1 | MODULE lmdz_filtreg_p |
---|
2 | USE lmdz_filtreg, ONLY: matrinvn, matrinvs, matriceun, matriceus, matricevn, matricevs |
---|
3 | |
---|
4 | USE lmdz_paramet |
---|
5 | IMPLICIT NONE; PRIVATE |
---|
6 | PUBLIC filtreg_p |
---|
7 | |
---|
8 | CONTAINS |
---|
9 | |
---|
10 | SUBROUTINE filtreg_p(champ, jjb, jje, ibeg, iend, nlat, nbniv, & |
---|
11 | ifiltre, iaire, griscal, iter) |
---|
12 | USE parallel_lmdz, ONLY: OMP_CHUNK |
---|
13 | USE lmdz_filtre_fft_loc, ONLY: use_filtre_fft, filtre_u_fft, & |
---|
14 | filtre_v_fft, filtre_inv_fft |
---|
15 | USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm |
---|
16 | USE lmdz_timer_filtre, ONLY: init_timer, start_timer, stop_timer |
---|
17 | USE lmdz_coefils, ONLY: jfiltnu, jfiltnv, jfiltsu, jfiltsv, sddu, sddv, unsddu, unsddv, modfrstv, modfrstu |
---|
18 | |
---|
19 | |
---|
20 | !======================================================================= |
---|
21 | |
---|
22 | ! Auteur: P. Le Van 07/10/97 |
---|
23 | ! ------ |
---|
24 | |
---|
25 | ! Objet: filtre matriciel longitudinal ,avec les matrices precalculees |
---|
26 | ! pour l'operateur Filtre . |
---|
27 | ! ------ |
---|
28 | |
---|
29 | ! Arguments: |
---|
30 | ! ---------- |
---|
31 | |
---|
32 | |
---|
33 | ! ibeg..iend lattitude a filtrer |
---|
34 | ! nlat nombre de latitudes du champ |
---|
35 | ! nbniv nombre de niveaux verticaux a filtrer |
---|
36 | ! champ(iip1,nblat,nbniv) en entree : champ a filtrer |
---|
37 | ! en sortie : champ filtre |
---|
38 | ! ifiltre +1 Transformee directe |
---|
39 | ! -1 Transformee inverse |
---|
40 | ! +2 Filtre directe |
---|
41 | ! -2 Filtre inverse |
---|
42 | |
---|
43 | ! iaire 1 si champ intensif |
---|
44 | ! 2 si champ extensif (pondere par les aires) |
---|
45 | |
---|
46 | ! iter 1 filtre simple |
---|
47 | |
---|
48 | !======================================================================= |
---|
49 | |
---|
50 | |
---|
51 | ! Variable Intensive |
---|
52 | ! ifiltre = 1 filtre directe |
---|
53 | ! ifiltre =-1 filtre inverse |
---|
54 | |
---|
55 | ! Variable Extensive |
---|
56 | ! ifiltre = 2 filtre directe |
---|
57 | ! ifiltre =-2 filtre inverse |
---|
58 | |
---|
59 | ! |
---|
60 | |
---|
61 | |
---|
62 | |
---|
63 | INTEGER, INTENT(IN) :: jjb, jje, ibeg, iend, nlat, nbniv, ifiltre, iter |
---|
64 | INTEGER, INTENT(IN) :: iaire |
---|
65 | LOGICAL, INTENT(IN) :: griscal |
---|
66 | REAL, INTENT(INOUT) :: champ(iip1, jjb:jje, nbniv) |
---|
67 | |
---|
68 | INTEGER :: i, j, l, k |
---|
69 | INTEGER :: iim2, immjm |
---|
70 | INTEGER :: jdfil1, jdfil2, jffil1, jffil2, jdfil, jffil |
---|
71 | INTEGER :: hemisph |
---|
72 | REAL :: champ_fft(iip1, jjb:jje, nbniv) |
---|
73 | ! REAL :: champ_in(iip1,jjb:jje,nbniv) |
---|
74 | |
---|
75 | LOGICAL, SAVE :: first = .TRUE. |
---|
76 | !$OMP THREADPRIVATE(first) |
---|
77 | |
---|
78 | REAL, DIMENSION(iip1, jjb:jje, nbniv) :: champ_loc |
---|
79 | INTEGER :: ll_nb, nbniv_loc |
---|
80 | REAL, SAVE :: sdd12(iim, 4) |
---|
81 | !$OMP THREADPRIVATE(sdd12) |
---|
82 | |
---|
83 | INTEGER, PARAMETER :: type_sddu = 1 |
---|
84 | INTEGER, PARAMETER :: type_sddv = 2 |
---|
85 | INTEGER, PARAMETER :: type_unsddu = 3 |
---|
86 | INTEGER, PARAMETER :: type_unsddv = 4 |
---|
87 | |
---|
88 | INTEGER :: sdd1_type, sdd2_type |
---|
89 | CHARACTER (LEN = 132) :: abort_message |
---|
90 | |
---|
91 | IF (first) THEN |
---|
92 | sdd12(1:iim, type_sddu) = sddu(1:iim) |
---|
93 | sdd12(1:iim, type_sddv) = sddv(1:iim) |
---|
94 | sdd12(1:iim, type_unsddu) = unsddu(1:iim) |
---|
95 | sdd12(1:iim, type_unsddv) = unsddv(1:iim) |
---|
96 | |
---|
97 | CALL Init_timer |
---|
98 | first = .FALSE. |
---|
99 | ENDIF |
---|
100 | |
---|
101 | !$OMP MASTER |
---|
102 | CALL start_timer |
---|
103 | !$OMP END MASTER |
---|
104 | |
---|
105 | !-------------------------------------------------------c |
---|
106 | |
---|
107 | IF(ifiltre==1.OR.ifiltre==-1) & |
---|
108 | CALL abort_gcm("lmdz_filtreg_p", 'Pas de transformee& |
---|
109 | &simple dans cette version', 1) |
---|
110 | |
---|
111 | IF(iter== 2) THEN |
---|
112 | PRINT *, ' Pas d iteration du filtre dans cette version !'& |
---|
113 | &, ' Utiliser old_filtreg et repasser !' |
---|
114 | CALL abort_gcm("lmdz_filtreg_p", "stopped", 1) |
---|
115 | ENDIF |
---|
116 | |
---|
117 | IF(ifiltre== -2 .AND..NOT.griscal) THEN |
---|
118 | PRINT *, ' Cette routine ne calcule le filtre inverse que ' & |
---|
119 | , ' sur la grille des scalaires !' |
---|
120 | CALL abort_gcm("lmdz_filtreg_p", "stopped", 1) |
---|
121 | ENDIF |
---|
122 | |
---|
123 | IF(ifiltre/=2 .AND.ifiltre/= - 2) THEN |
---|
124 | PRINT *, ' Probleme dans filtreg car ifiltre NE 2 et NE -2' & |
---|
125 | , ' corriger et repasser !' |
---|
126 | CALL abort_gcm("lmdz_filtreg_p", "stopped", 1) |
---|
127 | ENDIF |
---|
128 | ! |
---|
129 | |
---|
130 | iim2 = iim * iim |
---|
131 | immjm = iim * jjm |
---|
132 | |
---|
133 | |
---|
134 | IF(griscal) THEN |
---|
135 | IF(nlat /= jjp1) THEN |
---|
136 | CALL abort_gcm("lmdz_filtreg_p", " nlat. NE. jjp1", 1) |
---|
137 | ELSE |
---|
138 | |
---|
139 | IF(iaire==1) THEN |
---|
140 | sdd1_type = type_sddv |
---|
141 | sdd2_type = type_unsddv |
---|
142 | ELSE |
---|
143 | sdd1_type = type_unsddv |
---|
144 | sdd2_type = type_sddv |
---|
145 | ENDIF |
---|
146 | |
---|
147 | jdfil1 = 2 |
---|
148 | jffil1 = jfiltnu |
---|
149 | jdfil2 = jfiltsu |
---|
150 | jffil2 = jjm |
---|
151 | ENDIF |
---|
152 | ELSE |
---|
153 | IF(nlat/=jjm) THEN |
---|
154 | CALL abort_gcm("lmdz_filtreg_p", " nlat. NE. jjm", 1) |
---|
155 | ELSE |
---|
156 | |
---|
157 | IF(iaire==1) THEN |
---|
158 | sdd1_type = type_sddu |
---|
159 | sdd2_type = type_unsddu |
---|
160 | ELSE |
---|
161 | sdd1_type = type_unsddu |
---|
162 | sdd2_type = type_sddu |
---|
163 | ENDIF |
---|
164 | |
---|
165 | jdfil1 = 1 |
---|
166 | jffil1 = jfiltnv |
---|
167 | jdfil2 = jfiltsv |
---|
168 | jffil2 = jjm |
---|
169 | ENDIF |
---|
170 | ENDIF |
---|
171 | |
---|
172 | DO hemisph = 1, 2 |
---|
173 | |
---|
174 | IF (hemisph==1) THEN |
---|
175 | !ym |
---|
176 | jdfil = max(jdfil1, ibeg) |
---|
177 | jffil = min(jffil1, iend) |
---|
178 | ELSE |
---|
179 | !ym |
---|
180 | jdfil = max(jdfil2, ibeg) |
---|
181 | jffil = min(jffil2, iend) |
---|
182 | ENDIF |
---|
183 | |
---|
184 | |
---|
185 | !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
---|
186 | ! Utilisation du filtre classique |
---|
187 | !ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
---|
188 | |
---|
189 | IF (.NOT. use_filtre_fft) THEN |
---|
190 | |
---|
191 | !---------------------------------! |
---|
192 | ! Agregation des niveau verticaux ! |
---|
193 | ! uniquement necessaire pour une ! |
---|
194 | ! execution OpenMP ! |
---|
195 | !---------------------------------! |
---|
196 | ll_nb = 0 |
---|
197 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
198 | DO l = 1, nbniv |
---|
199 | ll_nb = ll_nb + 1 |
---|
200 | DO j = jdfil, jffil |
---|
201 | DO i = 1, iim |
---|
202 | champ_loc(i, j, ll_nb) = & |
---|
203 | champ(i, j, l) * sdd12(i, sdd1_type) |
---|
204 | ENDDO |
---|
205 | ENDDO |
---|
206 | ENDDO |
---|
207 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
208 | |
---|
209 | nbniv_loc = ll_nb |
---|
210 | |
---|
211 | IF(hemisph==1) THEN |
---|
212 | |
---|
213 | IF(ifiltre==-2) THEN |
---|
214 | DO j = jdfil, jffil |
---|
215 | #ifdef BLAS |
---|
216 | CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv_loc, iim, 1.0, & |
---|
217 | matrinvn(1,1,j), iim, & |
---|
218 | champ_loc(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1), 0.0, & |
---|
219 | champ_fft(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1)) |
---|
220 | #else |
---|
221 | champ_fft(1:iim, j, 1:nbniv_loc) = & |
---|
222 | matmul(matrinvn(1:iim, 1:iim, j), & |
---|
223 | champ_loc(1:iim, j, 1:nbniv_loc)) |
---|
224 | #endif |
---|
225 | ENDDO |
---|
226 | |
---|
227 | ELSE IF (griscal) THEN |
---|
228 | DO j = jdfil, jffil |
---|
229 | #ifdef BLAS |
---|
230 | CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv_loc, iim, 1.0, & |
---|
231 | matriceun(1,1,j), iim, & |
---|
232 | champ_loc(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1), 0.0, & |
---|
233 | champ_fft(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1)) |
---|
234 | #else |
---|
235 | champ_fft(1:iim, j, 1:nbniv_loc) = & |
---|
236 | matmul(matriceun(1:iim, 1:iim, j), & |
---|
237 | champ_loc(1:iim, j, 1:nbniv_loc)) |
---|
238 | #endif |
---|
239 | ENDDO |
---|
240 | |
---|
241 | ELSE |
---|
242 | DO j = jdfil, jffil |
---|
243 | #ifdef BLAS |
---|
244 | CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv_loc, iim, 1.0, & |
---|
245 | matricevn(1,1,j), iim, & |
---|
246 | champ_loc(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1), 0.0, & |
---|
247 | champ_fft(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1)) |
---|
248 | #else |
---|
249 | champ_fft(1:iim, j, 1:nbniv_loc) = & |
---|
250 | matmul(matricevn(1:iim, 1:iim, j), & |
---|
251 | champ_loc(1:iim, j, 1:nbniv_loc)) |
---|
252 | #endif |
---|
253 | ENDDO |
---|
254 | |
---|
255 | ENDIF |
---|
256 | |
---|
257 | ELSE |
---|
258 | |
---|
259 | IF(ifiltre==-2) THEN |
---|
260 | DO j = jdfil, jffil |
---|
261 | #ifdef BLAS |
---|
262 | CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv_loc, iim, 1.0, & |
---|
263 | matrinvs(1,1,j-jfiltsu+1), iim, & |
---|
264 | champ_loc(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1), 0.0, & |
---|
265 | champ_fft(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1)) |
---|
266 | #else |
---|
267 | champ_fft(1:iim, j, 1:nbniv_loc) = & |
---|
268 | matmul(matrinvs(1:iim, 1:iim, j - jfiltsu + 1), & |
---|
269 | champ_loc(1:iim, j, 1:nbniv_loc)) |
---|
270 | #endif |
---|
271 | ENDDO |
---|
272 | |
---|
273 | ELSE IF (griscal) THEN |
---|
274 | |
---|
275 | DO j = jdfil, jffil |
---|
276 | #ifdef BLAS |
---|
277 | CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv_loc, iim, 1.0, & |
---|
278 | matriceus(1,1,j-jfiltsu+1), iim, & |
---|
279 | champ_loc(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1), 0.0, & |
---|
280 | champ_fft(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1)) |
---|
281 | #else |
---|
282 | champ_fft(1:iim, j, 1:nbniv_loc) = & |
---|
283 | matmul(matriceus(1:iim, 1:iim, j - jfiltsu + 1), & |
---|
284 | champ_loc(1:iim, j, 1:nbniv_loc)) |
---|
285 | #endif |
---|
286 | ENDDO |
---|
287 | |
---|
288 | ELSE |
---|
289 | |
---|
290 | DO j = jdfil, jffil |
---|
291 | #ifdef BLAS |
---|
292 | CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv_loc, iim, 1.0, & |
---|
293 | matricevs(1,1,j-jfiltsv+1), iim, & |
---|
294 | champ_loc(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1), 0.0, & |
---|
295 | champ_fft(1,j,1), iip1*(jje-jjb+1)) |
---|
296 | #else |
---|
297 | champ_fft(1:iim, j, 1:nbniv_loc) = & |
---|
298 | matmul(matricevs(1:iim, 1:iim, j - jfiltsv + 1), & |
---|
299 | champ_loc(1:iim, j, 1:nbniv_loc)) |
---|
300 | #endif |
---|
301 | ENDDO |
---|
302 | |
---|
303 | ENDIF |
---|
304 | |
---|
305 | ENDIF |
---|
306 | ! c |
---|
307 | IF(ifiltre==2) THEN |
---|
308 | |
---|
309 | !-------------------------------------! |
---|
310 | ! Dés-agregation des niveau verticaux ! |
---|
311 | ! uniquement necessaire pour une ! |
---|
312 | ! execution OpenMP ! |
---|
313 | !-------------------------------------! |
---|
314 | ll_nb = 0 |
---|
315 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
316 | DO l = 1, nbniv |
---|
317 | ll_nb = ll_nb + 1 |
---|
318 | DO j = jdfil, jffil |
---|
319 | DO i = 1, iim |
---|
320 | champ(i, j, l) = (champ_loc(i, j, ll_nb) & |
---|
321 | + champ_fft(i, j, ll_nb)) & |
---|
322 | * sdd12(i, sdd2_type) |
---|
323 | ENDDO |
---|
324 | ENDDO |
---|
325 | ENDDO |
---|
326 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
327 | |
---|
328 | ELSE |
---|
329 | |
---|
330 | ll_nb = 0 |
---|
331 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
332 | DO l = 1, nbniv |
---|
333 | ll_nb = ll_nb + 1 |
---|
334 | DO j = jdfil, jffil |
---|
335 | DO i = 1, iim |
---|
336 | champ(i, j, l) = (champ_loc(i, j, ll_nb) & |
---|
337 | - champ_fft(i, j, ll_nb)) & |
---|
338 | * sdd12(i, sdd2_type) |
---|
339 | ENDDO |
---|
340 | ENDDO |
---|
341 | ENDDO |
---|
342 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
343 | |
---|
344 | ENDIF |
---|
345 | |
---|
346 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
347 | DO l = 1, nbniv |
---|
348 | DO j = jdfil, jffil |
---|
349 | ! add redundant longitude |
---|
350 | champ(iip1, j, l) = champ(1, j, l) |
---|
351 | ENDDO |
---|
352 | ENDDO |
---|
353 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
354 | |
---|
355 | !cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
---|
356 | ! Utilisation du filtre FFT |
---|
357 | !cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc |
---|
358 | |
---|
359 | ELSE |
---|
360 | |
---|
361 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
362 | DO l = 1, nbniv |
---|
363 | DO j = jdfil, jffil |
---|
364 | DO i = 1, iim |
---|
365 | champ(i, j, l) = champ(i, j, l) * sdd12(i, sdd1_type) |
---|
366 | champ_fft(i, j, l) = champ(i, j, l) |
---|
367 | ENDDO |
---|
368 | ENDDO |
---|
369 | ENDDO |
---|
370 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
371 | |
---|
372 | IF (jdfil<=jffil) THEN |
---|
373 | IF(ifiltre == -2) THEN |
---|
374 | CALL Filtre_inv_fft(champ_fft, jjb, jje, jdfil, jffil, nbniv) |
---|
375 | ELSE IF (griscal) THEN |
---|
376 | CALL Filtre_u_fft(champ_fft, jjb, jje, jdfil, jffil, nbniv) |
---|
377 | ELSE |
---|
378 | CALL Filtre_v_fft(champ_fft, jjb, jje, jdfil, jffil, nbniv) |
---|
379 | ENDIF |
---|
380 | ENDIF |
---|
381 | |
---|
382 | IF(ifiltre== 2) THEN |
---|
383 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
384 | DO l = 1, nbniv |
---|
385 | DO j = jdfil, jffil |
---|
386 | DO i = 1, iim |
---|
387 | champ(i, j, l) = (champ(i, j, l) + champ_fft(i, j, l)) & |
---|
388 | * sdd12(i, sdd2_type) |
---|
389 | ENDDO |
---|
390 | ENDDO |
---|
391 | ENDDO |
---|
392 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
393 | ELSE |
---|
394 | |
---|
395 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
396 | DO l = 1, nbniv |
---|
397 | DO j = jdfil, jffil |
---|
398 | DO i = 1, iim |
---|
399 | champ(i, j, l) = (champ(i, j, l) - champ_fft(i, j, l)) & |
---|
400 | * sdd12(i, sdd2_type) |
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401 | ENDDO |
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402 | ENDDO |
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403 | ENDDO |
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404 | !$OMP END DO NOWAIT |
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405 | ENDIF |
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406 | |
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407 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
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408 | DO l = 1, nbniv |
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409 | DO j = jdfil, jffil |
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410 | ! champ_FFT( iip1,j,l ) = champ_FFT( 1,j,l ) |
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411 | ! ! add redundant longitude |
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412 | champ(iip1, j, l) = champ(1, j, l) |
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413 | ENDDO |
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414 | ENDDO |
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415 | !$OMP END DO NOWAIT |
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416 | ENDIF |
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417 | ! Fin de la zone de filtrage |
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418 | |
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419 | ENDDO |
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420 | |
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421 | ! DO j=1,nlat |
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422 | |
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423 | ! PRINT *,"check FFT ----> Delta(",j,")=", |
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424 | ! & sum(champ(:,j,:)-champ_fft(:,j,:))/sum(champ(:,j,:)), |
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425 | ! & sum(champ(:,j,:)-champ_in(:,j,:))/sum(champ(:,j,:)) |
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426 | ! ENDDO |
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427 | |
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428 | ! PRINT *,"check FFT ----> Delta(",j,")=", |
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429 | ! & sum(champ-champ_fft)/sum(champ) |
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430 | |
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431 | |
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432 | !$OMP MASTER |
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433 | CALL stop_timer |
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434 | !$OMP END MASTER |
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435 | |
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436 | END SUBROUTINE filtreg_p |
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437 | END MODULE lmdz_filtreg_p |
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438 | |
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