source: LMDZ6/branches/Amaury_dev/libf/dyn3d/advtrac.f90 @ 5103

Last change on this file since 5103 was 5103, checked in by abarral, 8 weeks ago

Handle CPP_INLANDSIS in lmdz_cppkeys_wrapper.F90
Remove obsolete key wrgrads_thermcell, _ADV_HALO, _ADV_HALLO, isminmax
Remove redundant uses of CPPKEY_INCA (thanks acozic)
Remove obsolete misc/write_field.F90
Remove unused ioipsl_* wrappers
Remove calls to WriteField_u with wrong signature
Convert .F -> .[fF]90
(lint) uppercase fortran operators
[note: 1d and iso still broken - working on it]
  • Property copyright set to
    Name of program: LMDZ
    Creation date: 1984
    Version: LMDZ5
    License: CeCILL version 2
    Holder: Laboratoire de m\'et\'eorologie dynamique, CNRS, UMR 8539
    See the license file in the root directory
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 13.9 KB
Line 
1! $Id: advtrac.f90 5103 2024-07-23 13:29:36Z abarral $
2
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
11  USE infotrac, ONLY: nqtot, tracers, isoCheck
12  USE control_mod, ONLY: iapp_tracvl, day_step
13  USE comconst_mod, ONLY: dtvr
14  USE lmdz_cppkeys_wrapper, ONLY: CPPKEY_DEBUGIO
15  USE strings_mod, ONLY: int2str
16
17  IMPLICIT NONE
18
19  include "dimensions.h"
20  include "paramet.h"
21  include "comdissip.h"
22  include "comgeom2.h"
23  include "description.h"
24  include "iniprint.h"
25
26  !---------------------------------------------------------------------------
27  !     Arguments
28  !---------------------------------------------------------------------------
29  INTEGER, INTENT(OUT) :: iapptrac
30  REAL, INTENT(IN) :: pbaru(ip1jmp1, llm)
31  REAL, INTENT(IN) :: pbarv(ip1jm, llm)
32  REAL, INTENT(INOUT) :: q(ip1jmp1, llm, nqtot)
33  REAL, INTENT(IN) :: masse(ip1jmp1, llm)
34  REAL, INTENT(IN) :: p(ip1jmp1, llmp1)
35  REAL, INTENT(IN) :: teta(ip1jmp1, llm)
36  REAL, INTENT(IN) :: pk(ip1jmp1, llm)
37  REAL, INTENT(OUT) :: flxw(ip1jmp1, llm)
38  !---------------------------------------------------------------------------
39  !     Ajout PPM
40  !---------------------------------------------------------------------------
41  REAL :: massebx(ip1jmp1, llm), masseby(ip1jm, llm)
42  !---------------------------------------------------------------------------
43  !     Variables locales
44  !---------------------------------------------------------------------------
45  INTEGER :: ij, l, iq, iadv
46  !   REAL(KIND=KIND(1.d0)) :: t_initial, t_final, tps_cpu
47  REAL :: zdp(ip1jmp1), zdpmin, zdpmax
48  INTEGER, SAVE :: iadvtr = 0
49  REAL, DIMENSION(ip1jmp1, llm) :: pbaruc, pbarug, massem, wg
50  REAL, DIMENSION(ip1jm, llm) :: pbarvc, pbarvg
51  EXTERNAL  minmax
52  SAVE massem, pbaruc, pbarvc
53  !---------------------------------------------------------------------------
54  !     Rajouts pour PPM
55  !---------------------------------------------------------------------------
56  INTEGER indice, n
57  REAL :: dtbon                       ! Pas de temps adaptatif pour que CFL<1
58  REAL :: CFLmaxz, aaa, bbb           ! CFL maximum
59  REAL, DIMENSION(iim, jjp1, llm) :: unatppm, vnatppm, fluxwppm
60  REAL :: qppm(iim * jjp1, llm, nqtot)
61  REAL :: psppm(iim, jjp1)           ! pression  au sol
62  REAL, DIMENSION(llmp1) :: apppm, bpppm
63  LOGICAL, SAVE :: dum = .TRUE., fill = .TRUE.
64
65  INTEGER, SAVE :: countcfl = 0
66  REAL, DIMENSION(ip1jmp1, llm) :: cflx, cflz
67  REAL, DIMENSION(ip1jm, llm) :: cfly
68  REAL, DIMENSION(llm), SAVE :: cflxmax, cflymax, cflzmax
69
70  IF(iadvtr == 0) THEN
71    pbaruc(:, :) = 0
72    pbarvc(:, :) = 0
73  END IF
74
75  !--- Accumulation des flux de masse horizontaux
76  DO l = 1, llm
77    DO ij = 1, ip1jmp1
78      pbaruc(ij, l) = pbaruc(ij, l) + pbaru(ij, l)
79    END DO
80    DO ij = 1, ip1jm
81      pbarvc(ij, l) = pbarvc(ij, l) + pbarv(ij, l)
82    END DO
83  END DO
84
85  !--- Selection de la masse instantannee des mailles avant le transport.
86  IF(iadvtr == 0) THEN
87    CALL SCOPY(ip1jmp1 * llm, masse, 1, massem, 1)
88    ! CALL filtreg ( massem ,jjp1, llm,-2, 2, .TRUE., 1 )
89  END IF
90
91  iadvtr = iadvtr + 1
92  iapptrac = iadvtr
93
94  !--- Test pour savoir si on advecte a ce pas de temps
95  IF(iadvtr /= iapp_tracvl) RETURN
96
97  !   ..  Modif P.Le Van  ( 20/12/97 )  ....
98
99  !   traitement des flux de masse avant advection.
100  !       1. calcul de w
101  !       2. groupement des mailles pres du pole.
102
103  CALL groupe(massem, pbaruc, pbarvc, pbarug, pbarvg, wg)
104
105  !--- Flux de masse diaganostiques traceurs
106  flxw = wg / REAL(iapp_tracvl)
107
108  !--- Test sur l'eventuelle creation de valeurs negatives de la masse
109  DO l = 1, llm - 1
110    DO ij = iip2 + 1, ip1jm
111      zdp(ij) = pbarug(ij - 1, l) - pbarug(ij, l) &
112              - pbarvg(ij - iip1, l) + pbarvg(ij, l) &
113              + wg(ij, l + 1) - wg(ij, l)
114    END DO
115    ! ym  ---> pourquoi jjm-1 et non jjm ? a cause du pole ?
116    CALL SCOPY(jjm - 1, zdp(iip1 + iip1), iip1, zdp(iip2), iip1)
117    DO ij = iip2, ip1jm
118      zdp(ij) = zdp(ij) * dtvr / massem(ij, l)
119    END DO
120
121    CALL minmax (ip1jm - iip1, zdp(iip2), zdpmin, zdpmax)
122
123    IF(MAX(ABS(zdpmin), ABS(zdpmax)) > 0.5) &
124            WRITE(*, *)'WARNING DP/P l=', l, '  MIN:', zdpmin, ' MAX:', zdpmax
125
126  END DO
127
128  !-------------------------------------------------------------------------
129  ! Calcul des criteres CFL en X, Y et Z
130  !-------------------------------------------------------------------------
131  IF(countcfl == 0.) then
132    cflxmax(:) = 0.
133    cflymax(:) = 0.
134    cflzmax(:) = 0.
135  END IF
136
137  countcfl = countcfl + iapp_tracvl
138  cflx(:, :) = 0.
139  cfly(:, :) = 0.
140  cflz(:, :) = 0.
141  DO l = 1, llm
142    DO ij = iip2, ip1jm - 1
143      IF(pbarug(ij, l)>=0.) then
144        cflx(ij, l) = pbarug(ij, l) * dtvr / masse(ij, l)
145      ELSE
146        cflx(ij, l) = -pbarug(ij, l) * dtvr / masse(ij + 1, l)
147      END IF
148    END DO
149  END DO
150
151  DO l = 1, llm
152    DO ij = iip2, ip1jm - 1, iip1
153      cflx(ij + iip1, l) = cflx(ij, l)
154    END DO
155  END DO
156
157  DO l = 1, llm
158    DO ij = 1, ip1jm
159      IF(pbarvg(ij, l)>=0.) then
160        cfly(ij, l) = pbarvg(ij, l) * dtvr / masse(ij, l)
161      ELSE
162        cfly(ij, l) = -pbarvg(ij, l) * dtvr / masse(ij + iip1, l)
163      END IF
164    END DO
165  END DO
166
167  DO l = 2, llm
168    DO ij = 1, ip1jm
169      IF(wg(ij, l) >= 0.) THEN
170        cflz(ij, l) = wg(ij, l) * dtvr / masse(ij, l)
171      ELSE
172        cflz(ij, l) = -wg(ij, l) * dtvr / masse(ij, l - 1)
173      END IF
174    END DO
175  END DO
176
177  DO l = 1, llm
178    cflxmax(l) = max(cflxmax(l), maxval(cflx(:, l)))
179    cflymax(l) = max(cflymax(l), maxval(cfly(:, l)))
180    cflzmax(l) = max(cflzmax(l), maxval(cflz(:, l)))
181  END DO
182
183  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
184  ! Par defaut, on sort le diagnostic des CFL tous les jours.
185  ! Si on veut le sortir a chaque pas d'advection en cas de plantage
186  !       IF(countcfl==iapp_tracvl) then
187  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
188  IF(countcfl==day_step) then
189    DO l = 1, llm
190      WRITE(lunout, *) 'L, CFL[xyz]max:', l, cflxmax(l), cflymax(l), cflzmax(l)
191    END DO
192    countcfl = 0
193  END IF
194
195  !---------------------------------------------------------------------------
196  !   Advection proprement dite (Modification Le Croller (07/2001)
197  !---------------------------------------------------------------------------
198
199  !---------------------------------------------------------------------------
200  !   Calcul des moyennes basees sur la masse
201  !---------------------------------------------------------------------------
202  CALL massbar(massem, massebx, masseby)
203
204  IF (CPPKEY_DEBUGIO) THEN
205    CALL WriteField_u('massem', massem)
206    CALL WriteField_u('wg', wg)
207    CALL WriteField_u('pbarug', pbarug)
208    CALL WriteField_v('pbarvg', pbarvg)
209    CALL WriteField_u('p_tmp', p)
210    CALL WriteField_u('pk_tmp', pk)
211    CALL WriteField_u('teta_tmp', teta)
212    DO iq = 1, nqtot
213      CALL WriteField_u('q_adv' // trim(int2str(iq)), q(:, :, iq))
214    END DO
215  END IF
216
217  IF(isoCheck) WRITE(*, *) 'advtrac 227'
218  CALL check_isotopes_seq(q, ip1jmp1, 'advtrac 162')
219
220  !-------------------------------------------------------------------------
221  !       Appel des sous programmes d'advection
222  !-------------------------------------------------------------------------
223  DO iq = 1, nqtot
224    !     CALL clock(t_initial)
225    IF(tracers(iq)%parent /= 'air') CYCLE
226    iadv = tracers(iq)%iadv
227    !-----------------------------------------------------------------------
228    SELECT CASE(iadv)
229      !-----------------------------------------------------------------------
230    CASE(0); CYCLE
231    !--------------------------------------------------------------------
232    CASE(10)  !--- Schema de Van Leer I MUSCL
233      !--------------------------------------------------------------------
234      !           WRITE(*,*) 'advtrac 239: iq,q(1721,19,:)=',iq,q(1721,19,:)
235      CALL vlsplt(q, 2., massem, wg, pbarug, pbarvg, dtvr, iq)
236
237      !--------------------------------------------------------------------
238    CASE(14)  !--- Schema "pseuDO amont" + test sur humidite specifique
239      !--- pour la vapeur d'eau. F. Codron
240      !--------------------------------------------------------------------
241      !           WRITE(*,*) 'advtrac 248: iq,q(1721,19,:)=',iq,q(1721,19,:)
242      CALL vlspltqs(q, 2., massem, wg, pbarug, pbarvg, dtvr, p, pk, teta, iq)
243
244      !--------------------------------------------------------------------
245    CASE(12)  !--- Schema de Frederic Hourdin
246      !--------------------------------------------------------------------
247      CALL adaptdt(iadv, dtbon, n, pbarug, massem)   ! pas de temps adaptatif
248      IF(n > 1) WRITE(*, *) 'WARNING horizontal dt=', dtbon, 'dtvr=', dtvr, 'n=', n
249      DO indice = 1, n
250        CALL advn(q(1, 1, iq), massem, wg, pbarug, pbarvg, dtbon, 1)
251      END DO
252
253      !--------------------------------------------------------------------
254    CASE(13)  !--- Pas de temps adaptatif
255      !--------------------------------------------------------------------
256      CALL adaptdt(iadv, dtbon, n, pbarug, massem)
257      IF(n > 1) WRITE(*, *) 'WARNING horizontal dt=', dtbon, 'dtvr=', dtvr, 'n=', n
258      DO indice = 1, n
259        CALL advn(q(1, 1, iq), massem, wg, pbarug, pbarvg, dtbon, 2)
260      END DO
261
262      !--------------------------------------------------------------------
263    CASE(20)  !--- Schema de pente SLOPES
264      !--------------------------------------------------------------------
265      CALL pentes_ini (q(1, 1, iq), wg, massem, pbarug, pbarvg, 0)
266
267      !--------------------------------------------------------------------
268    CASE(30)  !--- Schema de Prather
269      !--------------------------------------------------------------------
270      ! Pas de temps adaptatif
271      CALL adaptdt(iadv, dtbon, n, pbarug, massem)
272      IF(n > 1) WRITE(*, *) 'WARNING horizontal dt=', dtbon, 'dtvr=', dtvr, 'n=', n
273      CALL prather(q(1, 1, iq), wg, massem, pbarug, pbarvg, n, dtbon)
274
275      !--------------------------------------------------------------------
276    CASE(11, 16, 17, 18)   !--- Schemas PPM Lin et Rood
277      !--------------------------------------------------------------------
278      ! Test sur le flux horizontal
279      CALL adaptdt(iadv, dtbon, n, pbarug, massem)   ! pas de temps adaptatif
280      IF(n > 1) WRITE(*, *) 'WARNING horizontal dt=', dtbon, 'dtvr=', dtvr, 'n=', n
281      ! Test sur le flux vertical
282      CFLmaxz = 0.
283      DO l = 2, llm
284        DO ij = iip2, ip1jm
285          aaa = wg(ij, l) * dtvr / massem(ij, l)
286          CFLmaxz = max(CFLmaxz, aaa)
287          bbb = -wg(ij, l) * dtvr / massem(ij, l - 1)
288          CFLmaxz = max(CFLmaxz, bbb)
289        END DO
290      END DO
291      IF(CFLmaxz>=1) WRITE(*, *) 'WARNING vertical', 'CFLmaxz=', CFLmaxz
292      !----------------------------------------------------------------
293      !     Ss-prg interface LMDZ.4->PPM3d (ss-prg de Lin)
294      !----------------------------------------------------------------
295      CALL interpre(q(1, 1, iq), qppm(1, 1, iq), wg, fluxwppm, massem, &
296              apppm, bpppm, massebx, masseby, pbarug, pbarvg, &
297              unatppm, vnatppm, psppm)
298
299      !----------------------------------------------------------------
300      DO indice = 1, n     !--- VL (version PPM) horiz. et PPM vert.
301        !----------------------------------------------------------------
302        SELECT CASE(iadv)
303          !----------------------------------------------------------
304        CASE(11)
305          !----------------------------------------------------------
306          CALL ppm3d(1, qppm(1, 1, iq), psppm, psppm, unatppm, vnatppm, fluxwppm, dtbon, &
307                  2, 2, 2, 1, iim, jjp1, 2, llm, apppm, bpppm, 0.01, 6400000, fill, dum, 220.)
308          !----------------------------------------------------------
309        CASE(16) !--- Monotonic PPM
310          !----------------------------------------------------------
311          CALL ppm3d(1, qppm(1, 1, iq), psppm, psppm, unatppm, vnatppm, fluxwppm, dtbon, &
312                  3, 3, 3, 1, iim, jjp1, 2, llm, apppm, bpppm, 0.01, 6400000, fill, dum, 220.)
313          !----------------------------------------------------------
314        CASE(17) !--- Semi monotonic PPM
315          !----------------------------------------------------------
316          CALL ppm3d(1, qppm(1, 1, iq), psppm, psppm, unatppm, vnatppm, fluxwppm, dtbon, &
317                  4, 4, 4, 1, iim, jjp1, 2, llm, apppm, bpppm, 0.01, 6400000, fill, dum, 220.)
318          !----------------------------------------------------------
319        CASE(18) !--- Positive Definite PPM
320          !----------------------------------------------------------
321          CALL ppm3d(1, qppm(1, 1, iq), psppm, psppm, unatppm, vnatppm, fluxwppm, dtbon, &
322                  5, 5, 5, 1, iim, jjp1, 2, llm, apppm, bpppm, 0.01, 6400000, fill, dum, 220.)
323        END SELECT
324        !----------------------------------------------------------------
325      END DO
326      !----------------------------------------------------------------
327      !     Ss-prg interface PPM3d-LMDZ.4
328      !----------------------------------------------------------------
329      CALL interpost(q(1, 1, iq), qppm(1, 1, iq))
330      !----------------------------------------------------------------------
331    END SELECT
332    !----------------------------------------------------------------------
333
334    !----------------------------------------------------------------------
335    ! On impose une seule valeur du traceur au pole Sud j=jjm+1=jjp1 et Nord j=1
336    !----------------------------------------------------------------------
337    !  CALL traceurpole(q(1,1,iq),massem)
338
339    !--- Calcul du temps cpu pour un schema donne
340    !  CALL clock(t_final)
341    !ym  tps_cpu=t_final-t_initial
342    !ym  cpuadv(iq)=cpuadv(iq)+tps_cpu
343
344  END DO
345
346  IF(isoCheck) WRITE(*, *) 'advtrac 402'
347  CALL check_isotopes_seq(q, ip1jmp1, 'advtrac 397')
348
349  !-------------------------------------------------------------------------
350  !   on reinitialise a zero les flux de masse cumules
351  !-------------------------------------------------------------------------
352  iadvtr = 0
353
354END SUBROUTINE advtrac
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.