LCOV - code coverage report
Current view: | top level - hemco/HEMCO/src/Extensions - hcox_paranox_mod.F90 (source / functions) |  |  | Hit | Total | Coverage
Test: | coverage.info |  | Lines: | 0 | 895 | 0.0 %
Date: | 2024-12-17 22:39:59 |  | Functions: | 0 | 15 | 0.0 %

              Line data    Source code
           1             : !------------------------------------------------------------------------------
           2             : !                   Harmonized Emissions Component (HEMCO)                    !
           3             : !------------------------------------------------------------------------------
           4             : !BOP
           5             : !
           6             : ! !MODULE: hcox_paranox_mod.F90
           7             : !
           8             : ! !DESCRIPTION: Module HCOX\_PARANOX\_MOD contains routines to
           9             : ! compute ship emissions and associated concentrations of NO, NO2, HNO3
          10             : ! and O3 from NO ship emission data. This follows the implementation of
          11             : ! the PARANOX ship plume model in GEOS-Chem.
          12             : !\\
          13             : !\\
          14             : ! This module calculates production rates of NO, NO2, HNO3, and O3, as well
          15             : ! as loss rates of O3 and HNO3. All fluxes are in kg species/m2/s. The
          16             : ! O3 and HNO3 loss fluxes are not converted to a deposition velocity, but
          17             : ! rather saved out as mass fluxes (kg/m2/s) into diagnostics
          18             : ! 'PARANOX\_O3\_DEPOSITION\_FLUX' and 'PARANOX\_HNO3\_DEPOSITION\_FLUX',
          19             : ! respectively. In order to use them, they must be imported explicitly via
          20             : ! routine Diagn\_Get (from module hco\_diagn\_mod.F90). This approach avoids
          21             : ! problems with uncrealistically high loss rates for loss ambient air
          22             : ! concentrations of O3 or HNO3.
          23             : !\\
          24             : !\\
          25             : ! The PARANOx look-up-table can be provided in netCDF or ASCII (txt) format.
          26             : ! The latter is particularly useful for running PARANOx in an ESMF environment,
          27             : ! where 7-dimensional netCDF files are currently not supported. The input data
          28             : ! format can be specified in the HEMCO configuration file (in the PARANOx
          29             : ! extensions section).
          30             : ! The txt-files can be generated from the previously read netCDF data using
          31             : ! subroutine WRITE\_LUT\_TXTFILE.
          32             : !\\
          33             : !\\
          34             : ! References:
          35             : ! \begin{itemize}
          36             : ! \item Vinken, G. C. M., Boersma, K. F., Jacob, D. J., and Meijer, E. W.:
          37             : ! Accounting for non-linear chemistry of ship plumes in the
          38             : ! GEOS-Chem global chemistry transport model, Atmos. Chem. Phys., 11,
          39             : ! 11707-11722, doi:10.5194/acp-11-11707-2011, 2011.
          40             : ! \end{itemize}
          41             : !
          42             : ! The initial look up tables (LUT) distributed with GEOS-Chem v9-01-03
          43             : ! used 7 input variables: Temperature, J(NO2), J(O1D), solar elevation angles
          44             : ! at emission time and 5 hours later, and ambient concentrations of NOx
          45             : ! and O3. This version was documented by  Vinken et al. (2011). Subsequently,
          46             : ! we added wind speed as an input variable. We also use J(OH) rather than J(O1D)
          47             : ! to index the LUT (C. Holmes,  6 May 2013)
          48             : !
          49             : ! The LUTs contain 3 quantities:
          50             : !     FracNOx : The fraction of NOx emitted from ships that remains as NOx
          51             : !               after 5 hours of plume aging. mol/mol
          52             : !     OPE     : Ozone production efficiency, mol(O3)/mol(HNO3)
          53             : !               The net production of O3 per mole of ship NOx oxidized over
          54             : !               5 hours of plume aging. Can be negative!
          55             : !               Defined as OPE = [ P(O3) - L(O3) ] / P(HNO3), where each P
          56             : !               and L term is an integral over 5 hours. Net O3 production
          57             : !               in the plume is E(NOx) * (1-FracNOx) * OPE, where E(NOx) is
          58             : !               the emission rate of NOx from the ship (e.g. units: mol/s).
          59             : !     MOE     : Methane oxidation efficiency, mol(CH4)/mol(NOx)
          60             : !               The net oxidation of CH4 per mole of NOx emitted from ships
          61             : !               over 5 hours of plume aging.
          62             : !               Defined as MOE = L(CH4) / E(NOx).
          63             : !\\
          64             : !\\
          65             : ! The solar elevation angles 5 hours ago are calculated using HEMCO subroutine
          66             : ! HCO\_GetSUNCOS. This is the same routine that is used to calculate the solar
          67             : ! zenith angles for the current time.
          68             : !\\
          69             : !\\
          70             : ! !INTERFACE:
          71             : !
          72             : MODULE HCOX_ParaNOx_MOD
          73             : !
          74             : ! !USES:
          75             : !
          76             :   USE HCO_Error_MOD
          77             :   USE HCO_Diagn_MOD
          78             :   USE HCO_State_MOD,  ONLY : HCO_State
          79             :   USE HCOX_State_MOD, ONLY : Ext_State
          80             :
          81             :   IMPLICIT NONE
          82             :   PRIVATE
          83             : !
          84             : ! !PUBLIC MEMBER FUNCTIONS:
          85             : !
          86             :   PUBLIC  :: HCOX_ParaNOx_Run
          87             :   PUBLIC  :: HCOX_ParaNOx_Init
          88             :   PUBLIC  :: HCOX_ParaNOx_Final
          89             : !
          90             : ! !PRIVATE MEMBER FUNCTIONS:
          91             : !
          92             : !
          93             : ! !REMARKS:
          94             : !  Adapted from the code in GeosCore/paranox_mod.F prior to GEOS-Chem v10-01.
          95             : !
          96             : ! !REVISION HISTORY:
          97             : !  06 Aug 2013 - C. Keller   - Initial version
          98             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
          99             : !EOP
         100             : !------------------------------------------------------------------------------
         101             : !BOC
         102             : !
         103             : ! !MODULE VARIABLES:
         104             :
         105             :   ! Number of values for each variable in the look-up table
         106             :   INTEGER, PARAMETER ::  nT=4, nJ=4, nO3=4, nNOx=5, nSEA=12, nWS=5
         107             :
         108             :   ! Now place all module variables in a lderived type object (for a linked
         109             :   ! list) so that we can have one instance per node in an MPI environment.
         110             :   TYPE :: MyInst
         111             :
         112             :      ! Scalars
         113             :      INTEGER               :: Instance
         114             :      INTEGER               :: ExtNr
         115             :      INTEGER               :: IDTNO
         116             :      INTEGER               :: IDTNO2
         117             :      INTEGER               :: IDTHNO3
         118             :      INTEGER               :: IDTO3
         119             :      REAL*8                :: MW_O3
         120             :
         121             :      REAL*8                :: MW_NO
         122             :      REAL*8                :: MW_NO2
         123             :      REAL*8                :: MW_HNO3
         124             :      REAL*8                :: MW_AIR
         125             :
         126             :      ! Arrays
         127             :      REAL(hp), POINTER     :: ShipNO(:,:,:)
         128             :
         129             :      ! For SunCosMid 5hrs ago
         130             :      REAL(hp), POINTER     :: SC5(:,:)
         131             :
         132             :      ! Deposition fluxes in kg/m2/s
         133             :      REAL(sp), POINTER     :: DEPO3  (:,:)
         134             :      REAL(sp), POINTER     :: DEPHNO3(:,:)
         135             :
         136             :      ! Reference values of variables in the look-up tables
         137             :      REAL*4                :: Tlev(nT)
         138             :      REAL*4                :: JNO2lev(nJ)
         139             :      REAL*4                :: O3lev(nO3)
         140             :      REAL*4                :: SEA0lev(nSEA)
         141             :      REAL*4                :: SEA5lev(nSEA)
         142             :      REAL*4                :: JRATIOlev(nJ)
         143             :      REAL*4                :: NOXlev(nNOx)
         144             :      REAL*4                :: WSlev(nWS)
         145             :
         146             :      ! Look-up tables currently used in GEOS-Chem (likely in v10-01)
         147             :      ! Described by Holmes et al. (2014), now includes effects of wind speed
         148             :      ! Last two digits in LUT names indicate wind speed in m/s
         149             :      REAL(sp), POINTER     :: FRACNOX_LUT02(:,:,:,:,:,:,:)
         150             :      REAL(sp), POINTER     :: FRACNOX_LUT06(:,:,:,:,:,:,:)
         151             :      REAL(sp), POINTER     :: FRACNOX_LUT10(:,:,:,:,:,:,:)
         152             :      REAL(sp), POINTER     :: FRACNOX_LUT14(:,:,:,:,:,:,:)
         153             :      REAL(sp), POINTER     :: FRACNOX_LUT18(:,:,:,:,:,:,:)
         154             :      REAL(sp), POINTER     :: OPE_LUT02    (:,:,:,:,:,:,:)
         155             :      REAL(sp), POINTER     :: OPE_LUT06    (:,:,:,:,:,:,:)
         156             :      REAL(sp), POINTER     :: OPE_LUT10    (:,:,:,:,:,:,:)
         157             :      REAL(sp), POINTER     :: OPE_LUT14    (:,:,:,:,:,:,:)
         158             :      REAL(sp), POINTER     :: OPE_LUT18    (:,:,:,:,:,:,:)
         159             :      REAL(sp), POINTER     :: MOE_LUT02    (:,:,:,:,:,:,:)
         160             :      REAL(sp), POINTER     :: MOE_LUT06    (:,:,:,:,:,:,:)
         161             :      REAL(sp), POINTER     :: MOE_LUT10    (:,:,:,:,:,:,:)
         162             :      REAL(sp), POINTER     :: MOE_LUT14    (:,:,:,:,:,:,:)
         163             :      REAL(sp), POINTER     :: MOE_LUT18    (:,:,:,:,:,:,:)
         164             :      REAL(sp), POINTER     :: DNOX_LUT02   (:,:,:,:,:,:,:)
         165             :      REAL(sp), POINTER     :: DNOX_LUT06   (:,:,:,:,:,:,:)
         166             :      REAL(sp), POINTER     :: DNOX_LUT10   (:,:,:,:,:,:,:)
         167             :      REAL(sp), POINTER     :: DNOX_LUT14   (:,:,:,:,:,:,:)
         168             :      REAL(sp), POINTER     :: DNOX_LUT18   (:,:,:,:,:,:,:)
         169             :
         170             :      ! Location and type of look up table data
         171             :      CHARACTER(LEN=255)    :: LutDir
         172             :      LOGICAL               :: IsNc
         173             :
         174             :      TYPE(MyInst), POINTER :: NextInst => NULL()
         175             :   END TYPE MyInst
         176             :
         177             :   ! Pointer to instances
         178             :   TYPE(MyInst), POINTER    :: AllInst => NULL()
         179             :
         180             : CONTAINS
         181             : !EOC
         182             : !------------------------------------------------------------------------------
         183             : !                   Harmonized Emissions Component (HEMCO)                    !
         184             : !------------------------------------------------------------------------------
         185             : !BOP
         186             : !
         187             : ! !IROUTINE: HCOX_ParaNOx_Run
         188             : !
         189             : ! !DESCRIPTION: Subroutine HCOX\_ParaNOx\_Run is the driver routine to
         190             : ! calculate ship NOx emissions for the current time step. Emissions in
         191             : ! [kg/m2/s] are added to the emissions array of the passed
         192             : !\\
         193             : !\\
         194             : ! !INTERFACE:
         195             : !
         196           0 :   SUBROUTINE HCOX_ParaNOx_Run( ExtState, HcoState, RC )
         197             : !
         198             : ! !USES:
         199             : !
         200             :     USE HCO_Calc_Mod, ONLY : HCO_CalcEmis
         201             : !
         202             : ! !INPUT PARAMETERS:
         203             : !
         204             :     TYPE(Ext_State), POINTER       :: ExtState    ! External data fields
         205             : !
         206             : ! !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
         207             : !
         208             :     TYPE(HCO_State), POINTER       :: HcoState    ! HEMCO State object
         209             :     INTEGER,         INTENT(INOUT) :: RC          ! Success or failure?
         210             :
         211             : ! !REVISION HISTORY:
         212             : !  06 Aug 2013 - C. Keller   - Initial Version
         213             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
         214             : !EOP
         215             : !------------------------------------------------------------------------------
         216             : !BOC
         217             : !
         218             : ! !LOCAL VARIABLES:
         219             : !
         220             :     LOGICAL               :: DefScaleEmis
         221             :     CHARACTER(LEN=255)    :: MSG, LOC
         222             :     TYPE(MyInst), POINTER :: Inst
         223             :
         224             :     !=================================================================
         225             :     ! HCOX_PARANOX_RUN begins here!
         226             :     !=================================================================
         227           0 :     LOC = 'HCOX_PARANOX_RUN (HCOX_PARANOX_MOD.F90)'
         228             :
         229             :     ! Return if extension disabled
         230           0 :     IF ( ExtState%ParaNOx <= 0 ) RETURN
         231             :
         232             :     ! Enter
         233           0 :     CALL HCO_ENTER(HcoState%Config%Err, LOC, RC)
         234           0 :     IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         235           0 :         CALL HCO_ERROR( 'ERROR 0', RC, THISLOC=LOC )
         236           0 :         RETURN
         237             :     ENDIF
         238             :
         239             :     ! Get local instance
         240           0 :     Inst => NULL()
         241           0 :     CALL InstGet ( ExtState%ParaNOx, Inst, RC )
         242           0 :     IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         243           0 :        WRITE(MSG,*) 'Cannot find ParaNOx instance Nr. ', ExtState%ParaNOx
         244           0 :        CALL HCO_ERROR(MSG,RC)
         245           0 :        RETURN
         246             :     ENDIF
         247             :
         248             :     ! ----------------------------------------------------------------
         249             :     ! Use HEMCO core routines to get ship NO emissions
         250             :     ! ----------------------------------------------------------------
         251             :
         252             :     ! Prepare HEMCO core run (Hco_CalcEmis):
         253             :     ! --> Set tracer and category range + extension number.
         254             :     ! Note: Set species min and max to the full range of species.
         255             :     ! For the ParaNox extension, emission fields of only one species
         256             :     ! should be defined. Hco_CalcEmis will exit w/ error if this is
         257             :     ! not the case.
         258           0 :     HcoState%Options%SpcMin =  1
         259           0 :     HcoState%Options%SpcMax = -1
         260           0 :     HcoState%Options%CatMin =  1
         261           0 :     HcoState%Options%CatMax = -1
         262           0 :     HcoState%Options%ExtNr  = Inst%ExtNr
         263             :
         264             :     ! --> Define array to write emissions into.
         265           0 :     Inst%ShipNO                    = 0.0d0
         266           0 :     HcoState%Options%AutoFillDiagn = .FALSE.
         267           0 :     HcoState%Options%FillBuffer    =  .TRUE.
         268           0 :     HcoState%Buffer3D%Val          => Inst%ShipNO
         269             :
         270             :     ! Calculate ship NO emissions and write them into the ShipNO
         271             :     ! array [kg/m2/s].
         272           0 :     CALL HCO_CalcEmis( HcoState, .FALSE., RC )
         273           0 :     IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         274           0 :         CALL HCO_ERROR( 'ERROR 1', RC, THISLOC=LOC )
         275           0 :         RETURN
         276             :     ENDIF
         277             :
         278             :     ! Reset settings to standard
         279           0 :     HcoState%Buffer3D%Val          => NULL()
         280           0 :     HcoState%Options%FillBuffer    = .FALSE.
         281           0 :     HcoState%Options%ExtNr         = 0
         282           0 :     HcoState%Options%AutoFillDiagn = .TRUE.
         283             :
         284             :     ! Calculate production rates of NO, HNO3 and O3 based upon ship NO
         285             :     ! emissions and add these values to the respective emission
         286             :     ! arrays.
         287             :     ! Note: For O3, it is possible to get negative emissions (i.e.
         288             :     ! deposition), in which case these values will be added to the
         289             :     ! drydep array.
         290           0 :     CALL Evolve_Plume( ExtState, Inst%ShipNO, HcoState, Inst, RC )
         291           0 :     IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         292           0 :         CALL HCO_ERROR( 'ERROR 2', RC, THISLOC=LOC )
         293           0 :         RETURN
         294             :     ENDIF
         295             :
         296             :     ! Leave w/ success
         297           0 :     Inst => NULL()
         298           0 :     CALL HCO_Leave( HcoState%Config%Err, RC )
         299             :
         300             :   END SUBROUTINE HCOX_ParaNOx_Run
         301             : !EOC
         302             : !------------------------------------------------------------------------------
         303             : !                   Harmonized Emissions Component (HEMCO)                    !
         304             : !------------------------------------------------------------------------------
         305             : !BOP
         306             : !
         307             : ! !IROUTINE: Evolve_Plume
         308             : !
         309             : ! !DESCRIPTION: Subroutine EVOLVE\_PLUME performs plume dilution and chemistry
         310             : !  of ship NO emissions for every grid box and writes the resulting NO, HNO3
         311             : !  and O3 emission (production) rates into State\_Chm%NomixS.
         312             : !\\
         313             : !\\
         314             : ! !INTERFACE:
         315             : !
         316           0 :   SUBROUTINE Evolve_Plume( ExtState, ShipNoEmis, HcoState, Inst, RC )
         317             : !
         318             : ! !USES:
         319             : !
         320             :     USE HCO_Types_Mod,    ONLY : DiagnCont
         321             :     USE HCO_FluxArr_mod,  ONLY : HCO_EmisAdd
         322             :     USE HCO_FluxArr_mod,  ONLY : HCO_DepvAdd
         323             :     USE HCO_Clock_Mod,    ONLY : HcoClock_First
         324             :     USE HCO_Calc_Mod,     ONLY : HCO_CheckDepv
         325             :     USE HCO_GeoTools_Mod, ONLY : HCO_GetSUNCOS
         326             : !
         327             : ! !INPUT PARAMETERS:
         328             : !
         329             :     TYPE(Ext_State), POINTER        :: ExtState           ! External data
         330             : !
         331             : ! !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
         332             : !
         333             :     REAL(hp),        INTENT(INOUT)  :: ShipNoEmis(:,:,:)  ! Emissions
         334             :     TYPE(HCO_State), POINTER        :: HcoState           ! HEMCO State obj
         335             :     TYPE(MyInst),    POINTER        :: Inst               ! Local instance
         336             :     INTEGER,         INTENT(INOUT)  :: RC                 ! Success or failure
         337             : !
         338             : ! !REVISION HISTORY:
         339             : !  06 Aug 2013 - C. Keller   - Initial Version
         340             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
         341             : !EOP
         342             : !------------------------------------------------------------------------------
         343             : !BOC
         344             : !
         345             : ! !LOCAL VARIABLES:
         346             : !
         347             :     INTEGER                  :: I, J, L
         348             :     LOGICAL                  :: ERR
         349             :     LOGICAL                  :: FILLED
         350             :     LOGICAL                  :: FIRST
         351             :     LOGICAL                  :: DefScaleEmis
         352             :     REAL(hp)                 :: iFlx, TMP
         353             :     CHARACTER(LEN=255)       :: MSG, LOC
         354             :     CHARACTER(LEN=1)         :: CHAR1
         355             :
         356             :     ! Arrays
         357           0 :     REAL(hp), TARGET         :: FLUXNO  (HcoState%NX,HcoState%NY)
         358           0 :     REAL(hp), TARGET         :: FLUXNO2 (HcoState%NX,HcoState%NY)
         359           0 :     REAL(hp), TARGET         :: FLUXHNO3(HcoState%NX,HcoState%NY)
         360           0 :     REAL(hp), TARGET         :: FLUXO3  (HcoState%NX,HcoState%NY)
         361             : !%%% Comment out unused code
         362             : !%%%!    REAL(hp), TARGET         :: DEPO3   (HcoState%NX,HcoState%NY)
         363             : !%%%!    REAL(hp), TARGET         :: DEPHNO3 (HcoState%NX,HcoState%NY)
         364             :
         365             :     ! Pointers
         366           0 :     REAL(hp), POINTER        :: Arr2D(:,:)
         367             :
         368             :     ! For diagnostics
         369           0 :     REAL(hp), TARGET         :: DIAGN   (HcoState%NX,HcoState%NY,5)
         370             :     LOGICAL, SAVE            :: DODIAGN = .FALSE.
         371             :     CHARACTER(LEN=31)        :: DiagnName
         372             :     TYPE(DiagnCont), POINTER :: TmpCnt
         373             :
         374             :     ! Paranox update
         375             :     REAL(dp)                 :: SHIP_FNOx, SHIP_DNOx, SHIP_OPE, SHIP_MOE
         376             :     REAL(dp)                 :: FNO_NOx
         377             :     REAL(hp)                 :: iMass
         378             :     REAL(hp)                 :: ExpVal
         379             : !%%% Comment out debug code
         380             : !%%%!    ! testing only
         381             : !%%%!    REAL*8             :: FRAC, TOTPRES, DELTPRES
         382             : !%%%!    INTEGER            :: TOP
         383             : !%%%!    integer            :: ix, jx
         384             : !%%%!    logical, parameter :: add2hemco = .true.
         385             :
         386             :     !=================================================================
         387             :     ! EVOLVE_PLUME begins here!
         388             :     !=================================================================
         389           0 :     LOC = 'EVOLVE_PLUE (HCOX_PARANOX_MOD.F90)'
         390             :
         391             :     ! Enter
         392           0 :     CALL HCO_ENTER(HcoState%Config%Err, LOC, RC)
         393           0 :     IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         394           0 :         CALL HCO_ERROR( 'ERROR 3', RC, THISLOC=LOC )
         395           0 :         RETURN
         396             :     ENDIF
         397             :
         398             :     ! Leave here if none of the tracers defined
         399           0 :     IF ( Inst%IDTNO <= 0 .AND. Inst%IDTO3 <= 0 .AND. Inst%IDTHNO3 <= 0 ) THEN
         400           0 :        RC = HCO_SUCCESS
         401           0 :        RETURN
         402             :     ENDIF
         403             :
         404             :     ! Nullify
         405           0 :     Arr2D  => NULL()
         406           0 :     TmpCnt => NULL()
         407             :
         408             :     ! ------------------------------------------------------------------
         409             :     ! First call: check for diagnostics to write and fill restart values
         410             :     ! ------------------------------------------------------------------
         411           0 :     FIRST = HcoClock_First( HcoState%Clock, .TRUE. )
         412             :
         413           0 :     IF ( FIRST ) THEN
         414             :        ! See if we have to write out manual diagnostics
         415           0 :        IF ( .NOT. DoDiagn ) THEN
         416           0 :           DiagnName = 'PARANOX_NOXFRAC_REMAINING'
         417             :           CALL DiagnCont_Find ( HcoState%Diagn, -1, -1, -1, -1, -1, &
         418           0 :                                 DiagnName, 0, DoDiagn, TmpCnt )
         419           0 :           TmpCnt => NULL()
         420             :        ENDIF
         421           0 :        IF ( .NOT. DoDiagn ) THEN
         422           0 :           DiagnName = 'PARANOX_O3_PRODUCTION'
         423             :           CALL DiagnCont_Find ( HcoState%Diagn, -1, -1, -1, -1, -1, &
         424           0 :                                 DiagnName, 0, DoDiagn, TmpCnt )
         425           0 :           TmpCnt => NULL()
         426             :        ENDIF
         427           0 :        IF ( .NOT. DoDiagn ) THEN
         428           0 :           DiagnName = 'PARANOX_NO_PRODUCTION'
         429             :           CALL DiagnCont_Find ( HcoState%Diagn, -1, -1, -1, -1, -1, &
         430           0 :                                 DiagnName, 0, DoDiagn, TmpCnt )
         431           0 :           TmpCnt => NULL()
         432             :        ENDIF
         433           0 :        IF ( .NOT. DoDiagn ) THEN
         434           0 :           DiagnName = 'PARANOX_TOTAL_SHIPNOX'
         435             :           CALL DiagnCont_Find ( HcoState%Diagn, -1, -1, -1, -1, -1, &
         436           0 :                                 DiagnName, 0, DoDiagn, TmpCnt )
         437           0 :           TmpCnt => NULL()
         438             :        ENDIF
         439           0 :        IF ( .NOT. DoDiagn ) THEN
         440           0 :           DiagnName = 'PARANOX_OPE'
         441             :           CALL DiagnCont_Find ( HcoState%Diagn, -1, -1, -1, -1, -1, &
         442           0 :                                 DiagnName, 0, DoDiagn, TmpCnt )
         443           0 :           TmpCnt => NULL()
         444             :        ENDIF
         445             :     ENDIF
         446             :
         447           0 :     IF ( DoDiagn ) DIAGN(:,:,:) = 0.0_hp
         448             :
         449             :     ! ------------------------------------------------------------------
         450             :     ! Update SC5
         451             :     ! ------------------------------------------------------------------
         452             :     ! SC5 holds the SUNCOS values of 5 hours ago.
         453           0 :     CALL HCO_getSUNCOS( HcoState, Inst%SC5, -5, RC )
         454           0 :     IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         455           0 :         CALL HCO_ERROR( 'ERROR 4', RC, THISLOC=LOC )
         456           0 :         RETURN
         457             :     ENDIF
         458             :
         459             :     ! Error check
         460           0 :     ERR = .FALSE.
         461             :
         462             :     ! Initialize
         463           0 :     FLUXNO       = 0.0_hp
         464           0 :     FLUXNO2      = 0.0_hp
         465           0 :     FLUXHNO3     = 0.0_hp
         466           0 :     FLUXO3       = 0.0_hp
         467             :
         468             :     ! Deposition fluxes
         469           0 :     Inst%DEPO3   = 0.0_sp
         470           0 :     Inst%DEPHNO3 = 0.0_sp
         471             :
         472             : !%%% Comment out debug code
         473             : !%%%!    ! Debug
         474             : !%%%!    print*, '### In EVOLVE_PLUME:'
         475             : !%%%!    print*, '### JOH: ',  SUM   ( ExtState%JOH%Arr%Val ),  &
         476             : !%%%!                          MAXVAL( ExtState%JOH%Arr%Val )
         477             : !%%%!    print*, '### JNO2: ', SUM   ( ExtState%JNO2%Arr%Val ),  &
         478             : !%%%!                          MAXVAL( ExtState%JNO2%Arr%Val )
         479             : !%%%!    print*, '### SC5 : ', SUM   ( SC5 ), MAXVAL(SC5)
         480             : !%%%!    print*, '### EMIS: ', SUM   ( SHIPNOEMIS(:,:,1) ), MAXVAL(SHIPNOEMIS(:,:,1))
         481             :
         482             :     ! Loop over all grid boxes
         483             :     !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
         484             :     ! Note: there seems to be a problem with the OMP loop in that
         485             :     ! the species concentrations (O3molec, NOmolec, NO2molec)
         486             :     ! differ slightly in a few grid boxes. Don't know exactly what
         487             :     ! is going on here, but uncomment for now! Needs more
         488             :     ! evaluation and testing.
         489             :     !
         490             :     ! Now use #if defined( 0 ) to block of this code (bmy, 6/6/14)
         491             :     !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
         492             :     !!!$OMP PARALLEL DO                                                   &
         493             :     !!!$OMP DEFAULT( SHARED )                                             &
         494             :     !!!$OMP PRIVATE( I, J, L,   MSG, iFlx, iMass,    TMP                ) &
         495             :     !!!$OMP PRIVATE( SHIP_FNOx, SHIP_DNOx, SHIP_OPE, SHIP_MOE, FNO_NOx  ) &
         496             :     !!!$OMP SCHEDULE( DYNAMIC )
         497           0 :     DO J = 1, HcoState%NY
         498           0 :     DO I = 1, HcoState%NX
         499             :
         500             :        ! Zero private variables for safety's sake
         501           0 :        FNO_NOx   = 0.0_dp
         502           0 :        iFlx      = 0.0_hp
         503           0 :        iMass     = 0.0_hp
         504           0 :        SHIP_FNOx = 0.0_dp
         505           0 :        SHIP_DNOx = 0.0_dp
         506           0 :        SHIP_OPE  = 0.0_dp
         507           0 :        SHIP_MOE  = 0.0_dp
         508           0 :        TMP       = 0.0_hp
         509             :
         510             :        !---------------------------------------------------------------------
         511             :        ! Skip if no ship emissions in this grid box
         512             :        !---------------------------------------------------------------------
         513           0 :        IF ( .not. ( ShipNoEmis(I,J,1) > 0.0_hp ) ) CYCLE
         514             :
         515             :        !---------------------------------------------------------------------
         516             :        ! Production Efficiency for ship emiss (gvinken,mpayer,2/7/12)
         517             :        ! Updated to include effects of wind speed (cdh, 3/25/2014)
         518             :        ! Updated for HEMCO (ckeller, 02/04/2015)
         519             :        !---------------------------------------------------------------------
         520             :        CALL PARANOX_LUT( ExtState,  HcoState,  Inst,      I,                  &
         521             :                          J,         RC,        SHIP_FNOx, SHIP_DNOx,          &
         522           0 :                          SHIP_OPE,  SHIP_MOE                                 )
         523           0 :        IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         524             :           ERR = .TRUE.; EXIT
         525             :        ENDIF
         526             :
         527             : !%%% Comment out debug code
         528             : !%%%!       ! for debugging only
         529             : !%%%!       if(I==3.and.J==35)then
         530             : !%%%!          write(*,*) 'PARANOX ship emissions @',I,J
         531             : !%%%!          write(*,*) 'Emis [kg/m2/s]: ', ShipNoEmis(I,J,1)
         532             : !%%%!          write(*,*) 'SHIP_FNOx: ', SHIP_FNOx
         533             : !%%%!          write(*,*) 'SHIP_DNOx: ', SHIP_DNOx
         534             : !%%%!          write(*,*) 'SHIP_OPE : ', SHIP_OPE
         535             : !%%%!          write(*,*) 'SHIP_MOE : ', SHIP_MOE
         536             : !%%%!       endif
         537             :
         538             :        !---------------------------------------------------------------------
         539             :        ! Split the ship NOx emission into NO and NO2
         540             :        ! following the ambient ratio
         541             :        ! Now check for zero ambient air concentrations. In this
         542             :        ! case, arbitrarily emit everything as NO (ckeller, 04/10/15).
         543             :        !
         544             :        ! Bug fix: Make sure NO and NO2 are both positive
         545             :        ! See https://github.com/geoschem/geos-chem/issues/380
         546             :        !  -- Bob Yantosca (24 Jul 2020)
         547             :        !---------------------------------------------------------------------
         548           0 :        FNO_NOx = 1.0_hp
         549           0 :        IF ( ExtState%NO%Arr%Val (I,J,1) > 0.0_hp .and.                       &
         550             :             ExtState%NO2%Arr%Val(I,J,1) > 0.0_hp       ) THEN
         551             :           FNO_NOx = (   ExtState%NO%Arr%Val(I,J,1)  / Inst%MW_NO    )        &
         552             :                   / ( ( ExtState%NO%Arr%Val(I,J,1)  / Inst%MW_NO  )          &
         553           0 :                   +   ( ExtState%NO2%Arr%Val(I,J,1) / Inst%MW_NO2 ) )
         554             :        ENDIF
         555             :
         556             :        !---------------------------------------------------------------------
         557             :        ! Calculate NO emissions
         558             :        !---------------------------------------------------------------------
         559           0 :        IF ( Inst%IDTNO > 0 ) THEN
         560             :
         561             :            ! Of the total ship NOx, the fraction SHIP_FNOx
         562             :            ! survives after plume dilution and chemistry.
         563             :            ! FNO_NOx is the ratio of NO / NOx.
         564             :            ! Unit: kg/m2/s
         565           0 :            FLUXNO(I,J) = ShipNoEmis(I,J,1) * SHIP_FNOx * FNO_NOx
         566             :
         567             :        ENDIF
         568             :
         569             :        !---------------------------------------------------------------------
         570             :        ! Calculate NO2 emissions
         571             :        !---------------------------------------------------------------------
         572           0 :        IF ( Inst%IDTNO2 > 0 ) THEN
         573             :
         574             :            ! NO2 emissions complement NO emissions, so that total NOx
         575             :            ! emissions are preserved.
         576           0 :            FLUXNO2(I,J) = ShipNoEmis(I,J,1)                                  &
         577             :                         * SHIP_FNOx                                          &
         578             :                         * ( 1.0d0 - FNO_NOx          )                       &
         579           0 :                         * ( Inst%MW_NO2 / Inst%MW_NO )
         580             :        ENDIF
         581             :
         582             :        !---------------------------------------------------------------------
         583             :        ! Calculate HNO3 emissions
         584             :        !---------------------------------------------------------------------
         585           0 :        IF ( Inst%IDTHNO3 > 0 ) THEN
         586             :
         587             :           ! Of the total ship NOx, the fraction 1-SHIP_FNOx-SHIP_DNOx
         588             :           ! is converted to HNO3 during plume dilution and chemistry.
         589             :           ! Unit: kg/m2/s
         590           0 :           FLUXHNO3(I,J) = ShipNoEmis(I,J,1)                                  &
         591             :                         * ( 1d0 - SHIP_FNOx - SHIP_DNOx )                    &
         592           0 :                         * ( Inst%MW_HNO3 / Inst%MW_NO   )
         593             :        ENDIF
         594             :
         595             :        !--------------------------------------------------------------------
         596             :        ! NOy deposition (as HNO3) from the sub-grid plume.
         597             :        ! The calculated deposition flux is in kg/m2/s, which has to be
         598             :        ! converted to 1/s. The species mass is either the species mass in
         599             :        ! the first grid box or of the entire PBL column, depending on the
         600             :        ! HEMCO setting 'PBL_DRYDEP'.
         601             :        !
         602             :        ! As of 4/10/15, exchange loss rates in original units of kg/m2/s.
         603             :        ! (ckeller)
         604             :        !--------------------------------------------------------------------
         605           0 :        IF ( (Inst%IDTHNO3 > 0) .AND. (SHIP_DNOx > 0.0_dp) ) THEN
         606             :
         607             :           ! Deposition flux in kg/m2/s.
         608           0 :           Inst%DEPHNO3(I,J) = ShipNoEmis(I,J,1)                              &
         609             :                             * SHIP_DNOx                                      &
         610           0 :                             * ( Inst%MW_HNO3 / Inst%MW_NO )
         611             :
         612             : !%%% Comment out unused code
         613             : !%%%!          iFlx = ShipNoEmis(I,J,1) * SHIP_DNOx * ( MW_HNO3 / MW_NO )
         614             : !%%%!
         615             : !%%%!          ! Get mass of species. This can either be the total PBL
         616             : !%%%!          ! column mass or the first layer only, depending on the
         617             : !%%%!          ! HEMCO setting.
         618             : !%%%!          iMass = ExtState%HNO3%Arr%Val(I,J,1) &
         619             : !%%%!                * ExtState%FRAC_OF_PBL%Arr%Val(I,J,1)
         620             : !%%%!          IF ( HcoState%Options%PBL_DRYDEP ) THEN
         621             : !%%%!             DO L = 1, HcoState%NZ
         622             : !%%%!                IF ( ExtState%FRAC_OF_PBL%Arr%Val(I,J,L) == 0.0_hp ) EXIT
         623             : !%%%!                iMass = iMass + ( ExtState%HNO3%Arr%Val(I,J,L) *       &
         624             : !%%%!                                  ExtState%FRAC_OF_PBL%Arr%Val(I,J,L) )
         625             : !%%%!             ENDDO
         626             : !%%%!          ENDIF
         627             : !%%%!
         628             : !%%%!          ! Calculate deposition velocity (1/s) from flux
         629             : !%%%!          ! Now avoid div-zero error (ckeller, 11/10/2014).
         630             : !%%%!          IF ( iMass > TINY(1.0_hp) ) THEN
         631             : !%%%!             TMP = ABS(iFlx) * HcoState%Grid%AREA_M2%Val(I,J)
         632             : !%%%!
         633             : !%%%!             ! Check if it's safe to do division
         634             : !%%%!             IF ( (EXPONENT(TMP)-EXPONENT(iMass)) < MAXEXPONENT(TMP) ) THEN
         635             : !%%%!                DEPHNO3(I,J) = TMP / iMass
         636             : !%%%!             ENDIF
         637             : !%%%!
         638             : !%%%!             ! Check deposition velocity
         639             : !%%%!             CALL HCO_CheckDepv( HcoState, DEPHNO3(I,J), RC )
         640             : !%%%!          ENDIF
         641             :
         642             :        ENDIF
         643             :
         644             :        !---------------------------------------------------------------------
         645             :        ! Calculate O3 emissions
         646             :        !---------------------------------------------------------------------
         647           0 :        IF ( Inst%IDTO3 > 0 ) THEN
         648             :
         649             :           ! Of the total ship NOx, the fraction
         650             :           ! (1-FRACTION_NOX)*INT_OPE is converted to O3 during
         651             :           ! plume dilution and chemistry.
         652             :           ! Unit: kg/m2/s
         653           0 :           iFlx = ShipNoEmis(I,J,1)                                           &
         654             :                * ( 1d0 - SHIP_FNOx         )                                 &
         655             :                * SHIP_OPE                                                    &
         656           0 :                * ( Inst%MW_O3 / Inst%MW_NO )
         657             :
         658             :           ! For positive fluxes, add to emission flux array
         659           0 :           IF ( iFlx >= 0.0_hp ) THEN
         660           0 :              FLUXO3(I,J) = iFlx
         661             :
         662             :           ! For negative fluxes, calculate deposition velocity based
         663             :           ! on current surface O3 concentration and pass to deposition
         664             :           ! array. See comment on dry dep calculation of HNO3 above.
         665             :           ! As of 4/10/15, exchange loss rates in original units of kg/m2/s.
         666             :           ! (ckeller)
         667             :           ELSE
         668             :
         669             :              ! Deposition flux in kg/m2/s.
         670             :              ! Make sure ozone deposition flux is positive (ckeller, 3/29/16).
         671             :              !DEPO3(I,J) = iFlx
         672           0 :              Inst%DEPO3(I,J) = ABS(iFlx)
         673             :
         674             : !%%% Comment out unused code
         675             : !%%%!             ! Get mass of species. This can either be the total PBL
         676             : !%%%!             ! column mass or the first layer only, depending on the
         677             : !%%%!             ! HEMCO setting.
         678             : !%%%!             iMass = ExtState%O3%Arr%Val(I,J,1) &
         679             : !%%%!                   * ExtState%FRAC_OF_PBL%Arr%Val(I,J,1)
         680             : !%%%!             IF ( HcoState%Options%PBL_DRYDEP ) THEN
         681             : !%%%!                DO L = 1, HcoState%NZ
         682             : !%%%!                   IF ( ExtState%FRAC_OF_PBL%Arr%Val(I,J,L) == 0.0_hp ) EXIT
         683             : !%%%!                   iMass = iMass + ( ExtState%O3%Arr%Val(I,J,L) *       &
         684             : !%%%!                                     ExtState%FRAC_OF_PBL%Arr%Val(I,J,L) )
         685             : !%%%!                ENDDO
         686             : !%%%!             ENDIF
         687             : !%%%!
         688             : !%%%!             ! Calculate deposition velocity (1/s) from flux
         689             : !%%%!             ! Now avoid div-zero error (ckeller, 11/10/2014).
         690             : !%%%!             IF ( iMass > TINY(1.0_hp) ) THEN
         691             : !%%%!                TMP = ABS(iFlx) * HcoState%Grid%AREA_M2%Val(I,J)
         692             : !%%%!
         693             : !%%%!                ! Check if it's safe to do division
         694             : !%%%!                IF ( (EXPONENT(TMP)-EXPONENT(iMass)) < MAXEXPONENT(TMP) ) THEN
         695             : !%%%!                   DEPO3(I,J) = TMP / iMass
         696             : !%%%!                ENDIF
         697             : !%%%!
         698             : !%%%!                ! Check deposition velocity
         699             : !%%%!                CALL HCO_CheckDepv( HcoState, DEPO3(I,J), RC )
         700             : !%%%!             ENDIF
         701             :
         702             :           ENDIF
         703             :        ENDIF
         704             :
         705             :        !---------------------------------------------------------------------
         706             :        ! Eventually write out into diagnostics array
         707             :        !---------------------------------------------------------------------
         708           0 :        IF ( DoDiagn ) THEN
         709           0 :           DIAGN(I,J,1) = SHIP_FNOx
         710           0 :           DIAGN(I,J,2) = SHIP_OPE
         711           0 :           DIAGN(I,J,3) = FLUXO3(I,J)
         712           0 :           DIAGN(I,J,4) = ShipNoEmis(I,J,1)
         713           0 :           DIAGN(I,J,5) = FLUXNO(I,J)
         714             :        ENDIF
         715             :
         716             :        !---------------------------------------------------------------------
         717             :        ! Reset ship NO emissions to zero. Will be refilled on next
         718             :        ! emission step!
         719             :        !---------------------------------------------------------------------
         720           0 :        ShipNoEmis(I,J,1) = 0.0d0
         721             :
         722             :     ENDDO !I
         723             :     ENDDO !J
         724             :     !!!$OMP END PARALLEL DO
         725             :
         726             :     ! Error check
         727           0 :     IF ( ERR ) THEN
         728           0 :        RC = HCO_FAIL
         729           0 :        RETURN
         730             :     ENDIF
         731             :
         732             : !------------------------------------------------------------------------
         733             : !    ! Debug
         734             : !    print*, '### In EVOLVE_PLUME (B):'
         735             : !    print*, '### DIAG 1: ',  SUM   ( DIAGN(:,:,1) ),  &
         736             : !                             MAXVAL( DIAGN(:,:,1) )
         737             : !    print*, '### DIAG 2: ',  SUM   ( DIAGN(:,:,2) ),  &
         738             : !                             MAXVAL( DIAGN(:,:,2) )
         739             : !    print*, '### DIAG 3: ',  SUM   ( DIAGN(:,:,3) ),  &
         740             : !                             MAXVAL( DIAGN(:,:,3) )
         741             : !    print*, '### DIAG 4: ',  SUM   ( DIAGN(:,:,4) ),  &
         742             : !                             MAXVAL( DIAGN(:,:,4) )
         743             : !    print*, '### DIAG 5: ',  SUM   ( DIAGN(:,:,5) ),  &
         744             : !                             MAXVAL( DIAGN(:,:,5) )
         745             : !------------------------------------------------------------------------
         746             :
         747             :     !=======================================================================
         748             :     ! PASS TO HEMCO STATE AND UPDATE DIAGNOSTICS
         749             :     !=======================================================================
         750             :
         751             :     ! Turn off emission scaling. We don't want the computed fluxes to be
         752             :     ! scaled any more. If a uniform scale factor is defined for NO, it
         753             :     ! has been applied to the ship NO emissions already (ckeller, 5/11/17).
         754           0 :     DefScaleEmis               = HcoState%Options%ScaleEmis
         755           0 :     HcoState%Options%ScaleEmis = .FALSE.
         756             :
         757             :     ! NO
         758           0 :     IF ( Inst%IDTNO > 0 ) THEN
         759             :
         760             :        ! Add flux to emission array
         761             :        CALL HCO_EmisAdd( HcoState, FLUXNO, Inst%IDTNO, &
         762           0 :                          RC,       ExtNr=Inst%ExtNr )
         763           0 :        IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         764           0 :           CALL HCO_ERROR( 'HCO_EmisAdd error: FLUXNO', RC )
         765           0 :           RETURN
         766             :        ENDIF
         767             :     ENDIF
         768             :
         769             :     ! NO2
         770           0 :     IF ( Inst%IDTNO2 > 0 ) THEN
         771             :
         772             :        ! Add flux to emission array
         773             :        CALL HCO_EmisAdd( HcoState, FLUXNO2, Inst%IDTNO2, &
         774           0 :                          RC,       ExtNr=Inst%ExtNr )
         775             :     ENDIF
         776             :
         777             :     ! HNO3
         778           0 :     IF ( Inst%IDTHNO3 > 0 ) THEN
         779             :
         780             :        ! Add flux to emission array
         781             :        CALL HCO_EmisAdd( HcoState, FLUXHNO3, Inst%IDTHNO3, &
         782           0 :                          RC,       ExtNr=Inst%ExtNr )
         783             :     ENDIF
         784             :
         785             :     ! O3
         786           0 :     IF ( Inst%IDTO3 > 0 ) THEN
         787             :
         788             :        ! Add flux to emission array (kg/m2/s)
         789             :        CALL HCO_EmisAdd( HcoState, FLUXO3, Inst%IDTO3, &
         790           0 :                          RC,       ExtNr=Inst%ExtNr )
         791             :     ENDIF
         792             :
         793             :
         794             :     ! Eventually update manual diagnostics
         795           0 :     IF ( DoDiagn ) THEN
         796           0 :        DiagnName =  'PARANOX_NOXFRAC_REMAINING'
         797           0 :        Arr2D     => DIAGN(:,:,1)
         798             :        CALL Diagn_Update( HcoState, ExtNr=Inst%ExtNr, &
         799           0 :                           cName=TRIM(DiagnName), Array2D=Arr2D, RC=RC)
         800           0 :        IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         801           0 :            CALL HCO_ERROR( 'ERROR 5', RC, THISLOC=LOC )
         802           0 :            RETURN
         803             :        ENDIF
         804           0 :        Arr2D => NULL()
         805             :
         806           0 :        DiagnName =  'PARANOX_OPE'
         807           0 :        Arr2D     => DIAGN(:,:,2)
         808             :        CALL Diagn_Update( HcoState, ExtNr=Inst%ExtNr, &
         809           0 :                           cName=TRIM(DiagnName), Array2D=Arr2D, RC=RC)
         810           0 :        IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         811           0 :            CALL HCO_ERROR( 'ERROR 6', RC, THISLOC=LOC )
         812           0 :            RETURN
         813             :        ENDIF
         814           0 :        Arr2D => NULL()
         815             :
         816           0 :        DiagnName =  'PARANOX_O3_PRODUCTION'
         817           0 :        Arr2D     => DIAGN(:,:,3)
         818             :        CALL Diagn_Update( HcoState, ExtNr=Inst%ExtNr, &
         819           0 :                           cName=TRIM(DiagnName), Array2D=Arr2D, RC=RC)
         820           0 :        IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         821           0 :            CALL HCO_ERROR( 'ERROR 7', RC, THISLOC=LOC )
         822           0 :            RETURN
         823             :        ENDIF
         824           0 :        Arr2D => NULL()
         825             :
         826           0 :        DiagnName =  'PARANOX_TOTAL_SHIPNOX'
         827           0 :        Arr2D     => DIAGN(:,:,4)
         828             :        CALL Diagn_Update( HcoState, ExtNr=Inst%ExtNr, &
         829           0 :                           cName=TRIM(DiagnName), Array2D=Arr2D, RC=RC)
         830           0 :        IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         831           0 :            CALL HCO_ERROR( 'ERROR 8', RC, THISLOC=LOC )
         832           0 :            RETURN
         833             :        ENDIF
         834           0 :        Arr2D => NULL()
         835             :
         836           0 :        DiagnName =  'PARANOX_NO_PRODUCTION'
         837           0 :        Arr2D     => DIAGN(:,:,5)
         838             :        CALL Diagn_Update( HcoState, ExtNr=Inst%ExtNr, &
         839           0 :                           cName=TRIM(DiagnName), Array2D=Arr2D, RC=RC)
         840           0 :        IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         841           0 :            CALL HCO_ERROR( 'ERROR 9', RC, THISLOC=LOC )
         842           0 :            RETURN
         843             :        ENDIF
         844           0 :        Arr2D => NULL()
         845             :     ENDIF
         846             :
         847             :     ! Reset option ScaleEmis to default value
         848           0 :     HcoState%Options%ScaleEmis = DefScaleEmis
         849             :
         850             :     ! Return w/ success
         851           0 :     CALL HCO_LEAVE( HcoState%Config%Err,RC )
         852             :
         853           0 :   END SUBROUTINE Evolve_Plume
         854             : !EOC
         855             : !------------------------------------------------------------------------------
         856             : !                   Harmonized Emissions Component (HEMCO)                    !
         857             : !------------------------------------------------------------------------------
         858             : !BOP
         859             : !
         860             : ! !IROUTINE: HCOX_ParaNOx_Init
         861             : !
         862             : ! !DESCRIPTION: Subroutine HcoX\_ParaNOx\_Init initializes the HEMCO
         863             : ! PARANOX extension.
         864             : !\\
         865             : !\\
         866             : ! !INTERFACE:
         867             : !
         868           0 :  SUBROUTINE HCOX_ParaNOx_Init( HcoState, ExtName, ExtState, RC )
         869             : !
         870             : ! !USES:
         871             : !
         872             :    USE HCO_Chartools_Mod, ONLY : HCO_CharParse
         873             :    USE HCO_State_MOD,     ONLY : HCO_GetHcoID
         874             :    USE HCO_State_MOD,     ONLY : HCO_GetExtHcoID
         875             :    USE HCO_ExtList_Mod,   ONLY : GetExtNr
         876             :    USE HCO_ExtList_Mod,   ONLY : GetExtOpt
         877             :    USE HCO_Restart_Mod,   ONLY : HCO_RestartDefine
         878             : !   USE ParaNOx_Util_Mod,  ONLY : Read_ParaNOx_LUT
         879             : !
         880             : ! !INPUT PARAMETERS:
         881             : !
         882             :    CHARACTER(LEN=*), INTENT(IN   )  :: ExtName       ! Extension name
         883             :    TYPE(Ext_State),  POINTER        :: ExtState      ! Module options
         884             : !
         885             : ! !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
         886             : !
         887             :    TYPE(HCO_State),  POINTER        :: HcoState      ! HEMCO state object
         888             :    INTEGER,          INTENT(INOUT)  :: RC            ! Success or failure?
         889             : !
         890             : ! !REVISION HISTORY:
         891             : !  06 Aug 2013 - C. Keller   - Initial Version
         892             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
         893             : !EOP
         894             : !------------------------------------------------------------------------------
         895             : !BOC
         896             : !
         897             : ! !LOCAL VARIABLES:
         898             : !
         899             :    INTEGER                        :: ExtNr, I, NN, tmpID, nSpc
         900           0 :    INTEGER,           ALLOCATABLE :: HcoIDs(:)
         901           0 :    CHARACTER(LEN=31), ALLOCATABLE :: SpcNames(:)
         902             :    CHARACTER(LEN=31)              :: Dummy
         903             :    CHARACTER(LEN=31)              :: DiagnName
         904             :    CHARACTER(LEN=255)             :: MSG, LOC
         905             :    CHARACTER(LEN= 1)              :: CHAR1
         906             :    TYPE(MyInst), POINTER          :: Inst
         907             :
         908             :    !========================================================================
         909             :    ! HCOX_PARANOX_INIT begins here!
         910             :    !========================================================================
         911           0 :    LOC = 'HCOX_PARANOX_INIT (HCOX_PARANOX_MOD.F90)'
         912             :
         913             :    ! Assume success
         914           0 :    RC = HCO_SUCCESS
         915             :
         916             :    ! Extension Nr.
         917           0 :    ExtNr = GetExtNr( HcoState%Config%ExtList, TRIM(ExtName) )
         918           0 :    IF ( ExtNr <= 0 ) RETURN
         919             :
         920             :    ! Enter
         921           0 :    CALL HCO_ENTER( HcoState%Config%Err, LOC, RC )
         922           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         923           0 :        CALL HCO_ERROR( 'ERROR 10', RC, THISLOC=LOC )
         924           0 :        RETURN
         925             :    ENDIF
         926             :
         927             :    ! Create local instance
         928           0 :    Inst => NULL()
         929           0 :    CALL InstCreate( ExtNr, ExtState%ParaNOx, Inst, RC                       )
         930           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         931             :       CALL HCO_ERROR(                                   &
         932           0 :                       'Cannot create ParaNOx instance', RC                  )
         933           0 :       RETURN
         934             :    ENDIF
         935             :
         936             :    !========================================================================
         937             :    ! Skip the following for GEOS-Chem dry-run or HEMCO-standalone dry-run
         938             :    !========================================================================
         939           0 :    IF ( .not. HcoState%Options%IsDryRun ) THEN
         940             :
         941             :       !---------------------------------------------------------------------
         942             :       ! Initialize fields of Inst object for safety's sake (bmy, 10/17/18)
         943             :       !---------------------------------------------------------------------
         944           0 :       Inst%IDTNO         = -1
         945           0 :       Inst%IDTNO2        = -1
         946           0 :       Inst%IDTO3         = -1
         947           0 :       Inst%IDTHNO3       = -1
         948           0 :       Inst%MW_O3         =  0.0d0
         949           0 :       Inst%MW_NO         =  0.0d0
         950           0 :       Inst%MW_NO2        =  0.0d0
         951           0 :       Inst%MW_HNO3       =  0.0d0
         952           0 :       Inst%MW_AIR        =  0.0d0
         953           0 :       Inst%Tlev          =  0.0e0
         954           0 :       Inst%JNO2lev       =  0.0e0
         955           0 :       Inst%O3lev         =  0.0e0
         956           0 :       Inst%SEA0lev       =  0.0e0
         957           0 :       Inst%SEA5lev       =  0.0e0
         958           0 :       Inst%JRATIOlev     =  0.0e0
         959           0 :       Inst%NOXlev        =  0.0e0
         960           0 :       Inst%WSlev         =  0.0e0
         961           0 :       Inst%ShipNO        => NULL()
         962           0 :       Inst%SC5           => NULL()
         963           0 :       Inst%DEPO3         => NULL()
         964           0 :       Inst%DEPHNO3       => NULL()
         965           0 :       Inst%FRACNOX_LUT02 => NULL()
         966           0 :       Inst%FRACNOX_LUT06 => NULL()
         967           0 :       Inst%FRACNOX_LUT10 => NULL()
         968           0 :       Inst%FRACNOX_LUT14 => NULL()
         969           0 :       Inst%FRACNOX_LUT18 => NULL()
         970           0 :       Inst%OPE_LUT02     => NULL()
         971           0 :       Inst%OPE_LUT06     => NULL()
         972           0 :       Inst%OPE_LUT10     => NULL()
         973           0 :       Inst%OPE_LUT14     => NULL()
         974           0 :       Inst%OPE_LUT18     => NULL()
         975           0 :       Inst%MOE_LUT02     => NULL()
         976           0 :       Inst%MOE_LUT06     => NULL()
         977           0 :       Inst%MOE_LUT10     => NULL()
         978           0 :       Inst%MOE_LUT14     => NULL()
         979           0 :       Inst%MOE_LUT18     => NULL()
         980           0 :       Inst%DNOX_LUT02    => NULL()
         981           0 :       Inst%DNOX_LUT06    => NULL()
         982           0 :       Inst%DNOX_LUT10    => NULL()
         983           0 :       Inst%DNOX_LUT14    => NULL()
         984           0 :       Inst%DNOX_LUT18    => NULL()
         985             :
         986             :       !------------------------------------------------------------------------
         987             :       ! Get species IDs
         988             :       !------------------------------------------------------------------------
         989             :
         990             :       ! Get HEMCO species IDs
         991           0 :       CALL HCO_GetExtHcoID( HcoState, ExtNr, HcoIDs, SpcNames, nSpc, RC )
         992           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
         993           0 :           CALL HCO_ERROR( 'ERROR 11', RC, THISLOC=LOC )
         994           0 :           RETURN
         995             :       ENDIF
         996             :
         997             :       ! Check for NO, NO2, O3, and HNO3
         998           0 :       DO I = 1, nSpc
         999           0 :          SELECT CASE ( TRIM(SpcNames(I)) )
        1000             :             CASE ( "NO" )
        1001           0 :                Inst%IDTNO = HcoIDs(I)
        1002             :             CASE ( "NO2" )
        1003           0 :                Inst%IDTNO2 = HcoIDs(I)
        1004             :             CASE ( "O3" )
        1005           0 :                Inst%IDTO3 = HcoIDs(I)
        1006             :             CASE ( "HNO3" )
        1007           0 :                Inst%IDTHNO3 = HcoIDs(I)
        1008             :             CASE DEFAULT
        1009             :                ! leave empty
        1010             :          END SELECT
        1011             :       ENDDO
        1012             :
        1013             :       ! Get MW of all species. If species not set in the configuration
        1014             :       ! file (e.g. they are not being used by PARANOx), determine MW from
        1015             :       ! default values.
        1016             :
        1017             :       ! O3
        1018           0 :       IF ( Inst%IDTO3 <= 0 ) THEN
        1019           0 :          tmpID = HCO_GetHcoID('O3', HcoState )
        1020           0 :          MSG = 'O3 not produced/removed in PARANOX'
        1021           0 :          CALL HCO_WARNING(HcoState%Config%Err, MSG, RC )
        1022             :       ELSE
        1023             :          tmpID = Inst%IDTO3
        1024             :       ENDIF
        1025           0 :       IF ( tmpID > 0 ) THEN
        1026           0 :          Inst%MW_O3 = HcoState%Spc(tmpID)%MW_g
        1027             :       ELSE
        1028           0 :          MSG = 'Use default O3 molecular weight of 48g/mol'
        1029           0 :          CALL HCO_WARNING(HcoState%Config%Err, MSG, RC )
        1030           0 :          Inst%MW_O3 = 48.0_dp
        1031             :       ENDIF
        1032             :
        1033             :       ! NO
        1034           0 :       IF ( Inst%IDTNO <= 0 ) THEN
        1035           0 :          tmpID = HCO_GetHcoID('NO', HcoState )
        1036           0 :          MSG = 'NO not produced in PARANOX'
        1037           0 :          CALL HCO_WARNING(HcoState%Config%Err, MSG, RC )
        1038             :       ELSE
        1039             :          tmpID = Inst%IDTNO
        1040             :       ENDIF
        1041           0 :       IF ( tmpID > 0 ) THEN
        1042           0 :          Inst%MW_NO = HcoState%Spc(tmpID)%MW_g
        1043             :       ELSE
        1044           0 :          MSG = 'Use default NO molecular weight of 30g/mol'
        1045           0 :          CALL HCO_WARNING(HcoState%Config%Err, MSG, RC )
        1046           0 :          Inst%MW_NO = 30.0_dp
        1047             :       ENDIF
        1048             :
        1049             :       ! NO2
        1050           0 :       IF ( Inst%IDTNO2 <= 0 ) THEN
        1051           0 :          tmpID = HCO_GetHcoID('NO2', HcoState )
        1052           0 :          MSG = 'NO2 not produced in PARANOX'
        1053           0 :          CALL HCO_WARNING(HcoState%Config%Err, MSG, RC )
        1054             :       ELSE
        1055             :          tmpID = Inst%IDTNO2
        1056             :       ENDIF
        1057           0 :       IF ( tmpID > 0 ) THEN
        1058           0 :          Inst%MW_NO2 = HcoState%Spc(tmpID)%MW_g
        1059             :       ELSE
        1060           0 :          MSG = 'Use default NO2 molecular weight of 46g/mol'
        1061           0 :          CALL HCO_WARNING(HcoState%Config%Err, MSG, RC )
        1062           0 :          Inst%MW_NO2 = 46.0_dp
        1063             :       ENDIF
        1064             :
        1065             :       ! HNO3
        1066           0 :       IF ( Inst%IDTHNO3 <= 0 ) THEN
        1067           0 :          tmpID = HCO_GetHcoID('HNO3', HcoState )
        1068           0 :          MSG = 'HNO3 not produced/removed in PARANOX'
        1069           0 :          CALL HCO_WARNING(HcoState%Config%Err, MSG, RC )
        1070             :       ELSE
        1071             :          tmpID = Inst%IDTHNO3
        1072             :       ENDIF
        1073           0 :       IF ( tmpID > 0 ) THEN
        1074           0 :          Inst%MW_HNO3 = HcoState%Spc(tmpID)%MW_g
        1075             :       ELSE
        1076           0 :          MSG = 'Use default HNO3 molecular weight of 63g/mol'
        1077           0 :          CALL HCO_WARNING(HcoState%Config%Err, MSG, RC )
        1078           0 :          Inst%MW_HNO3 = 63.0_dp
        1079             :       ENDIF
        1080             :
        1081             :       ! Verbose mode
        1082           0 :       IF ( HcoState%amIRoot ) THEN
        1083             :
        1084             :          ! Write the name of the extension regardless of the verbose setting
        1085           0 :          msg = 'Using HEMCO extension: ParaNOx (ship emission plumes)'
        1086           0 :          IF ( HCO_IsVerb( HcoState%Config%Err ) ) THEN
        1087           0 :             CALL HCO_Msg( HcoState%Config%Err, msg, sep1='-' ) ! with separator
        1088             :          ELSE
        1089           0 :             CALL HCO_Msg( msg, verb=.TRUE.                   ) ! w/o separator
        1090             :          ENDIF
        1091             :
        1092             :          ! Write the rest of the information only when verbose is set
        1093           0 :          MSG = '    - Use the following species: (MW, emitted as HEMCO ID) '
        1094           0 :          CALL HCO_MSG(HcoState%Config%Err,MSG )
        1095           0 :          WRITE(MSG,"(a,F5.2,I5)") '     NO  : ', Inst%MW_NO, Inst%IDTNO
        1096           0 :          CALL HCO_MSG(HcoState%Config%Err,MSG)
        1097           0 :          WRITE(MSG,"(a,F5.2,I5)") '     NO2 : ', Inst%MW_NO2, Inst%IDTNO2
        1098           0 :          CALL HCO_MSG(HcoState%Config%Err,MSG)
        1099           0 :          WRITE(MSG,"(a,F5.2,I5)") '     O3  : ', Inst%MW_O3, Inst%IDTO3
        1100           0 :          CALL HCO_MSG(HcoState%Config%Err,MSG)
        1101           0 :          WRITE(MSG,"(a,F5.2,I5)") '     HNO3: ', Inst%MW_HNO3, Inst%IDTHNO3
        1102           0 :          CALL HCO_MSG(HcoState%Config%Err,MSG)
        1103             :       ENDIF
        1104             :
        1105             :       !--------------------------------
        1106             :       ! Allocate module arrays
        1107             :       !--------------------------------
        1108             :
        1109             :       ! FNOX
        1110           0 :       ALLOCATE( Inst%FRACNOX_LUT02(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1111           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1112           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'FRACNOX_LUT02', RC )
        1113           0 :          RETURN
        1114             :       ENDIF
        1115           0 :       Inst%FRACNOX_LUT02 = 0.0_sp
        1116             :
        1117           0 :       ALLOCATE( Inst%FRACNOX_LUT06(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1118           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1119           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'FRACNOX_LUT06', RC )
        1120           0 :          RETURN
        1121             :       ENDIF
        1122           0 :       Inst%FRACNOX_LUT06 = 0.0_sp
        1123             :
        1124           0 :       ALLOCATE( Inst%FRACNOX_LUT10(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1125           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1126           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'FRACNOX_LUT10', RC )
        1127           0 :          RETURN
        1128             :       ENDIF
        1129           0 :       Inst%FRACNOX_LUT10 = 0.0_sp
        1130             :
        1131           0 :       ALLOCATE( Inst%FRACNOX_LUT14(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1132           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1133           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'FRACNOX_LUT014', RC )
        1134           0 :          RETURN
        1135             :       ENDIF
        1136           0 :       Inst%FRACNOX_LUT14 = 0.0_sp
        1137             :
        1138           0 :       ALLOCATE( Inst%FRACNOX_LUT18(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1139           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1140           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'FRACNOX_LUT18', RC )
        1141           0 :          RETURN
        1142             :       ENDIF
        1143           0 :       Inst%FRACNOX_LUT18 = 0.0_sp
        1144             :
        1145             :       ! OPE
        1146           0 :       ALLOCATE( Inst%OPE_LUT02(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1147           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1148           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'OPE_LUT02', RC )
        1149           0 :          RETURN
        1150             :       ENDIF
        1151           0 :       Inst%OPE_LUT02 = 0.0_sp
        1152             :
        1153           0 :       ALLOCATE( Inst%OPE_LUT06(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1154           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1155           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'OPE_LUT06', RC )
        1156           0 :          RETURN
        1157             :       ENDIF
        1158           0 :       Inst%OPE_LUT06 = 0.0_sp
        1159             :
        1160           0 :       ALLOCATE( Inst%OPE_LUT10(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1161           0 :       IF ( RC /= 0 ) THEN
        1162           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'OPE_LUT10', RC )
        1163           0 :          RETURN
        1164             :       ENDIF
        1165           0 :       Inst%OPE_LUT10 = 0.0_sp
        1166             :
        1167           0 :       ALLOCATE( Inst%OPE_LUT14(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1168           0 :       IF ( RC /= 0 ) THEN
        1169           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'OPE_LUT014', RC )
        1170           0 :          RETURN
        1171             :       ENDIF
        1172           0 :       Inst%OPE_LUT14 = 0.0_sp
        1173             :
        1174           0 :       ALLOCATE( Inst%OPE_LUT18(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1175           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1176           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'OPE_LUT18', RC )
        1177           0 :          RETURN
        1178             :       ENDIF
        1179           0 :       Inst%OPE_LUT18 = 0.0_sp
        1180             :
        1181             :       ! MOE
        1182           0 :       ALLOCATE( Inst%MOE_LUT02(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1183           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1184           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'MOE_LUT02', RC )
        1185           0 :          RETURN
        1186             :       ENDIF
        1187           0 :       Inst%MOE_LUT02 = 0.0_sp
        1188             :
        1189           0 :       ALLOCATE( Inst%MOE_LUT06(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1190           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1191           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'MOE_LUT06', RC )
        1192           0 :          RETURN
        1193             :       ENDIF
        1194           0 :       Inst%MOE_LUT06 = 0.0_sp
        1195             :
        1196           0 :       ALLOCATE( Inst%MOE_LUT10(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1197           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1198           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'MOE_LUT10', RC )
        1199           0 :          RETURN
        1200             :       ENDIF
        1201           0 :       Inst%MOE_LUT10 = 0.0_sp
        1202             :
        1203           0 :       ALLOCATE( Inst%MOE_LUT14(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1204           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1205           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'MOE_LUT014', RC )
        1206           0 :          RETURN
        1207             :       ENDIF
        1208           0 :       Inst%MOE_LUT14 = 0.0_sp
        1209             :
        1210           0 :       ALLOCATE( Inst%MOE_LUT18(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1211           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1212           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'MOE_LUT18', RC )
        1213           0 :          RETURN
        1214             :       ENDIF
        1215           0 :       Inst%MOE_LUT18 = 0.0_sp
        1216             :
        1217             :       ! DNOx
        1218           0 :       ALLOCATE( Inst%DNOx_LUT02(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1219           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1220           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'DNOx_LUT02', RC )
        1221           0 :          RETURN
        1222             :       ENDIF
        1223           0 :       Inst%DNOx_LUT02 = 0.0_sp
        1224             :
        1225           0 :       ALLOCATE( Inst%DNOx_LUT06(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1226           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1227           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'DNOx_LUT06', RC )
        1228           0 :          RETURN
        1229             :       ENDIF
        1230           0 :       Inst%DNOx_LUT06 = 0.0_sp
        1231             :
        1232           0 :       ALLOCATE( Inst%DNOx_LUT10(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1233           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1234           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'DNOx_LUT10', RC )
        1235           0 :          RETURN
        1236             :       ENDIF
        1237           0 :       Inst%DNOx_LUT10 = 0.0_sp
        1238             :
        1239           0 :       ALLOCATE( Inst%DNOx_LUT14(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1240           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1241           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'DNOx_LUT014', RC )
        1242           0 :          RETURN
        1243             :       ENDIF
        1244           0 :       Inst%DNOx_LUT14 = 0.0_sp
        1245             :
        1246           0 :       ALLOCATE( Inst%DNOx_LUT18(nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx), STAT=RC )
        1247           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1248           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'DNOx_LUT18', RC )
        1249           0 :          RETURN
        1250             :       ENDIF
        1251           0 :       Inst%DNOx_LUT18 = 0.0_sp
        1252             :
        1253             :       ALLOCATE(Inst%DEPO3  (HcoState%NX,HcoState%NY),        &
        1254           0 :                Inst%DEPHNO3(HcoState%NX,HcoState%NY), STAT=RC )
        1255           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1256           0 :          CALL HCO_ERROR ( 'Deposition arrays', RC )
        1257           0 :          RETURN
        1258             :       ENDIF
        1259           0 :       Inst%DEPO3   = 0.0_sp
        1260           0 :       Inst%DEPHNO3 = 0.0_sp
        1261             :
        1262             :    !   ! O3 loss and HNO3 deposition
        1263             :    !   ALLOCATE( Inst%SHIPO3LOSS(HcoState%NX,HcoState%NY), STAT=RC )
        1264             :    !   IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1265             :    !      CALL HCO_ERROR ( 'SHIPO3LOSS', RC )
        1266             :    !      RETURN
        1267             :    !   ENDIF
        1268             :    !   Inst%SHIPO3LOSS = 0d0
        1269             :
        1270             :    !   ALLOCATE( Inst%SHIPHNO3DEP(HcoState%NX,HcoState%NY), STAT=RC )
        1271             :    !   IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1272             :    !        CALL HCO_ERROR ( 'SHIPHNO3DEP', RC ); RETURN
        1273             :    !   ENDIF
        1274             :    !   Inst%SHIPHNO3DEP = 0d0
        1275             :
        1276             :    ENDIF
        1277             :
        1278             :    !========================================================================
        1279             :    ! Initialize the PARANOX look-up tables
        1280             :    !========================================================================
        1281             :
        1282             :    ! LUT data directory
        1283             :    CALL GetExtOpt( HcoState%Config, Inst%ExtNr, 'LUT source dir', &
        1284           0 :                    OptValChar=Inst%LutDir, RC=RC)
        1285           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1286             :        CALL HCO_ERROR( &
        1287           0 :             'PARANOX: Could not read "LUT source dir"!', RC, THISLOC=LOC )
        1288           0 :        RETURN
        1289             :    ENDIF
        1290             :
        1291             :    ! Call HEMCO parser to replace tokens such as $ROOT, $MET, or $RES.
        1292             :    ! There shouldn't be any date token in there ($YYYY, etc.), so just
        1293             :    ! provide some dummy variables here
        1294           0 :    CALL HCO_CharParse( HcoState%Config, Inst%LutDir, -999, -1, -1, -1, -1, RC )
        1295           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1296             :        CALL HCO_ERROR( &
        1297           0 :             'PARANOX: Error encountered in "HCO_CharParse"', RC, THISLOC=LOC )
        1298           0 :        RETURN
        1299             :    ENDIF
        1300             :
        1301             :    ! Data format: ncdf (default) or txt
        1302           0 :    Inst%IsNc = .TRUE.
        1303             :    CALL GetExtOpt( HcoState%Config, Inst%ExtNr, 'LUT data format', &
        1304           0 :                    OptValChar=Dummy, RC=RC)
        1305           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1306             :        CALL HCO_ERROR( &
        1307           0 :             'PARANOX: Could not read "LUT data format"', RC, THISLOC=LOC )
        1308           0 :        RETURN
        1309             :    ENDIF
        1310           0 :    IF ( TRIM(Dummy) == 'txt' ) Inst%IsNc = .FALSE.
        1311             :
        1312             :    ! Read PARANOX look-up tables from disk. This can be netCDF or txt
        1313             :    ! format, as determined above.
        1314             :    !
        1315             :    ! NOTE: For the GEOS-Chem dry-run or HEMCO-standalone dry-run,
        1316             :    ! these routines will print file paths to the dry-run log file,
        1317             :    ! but will not actually read any data.
        1318           0 :    IF ( Inst%IsNc ) THEN
        1319           0 :       CALL READ_PARANOX_LUT_NC( HcoState, Inst, RC )
        1320           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1321             :           CALL HCO_ERROR( &
        1322           0 :                'PARANOX: Error in "READ_PARANOX_LUT_NC"!', RC, THISLOC=LOC )
        1323           0 :           RETURN
        1324             :       ENDIF
        1325             :    ELSE
        1326           0 :       CALL READ_PARANOX_LUT_TXT( HcoState, Inst, RC )
        1327           0 :       IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1328             :           CALL HCO_ERROR( &
        1329           0 :                'PARANOX: Error in "READ_PARANOX_LUT_NC"!', RC, THISLOC=LOC )
        1330           0 :           RETURN
        1331             :       ENDIF
        1332             :    ENDIF
        1333             :
        1334             :    !========================================================================
        1335             :    ! Exit if this is a GEOS-Chem dry-run or HEMCO-standalone dry-run
        1336             :    !========================================================================
        1337           0 :    IF ( HcoState%Options%IsDryRun ) THEN
        1338           0 :       Inst => NULL()
        1339           0 :       CALL HCO_LEAVE( HcoState%Config%Err,RC )
        1340           0 :       RETURN
        1341             :    ENDIF
        1342             :
        1343             :    !========================================================================
        1344             :    ! Continue initializing PARANOX for regular simulations
        1345             :    !========================================================================
        1346             :
        1347             :    !------------------------------------------------------------------------
        1348             :    ! Set other module variables
        1349             :    !------------------------------------------------------------------------
        1350           0 :    ALLOCATE ( Inst%ShipNO(HcoState%NX,HcoState%NY,HcoState%NZ), STAT=RC )
        1351           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1352           0 :       CALL HCO_ERROR ( 'ShipNO', RC )
        1353           0 :       RETURN
        1354             :    ENDIF
        1355           0 :    Inst%ShipNO = 0.0_hp
        1356             :
        1357             :    ! Allocate variables for SunCosMid from 5 hours ago.
        1358           0 :    ALLOCATE ( Inst%SC5(HcoState%NX,HcoState%NY), STAT=RC )
        1359           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1360           0 :       CALL HCO_ERROR ( 'SC5', RC )
        1361           0 :       RETURN
        1362             :    ENDIF
        1363           0 :    Inst%SC5 = 0.0_hp
        1364             :
        1365             :    ! Prompt warning if chemistry time step is more than 60 mins
        1366           0 :    IF ( HcoState%TS_CHEM > 3600.0_hp ) THEN
        1367           0 :       IF ( HcoState%amIRoot ) THEN
        1368             :          MSG = ' Cannot properly store SUNCOS values ' // &
        1369           0 :                ' because chemistry time step is more than 60 mins!'
        1370           0 :          CALL HCO_WARNING(HcoState%Config%Err, MSG, RC )
        1371             :       ENDIF
        1372             :    ENDIF
        1373             :
        1374             :    ! Molecular weight of AIR
        1375           0 :    Inst%MW_AIR = HcoState%Phys%AIRMW
        1376             :
        1377             :    !------------------------------------------------------------------------
        1378             :    ! Define PARANOX diagnostics for the O3 and HNO3 deposition fluxes (in
        1379             :    ! kg/m2/s).
        1380             :    !------------------------------------------------------------------------
        1381             :    CALL Diagn_Create ( HcoState,                                             &
        1382             :                        cName    = 'PARANOX_O3_DEPOSITION_FLUX',              &
        1383             :                        Trgt2D   = Inst%DEPO3,                                &
        1384             :                        SpaceDim = 2,                                         &
        1385             :                        OutUnit  = 'kg/m2/s',                                 &
        1386             :                        COL = HcoState%Diagn%HcoDiagnIDManual,                &
        1387           0 :                        RC       = RC                                        )
        1388           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1389           0 :        CALL HCO_ERROR( 'ERROR 17', RC, THISLOC=LOC )
        1390           0 :        RETURN
        1391             :    ENDIF
        1392             :
        1393             :    CALL Diagn_Create ( HcoState,                                             &
        1394             :                        cName    = 'PARANOX_HNO3_DEPOSITION_FLUX',            &
        1395             :                        Trgt2D   = Inst%DEPHNO3,                              &
        1396             :                        SpaceDim = 2,                                         &
        1397             :                        OutUnit  = 'kg/m2/s',                                 &
        1398             :                        COL = HcoState%Diagn%HcoDiagnIDManual,                &
        1399           0 :                        RC       = RC                                         )
        1400           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1401           0 :        CALL HCO_ERROR( 'ERROR 18', RC, THISLOC=LOC )
        1402           0 :        RETURN
        1403             :    ENDIF
        1404             :
        1405             :    !------------------------------------------------------------------------
        1406             :    ! Set HEMCO extension variables
        1407             :    !------------------------------------------------------------------------
        1408             :
        1409             :    ! Met. data required by module
        1410           0 :    ExtState%O3%DoUse          = .TRUE.
        1411           0 :    ExtState%NO2%DoUse         = .TRUE.
        1412           0 :    ExtState%NO%DoUse          = .TRUE.
        1413           0 :    ExtState%AIR%DoUse         = .TRUE.
        1414           0 :    ExtState%AIRVOL%DoUse      = .TRUE.
        1415           0 :    ExtState%SUNCOS%DoUse      = .TRUE.
        1416           0 :    ExtState%T2M%DoUse         = .TRUE.
        1417           0 :    ExtState%U10M%DoUse        = .TRUE.
        1418           0 :    ExtState%V10M%DoUse        = .TRUE.
        1419           0 :    ExtState%FRAC_OF_PBL%DoUse = .TRUE.
        1420           0 :    IF ( Inst%IDTHNO3 > 0 ) THEN
        1421           0 :       ExtState%HNO3%DoUse     = .TRUE.
        1422             :    ENDIF
        1423           0 :    ExtState%JNO2%DoUse        = .TRUE.
        1424           0 :    ExtState%JOH%DoUse         = .TRUE.
        1425             :
        1426             :    !------------------------------------------------------------------------
        1427             :    ! Leave w/ success
        1428             :    !------------------------------------------------------------------------
        1429           0 :    IF ( ALLOCATED(HcoIDs  ) ) DEALLOCATE(HcoIDs  )
        1430           0 :    IF ( ALLOCATED(SpcNames) ) DEALLOCATE(SpcNames)
        1431           0 :    Inst => NULL()
        1432           0 :    CALL HCO_LEAVE( HcoState%Config%Err,RC )
        1433             :
        1434           0 :  END SUBROUTINE HCOX_ParaNOx_Init
        1435             : !EOC
        1436             : !------------------------------------------------------------------------------
        1437             : !                   Harmonized Emissions Component (HEMCO)                    !
        1438             : !------------------------------------------------------------------------------
        1439             : !BOP
        1440             : !
        1441             : ! !IROUTINE: HCOX_ParaNOx_Final
        1442             : !
        1443             : ! !DESCRIPTION: Subroutine HcoX\_ParaNox\_Final finalizes the HEMCO
        1444             : ! PARANOX extension.
        1445             : !\\
        1446             : !\\
        1447             : ! !INTERFACE:
        1448             : !
        1449           0 :  SUBROUTINE HCOX_ParaNOx_Final( HcoState, ExtState, RC )
        1450             : !
        1451             : ! !USES:
        1452             : !
        1453             : !
        1454             : ! !INPUT PARAMETERS:
        1455             : !
        1456             :     TYPE(HCO_State), POINTER        :: HcoState      ! HEMCO State obj
        1457             :     TYPE(Ext_State), POINTER        :: ExtState      ! Module options
        1458             : !
        1459             : ! !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
        1460             : !
        1461             :     INTEGER,         INTENT(INOUT)  :: RC
        1462             : !
        1463             : ! !REVISION HISTORY:
        1464             : !  06 Aug 2013 - C. Keller - Initial Version
        1465             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        1466             : !EOP
        1467             : !------------------------------------------------------------------------------
        1468             : !BOC
        1469             : !
        1470             : ! LOCAL VARIABLES:
        1471             : !
        1472             :
        1473             :    !=================================================================
        1474             :    ! HCOX_PARANOX_FINAL begins here!
        1475             :    !=================================================================
        1476           0 :     CALL InstRemove( ExtState%ParaNOx )
        1477             :
        1478           0 :    RC = HCO_SUCCESS
        1479             :
        1480           0 :  END SUBROUTINE HCOX_ParaNOx_Final
        1481             : !EOC
        1482             : !------------------------------------------------------------------------------
        1483             : !                  GEOS-Chem Global Chemical Transport Model                  !
        1484             : !------------------------------------------------------------------------------
        1485             : !BOP
        1486             : !
        1487             : ! !IROUTINE: read_paranox_lut_nc
        1488             : !
        1489             : ! !DESCRIPTION: Subroutine READ\_PARANOX\_LUT\_NC reads look-up tables in
        1490             : !  netCDF format for use in the PARANOX ship plume model (G.C.M. Vinken)
        1491             : !\\
        1492             : !\\
        1493             : ! !INTERFACE:
        1494             : !
        1495           0 :  SUBROUTINE READ_PARANOX_LUT_NC ( HcoState, Inst, RC )
        1496             : !
        1497             : ! !USES:
        1498             : !
        1499             : ! !INPUT ARGUMENTS:
        1500             : !
        1501             :    TYPE(HCO_State), POINTER     :: HcoState    ! HEMCO State object
        1502             :    TYPE(MyInst),    POINTER     :: Inst
        1503             : !
        1504             : ! !INPUT/OUTPUT ARGUMENTS:
        1505             : !
        1506             :    INTEGER, INTENT(INOUT) :: RC
        1507             : !
        1508             : ! !REVISION HISTORY:
        1509             : !  06 Feb 2012 - M. Payer    - Initial version modified from code provided by
        1510             : !                              G.C.M. Vinken
        1511             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        1512             : !EOP
        1513             : !------------------------------------------------------------------------------
        1514             : !BOC
        1515             : !
        1516             : ! !LOCAL VARIABLES:
        1517             :    INTEGER             :: IOS
        1518             :    CHARACTER(LEN=255)  :: FILENAME
        1519             :    CHARACTER(LEN=255)  :: MSG
        1520             :    INTEGER             :: fID
        1521             :
        1522             :    !=================================================================
        1523             :    ! READ_PARANOX_LUT_NC begins here
        1524             :    !=================================================================
        1525             :
        1526             :    ! NetCDF reading of PARANOX LUT not supported in ESMF environment
        1527             : #if defined(ESMF_)
        1528             :    MSG = 'In ESMF, cannot read PARANOX look-up-table in netCDF ' // &
        1529             :          'format. Please set `LUT data format` to `txt` in the ' // &
        1530             :          'HEMCO configuration file.'
        1531             :    CALL HCO_ERROR(MSG, RC, &
        1532             :            THISLOC = 'READ_PARANOX_LUT_NC (hcox_paranox_mod.F90)' )
        1533             :    RETURN
        1534             : #else
        1535             :
        1536             :    ! Clear FILENAME
        1537           0 :    FILENAME = ''
        1538             :
        1539             :    ! FILENAME format string
        1540             :  101  FORMAT( a, '/ship_plume_lut_', I2.2, 'ms.nc'  )
        1541             :
        1542             :    ! Wind speed levels correspond to the files we will read below
        1543           0 :    Inst%WSlev = (/ 2.0e0, 6.0e0, 10.0e0, 14.0e0, 18.0e0 /)
        1544             :
        1545             :    ! Read 2m/s LUT
        1546           0 :    WRITE( FILENAME, 101 ) TRIM(Inst%LutDir), 2
        1547             :    CALL READ_LUT_NCFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ),                         &
        1548             :         Inst%FRACNOX_LUT02, Inst%DNOx_LUT02, Inst%OPE_LUT02, Inst%MOE_LUT02, &
        1549             :         Inst%Tlev, Inst%JNO2lev, Inst%O3lev, Inst%SEA0lev, Inst%SEA5lev,     &
        1550           0 :         Inst%JRATIOlev, Inst%NOXlev, RC=RC)
        1551             :
        1552             :    ! Read 6 m/s LUT
        1553           0 :    WRITE( FILENAME, 101 ) TRIM(Inst%LutDir), 6
        1554             :    CALL READ_LUT_NCFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ),                         &
        1555             :         Inst%FRACNOX_LUT06, Inst%DNOx_LUT06, Inst%OPE_LUT06,                 &
        1556           0 :         Inst%MOE_LUT06, RC=RC )
        1557             :
        1558             :    ! Read 10 m/s LUT
        1559           0 :    WRITE( FILENAME, 101 ) TRIM(Inst%LutDir), 10
        1560             :    CALL READ_LUT_NCFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ),                         &
        1561             :         Inst%FRACNOX_LUT10, Inst%DNOx_LUT10, Inst%OPE_LUT10,                 &
        1562           0 :         Inst%MOE_LUT10, RC=RC )
        1563             :
        1564             :    ! Read 14 m/s LUT
        1565           0 :    WRITE( FILENAME, 101 ) TRIM(Inst%LutDir), 14
        1566             :    CALL READ_LUT_NCFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ),                         &
        1567             :         Inst%FRACNOX_LUT14, Inst%DNOx_LUT14, Inst%OPE_LUT14,                 &
        1568           0 :         Inst%MOE_LUT14, RC=RC )
        1569             :
        1570             :    ! Read 18 m/s LUT
        1571           0 :    WRITE( FILENAME, 101 ) TRIM(Inst%LutDir), 18
        1572             :    CALL READ_LUT_NCFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ),                         &
        1573             :         Inst%FRACNOX_LUT18, Inst%DNOx_LUT18, Inst%OPE_LUT18,                 &
        1574           0 :         Inst%MOE_LUT18, RC=RC )
        1575             :
        1576             : !   ! To write into txt-file, uncomment the following lines
        1577             : !   FILENAME = TRIM(LutDir)//'/ship_plume_lut_02ms.txt'
        1578             : !   CALL WRITE_LUT_TXTFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ), &
        1579             : !        FRACNOX_LUT02, DNOx_LUT02, OPE_LUT02, MOE_LUT02, RC, &
        1580             : !        Tlev, JNO2lev, O3lev, SEA0lev, SEA5lev, JRATIOlev, NOXlev )
        1581             : !   IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) RETURN
        1582             : !
        1583             : !   FILENAME = TRIM(LutDir)//'/ship_plume_lut_06ms.txt'
        1584             : !   CALL WRITE_LUT_TXTFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ), &
        1585             : !        FRACNOX_LUT06, DNOx_LUT06, OPE_LUT06, MOE_LUT06, RC, &
        1586             : !        Tlev, JNO2lev, O3lev, SEA0lev, SEA5lev, JRATIOlev, NOXlev )
        1587             : !   IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) RETURN
        1588             : !
        1589             : !   FILENAME = TRIM(LutDir)//'/ship_plume_lut_10ms.txt'
        1590             : !   CALL WRITE_LUT_TXTFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ), &
        1591             : !        FRACNOX_LUT10, DNOx_LUT10, OPE_LUT10, MOE_LUT10, RC, &
        1592             : !        Tlev, JNO2lev, O3lev, SEA0lev, SEA5lev, JRATIOlev, NOXlev )
        1593             : !   IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) RETURN
        1594             : !
        1595             : !   FILENAME = TRIM(LutDir)//'/ship_plume_lut_14ms.txt'
        1596             : !   CALL WRITE_LUT_TXTFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ), &
        1597             : !        FRACNOX_LUT14, DNOx_LUT14, OPE_LUT14, MOE_LUT14, RC, &
        1598             : !        Tlev, JNO2lev, O3lev, SEA0lev, SEA5lev, JRATIOlev, NOXlev )
        1599             : !   IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) RETURN
        1600             : !
        1601             : !   FILENAME = TRIM(LutDir)//'/ship_plume_lut_14ms.txt'
        1602             : !   CALL WRITE_LUT_TXTFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ), &
        1603             : !        FRACNOX_LUT18, DNOx_LUT18, OPE_LUT18, MOE_LUT18, RC, &
        1604             : !        Tlev, JNO2lev, O3lev, SEA0lev, SEA5lev, JRATIOlev, NOXlev )
        1605             : !   IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) RETURN
        1606             :
        1607             :    ! Return w/ success
        1608           0 :    RC = HCO_SUCCESS
        1609             : #endif
        1610             :
        1611           0 :  END SUBROUTINE READ_PARANOX_LUT_NC
        1612             : !EOC
        1613             : #if !defined(ESMF_)
        1614             : !------------------------------------------------------------------------------
        1615             : !                  GEOS-Chem Global Chemical Transport Model                  !
        1616             : !------------------------------------------------------------------------------
        1617             : !BOP
        1618             : !
        1619             : ! !IROUTINE: read_lut_ncfile
        1620             : !
        1621             : ! !DESCRIPTION: Subroutine READ\_LUT\_NCFILE reads look up tables for use in
        1622             : !  the PARANOX ship plume model (C. Holmes)
        1623             : !\\
        1624             : !\\
        1625             : ! !INTERFACE:
        1626             : !
        1627           0 :  SUBROUTINE READ_LUT_NCFILE( HcoState, FILENAME, FNOX,                       &
        1628           0 :                              DNOx,      OPE,      MOE,      T,               &
        1629           0 :                              JNO2,      O3,       SEA0,     SEA5,            &
        1630           0 :                              JRATIO,    NOX,      RC                        )
        1631             : !
        1632             : ! !USES:
        1633             : !
        1634             :    ! Modules for netCDF read
        1635             :    USE HCO_m_netcdf_io_open
        1636             :    USE HCO_m_netcdf_io_get_dimlen
        1637             :    USE HCO_m_netcdf_io_read
        1638             :    USE HCO_m_netcdf_io_readattr
        1639             :    USE HCO_m_netcdf_io_close
        1640             :
        1641             : #  include "netcdf.inc"
        1642             : !
        1643             : ! !INPUT PARAMETERS:
        1644             : !
        1645             :    TYPE(HCO_State), POINTER     :: HcoState    ! HEMCO State object
        1646             :    CHARACTER(LEN=*),INTENT(IN)  :: FILENAME
        1647             : !
        1648             : ! !OUTPUT PARAMETERS:
        1649             : !
        1650             :    REAL*4,  INTENT(OUT), DIMENSION(:,:,:,:,:,:,:) :: FNOX,OPE,MOE,DNOx
        1651             :    REAL*4,  INTENT(OUT), OPTIONAL :: T(:),      JNO2(:), O3(:)
        1652             :    REAL*4,  INTENT(OUT), OPTIONAL :: SEA0(:),   SEA5(:)
        1653             :    REAL*4,  INTENT(OUT), OPTIONAL :: JRATIO(:), NOX(:)
        1654             :    INTEGER, INTENT(OUT), OPTIONAL :: RC
        1655             : !
        1656             : ! !REVISION HISTORY:
        1657             : !  06 Feb 2012 - M. Payer    - Initial version modified from code provided by
        1658             : !                              G.C.M. Vinken
        1659             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        1660             : !EOP
        1661             : !------------------------------------------------------------------------------
        1662             : !BOC
        1663             : !
        1664             : ! !LOCAL VARIABLES:
        1665             :
        1666             :    ! Scalars
        1667             :    LOGICAL             :: FileExists
        1668             :    INTEGER             :: AS, IOS
        1669             :    INTEGER             :: fID, HMRC
        1670             :
        1671             :    ! arrays
        1672             :    INTEGER             :: st1d(1), ct1d(1)
        1673             :    INTEGER             :: st7d(7), ct7d(7)
        1674             :
        1675             :    CHARACTER(LEN=255)  :: MSG,     FileMsg
        1676             :
        1677             :    !=================================================================
        1678             :    ! In dry-run mode, print file path to dryrun log and exit.
        1679             :    ! Otherwise, print file path to the HEMCO log file and continue.
        1680             :    !=================================================================
        1681             :
        1682             :    ! Test if the file exists
        1683           0 :    INQUIRE( FILE=TRIM( FileName ), EXIST=FileExists )
        1684             :
        1685             :    ! Create a display string based on whether or not the file is found
        1686           0 :    IF ( FileExists ) THEN
        1687           0 :       FileMsg = 'HEMCO (PARANOX): Opening'
        1688             :    ELSE
        1689           0 :       FileMsg = 'HEMCO (PARANOX): REQUIRED FILE NOT FOUND'
        1690             :    ENDIF
        1691             :
        1692             :    ! Print file status to stdout and the HEMCO log
        1693           0 :    IF ( HcoState%amIRoot ) THEN
        1694           0 :       WRITE( 6,   300 ) TRIM( FileMsg ), TRIM( FileName )
        1695           0 :       WRITE( MSG, 300 ) TRIM( FileMsg ), TRIM( FileName )
        1696           0 :       CALL HCO_MSG( HcoState%Config%Err, MSG )
        1697             :  300  FORMAT( a, ' ', a )
        1698             :    ENDIF
        1699             :
        1700             :    ! For dry-run simulations, return to calling program.
        1701             :    ! For regular simulations, throw an error if we can't find the file.
        1702           0 :    IF ( HcoState%Options%IsDryRun ) THEN
        1703           0 :       RETURN
        1704             :    ELSE
        1705           0 :       IF ( .not. FileExists ) THEN
        1706           0 :          WRITE( MSG, 300 ) TRIM( FileMsg ), TRIM( FileName )
        1707           0 :          CALL HCO_ERROR(MSG, HMRC )
        1708           0 :          IF ( PRESENT( RC ) ) RC = HMRC
        1709           0 :          RETURN
        1710             :       ENDIF
        1711             :    ENDIF
        1712             :
        1713             :    !=================================================================
        1714             :    ! READ_LUT_NCFILE begins here!
        1715             :    !=================================================================
        1716             :
        1717             :    ! Open file for reading
        1718           0 :    CALL Ncop_Rd( fId, TRIM(FILENAME) )
        1719             :
        1720             :    !-----------------------------------------------------------------
        1721             :    ! Read reference values used to construct the Look-up table
        1722             :    ! These are 1d values
        1723             :    !-----------------------------------------------------------------
        1724             :
        1725             :    ! Temperature, K
        1726           0 :    IF ( PRESENT(T) ) THEN
        1727           0 :       st1d = (/ 1  /)
        1728           0 :       ct1d = (/ nT /)
        1729           0 :       CALL NcRd( T, fId, 'T', st1d, ct1d )
        1730             :    ENDIF
        1731             :
        1732             :    ! J(NO2), 1/s
        1733           0 :    IF ( PRESENT(JNO2) ) THEN
        1734           0 :       st1d = (/ 1  /)
        1735           0 :       ct1d = (/ nJ /)
        1736           0 :       CALL NcRd( JNO2, fId, 'JNO2', st1d, ct1d )
        1737             :    ENDIF
        1738             :
        1739             :    ! Ambient O3, ppb
        1740           0 :    IF ( PRESENT(O3) ) THEN
        1741           0 :       st1d = (/ 1   /)
        1742           0 :       ct1d = (/ nO3 /)
        1743           0 :       CALL NcRd( O3, fId, 'O3', st1d, ct1d )
        1744             :    ENDIF
        1745             :
        1746             :    ! Solar elevation angle at emission time t=0, deg
        1747           0 :    IF ( PRESENT(SEA0) ) THEN
        1748           0 :       st1d = (/ 1    /)
        1749           0 :       ct1d = (/ nSEA /)
        1750           0 :       CALL NcRd( SEA0, fId, 'SEA0', st1d, ct1d )
        1751             :    ENDIF
        1752             :
        1753             :    ! Solar elevation angle at time t=5h, deg
        1754           0 :    IF ( PRESENT(SEA5) ) THEN
        1755           0 :       st1d = (/ 1    /)
        1756           0 :       ct1d = (/ nSEA /)
        1757           0 :       CALL NcRd( SEA5, fId, 'SEA5', st1d, ct1d )
        1758             :    ENDIF
        1759             :
        1760             :    ! J(OH) / J(NO2) ratio, s/s
        1761           0 :    IF ( PRESENT(JRATIO) ) THEN
        1762           0 :       st1d = (/ 1  /)
        1763           0 :       ct1d = (/ nJ /)
        1764           0 :       CALL NcRd( JRatio, fId, 'Jratio', st1d, ct1d )
        1765             :    ENDIF
        1766             :
        1767             :    ! Ambient NOx, ppt
        1768           0 :    IF ( PRESENT(NOX) ) THEN
        1769           0 :       st1d = (/ 1  /)
        1770           0 :       ct1d = (/ nNOx /)
        1771           0 :       CALL NcRd( NOX, fId, 'NOx', st1d, ct1d )
        1772             :    ENDIF
        1773             :
        1774             :    ! Define 7D variables used below
        1775           0 :    st7d = (/ 1, 1, 1,  1,   1,   1, 1    /)
        1776           0 :    ct7d = (/ nT,nJ,nO3,nSEA,nSEA,nJ,nNOx /)
        1777             :
        1778             :    !-----------------------------------------------------------------
        1779             :    ! Read look up table for fraction of NOx remaining for ship
        1780             :    ! emissions after 5 h [unitless]
        1781             :    !-----------------------------------------------------------------
        1782             :
        1783           0 :    CALL NcRd( FNOx, fId, 'FNOx', st7d, ct7d )
        1784             :
        1785             :   ! testing only
        1786             : !   PRINT*, "binary_fracnox: ", Fnox(1:4,1,1,2,3,4,4)
        1787             :
        1788             :    !-----------------------------------------------------------------
        1789             :    ! Read look up table for 5-h integrated Ozone Production Efficiency
        1790             :    ! for ship emissions [molec O3 produced / molec NOx lost]
        1791             :    !-----------------------------------------------------------------
        1792             :
        1793           0 :    CALL NcRd( OPE, fId, 'OPE', st7d, ct7d )
        1794             :
        1795             :   ! testing only
        1796             : !   PRINT*, "binary_intope: ", OPE(1:4,1,1,2,3,4,4)
        1797             :
        1798             :    !-----------------------------------------------------------------
        1799             :    ! Read look up table for 5-h integrated Methane Oxidation Efficiency
        1800             :    ! for ship emissions [molec CH4 oxidized / molec NOx emitted]
        1801             :    !-----------------------------------------------------------------
        1802             :
        1803           0 :    CALL NcRd( MOE, fId, 'MOE', st7d, ct7d )
        1804             :
        1805             :   ! testing only
        1806             : !   PRINT*, "binary_intmoe: ", MOE(1:4,1,1,2,3,4,4)
        1807             :
        1808             :    !-----------------------------------------------------------------
        1809             :    ! Read look up table for 5-h integrated NOx deposition fraction
        1810             :    ! for ship emissions [molec NOx deposited / molec NOx emitted]
        1811             :    !-----------------------------------------------------------------
        1812             :
        1813           0 :    CALL NcRd( DNOx, fId, 'DNOx', st7d, ct7d )
        1814             :
        1815             :   ! testing only
        1816             : !  PRINT*, "binary_depnox: ", DNOx(1:4,1,1,2,3,4,4)
        1817             :
        1818             :    ! Close netCDF file
        1819           0 :    CALL NcCl( fId )
        1820             :
        1821             :  END SUBROUTINE READ_LUT_NCFILE
        1822             : !EOC
        1823             : #endif
        1824             : !------------------------------------------------------------------------------
        1825             : !                  GEOS-Chem Global Chemical Transport Model                  !
        1826             : !------------------------------------------------------------------------------
        1827             : !BOP
        1828             : !
        1829             : ! !IROUTINE: read_paranox_lut_txt
        1830             : !
        1831             : ! !DESCRIPTION: Subroutine READ\_PARANOX\_LUT\_TXT reads look-up tables in
        1832             : !  txt format for use in the PARANOX ship plume model (G.C.M. Vinken)
        1833             : !\\
        1834             : !\\
        1835             : ! !INTERFACE:
        1836             : !
        1837           0 :  SUBROUTINE READ_PARANOX_LUT_TXT ( HcoState, Inst, RC )
        1838             : !
        1839             : ! !USES:
        1840             : !
        1841             : ! !INPUT ARGUMENTS:
        1842             : !
        1843             :    TYPE(HCO_State), POINTER       :: HcoState    ! HEMCO State object
        1844             :    TYPE(MyInst),    POINTER       :: Inst
        1845             : !
        1846             : ! !INPUT/OUTPUT ARGUMENTS:
        1847             : !
        1848             :    INTEGER, INTENT(INOUT) :: RC
        1849             : !
        1850             : ! !REVISION HISTORY:
        1851             : !  05 Feb 2015 - C. Keller   - Initial version modified from code provided by
        1852             : !                              G.C.M. Vinken and C. Holmes
        1853             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        1854             : !EOP
        1855             : !------------------------------------------------------------------------------
        1856             : !BOC
        1857             : !
        1858             : ! !LOCAL VARIABLES:
        1859             :    INTEGER             :: IOS
        1860             :    CHARACTER(LEN=255)  :: FILENAME
        1861             :    CHARACTER(LEN=255)  :: MSG, LOC
        1862             :    INTEGER             :: fID
        1863             :
        1864             :    !=================================================================
        1865             :    ! READ_PARANOX_LUT_TXT begins here
        1866             :    !=================================================================
        1867           0 :    LOC = 'READ_PARANOX_LUT_TXT (HCOX_PARANOX_MOD.F90)'
        1868             :
        1869             :    ! Clear FILENAME
        1870           0 :    FILENAME = ''
        1871             :
        1872             :    ! FILENAME format string
        1873             :  101  FORMAT( a, '/ship_plume_lut_', I2.2, 'ms.txt'  )
        1874             :
        1875             :    ! Wind speed levels correspond to the files that we will read below
        1876           0 :    Inst%WSlev = (/ 2.0e0, 6.0e0, 10.0e0, 14.0e0, 18.0e0 /)
        1877             :
        1878             :    ! Read 2m/s LUT
        1879           0 :    WRITE( FILENAME, 101 ) TRIM(Inst%LutDir), 2
        1880             :    CALL READ_LUT_TXTFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ), &
        1881             :         Inst%FRACNOX_LUT02, Inst%DNOx_LUT02, Inst%OPE_LUT02, Inst%MOE_LUT02, RC, &
        1882           0 :         Inst%Tlev, Inst%JNO2lev, Inst%O3lev, Inst%SEA0lev, Inst%SEA5lev, Inst%JRATIOlev, Inst%NOXlev )
        1883           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1884           0 :        CALL HCO_ERROR( 'ERROR 19', RC, THISLOC=LOC )
        1885           0 :        RETURN
        1886             :    ENDIF
        1887             :
        1888             :    ! Read 6 m/s LUT
        1889           0 :    WRITE( FILENAME, 101 ) TRIM(Inst%LutDir), 6
        1890             :    CALL READ_LUT_TXTFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ), &
        1891           0 :         Inst%FRACNOX_LUT06, Inst%DNOx_LUT06, Inst%OPE_LUT06, Inst%MOE_LUT06, RC )
        1892           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1893           0 :        CALL HCO_ERROR( 'ERROR 20', RC, THISLOC=LOC )
        1894           0 :        RETURN
        1895             :    ENDIF
        1896             :
        1897             :    ! Read 10 m/s LUT
        1898           0 :    WRITE( FILENAME, 101 ) TRIM(Inst%LutDir), 10
        1899             :    CALL READ_LUT_TXTFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ), &
        1900           0 :         Inst%FRACNOX_LUT10, Inst%DNOx_LUT10, Inst%OPE_LUT10, Inst%MOE_LUT10, RC )
        1901           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1902           0 :        CALL HCO_ERROR( 'ERROR 21', RC, THISLOC=LOC )
        1903           0 :        RETURN
        1904             :    ENDIF
        1905             :
        1906             :    ! Read 14 m/s LUT
        1907           0 :    WRITE( FILENAME, 101 ) TRIM(Inst%LutDir), 14
        1908             :    CALL READ_LUT_TXTFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ), &
        1909           0 :         Inst%FRACNOX_LUT14, Inst%DNOx_LUT14, Inst%OPE_LUT14, Inst%MOE_LUT14, RC )
        1910           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1911           0 :        CALL HCO_ERROR( 'ERROR 22', RC, THISLOC=LOC )
        1912           0 :        RETURN
        1913             :    ENDIF
        1914             :
        1915             :    ! Read 18 m/s LUT
        1916           0 :    WRITE( FILENAME, 101 ) TRIM(Inst%LutDir), 18
        1917             :    CALL READ_LUT_TXTFILE( HcoState, TRIM( FILENAME ), &
        1918           0 :         Inst%FRACNOX_LUT18, Inst%DNOx_LUT18, Inst%OPE_LUT18, Inst%MOE_LUT18, RC )
        1919           0 :    IF ( RC /= HCO_SUCCESS ) THEN
        1920           0 :        CALL HCO_ERROR( 'ERROR 23', RC, THISLOC=LOC )
        1921           0 :        RETURN
        1922             :    ENDIF
        1923             :
        1924             :    ! Return w/ success
        1925           0 :    RC = HCO_SUCCESS
        1926             :
        1927             :  END SUBROUTINE READ_PARANOX_LUT_TXT
        1928             : !EOC
        1929             : !------------------------------------------------------------------------------
        1930             : !                  GEOS-Chem Global Chemical Transport Model                  !
        1931             : !------------------------------------------------------------------------------
        1932             : !BOP
        1933             : !
        1934             : ! !IROUTINE: read_lut_txtfile
        1935             : !
        1936             : ! !DESCRIPTION: Subroutine READ\_LUT\_TXTFILE reads look up tables for use in
        1937             : !  the PARANOX ship plume model (C. Holmes)
        1938             : !\\
        1939             : !\\
        1940             : ! !INTERFACE:
        1941             : !
        1942           0 :  SUBROUTINE READ_LUT_TXTFILE( HcoState, FILENAME, FNOX, DNOx, OPE, MOE, RC, &
        1943           0 :                               T, JNO2, O3, SEA0, SEA5, JRATIO, NOX )
        1944             : !
        1945             : ! !USES:
        1946             : !
        1947             :    USE HCO_inquireMod, ONLY : findFreeLUN
        1948             : !
        1949             : ! !INPUT PARAMETERS:
        1950             : !
        1951             :    TYPE(HCO_State), POINTER     :: HcoState    ! HEMCO State object
        1952             :    CHARACTER(LEN=*),INTENT(IN)  :: FILENAME
        1953             : !
        1954             : ! !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
        1955             : !
        1956             :    INTEGER, INTENT(INOUT)       :: RC
        1957             : !
        1958             : ! !OUTPUT PARAMETERS:
        1959             : !
        1960             :    REAL*4, INTENT(OUT), TARGET, DIMENSION(:,:,:,:,:,:,:) :: FNOX,OPE,MOE,DNOx
        1961             :    REAL*4, INTENT(OUT), OPTIONAL :: T(:),      JNO2(:), O3(:)
        1962             :    REAL*4, INTENT(OUT), OPTIONAL :: SEA0(:),   SEA5(:)
        1963             :    REAL*4, INTENT(OUT), OPTIONAL :: JRATIO(:), NOX(:)
        1964             : !
        1965             : ! !REVISION HISTORY:
        1966             : !  05 Feb 2015 - C. Keller   - Initial version modified from code provided by
        1967             : !                              G.C.M. Vinken and C. Holmes
        1968             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        1969             : !EOP
        1970             : !------------------------------------------------------------------------------
        1971             : !BOC
        1972             : !
        1973             : ! !LOCAL VARIABLES:
        1974             : !
        1975             :    ! Scalars
        1976             :    LOGICAL             :: FileExists
        1977             :    INTEGER             :: fId, IOS
        1978             :
        1979             : !   INTEGER             :: I, I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7
        1980             : !   REAL*4, POINTER     :: TMPARR(:,:,:,:,:,:,:) => NULL()
        1981             :
        1982             :    CHARACTER(LEN=255)  :: MSG, FileMsg
        1983             : !
        1984             : ! !DEFINED PARAMETERS:
        1985             : !
        1986             :    CHARACTER(LEN=255), PARAMETER :: FMAT = "(E40.32)"
        1987             :    CHARACTER(LEN=255), PARAMETER :: LOC  = &
        1988             :                         'READ_LUT_TXTFILE (hcox_paranox_mod.F90)'
        1989             :
        1990             :    !=================================================================
        1991             :    ! In dry-run mode, print file path to dryrun log and exit.
        1992             :    ! Otherwise, print file path to the HEMCO log file and continue.
        1993             :    !=================================================================
        1994             :
        1995             :    ! Test if the file exists
        1996           0 :    INQUIRE ( FILE=TRIM( FileName ), EXIST=FileExists )
        1997             :
        1998             :    ! Create a display string based on whether or not the file is found
        1999           0 :    IF ( FileExists ) THEN
        2000           0 :       FileMsg = 'HEMCO (PARANOX): Opening'
        2001             :    ELSE
        2002           0 :       FileMsg = 'HEMCO (PARANOX): REQUIRED FILE NOT FOUND'
        2003             :    ENDIF
        2004             :
        2005             :    ! Print file status to stdout and the HEMCO log file
        2006           0 :    IF ( HcoState%amIRoot ) THEN
        2007           0 :       WRITE( 6,   300 ) TRIM( FileMsg ), TRIM( FileName )
        2008           0 :       WRITE( MSG, 300 ) TRIM( FileMsg ), TRIM( FileName )
        2009           0 :       CALL HCO_MSG(HcoState%Config%Err,MSG)
        2010             :  300  FORMAT( a, ' ', a )
        2011             :    ENDIF
        2012             :
        2013             :    ! For dry-run simulations, return to calling program.
        2014             :    ! For regular simulations, throw an error if we can't find the file.
        2015           0 :    IF ( HcoState%Options%IsDryRun ) THEN
        2016           0 :       RETURN
        2017             :    ELSE
        2018           0 :       IF ( .not. FileExists ) THEN
        2019           0 :          WRITE( MSG, 300 ) TRIM( FileMsg ), TRIM( FileName )
        2020           0 :          CALL HCO_ERROR(MSG, RC )
        2021           0 :          RETURN
        2022             :       ENDIF
        2023             :    ENDIF
        2024             :
        2025             :    !=================================================================
        2026             :    ! READ_LUT_TXTFILE begins here
        2027             :    !=================================================================
        2028             :
        2029             :    ! Find a free file LUN
        2030           0 :    fId = findFreeLUN()
        2031             :
        2032             :    ! Open file for reading
        2033           0 :    OPEN ( fID, FILE=TRIM(FILENAME), FORM="FORMATTED", IOSTAT=IOS )
        2034           0 :    IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2035           0 :       CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile:1', RC, THISLOC=LOC )
        2036           0 :       RETURN
        2037             :    ENDIF
        2038             :
        2039             :    ! Read FNOx
        2040           0 :    READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) FNOx
        2041           0 :    IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2042           0 :       CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: FNOx', RC, THISLOC=LOC )
        2043           0 :       RETURN
        2044             :    ENDIF
        2045             :
        2046             :    ! Read OPE
        2047           0 :    READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) OPE
        2048           0 :    IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2049           0 :       CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: OPE', RC, THISLOC=LOC )
        2050           0 :       RETURN
        2051             :    ENDIF
        2052             :
        2053             :    ! Read MOE
        2054           0 :    READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) MOE
        2055           0 :    IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2056           0 :       CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: MOE', RC, THISLOC=LOC )
        2057           0 :       RETURN
        2058             :    ENDIF
        2059             :
        2060             :    ! Read DNOx
        2061           0 :    READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) DNOx
        2062           0 :    IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2063           0 :       CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: DNOx', RC, THISLOC=LOC )
        2064           0 :       RETURN
        2065             :    ENDIF
        2066             :
        2067             :    ! Read optional values
        2068           0 :    IF ( PRESENT(T) ) THEN
        2069           0 :       READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) T
        2070           0 :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2071           0 :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: T', RC, THISLOC=LOC )
        2072           0 :          RETURN
        2073             :       ENDIF
        2074             :    ENDIF
        2075             :
        2076           0 :    IF ( PRESENT(JNO2) ) THEN
        2077           0 :       READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) JNO2
        2078           0 :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2079           0 :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: JNO2', RC, THISLOC=LOC )
        2080           0 :          RETURN
        2081             :       ENDIF
        2082             :    ENDIF
        2083             :
        2084           0 :    IF ( PRESENT(O3) ) THEN
        2085           0 :       READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) O3
        2086           0 :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2087           0 :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: O3', RC, THISLOC=LOC )
        2088           0 :          RETURN
        2089             :       ENDIF
        2090             :    ENDIF
        2091             :
        2092           0 :    IF ( PRESENT(SEA0) ) THEN
        2093           0 :       READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) SEA0
        2094           0 :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2095           0 :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: SEA0', RC, THISLOC=LOC )
        2096           0 :          RETURN
        2097             :       ENDIF
        2098             :    ENDIF
        2099             :
        2100           0 :    IF ( PRESENT(SEA5) ) THEN
        2101           0 :       READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) SEA5
        2102           0 :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2103           0 :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: SEA5', RC, THISLOC=LOC )
        2104           0 :          RETURN
        2105             :       ENDIF
        2106             :    ENDIF
        2107             :
        2108           0 :    IF ( PRESENT(JRATIO) ) THEN
        2109           0 :       READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) JRATIO
        2110           0 :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2111           0 :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: JRATIO', RC, THISLOC=LOC )
        2112           0 :          RETURN
        2113             :       ENDIF
        2114             :    ENDIF
        2115             :
        2116           0 :    IF ( PRESENT(NOX) ) THEN
        2117           0 :       READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) NOX
        2118           0 :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2119           0 :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: NOX', RC, THISLOC=LOC )
        2120           0 :          RETURN
        2121             :       ENDIF
        2122             :    ENDIF
        2123             :
        2124             : !   ! Read
        2125             : !   DO I = 1,4
        2126             : !
        2127             : !      ! Set pointer to output array
        2128             : !      SELECT CASE ( I )
        2129             : !         CASE ( 1 )
        2130             : !            TMPARR => FNOX
        2131             : !         CASE ( 2 )
        2132             : !            TMPARR => OPE
        2133             : !         CASE ( 3 )
        2134             : !            TMPARR => MOE
        2135             : !         CASE ( 4 )
        2136             : !            TMPARR => DNOx
        2137             : !         CASE DEFAULT
        2138             : !            CALL HCO_ERROR( 'I > 4', RC, THISLOC=LOC )
        2139             : !            RETURN
        2140             : !      END SELECT
        2141             : !
        2142             : !      DO I1 = 1,nT
        2143             : !      DO I2 = 1,nJ
        2144             : !      DO I3 = 1,nO3
        2145             : !      DO I4 = 1,nSEA
        2146             : !      DO I5 = 1,nSEA
        2147             : !      DO I6 = 1,nJ
        2148             : !      DO I7 = 1,nNOx
        2149             : !         READ( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) TMPARR(I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7)
        2150             : !      ENDDO
        2151             : !      ENDDO
        2152             : !      ENDDO
        2153             : !      ENDDO
        2154             : !      ENDDO
        2155             : !      ENDDO
        2156             : !      ENDDO
        2157             : !   ENDDO
        2158             :
        2159             :    ! Close file
        2160           0 :    CLOSE( fId )
        2161             :
        2162             :    ! Return w/ success
        2163           0 :    RC = HCO_SUCCESS
        2164             :
        2165             :  END SUBROUTINE READ_LUT_TXTFILE
        2166             : !EOC
        2167             : !------------------------------------------------------------------------------
        2168             : !                  GEOS-Chem Global Chemical Transport Model                  !
        2169             : !------------------------------------------------------------------------------
        2170             : !BOP
        2171             : !
        2172             : ! !IROUTINE: write_lut_txtfile
        2173             : !
        2174             : ! !DESCRIPTION: write\_lut\_txtfile
        2175             : !\\
        2176             : !\\
        2177             : ! !INTERFACE:
        2178             : !
        2179             :  SUBROUTINE WRITE_LUT_TXTFILE( HcoState, FILENAME, FNOX, DNOx, OPE, MOE, RC, &
        2180             :                               T, JNO2, O3, SEA0, SEA5, JRATIO, NOX )
        2181             : !
        2182             : ! !USES:
        2183             : !
        2184             :    USE HCO_inquireMod, ONLY : findFreeLUN
        2185             : !
        2186             : ! !INPUT PARAMETERS:
        2187             : !
        2188             :    TYPE(HCO_State), INTENT(INOUT)  :: HcoState          ! HEMCO state obj
        2189             :    CHARACTER(LEN=*),INTENT(IN)     :: FILENAME
        2190             : !
        2191             : ! !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
        2192             : !
        2193             :    INTEGER, INTENT(INOUT)       :: RC
        2194             : !
        2195             : ! !OUTPUT PARAMETERS:
        2196             : !
        2197             :    REAL*4, INTENT(IN), TARGET, DIMENSION(:,:,:,:,:,:,:) :: FNOX,OPE,MOE,DNOx
        2198             :    REAL*4, INTENT(IN), OPTIONAL :: T(:),      JNO2(:), O3(:)
        2199             :    REAL*4, INTENT(IN), OPTIONAL :: SEA0(:),   SEA5(:)
        2200             :    REAL*4, INTENT(IN), OPTIONAL :: JRATIO(:), NOX(:)
        2201             : !
        2202             : ! !REVISION HISTORY:
        2203             : !  05 Feb 2015 - C. Keller   - Initial version modified from code provided by
        2204             : !                              G.C.M. Vinken and C. Holmes
        2205             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        2206             : !EOP
        2207             : !------------------------------------------------------------------------------
        2208             : !BOC
        2209             : !
        2210             : ! !LOCAL VARIABLES:
        2211             :    INTEGER             :: fId, IOS
        2212             :
        2213             : !   INTEGER             :: I, I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7
        2214             : !   REAL*4, POINTER     :: TMPARR(:,:,:,:,:,:,:) => NULL()
        2215             :
        2216             :    CHARACTER(LEN=255)  :: MSG
        2217             :    CHARACTER(LEN=255), PARAMETER :: FMAT = "(E40.32)"
        2218             :    CHARACTER(LEN=255), PARAMETER :: LOC  = &
        2219             :                         'WRITE_LUT_TXTFILE (hcox_paranox_mod.F90)'
        2220             :
        2221             :    !=================================================================
        2222             :    ! WRITE_LUT_TXTFILE begins here
        2223             :    !=================================================================
        2224             :
        2225             :    ! Echo info
        2226             :    IF ( Hcostate%amIRoot ) THEN
        2227             :       WRITE( MSG, 100 ) TRIM( FILENAME )
        2228             :       CALL HCO_MSG(HcoState%Config%Err,MSG)
        2229             : 100   FORMAT( 'WRITE_LUT_TXTFILE: Writing ', a )
        2230             :    ENDIF
        2231             :
        2232             :    ! Find a free file LUN
        2233             :    fId = findFreeLUN()
        2234             :
        2235             :    ! Open file for reading
        2236             :    OPEN ( fID, FILE=TRIM(FILENAME), ACTION="WRITE", FORM="FORMATTED", IOSTAT=IOS )
        2237             :    IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2238             :       CALL HCO_ERROR( 'write_lut_txtfile:1', RC, THISLOC=LOC )
        2239             :       RETURN
        2240             :    ENDIF
        2241             :
        2242             :    ! Read FNOx
        2243             :    WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) FNOx
        2244             :    IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2245             :       CALL HCO_ERROR( 'write_lut_txtfile: FNOx', RC, THISLOC=LOC )
        2246             :       RETURN
        2247             :    ENDIF
        2248             :
        2249             :    ! Read OPE
        2250             :    WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) OPE
        2251             :    IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2252             :       CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: OPE', RC, THISLOC=LOC )
        2253             :       RETURN
        2254             :    ENDIF
        2255             :
        2256             :    ! Read MOE
        2257             :    WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) MOE
        2258             :    IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2259             :       CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: MOE', RC, THISLOC=LOC )
        2260             :       RETURN
        2261             :    ENDIF
        2262             :
        2263             :    ! Read DNOx
        2264             :    WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) DNOx
        2265             :    IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2266             :       CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: DNOx', RC, THISLOC=LOC )
        2267             :       RETURN
        2268             :    ENDIF
        2269             :
        2270             :    ! Read optional values
        2271             :    IF ( PRESENT(T) ) THEN
        2272             :       WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) T
        2273             :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2274             :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: T', RC, THISLOC=LOC )
        2275             :          RETURN
        2276             :       ENDIF
        2277             :    ENDIF
        2278             :
        2279             :    IF ( PRESENT(JNO2) ) THEN
        2280             :       WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) JNO2
        2281             :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2282             :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: JNO2', RC, THISLOC=LOC )
        2283             :          RETURN
        2284             :       ENDIF
        2285             :    ENDIF
        2286             :
        2287             :    IF ( PRESENT(O3) ) THEN
        2288             :       WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) O3
        2289             :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2290             :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: O3', RC, THISLOC=LOC )
        2291             :          RETURN
        2292             :       ENDIF
        2293             :    ENDIF
        2294             :
        2295             :    IF ( PRESENT(SEA0) ) THEN
        2296             :       WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) SEA0
        2297             :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2298             :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: SEA0', RC, THISLOC=LOC )
        2299             :          RETURN
        2300             :       ENDIF
        2301             :    ENDIF
        2302             :
        2303             :    IF ( PRESENT(SEA5) ) THEN
        2304             :       WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) SEA5
        2305             :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2306             :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: SEA5', RC, THISLOC=LOC )
        2307             :          RETURN
        2308             :       ENDIF
        2309             :    ENDIF
        2310             :
        2311             :    IF ( PRESENT(JRATIO) ) THEN
        2312             :       WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) JRATIO
        2313             :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2314             :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: JRATIO', RC, THISLOC=LOC )
        2315             :          RETURN
        2316             :       ENDIF
        2317             :    ENDIF
        2318             :
        2319             :    IF ( PRESENT(NOX) ) THEN
        2320             :       WRITE( fId, FMT=FMAT, IOSTAT=IOS ) NOX
        2321             :       IF ( IOS /= 0 ) THEN
        2322             :          CALL HCO_ERROR( 'read_lut_txtfile: NOX', RC, THISLOC=LOC )
        2323             :          RETURN
        2324             :       ENDIF
        2325             :    ENDIF
        2326             :
        2327             :    ! Close file
        2328             :    CLOSE( fId )
        2329             :
        2330             :    ! Return w/ success
        2331             :    RC = HCO_SUCCESS
        2332             :
        2333             :  END SUBROUTINE WRITE_LUT_TXTFILE
        2334             : !EOC
        2335             : !------------------------------------------------------------------------------
        2336             : !                  GEOS-Chem Global Chemical Transport Model                  !
        2337             : !------------------------------------------------------------------------------
        2338             : !BOP
        2339             : !
        2340             : ! !IROUTINE: INTERPOL_LINWEIGHTS
        2341             : !
        2342             : ! !DESCRIPTION:  Subroutine INTERPOL\_LINWEIGHTS finds the array elements and
        2343             : !      weights for piecewise 1-D linear interpolation. The input array of NODES
        2344             : !      must be in monotonic ascending order. (C. Holmes 3/27/2014)
        2345             : !
        2346             : !      If Y is an array containing values of a function evaluated at the points
        2347             : !      given in NODES, then its interpolated value at the point VALUESIN will be
        2348             : !      Y(VALUEIN) =  Y(INDICES(1)) * WEIGHTS(1) +
        2349             : !                    Y(INDICES(2)) * WEIGHTS(2)
        2350             : !
        2351             : !      This subroutine finds indices of consecutive nodes that bracket VALUEIN and
        2352             : !      weights such that
        2353             : !      VALUEIN = NODES(INDICES(1))   * WEIGHTS(1)     +
        2354             : !                NODES(INDICES(1)+1) * (1-WEIGHTS(1))
        2355             : !
        2356             : !      For convenience, the returned values of INDICES and WEIGHTS are 2-element
        2357             : !      arrays, where
        2358             : !          INDICES(2) = INDICES(1)+1 and
        2359             : !          WEIGHTS(2) = 1 - WEIGHTS(1)
        2360             : !\\
        2361             : !\\
        2362             : ! !INTERFACE:
        2363             : !
        2364           0 :  SUBROUTINE INTERPOL_LINWEIGHTS( NODES, VALUEIN, INDICES, WEIGHTS )
        2365             : !
        2366             : ! !USES:
        2367             : !
        2368             : !
        2369             : ! !INPUT PARAMETERS:
        2370             : !
        2371             :    REAL*4,INTENT(IN)   :: NODES(:), VALUEIN
        2372             : !
        2373             : ! !OUTPUT PARAMETERS:
        2374             : !
        2375             :    ! These arrays are always 2 elements each, but declaring
        2376             :    ! as deferred shape avoids array temporaries
        2377             :    INTEGER,INTENT(OUT) :: INDICES(:)
        2378             :    REAL*4, INTENT(OUT) :: WEIGHTS(:)
        2379             : !
        2380             : ! !REVISION HISTORY:
        2381             : !  03 Jun 2013 - C. Holmes      - Initial version
        2382             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        2383             : !EOP
        2384             : !------------------------------------------------------------------------------
        2385             : !BOC
        2386             : !
        2387             : ! !LOCAL VARIABLES:
        2388             :    INTEGER :: I
        2389             :    REAL*8  :: VALUE
        2390             :
        2391             :    !=================================================================
        2392             :    ! INTERPOL_LINWEIGHTS begins here!
        2393             :    !=================================================================
        2394             :
        2395             :    ! If larger than largest in LUT, assign largest level values
        2396           0 :    VALUE = MIN( VALUEIN, MAXVAL( NODES ) )
        2397             :
        2398             :    ! If smaller, assign smallest level value
        2399             :    !GanLuo+VALUE = MAX( VALUE,   MINVAL( NODES ) )
        2400           0 :    VALUE = MAX( VALUE,   MINVAL( NODES )*1.d0 )
        2401             :
        2402             :    ! Initialize
        2403           0 :    INDICES = (/ 1, 1 /)
        2404             :
        2405             :    ! Loop over interpolation nodes until we find the largest node value
        2406             :    ! that is less than the desired value
        2407           0 :    DO I=1, SIZE(NODES)
        2408           0 :       INDICES(1) = I
        2409           0 :       IF ( VALUE <= NODES(I+1) ) EXIT
        2410             :    END DO
        2411             :
        2412             :    ! The next node
        2413           0 :    INDICES(2) = INDICES(1) + 1
        2414             :
        2415             :    ! Weights for the corresponding node indices
        2416           0 :    WEIGHTS(1) = ( NODES(I+1) - VALUE ) / ( NODES(I+1) - NODES(I) )
        2417           0 :    WEIGHTS(2) = 1.0 - WEIGHTS(1)
        2418             :
        2419           0 :  END SUBROUTINE INTERPOL_LINWEIGHTS
        2420             : !EOC
        2421             : !------------------------------------------------------------------------------
        2422             : !                  GEOS-Chem Global Chemical Transport Model                  !
        2423             : !------------------------------------------------------------------------------
        2424             : !BOP
        2425             : !
        2426             : ! !IROUTINE: paranox_lut
        2427             : !
        2428             : ! !DESCRIPTION:  Subroutine PARANOX\_LUT returns fractional remainder of
        2429             : ! ship NOx (FNOx), fraction of NOx that dry deposits as NOy species (DNOx),
        2430             : ! ozone production efficiency (OPE), and methane oxidation
        2431             : ! efficiency (MOE) after 5-hrs of plume aging. Values are taken taken from a
        2432             : ! lookup table using piecewise linear interpolation. The look-up table is derived
        2433             : ! from the PARANOx gaussian plume model (Vinken et al. 2011; Holmes et al. 2014)
        2434             : ! (G.C.M. Vinken, KNMI, June 2010; C. Holmes June 2013)
        2435             : !
        2436             : ! The lookup table uses 8 input variables:
        2437             : !     TEMP   : model temperature, K
        2438             : !     JNO2   : J(NO2) value, 1/s
        2439             : !     O3     : concentration O3 in ambient air, ppb
        2440             : !     SEA0   : solar elevation angle at emission time 5 hours ago, degree
        2441             : !     SEA5   : solar elevation angle at this time, degree
        2442             : !     JRatio : ratio J(OH)/J(NO2), unitless
        2443             : !     NOx    : concentration NOx in ambient air, ppt
        2444             : !     WS     : wind speed, m/s
        2445             : !
        2446             : ! In GEOS-Chem v9-01-03 through v9-02, the effects of wind speed on FNOx and OPE
        2447             : ! were not included (wind speed set at 6 m/s). The JRatio also used J(O1D)
        2448             : ! rather than J(OH); this has only a small effect on interpolated values.
        2449             : ! To reproduce the behavior of these earlier versions, modify code below marked
        2450             : ! with ******* and call READ\_PARANOX\_LUT\_v913 in emissions\_mod.F
        2451             : !\\
        2452             : !\\
        2453             : ! !INTERFACE:
        2454             : !
        2455           0 :  SUBROUTINE PARANOX_LUT( ExtState,  HcoState, Inst, &
        2456             :                          I, J, RC,  FNOX, DNOx, OPE, MOE_OUT )
        2457             : !
        2458             : ! !USES:
        2459             : !
        2460             :    USE HCO_STATE_MOD,        ONLY : HCO_State
        2461             :    USE HCOX_STATE_MOD,       ONLY : Ext_State
        2462             : !
        2463             : ! !INPUT PARAMETERS:
        2464             : !
        2465             :    TYPE(Ext_State), POINTER    :: ExtState
        2466             :    TYPE(HCO_State), POINTER    :: HcoState
        2467             :    TYPE(MyInst),    POINTER    :: Inst
        2468             :    INTEGER, INTENT(IN)         :: I, J      ! Grid indices
        2469             : !
        2470             : ! !OUTPUT PARAMETERS:
        2471             : !
        2472             :    REAL*8, INTENT(OUT)           :: FNOX    ! fraction of NOx remaining, mol/mol
        2473             :    REAL*8, INTENT(OUT)           :: DNOX    ! fraction of NOx deposited, mol/mol
        2474             :    REAL*8, INTENT(OUT)           :: OPE     ! net OPE, mol(net P(O3))/mol(P(HNO3))
        2475             :    REAL*8, INTENT(OUT), OPTIONAL :: MOE_OUT ! net MOE, mol(L(CH4))/mol(E(NOx))
        2476             : !
        2477             : ! !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
        2478             : !
        2479             :    INTEGER, INTENT(INOUT)        :: RC      ! Return code
        2480             : !
        2481             : ! !REVISION HISTORY:
        2482             : !     Jun 2010 - G.C.M. Vinken - Initial version
        2483             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        2484             : !EOP
        2485             : !------------------------------------------------------------------------------
        2486             : !BOC
        2487             : !
        2488             : ! !LOCAL VARIABLES:
        2489             : !
        2490             :    INTEGER                    :: I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8
        2491             :    REAL(sp)                   :: FNOX_TMP, DNOX_TMP, OPE_TMP, MOE_TMP
        2492             :    REAL(sp)                   :: WEIGHT
        2493             :    REAL(sp)                   :: JNO2, JOH, TAIR
        2494             :    REAL(sp)                   :: AIR
        2495             :    REAL*8                     :: MOE
        2496             :
        2497             :    ! Interpolation variables, indices, and weights
        2498             :    REAL(sp), DIMENSION(8)     :: VARS
        2499             :    INTEGER,  DIMENSION(8,2)   :: INDX
        2500             :    REAL(sp), DIMENSION(8,2)   :: WTS
        2501             :
        2502           0 :    REAL(sp), POINTER          :: FRACNOX_LUT(:,:,:,:,:,:,:)
        2503           0 :    REAL(sp), POINTER          :: DNOX_LUT   (:,:,:,:,:,:,:)
        2504           0 :    REAL(sp), POINTER          :: OPE_LUT    (:,:,:,:,:,:,:)
        2505           0 :    REAL(sp), POINTER          :: MOE_LUT    (:,:,:,:,:,:,:)
        2506             :
        2507             :    CHARACTER(LEN=255)         :: MSG
        2508             :    CHARACTER(LEN=255)         :: LOC = 'PARANOX_LUT'
        2509             :
        2510             :    !=================================================================
        2511             :    ! PARANOX_LUT begins here!
        2512             :    !=================================================================
        2513             :
        2514             :    ! Initialize for safety's sake
        2515           0 :    FRACNOX_LUT => NULL()
        2516           0 :    DNOX_LUT    => NULL()
        2517           0 :    OPE_LUT     => NULL()
        2518           0 :    MOE_LUT     => NULL()
        2519           0 :    FNOX        = 0.0_sp
        2520           0 :    DNOX        = 0.0_sp
        2521           0 :    OPE         = 0.0_sp
        2522           0 :    IF ( PRESENT( MOE_OUT ) ) THEN
        2523           0 :       MOE_OUT  = 0.0_sp
        2524             :    ENDIF
        2525             :
        2526             :    ! Air mass [kg]
        2527           0 :    AIR = ExtState%AIR%Arr%Val(I,J,1)
        2528             :
        2529             :    ! Air temperature, K
        2530           0 :    Tair = ExtState%T2M%Arr%Val(I,J)
        2531             :
        2532             : !   ! for debugging only
        2533             : !   if(I==3.and.J==35)then
        2534             : !      write(*,*) 'Call PARANOX_LUT @ ',I,J
        2535             : !      write(*,*) 'Tair: ', Tair
        2536             : !      write(*,*) 'SUNCOSmid: ', SC5(I,J)
        2537             : !   endif
        2538             :
        2539             :    ! Check if sun is up
        2540           0 :    IF ( ExtState%SUNCOS%Arr%Val(I,J) > 0.0_hp ) THEN
        2541             :
        2542             :       ! J(NO2), 1/s
        2543           0 :       JNO2 = ExtState%JNO2%Arr%Val(I,J)
        2544             :
        2545             : !      ! J(O1D), 1/s
        2546             : !      JO1D = ExtState%JO1D%Arr%Val(I,J)
        2547             : !
        2548             : !      ! H2O, molec/cm3. Get from specific humidity, which is in kg/kg.
        2549             : !      ! NOTE: SPHU is mass H2O / mass total air so use of dry air molecular
        2550             : !      ! weight is slightly inaccurate. C (ewl, 9/11/15)
        2551             : !      H2O = ExtState%SPHU%Arr%Val(I,J,1) * DENS &
        2552             : !          * HcoState%Phys%AIRMW / MWH2O
        2553             : !
        2554             : !      ! Calculate J(OH), the effective rate for O3+hv -> OH+OH,
        2555             : !      ! assuming steady state for O(1D).
        2556             : !      ! Rate coefficients are cm3/molec/s; concentrations are molec/cm3
        2557             : !      ! This should match the O3+hv (+H2O) -> OH+OH kinetics in calcrate.F
        2558             : !      JOH = JO1D *                                            &
        2559             : !            1.63e-10 * EXP( 60.e0/Tair) * H2O /               &
        2560             : !          ( 1.63e-10 * EXP( 60.e0/Tair) * H2O +             &
        2561             : !            1.20e-10                    * DENS * 0.5000e-6  + &
        2562             : !            2.15e-11 * EXP(110.e0/Tair) * DENS * 0.7808e0   + &
        2563             : !            3.30e-11 * EXP( 55.e0/Tair) * DENS * 0.2095e0   )
        2564             :
        2565             :       ! J(OH) - effective rate for O3+hv(+H2O)-> OH+OH, 1/s
        2566           0 :       JOH = ExtState%JOH%Arr%Val(I,J)
        2567             :
        2568             :    ELSE
        2569             :
        2570             :       ! J-values are zero when sun is down
        2571             :       JNO2 = 0e0_sp
        2572             :       JOH  = 0e0_sp
        2573             :
        2574             :    ENDIF
        2575             :
        2576             : !   ! for debugging only
        2577             : !   if(I==3.and.J==35)then
        2578             : !      write(*,*) 'JNO2: ', JNO2
        2579             : !      write(*,*) 'JOH : ', JOH
        2580             : !   endif
        2581             :
        2582             :    !========================================================================
        2583             :    ! Load all variables into a single array
        2584             :    !========================================================================
        2585             :
        2586             :    ! Temperature, K
        2587           0 :    VARS(1) = Tair
        2588             :
        2589             :    ! J(NO2), 1/s
        2590           0 :    VARS(2) = JNO2
        2591             :
        2592             : ! old
        2593             : !   ! O3 concentration in ambient air, ppb
        2594             : !   VARS(3) = ExtState%O3%Arr%Val(I,J,1) / AIR   &
        2595             : !           * HcoState%Phys%AIRMW        / MW_O3 &
        2596             : !           * 1.e9_sp
        2597             : ! new
        2598             :    ! O3 concentration in ambient air, ppb
        2599             :    ! NOTE: ExtState%O3 units are now kg/kg dry air (ewl, 9/11/15)
        2600           0 :    VARS(3) = ExtState%O3%Arr%Val(I,J,1)         &
        2601             :            * HcoState%Phys%AIRMW        / Inst%MW_O3 &
        2602           0 :            * 1.e9_sp
        2603             : ! end new (ewl)
        2604             :
        2605             :    ! Solar elevation angle, degree
        2606             :    ! SEA0 = SEA when emitted from ship, 5-h before current model time
        2607             :    ! SEA5 = SEA at current model time, 5-h after emission from ship
        2608             :    ! Note: Since SEA = 90 - SZA, then cos(SZA) = sin(SEA) and
        2609             :    ! thus SEA = arcsin( cos( SZA ) )
        2610             :    !VARS(4) = ASIND( SC5(I,J) )
        2611             :    !VARS(5) = ASIND( ExtState%SUNCOS%Arr%Val(I,J) )
        2612           0 :    VARS(4) = ASIN( Inst%SC5(I,J)                ) / HcoState%Phys%PI_180
        2613           0 :    VARS(5) = ASIN( ExtState%SUNCOS%Arr%Val(I,J) ) / HcoState%Phys%PI_180
        2614             :
        2615             :    ! J(OH)/J(NO2), unitless
        2616             :    ! Note J(OH) is the loss rate (1/s) of O3 to OH, which accounts for
        2617             :    ! the temperature, pressure and water vapor dependence of these reactions
        2618           0 :    VARS(6) = 0.0_sp
        2619           0 :    IF ( JNO2 /= 0.0_sp ) THEN
        2620           0 :       IF ( (EXPONENT(JOH)-EXPONENT(JNO2)) < MAXEXPONENT(JOH) ) THEN
        2621           0 :          VARS(6) = JOH / JNO2
        2622             :       ENDIF
        2623             :    ENDIF
        2624             :
        2625             : ! old
        2626             : !   ! NOx concetration in ambient air, ppt
        2627             : !   VARS(7) = ( ( ExtState%NO%Arr%Val(I,J,1)  / AIR        &
        2628             : !           *     HcoState%Phys%AIRMW         / MW_NO  )   &
        2629             : !           +   ( ExtState%NO2%Arr%Val(I,J,1) / AIR        &
        2630             : !           *     HcoState%Phys%AIRMW         / MW_NO2 ) ) &
        2631             : !           * 1.e12_sp
        2632             : ! new
        2633             :    ! NOx concetration in ambient air, ppt
        2634             :    ! NOTE: ExtState vars NO and NO2 units are now kg/kg dry air (ewl, 9/11/15)
        2635           0 :    VARS(7) = ( ( ExtState%NO%Arr%Val(I,J,1)               &
        2636             :            *     HcoState%Phys%AIRMW         / Inst%MW_NO  )   &
        2637           0 :            +   ( ExtState%NO2%Arr%Val(I,J,1)              &
        2638             :            *     HcoState%Phys%AIRMW         / Inst%MW_NO2 ) ) &
        2639           0 :            * 1.e12_sp
        2640             : ! end new (ewl)
        2641             :
        2642             :       ! Wind speed, m/s
        2643           0 :    VARS(8) = SQRT( ExtState%U10M%Arr%Val(I,J)**2 &
        2644           0 :            +       ExtState%V10M%Arr%Val(I,J)**2 )
        2645             :
        2646             : !   ! for debugging only
        2647             : !   if(I==1.and.J==35)then
        2648             : !      write(*,*) 'VARS(1)      : ', VARS(1)
        2649             : !      write(*,*) 'VARS(2)      : ', VARS(2)
        2650             : !      write(*,*) 'VARS(3)      : ', VARS(3)
        2651             : !      write(*,*) 'VARS(4)      : ', VARS(4)
        2652             : !      write(*,*) 'VARS(5)      : ', VARS(5)
        2653             : !      write(*,*) 'VARS(6)      : ', VARS(6)
        2654             : !      write(*,*) 'VARS(7)      : ', VARS(7)
        2655             : !      write(*,*) 'VARS(8)      : ', VARS(8)
        2656             : !      write(*,*) 'AIR          : ', ExtState%AIR%Arr%Val(I,J,1)
        2657             : !      write(*,*) 'AIRMW        : ', HcoState%Phys%AIRMW
        2658             : !      write(*,*) 'MWNO, NO2, O3: ', Inst%MW_NO, Inst%MW_NO2, Inst%MW_O3
        2659             : !      write(*,*) 'O3conc       : ', ExtState%O3%Arr%Val(I,J,1)
        2660             : !      write(*,*) 'NO,NO2 conc  : ', ExtState%NO%Arr%Val(I,J,1), &
        2661             : !                                    ExtState%NO2%Arr%Val(I,J,1)
        2662             : !      write(*,*) 'U, V         : ', ExtState%U10M%Arr%Val(I,J), &
        2663             : !                                    ExtState%V10M%Arr%Val(I,J)
        2664             : !   endif
        2665             :
        2666             :       !*****************************************************
        2667             :       ! Restoring the following lines reproduces the behavior of
        2668             :       ! GEOS-Chem v9-01-03 through v9-02
        2669             :       ! the LUT was indexed with the ratio J(O1D)/J(NO2) (cdh, 3/27/2014)
        2670             : !      VARS(6)   = SAFE_DIV( JO1D, JNO2, 0D0 )
        2671             : !      JRATIOlev = (/ 5.e-4, 0.0015, 0.0025, 0.0055 /)
        2672             :       !*****************************************************
        2673             :
        2674             :    !========================================================================
        2675             :    ! Find the indices of nodes and their corresponding weights for the
        2676             :    ! interpolation
        2677             :    !========================================================================
        2678             :
        2679             :    ! Temperature:
        2680           0 :    CALL INTERPOL_LINWEIGHTS( Inst%Tlev, VARS(1), INDX(1,:), WTS(1,:) )
        2681             :
        2682             :    ! J(NO2):
        2683           0 :    CALL INTERPOL_LINWEIGHTS( Inst%JNO2lev, VARS(2), INDX(2,:), WTS(2,:) )
        2684             :
        2685             :    ! [O3]:
        2686           0 :    CALL INTERPOL_LINWEIGHTS( Inst%O3lev, VARS(3), INDX(3,:), WTS(3,:) )
        2687             :
        2688             :    ! SEA0:
        2689           0 :    CALL INTERPOL_LINWEIGHTS( Inst%SEA0lev, VARS(4), INDX(4,:), WTS(4,:) )
        2690             :
        2691             :    ! SEA5:
        2692           0 :    CALL INTERPOL_LINWEIGHTS( Inst%SEA5lev, VARS(5), INDX(5,:), WTS(5,:) )
        2693             :
        2694             :    ! JRATIO:
        2695           0 :    CALL INTERPOL_LINWEIGHTS( Inst%JRATIOlev, VARS(6), INDX(6,:), WTS(6,:))
        2696             :
        2697             :    ! [NOx]:
        2698           0 :    CALL INTERPOL_LINWEIGHTS( Inst%NOXlev, VARS(7), INDX(7,:), WTS(7,:) )
        2699             :
        2700             :    ! Wind speed:
        2701           0 :    CALL INTERPOL_LINWEIGHTS( Inst%WSlev, VARS(8), INDX(8,:), WTS(8,:) )
        2702             :
        2703             :    !========================================================================
        2704             :    ! Piecewise linear interpolation
        2705             :    !========================================================================
        2706             :
        2707             :    ! Initialize
        2708           0 :    FNOX = 0.0d0
        2709           0 :    DNOx = 0.0d0
        2710           0 :    OPE  = 0.0d0
        2711           0 :    MOE  = 0.0d0
        2712             :
        2713             :    ! Loop over wind speed
        2714           0 :    DO I8=1,2
        2715             :
        2716             :       ! Point at the LUT for this wind speed
        2717             :       ! Last two digits in fortran variable names indicate wind speed in m/s
        2718           0 :       SELECT CASE ( NINT( Inst%WSlev(INDX(8,I8)) ) )
        2719             :          CASE (  2 )
        2720           0 :             FRACNOX_LUT => Inst%FRACNOX_LUT02
        2721           0 :             DNOx_LUT    => Inst%DNOx_LUT02
        2722           0 :             OPE_LUT     => Inst%OPE_LUT02
        2723           0 :             MOE_LUT     => Inst%MOE_LUT02
        2724             :          CASE (  6 )
        2725           0 :             FRACNOX_LUT => Inst%FRACNOX_LUT06
        2726           0 :             DNOx_LUT    => Inst%DNOx_LUT06
        2727           0 :             OPE_LUT     => Inst%OPE_LUT06
        2728           0 :             MOE_LUT     => Inst%MOE_LUT06
        2729             :          CASE ( 10 )
        2730           0 :             FRACNOX_LUT => Inst%FRACNOX_LUT10
        2731           0 :             DNOx_LUT    => Inst%DNOx_LUT10
        2732           0 :             OPE_LUT     => Inst%OPE_LUT10
        2733           0 :             MOE_LUT     => Inst%MOE_LUT10
        2734             :          CASE ( 14 )
        2735           0 :             FRACNOX_LUT => Inst%FRACNOX_LUT14
        2736           0 :             DNOx_LUT    => Inst%DNOx_LUT14
        2737           0 :             OPE_LUT     => Inst%OPE_LUT14
        2738           0 :             MOE_LUT     => Inst%MOE_LUT14
        2739             :          CASE ( 18 )
        2740           0 :             FRACNOX_LUT => Inst%FRACNOX_LUT18
        2741           0 :             DNOx_LUT    => Inst%DNOx_LUT18
        2742           0 :             OPE_LUT     => Inst%OPE_LUT18
        2743           0 :             MOE_LUT     => Inst%MOE_LUT18
        2744             :          CASE DEFAULT
        2745           0 :              MSG = 'LUT error: Wind speed interpolation error!'
        2746           0 :              CALL HCO_ERROR(MSG, RC, THISLOC=LOC )
        2747           0 :              RETURN
        2748             :       END SELECT
        2749             :
        2750             :       !*****************************************************
        2751             :       ! Restoring the following lines reproduces the behavior of
        2752             :       ! GEOS-Chem v9-01-03 through v9-02 in which wind speed
        2753             :       ! effects on FNOx and OPE are neglected (cdh, 3/25/2014)
        2754             : !      FRACNOX_LUT => FRACNOX_LUT_v913
        2755             : !      OPE_LUT     => OPE_LUT_v913
        2756             :       !*****************************************************
        2757             :
        2758             :       ! loop over all other variables
        2759           0 :       DO I7=1,2
        2760           0 :       DO I6=1,2
        2761           0 :       DO I5=1,2
        2762           0 :       DO I4=1,2
        2763           0 :       DO I3=1,2
        2764           0 :       DO I2=1,2
        2765           0 :       DO I1=1,2
        2766             :
        2767             :          !------------------------------------------
        2768             :          ! Nodes and weights used in the interpolation
        2769             :          !------------------------------------------
        2770             :
        2771             :          ! Fraction NOx from the LUT
        2772           0 :          FNOX_TMP = FRACNOX_LUT( INDX(1,I1), INDX(2,I2), INDX(3,I3), &
        2773           0 :                                  INDX(4,I4), INDX(5,I5),             &
        2774           0 :                                  INDX(6,I6), INDX(7,I7) )
        2775             :
        2776           0 :          DNOX_TMP = DNOx_LUT(    INDX(1,I1), INDX(2,I2), INDX(3,I3), &
        2777             :                                  INDX(4,I4), INDX(5,I5),             &
        2778           0 :                                  INDX(6,I6), INDX(7,I7) )
        2779             :
        2780             :          ! OPE from the LUT
        2781           0 :          OPE_TMP  = OPE_LUT(     INDX(1,I1), INDX(2,I2), INDX(3,I3), &
        2782             :                                  INDX(4,I4), INDX(5,I5),             &
        2783           0 :                                  INDX(6,I6), INDX(7,I7) )
        2784             :
        2785             :          ! MOE from the LUT
        2786           0 :          MOE_TMP  = MOE_LUT(     INDX(1,I1), INDX(2,I2), INDX(3,I3), &
        2787             :                                  INDX(4,I4), INDX(5,I5),             &
        2788           0 :                                  INDX(6,I6), INDX(7,I7) )
        2789             :
        2790             :          ! Interpolation weight for this element
        2791             :          WEIGHT = WTS(1,I1) * WTS(2,I2) * WTS(3,I3) * WTS(4,I4) * &
        2792           0 :                   WTS(5,I5) * WTS(6,I6) * WTS(7,I7) * WTS(8,I8)
        2793             :
        2794             :          !-----------------------------------
        2795             :          ! Error Check
        2796             :          !-----------------------------------
        2797             :
        2798             :          !IF ENCOUNTER -999 IN THE LUT PRINT ERROR!!
        2799           0 :          IF ( ( FNOX_TMP < 0. ) .or. ( FNOX_TMP > 1. ) ) THEN
        2800             :
        2801           0 :             PRINT*, 'PARANOX_LUT: fracnox = ', FNOX_TMP
        2802           0 :             PRINT*, 'This occured at grid box ', I, J
        2803           0 :             PRINT*, 'Lon/Lat: ', HcoState%Grid%XMID%Val(I,J), HcoState%Grid%YMID%Val(I,J)
        2804           0 :             PRINT*, 'SZA 5 hours ago : ', VARS(4)
        2805           0 :             PRINT*, 'SZA at this time: ', VARS(5)
        2806           0 :             PRINT*, 'The two SZAs should not be more than 75 deg apart!'
        2807           0 :             PRINT*, 'If they are, your restart SZA might be wrong.'
        2808           0 :             PRINT*, 'You can try to coldstart PARANOx by commenting'
        2809           0 :             PRINT*, 'all PARANOX_SUNCOS entries in your HEMCO'
        2810           0 :             PRINT*, 'configuration file.'
        2811             :
        2812             :             !print*, I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7, I8
        2813             :             !print*, INDX(1,I1), INDX(2,I2), INDX(3,I3),  INDX(4,I4), &
        2814             :             !        INDX(5,I5), INDX(6,I6), INDX(7,I7), INDX(8,I8)
        2815             :             !print*, VARS
        2816             :
        2817           0 :             MSG = 'LUT error: Fracnox should be between 0 and 1!'
        2818           0 :             CALL HCO_ERROR(MSG, RC, THISLOC=LOC )
        2819           0 :             RETURN
        2820             :          ENDIF
        2821             :
        2822             :          !-----------------------------------
        2823             :          ! Final interpolated values
        2824             :          !-----------------------------------
        2825             :
        2826             :          ! Weighted sum of FNOx from the LUT
        2827           0 :          FNOx = FNOx + FNOX_TMP * WEIGHT
        2828             :
        2829             :          ! Weighted sum of DNOx from the LUT
        2830           0 :          DNOx = DNOx + DNOX_TMP * WEIGHT
        2831             :
        2832             :          ! Weighted sum of OPE from the LUT
        2833           0 :          OPE  = OPE + OPE_TMP * WEIGHT
        2834             :
        2835             :          ! Weighted sum of MOE from the LUT
        2836           0 :          MOE  = MOE + MOE_TMP * WEIGHT
        2837             :
        2838             :       END DO
        2839             :       END DO
        2840             :       END DO
        2841             :       END DO
        2842             :       END DO
        2843             :       END DO
        2844             :       END DO
        2845             :
        2846             :       ! Free pointers
        2847           0 :       FRACNOX_LUT => NULL()
        2848           0 :       DNOx_LUT    => NULL()
        2849           0 :       OPE_LUT     => NULL()
        2850           0 :       MOE_LUT     => NULL()
        2851             :    END DO
        2852             :
        2853             :    ! Transfer MOE if optional output parameter is present
        2854           0 :    IF ( PRESENT( MOE_OUT ) ) MOE_OUT = MOE
        2855             :
        2856             :    ! Nullify pointers
        2857           0 :    NULLIFY( FRACNOX_LUT )
        2858           0 :    NULLIFY( DNOx_LUT )
        2859           0 :    NULLIFY( OPE_LUT  )
        2860           0 :    NULLIFY( MOE_LUT  )
        2861             :
        2862             :    ! Return w/ success
        2863           0 :    RC = HCO_SUCCESS
        2864             :
        2865           0 :  END SUBROUTINE PARANOX_LUT
        2866             : !EOC
        2867             : !------------------------------------------------------------------------------
        2868             : !                   Harmonized Emissions Component (HEMCO)                    !
        2869             : !------------------------------------------------------------------------------
        2870             : !BOP
        2871             : !
        2872             : ! !IROUTINE: InstGet
        2873             : !
        2874             : ! !DESCRIPTION: Subroutine InstGet returns a poiner to the desired instance.
        2875             : !\\
        2876             : !\\
        2877             : ! !INTERFACE:
        2878             : !
        2879           0 :   SUBROUTINE InstGet ( Instance, Inst, RC, PrevInst )
        2880             : !
        2881             : ! !INPUT PARAMETERS:
        2882             : !
        2883             :     INTEGER                             :: Instance
        2884             :     TYPE(MyInst),     POINTER           :: Inst
        2885             :     INTEGER                             :: RC
        2886             :     TYPE(MyInst),     POINTER, OPTIONAL :: PrevInst
        2887             : !
        2888             : ! !REVISION HISTORY:
        2889             : !  18 Feb 2016 - C. Keller   - Initial version
        2890             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        2891             : !EOP
        2892             : !------------------------------------------------------------------------------
        2893             : !BOC
        2894             :     TYPE(MyInst),     POINTER    :: PrvInst
        2895             :
        2896             :     !=================================================================
        2897             :     ! InstGet begins here!
        2898             :     !=================================================================
        2899             :
        2900             :     ! Get instance. Also archive previous instance.
        2901           0 :     PrvInst => NULL()
        2902           0 :     Inst    => AllInst
        2903           0 :     DO WHILE ( ASSOCIATED(Inst) )
        2904           0 :        IF ( Inst%Instance == Instance ) EXIT
        2905           0 :        PrvInst => Inst
        2906           0 :        Inst    => Inst%NextInst
        2907             :     END DO
        2908           0 :     IF ( .NOT. ASSOCIATED( Inst ) ) THEN
        2909           0 :        RC = HCO_FAIL
        2910           0 :        RETURN
        2911             :     ENDIF
        2912             :
        2913             :     ! Pass output arguments
        2914           0 :     IF ( PRESENT(PrevInst) ) PrevInst => PrvInst
        2915             :
        2916             :     ! Cleanup & Return
        2917           0 :     PrvInst => NULL()
        2918           0 :     RC = HCO_SUCCESS
        2919             :
        2920             :   END SUBROUTINE InstGet
        2921             : !EOC
        2922             : !------------------------------------------------------------------------------
        2923             : !                   Harmonized Emissions Component (HEMCO)                    !
        2924             : !------------------------------------------------------------------------------
        2925             : !BOP
        2926             : !
        2927             : ! !IROUTINE: InstCreate
        2928             : !
        2929             : ! !DESCRIPTION: Subroutine InstCreate creates a new instance.
        2930             : !\\
        2931             : !\\
        2932             : ! !INTERFACE:
        2933             : !
        2934           0 :   SUBROUTINE InstCreate ( ExtNr, Instance, Inst, RC )
        2935             : !
        2936             : ! !INPUT PARAMETERS:
        2937             : !
        2938             :     INTEGER,       INTENT(IN)       :: ExtNr
        2939             : !
        2940             : ! !OUTPUT PARAMETERS:
        2941             : !
        2942             :     INTEGER,       INTENT(  OUT)    :: Instance
        2943             :     TYPE(MyInst),  POINTER          :: Inst
        2944             : !
        2945             : ! !INPUT/OUTPUT PARAMETERS:
        2946             : !
        2947             :     INTEGER,       INTENT(INOUT)    :: RC
        2948             : !
        2949             : ! !REVISION HISTORY:
        2950             : !  18 Feb 2016 - C. Keller   - Initial version
        2951             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        2952             : !EOP
        2953             : !------------------------------------------------------------------------------
        2954             : !BOC
        2955             :     TYPE(MyInst), POINTER          :: TmpInst
        2956             :     INTEGER                        :: nnInst
        2957             :
        2958             :     !=================================================================
        2959             :     ! InstCreate begins here!
        2960             :     !=================================================================
        2961             :
        2962             :     ! ----------------------------------------------------------------
        2963             :     ! Generic instance initialization
        2964             :     ! ----------------------------------------------------------------
        2965             :
        2966             :     ! Initialize
        2967           0 :     Inst => NULL()
        2968             :
        2969             :     ! Get number of already existing instances
        2970           0 :     TmpInst => AllInst
        2971           0 :     nnInst = 0
        2972           0 :     DO WHILE ( ASSOCIATED(TmpInst) )
        2973           0 :        nnInst  =  nnInst + 1
        2974           0 :        TmpInst => TmpInst%NextInst
        2975             :     END DO
        2976             :
        2977             :     ! Create new instance
        2978           0 :     ALLOCATE(Inst)
        2979           0 :     Inst%Instance = nnInst + 1
        2980           0 :     Inst%ExtNr    = ExtNr
        2981             :
        2982             :     ! Attach to instance list
        2983           0 :     Inst%NextInst => AllInst
        2984           0 :     AllInst       => Inst
        2985             :
        2986             :     ! Update output instance
        2987           0 :     Instance = Inst%Instance
        2988             :
        2989             :     ! ----------------------------------------------------------------
        2990             :     ! Type specific initialization statements follow below
        2991             :     ! ----------------------------------------------------------------
        2992             :
        2993             :     ! Return w/ success
        2994           0 :     RC = HCO_SUCCESS
        2995             :
        2996           0 :   END SUBROUTINE InstCreate
        2997             : !EOC
        2998             : !------------------------------------------------------------------------------
        2999             : !                   Harmonized Emissions Component (HEMCO)                    !
        3000             : !------------------------------------------------------------------------------
        3001             : !BOP
        3002             : !
        3003             : ! !IROUTINE: InstRemove
        3004             : !
        3005             : ! !DESCRIPTION: Subroutine InstRemove creates a new instance.
        3006             : !\\
        3007             : !\\
        3008             : ! !INTERFACE:
        3009             : !
        3010           0 :   SUBROUTINE InstRemove ( Instance )
        3011             : !
        3012             : ! !INPUT PARAMETERS:
        3013             : !
        3014             :     INTEGER                         :: Instance
        3015             : !
        3016             : ! !REVISION HISTORY:
        3017             : !  18 Feb 2016 - C. Keller   - Initial version
        3018             : !  See https://github.com/geoschem/hemco for complete history
        3019             : !EOP
        3020             : !------------------------------------------------------------------------------
        3021             : !BOC
        3022             :     INTEGER                     :: RC
        3023             :     TYPE(MyInst), POINTER       :: PrevInst
        3024             :     TYPE(MyInst), POINTER       :: Inst
        3025             :
        3026             :     !=================================================================
        3027             :     ! InstRemove begins here!
        3028             :     !=================================================================
        3029             :
        3030             :     ! Init
        3031           0 :     PrevInst => NULL()
        3032           0 :     Inst     => NULL()
        3033             :
        3034             :     ! Get instance. Also archive previous instance.
        3035           0 :     CALL InstGet ( Instance, Inst, RC, PrevInst=PrevInst )
        3036             :
        3037             :     ! Instance-specific deallocation
        3038           0 :     IF ( ASSOCIATED(Inst) ) THEN
        3039             :
        3040             :        !---------------------------------------------------------------------
        3041             :        ! Deallocate fields of Inst before popping off from the list
        3042             :        ! in order to avoid memory leaks (Bob Yantosca (17 Aug 2022)
        3043             :        !---------------------------------------------------------------------
        3044           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%ShipNO ) ) THEN
        3045           0 :           DEALLOCATE ( Inst%ShipNO )
        3046             :        ENDIF
        3047           0 :        Inst%ShipNO => NULL()
        3048             :
        3049           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%SC5 ) ) THEN
        3050           0 :           DEALLOCATE ( Inst%SC5 )
        3051             :        ENDIF
        3052           0 :        Inst%SC5 => NULL()
        3053             :
        3054           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%FRACNOX_LUT02 ) ) THEN
        3055           0 :           DEALLOCATE( Inst%FRACNOX_LUT02 )
        3056             :        ENDIF
        3057           0 :        Inst%FRACNOX_LUT02 => NULL()
        3058             :
        3059           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%FRACNOX_LUT06 ) ) THEN
        3060           0 :           DEALLOCATE( Inst%FRACNOX_LUT06 )
        3061             :        ENDIF
        3062           0 :        Inst%FRACNOX_LUT06 => NULL()
        3063             :
        3064           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%FRACNOX_LUT10 ) ) THEN
        3065           0 :           DEALLOCATE( Inst%FRACNOX_LUT10 )
        3066             :        ENDIF
        3067           0 :        Inst%FRACNOX_LUT10 => NULL()
        3068             :
        3069           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%FRACNOX_LUT14 ) ) THEN
        3070           0 :           DEALLOCATE( Inst%FRACNOX_LUT14 )
        3071             :        ENDIF
        3072           0 :        Inst%FRACNOX_LUT14 => NULL()
        3073             :
        3074           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%FRACNOX_LUT18 ) ) THEN
        3075           0 :           DEALLOCATE( Inst%FRACNOX_LUT18 )
        3076             :        ENDIF
        3077           0 :        Inst%FRACNOX_LUT18 => NULL()
        3078             :
        3079           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%OPE_LUT02 ) ) THEN
        3080           0 :           DEALLOCATE( Inst%OPE_LUT02 )
        3081             :        ENDIF
        3082           0 :        Inst%OPE_LUT02 => NULL()
        3083             :
        3084           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%OPE_LUT06 ) ) THEN
        3085           0 :           DEALLOCATE( Inst%OPE_LUT06 )
        3086             :        ENDIF
        3087           0 :        Inst%OPE_LUT06 => NULL()
        3088             :
        3089           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%OPE_LUT10 ) ) THEN
        3090           0 :           DEALLOCATE( Inst%OPE_LUT10 )
        3091             :        ENDIF
        3092           0 :        Inst%OPE_LUT10 => NULL()
        3093             :
        3094           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%OPE_LUT14 ) ) THEN
        3095           0 :           DEALLOCATE( Inst%OPE_LUT14 )
        3096             :        ENDIF
        3097           0 :        Inst%OPE_LUT14 => NULL()
        3098             :
        3099           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%OPE_LUT18 ) ) THEN
        3100           0 :           DEALLOCATE( Inst%OPE_LUT18 )
        3101             :        ENDIF
        3102           0 :        Inst%OPE_LUT18 => NULL()
        3103             :
        3104           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%MOE_LUT02 ) ) THEN
        3105           0 :           DEALLOCATE( Inst%MOE_LUT02 )
        3106             :        ENDIF
        3107           0 :        Inst%MOE_LUT02 => NULL()
        3108             :
        3109           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%MOE_LUT06 ) ) THEN
        3110           0 :           DEALLOCATE( Inst%MOE_LUT06 )
        3111             :        ENDIF
        3112           0 :        Inst%MOE_LUT06 => NULL()
        3113             :
        3114           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%MOE_LUT10 ) ) THEN
        3115           0 :           DEALLOCATE( Inst%MOE_LUT10 )
        3116             :        ENDIF
        3117           0 :        Inst%MOE_LUT10 => NULL()
        3118             :
        3119           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%MOE_LUT14 ) ) THEN
        3120           0 :           DEALLOCATE( Inst%MOE_LUT14 )
        3121             :        ENDIF
        3122           0 :        Inst%MOE_LUT14 => NULL()
        3123             :
        3124           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%MOE_LUT18 ) ) THEN
        3125           0 :           DEALLOCATE( Inst%MOE_LUT18 )
        3126             :        ENDIF
        3127           0 :        Inst%MOE_LUT18 => NULL()
        3128             :
        3129           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%DNOx_LUT02 ) ) THEN
        3130           0 :           DEALLOCATE( Inst%DNOx_LUT02 )
        3131             :        ENDIF
        3132           0 :        Inst%DNOx_LUT02 => NULL()
        3133             :
        3134           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%DNOx_LUT06 ) ) THEN
        3135           0 :           DEALLOCATE( Inst%DNOx_LUT06 )
        3136             :        ENDIF
        3137           0 :        Inst%DNOx_LUT06 => NULL()
        3138             :
        3139           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%DNOx_LUT10 ) ) THEN
        3140           0 :           DEALLOCATE( Inst%DNOx_LUT10 )
        3141             :        ENDIF
        3142           0 :        Inst%DNOx_LUT10 => NULL()
        3143             :
        3144           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%DNOx_LUT14 ) ) THEN
        3145           0 :           DEALLOCATE( Inst%DNOx_LUT14 )
        3146             :        ENDIF
        3147           0 :        Inst%DNOx_LUT14 => NULL()
        3148             :
        3149           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%DNOx_LUT18 ) ) THEN
        3150           0 :           DEALLOCATE( Inst%DNOx_LUT18 )
        3151             :        ENDIF
        3152           0 :        Inst%DNOx_LUT18 => NULL()
        3153             :
        3154           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%DEPO3 ) ) THEN
        3155           0 :           DEALLOCATE( Inst%DEPO3  )
        3156             :        ENDIF
        3157           0 :        Inst%DEPO3 => NULL()
        3158             :
        3159           0 :        IF ( ASSOCIATED( Inst%DEPHNO3 ) ) THEN
        3160           0 :           DEALLOCATE( Inst%DEPHNO3 )
        3161             :        ENDIF
        3162           0 :        Inst%DEPHNO3 => NULL()
        3163             :
        3164             :        !---------------------------------------------------------------------
        3165             :        ! Pop off instance from list
        3166             :        !---------------------------------------------------------------------
        3167           0 :        IF ( ASSOCIATED(PrevInst) ) THEN
        3168           0 :           PrevInst%NextInst => Inst%NextInst
        3169             :        ELSE
        3170           0 :           AllInst => Inst%NextInst
        3171             :        ENDIF
        3172           0 :        DEALLOCATE(Inst)
        3173             :     ENDIF
        3174             :
        3175             :     ! Free pointers before exiting
        3176           0 :     PrevInst => NULL()
        3177           0 :     Inst     => NULL()
        3178             :
        3179           0 :    END SUBROUTINE InstRemove
        3180             : !EOC
        3181           0 : END MODULE HCOX_ParaNOx_mod

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