var/da/da_ssmi/da_effang_tl.inc

   1 subroutine da_effang_tl(ifreq,theta,gx2,sigma,effangv,effangh,     &
   2    TGL_gx2,TGL_sigma,TGL_effangv,TGL_effangh )
   3
   4    !--------------------------------------------------------------------------
   5    ! Purpose : Calculate the effective zenith angle of reflected microwave
   6    ! radiation at SSM/I frequencies for vertical and horizontal polarization
   7    !
   8    ! Input  :: TGL_gx2, TGL_sigma
   9    ! Output :: TGL_effangv,TGL_effangh,effangv,effangh
  10    !--------------------------------------------------------------------------
  11
  12    implicit none
  13
  14    integer, intent(in)  :: ifreq
  15    real,    intent(in)  :: theta,gx2,sigma,TGL_gx2, TGL_sigma
  16    real,    intent(out) :: TGL_effangv,TGL_effangh,effangv,effangh
  17
  18    real c19v,c19h,c22v,c22h,c37v,c37h,c85v,c85h
  19    real s19v(6),s19h(6),s22v(6),s22h(6), &
  20         s37v(6),s37h(6),s85v(6),s85h(6)
  21
  22    real :: alnsig,gg,ggg,xd,xx
  23    real :: z1,z2,z3,z4,z5,z6,alnthv
  24    real :: y,dth,angh,angv,alnthh
  25    real :: TGL_alnsig,TGL_gg,TGL_ggg,TGL_xd
  26    real :: TGL_z1,TGL_z2,TGL_z3,TGL_z4,TGL_z5,TGL_z6,TGL_alnthv
  27    real :: TGL_y,TGL_dth,TGL_angh,TGL_angv,TGL_xx,TGL_alnthh
  28
  29    data c19v,c19h,c22v,c22h,c37v,c37h,c85v,c85h &
  30      /-.5108,.5306,-.5108,.5306,-.6931,.1823,-.9163,.3000/
  31    data s19v /.225E+2,.698E+2,-.238E+2,-.648E+1,.402E+0,.262E+1/
  32    data s19h /.743E+1,.507E+2,-.206E+2,-.191E+1,.648E-1,.291E+1/
  33    data s22v /.249E+2,.701E+2,-.240E+2,-.714E+1,.405E+0,.256E+1/
  34    data s22h /.498E+1,.442E+2,-.190E+2,-.129E+1,.803E-2,.277E+1/
  35    data s37v /.215E+2,.573E+2,-.211E+2,-.670E+1,.443E+0,.253E+1/
  36    data s37h /.869E+1,.571E+2,-.257E+2,-.302E+1,.237E+0,.386E+1/
  37    data s85v /.116E+2,.263E+2,-.101E+2,-.358E+1,.270E+0,.175E+1/
  38    data s85h /.736E+1,.568E+2,-.254E+2,-.248E+1,.196E+0,.387E+1/
  39
  40    if (trace_use) call da_trace_entry("da_effang_tl")
  41
  42    if (gx2 .le. 0.0 .or. sigma .le. 0.0) then
  43          effangv = theta
  44      TGL_effangv = 0.0
  45          effangh = theta
  46      TGL_effangh = 0.0
  47      return
  48    end if
  49    alnsig = alog(sigma)
  50    if (abs(sigma) .gt. 0.0) then
  51       TGL_alnsig = TGL_sigma/sigma
  52    else
  53       TGL_alnsig = 0.0
  54    end if
  55        gg  = gx2*gx2
  56    TGL_gg  = 2.0*gx2*TGL_gx2
  57        ggg = gg*gx2
  58    TGL_ggg = TGL_gg*gx2 + gg*TGL_gx2
  59
  60    if (ifreq .eq. 1) then
  61
  62           xd =      alnsig - c19v
  63       TGL_xd =  TGL_alnsig
  64           xx =  xd*xd
  65       TGL_xx =  2.0*xd*TGL_xd
  66           z1 =  xx*ggg
  67       TGL_z1 =  TGL_xx*ggg + xx*TGL_ggg
  68           z2 =  xd*ggg
  69       TGL_z2 =  TGL_xd*ggg + xd*TGL_ggg
  70           z3 =  xd*gg
  71       TGL_z3 =  TGL_xd*gg + xd*TGL_gg
  72           z4 =  xx*gg
  73       TGL_z4 =  TGL_xx*gg + xx*TGL_gg
  74           z5 =  xx*gx2
  75       TGL_z5 =  TGL_xx*gx2 + xx*TGL_gx2
  76           z6 =  xd*gx2
  77       TGL_z6 =  TGL_xd*gx2 + xd*TGL_gx2
  78       alnthv =  s19v(1)*z1 + s19v(2)*z2 + s19v(3)*z3 + &
  79                 s19v(4)*z4 + s19v(5)*z5 + s19v(6)*z6
  80       TGL_alnthv = s19v(1)*TGL_z1 + s19v(2)*TGL_z2 + s19v(3)*TGL_z3 + &
  81                    s19v(4)*TGL_z4 + s19v(5)*TGL_z5 + s19v(6)*TGL_z6
  82       alnthv     =     alnthv + 3.611
  83
  84           xd =      alnsig - c19h
  85       TGL_xd =  TGL_alnsig
  86           xx =  xd*xd
  87       TGL_xx =  2.0*xd*TGL_xd
  88           z1 =  xx*ggg
  89       TGL_z1 =  TGL_xx*ggg + xx*TGL_ggg
  90           z2 =  xd*ggg
  91       TGL_z2 =  TGL_xd*ggg + xd*TGL_ggg
  92           z3 =  xd*gg
  93       TGL_z3 =  TGL_xd*gg + xd*TGL_gg
  94           z4 =  xx*gg
  95       TGL_z4 =  TGL_xx*gg + xx*TGL_gg
  96           z5 =  xx*gx2
  97       TGL_z5 =  TGL_xx*gx2 + xx*TGL_gx2
  98           z6 =  xd*gx2
  99       TGL_z6 =  TGL_xd*gx2 + xd*TGL_gx2
 100
 101       alnthh =  s19h(1)*z1 + s19h(2)*z2 + s19h(3)*z3 + &
 102                 s19h(4)*z4 + s19h(5)*z5 + s19h(6)*z6
 103       TGL_alnthh = s19h(1)*TGL_z1 + s19h(2)*TGL_z2 + s19h(3)*TGL_z3 + &
 104                    s19h(4)*TGL_z4 + s19h(5)*TGL_z5 + s19h(6)*TGL_z6
 105
 106       alnthh     =     alnthh + 3.611
 107
 108    else if (ifreq .eq. 2) then
 109           xd =      alnsig - c22v
 110       TGL_xd =  TGL_alnsig
 111           xx =  xd*xd
 112       TGL_xx =  2.0*xd*TGL_xd
 113           z1 =  xx*ggg
 114       TGL_z1 =  TGL_xx*ggg + xx*TGL_ggg
 115           z2 =  xd*ggg
 116       TGL_z2 =  TGL_xd*ggg + xd*TGL_ggg
 117           z3 =  xd*gg
 118       TGL_z3 =  TGL_xd*gg + xd*TGL_gg
 119           z4 =  xx*gg
 120       TGL_z4 =  TGL_xx*gg + xx*TGL_gg
 121           z5 =  xx*gx2
 122       TGL_z5 =  TGL_xx*gx2 + xx*TGL_gx2
 123           z6 =  xd*gx2
 124       TGL_z6 =  TGL_xd*gx2 + xd*TGL_gx2
 125       alnthv =  s22v(1)*z1 + s22v(2)*z2 + s22v(3)*z3 + &
 126                 s22v(4)*z4 + s22v(5)*z5 + s22v(6)*z6
 127       TGL_alnthv = s22v(1)*TGL_z1 + s22v(2)*TGL_z2 + s22v(3)*TGL_z3 + &
 128                    s22v(4)*TGL_z4 + s22v(5)*TGL_z5 + s22v(6)*TGL_z6
 129       alnthv     =     alnthv + 3.611
 130       ! TGL_alnthv = TGL_alnthv
 131
 132           xd =      alnsig - c22h
 133       TGL_xd =  TGL_alnsig
 134           xx =  xd*xd
 135       TGL_xx =  2.0*xd*TGL_xd
 136           z1 =  xx*ggg
 137       TGL_z1 =  TGL_xx*ggg + xx*TGL_ggg
 138           z2 =  xd*ggg
 139       TGL_z2 =  TGL_xd*ggg + xd*TGL_ggg
 140           z3 =  xd*gg
 141       TGL_z3 =  TGL_xd*gg + xd*TGL_gg
 142           z4 =  xx*gg
 143       TGL_z4 =  TGL_xx*gg + xx*TGL_gg
 144           z5 =  xx*gx2
 145       TGL_z5 =  TGL_xx*gx2 + xx*TGL_gx2
 146           z6 =  xd*gx2
 147       TGL_z6 =  TGL_xd*gx2 + xd*TGL_gx2
 148       alnthh =  s22h(1)*z1 + s22h(2)*z2 + s22h(3)*z3 + &
 149                 s22h(4)*z4 + s22h(5)*z5 + s22h(6)*z6
 150       TGL_alnthh = s22h(1)*TGL_z1 + s22h(2)*TGL_z2 + s22h(3)*TGL_z3 + &
 151                    s22h(4)*TGL_z4 + s22h(5)*TGL_z5 + s22h(6)*TGL_z6
 152       alnthh     =     alnthh + 3.611
 153       ! TGL_alnthh = TGL_alnthh
 154    else if (ifreq .eq. 3) then
 155           xd =      alnsig - c37v
 156       TGL_xd =  TGL_alnsig
 157           xx =  xd*xd
 158       TGL_xx =  2.0*xd*TGL_xd
 159           z1 =  xx*ggg
 160       TGL_z1 =  TGL_xx*ggg + xx*TGL_ggg
 161           z2 =  xd*ggg
 162       TGL_z2 =  TGL_xd*ggg + xd*TGL_ggg
 163           z3 =  xd*gg
 164       TGL_z3 =  TGL_xd*gg  + xd*TGL_gg
 165           z4 =  xx*gg
 166       TGL_z4 =  TGL_xx*gg  + xx*TGL_gg
 167        z5 =  xx*gx2
 168       TGL_z5 =  TGL_xx*gx2 + xx*TGL_gx2
 169           z6 =  xd*gx2
 170       TGL_z6 =  TGL_xd*gx2 + xd*TGL_gx2
 171       alnthv =  s37v(1)*z1 + s37v(2)*z2 + s37v(3)*z3 + &
 172                 s37v(4)*z4 + s37v(5)*z5 + s37v(6)*z6
 173       TGL_alnthv = s37v(1)*TGL_z1 + s37v(2)*TGL_z2 + s37v(3)*TGL_z3 + &
 174                    s37v(4)*TGL_z4 + s37v(5)*TGL_z5 + s37v(6)*TGL_z6
 175       alnthv     =     alnthv + 3.611
 176       ! TGL_alnthv = TGL_alnthv
 177
 178           xd =      alnsig - c37h
 179       TGL_xd =  TGL_alnsig
 180           xx =  xd*xd
 181       TGL_xx =  2.0*xd*TGL_xd
 182           z1 =  xx*ggg
 183       TGL_z1 =  TGL_xx*ggg +  xx*TGL_ggg
 184           z2 =  xd*ggg
 185       TGL_z2 =  TGL_xd*ggg +  xd*TGL_ggg
 186           z3 =  xd*gg
 187       TGL_z3 =  TGL_xd*gg  +  xd*TGL_gg
 188           z4 =  xx*gg
 189       TGL_z4 =  TGL_xx*gg  +  xx*TGL_gg
 190           z5 =  xx*gx2
 191       TGL_z5 =  TGL_xx*gx2 +  xx*TGL_gx2
 192           z6 =  xd*gx2
 193       TGL_z6 =  TGL_xd*gx2 +  xd*TGL_gx2
 194       alnthh =  s37h(1)*z1 + s37h(2)*z2 + s37h(3)*z3 + &
 195                 s37h(4)*z4 + s37h(5)*z5 + s37h(6)*z6
 196       TGL_alnthh = s37h(1)*TGL_z1 + s37h(2)*TGL_z2 + s37h(3)*TGL_z3 + &
 197                    s37h(4)*TGL_z4 + s37h(5)*TGL_z5 + s37h(6)*TGL_z6
 198       alnthh     =     alnthh + 3.611
 199       ! TGL_alnthh = TGL_alnthh
 200    else if (ifreq .eq. 4) then
 201           xd =      alnsig - c85v
 202       TGL_xd =  TGL_alnsig
 203           xx =  xd*xd
 204       TGL_xx =  2.0*xd*TGL_xd
 205           z1 =  xx*ggg
 206       TGL_z1 =  TGL_xx*ggg + xx*TGL_ggg
 207           z2 =  xd*ggg
 208       TGL_z2 =  TGL_xd*ggg + xd*TGL_ggg
 209           z3 =  xd*gg
 210       TGL_z3 =  TGL_xd*gg  + xd*TGL_gg
 211           z4 =  xx*gg
 212       TGL_z4 =  TGL_xx*gg  + xx*TGL_gg
 213           z5 =  xx*gx2
 214       TGL_z5 =  TGL_xx*gx2 + xx*TGL_gx2
 215           z6 =  xd*gx2
 216       TGL_z6 =  TGL_xd*gx2 + xd*TGL_gx2
 217       alnthv =  s85v(1)*z1 + s85v(2)*z2 + s85v(3)*z3 + &
 218                    s85v(4)*z4 + s85v(5)*z5 + s85v(6)*z6
 219       TGL_alnthv = s85v(1)*TGL_z1 + s85v(2)*TGL_z2 + s85v(3)*TGL_z3 + &
 220                    s85v(4)*TGL_z4 + s85v(5)*TGL_z5 + s85v(6)*TGL_z6
 221       alnthv     =     alnthv + 3.611
 222       ! TGL_alnthv = TGL_alnthv
 223
 224           xd =      alnsig - c85h
 225       TGL_xd =  TGL_alnsig
 226           xx =  xd*xd
 227       TGL_xx =  2.0*xd*TGL_xd
 228           z1 =  xx*ggg
 229       TGL_z1 =  TGL_xx*ggg + xx*TGL_ggg
 230           z2 =  xd*ggg
 231       TGL_z2 =  TGL_xd*ggg + xd*TGL_ggg
 232           z3 =  xd*gg
 233       TGL_z3 =  TGL_xd*gg  + xd*TGL_gg
 234           z4 =  xx*gg
 235       TGL_z4 =  TGL_xx*gg  + xx*TGL_gg
 236           z5 =  xx*gx2
 237       TGL_z5 =  TGL_xx*gx2 + xx*TGL_gx2
 238           z6 =  xd*gx2
 239       TGL_z6 =  TGL_xd*gx2 + xd*TGL_gx2
 240       alnthh =  s85h(1)*z1 + s85h(2)*z2 + s85h(3)*z3 + &
 241                 s85h(4)*z4 + s85h(5)*z5 + s85h(6)*z6
 242       TGL_alnthh = s85h(1)*TGL_z1 + s85h(2)*TGL_z2 + s85h(3)*TGL_z3 + &
 243                    s85h(4)*TGL_z4 + s85h(5)*TGL_z5 + s85h(6)*TGL_z6
 244       alnthh     =     alnthh + 3.611
 245       ! TGL_alnthh = TGL_alnthh
 246    end if
 247        angv =   90.0 - exp(alnthv)
 248    TGL_angv = - TGL_alnthv*exp(alnthv)
 249        angh =   90.0 - exp(alnthh)
 250    TGL_angh = - TGL_alnthh*exp(alnthh)
 251        y    =   1.0 - 28.0*gx2
 252    TGL_y    = - 28.0*TGL_gx2
 253    if (y .lt. 0.0) then
 254           y = 0.0
 255       TGL_y = 0.0
 256    end if
 257        dth     = (theta - 53.0)*y
 258    TGL_dth     = (theta - 53.0)*TGL_y
 259        effangv =     angv +     dth
 260    TGL_effangv = TGL_angv + TGL_dth
 261        effangh =     angh +     dth
 262    TGL_effangh = TGL_angh + TGL_dth
 263
 264    if (trace_use) call da_trace_exit("da_effang_tl")
 265
 266 end subroutine da_effang_tl
 267
 268