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2 | ! $Id: lmdz_filtre_fft.F90 5159 2024-08-02 19:58:25Z fairhead $ |
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3 | |
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4 | MODULE lmdz_filtre_fft |
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5 | IMPLICIT NONE; PRIVATE |
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6 | PUBLIC use_filtre_fft, filtre_u, filtre_v, filtre_inv, init_filtre_fft, filtre_u_fft, & |
---|
7 | filtre_v_fft, filtre_inv_fft |
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8 | |
---|
9 | LOGICAL :: use_filtre_fft |
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10 | REAL,ALLOCATABLE :: filtre_u(:,:) |
---|
11 | REAL,ALLOCATABLE :: filtre_v(:,:) |
---|
12 | REAL,ALLOCATABLE :: filtre_inv(:,:) |
---|
13 | |
---|
14 | CONTAINS |
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15 | |
---|
16 | SUBROUTINE init_filtre_fft(coeffu,modfrstu,jfiltnu,jfiltsu,coeffv,modfrstv,jfiltnv,jfiltsv) |
---|
17 | USE lmdz_fft |
---|
18 | USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm |
---|
19 | IMPLICIT NONE |
---|
20 | |
---|
21 | REAL, INTENT(IN) :: coeffu(iim,jjm) |
---|
22 | INTEGER,INTENT(IN) :: modfrstu(jjm) |
---|
23 | INTEGER,INTENT(IN) :: jfiltnu |
---|
24 | INTEGER,INTENT(IN) :: jfiltsu |
---|
25 | REAL, INTENT(IN) :: coeffv(iim,jjm) |
---|
26 | INTEGER,INTENT(IN) :: modfrstv(jjm) |
---|
27 | INTEGER,INTENT(IN) :: jfiltnv |
---|
28 | INTEGER,INTENT(IN) :: jfiltsv |
---|
29 | |
---|
30 | INTEGER :: index_vp(iim) |
---|
31 | INTEGER :: i,j |
---|
32 | INTEGER :: l,ll_nb |
---|
33 | |
---|
34 | index_vp(1)=1 |
---|
35 | DO i=1,iim/2 |
---|
36 | index_vp(i+1)=i*2 |
---|
37 | ENDDO |
---|
38 | |
---|
39 | DO i=1,iim/2-1 |
---|
40 | index_vp(iim/2+i+1)=iim-2*i+1 |
---|
41 | ENDDO |
---|
42 | |
---|
43 | ALLOCATE(filtre_u(iim,jjm)) |
---|
44 | ALLOCATE(filtre_v(iim,jjm)) |
---|
45 | ALLOCATE(filtre_inv(iim,jjm)) |
---|
46 | |
---|
47 | |
---|
48 | DO j=2,jfiltnu |
---|
49 | DO i=1,iim |
---|
50 | IF (index_vp(i) < modfrstu(j)) THEN |
---|
51 | filtre_u(i,j)=0 |
---|
52 | ELSE |
---|
53 | filtre_u(i,j)=coeffu(index_vp(i),j) |
---|
54 | ENDIF |
---|
55 | ENDDO |
---|
56 | ENDDO |
---|
57 | |
---|
58 | DO j=jfiltsu,jjm |
---|
59 | DO i=1,iim |
---|
60 | IF (index_vp(i) < modfrstu(j)) THEN |
---|
61 | filtre_u(i,j)=0 |
---|
62 | ELSE |
---|
63 | filtre_u(i,j)=coeffu(index_vp(i),j) |
---|
64 | ENDIF |
---|
65 | ENDDO |
---|
66 | ENDDO |
---|
67 | |
---|
68 | DO j=1,jfiltnv |
---|
69 | DO i=1,iim |
---|
70 | IF (index_vp(i) < modfrstv(j)) THEN |
---|
71 | filtre_v(i,j)=0 |
---|
72 | ELSE |
---|
73 | filtre_v(i,j)=coeffv(index_vp(i),j) |
---|
74 | ENDIF |
---|
75 | ENDDO |
---|
76 | ENDDO |
---|
77 | |
---|
78 | DO j=jfiltsv,jjm |
---|
79 | DO i=1,iim |
---|
80 | IF (index_vp(i) < modfrstv(j)) THEN |
---|
81 | filtre_v(i,j)=0 |
---|
82 | ELSE |
---|
83 | filtre_v(i,j)=coeffv(index_vp(i),j) |
---|
84 | ENDIF |
---|
85 | ENDDO |
---|
86 | ENDDO |
---|
87 | |
---|
88 | DO j=2,jfiltnu |
---|
89 | DO i=1,iim |
---|
90 | IF (index_vp(i) < modfrstu(j)) THEN |
---|
91 | filtre_inv(i,j)=0 |
---|
92 | ELSE |
---|
93 | filtre_inv(i,j)=coeffu(index_vp(i),j)/(1.+coeffu(index_vp(i),j)) |
---|
94 | ENDIF |
---|
95 | ENDDO |
---|
96 | ENDDO |
---|
97 | |
---|
98 | DO j=jfiltsu,jjm |
---|
99 | DO i=1,iim |
---|
100 | IF (index_vp(i) < modfrstu(j)) THEN |
---|
101 | filtre_inv(i,j)=0 |
---|
102 | ELSE |
---|
103 | filtre_inv(i,j)=coeffu(index_vp(i),j)/(1.+coeffu(index_vp(i),j)) |
---|
104 | ENDIF |
---|
105 | ENDDO |
---|
106 | ENDDO |
---|
107 | |
---|
108 | #ifdef FFT_FFTW |
---|
109 | |
---|
110 | WRITE (*,*)"COTH jfiltnu,jfiltsu,jfiltnv,jjm-jfiltsv" |
---|
111 | WRITE (*,*)jfiltnu,jfiltsu,jfiltnv,jjm-jfiltsv |
---|
112 | WRITE (*,*)MAX(jfiltnu-2,jjm-jfiltsu,jfiltnv-2,jjm-jfiltsv)+1 |
---|
113 | CALL init_FFT(iim,(llm+1)*(MAX(jfiltnu-2,jjm-jfiltsu,jfiltnv-2,jjm-jfiltsv)+1)) |
---|
114 | #else |
---|
115 | CALL init_FFT(iim,(jjm+1)*(llm+1)) |
---|
116 | #endif |
---|
117 | |
---|
118 | END SUBROUTINE init_filtre_fft |
---|
119 | |
---|
120 | SUBROUTINE filtre_u_fft(vect_inout,nlat,jj_begin,jj_end,nbniv) |
---|
121 | USE lmdz_fft |
---|
122 | #ifdef CPP_PARA |
---|
123 | USE parallel_lmdz,ONLY: OMP_CHUNK |
---|
124 | #endif |
---|
125 | USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm |
---|
126 | IMPLICIT NONE |
---|
127 | |
---|
128 | INTEGER,INTENT(IN) :: nlat |
---|
129 | INTEGER,INTENT(IN) :: jj_begin |
---|
130 | INTEGER,INTENT(IN) :: jj_end |
---|
131 | INTEGER,INTENT(IN) :: nbniv |
---|
132 | REAL,INTENT(INOUT) :: vect_inout(iim+1,nlat,nbniv) |
---|
133 | |
---|
134 | REAL :: vect(iim+inc,jj_end-jj_begin+1,nbniv) |
---|
135 | COMPLEX :: TF_vect(iim/2+1,jj_end-jj_begin+1,nbniv) |
---|
136 | INTEGER :: nb_vect |
---|
137 | INTEGER :: i,j,l |
---|
138 | INTEGER :: ll_nb |
---|
139 | |
---|
140 | ll_nb=0 |
---|
141 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
142 | DO l=1,nbniv |
---|
143 | ll_nb=ll_nb+1 |
---|
144 | DO j=1,jj_end-jj_begin+1 |
---|
145 | DO i=1,iim+1 |
---|
146 | vect(i,j,ll_nb)=vect_inout(i,j+jj_begin-1,l) |
---|
147 | ENDDO |
---|
148 | ENDDO |
---|
149 | ENDDO |
---|
150 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
151 | |
---|
152 | nb_vect=(jj_end-jj_begin+1)*ll_nb |
---|
153 | |
---|
154 | CALL FFT_forward(vect,TF_vect,nb_vect) |
---|
155 | |
---|
156 | DO l=1,ll_nb |
---|
157 | DO j=1,jj_end-jj_begin+1 |
---|
158 | DO i=1,iim/2+1 |
---|
159 | TF_vect(i,j,l)=TF_vect(i,j,l)*filtre_u(i,jj_begin+j-1) |
---|
160 | ENDDO |
---|
161 | ENDDO |
---|
162 | ENDDO |
---|
163 | |
---|
164 | CALL FFT_backward(TF_vect,vect,nb_vect) |
---|
165 | |
---|
166 | |
---|
167 | ll_nb=0 |
---|
168 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
169 | DO l=1,nbniv |
---|
170 | ll_nb=ll_nb+1 |
---|
171 | DO j=1,jj_end-jj_begin+1 |
---|
172 | DO i=1,iim+1 |
---|
173 | vect_inout(i,j+jj_begin-1,l)=vect(i,j,ll_nb) |
---|
174 | ENDDO |
---|
175 | ENDDO |
---|
176 | ENDDO |
---|
177 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
178 | |
---|
179 | END SUBROUTINE filtre_u_fft |
---|
180 | |
---|
181 | SUBROUTINE filtre_v_fft(vect_inout,nlat,jj_begin,jj_end,nbniv) |
---|
182 | USE lmdz_fft |
---|
183 | #ifdef CPP_PARA |
---|
184 | USE parallel_lmdz,ONLY: OMP_CHUNK |
---|
185 | #endif |
---|
186 | USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm |
---|
187 | IMPLICIT NONE |
---|
188 | |
---|
189 | INTEGER,INTENT(IN) :: nlat |
---|
190 | INTEGER,INTENT(IN) :: jj_begin |
---|
191 | INTEGER,INTENT(IN) :: jj_end |
---|
192 | INTEGER,INTENT(IN) :: nbniv |
---|
193 | REAL,INTENT(INOUT) :: vect_inout(iim+1,nlat,nbniv) |
---|
194 | |
---|
195 | REAL :: vect(iim+inc,jj_end-jj_begin+1,nbniv) |
---|
196 | COMPLEX :: TF_vect(iim/2+1,jj_end-jj_begin+1,nbniv) |
---|
197 | INTEGER :: nb_vect |
---|
198 | INTEGER :: i,j,l |
---|
199 | INTEGER :: ll_nb |
---|
200 | |
---|
201 | ll_nb=0 |
---|
202 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
203 | DO l=1,nbniv |
---|
204 | ll_nb=ll_nb+1 |
---|
205 | DO j=1,jj_end-jj_begin+1 |
---|
206 | DO i=1,iim+1 |
---|
207 | vect(i,j,ll_nb)=vect_inout(i,j+jj_begin-1,l) |
---|
208 | ENDDO |
---|
209 | ENDDO |
---|
210 | ENDDO |
---|
211 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
212 | |
---|
213 | |
---|
214 | nb_vect=(jj_end-jj_begin+1)*ll_nb |
---|
215 | |
---|
216 | CALL FFT_forward(vect,TF_vect,nb_vect) |
---|
217 | |
---|
218 | DO l=1,ll_nb |
---|
219 | DO j=1,jj_end-jj_begin+1 |
---|
220 | DO i=1,iim/2+1 |
---|
221 | TF_vect(i,j,l)=TF_vect(i,j,l)*filtre_v(i,jj_begin+j-1) |
---|
222 | ENDDO |
---|
223 | ENDDO |
---|
224 | ENDDO |
---|
225 | |
---|
226 | CALL FFT_backward(TF_vect,vect,nb_vect) |
---|
227 | |
---|
228 | |
---|
229 | ll_nb=0 |
---|
230 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
231 | DO l=1,nbniv |
---|
232 | ll_nb=ll_nb+1 |
---|
233 | DO j=1,jj_end-jj_begin+1 |
---|
234 | DO i=1,iim+1 |
---|
235 | vect_inout(i,j+jj_begin-1,l)=vect(i,j,ll_nb) |
---|
236 | ENDDO |
---|
237 | ENDDO |
---|
238 | ENDDO |
---|
239 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
240 | |
---|
241 | END SUBROUTINE filtre_v_fft |
---|
242 | |
---|
243 | SUBROUTINE filtre_inv_fft(vect_inout,nlat,jj_begin,jj_end,nbniv) |
---|
244 | USE lmdz_fft |
---|
245 | #ifdef CPP_PARA |
---|
246 | USE parallel_lmdz,ONLY: OMP_CHUNK |
---|
247 | #endif |
---|
248 | USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm |
---|
249 | IMPLICIT NONE |
---|
250 | |
---|
251 | INTEGER,INTENT(IN) :: nlat |
---|
252 | INTEGER,INTENT(IN) :: jj_begin |
---|
253 | INTEGER,INTENT(IN) :: jj_end |
---|
254 | INTEGER,INTENT(IN) :: nbniv |
---|
255 | REAL,INTENT(INOUT) :: vect_inout(iim+1,nlat,nbniv) |
---|
256 | |
---|
257 | REAL :: vect(iim+inc,jj_end-jj_begin+1,nbniv) |
---|
258 | COMPLEX :: TF_vect(iim/2+1,jj_end-jj_begin+1,nbniv) |
---|
259 | INTEGER :: nb_vect |
---|
260 | INTEGER :: i,j,l |
---|
261 | INTEGER :: ll_nb |
---|
262 | |
---|
263 | ll_nb=0 |
---|
264 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
265 | DO l=1,nbniv |
---|
266 | ll_nb=ll_nb+1 |
---|
267 | DO j=1,jj_end-jj_begin+1 |
---|
268 | DO i=1,iim+1 |
---|
269 | vect(i,j,ll_nb)=vect_inout(i,j+jj_begin-1,l) |
---|
270 | ENDDO |
---|
271 | ENDDO |
---|
272 | ENDDO |
---|
273 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
274 | |
---|
275 | nb_vect=(jj_end-jj_begin+1)*ll_nb |
---|
276 | |
---|
277 | CALL FFT_forward(vect,TF_vect,nb_vect) |
---|
278 | |
---|
279 | DO l=1,ll_nb |
---|
280 | DO j=1,jj_end-jj_begin+1 |
---|
281 | DO i=1,iim/2+1 |
---|
282 | TF_vect(i,j,l)=TF_vect(i,j,l)*filtre_inv(i,jj_begin+j-1) |
---|
283 | ENDDO |
---|
284 | ENDDO |
---|
285 | ENDDO |
---|
286 | |
---|
287 | CALL FFT_backward(TF_vect,vect,nb_vect) |
---|
288 | |
---|
289 | ll_nb=0 |
---|
290 | !$OMP DO SCHEDULE(STATIC,OMP_CHUNK) |
---|
291 | DO l=1,nbniv |
---|
292 | ll_nb=ll_nb+1 |
---|
293 | DO j=1,jj_end-jj_begin+1 |
---|
294 | DO i=1,iim+1 |
---|
295 | vect_inout(i,j+jj_begin-1,l)=vect(i,j,ll_nb) |
---|
296 | ENDDO |
---|
297 | ENDDO |
---|
298 | ENDDO |
---|
299 | !$OMP END DO NOWAIT |
---|
300 | |
---|
301 | END SUBROUTINE filtre_inv_fft |
---|
302 | |
---|
303 | END MODULE lmdz_filtre_fft |
---|
304 | |
---|