source: LMDZ6/branches/Amaury_dev/libf/filtrez/lmdz_filtreg.F90 @ 5116

Last change on this file since 5116 was 5116, checked in by abarral, 2 months ago

rename modules properly lmdz_*
move ismin, ismax, minmax into new lmdz_libmath.f90
(lint) uppercase fortran keywords

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