| 1 | MODULE etat0_academic_mod |
|---|
| 2 | |
|---|
| 3 | |
|---|
| 4 | |
|---|
| 5 | |
|---|
| 6 | CONTAINS |
|---|
| 7 | |
|---|
| 8 | SUBROUTINE test_etat0_academic |
|---|
| 9 | USE icosa |
|---|
| 10 | USE kinetic_mod |
|---|
| 11 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 12 | TYPE(t_field),POINTER,SAVE :: f_ps(:) |
|---|
| 13 | TYPE(t_field),POINTER,SAVE :: f_phis(:) |
|---|
| 14 | TYPE(t_field),POINTER,SAVE :: f_theta_rhodz(:) |
|---|
| 15 | TYPE(t_field),POINTER,SAVE :: f_u(:) |
|---|
| 16 | TYPE(t_field),POINTER,SAVE :: f_q(:) |
|---|
| 17 | TYPE(t_field),POINTER,SAVE :: f_Ki(:) |
|---|
| 18 | TYPE(t_field),POINTER,SAVE :: f_temp(:) |
|---|
| 19 | |
|---|
| 20 | REAL(rstd),POINTER :: Ki(:,:) |
|---|
| 21 | REAL(rstd),POINTER :: temp(:) |
|---|
| 22 | INTEGER :: ind |
|---|
| 23 | |
|---|
| 24 | |
|---|
| 25 | CALL allocate_field(f_ps,field_t,type_real) |
|---|
| 26 | CALL allocate_field(f_phis,field_t,type_real) |
|---|
| 27 | CALL allocate_field(f_theta_rhodz,field_t,type_real,llm) |
|---|
| 28 | CALL allocate_field(f_u,field_u,type_real,llm) |
|---|
| 29 | CALL allocate_field(f_Ki,field_t,type_real,llm) |
|---|
| 30 | CALL allocate_field(f_temp,field_t,type_real) |
|---|
| 31 | |
|---|
| 32 | CALL etat0(f_ps,f_phis,f_theta_rhodz,f_u, f_q) |
|---|
| 33 | |
|---|
| 34 | CALL kinetic(f_u,f_Ki) |
|---|
| 35 | |
|---|
| 36 | CALL writefield('ps',f_ps) |
|---|
| 37 | CALL writefield('theta',f_theta_rhodz) |
|---|
| 38 | |
|---|
| 39 | CALL writefield('Ki',f_Ki) |
|---|
| 40 | |
|---|
| 41 | END SUBROUTINE test_etat0_academic |
|---|
| 42 | |
|---|
| 43 | |
|---|
| 44 | SUBROUTINE etat0(f_ps,f_phis,f_theta_rhodz,f_u, f_q) |
|---|
| 45 | USE icosa |
|---|
| 46 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 47 | TYPE(t_field),POINTER :: f_ps(:) |
|---|
| 48 | TYPE(t_field),POINTER :: f_phis(:) |
|---|
| 49 | TYPE(t_field),POINTER :: f_theta_rhodz(:) |
|---|
| 50 | TYPE(t_field),POINTER :: f_u(:) |
|---|
| 51 | TYPE(t_field),POINTER :: f_q(:) |
|---|
| 52 | |
|---|
| 53 | REAL(rstd),POINTER :: ps(:) |
|---|
| 54 | REAL(rstd),POINTER :: phis(:) |
|---|
| 55 | REAL(rstd),POINTER :: theta_rhodz(:,:) |
|---|
| 56 | REAL(rstd),POINTER :: u(:,:) |
|---|
| 57 | INTEGER :: ind |
|---|
| 58 | |
|---|
| 59 | DO ind=1,ndomain |
|---|
| 60 | IF (.NOT. assigned_domain(ind)) CYCLE |
|---|
| 61 | CALL swap_dimensions(ind) |
|---|
| 62 | CALL swap_geometry(ind) |
|---|
| 63 | ps=f_ps(ind) |
|---|
| 64 | phis=f_phis(ind) |
|---|
| 65 | theta_rhodz=f_theta_rhodz(ind) |
|---|
| 66 | u=f_u(ind) |
|---|
| 67 | CALL compute_etat0_academic(ps, phis, theta_rhodz, u) |
|---|
| 68 | ENDDO |
|---|
| 69 | |
|---|
| 70 | END SUBROUTINE etat0 |
|---|
| 71 | |
|---|
| 72 | SUBROUTINE compute_etat0_academic(ps, phis, theta_rhodz, u) |
|---|
| 73 | USE icosa |
|---|
| 74 | USE disvert_mod |
|---|
| 75 | USE pression_mod |
|---|
| 76 | USE exner_mod |
|---|
| 77 | USE geopotential_mod |
|---|
| 78 | USE theta2theta_rhodz_mod |
|---|
| 79 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 80 | REAL(rstd),INTENT(OUT) :: ps(iim*jjm) |
|---|
| 81 | REAL(rstd),INTENT(OUT) :: phis(iim*jjm) |
|---|
| 82 | REAL(rstd),INTENT(OUT) :: theta_rhodz(iim*jjm,llm) |
|---|
| 83 | REAL(rstd),INTENT(OUT) :: u(3*iim*jjm,llm) |
|---|
| 84 | |
|---|
| 85 | INTEGER :: i,j,l,ij |
|---|
| 86 | REAL(rstd) :: r |
|---|
| 87 | REAL(rstd) :: theta(iim*jjm,llm) |
|---|
| 88 | REAL(rstd) :: zsig |
|---|
| 89 | INTEGER :: lsup |
|---|
| 90 | REAL(rstd) :: ddsin |
|---|
| 91 | REAL(rstd) :: thetarappel |
|---|
| 92 | REAL(rstd) :: lon,lat |
|---|
| 93 | REAL(rstd) :: p(iim*jjm,llm+1) |
|---|
| 94 | REAL(rstd) :: alpha(iim*jjm,llm),beta(iim*jjm,llm) |
|---|
| 95 | REAL(rstd) :: delta |
|---|
| 96 | REAL(rstd) :: pks(iim*jjm),pk(iim*jjm,llm) |
|---|
| 97 | REAL(rstd) :: phi(iim*jjm,llm) |
|---|
| 98 | REAL(rstd) :: x |
|---|
| 99 | REAL(rstd) :: fact(3*iim*jjm) |
|---|
| 100 | REAL(rstd) :: ut(3*iim*jjm,llm) |
|---|
| 101 | |
|---|
| 102 | |
|---|
| 103 | DO l=1,llm |
|---|
| 104 | zsig=ap(l)/preff+bp(l) |
|---|
| 105 | IF (zsig.gt.0.3) THEN |
|---|
| 106 | lsup=l |
|---|
| 107 | thetarappel=1./8.*(-log(zsig)-.5) |
|---|
| 108 | DO j=jj_begin-1,jj_end+1 |
|---|
| 109 | DO i=ii_begin-1,ii_end+1 |
|---|
| 110 | ij=(j-1)*iim+i |
|---|
| 111 | ddsin=sin(lat_i(ij))-sin(pi/20.) |
|---|
| 112 | theta(ij,l)=300.*(1+1./18.*(1.-3.*ddsin*ddsin)+thetarappel) |
|---|
| 113 | ENDDO |
|---|
| 114 | ENDDO |
|---|
| 115 | ELSE |
|---|
| 116 | ! Choix isotherme au-dessus de 300 mbar |
|---|
| 117 | DO j=jj_begin-1,jj_end+1 |
|---|
| 118 | DO i=ii_begin-1,ii_end+1 |
|---|
| 119 | ij=(j-1)*iim+i |
|---|
| 120 | theta(ij,l)=theta(ij,lsup)*(0.3/zsig)**kappa |
|---|
| 121 | ENDDO |
|---|
| 122 | ENDDO |
|---|
| 123 | ENDIF |
|---|
| 124 | ENDDO |
|---|
| 125 | |
|---|
| 126 | |
|---|
| 127 | DO j=jj_begin-1,jj_end+1 |
|---|
| 128 | DO i=ii_begin-1,ii_end+1 |
|---|
| 129 | ij=(j-1)*iim+i |
|---|
| 130 | ps(ij)=1.e5 |
|---|
| 131 | phis(ij)=0 |
|---|
| 132 | ENDDO |
|---|
| 133 | ENDDO |
|---|
| 134 | |
|---|
| 135 | |
|---|
| 136 | !$OMP BARRIER |
|---|
| 137 | CALL compute_pression(ps,p,1) |
|---|
| 138 | !$OMP BARRIER |
|---|
| 139 | CALL compute_exner(ps,p,pks,pk,1) |
|---|
| 140 | !$OMP BARRIER |
|---|
| 141 | CALL compute_geopotential(phis,pks,pk,theta,phi,1) |
|---|
| 142 | |
|---|
| 143 | |
|---|
| 144 | DO j=jj_begin-1,jj_end+1 |
|---|
| 145 | DO i=ii_begin-1,ii_end+1 |
|---|
| 146 | ij=(j-1)*iim+i |
|---|
| 147 | |
|---|
| 148 | lat=lat_e(ij+u_right) |
|---|
| 149 | IF (abs(sin(lat))<1.e-4) lat=1e-4 |
|---|
| 150 | x=cos(lat) ; x=x*x ; x=x*x ; x=x*x |
|---|
| 151 | fact(ij+u_right)=(1.-x)/(2.*omega*sin(lat)) |
|---|
| 152 | |
|---|
| 153 | lat=lat_e(ij+u_lup) |
|---|
| 154 | IF (abs(sin(lat))<1.e-4) lat=1e-4 |
|---|
| 155 | x=cos(lat) ; x=x*x ; x=x*x ; x=x*x |
|---|
| 156 | fact(ij+u_lup)=(1.-x)/(2.*omega*sin(lat)) |
|---|
| 157 | |
|---|
| 158 | lat=lat_e(ij+u_ldown) |
|---|
| 159 | IF (abs(sin(lat))<1.e-4) lat=1e-4 |
|---|
| 160 | x=cos(lat) ; x=x*x ; x=x*x ; x=x*x |
|---|
| 161 | fact(ij+u_ldown)=(1.-x)/(2.*omega*sin(lat)) |
|---|
| 162 | ENDDO |
|---|
| 163 | ENDDO |
|---|
| 164 | |
|---|
| 165 | ! gradient ==> tangential component |
|---|
| 166 | DO l=1,llm |
|---|
| 167 | DO j=jj_begin-1,jj_end+1 |
|---|
| 168 | DO i=ii_begin-1,ii_end+1 |
|---|
| 169 | ij=(j-1)*iim+i |
|---|
| 170 | ut(ij+u_right,l)=1/de(ij+u_right)*(ne(ij,right)*phi(ij,l)+ ne(ij+t_right,left)*phi(ij+t_right,l) ) |
|---|
| 171 | ut(ij+u_lup,l)=1/de(ij+u_lup)*(ne(ij,lup)*phi(ij,l)+ ne(ij+t_lup,rdown)*phi(ij+t_lup,l) ) |
|---|
| 172 | ut(ij+u_ldown,l)=1/de(ij+u_ldown)*(ne(ij,ldown)*phi(ij,l)+ ne(ij+t_ldown,rup)*phi(ij+t_ldown,l) ) |
|---|
| 173 | ENDDO |
|---|
| 174 | ENDDO |
|---|
| 175 | ENDDO |
|---|
| 176 | |
|---|
| 177 | ! attention au signe ?? |
|---|
| 178 | ! reconstruction of perpendicular component |
|---|
| 179 | DO l=1,llm |
|---|
| 180 | DO j=jj_begin,jj_end |
|---|
| 181 | DO i=ii_begin,ii_end |
|---|
| 182 | ij=(j-1)*iim+i |
|---|
| 183 | u(ij+u_right,l) = -fact(ij+u_right)/de(ij+u_right) * & |
|---|
| 184 | ( wee(ij+u_right,1,1)*le(ij+u_rup)*ut(ij+u_rup,l)+ & |
|---|
| 185 | wee(ij+u_right,2,1)*le(ij+u_lup)*ut(ij+u_lup,l)+ & |
|---|
| 186 | wee(ij+u_right,3,1)*le(ij+u_left)*ut(ij+u_left,l)+ & |
|---|
| 187 | wee(ij+u_right,4,1)*le(ij+u_ldown)*ut(ij+u_ldown,l)+ & |
|---|
| 188 | wee(ij+u_right,5,1)*le(ij+u_rdown)*ut(ij+u_rdown,l)+ & |
|---|
| 189 | wee(ij+u_right,1,2)*le(ij+t_right+u_ldown)*ut(ij+t_right+u_ldown,l)+ & |
|---|
| 190 | wee(ij+u_right,2,2)*le(ij+t_right+u_rdown)*ut(ij+t_right+u_rdown,l)+ & |
|---|
| 191 | wee(ij+u_right,3,2)*le(ij+t_right+u_right)*ut(ij+t_right+u_right,l)+ & |
|---|
| 192 | wee(ij+u_right,4,2)*le(ij+t_right+u_rup)*ut(ij+t_right+u_rup,l)+ & |
|---|
| 193 | wee(ij+u_right,5,2)*le(ij+t_right+u_lup)*ut(ij+t_right+u_lup,l) ) |
|---|
| 194 | |
|---|
| 195 | u(ij+u_lup,l) = -fact(ij+u_lup)/de(ij+u_lup) * & |
|---|
| 196 | ( wee(ij+u_lup,1,1)*le(ij+u_left)*ut(ij+u_left,l)+ & |
|---|
| 197 | wee(ij+u_lup,2,1)*le(ij+u_ldown)*ut(ij+u_ldown,l)+ & |
|---|
| 198 | wee(ij+u_lup,3,1)*le(ij+u_rdown)*ut(ij+u_rdown,l)+ & |
|---|
| 199 | wee(ij+u_lup,4,1)*le(ij+u_right)*ut(ij+u_right,l)+ & |
|---|
| 200 | wee(ij+u_lup,5,1)*le(ij+u_rup)*ut(ij+u_rup,l)+ & |
|---|
| 201 | wee(ij+u_lup,1,2)*le(ij+t_lup+u_right)*ut(ij+t_lup+u_right,l)+ & |
|---|
| 202 | wee(ij+u_lup,2,2)*le(ij+t_lup+u_rup)*ut(ij+t_lup+u_rup,l)+ & |
|---|
| 203 | wee(ij+u_lup,3,2)*le(ij+t_lup+u_lup)*ut(ij+t_lup+u_lup,l)+ & |
|---|
| 204 | wee(ij+u_lup,4,2)*le(ij+t_lup+u_left)*ut(ij+t_lup+u_left,l)+ & |
|---|
| 205 | wee(ij+u_lup,5,2)*le(ij+t_lup+u_ldown)*ut(ij+t_lup+u_ldown,l) ) |
|---|
| 206 | |
|---|
| 207 | |
|---|
| 208 | u(ij+u_ldown,l) = -fact(ij+u_ldown)/de(ij+u_ldown) * & |
|---|
| 209 | ( wee(ij+u_ldown,1,1)*le(ij+u_rdown)*ut(ij+u_rdown,l)+ & |
|---|
| 210 | wee(ij+u_ldown,2,1)*le(ij+u_right)*ut(ij+u_right,l)+ & |
|---|
| 211 | wee(ij+u_ldown,3,1)*le(ij+u_rup)*ut(ij+u_rup,l)+ & |
|---|
| 212 | wee(ij+u_ldown,4,1)*le(ij+u_lup)*ut(ij+u_lup,l)+ & |
|---|
| 213 | wee(ij+u_ldown,5,1)*le(ij+u_left)*ut(ij+u_left,l)+ & |
|---|
| 214 | wee(ij+u_ldown,1,2)*le(ij+t_ldown+u_lup)*ut(ij+t_ldown+u_lup,l)+ & |
|---|
| 215 | wee(ij+u_ldown,2,2)*le(ij+t_ldown+u_left)*ut(ij+t_ldown+u_left,l)+ & |
|---|
| 216 | wee(ij+u_ldown,3,2)*le(ij+t_ldown+u_ldown)*ut(ij+t_ldown+u_ldown,l)+ & |
|---|
| 217 | wee(ij+u_ldown,4,2)*le(ij+t_ldown+u_rdown)*ut(ij+t_ldown+u_rdown,l)+ & |
|---|
| 218 | wee(ij+u_ldown,5,2)*le(ij+t_ldown+u_right)*ut(ij+t_ldown+u_right,l) ) |
|---|
| 219 | |
|---|
| 220 | ! u(ij+u_right,l)=fact(ij+u_right)*ut(ij+u_right,l) |
|---|
| 221 | ! u(ij+u_lup,l)=fact(ij+u_lup)*ut(ij+u_lup,l) |
|---|
| 222 | ! u(ij+u_ldown,l)=fact(ij+u_ldown)*ut(ij+u_ldown,l) |
|---|
| 223 | ! ps(ij)=phi(ij,1) |
|---|
| 224 | ENDDO |
|---|
| 225 | ENDDO |
|---|
| 226 | ENDDO |
|---|
| 227 | |
|---|
| 228 | DO l=1,llm |
|---|
| 229 | DO j=jj_begin,jj_end |
|---|
| 230 | DO i=ii_begin,ii_end |
|---|
| 231 | ij=(j-1)*iim+i |
|---|
| 232 | CALL RANDOM_NUMBER(r) ;r=0 |
|---|
| 233 | theta(ij,l)=theta(ij,l)*(1-0.0005*r) |
|---|
| 234 | ENDDO |
|---|
| 235 | ENDDO |
|---|
| 236 | ENDDO |
|---|
| 237 | |
|---|
| 238 | CALL compute_theta2theta_rhodz(ps,theta,theta_rhodz,1) |
|---|
| 239 | |
|---|
| 240 | |
|---|
| 241 | END SUBROUTINE compute_etat0_academic |
|---|
| 242 | |
|---|
| 243 | END MODULE etat0_academic_mod |
|---|