source: LMDZ5/trunk/libf/dyn3d/advtrac.F90 @ 2519

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EM

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    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
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  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 14.8 KB
RevLine 
[1279]1! $Id: advtrac.F90 2286 2015-05-20 13:27:07Z emillour $
[1146]2
[1549]3SUBROUTINE advtrac(pbaru,pbarv , p,  masse,q,iapptrac,teta, flxw, pk)
4  !     Auteur :  F. Hourdin
5  !
6  !     Modif. P. Le Van     (20/12/97)
7  !            F. Codron     (10/99)
8  !            D. Le Croller (07/2001)
9  !            M.A Filiberti (04/2002)
10  !
[2270]11  USE infotrac, ONLY: nqtot, iadv,nqperes,ok_iso_verif
[1987]12  USE control_mod, ONLY: iapp_tracvl, day_step
[524]13
14
[1549]15  IMPLICIT NONE
16  !
17  include "dimensions.h"
18  include "paramet.h"
19  include "comconst.h"
20  include "comvert.h"
21  include "comdissip.h"
22  include "comgeom2.h"
23  include "logic.h"
24  include "temps.h"
25  include "ener.h"
26  include "description.h"
27  include "iniprint.h"
[524]28
[1549]29  !-------------------------------------------------------------------
30  !     Arguments
31  !-------------------------------------------------------------------
[1987]32  INTEGER,INTENT(OUT) :: iapptrac
33  REAL,INTENT(IN) :: pbaru(ip1jmp1,llm)
34  REAL,INTENT(IN) :: pbarv(ip1jm,llm)
35  REAL,INTENT(INOUT) :: q(ip1jmp1,llm,nqtot)
36  REAL,INTENT(IN) :: masse(ip1jmp1,llm)
37  REAL,INTENT(IN) :: p( ip1jmp1,llmp1 )
38  REAL,INTENT(IN) :: teta(ip1jmp1,llm)
39  REAL,INTENT(IN) :: pk(ip1jmp1,llm)
40  REAL,INTENT(OUT) :: flxw(ip1jmp1,llm)
41  !-------------------------------------------------------------------
[1549]42  !     Ajout PPM
43  !--------------------------------------------------------
44  REAL massebx(ip1jmp1,llm),masseby(ip1jm,llm)
45  !-------------------------------------------------------------
46  !     Variables locales
47  !-------------------------------------------------------------
[524]48
[1549]49  REAL pbaruc(ip1jmp1,llm),pbarvc(ip1jm,llm)
50  REAL massem(ip1jmp1,llm),zdp(ip1jmp1)
51  REAL pbarug(ip1jmp1,llm),pbarvg(ip1jm,llm),wg(ip1jmp1,llm)
52  REAL (kind=kind(1.d0)) :: t_initial, t_final, tps_cpu
53  INTEGER iadvtr
54  INTEGER ij,l,iq,iiq
55  REAL zdpmin, zdpmax
56  EXTERNAL  minmax
57  SAVE iadvtr, massem, pbaruc, pbarvc
58  DATA iadvtr/0/
59  !----------------------------------------------------------
60  !     Rajouts pour PPM
61  !----------------------------------------------------------
62  INTEGER indice,n
63  REAL dtbon ! Pas de temps adaptatif pour que CFL<1
64  REAL CFLmaxz,aaa,bbb ! CFL maximum
65  REAL psppm(iim,jjp1) ! pression  au sol
66  REAL unatppm(iim,jjp1,llm),vnatppm(iim,jjp1,llm)
67  REAL qppm(iim*jjp1,llm,nqtot)
68  REAL fluxwppm(iim,jjp1,llm)
69  REAL apppm(llmp1), bpppm(llmp1)
70  LOGICAL dum,fill
71  DATA fill/.true./
72  DATA dum/.true./
[524]73
[1549]74  integer,save :: countcfl=0
75  real cflx(ip1jmp1,llm)
76  real cfly(ip1jm,llm)
77  real cflz(ip1jmp1,llm)
78  real, save :: cflxmax(llm),cflymax(llm),cflzmax(llm)
[524]79
[1549]80  IF(iadvtr.EQ.0) THEN
[2239]81     pbaruc(:,:)=0
82     pbarvc(:,:)=0
[1549]83  ENDIF
[524]84
[1549]85  !   accumulation des flux de masse horizontaux
86  DO l=1,llm
87     DO ij = 1,ip1jmp1
88        pbaruc(ij,l) = pbaruc(ij,l) + pbaru(ij,l)
89     ENDDO
90     DO ij = 1,ip1jm
91        pbarvc(ij,l) = pbarvc(ij,l) + pbarv(ij,l)
92     ENDDO
93  ENDDO
[524]94
[1549]95  !   selection de la masse instantannee des mailles avant le transport.
96  IF(iadvtr.EQ.0) THEN
[524]97
[1549]98     CALL SCOPY(ip1jmp1*llm,masse,1,massem,1)
99     !cc         CALL filtreg ( massem ,jjp1, llm,-2, 2, .TRUE., 1 )
100     !
101  ENDIF
[524]102
[1549]103  iadvtr   = iadvtr+1
104  iapptrac = iadvtr
[524]105
106
[1549]107  !   Test pour savoir si on advecte a ce pas de temps
108  IF ( iadvtr.EQ.iapp_tracvl ) THEN
[524]109
[1549]110     !c   ..  Modif P.Le Van  ( 20/12/97 )  ....
111     !c
[524]112
[1549]113     !   traitement des flux de masse avant advection.
114     !     1. calcul de w
115     !     2. groupement des mailles pres du pole.
[524]116
[1549]117     CALL groupe( massem, pbaruc,pbarvc, pbarug,pbarvg,wg )
[524]118
[1549]119     ! ... Flux de masse diaganostiques traceurs
120     flxw = wg / REAL(iapp_tracvl)
[524]121
[1549]122     !  test sur l'eventuelle creation de valeurs negatives de la masse
123     DO l=1,llm-1
124        DO ij = iip2+1,ip1jm
125           zdp(ij) =    pbarug(ij-1,l)   - pbarug(ij,l) &
126                - pbarvg(ij-iip1,l) + pbarvg(ij,l) &
127                +       wg(ij,l+1)  - wg(ij,l)
128        ENDDO
129        CALL SCOPY( jjm -1 ,zdp(iip1+iip1),iip1,zdp(iip2),iip1 )
130        DO ij = iip2,ip1jm
131           zdp(ij)= zdp(ij)*dtvr/ massem(ij,l)
132        ENDDO
[524]133
134
[1549]135        CALL minmax ( ip1jm-iip1, zdp(iip2), zdpmin,zdpmax )
[524]136
[1549]137        IF(MAX(ABS(zdpmin),ABS(zdpmax)).GT.0.5) THEN
138           PRINT*,'WARNING DP/P l=',l,'  MIN:',zdpmin, &
139                '   MAX:', zdpmax
140        ENDIF
[1279]141
[1549]142     ENDDO
[1279]143
144
[1549]145     !-------------------------------------------------------------------
146     ! Calcul des criteres CFL en X, Y et Z
147     !-------------------------------------------------------------------
[1279]148
[1549]149     if (countcfl == 0. ) then
150        cflxmax(:)=0.
151        cflymax(:)=0.
152        cflzmax(:)=0.
153     endif
[1279]154
[1549]155     countcfl=countcfl+iapp_tracvl
156     cflx(:,:)=0.
157     cfly(:,:)=0.
158     cflz(:,:)=0.
159     do l=1,llm
160        do ij=iip2,ip1jm-1
161           if (pbarug(ij,l)>=0.) then
162              cflx(ij,l)=pbarug(ij,l)*dtvr/masse(ij,l)
163           else
164              cflx(ij,l)=-pbarug(ij,l)*dtvr/masse(ij+1,l)
165           endif
166        enddo
167     enddo
168     do l=1,llm
169        do ij=iip2,ip1jm-1,iip1
170           cflx(ij+iip1,l)=cflx(ij,l)
171        enddo
172     enddo
[1279]173
[1549]174     do l=1,llm
175        do ij=1,ip1jm
176           if (pbarvg(ij,l)>=0.) then
177              cfly(ij,l)=pbarvg(ij,l)*dtvr/masse(ij,l)
178           else
179              cfly(ij,l)=-pbarvg(ij,l)*dtvr/masse(ij+iip1,l)
180           endif
181        enddo
182     enddo
[1279]183
[1549]184     do l=2,llm
185        do ij=1,ip1jm
186           if (wg(ij,l)>=0.) then
187              cflz(ij,l)=wg(ij,l)*dtvr/masse(ij,l)
188           else
189              cflz(ij,l)=-wg(ij,l)*dtvr/masse(ij,l-1)
190           endif
191        enddo
192     enddo
193
194     do l=1,llm
195        cflxmax(l)=max(cflxmax(l),maxval(cflx(:,l)))
196        cflymax(l)=max(cflymax(l),maxval(cfly(:,l)))
197        cflzmax(l)=max(cflzmax(l),maxval(cflz(:,l)))
198     enddo
199
[1279]200!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[1549]201     ! Par defaut, on sort le diagnostic des CFL tous les jours.
202     ! Si on veut le sortir a chaque pas d'advection en cas de plantage
203     !     if (countcfl==iapp_tracvl) then
[1279]204!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[1549]205     if (countcfl==day_step) then
206        do l=1,llm
[1817]207           write(lunout,*) 'L, CFL[xyz]max:', l, cflxmax(l), cflymax(l), &
208                cflzmax(l)
[1549]209        enddo
210        countcfl=0
211     endif
[524]212
[1549]213     !-------------------------------------------------------------------
214     !   Advection proprement dite (Modification Le Croller (07/2001)
215     !-------------------------------------------------------------------
[524]216
[1549]217     !----------------------------------------------------
218     !        Calcul des moyennes basées sur la masse
219     !----------------------------------------------------
220     call massbar(massem,massebx,masseby)         
221
222     !-----------------------------------------------------------
223     !     Appel des sous programmes d'advection
224     !-----------------------------------------------------------
[2270]225
226     if (ok_iso_verif) then
[2281]227           write(*,*) 'advtrac 227'
228           call check_isotopes_seq(q,ip1jmp1,'advtrac 162')
[2270]229     endif !if (ok_iso_verif) then
230
231     do iq=1,nqperes
[1549]232        !        call clock(t_initial)
[524]233        if(iadv(iq) == 0) cycle
[1549]234        !   ----------------------------------------------------------------
235        !   Schema de Van Leer I MUSCL
236        !   ----------------------------------------------------------------
[524]237        if(iadv(iq).eq.10) THEN
[2270]238           ! CRisi: on fait passer tout q pour avoir acces aux fils
239           
[2286]240           !write(*,*) 'advtrac 239: iq,q(1721,19,:)=',iq,q(1721,19,:)     
[2270]241           call vlsplt(q,2.,massem,wg,pbarug,pbarvg,dtvr,iq)
242           
[1549]243           !   ----------------------------------------------------------------
244           !   Schema "pseudo amont" + test sur humidite specifique
245           !    pour la vapeur d'eau. F. Codron
246           !   ----------------------------------------------------------------
[524]247        else if(iadv(iq).eq.14) then
[1549]248           !
[2286]249           !write(*,*) 'advtrac 248: iq,q(1721,19,:)=',iq,q(1721,19,:)
[2270]250           CALL vlspltqs( q, 2., massem, wg , &
251                pbarug,pbarvg,dtvr,p,pk,teta,iq)
252           
[1549]253           !   ----------------------------------------------------------------
254           !   Schema de Frederic Hourdin
255           !   ----------------------------------------------------------------
[524]256        else if(iadv(iq).eq.12) then
[1549]257           !            Pas de temps adaptatif
[524]258           call adaptdt(iadv(iq),dtbon,n,pbarug,massem)
259           if (n.GT.1) then
[1549]260              write(*,*) 'WARNING horizontal dt=',dtbon,'dtvr=', &
261                   dtvr,'n=',n
[524]262           endif
263           do indice=1,n
[1549]264              call advn(q(1,1,iq),massem,wg,pbarug,pbarvg,dtbon,1)
[524]265           end do
266        else if(iadv(iq).eq.13) then
[1549]267           !            Pas de temps adaptatif
[524]268           call adaptdt(iadv(iq),dtbon,n,pbarug,massem)
269           if (n.GT.1) then
[1549]270              write(*,*) 'WARNING horizontal dt=',dtbon,'dtvr=', &
271                   dtvr,'n=',n
[524]272           endif
[1549]273           do indice=1,n
274              call advn(q(1,1,iq),massem,wg,pbarug,pbarvg,dtbon,2)
275           end do
276           !   ----------------------------------------------------------------
277           !   Schema de pente SLOPES
278           !   ----------------------------------------------------------------
[524]279        else if (iadv(iq).eq.20) then
[1549]280           call pentes_ini (q(1,1,iq),wg,massem,pbarug,pbarvg,0)
[524]281
[1549]282           !   ----------------------------------------------------------------
283           !   Schema de Prather
284           !   ----------------------------------------------------------------
[524]285        else if (iadv(iq).eq.30) then
[1549]286           !            Pas de temps adaptatif
[524]287           call adaptdt(iadv(iq),dtbon,n,pbarug,massem)
288           if (n.GT.1) then
[1549]289              write(*,*) 'WARNING horizontal dt=',dtbon,'dtvr=', &
290                   dtvr,'n=',n
[524]291           endif
[1549]292           call  prather(q(1,1,iq),wg,massem,pbarug,pbarvg, &
293                n,dtbon)
[960]294
[1549]295           !   ----------------------------------------------------------------
296           !   Schemas PPM Lin et Rood
297           !   ----------------------------------------------------------------
298        else if (iadv(iq).eq.11.OR.(iadv(iq).GE.16.AND. &
299             iadv(iq).LE.18)) then
[524]300
[1549]301           !        Test sur le flux horizontal
302           !        Pas de temps adaptatif
303           call adaptdt(iadv(iq),dtbon,n,pbarug,massem)
304           if (n.GT.1) then
305              write(*,*) 'WARNING horizontal dt=',dtbon,'dtvr=', &
306                   dtvr,'n=',n
307           endif
308           !        Test sur le flux vertical
309           CFLmaxz=0.
310           do l=2,llm
311              do ij=iip2,ip1jm
312                 aaa=wg(ij,l)*dtvr/massem(ij,l)
313                 CFLmaxz=max(CFLmaxz,aaa)
314                 bbb=-wg(ij,l)*dtvr/massem(ij,l-1)
315                 CFLmaxz=max(CFLmaxz,bbb)
316              enddo
[524]317           enddo
[1549]318           if (CFLmaxz.GE.1) then
319              write(*,*) 'WARNING vertical','CFLmaxz=', CFLmaxz
320           endif
[524]321
[1549]322           !-----------------------------------------------------------
323           !        Ss-prg interface LMDZ.4->PPM3d
324           !-----------------------------------------------------------
[524]325
[1549]326           call interpre(q(1,1,iq),qppm(1,1,iq),wg,fluxwppm,massem, &
327                apppm,bpppm,massebx,masseby,pbarug,pbarvg, &
328                unatppm,vnatppm,psppm)
[524]329
[1549]330           do indice=1,n
331              !----------------------------------------------------------------
332              !                         VL (version PPM) horiz. et PPM vert.
333              !----------------------------------------------------------------
334              if (iadv(iq).eq.11) then
335                 !                  Ss-prg PPM3d de Lin
336                 call ppm3d(1,qppm(1,1,iq), &
337                      psppm,psppm, &
338                      unatppm,vnatppm,fluxwppm,dtbon,2,2,2,1, &
339                      iim,jjp1,2,llm,apppm,bpppm,0.01,6400000, &
340                      fill,dum,220.)
[524]341
[1549]342                 !-------------------------------------------------------------
343                 !                           Monotonic PPM
344                 !-------------------------------------------------------------
345              else if (iadv(iq).eq.16) then
346                 !                  Ss-prg PPM3d de Lin
347                 call ppm3d(1,qppm(1,1,iq), &
348                      psppm,psppm, &
349                      unatppm,vnatppm,fluxwppm,dtbon,3,3,3,1, &
350                      iim,jjp1,2,llm,apppm,bpppm,0.01,6400000, &
351                      fill,dum,220.)
352                 !-------------------------------------------------------------
[524]353
[1549]354                 !-------------------------------------------------------------
355                 !                           Semi Monotonic PPM
356                 !-------------------------------------------------------------
357              else if (iadv(iq).eq.17) then
358                 !                  Ss-prg PPM3d de Lin
359                 call ppm3d(1,qppm(1,1,iq), &
360                      psppm,psppm, &
361                      unatppm,vnatppm,fluxwppm,dtbon,4,4,4,1, &
362                      iim,jjp1,2,llm,apppm,bpppm,0.01,6400000, &
363                      fill,dum,220.)
364                 !-------------------------------------------------------------
[524]365
[1549]366                 !-------------------------------------------------------------
367                 !                         Positive Definite PPM
368                 !-------------------------------------------------------------
369              else if (iadv(iq).eq.18) then
370                 !                  Ss-prg PPM3d de Lin
371                 call ppm3d(1,qppm(1,1,iq), &
372                      psppm,psppm, &
373                      unatppm,vnatppm,fluxwppm,dtbon,5,5,5,1, &
374                      iim,jjp1,2,llm,apppm,bpppm,0.01,6400000, &
375                      fill,dum,220.)
376                 !-------------------------------------------------------------
377              endif
378           enddo
379           !-----------------------------------------------------------------
380           !               Ss-prg interface PPM3d-LMDZ.4
381           !-----------------------------------------------------------------
382           call interpost(q(1,1,iq),qppm(1,1,iq))
383        endif
384        !----------------------------------------------------------------------
[524]385
[1549]386        !-----------------------------------------------------------------
387        ! On impose une seule valeur du traceur au pôle Sud j=jjm+1=jjp1
388        ! et Nord j=1
389        !-----------------------------------------------------------------
[524]390
[1549]391        !                  call traceurpole(q(1,1,iq),massem)
[524]392
[1549]393        ! calcul du temps cpu pour un schema donne
[524]394
[1549]395        !                  call clock(t_final)
396        !ym                  tps_cpu=t_final-t_initial
397        !ym                  cpuadv(iq)=cpuadv(iq)+tps_cpu
[524]398
[1549]399     end DO
[524]400
[2270]401     if (ok_iso_verif) then
[2281]402           write(*,*) 'advtrac 402'
[2270]403           call check_isotopes_seq(q,ip1jmp1,'advtrac 397')
404     endif !if (ok_iso_verif) then
[524]405
[1549]406     !------------------------------------------------------------------
407     !   on reinitialise a zero les flux de masse cumules
408     !---------------------------------------------------
409     iadvtr=0
[524]410
[1549]411  ENDIF ! if iadvtr.EQ.iapp_tracvl
[524]412
[1549]413END SUBROUTINE advtrac
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.