source: LMDZ6/branches/Amaury_dev/libf/filtrez/lmdz_filtreg.F90 @ 5159

Last change on this file since 5159 was 5159, checked in by abarral, 3 months ago

Put dimensions.h and paramet.h into modules

  • 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
File size: 28.4 KB
Line 
1! $Id$
2
3MODULE lmdz_filtreg
4  USE lmdz_paramet
5  IMPLICIT NONE; PRIVATE
6  PUBLIC matriceun, matriceus, matricevn, matricevs, matrinvn, matrinvs, &
7          inifilr, filtreg
8
9  REAL, DIMENSION(:, :, :), ALLOCATABLE :: matriceun, matriceus, matricevn
10  REAL, DIMENSION(:, :, :), ALLOCATABLE :: matricevs, matrinvn, matrinvs
11
12CONTAINS
13
14  SUBROUTINE filtreg(champ, nlat, nbniv, ifiltre, iaire, &
15          griscal, iter)
16  USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm
17    USE lmdz_coefils, ONLY: jfiltnu, jfiltnv, jfiltsu, jfiltsv, sddu, sddv, unsddu, unsddv, modfrstv, modfrstu
18
19    !=======================================================================
20
21    !   Auteur: P. Le Van        07/10/97
22    !   ------
23
24    !   Objet: filtre matriciel longitudinal ,avec les matrices precalculees
25    !                 pour l'operateur  Filtre    .
26    !   ------
27
28    !   Arguments:
29    !   ----------
30
31    !  nblat                 nombre de latitudes a filtrer
32    !  nbniv                 nombre de niveaux verticaux a filtrer
33    !  champ(iip1,nblat,nbniv)  en entree : champ a filtrer
34    !                        en sortie : champ filtre
35    !  ifiltre               +1  Transformee directe
36    !                        -1  Transformee inverse
37    !                        +2  Filtre directe
38    !                        -2  Filtre inverse
39
40    !  iaire                 1   si champ intensif
41    !                        2   si champ extensif (pondere par les aires)
42
43    !  iter                  1   filtre simple
44
45    !=======================================================================
46
47
48    !                  Variable Intensive
49    !            ifiltre = 1     filtre directe
50    !            ifiltre =-1     filtre inverse
51
52    !                  Variable Extensive
53    !            ifiltre = 2     filtre directe
54    !            ifiltre =-2     filtre inverse
55
56    !
57
58
59
60    INTEGER :: nlat, nbniv, ifiltre, iter
61    INTEGER :: i, j, l, k
62    INTEGER :: iim2, immjm
63    INTEGER :: jdfil1, jdfil2, jffil1, jffil2, jdfil, jffil
64
65    REAL :: champ(iip1, nlat, nbniv)
66
67    REAL :: eignq(iim, nlat, nbniv), sdd1(iim), sdd2(iim)
68    LOGICAL :: griscal
69    INTEGER :: hemisph, iaire
70
71    LOGICAL, SAVE :: first = .TRUE.
72
73    REAL, SAVE :: sdd12(iim, 4)
74
75    INTEGER, PARAMETER :: type_sddu = 1
76    INTEGER, PARAMETER :: type_sddv = 2
77    INTEGER, PARAMETER :: type_unsddu = 3
78    INTEGER, PARAMETER :: type_unsddv = 4
79
80    INTEGER :: sdd1_type, sdd2_type
81
82    IF (iim == 1) return ! no filtre in 2D y-z
83
84    IF (first) THEN
85      sdd12(1:iim, type_sddu) = sddu(1:iim)
86      sdd12(1:iim, type_sddv) = sddv(1:iim)
87      sdd12(1:iim, type_unsddu) = unsddu(1:iim)
88      sdd12(1:iim, type_unsddv) = unsddv(1:iim)
89
90      first = .FALSE.
91    ENDIF
92
93    IF(ifiltre==1.OR.ifiltre==-1) &
94            stop 'Pas de transformee simple dans cette version'
95
96    IF(iter== 2)  THEN
97      PRINT *, ' Pas d iteration du filtre dans cette version !'&
98              &, ' Utiliser old_filtreg et repasser !'
99      STOP
100    ENDIF
101
102    IF(ifiltre== -2 .AND..NOT.griscal)     THEN
103      PRINT *, ' Cette routine ne calcule le filtre inverse que ' &
104              , ' sur la grille des scalaires !'
105      STOP
106    ENDIF
107
108    IF(ifiltre/=2 .AND.ifiltre/= - 2)  THEN
109      PRINT *, ' Probleme dans filtreg car ifiltre NE 2 et NE -2' &
110              , ' corriger et repasser !'
111      STOP
112    ENDIF
113
114    iim2 = iim * iim
115    immjm = iim * jjm
116
117    IF(griscal)   THEN
118      IF(nlat /= jjp1)  THEN
119        PRINT  1111
120        STOP
121      ELSE
122
123        IF(iaire==1)  THEN
124          sdd1_type = type_sddv
125          sdd2_type = type_unsddv
126        ELSE
127          sdd1_type = type_unsddv
128          sdd2_type = type_sddv
129        ENDIF
130
131        ! IF( iaire.EQ.1 )  THEN
132        !    CALL SCOPY(  iim,    sddv, 1,  sdd1, 1 )
133        !    CALL SCOPY(  iim,  unsddv, 1,  sdd2, 1 )
134        ! ELSE
135        !    CALL SCOPY(  iim,  unsddv, 1,  sdd1, 1 )
136        !    CALL SCOPY(  iim,    sddv, 1,  sdd2, 1 )
137        ! END IF
138
139        jdfil1 = 2
140        jffil1 = jfiltnu
141        jdfil2 = jfiltsu
142        jffil2 = jjm
143      END IF
144    ELSE
145      IF(nlat/=jjm)  THEN
146        PRINT  2222
147        STOP
148      ELSE
149
150        IF(iaire==1)  THEN
151          sdd1_type = type_sddu
152          sdd2_type = type_unsddu
153        ELSE
154          sdd1_type = type_unsddu
155          sdd2_type = type_sddu
156        ENDIF
157
158        ! IF( iaire.EQ.1 )  THEN
159        !    CALL SCOPY(  iim,    sddu, 1,  sdd1, 1 )
160        !    CALL SCOPY(  iim,  unsddu, 1,  sdd2, 1 )
161        ! ELSE
162        !    CALL SCOPY(  iim,  unsddu, 1,  sdd1, 1 )
163        !    CALL SCOPY(  iim,    sddu, 1,  sdd2, 1 )
164        ! END IF
165
166        jdfil1 = 1
167        jffil1 = jfiltnv
168        jdfil2 = jfiltsv
169        jffil2 = jjm
170      END IF
171    END IF
172
173    DO hemisph = 1, 2
174
175      IF (hemisph==1)  THEN
176        jdfil = jdfil1
177        jffil = jffil1
178      ELSE
179        jdfil = jdfil2
180        jffil = jffil2
181      END IF
182
183      DO l = 1, nbniv
184        DO j = jdfil, jffil
185          DO i = 1, iim
186            champ(i, j, l) = champ(i, j, l) * sdd12(i, sdd1_type) ! sdd1(i)
187          END DO
188        END DO
189      END DO
190
191      IF(hemisph == 1)      THEN
192
193        IF(ifiltre == -2)   THEN
194
195          DO j = jdfil, jffil
196#ifdef BLAS
197              CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv, iim, 1.0, &
198                    matrinvn(1,1,j), &
199                    iim, champ(1,j,1), iip1*nlat, 0.0, &
200                    eignq(1,j-jdfil+1,1), iim*nlat)
201#else
202            eignq(:, j - jdfil + 1, :) &
203                    = matmul(matrinvn(:, :, j), champ(:iim, j, :))
204#endif
205          END DO
206
207        ELSE IF (griscal)     THEN
208
209          DO j = jdfil, jffil
210#ifdef BLAS
211              CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv, iim, 1.0, &
212                    matriceun(1,1,j), &
213                    iim, champ(1,j,1), iip1*nlat, 0.0, &
214                    eignq(1,j-jdfil+1,1), iim*nlat)
215#else
216            eignq(:, j - jdfil + 1, :) &
217                    = matmul(matriceun(:, :, j), champ(:iim, j, :))
218#endif
219          END DO
220
221        ELSE
222
223          DO j = jdfil, jffil
224#ifdef BLAS
225              CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv, iim, 1.0, &
226                    matricevn(1,1,j), &
227                    iim, champ(1,j,1), iip1*nlat, 0.0, &
228                    eignq(1,j-jdfil+1,1), iim*nlat)
229#else
230            eignq(:, j - jdfil + 1, :) &
231                    = matmul(matricevn(:, :, j), champ(:iim, j, :))
232#endif
233          END DO
234
235        ENDIF
236
237      ELSE
238
239        IF(ifiltre == -2)   THEN
240
241          DO j = jdfil, jffil
242#ifdef BLAS
243              CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv, iim, 1.0, &
244                    matrinvs(1,1,j-jfiltsu+1), &
245                    iim, champ(1,j,1), iip1*nlat, 0.0, &
246                    eignq(1,j-jdfil+1,1), iim*nlat)
247#else
248            eignq(:, j - jdfil + 1, :) &
249                    = matmul(matrinvs(:, :, j - jfiltsu + 1), &
250                    champ(:iim, j, :))
251#endif
252          END DO
253
254        ELSE IF (griscal)     THEN
255
256          DO j = jdfil, jffil
257#ifdef BLAS
258              CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv, iim, 1.0, &
259                    matriceus(1,1,j-jfiltsu+1), &
260                    iim, champ(1,j,1), iip1*nlat, 0.0, &
261                    eignq(1,j-jdfil+1,1), iim*nlat)
262#else
263            eignq(:, j - jdfil + 1, :) &
264                    = matmul(matriceus(:, :, j - jfiltsu + 1), &
265                    champ(:iim, j, :))
266#endif
267          END DO
268
269        ELSE
270
271          DO j = jdfil, jffil
272#ifdef BLAS
273              CALL SGEMM("N", "N", iim, nbniv, iim, 1.0, &
274                    matricevs(1,1,j-jfiltsv+1), &
275                    iim, champ(1,j,1), iip1*nlat, 0.0, &
276                    eignq(1,j-jdfil+1,1), iim*nlat)
277#else
278            eignq(:, j - jdfil + 1, :) &
279                    = matmul(matricevs(:, :, j - jfiltsv + 1), &
280                    champ(:iim, j, :))
281#endif
282          END DO
283
284        ENDIF
285
286      ENDIF
287
288      IF(ifiltre== 2)  THEN
289
290        DO l = 1, nbniv
291          DO j = jdfil, jffil
292            DO i = 1, iim
293              champ(i, j, l) = &
294                      (champ(i, j, l) + eignq(i, j - jdfil + 1, l)) &
295                              * sdd12(i, sdd2_type) ! sdd2(i)
296            END DO
297          END DO
298        END DO
299
300      ELSE
301
302        DO l = 1, nbniv
303          DO j = jdfil, jffil
304            DO i = 1, iim
305              champ(i, j, l) = &
306                      (champ(i, j, l) - eignq(i, j - jdfil + 1, l)) &
307                              * sdd12(i, sdd2_type) ! sdd2(i)
308            END DO
309          END DO
310        END DO
311
312      ENDIF
313
314      DO l = 1, nbniv
315        DO j = jdfil, jffil
316          champ(iip1, j, l) = champ(1, j, l)
317        END DO
318      END DO
319
320    ENDDO
321
322    1111   FORMAT(//20x, 'ERREUR dans le dimensionnement du tableau  CHAMP a&
323            &     filtrer, sur la grille des scalaires'/)
324    2222   FORMAT(//20x, 'ERREUR dans le dimensionnement du tableau CHAMP a fi&
325            &     ltrer, sur la grille de V ou de Z'/)
326    RETURN
327  END SUBROUTINE filtreg
328
329  SUBROUTINE inifgn(dv)
330
331    !    ...  H.Upadyaya , O.Sharma  ...
332
333    USE lmdz_coefils, ONLY: sddv, sddu, unsddu, unsddv, eignfnv, eignfnu
334    USE lmdz_ssum_scopy, ONLY: ssum
335    USE lmdz_comgeom
336
337USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm
338  USE lmdz_paramet
339    IMPLICIT NONE
340
341
342
343
344    REAL :: vec(iim, iim), vec1(iim, iim)
345    REAL :: dlonu(iim), dlonv(iim)
346    REAL :: du(iim), dv(iim), d(iim)
347    REAL :: pi
348    INTEGER :: i, j, k, imm1, nrot
349    !
350
351    imm1 = iim - 1
352    pi = 2. * ASIN(1.)
353
354    DO i = 1, iim
355      dlonu(i) = xprimu(i)
356      dlonv(i) = xprimv(i)
357    END DO
358
359    DO i = 1, iim
360      sddv(i) = SQRT(dlonv(i))
361      sddu(i) = SQRT(dlonu(i))
362      unsddu(i) = 1. / sddu(i)
363      unsddv(i) = 1. / sddv(i)
364    END DO
365
366    DO j = 1, iim
367      DO i = 1, iim
368        vec(i, j) = 0.
369        vec1(i, j) = 0.
370        eignfnv(i, j) = 0.
371        eignfnu(i, j) = 0.
372      END DO
373    END DO
374
375
376    eignfnv(1, 1) = -1.
377    eignfnv(iim, 1) = 1.
378    DO i = 1, imm1
379      eignfnv(i + 1, i + 1) = -1.
380      eignfnv(i, i + 1) = 1.
381    END DO
382    DO j = 1, iim
383      DO i = 1, iim
384        eignfnv(i, j) = eignfnv(i, j) / (sddu(i) * sddv(j))
385      END DO
386    END DO
387    DO j = 1, iim
388      DO i = 1, iim
389        eignfnu(i, j) = -eignfnv(j, i)
390      END DO
391    END DO
392
393    DO j = 1, iim
394      DO i = 1, iim
395        vec (i, j) = 0.0
396        vec1(i, j) = 0.0
397        DO k = 1, iim
398          vec (i, j) = vec(i, j) + eignfnu(i, k) * eignfnv(k, j)
399          vec1(i, j) = vec1(i, j) + eignfnv(i, k) * eignfnu(k, j)
400        ENDDO
401      ENDDO
402    ENDDO
403
404
405    CALL jacobi(vec, iim, iim, dv, eignfnv, nrot)
406    CALL acc(eignfnv, d, iim)
407    CALL eigen_sort(dv, eignfnv, iim, iim)
408
409    CALL jacobi(vec1, iim, iim, du, eignfnu, nrot)
410    CALL acc(eignfnu, d, iim)
411    CALL eigen_sort(du, eignfnu, iim, iim)
412
413    !c   ancienne version avec appels IMSL
414
415    ! CALL MXM(eignfnu,iim,eignfnv,iim,vec,iim)
416    ! CALL MXM(eignfnv,iim,eignfnu,iim,vec1,iim)
417    !     CALL EVCSF(iim,vec,iim,dv,eignfnv,iim)
418    ! CALL acc(eignfnv,d,iim)
419    ! CALL eigen(eignfnv,dv)
420
421    ! CALL EVCSF(iim,vec1,iim,du,eignfnu,iim)
422    ! CALL acc(eignfnu,d,iim)
423    ! CALL eigen(eignfnu,du)
424
425    RETURN
426  END SUBROUTINE inifgn
427
428  SUBROUTINE JACOBI(A, N, NP, D, V, NROT)
429    IMPLICIT NONE
430    ! Arguments:
431    INTEGER, INTENT(IN) :: N
432    INTEGER, INTENT(IN) :: NP
433    INTEGER, INTENT(OUT) :: NROT
434    REAL, INTENT(INOUT) :: A(NP, NP)
435    REAL, INTENT(OUT) :: D(NP)
436    REAL, INTENT(OUT) :: V(NP, NP)
437
438    ! local variables:
439    INTEGER :: IP, IQ, I, J
440    REAL :: SM, TRESH, G, H, T, THETA, C, S, TAU
441    REAL :: B(N)
442    REAL :: Z(N)
443
444    DO IP = 1, N
445      DO IQ = 1, N
446        V(IP, IQ) = 0.
447      ENDDO
448      V(IP, IP) = 1.
449    ENDDO
450    DO IP = 1, N
451      B(IP) = A(IP, IP)
452      D(IP) = B(IP)
453      Z(IP) = 0.
454    ENDDO
455    NROT = 0
456    DO I = 1, 50 ! 50? I suspect this should be NP
457      !     but convergence is fast enough anyway
458      SM = 0.
459      DO IP = 1, N - 1
460        DO IQ = IP + 1, N
461          SM = SM + ABS(A(IP, IQ))
462        ENDDO
463      ENDDO
464      IF(SM==0.)RETURN
465      IF(I<4)THEN
466        TRESH = 0.2 * SM / N**2
467      ELSE
468        TRESH = 0.
469      ENDIF
470      DO IP = 1, N - 1
471        DO IQ = IP + 1, N
472          G = 100. * ABS(A(IP, IQ))
473          IF((I>4).AND.(ABS(D(IP)) + G==ABS(D(IP))) &
474                  .AND.(ABS(D(IQ)) + G==ABS(D(IQ))))THEN
475            A(IP, IQ) = 0.
476          ELSE IF(ABS(A(IP, IQ))>TRESH)THEN
477            H = D(IQ) - D(IP)
478            IF(ABS(H) + G==ABS(H))THEN
479              T = A(IP, IQ) / H
480            ELSE
481              THETA = 0.5 * H / A(IP, IQ)
482              T = 1. / (ABS(THETA) + SQRT(1. + THETA**2))
483              IF(THETA<0.)T = -T
484            ENDIF
485            C = 1. / SQRT(1 + T**2)
486            S = T * C
487            TAU = S / (1. + C)
488            H = T * A(IP, IQ)
489            Z(IP) = Z(IP) - H
490            Z(IQ) = Z(IQ) + H
491            D(IP) = D(IP) - H
492            D(IQ) = D(IQ) + H
493            A(IP, IQ) = 0.
494            DO J = 1, IP - 1
495              G = A(J, IP)
496              H = A(J, IQ)
497              A(J, IP) = G - S * (H + G * TAU)
498              A(J, IQ) = H + S * (G - H * TAU)
499            ENDDO
500            DO J = IP + 1, IQ - 1
501              G = A(IP, J)
502              H = A(J, IQ)
503              A(IP, J) = G - S * (H + G * TAU)
504              A(J, IQ) = H + S * (G - H * TAU)
505            ENDDO
506            DO J = IQ + 1, N
507              G = A(IP, J)
508              H = A(IQ, J)
509              A(IP, J) = G - S * (H + G * TAU)
510              A(IQ, J) = H + S * (G - H * TAU)
511            ENDDO
512            DO J = 1, N
513              G = V(J, IP)
514              H = V(J, IQ)
515              V(J, IP) = G - S * (H + G * TAU)
516              V(J, IQ) = H + S * (G - H * TAU)
517            ENDDO
518            NROT = NROT + 1
519          ENDIF
520        ENDDO
521      ENDDO
522      DO IP = 1, N
523        B(IP) = B(IP) + Z(IP)
524        D(IP) = B(IP)
525        Z(IP) = 0.
526      ENDDO
527    ENDDO ! of DO I=1,50
528    STOP 'Jacobi: 50 iterations should never happen'
529
530  END SUBROUTINE JACOBI
531
532  SUBROUTINE eigen_sort(d, v, n, np)
533    INTEGER :: n, np
534    REAL :: d(np), v(np, np)
535    INTEGER :: i, j, k
536    REAL :: p
537
538    DO i = 1, n - 1
539      k = i
540      p = d(i)
541      DO j = i + 1, n
542        IF(d(j)>=p) THEN
543          k = j
544          p = d(j)
545        ENDIF
546      ENDDO
547
548      IF(k/=i) THEN
549        d(k) = d(i)
550        d(i) = p
551        DO j = 1, n
552          p = v(j, i)
553          v(j, i) = v(j, k)
554          v(j, k) = p
555        ENDDO
556      ENDIF
557    ENDDO
558
559    RETURN
560  END SUBROUTINE eigen_sort
561
562  SUBROUTINE acc(vec, d, im)
563    USE lmdz_ssum_scopy, ONLY: ssum
564    IMPLICIT NONE
565    INTEGER :: im
566    REAL :: vec(im, im), d(im)
567    INTEGER :: i, j
568    REAL :: sum
569    DO j = 1, im
570      DO i = 1, im
571        d(i) = vec(i, j) * vec(i, j)
572      enddo
573      sum = ssum(im, d, 1)
574      sum = sqrt(sum)
575      DO i = 1, im
576        vec(i, j) = vec(i, j) / sum
577      enddo
578    enddo
579    RETURN
580  END SUBROUTINE acc
581
582
583  SUBROUTINE inifilr
584#ifdef CPP_PARA
585  USE lmdz_filtre_fft, ONLY: use_filtre_fft,Init_filtre_fft
586  USE lmdz_filtre_fft_loc, ONLY: Init_filtre_fft_loc=>Init_filtre_fft    !
587#endif
588    USE serre_mod, ONLY: alphax
589    USE logic_mod, ONLY: fxyhypb, ysinus
590    USE comconst_mod, ONLY: maxlatfilter
591    USE lmdz_coefils, ONLY: modfrstv, modfrstu, jfiltnu, jfiltnv, coefilu, coefilv, &
592            coefilu2, coefilv2, eignfnv, eignfnu, jfiltsu, jfiltsv
593  USE lmdz_dimensions, ONLY: iim, jjm, llm, ndm
594    USE lmdz_comgeom
595    USE lmdz_paramet
596
597    !    ... H. Upfiltreg_modadhyaya, O.Sharma   ...
598
599    !     version 3 .....
600
601    !     Correction  le 28/10/97    P. Le Van .
602    !  -------------------------------------------------------------------
603
604    REAL  dlonu(iim), dlatu(jjm)
605    REAL  rlamda(iim), eignvl(iim)
606
607    REAL    lamdamax, pi, cof
608    INTEGER i, j, modemax, imx, k, kf, ii
609    REAL dymin, dxmin, colat0
610    REAL eignft(iim, iim), coff
611
612    LOGICAL, SAVE :: first_call_inifilr = .TRUE.
613
614    INTEGER   ISMIN
615    EXTERNAL  ISMIN
616    INTEGER iymin
617    INTEGER ixmineq
618
619    ! ------------------------------------------------------------
620    !   This routine computes the eigenfunctions of the laplacien
621    !   on the stretched grid, and the filtering coefficients
622
623    !  We designate:
624    !   eignfn   eigenfunctions of the discrete laplacien
625    !   eigenvl  eigenvalues
626    !   jfiltn   indexof the last scalar line filtered in NH
627    !   jfilts   index of the first line filtered in SH
628    !   modfrst  index of the mode from WHERE modes are filtered
629    !   modemax  maximum number of modes ( im )
630    !   coefil   filtering coefficients ( lamda_max*COS(rlat)/lamda )
631    !   sdd      SQRT( dx )
632
633    !     the modes are filtered from modfrst to modemax
634
635    !-----------------------------------------------------------
636
637    IF (iim == 1) return ! No filtre in 2D y-z
638
639    pi = 2. * ASIN(1.)
640
641    DO i = 1, iim
642      dlonu(i) = xprimu(i)
643    ENDDO
644
645    CALL inifgn(eignvl)
646
647    PRINT *, 'inifilr: EIGNVL '
648    PRINT 250, eignvl
649    250 FORMAT(1x, 5e14.6)
650
651    ! compute eigenvalues and eigenfunctions
652
653
654    !.................................................................
655
656    !  compute the filtering coefficients for scalar lines and
657    !  meridional wind v-lines
658
659    !  we filter all those latitude lines WHERE coefil < 1
660    !  NO FILTERING AT POLES
661
662    !  colat0 is to be used  when alpha (stretching coefficient)
663    !  is set equal to zero for the regular grid CASE
664
665    !    .......   Calcul  de  colat0   .........
666    !     .....  colat0 = minimum de ( 0.5, min dy/ min dx )   ...
667
668    DO j = 1, jjm
669      dlatu(j) = rlatu(j) - rlatu(j + 1)
670    ENDDO
671
672    dxmin = dlonu(1)
673    DO  i = 2, iim
674      dxmin = MIN(dxmin, dlonu(i))
675    ENDDO
676    dymin = dlatu(1)
677    DO j = 2, jjm
678      dymin = MIN(dymin, dlatu(j))
679    ENDDO
680
681    ! For a regular grid, we want the filter to start at latitudes
682    ! corresponding to lengths dx of the same size as dy (in terms
683    ! of angles: dx=2*dy) => at colat0=0.5 (i.e. colatitude=30 degrees
684    !  <=> latitude=60 degrees).
685    ! Same idea for the zoomed grid: start filtering polewards as soon
686    ! as length dx becomes of the same size as dy
687
688    ! if maxlatfilter >0, prescribe the colat0 value from the .def files
689
690    IF (maxlatfilter < 0.) THEN
691
692      colat0 = MIN(0.5, dymin / dxmin)
693      ! colat0  =  1.
694
695      IF(.NOT.fxyhypb.AND.ysinus)  THEN
696        colat0 = 0.6
697        !         ...... a revoir  pour  ysinus !   .......
698        alphax = 0.
699      ENDIF
700
701    ELSE
702
703      colat0 = (90.0 - maxlatfilter) / 180.0 * pi
704
705    ENDIF
706
707    PRINT 50, colat0, alphax
708    50  FORMAT(/15x, ' Inifilr colat0 alphax ', 2e16.7)
709
710    IF(alphax==1.)  THEN
711      PRINT *, ' Inifilr  alphax doit etre  <  a 1.  Corriger '
712      STOP
713    ENDIF
714
715    lamdamax = iim / (pi * colat0 * (1. - alphax))
716
717    !                        ... Correction  le 28/10/97  ( P.Le Van ) ..
718
719    DO i = 2, iim
720      rlamda(i) = lamdamax / SQRT(ABS(eignvl(i)))
721    ENDDO
722
723    DO j = 1, jjm
724      DO i = 1, iim
725        coefilu(i, j) = 0.0
726        coefilv(i, j) = 0.0
727        coefilu2(i, j) = 0.0
728        coefilv2(i, j) = 0.0
729      ENDDO
730    ENDDO
731
732    !    ... Determination de jfiltnu,jfiltnv,jfiltsu,jfiltsv ....
733    !    .........................................................
734
735    modemax = iim
736
737    !!!!    imx = modemax - 4 * (modemax/iim)
738
739    imx = iim
740
741    PRINT *, 'inifilr: TRUNCATION AT ', imx
742
743    ! Ehouarn: set up some defaults
744    jfiltnu = 2 ! avoid north pole
745    jfiltsu = jjm ! avoid south pole (which is at jjm+1)
746    jfiltnv = 1 ! NB: no poles on the V grid
747    jfiltsv = jjm
748
749    DO j = 2, jjm / 2 + 1
750      cof = COS(rlatu(j)) / colat0
751      IF (cof < 1.) THEN
752        IF(rlamda(imx) * COS(rlatu(j))<1.) THEN
753          jfiltnu = j
754        ENDIF
755      ENDIF
756
757      cof = COS(rlatu(jjp1 - j + 1)) / colat0
758      IF (cof < 1.) THEN
759        IF(rlamda(imx) * COS(rlatu(jjp1 - j + 1))<1.) THEN
760          jfiltsu = jjp1 - j + 1
761        ENDIF
762      ENDIF
763    ENDDO
764
765    DO j = 1, jjm / 2
766      cof = COS(rlatv(j)) / colat0
767      IF (cof < 1.) THEN
768        IF(rlamda(imx) * COS(rlatv(j))<1.) THEN
769          jfiltnv = j
770        ENDIF
771      ENDIF
772
773      cof = COS(rlatv(jjm - j + 1)) / colat0
774      IF (cof < 1.) THEN
775        IF(rlamda(imx) * COS(rlatv(jjm - j + 1))<1.) THEN
776          jfiltsv = jjm - j + 1
777        ENDIF
778      ENDIF
779    ENDDO
780
781    IF(jfiltnu> jjm / 2 + 1)  THEN
782      PRINT *, ' jfiltnu en dehors des valeurs acceptables ', jfiltnu
783      STOP
784    ENDIF
785
786    IF(jfiltsu>  jjm + 1)  THEN
787      PRINT *, ' jfiltsu en dehors des valeurs acceptables ', jfiltsu
788      STOP
789    ENDIF
790
791    IF(jfiltnv> jjm / 2)  THEN
792      PRINT *, ' jfiltnv en dehors des valeurs acceptables ', jfiltnv
793      STOP
794    ENDIF
795
796    IF(jfiltsv>     jjm)  THEN
797      PRINT *, ' jfiltsv en dehors des valeurs acceptables ', jfiltsv
798      STOP
799    ENDIF
800
801    PRINT *, 'inifilr: jfiltnv jfiltsv jfiltnu jfiltsu ', &
802            jfiltnv, jfiltsv, jfiltnu, jfiltsu
803
804    IF(first_call_inifilr) THEN
805      ALLOCATE(matriceun(iim, iim, jfiltnu))
806      ALLOCATE(matriceus(iim, iim, jjm - jfiltsu + 1))
807      ALLOCATE(matricevn(iim, iim, jfiltnv))
808      ALLOCATE(matricevs(iim, iim, jjm - jfiltsv + 1))
809      ALLOCATE(matrinvn(iim, iim, jfiltnu))
810      ALLOCATE(matrinvs(iim, iim, jjm - jfiltsu + 1))
811      first_call_inifilr = .FALSE.
812    ENDIF
813
814    !   ... Determination de coefilu,coefilv,n=modfrstu,modfrstv ....
815    !................................................................
816
817    DO j = 1, jjm
818      !default initialization: all modes are retained (i.e. no filtering)
819      modfrstu(j) = iim
820      modfrstv(j) = iim
821    ENDDO
822
823    DO j = 2, jfiltnu
824      DO k = 2, modemax
825        cof = rlamda(k) * COS(rlatu(j))
826        IF (cof < 1.) GOTO 82
827      ENDDO
828      GOTO 84
829      82     modfrstu(j) = k
830
831      kf = modfrstu(j)
832      DO k = kf, modemax
833        cof = rlamda(k) * COS(rlatu(j))
834        coefilu(k, j) = cof - 1.
835        coefilu2(k, j) = cof * cof - 1.
836      ENDDO
837      84     CONTINUE
838    ENDDO
839
840    DO j = 1, jfiltnv
841
842      DO k = 2, modemax
843        cof = rlamda(k) * COS(rlatv(j))
844        IF (cof < 1.) GOTO 87
845      ENDDO
846      GOTO 89
847      87     modfrstv(j) = k
848
849      kf = modfrstv(j)
850      DO k = kf, modemax
851        cof = rlamda(k) * COS(rlatv(j))
852        coefilv(k, j) = cof - 1.
853        coefilv2(k, j) = cof * cof - 1.
854      ENDDO
855      89     CONTINUE
856    ENDDO
857
858    DO j = jfiltsu, jjm
859      DO k = 2, modemax
860        cof = rlamda(k) * COS(rlatu(j))
861        IF (cof < 1.) GOTO 92
862      ENDDO
863      GOTO 94
864      92     modfrstu(j) = k
865
866      kf = modfrstu(j)
867      DO k = kf, modemax
868        cof = rlamda(k) * COS(rlatu(j))
869        coefilu(k, j) = cof - 1.
870        coefilu2(k, j) = cof * cof - 1.
871      ENDDO
872      94     CONTINUE
873    ENDDO
874
875    DO j = jfiltsv, jjm
876      DO k = 2, modemax
877        cof = rlamda(k) * COS(rlatv(j))
878        IF (cof < 1.) GOTO 97
879      ENDDO
880      GOTO 99
881      97     modfrstv(j) = k
882
883      kf = modfrstv(j)
884      DO k = kf, modemax
885        cof = rlamda(k) * COS(rlatv(j))
886        coefilv(k, j) = cof - 1.
887        coefilv2(k, j) = cof * cof - 1.
888      ENDDO
889      99     CONTINUE
890    ENDDO
891
892    IF(jfiltnv>=jjm / 2 .OR. jfiltnu>=jjm / 2)THEN
893      ! Ehouarn: and what are these for??? Trying to handle a limit case
894      !          where filters extend to and meet at the equator?
895      IF(jfiltnv==jfiltsv)jfiltsv = 1 + jfiltnv
896      IF(jfiltnu==jfiltsu)jfiltsu = 1 + jfiltnu
897
898      PRINT *, 'jfiltnv jfiltsv jfiltnu jfiltsu', &
899              jfiltnv, jfiltsv, jfiltnu, jfiltsu
900    ENDIF
901
902    PRINT *, '   Modes premiers  v  '
903    PRINT 334, modfrstv
904    PRINT *, '   Modes premiers  u  '
905    PRINT 334, modfrstu
906
907    !   ...................................................................
908
909    !   ... Calcul de la matrice filtre 'matriceu'  pour les champs situes
910    !                       sur la grille scalaire                 ........
911    !   ...................................................................
912
913    DO j = 2, jfiltnu
914
915      DO i = 1, iim
916        coff = coefilu(i, j)
917        IF(i<modfrstu(j)) coff = 0.
918        DO k = 1, iim
919          eignft(i, k) = eignfnv(k, i) * coff
920        ENDDO
921      ENDDO ! of DO i=1,iim
922
923#ifdef BLAS
924       CALL SGEMM ('N', 'N', iim, iim, iim, 1.0, &
925            eignfnv, iim, eignft, iim, 0.0, matriceun(1,1,j), iim)
926#else
927      DO k = 1, iim
928        DO i = 1, iim
929          matriceun(i, k, j) = 0.0
930          DO ii = 1, iim
931            matriceun(i, k, j) = matriceun(i, k, j) &
932                    + eignfnv(i, ii) * eignft(ii, k)
933          ENDDO
934        ENDDO
935      ENDDO ! of DO k = 1, iim
936#endif
937
938    ENDDO ! of DO j = 2, jfiltnu
939
940    DO j = jfiltsu, jjm
941
942      DO i = 1, iim
943        coff = coefilu(i, j)
944        IF(i<modfrstu(j)) coff = 0.
945        DO k = 1, iim
946          eignft(i, k) = eignfnv(k, i) * coff
947        ENDDO
948      ENDDO ! of DO i=1,iim
949#ifdef BLAS
950       CALL SGEMM ('N', 'N', iim, iim, iim, 1.0, &
951            eignfnv, iim, eignft, iim, 0.0, &
952            matriceus(1,1,j-jfiltsu+1), iim)
953#else
954      DO k = 1, iim
955        DO i = 1, iim
956          matriceus(i, k, j - jfiltsu + 1) = 0.0
957          DO ii = 1, iim
958            matriceus(i, k, j - jfiltsu + 1) = matriceus(i, k, j - jfiltsu + 1) &
959                    + eignfnv(i, ii) * eignft(ii, k)
960          ENDDO
961        ENDDO
962      ENDDO ! of DO k = 1, iim
963#endif
964
965    ENDDO ! of DO j = jfiltsu, jjm
966
967    !   ...................................................................
968
969    !   ... Calcul de la matrice filtre 'matricev'  pour les champs situes
970    !                       sur la grille   de V ou de Z           ........
971    !   ...................................................................
972
973    DO j = 1, jfiltnv
974
975      DO i = 1, iim
976        coff = coefilv(i, j)
977        IF(i<modfrstv(j)) coff = 0.
978        DO k = 1, iim
979          eignft(i, k) = eignfnu(k, i) * coff
980        ENDDO
981      ENDDO
982
983#ifdef BLAS
984       CALL SGEMM ('N', 'N', iim, iim, iim, 1.0, &
985            eignfnu, iim, eignft, iim, 0.0, matricevn(1,1,j), iim)
986#else
987      DO k = 1, iim
988        DO i = 1, iim
989          matricevn(i, k, j) = 0.0
990          DO ii = 1, iim
991            matricevn(i, k, j) = matricevn(i, k, j) &
992                    + eignfnu(i, ii) * eignft(ii, k)
993          ENDDO
994        ENDDO
995      ENDDO
996#endif
997
998    ENDDO ! of DO j = 1, jfiltnv
999
1000    DO j = jfiltsv, jjm
1001
1002      DO i = 1, iim
1003        coff = coefilv(i, j)
1004        IF(i<modfrstv(j)) coff = 0.
1005        DO k = 1, iim
1006          eignft(i, k) = eignfnu(k, i) * coff
1007        ENDDO
1008      ENDDO
1009
1010#ifdef BLAS
1011       CALL SGEMM ('N', 'N', iim, iim, iim, 1.0, &
1012            eignfnu, iim, eignft, iim, 0.0, &
1013            matricevs(1,1,j-jfiltsv+1), iim)
1014#else
1015      DO k = 1, iim
1016        DO i = 1, iim
1017          matricevs(i, k, j - jfiltsv + 1) = 0.0
1018          DO ii = 1, iim
1019            matricevs(i, k, j - jfiltsv + 1) = matricevs(i, k, j - jfiltsv + 1) &
1020                    + eignfnu(i, ii) * eignft(ii, k)
1021          ENDDO
1022        ENDDO
1023      ENDDO
1024#endif
1025
1026    ENDDO ! of DO j = jfiltsv, jjm
1027
1028    !   ...................................................................
1029
1030    !   ... Calcul de la matrice filtre 'matrinv'  pour les champs situes
1031    !              sur la grille scalaire , pour le filtre inverse ........
1032    !   ...................................................................
1033
1034    DO j = 2, jfiltnu
1035
1036      DO i = 1, iim
1037        coff = coefilu(i, j) / (1. + coefilu(i, j))
1038        IF(i<modfrstu(j)) coff = 0.
1039        DO k = 1, iim
1040          eignft(i, k) = eignfnv(k, i) * coff
1041        ENDDO
1042      ENDDO
1043
1044#ifdef BLAS
1045       CALL SGEMM ('N', 'N', iim, iim, iim, 1.0, &
1046            eignfnv, iim, eignft, iim, 0.0, matrinvn(1,1,j), iim)
1047#else
1048      DO k = 1, iim
1049        DO i = 1, iim
1050          matrinvn(i, k, j) = 0.0
1051          DO ii = 1, iim
1052            matrinvn(i, k, j) = matrinvn(i, k, j) &
1053                    + eignfnv(i, ii) * eignft(ii, k)
1054          ENDDO
1055        ENDDO
1056      ENDDO
1057#endif
1058
1059    ENDDO ! of DO j = 2, jfiltnu
1060
1061    DO j = jfiltsu, jjm
1062
1063      DO i = 1, iim
1064        coff = coefilu(i, j) / (1. + coefilu(i, j))
1065        IF(i<modfrstu(j)) coff = 0.
1066        DO k = 1, iim
1067          eignft(i, k) = eignfnv(k, i) * coff
1068        ENDDO
1069      ENDDO
1070#ifdef BLAS
1071       CALL SGEMM ('N', 'N', iim, iim, iim, 1.0, &
1072            eignfnv, iim, eignft, iim, 0.0, matrinvs(1,1,j-jfiltsu+1), iim)
1073#else
1074      DO k = 1, iim
1075        DO i = 1, iim
1076          matrinvs(i, k, j - jfiltsu + 1) = 0.0
1077          DO ii = 1, iim
1078            matrinvs(i, k, j - jfiltsu + 1) = matrinvs(i, k, j - jfiltsu + 1) &
1079                    + eignfnv(i, ii) * eignft(ii, k)
1080          ENDDO
1081        ENDDO
1082      ENDDO
1083#endif
1084
1085    ENDDO ! of DO j = jfiltsu, jjm
1086
1087#ifdef CPP_PARA
1088    IF (use_filtre_fft) THEN
1089       CALL Init_filtre_fft(coefilu,modfrstu,jfiltnu,jfiltsu,  &
1090                           coefilv,modfrstv,jfiltnv,jfiltsv)
1091       CALL Init_filtre_fft_loc(coefilu,modfrstu,jfiltnu,jfiltsu,  &
1092                           coefilv,modfrstv,jfiltnv,jfiltsv)
1093    ENDIF
1094#endif
1095    !   ...................................................................
1096
1097    334 FORMAT(1x, 24i3)
1098
1099  END SUBROUTINE inifilr
1100
1101END MODULE lmdz_filtreg
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.