c*** O3PRDSA c subroutine o3prdsa(rrxn_irr,convfac,delo3,prdo3n,prdo3v,desto3) use filunit use chmstry implicit none c c----CAMx v7Beta6 190902 c c----------------------------------------------------------------------- c Description: c This routine calculates the production/destruction of ozone c based on the chemical mechanism. The production is in two c parts NOx-attributed and VOC-attributed. c c Copyright 1996 - 2018 c Ramboll c c Argument descriptions: c Inputs: c rrxn_irr R array of reactions from last chemistry step c delo3 R change in Ozone c convfac R conversion factor (Mmoles to ug/m^3) c Outputs: c prdo3n R ozone production attributed to NOx c prdo3v R ozone production attributed to VOC c desto3 R ozone destruction c c----------------------------------------------------------------------- c LOG: c----------------------------------------------------------------------- c c 07/20/04 --gwilson-- Original development c 02/21/05 --gyarwood- Add SAPRC mechanism c 10/06/05 --gyarwood- Removed mechanism 2 c 01/08/06 --bkoo-- Added Mechanism 6 (CB05) c Added MBUT rxns to SAPRC99 code c 08/22/06 --gyarwood- Revised ozone destruction calculation c 07/23/10 --jjung-- Added Mechanism 7 (CB6) c 10/09/12 --jjung-- Added Mechanism 2 (CB6r1) c 05/16/16 --bkoo-- Added Mechanism 1 (CB6r2_i16b) c 06/24/16 --bkoo-- Updated Mechanism 4 (CB6r4) c 11/28/16 --bkoo-- Revised desto3 using automated CPA c 11/27/17 --bkoo-- Updated based on new CPAMECH routines (CMC v5.2.6) c c----------------------------------------------------------------------- c Include files: c----------------------------------------------------------------------- c include 'camx.prm' c c----------------------------------------------------------------------- c Argument declarations: c----------------------------------------------------------------------- c real rrxn_irr(*) real delo3 real convfac real prdo3n real prdo3v real desto3 c c----------------------------------------------------------------------- c Local variables: c----------------------------------------------------------------------- c real prodo3, phno3, pho2h real HO2toNO2, HO2_loss c c----------------------------------------------------------------------- c Entry point: c----------------------------------------------------------------------- c c --- Estimate daytime ozone destruction due to: c (1) O1D + water c (2) HO2 + O3 c (3) OH + O3 --> HO2 + O2 (subtracting HO2 reacting with NO) c (4) O(3P) + VOC c (5) O3 + VOC c Get the rates for OH + NO2 and HO2 + HO2 c c 1. Copy from CPAMECH?.F c 2. Replace 'PA(nn)' with 'desto3' c 3. Replace 'r(' with 'rrxn_irr(' c if( idmech .EQ. 2 ) then c c --- CB6r2 Mechanism 2 --- c c + O1D + H2O c desto3 = & - rrxn_irr( 11) ! O1D + H2O = c c + HO2 + O3 (assuming no OH recycled) c desto3 = desto3 & - rrxn_irr( 13) ! O3 + HO2 = c c + OH + O3 (accounting for HO2 recycled to O3 via NO2 produced) c HO2toNO2 = & + rrxn_irr( 25) ! HO2 + NO = & + rrxn_irr( 33) ! NO3 + HO2 = c HO2_loss = & + rrxn_irr( 13) ! O3 + HO2 = & + rrxn_irr( 15) ! HO2 + O = & + rrxn_irr( 18) ! OH + HO2 = & + ( 2.000)*rrxn_irr( 19) ! HO2 + HO2 = & + ( 2.000)*rrxn_irr( 20) ! HO2 + HO2 + H2O = & + rrxn_irr( 25) ! HO2 + NO = & + rrxn_irr( 33) ! NO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 57) ! C2O3 + HO2 = & + rrxn_irr( 65) ! CXO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 72) ! MEO2 + HO2 = & + rrxn_irr( 76) ! XO2H + HO2 = & + rrxn_irr( 80) ! XO2 + HO2 = & + rrxn_irr( 84) ! XO2N + HO2 = & + rrxn_irr(101) ! FORM + HO2 = & + ( 0.800)*rrxn_irr(104) ! HCO3 + HO2 = & + ( 0.880)*rrxn_irr(152) ! ISO2 + HO2 = & + ( 0.175)*rrxn_irr(166) ! EPX2 + HO2 = & + rrxn_irr(178) ! BZO2 + HO2 = & + rrxn_irr(183) ! TO2 + HO2 = & + rrxn_irr(187) ! XLO2 + HO2 = & + rrxn_irr(193) ! CRO + HO2 = & + rrxn_irr(210) ! OPO3 + HO2 = c desto3 = desto3 - ( & + rrxn_irr( 12) ! O3 + OH = & ) * (HO2_loss-HO2toNO2)/(HO2_loss+10E-12) c c + O3 + VOC c desto3 = desto3 & - rrxn_irr(139) ! ETH + O3 = & - rrxn_irr(143) ! OLE + O3 = & - rrxn_irr(147) ! IOLE + O3 = & - rrxn_irr(156) ! ISOP + O3 = & - rrxn_irr(159) ! ISPD + O3 = & - rrxn_irr(173) ! TERP + O3 = c c + O(3P) + VOC c desto3 = desto3 & - rrxn_irr( 99) ! FORM + O = & - rrxn_irr(105) ! ALD2 + O = & - rrxn_irr(109) ! ALDX + O = & - rrxn_irr(137) ! ETH + O = & - rrxn_irr(141) ! OLE + O = & - rrxn_irr(145) ! IOLE + O = & - rrxn_irr(150) ! ISOP + O = & - rrxn_irr(171) ! TERP + O = c phno3 = rrxn_irr(45) pho2h = rrxn_irr(19) + rrxn_irr(20) c elseif( idmech .EQ. 3 ) then c c --- CB6r2h Mechanism 3 --- c c + O1D + H2O c desto3 = & - rrxn_irr( 11) ! O1D + H2O = c c + HO2 + O3 (assuming no OH recycled) c desto3 = desto3 & - rrxn_irr( 13) ! O3 + HO2 = c c + OH + O3 (accounting for HO2 recycled to O3 via NO2 produced) c HO2toNO2 = & + rrxn_irr( 25) ! HO2 + NO = & + rrxn_irr( 33) ! NO3 + HO2 = c HO2_loss = & + rrxn_irr( 13) ! O3 + HO2 = & + rrxn_irr( 15) ! HO2 + O = & + rrxn_irr( 18) ! OH + HO2 = & + ( 2.000)*rrxn_irr( 19) ! HO2 + HO2 = & + ( 2.000)*rrxn_irr( 20) ! HO2 + HO2 + H2O = & + rrxn_irr( 25) ! HO2 + NO = & + rrxn_irr( 33) ! NO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 57) ! C2O3 + HO2 = & + rrxn_irr( 65) ! CXO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 72) ! MEO2 + HO2 = & + rrxn_irr( 76) ! XO2H + HO2 = & + rrxn_irr( 80) ! XO2 + HO2 = & + rrxn_irr( 84) ! XO2N + HO2 = & + rrxn_irr(101) ! FORM + HO2 = & + ( 0.800)*rrxn_irr(104) ! HCO3 + HO2 = & + ( 0.880)*rrxn_irr(152) ! ISO2 + HO2 = & + ( 0.175)*rrxn_irr(166) ! EPX2 + HO2 = & + rrxn_irr(178) ! BZO2 + HO2 = & + rrxn_irr(183) ! TO2 + HO2 = & + rrxn_irr(187) ! XLO2 + HO2 = & + rrxn_irr(193) ! CRO + HO2 = & + rrxn_irr(210) ! OPO3 + HO2 = & + rrxn_irr(222) ! CLO + HO2 = & + rrxn_irr(244) ! BR + HO2 = & + rrxn_irr(248) ! BRO + HO2 = & + rrxn_irr(270) ! I + HO2 = & + rrxn_irr(274) ! IO + HO2 = c desto3 = desto3 - ( & + rrxn_irr( 12) ! O3 + OH = & ) * (HO2_loss-HO2toNO2)/HO2_loss c c + O3 + VOC c desto3 = desto3 & - rrxn_irr(139) ! ETH + O3 = & - rrxn_irr(143) ! OLE + O3 = & - rrxn_irr(147) ! IOLE + O3 = & - rrxn_irr(156) ! ISOP + O3 = & - rrxn_irr(159) ! ISPD + O3 = & - rrxn_irr(173) ! TERP + O3 = c c + O(3P) + VOC c desto3 = desto3 & - rrxn_irr( 99) ! FORM + O = & - rrxn_irr(105) ! ALD2 + O = & - rrxn_irr(109) ! ALDX + O = & - rrxn_irr(137) ! ETH + O = & - rrxn_irr(141) ! OLE + O = & - rrxn_irr(145) ! IOLE + O = & - rrxn_irr(150) ! ISOP + O = & - rrxn_irr(171) ! TERP + O = c c + Halogen catalytic destruction (the limiting reactions) c desto3 = desto3 & - rrxn_irr(274) ! IO + HO2 = & - ( 0.400)*rrxn_irr(273) ! IO + IO = & - rrxn_irr(290) ! CLO + IO = & - rrxn_irr(291) ! BRO + IO = & - rrxn_irr(276) ! IO + NO2 = & - rrxn_irr(248) ! BRO + HO2 = & - rrxn_irr(249) ! BRO + OH = & - ( 2.000)*rrxn_irr(250) ! BRO + BRO = & - ( 0.250)*rrxn_irr(259) ! BRO + MEO2 = & - rrxn_irr(289) ! CLO + BRO = & - rrxn_irr(291) ! BRO + IO = & - rrxn_irr(253) ! BRO + NO2 = & - rrxn_irr(222) ! CLO + HO2 = & - ( 1.400)*rrxn_irr(220) ! CLO + CLO = & - rrxn_irr(231) ! CLO + MEO2 = & - rrxn_irr(289) ! CLO + BRO = & - rrxn_irr(290) ! CLO + IO = c phno3 = rrxn_irr(45) pho2h = rrxn_irr(19) + rrxn_irr(20) c elseif( idmech .EQ. 4 ) then c c --- CB6r4 Mechanism 4 --- c c + O1D + H2O c desto3 = & - rrxn_irr( 11) ! O1D + H2O = c c + HO2 + O3 (assuming no OH recycled) c desto3 = desto3 & - rrxn_irr( 13) ! O3 + HO2 = c c + OH + O3 (accounting for HO2 recycled to O3 via NO2 produced) c HO2toNO2 = & + rrxn_irr( 25) ! HO2 + NO = & + rrxn_irr( 33) ! NO3 + HO2 = c HO2_loss = & + rrxn_irr( 13) ! O3 + HO2 = & + rrxn_irr( 15) ! HO2 + O = & + rrxn_irr( 18) ! OH + HO2 = & + ( 2.000)*rrxn_irr( 19) ! HO2 + HO2 = & + ( 2.000)*rrxn_irr( 20) ! HO2 + HO2 + H2O = & + rrxn_irr( 25) ! HO2 + NO = & + rrxn_irr( 33) ! NO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 57) ! C2O3 + HO2 = & + rrxn_irr( 65) ! CXO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 72) ! MEO2 + HO2 = & + rrxn_irr( 76) ! XO2H + HO2 = & + rrxn_irr( 80) ! XO2 + HO2 = & + rrxn_irr( 84) ! XO2N + HO2 = & + rrxn_irr(100) ! FORM + HO2 = & + ( 0.800)*rrxn_irr(103) ! HCO3 + HO2 = & + ( 0.880)*rrxn_irr(145) ! ISO2 + HO2 = & + ( 0.175)*rrxn_irr(159) ! EPX2 + HO2 = & + rrxn_irr(170) ! BZO2 + HO2 = & + rrxn_irr(175) ! TO2 + HO2 = & + rrxn_irr(179) ! XLO2 + HO2 = & + rrxn_irr(185) ! CRO + HO2 = & + rrxn_irr(202) ! OPO3 + HO2 = & + rrxn_irr(214) ! IO + HO2 = c desto3 = desto3 - ( & + rrxn_irr( 12) ! O3 + OH = & ) * (HO2_loss-HO2toNO2)/HO2_loss c c + O3 + VOC c desto3 = desto3 & - rrxn_irr(135) ! ETH + O3 = & - rrxn_irr(138) ! OLE + O3 = & - rrxn_irr(141) ! IOLE + O3 = & - rrxn_irr(149) ! ISOP + O3 = & - rrxn_irr(152) ! ISPD + O3 = & - rrxn_irr(165) ! TERP + O3 = c c + O(3P) + VOC c ! desto3 = desto3 c c + Halogen catalytic destruction (the limiting reactions) c desto3 = desto3 & - rrxn_irr(214) ! IO + HO2 = & - ( 0.400)*rrxn_irr(213) ! IO + IO = & - rrxn_irr(216) ! IO + NO2 = c phno3 = rrxn_irr(45) pho2h = rrxn_irr(19) + rrxn_irr(20) c elseif( idmech .EQ. 5 ) then c c --- SAPRC07TC Mechanism 5 --- c c + O1D + H2O c desto3 = & - rrxn_irr( 20) ! O1D + H2O = c c + HO2 + O3 (assuming no OH recycled) c desto3 = desto3 & - rrxn_irr( 36) ! HO2 + O3 = c c + OH + O3 (accounting for HO2 recycled to O3 via NO2 produced) c HO2toNO2 = & + rrxn_irr( 31) ! HO2 + NO = & + ( 0.800)*rrxn_irr( 39) ! NO3 + HO2 = c HO2_loss = & + rrxn_irr( 31) ! HO2 + NO = & + rrxn_irr( 36) ! HO2 + O3 = & + ( 2.000)*rrxn_irr( 37) ! HO2 + HO2 = & + ( 2.000)*rrxn_irr( 38) ! HO2 + HO2 + H2O = & + rrxn_irr( 39) ! NO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 43) ! OH + HO2 = & + rrxn_irr( 47) ! MEO2 + HO2 = & + rrxn_irr( 48) ! MEO2 + HO2 = & + rrxn_irr( 53) ! RO2C + HO2 = & + rrxn_irr( 58) ! RO2X + HO2 = & + rrxn_irr( 67) ! MCO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 77) ! RCO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 88) ! BZC3 + HO2 = & + rrxn_irr(100) ! MAC3 + HO2 = & + rrxn_irr(112) ! BZO + HO2 = c desto3 = desto3 - ( & + rrxn_irr( 30) ! OH + O3 = & ) * (HO2_loss-HO2toNO2)/HO2_loss c c + O3 + VOC c desto3 = desto3 & - rrxn_irr(247) ! AFG1 + O3 = & - rrxn_irr(250) ! AFG2 + O3 = & - rrxn_irr(253) ! AFG3 + O3 = & - rrxn_irr(255) ! MACR + O3 = & - rrxn_irr(260) ! MVK + O3 = & - rrxn_irr(264) ! IPRD + O3 = & - rrxn_irr(275) ! ACRO + O3 = & - rrxn_irr(515) ! ETHE + O3 = & - rrxn_irr(519) ! PRPE + O3 = & - rrxn_irr(523) ! BD13 + O3 = & - rrxn_irr(527) ! ISOP + O3 = & - rrxn_irr(531) ! APIN + O3 = & - rrxn_irr(535) ! ACYE + O3 = & - rrxn_irr(549) ! OLE1 + O3 = & - rrxn_irr(553) ! OLE2 + O3 = & - rrxn_irr(559) ! TERP + O3 = & - rrxn_irr(563) ! SESQ + O3 = c c + O(3P) + VOC c desto3 = desto3 & - rrxn_irr(257) ! MACR + O3P = & - rrxn_irr(261) ! MVK + O3P = & - rrxn_irr(277) ! ACRO + O3P = & - rrxn_irr(517) ! ETHE + O3P = & - rrxn_irr(521) ! PRPE + O3P = & - rrxn_irr(525) ! BD13 + O3P = & - rrxn_irr(529) ! ISOP + O3P = & - rrxn_irr(533) ! APIN + O3P = & - rrxn_irr(551) ! OLE1 + O3P = & - rrxn_irr(555) ! OLE2 + O3P = & - rrxn_irr(561) ! TERP + O3P = c phno3 = rrxn_irr(25) pho2h = rrxn_irr(37) + rrxn_irr(38) c elseif( idmech .EQ. 6 ) then c c --- CB05 Mechanism 6 --- c c + O1D + H2O c desto3 = & - rrxn_irr( 11) ! O1D + H2O = c c + HO2 + O3 (assuming no OH recycled) c desto3 = desto3 & - rrxn_irr( 13) ! O3 + HO2 = c c + OH + O3 (accounting for HO2 recycled to O3 via NO2 produced) c HO2toNO2 = & + rrxn_irr( 30) ! HO2 + NO = c HO2_loss = & + rrxn_irr( 13) ! O3 + HO2 = & + rrxn_irr( 30) ! HO2 + NO = & + ( 2.000)*rrxn_irr( 34) ! HO2 + HO2 = & + ( 2.000)*rrxn_irr( 35) ! HO2 + HO2 + H2O = & + rrxn_irr( 43) ! OH + HO2 = & + rrxn_irr( 44) ! HO2 + O = & + rrxn_irr( 48) ! NO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 56) ! XO2 + HO2 = & + rrxn_irr( 57) ! XO2N + HO2 = & + rrxn_irr( 69) ! MEO2 + HO2 = & + rrxn_irr( 79) ! FORM + HO2 = & + rrxn_irr( 82) ! HCO3 + HO2 = & + rrxn_irr( 92) ! C2O3 + HO2 = & + rrxn_irr(108) ! CXO3 + HO2 = & + rrxn_irr(137) ! CRO + HO2 = c desto3 = desto3 - ( & + rrxn_irr( 12) ! O3 + OH = & ) * (HO2_loss-HO2toNO2)/HO2_loss c c + O3 + VOC c desto3 = desto3 & - rrxn_irr(121) ! O3 + OLE = & - rrxn_irr(125) ! O3 + ETH = & - rrxn_irr(129) ! IOLE + O3 = & - rrxn_irr(140) ! OPEN + O3 = & - rrxn_irr(146) ! O3 + ISOP = & - rrxn_irr(150) ! O3 + ISPD = & - rrxn_irr(155) ! TERP + O3 = c c + O(3P) + VOC c desto3 = desto3 & - rrxn_irr( 77) ! FORM + O = & - rrxn_irr( 84) ! ALD2 + O = & - rrxn_irr( 99) ! ALDX + O = & - rrxn_irr(119) ! O + OLE = & - rrxn_irr(123) ! O + ETH = & - rrxn_irr(127) ! IOLE + O = & - rrxn_irr(144) ! O + ISOP = & - rrxn_irr(153) ! TERP + O = c phno3 = rrxn_irr(28) pho2h = rrxn_irr(34) + rrxn_irr(35) c else write(iout,'(//,a)') 'ERROR in O3PRDSA:' write(iout,'(/,1X,A,I10)') & 'Unknown chemical mechanism ID number: ',idmech write(iout,'(/,1X,2A)') & 'Ozone source apportionment is not available ', & 'for this chemical mechanism' call camxerr() endif c c --- Assign ozone production to VOC or NOx --- c desto3 = AMIN1(desto3*convfac,delo3) prodo3 = delo3 - desto3 if( pho2h/phno3 .LE. 0.35) then prdo3n = 0.0 prdo3v = prodo3 else prdo3n = prodo3 prdo3v = 0.0 endif c c----------------------------------------------------------------------- c Return point: c----------------------------------------------------------------------- c return end