 302 ! deciduous (G94)
 303           aefiso(11) = 4400.
 304 ! coniferous (G94)
 305           aefiso(12) = 780.
 306 ! deciduous (G94)
 307           aefiso(13) = 4400.
 308 ! coniferous (G94)
 309           aefiso(14) = 780.
 310 ! mixed forest (G94)
 311           aefiso(15) = 5775.
 312 ! water
 313           aefiso(16) = 0.
 314 ! wetland emission unknown
 315           aefiso(17) = 0.
 316 ! mixed forest assumed
 317           aefiso(18) = 5775.
 318 ! barren
 319           aefiso(19) = 0.
 320 ! tundra (K94) assumed
 321           aefiso(20) = 70.
 322 ! tundra (K94) assumed
 323           aefiso(21) = 70.
 324 ! tundra (K94) assumed
 325           aefiso(22) = 70.
 326 ! barren tundra
 327           aefiso(23) = 0.
 328 ! ice
 329           aefiso(24) = 0.
 330 ! no data
 331           aefiso(25) = 0.
 332         END IF
 333         IF (mminlu=='SiB ') THEN
 334 ! deciduous (G94)
 335           aefiso(1) = 4400.
 336 ! deciduous (G94)
 337           aefiso(2) = 4400.
 338 ! deciduous (G94)
 339           aefiso(3) = 4400.
 340 ! coniferous (G94)
 341           aefiso(4) = 780.
 342 ! coniferous (G94)
 343           aefiso(5) = 780.
 344 ! grassland assumed
 345           aefiso(6) = 0.
 346 ! grassland assumed
 347           aefiso(7) = 0.
 348 ! grassland assumed
 349           aefiso(8) = 0.
 350 ! grassland assumed
 351           aefiso(9) = 0.
 352 ! grassland assumed
 353           aefiso(10) = 0.
 354 ! bare soil
 355           aefiso(11) = 0.
 356 ! agriculture (S+R)
 357           aefiso(12) = 8.
 358 ! wetland, emission unknown
 359           aefiso(13) = 0.
 360 ! dry, coastal
 361           aefiso(14) = 0.
 362 ! water
 363           aefiso(15) = 0.
 364 ! ice
 365           aefiso(16) = 0.
 366 ! no data
 367           aefiso(17) = 0.
 368         END IF
 369 !     ---------------------------------------------------------
 370 !     Emission Factors for Monoterpenes in ug C/(m*m*h)
 371
 372         IF (mminlu=='OLD ') THEN
 373 ! urban
 374           aefmter(1) = 0.
 375 ! agriculture (S+R)
 376           aefmter(2) = 20.
 377 ! grassland (S+R)
 378           aefmter(3) = 20.
 379 ! deciduous (G94)
 380           aefmter(4) = 385.
 381 ! coniferous (G94)
 382           aefmter(5) = 1380.
 383 ! mixed forest (G94)
 384           aefmter(6) = 1001.
 385 ! water
 386           aefmter(7) = 0.
 387 ! wetland, emission unknown
 388           aefmter(8) = 0.
 389 ! desert
 390           aefmter(9) = 0.
 391 ! tundra (K94)
 392           aefmter(10) = 0.
 393 ! ice
 394           aefmter(11) = 0.
 395 ! tropical forest (Z88)
 396           aefmter(12) = 270.
 397 ! savanna (Z88)
 398           aefmter(13) = 0
 399         END IF
 400         IF (mminlu=='USGS') THEN
 401 ! urban
 402           aefmter(1) = 0.
 403 ! agriculture (S+R)
 404           aefmter(2) = 20.
 405 ! agriculture (S+R)
 406           aefmter(3) = 20.
 407 ! agriculture (S+R)
 408           aefmter(4) = 20.
 409 ! half agriculture/grassland assumed
 410           aefmter(5) = 20.
 411 ! half agriculture/deciduous assumed
 412           aefmter(6) = 202.5
 413 ! grassland (S+R)
 414           aefmter(7) = 20.
 415 ! grassland assumed
 416           aefmter(8) = 20.
 417 ! grassland assumed
 418           aefmter(9) = 20.
 419 ! savanna (Z88)
 420           aefmter(10) = 0
 421 ! deciduous (G94)
 422           aefmter(11) = 385.
 423 ! coniferous (G94)
 424           aefmter(12) = 1380.
 425 ! deciduous (G94)
 426           aefmter(13) = 385.
 427 ! coniferous (G94)
 428           aefmter(14) = 1380.
 429 ! mixed forest (G94)
 430           aefmter(15) = 1001.
 431 ! water
 432           aefmter(16) = 0.
 433 ! wetland emission unknown
 434           aefmter(17) = 0.
 435 ! mixed forest assumed
 436           aefmter(18) = 1001.
 437 ! barren
 438           aefmter(19) = 0.
 439 ! tundra (K94) assumed
 440           aefmter(20) = 0.
 441 ! tundra (K94) assumed
 442           aefmter(21) = 0.
 443 ! tundra (K94) assumed
 444           aefmter(22) = 0.
 445 ! barren tundra
 446           aefmter(23) = 0.
 447 ! ice
 448           aefmter(24) = 0.
 449 ! no data
 450           aefmter(25) = 0.
 451         END IF
 452         IF (mminlu=='SiB ') THEN
 453 ! deciduous (G94)
 454           aefmter(1) = 385.
 455 ! deciduous (G94)
 456           aefmter(2) = 385.
 457 ! deciduous (G94)
 458           aefmter(3) = 385.
 459 ! coniferous (G94)
 460           aefmter(4) = 1380.
 461 ! coniferous (G94)
 462           aefmter(5) = 1380.
 463 ! grassland assumed
 464           aefmter(6) = 20.
 465 ! grassland assumed
 466           aefmter(7) = 20.
 467 ! grassland assumed
 468           aefmter(8) = 20.
 469 ! grassland assumed
 470           aefmter(9) = 20.
 471 ! grassland assumed
 472           aefmter(10) = 20.
 473 ! bare soil
 474           aefmter(11) = 0.
 475 ! agriculture (S+R)
 476           aefmter(12) = 20.
 477 ! wetland, emission unknown
 478           aefmter(13) = 0.
 479 ! dry, coastal
 480           aefmter(14) = 0.
 481 ! water
 482           aefmter(15) = 0.
 483 ! ice
 484           aefmter(16) = 0.
 485 ! no data
 486           aefmter(17) = 0.
 487         END IF
 488 !     ---------------------------------------------------------
 489 !     Emission Factors for Other VOCs in ug C/(m*m*h)
 490
 491         IF (mminlu=='OLD ') THEN
 492 ! urban
 493           aefovoc(1) = 0.
 494 ! agriculture (S+R)
 495           aefovoc(2) = 12.
 496 ! grassland (S+R)
 497           aefovoc(3) = 80.
 498 ! deciduous (G94)
 499           aefovoc(4) = 715.
 500 ! coniferous (G94)
 501           aefovoc(5) = 840.
 502 ! mixed forest (G94)
 503           aefovoc(6) = 924.
 504 ! water
 505           aefovoc(7) = 0.
 506 ! wetland, emission unknown
 507           aefovoc(8) = 0.
 508 ! desert
 509           aefovoc(9) = 0.
 510 ! tundra (K94)
 511           aefovoc(10) = 0.
 512 ! ice
 513           aefovoc(11) = 0.
 514 ! tropical forest (Z88)
 515           aefovoc(12) = 0.
 516 ! savanna (Z88)
 517           aefovoc(13) = 0
 518         END IF
 519         IF (mminlu=='USGS') THEN
 520 ! urban
 521           aefovoc(1) = 0.
 522 ! agriculture (S+R)
 523           aefovoc(2) = 12.
 524 ! agriculture (S+R)
 525           aefovoc(3) = 12.
 526 ! agriculture (S+R)
 527           aefovoc(4) = 12.
 528 ! half agriculture/grassland assumed
 529           aefovoc(5) = 46.
 530 ! half agriculture/deciduous assumed
 531           aefovoc(6) = 363.5
 532 ! grassland (S+R)
 533           aefovoc(7) = 80.
 534 ! grassland assumed
 535           aefovoc(8) = 80.
 536 ! grassland assumed
 537           aefovoc(9) = 80.
 538 ! savanna (Z88)
 539           aefovoc(10) = 0
 540 ! deciduous (G94)
 541           aefovoc(11) = 715.
 542 ! coniferous (G94)
 543           aefovoc(12) = 840.
 544 ! deciduous (G94)
 545           aefovoc(13) = 715.
 546 ! coniferous (G94)
 547           aefovoc(14) = 840.
 548 ! mixed forest (G94)
 549           aefovoc(15) = 924.
 550 ! water
 551           aefovoc(16) = 0.
 552 ! wetland emission unknown
 553           aefovoc(17) = 0.
 554 ! mixed forest assumed
 555           aefovoc(18) = 924.
 556 ! barren
 557           aefovoc(19) = 0.
 558 ! tundra (K94) assumed
 559           aefovoc(20) = 0.
 560 ! tundra (K94) assumed
 561           aefovoc(21) = 0.
 562 ! tundra (K94) assumed
 563           aefovoc(22) = 0.
 564 ! barren tundra
 565           aefovoc(23) = 0.
 566 ! ice
 567           aefovoc(24) = 0.
 568 ! no data
 569           aefovoc(25) = 0.
 570         END IF
 571         IF (mminlu=='SiB ') THEN
 572 ! deciduous (G94)
 573           aefovoc(1) = 715.
 574 ! deciduous (G94)
 575           aefovoc(2) = 715.
 576 ! deciduous (G94)
 577           aefovoc(3) = 715.
 578 ! coniferous (G94)
 579           aefovoc(4) = 840.
 580 ! coniferous (G94)
 581           aefovoc(5) = 840.
 582 ! grassland assumed
 583           aefovoc(6) = 80.
 584 ! grassland assumed
 585           aefovoc(7) = 80.
 586 ! grassland assumed
 587           aefovoc(8) = 80.
 588 ! grassland assumed
 589           aefovoc(9) = 80.
 590 ! grassland assumed
 591           aefovoc(10) = 80.
 592 ! bare soil
 593           aefovoc(11) = 0.
 594 ! agriculture (S+R)
 595           aefovoc(12) = 12.
 596 ! wetland, emission unknown
 597           aefovoc(13) = 0.
 598 ! dry, coastal
 599           aefovoc(14) = 0.
 600 ! water
 601           aefovoc(15) = 0.
 602 ! ice
 603           aefovoc(16) = 0.
 604 ! no data
 605           aefovoc(17) = 0.
 606         END IF
 607 !     ---------------------------------------------------------
 608 !     Emission Factors for Nitrogen in ng N /(m*m*sec)
 609
 610         IF (mminlu=='OLD ') THEN
 611 ! urban
 612           aef_n(1) = 0.
 613 ! agriculture (S+R)
 614           aef_n(2) = 9.
 615 ! grassland (S+R)
 616           aef_n(3) = 0.9
 617 ! deciduous (G94)
 618           aef_n(4) = 0.07
 619 ! coniferous (G94)
 620           aef_n(5) = 0.07
 621 ! mixed forest (G94)
 622           aef_n(6) = 0.07
 623 ! water
 624           aef_n(7) = 0.
 625 ! wetland, emission unknown
 626           aef_n(8) = 0.
 627 ! desert
 628           aef_n(9) = 0.
 629 ! tundra (K94)
 630           aef_n(10) = 0.
 631 ! ice
 632           aef_n(11) = 0.
 633 ! tropical forest (Z88)
 634           aef_n(12) = 1.78
 635 ! savanna (Z88)
 636           aef_n(13) = 0
 637         END IF
 638         IF (mminlu=='USGS') THEN
 639 ! urban
 640           aef_n(1) = 0.
 641 ! agriculture (S+R)
 642           aef_n(2) = 9.
 643 ! agriculture (S+R)
 644           aef_n(3) = 9.
 645 ! agriculture (S+R)
 646           aef_n(4) = 9.
 647 ! half agriculture/grassland assumed
 648           aef_n(5) = 4.95
 649 ! half agriculture/deciduous assumed
 650           aef_n(6) = 4.535
 651 ! grassland (S+R)
 652           aef_n(7) = 0.9
 653 ! grassland assumed
 654           aef_n(8) = 0.07
 655 ! grassland assumed
 656           aef_n(9) = 0.07
 657 ! savanna (Z88)
 658           aef_n(10) = 0.
 659 ! deciduous (G94)
 660           aef_n(11) = 0.07
 661 ! coniferous (G94)
 662           aef_n(12) = 0.07
 663 ! deciduous (G94)
 664           aef_n(13) = 0.07
 665 ! coniferous (G94)
 666           aef_n(14) = 0.07
 667 ! mixed forest (G94)
 668           aef_n(15) = 0.07
 669 ! water
 670           aef_n(16) = 0.
 671 ! wetland emission unknown
 672           aef_n(17) = 0.
 673 ! mixed forest assumed
 674           aef_n(18) = 0.07
 675 ! barren
 676           aef_n(19) = 0.
 677 ! tundra (K94) assumed
 678           aef_n(20) = 0.
 679 ! tundra (K94) assumed
 680           aef_n(21) = 0.
 681 ! tundra (K94) assumed
 682           aef_n(22) = 0.
 683 ! barren tundra
 684           aef_n(23) = 0.
 685 ! ice
 686           aef_n(24) = 0.
 687 ! no data
 688           aef_n(25) = 0.
 689         END IF
 690         IF (mminlu=='SiB ') THEN
 691 ! deciduous (G94)
 692           aef_n(1) = 0.07
 693 ! deciduous (G94)
 694           aef_n(2) = 0.07
 695 ! deciduous (G94)
 696           aef_n(3) = 0.07
 697 ! coniferous (G94)
 698           aef_n(4) = 0.07
 699 ! coniferous (G94)
 700           aef_n(5) = 0.07
 701 ! natural vegetation assumed
 702           aef_n(6) = 0.07
 703 ! grassland assumed
 704           aef_n(7) = 0.9
 705 ! natural vegetation assumed
 706           aef_n(8) = 0.07
 707 ! natural vegetation assumed
 708           aef_n(9) = 0.07
 709 ! natural vegetation assumed
 710           aef_n(10) = 0.07
 711 ! bare soil
 712           aef_n(11) = 0.
 713 ! agriculture (S+R)
 714           aef_n(12) = 9.
 715 ! wetland, emission unknown
 716           aef_n(13) = 0.
 717 ! dry, coastal
 718           aef_n(14) = 0.
 719 ! water
 720           aef_n(15) = 0.
 721 ! ice
 722           aef_n(16) = 0.
 723 ! no data
 724           aef_n(17) = 0.
 725         END IF
 726 !     *********************************************************
 727
 728 !     Simplified landuse scheme for deposition and biogenic emission
 729 !     subroutines
 730 !     (ISWATER and ISICE are already defined elsewhere,
 731 !     therefore water and ice are not considered here)
 732
 733 !     1 urban or bare soil
 734 !     2 agricultural
 735 !     3 grassland
 736 !     4 deciduous forest
 737 !     5 coniferous and mixed forest
 738 !     6 other natural landuse categories
 739
 740
 741         IF (mminlu=='OLD ') THEN
 742           ixxxlu(1) = 1
 743           ixxxlu(2) = 2
 744           ixxxlu(3) = 3
 745           ixxxlu(4) = 4
 746           ixxxlu(5) = 5
 747           ixxxlu(6) = 5
 748           ixxxlu(7) = 0
 749           ixxxlu(8) = 6
 750           ixxxlu(9) = 1
 751           ixxxlu(10) = 6
 752           ixxxlu(11) = 0
 753           ixxxlu(12) = 4
 754           ixxxlu(13) = 6
 755         END IF
 756         IF (mminlu=='USGS') THEN
 757           ixxxlu(1) = 1
 758           ixxxlu(2) = 2
 759           ixxxlu(3) = 2
 760           ixxxlu(4) = 2
 761           ixxxlu(5) = 2
 762           ixxxlu(6) = 4
 763           ixxxlu(7) = 3
 764           ixxxlu(8) = 6
 765           ixxxlu(9) = 3
 766           ixxxlu(10) = 6
 767           ixxxlu(11) = 4
 768           ixxxlu(12) = 5
 769           ixxxlu(13) = 4
 770           ixxxlu(14) = 5
 771           ixxxlu(15) = 5
 772           ixxxlu(16) = 0
 773           ixxxlu(17) = 6
 774           ixxxlu(18) = 4
 775           ixxxlu(19) = 1
 776           ixxxlu(20) = 6
 777           ixxxlu(21) = 4
 778           ixxxlu(22) = 6
 779           ixxxlu(23) = 1
 780           ixxxlu(24) = 0
 781           ixxxlu(25) = 1
 782         END IF
 783         IF (mminlu=='SiB ') THEN
 784           ixxxlu(1) = 4
 785           ixxxlu(2) = 4
 786           ixxxlu(3) = 4
 787           ixxxlu(4) = 5
 788           ixxxlu(5) = 5
 789           ixxxlu(6) = 6
 790           ixxxlu(7) = 3
 791           ixxxlu(8) = 6
 792           ixxxlu(9) = 6
 793           ixxxlu(10) = 6
 794           ixxxlu(11) = 1
 795           ixxxlu(12) = 2
 796           ixxxlu(13) = 6
 797           ixxxlu(14) = 1
 798           ixxxlu(15) = 0
 799           ixxxlu(16) = 0
 800           ixxxlu(17) = 1
 801         END IF
 802
 803
 804 !**********************************************************************
 805 ! Calculation of seasonal dependence of emissions
 806 !**********************************************************************
 807 ! (if the season is variable during the model run,
 808 ! this section should be placed in the beginning of subroutine BIOGEN)
 809 !**********************************************************************
 810
 811
 812         IF (mminlu=='OLD ') THEN
 813 ! WINTER
 814           IF (isn==2) THEN
 815 ! agriculture
 816             aefiso(2) = 0.
 817 ! deciduous
 818             aefiso(4) = 0.
 819 ! mixed forest
 820             aefiso(6) = 5775./2.
 821 ! tundra
 822             aefiso(10) = 0.
 823 ! agriculture
 824             aefmter(2) = 0.
 825 ! deciduous
 826             aefmter(4) = 0.
 827 ! mixed forest
 828             aefmter(6) = 1001./2.
 829 ! agriculture
 830             aefovoc(2) = 0.
 831 ! deciduous
 832             aefovoc(4) = 0.
 833 ! mixed forest
 834             aefovoc(6) = 924./2.
 835           END IF
 836         END IF
 837
 838         IF (mminlu=='USGS') THEN
 839 !       DOES VEGETATION FRACTION EXIST?
 840           sum = 0.
 841 !       DO J=1,jl-1
 842 !         DO I=1,il-1
 843 !           SUM=SUM+VEGFRC(I,J)
 844 !         END DO
 845 !       END DO
 846           IF (sum>1) THEN
 847             vegflag = .TRUE.
 848           ELSE
 849             vegflag = .FALSE.
 850           END IF
 851 !         VEGFLAG=.FALSE.
 852           IF (( .NOT. vegflag) .AND. (isn==2)) THEN
 853 !       IF ((.NOT.VEGFLAG)) THEN
 854 !         VEGETATION FRACTION DOES NOT EXIST,
 855 !         CORRECTION FOR WINTER SEASON
 856 ! agriculture
 857             aefiso(2) = 0.
 858 ! agriculture
 859             aefiso(3) = 0.
 860 ! agriculture
 861             aefiso(4) = 0.
 862 ! half agriculture/grassland assumed
 863             aefiso(5) = 0.
 864 ! half agriculture/deciduous assumed
 865             aefiso(6) = 0.
 866 ! deciduous broadleaf
 867             aefiso(11) = 0.
 868 ! deciduous needleleaf
 869             aefiso(12) = 0.
 870 ! mixed forest
 871             aefiso(15) = 5775./2.
 872 ! mixed forest assumed
 873             aefiso(18) = 5775./2.
 874 ! tundra
 875             aefiso(20) = 0.
 876 ! tundra
 877             aefiso(21) = 0.
 878 ! tundra
 879             aefiso(22) = 0.
 880 ! agriculture
 881             aefmter(2) = 0.
 882 ! agriculture
 883             aefmter(3) = 0.
 884 ! agriculture
 885             aefmter(4) = 0.
 886 ! half agriculture/grassland assumed
 887             aefmter(5) = 10.
 888 ! half agriculture/deciduous assumed
 889             aefmter(6) = 0.
 890 ! deciduous broadleaf
 891             aefmter(11) = 0.
 892 ! deciduous needleleaf
 893             aefmter(12) = 0.
 894 ! mixed forest
 895             aefmter(15) = 1001./2.
 896 ! mixed forest assumed
 897             aefmter(18) = 1001./2.
 898 ! agriculture
 899             aefovoc(2) = 0.
 900 ! agriculture
 901             aefovoc(3) = 0.
 902 ! agriculture
 903             aefovoc(4) = 0.
 904 ! half agriculture/grassland assumed
 905             aefovoc(5) = 40.
 906 ! half agriculture/deciduous assumed
 907             aefovoc(6) = 0.
 908 ! deciduous broadleaf
 909             aefovoc(11) = 0.
 910 ! deciduous needleleaf
 911             aefovoc(12) = 0.
 912 ! mixed forest
 913             aefovoc(15) = 924./2.
 914 ! mixed forest assumed
 915             aefovoc(18) = 924./2.
 916           END IF
 917         END IF
 918
 919         IF (mminlu=='SiB ') THEN
 920 ! WINTER
 921           IF (isn==2) THEN
 922 ! deciduous
 923             aefiso(1) = 0.
 924 ! deciduous
 925             aefiso(2) = 0.
 926 ! deciduous
 927             aefiso(3) = 0.
 928 ! agriculture
 929             aefiso(12) = 0.
 930 ! deciduous
 931             aefmter(1) = 0.
 932 ! deciduous
 933             aefmter(2) = 0.
 934 ! deciduous
 935             aefmter(3) = 0.
 936 ! agriculture
 937             aefmter(12) = 0.
 938 ! deciduous
 939             aefovoc(1) = 0.
 940 ! deciduous
 941             aefovoc(2) = 0.
 942 ! deciduous
 943             aefovoc(3) = 0.
 944 ! agriculture
 945             aefovoc(12) = 0.
 946           END IF
 947         END IF
 948
 949       END SUBROUTINE bioemiin
 950 ! **********************************************************************
 951 ! ***********************  SUBROUTINE BIOGEN  **************************
 952 ! **********************************************************************
 953       SUBROUTINE biogen(iland,ta,rad,eiso,emter,eovoc,e_n,vocsc,eisoc,emterc, &
 954           eovocc,e_nn,pa,mminlu,isn,vegflag)
 955
 956 !     THIS PROGRAMM COMPUTES THE ACTUAL BIOGENIC EMISSION RATE FOR
 957 !     ISOPRENE, MONTERPENES, OTHER ORGANIC COMPOUNDS, AND NITROGEN FOR
 958 !     EACH GRID CELL DEPENDING ON TEMPERATURE AND GLOBAL RADIATION
 959 !***********************************************************************
 960 !     PROGRAM DEVELOPED BY:- THOMAS SCHOENEMEYER  (5 JANUARY 1995)
 961 !     MODIFIED BY:         - THOMAS SCHOENEMEYER (21 AUGUST 1996)
 962 !                            UND KLAUS RICHTER
 963 !                            NACH SIMPSON ET AL.
 964 !                          - WINFRIED SEIDL (JUNE 1997)
 965 !                            ADAPTATION FOR USE IN MM5
 966 !                          - WINFRIED SEIDL (MARCH 2000)
 967 !                            MODIFICATION FOR MM5 VERSION 3
 968 !                          - Georg Grell (March 2002) for f90 and WRF
 969 !***********************************************************************
 970 !...PROGRAM VARIABLES...
 971 !        ILAND      - Land use category
 972 !        TA         - Air temperature in K
 973 !        RAD        - Solare global radiation in W/m2
 974 !        EISO       - Emission von Isopren in ppm*m/min
 975 !        EMTER      - Emission von Monoterpenen in ppm*m/min
 976 !        EOVOC      - Emission sonstiger fluechtiger Kohlenwasserstoffe
 977 !                      in ppm*m/min
 978 !        E_N        - Emission von Stickstoff in ppm*m/min
 979 !        AEFISO(NLU) - Emissionsfaktor fuer Isopren fuer die Land-
 980 !                      nutzungsart K, standardisiert auf 303 K und
 981 !                      voller Sonneneinstrahlung in ug C /(m*m*h)
 982 !        AEFOVOC(NLU)- Emissionsfaktor fuer sonstige fluechtige
 983 !                      Kohlenwasserstoffe in ug C /(m*m*h)
 984 !        AEFMTER(NLU)- Emissionsfaktor fuer MONOTERPENE
 985 !                      in ug C /(m*m*h)
 986 !        AEF_N(NLU)  - Emissionsfaktor fuer Stickstoff
 987 !                      in ng N /(m*m*sec)
 988 !        ECF_ISO    - dimensionsloser Korrekturfaktor fuer Isopren,
 989 !                      abhaengig von Temperatur und Strahlung
 990 !        ECF_OVOC     dimensionsloser Korrekturfaktor fuer die
 991 !                      sonstigen fluechtigen Kohlenwasserstoffe
 992 !        ECF_MTER     dimensionsloser Korrekturfaktor fuer die
 993 !                      MONOTERPENE
 994 !        ECF_N      - dimensionsloser Korrekturfaktor fuer
 995 !                      Stickstoff
 996 ! .. Scalar Arguments ..
 997         REAL :: eiso, eisoc, emter, emterc, eovoc, eovocc, e_n, e_nn, pa, rad, &
 998           ta, vocsc
 999         INTEGER :: iland, isn
1000         LOGICAL :: vegflag
1001         CHARACTER (4) :: mminlu
1002 ! ..
1003 ! .. Array Arguments ..
1004 !       REAL :: aefiso(nlu), aefmter(nlu), aefovoc(nlu), aef_n(nlu)
1005 !       INTEGER :: ixxxlu(nlu)
1006 ! ..
1007 ! .. Local Scalars ..
1008         REAL :: alpha, beta, cl, cl1, coniso, conn, conovoc, conter, ct, ct1, &
1009           ct2, ecf_iso, ecf_mter, ecf_n, ecf_ovoc, par, r, rat, tm, ts, tsoil
1010 ! ..
1011 ! .. Intrinsic Functions ..
1012         INTRINSIC exp, sqrt
1013 ! ..
1014 ! empirischer Koeffizient
1015         alpha = 0.0027
1016 ! empirischer Koeffizient
1017         cl1 = 1.066
1018 ! Gaskonstante in J/(K*mol)
1019         r = 8.314
1020 ! empirischer Koeffizient in J/mol
1021         ct1 = 95000
1022 ! empirischer Koeffizient in J/mol
1023         ct2 = 230000
1024 ! empirischer Koeffizient in K
1025         tm = 314.
1026 ! faktoren bestimmt werden
1027         ts = 303.
1028 ! Standardtemperatur bei der Emissions-
1029         beta = 0.09
1030 !**********************************************************************
1031 !**********************************************************************
1032 !  Temperature and Radiation Dependent Correction Factors
1033 !  for Emissions
1034 !**********************************************************************
1035 !**********************************************************************
1036
1037
1038 !     *****************************************************************
1039 !     Forest land use categories
1040
1041 ! empirischer TemperaturKoeffizient
1042         IF ((ixxxlu(iland)==4) .OR. (ixxxlu(iland)==5)) THEN
1043 !                             ! = photosynthetisch aktive Strahlung;
1044           par = 2.0*rad
1045 !                             ! Umrechnungsfaktor: 2.0 uE/J (beruecksich
1046 ! auch, dass PAR ein kleinerer Wellenlaeng
1047 ! bereich ist als die Globalstrahlung.
1048 ! Langholz und Haeckl, 1985, Met. Rundscha
1049
1050 ! PAR flux in Mikromol je m**2 und s
1051           cl = alpha*cl1*par/sqrt(1+alpha*alpha*par*par)
1052           ct = exp(ct1*(ta-ts)/(r*ts*ta))/(1+exp(ct2*(ta-tm)/(r*ts*ta)))
1053
1054           ecf_iso = cl*ct
1055 ! Korrekturfaktor fuer Isopr
1056           ecf_mter = exp(beta*(ta-ts)) ! Korrekturfaktor fuer MTER
1057           ecf_ovoc = ecf_mter
1058 ! Korrekturfaktor fuer OVOC
1059           tsoil = 0.84*(ta-273.15) + 3.6
1060           ecf_n = exp(0.071*tsoil)
1061 ! Korrekturfaktor fuer N
1062         END IF
1063
1064 !     *****************************************************************
1065 !     Agricultural land use category
1066
1067         IF (ixxxlu(iland)==2) THEN
1068           ecf_iso = exp(0.1*(ta-30.-273.15)) ! vgl. Hahn et al.
1069           ecf_mter = ecf_iso
1070           ecf_ovoc = ecf_iso
1071
1072           tsoil = 0.72*(ta-273.15) + 5.8
1073           ecf_n = exp(0.071*tsoil)
1074         END IF
1075
1076 !     *****************************************************************
1077 !     Grassland and natural nonforested land use categories
1078
1079         IF ((ixxxlu(iland)==3) .OR. (ixxxlu(iland)==6)) THEN
1080           ecf_iso = exp(0.1*(ta-30.-273.15)) ! vgl. Hahn et al.
1081           ecf_mter = ecf_iso
1082           ecf_ovoc = ecf_iso
1083
1084           tsoil = 0.66*(ta-273.15) + 8.8
1085           ecf_n = exp(0.071*tsoil)
1086         END IF
1087
1088 !     *****************************************************************
1089 !     Non-emitting land use categories
1090
1091         IF ((ixxxlu(iland)==1) .OR. (iland==iswater_temp) .OR. (iland==isice_temp)) THEN
1092           ecf_iso = 0.
1093           ecf_mter = 0.
1094           ecf_ovoc = 0.
1095           ecf_n = 0.
1096         END IF
1097 !**********************************************************************
1098 !**********************************************************************
1099 !  Calculation of Emissions
1100 !**********************************************************************
1101 !**********************************************************************
1102
1103 !       CONVERSION FROM MICROGRAM C/M2/H TO PPM*M/MIN
1104 !       CORRECTION TERM FOR TEMP(K)  AND PRESSURE
1105 !       K = (T/P) *R)/(MW*60)
1106 !       R = 8.3143E-2 m3 mbar/(K mole)
1107
1108         rat = ta/pa
1109 !     *****************************************************************
1110 !     Isopren:
1111
1112         coniso = rat*2.3095E-5
1113         eisoc = aefiso(iland)*ecf_iso
1114         eiso = coniso*eisoc
1115
1116 !     *****************************************************************
1117 !     Monoterpenes:
1118
1119         conter = rat*1.1548E-5
1120         emterc = aefmter(iland)*ecf_mter
1121         emter = conter*emterc
1122
1123 !     *****************************************************************
1124 !     Other VOCs:
1125
1126 !     as 3-hexenyl-acetate (C=96g/mole)
1127
1128         conovoc = rat*1.4435E-5
1129         eovocc = aefovoc(iland)*ecf_ovoc
1130         eovoc = conovoc*eovocc
1131 !     *****************************************************************
1132 !     SUM OF ALL VOCS
1133
1134         vocsc = eisoc + emterc + eovocc
1135
1136 !     *****************************************************************
1137 !     Nitrogen:
1138
1139 !       CONVERSION FROM NANOGRAM N/M2/SEC TO PPM*M/MIN
1140 !       CORRECTION TERM FOR TEMP(K)  AND PRESSURE
1141 !       INVENTORY AS N
1142 !       INPUT TO THE MODEL ASSUMED AS NO
1143 !       K = (T/P) *R*60)/(MW*1000)
1144 !       R = 8.3143E-2 m3 mbar/(K mole)
1145
1146         conn = rat*3.5633E-4
1147         e_nn = aef_n(iland)*ecf_n
1148         e_n = conn*e_nn
1149
1150
1151       END SUBROUTINE biogen
1152 ! **********************************************************************
1153 ! ***********************  SUBROUTINE BIOSPLIT *************************
1154 ! **********************************************************************
1155       SUBROUTINE biosplit(iland,eiso,emter,eovoc,e_n,emiss_bio,ne_area, &
1156           vegfrc, &
1157           config_flags, mminlu,vegflag)
1158 !     THIS PROGRAMM SPLITS THE BIOGENIC EMISSION RATES FOR
1159 !     MONOTERPENES AND OTHER ORGANIC COMPOUNDS INTO THE
1160 !     COMPOUND CLASSES OF THE CHEMISTRY MODEL
1161 !     --- VERSION FOR RADM2 AND RACM CHEMISTRY ---
1162 !***********************************************************************
1163 !     PROGRAM DEVELOPED BY:- WINFRIED SEIDL  (JULY 1997)
1164 !     MODIFIED BY:         - WINFRIED SEIDL  (JULY 1998)
1165 !                            FOR RACM-CHEMISTRY
1166 !                          - WINFRIED SEIDL  (MARCH 2000)
1167 !                            FOR MM5 VERSION 3
1168 !***********************************************************************
1169 !...PROGRAM VARIABLES...
1170 !        ILAND      - Land use category
1171 !        EISO       - Emission von Isopren in ppm*m/min
1172 !        EMTER      - Emission von Monoterpenen in ppm*m/min
1173 !        EOVOC      - Emission sonstiger fluechtiger Kohlenwasserstoffe
1174 !                      in ppm*m/min
1175 !        E_N        - Emission von Stickstoff in ppm*m/min
1176 !***********************************************************************
1177 !...Comments...
1178 !        The split of the monoterpenes and the other VOCs into RADM clas
1179 !        is mostly rather uncertain. Every plant species emitts a differ
1180 !        mix of chemical substances. So e.g. different types of deciduou
1181 !        trees show totally different emissions. By taking the MM5
1182 !        land use categories, the kind of biogenic emissions can be
1183 !        estimated only roughly. Especially for the other VOCs little
1184 !        is known, so the splits presented here have to be regarded as
1185 !        a preliminary assumption.
1186 !        Some literature on this field:
1187 !        Arey et al., J. Geophys. Res. 96D (1991), 9329-9336
1188 !        Arey et al., Atmospheric Environment 25A (1991), 1063-1075
1189 !        Koenig et al., Atmospheric Environment 29 (1995), 861-874
1190 !        Isidorov et al., Atmospheric Environment 19 (1985), 1-8
1191 !        Martin et al., Abstract Air & Waste Management Association''s
1192 !        90th Annual Meeting & Exhibition, Toronto 1997, Paper 97-RP139.
1193 !        Winer et al., Final Report 1983, California Air Resources Bord,
1194 !        Contract No. AO-056-32
1195 !        For the RADM 2 chemistry, most of the monoterpenes are grouped
1196 !        into the OLI class
1197 !        (Middleton et al., Atmospheric Environment 24A (1990), 1107-113
1198 !        with a few exceptions:
1199 !        ISO -- myrcene, ocimene
1200 !        XYL -- p-cymene
1201 !        For the RACM chemistry, the monoterpenes are split
1202 !        between the API, LIM, ISO and XYL classes:
1203 !        API -- a-pinene, b-pinene, D3-carene, sabinene, camphene,
1204 !               1,8-cineole, a-terpineole, thujene
1205 !        LIM -- limonene, terpinene, phellandrene, terpinolene
1206 !        ISO -- myrcene, ocimene
1207 !        XYL -- p-cymene
1208 !        The other VOCs are grouped according to Middleton et al. (1990)
1209 !***********************************************************************
1210   USE module_configure
1211   USE module_state_description
1212
1213    TYPE(grid_config_rec_type),  INTENT(IN   )    :: config_flags
1214
1215
1216 ! .. Scalar Arguments ..
1217         REAL :: eiso, emter, eovoc, e_n, vegfrc
1218         INTEGER :: iland, ne_area
1219 !       INTEGER :: lald, lhc3, lhc5, lhc8, lhcho, liso, lket, lno, &
1220 !         loli, lolt, lora1, lora2, lxyl
1221 ! ..
1222 ! .. Array Arguments ..
1223         REAL :: emiss_bio(ne_area)
1224 !       INTEGER :: ixxxlu(nlu)
1225 ! ..
1226 ! .. Local Scalars ..
1227         LOGICAL :: vegflag
1228         CHARACTER (4) :: mminlu
1229 ! ..
1230 !     *****************************************************************
1231 !     Correction for vegetation fraction
1232         IF ((mminlu=='USGS') .AND. (vegflag)) THEN
1233           eiso = eiso*vegfrc/100.
1234           emter = emter*vegfrc/100.
1235           eovoc = eovoc*vegfrc/100.
1236         END IF
1237
1238 !     *****************************************************************
1239 !     Isoprene and NO
1240
1241         emiss_bio(liso) = eiso
1242         emiss_bio(lno) = emiss_bio(lno) + e_n
1243
1244       if (config_flags%chem_opt == CB05_SORG_AQ_KPP .OR. &
1245           config_flags%chem_opt == CB05_SORG_VBS_AQ_KPP ) then
1246
1247       emiss_bio(ltpan) = emter ! Use tpan to represent terpene
1248
1249 !     *****************************************************************
1250 !     Agricultural land
1251
1252         IF (ixxxlu(iland)==2) THEN
1253           emiss_bio(lhc5) = emiss_bio(lhc5) + 0.16*eovoc
1254           emiss_bio(lhc8) = emiss_bio(lhc8) + 0.27*eovoc
1255           emiss_bio(lolt) = emiss_bio(lolt) + 0.05*eovoc
1256           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.37*eovoc
1257           emiss_bio(lket) = emiss_bio(lket) + 0.03*eovoc
1258           emiss_bio(lald) = emiss_bio(lald) + 0.12*eovoc
1259         END IF
1260
1261 !     *****************************************************************
1262 !     Grassland
1263
1264         IF (ixxxlu(iland)==3) THEN
1265           emiss_bio(lhc5) = emiss_bio(lhc5) + 0.09*eovoc
1266           emiss_bio(lolt) = emiss_bio(lolt) + 0.07*eovoc
1267           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.51*eovoc
1268           emiss_bio(lket) = emiss_bio(lket) + 0.15*eovoc
1269           emiss_bio(lald) = emiss_bio(lald) + 0.18*eovoc
1270         END IF
1271
1272 !     *****************************************************************
1273 !     Deciduous forest
1274
1275         IF (ixxxlu(iland)==4) THEN
1276           emiss_bio(lhcho) = emiss_bio(lhcho) + 0.19*eovoc
1277           emiss_bio(lald) = emiss_bio(lald) + 0.13*eovoc
1278           emiss_bio(lxyl) = emiss_bio(lxyl) + 0.04*emter
1279           emiss_bio(lhc5) = emiss_bio(lhc5) + 0.03*eovoc
1280           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.07*eovoc
1281           emiss_bio(lora1) = emiss_bio(lora1) + 0.23*eovoc
1282           emiss_bio(lora2) = emiss_bio(lora2) + 0.35*eovoc
1283         END IF
1284
1285 !     *****************************************************************
1286 !     Coniferous forest and mixed forest
1287
1288
1289         IF (ixxxlu(iland)==5) THEN
1290           emiss_bio(lhcho) = emiss_bio(lhcho) + 0.04*eovoc
1291           emiss_bio(lhcho) = emiss_bio(lhcho) + 0.04*eovoc
1292           emiss_bio(lald) = emiss_bio(lald) + 0.14*eovoc
1293           emiss_bio(lhc3) = emiss_bio(lhc3) + 0.07*eovoc
1294           emiss_bio(lhc5) = emiss_bio(lhc5) + 0.07*eovoc
1295           emiss_bio(lolt) = emiss_bio(lolt) + 0.07*eovoc
1296           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.50*eovoc
1297           emiss_bio(lket) = emiss_bio(lket) + 0.03*eovoc
1298           emiss_bio(lora1) = emiss_bio(lora1) + 0.03*eovoc
1299           emiss_bio(lora2) = emiss_bio(lora2) + 0.05*eovoc
1300         END IF
1301
1302       else
1303
1304
1305 !     *****************************************************************
1306 !     Agricultural land
1307
1308         IF (ixxxlu(iland)==2) THEN
1309           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.80*emter
1310           emiss_bio(liso) = emiss_bio(liso) + 0.20*emter
1311           emiss_bio(lhc5) = emiss_bio(lhc5) + 0.16*eovoc
1312           emiss_bio(lhc8) = emiss_bio(lhc8) + 0.27*eovoc
1313           emiss_bio(lolt) = emiss_bio(lolt) + 0.05*eovoc
1314           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.37*eovoc
1315           emiss_bio(lket) = emiss_bio(lket) + 0.03*eovoc
1316           emiss_bio(lald) = emiss_bio(lald) + 0.12*eovoc
1317         END IF
1318
1319 !     *****************************************************************
1320 !     Grassland
1321
1322         IF (ixxxlu(iland)==3) THEN
1323           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.98*emter
1324           emiss_bio(liso) = emiss_bio(liso) + 0.02*emter
1325           emiss_bio(lhc5) = emiss_bio(lhc5) + 0.09*eovoc
1326           emiss_bio(lolt) = emiss_bio(lolt) + 0.07*eovoc
1327           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.51*eovoc
1328           emiss_bio(lket) = emiss_bio(lket) + 0.15*eovoc
1329           emiss_bio(lald) = emiss_bio(lald) + 0.18*eovoc
1330         END IF
1331
1332 !     *****************************************************************
1333 !     Deciduous forest
1334
1335         IF (ixxxlu(iland)==4) THEN
1336           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.94*emter
1337           emiss_bio(liso) = emiss_bio(liso) + 0.02*emter
1338           emiss_bio(lhcho) = emiss_bio(lhcho) + 0.19*eovoc
1339           emiss_bio(lald) = emiss_bio(lald) + 0.13*eovoc
1340           emiss_bio(lxyl) = emiss_bio(lxyl) + 0.04*emter
1341           emiss_bio(lhc5) = emiss_bio(lhc5) + 0.03*eovoc
1342           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.07*eovoc
1343           emiss_bio(lora1) = emiss_bio(lora1) + 0.23*eovoc
1344           emiss_bio(lora2) = emiss_bio(lora2) + 0.35*eovoc
1345         END IF
1346
1347 !     *****************************************************************
1348 !     Coniferous forest and mixed forest
1349
1350
1351         IF (ixxxlu(iland)==5) THEN
1352           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.85*emter
1353           emiss_bio(liso) = emiss_bio(liso) + 0.15*emter
1354           emiss_bio(lhcho) = emiss_bio(lhcho) + 0.04*eovoc
1355           emiss_bio(lald) = emiss_bio(lald) + 0.14*eovoc
1356           emiss_bio(lhc3) = emiss_bio(lhc3) + 0.07*eovoc
1357           emiss_bio(lhc5) = emiss_bio(lhc5) + 0.07*eovoc
1358           emiss_bio(lolt) = emiss_bio(lolt) + 0.07*eovoc
1359           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + 0.50*eovoc
1360           emiss_bio(lket) = emiss_bio(lket) + 0.03*eovoc
1361           emiss_bio(lora1) = emiss_bio(lora1) + 0.03*eovoc
1362           emiss_bio(lora2) = emiss_bio(lora2) + 0.05*eovoc
1363         END IF
1364
1365 !     *****************************************************************
1366 !     Tropical forest (not available in SiB and USGS)
1367
1368         IF ((mminlu=='OLD ') .AND. (iland==12)) THEN
1369           emiss_bio(loli) = emiss_bio(loli) + emter
1370         END IF
1371
1372       end if
1373
1374       END SUBROUTINE biosplit
1375
1376     END MODULE module_bioemi_simple