1 | ! $Id: advtrac.F90 3852 2021-02-22 16:28:31Z evignon $ |
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2 | |
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3 | SUBROUTINE advtrac(pbaru,pbarv , p, masse,q,iapptrac,teta, flxw, pk) |
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4 | ! Auteur : F. Hourdin |
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5 | ! |
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6 | ! Modif. P. Le Van (20/12/97) |
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7 | ! F. Codron (10/99) |
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8 | ! D. Le Croller (07/2001) |
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9 | ! M.A Filiberti (04/2002) |
---|
10 | ! |
---|
11 | USE infotrac, ONLY: nqtot, tracers |
---|
12 | USE control_mod, ONLY: iapp_tracvl, day_step |
---|
13 | USE comconst_mod, ONLY: dtvr |
---|
14 | |
---|
15 | IMPLICIT NONE |
---|
16 | ! |
---|
17 | include "dimensions.h" |
---|
18 | include "paramet.h" |
---|
19 | include "comdissip.h" |
---|
20 | include "comgeom2.h" |
---|
21 | include "description.h" |
---|
22 | include "iniprint.h" |
---|
23 | |
---|
24 | !------------------------------------------------------------------- |
---|
25 | ! Arguments |
---|
26 | !------------------------------------------------------------------- |
---|
27 | INTEGER,INTENT(OUT) :: iapptrac |
---|
28 | REAL,INTENT(IN) :: pbaru(ip1jmp1,llm) |
---|
29 | REAL,INTENT(IN) :: pbarv(ip1jm,llm) |
---|
30 | REAL,INTENT(INOUT) :: q(ip1jmp1,llm,nqtot) |
---|
31 | REAL,INTENT(IN) :: masse(ip1jmp1,llm) |
---|
32 | REAL,INTENT(IN) :: p( ip1jmp1,llmp1 ) |
---|
33 | REAL,INTENT(IN) :: teta(ip1jmp1,llm) |
---|
34 | REAL,INTENT(IN) :: pk(ip1jmp1,llm) |
---|
35 | REAL,INTENT(OUT) :: flxw(ip1jmp1,llm) |
---|
36 | !------------------------------------------------------------------- |
---|
37 | ! Ajout PPM |
---|
38 | !-------------------------------------------------------- |
---|
39 | REAL massebx(ip1jmp1,llm),masseby(ip1jm,llm) |
---|
40 | !------------------------------------------------------------- |
---|
41 | ! Variables locales |
---|
42 | !------------------------------------------------------------- |
---|
43 | |
---|
44 | REAL pbaruc(ip1jmp1,llm),pbarvc(ip1jm,llm) |
---|
45 | REAL massem(ip1jmp1,llm),zdp(ip1jmp1) |
---|
46 | REAL pbarug(ip1jmp1,llm),pbarvg(ip1jm,llm),wg(ip1jmp1,llm) |
---|
47 | REAL (kind=kind(1.d0)) :: t_initial, t_final, tps_cpu |
---|
48 | INTEGER iadvtr |
---|
49 | INTEGER ij,l,iq,iiq |
---|
50 | INTEGER, POINTER :: iadv(:) |
---|
51 | REAL zdpmin, zdpmax |
---|
52 | EXTERNAL minmax |
---|
53 | SAVE iadvtr, massem, pbaruc, pbarvc |
---|
54 | DATA iadvtr/0/ |
---|
55 | !---------------------------------------------------------- |
---|
56 | ! Rajouts pour PPM |
---|
57 | !---------------------------------------------------------- |
---|
58 | INTEGER indice,n |
---|
59 | REAL dtbon ! Pas de temps adaptatif pour que CFL<1 |
---|
60 | REAL CFLmaxz,aaa,bbb ! CFL maximum |
---|
61 | REAL psppm(iim,jjp1) ! pression au sol |
---|
62 | REAL unatppm(iim,jjp1,llm),vnatppm(iim,jjp1,llm) |
---|
63 | REAL qppm(iim*jjp1,llm,nqtot) |
---|
64 | REAL fluxwppm(iim,jjp1,llm) |
---|
65 | REAL apppm(llmp1), bpppm(llmp1) |
---|
66 | LOGICAL dum,fill |
---|
67 | DATA fill/.true./ |
---|
68 | DATA dum/.true./ |
---|
69 | |
---|
70 | integer,save :: countcfl=0 |
---|
71 | real cflx(ip1jmp1,llm) |
---|
72 | real cfly(ip1jm,llm) |
---|
73 | real cflz(ip1jmp1,llm) |
---|
74 | real, save :: cflxmax(llm),cflymax(llm),cflzmax(llm) |
---|
75 | |
---|
76 | iadv => tracers(:)%iadv |
---|
77 | |
---|
78 | IF(iadvtr.EQ.0) THEN |
---|
79 | pbaruc(:,:)=0 |
---|
80 | pbarvc(:,:)=0 |
---|
81 | ENDIF |
---|
82 | |
---|
83 | ! accumulation des flux de masse horizontaux |
---|
84 | DO l=1,llm |
---|
85 | DO ij = 1,ip1jmp1 |
---|
86 | pbaruc(ij,l) = pbaruc(ij,l) + pbaru(ij,l) |
---|
87 | ENDDO |
---|
88 | DO ij = 1,ip1jm |
---|
89 | pbarvc(ij,l) = pbarvc(ij,l) + pbarv(ij,l) |
---|
90 | ENDDO |
---|
91 | ENDDO |
---|
92 | |
---|
93 | ! selection de la masse instantannee des mailles avant le transport. |
---|
94 | IF(iadvtr.EQ.0) THEN |
---|
95 | |
---|
96 | CALL SCOPY(ip1jmp1*llm,masse,1,massem,1) |
---|
97 | !cc CALL filtreg ( massem ,jjp1, llm,-2, 2, .TRUE., 1 ) |
---|
98 | ! |
---|
99 | ENDIF |
---|
100 | |
---|
101 | iadvtr = iadvtr+1 |
---|
102 | iapptrac = iadvtr |
---|
103 | |
---|
104 | |
---|
105 | ! Test pour savoir si on advecte a ce pas de temps |
---|
106 | IF ( iadvtr.EQ.iapp_tracvl ) THEN |
---|
107 | |
---|
108 | !c .. Modif P.Le Van ( 20/12/97 ) .... |
---|
109 | !c |
---|
110 | |
---|
111 | ! traitement des flux de masse avant advection. |
---|
112 | ! 1. calcul de w |
---|
113 | ! 2. groupement des mailles pres du pole. |
---|
114 | |
---|
115 | CALL groupe( massem, pbaruc,pbarvc, pbarug,pbarvg,wg ) |
---|
116 | |
---|
117 | ! ... Flux de masse diaganostiques traceurs |
---|
118 | flxw = wg / REAL(iapp_tracvl) |
---|
119 | |
---|
120 | ! test sur l'eventuelle creation de valeurs negatives de la masse |
---|
121 | DO l=1,llm-1 |
---|
122 | DO ij = iip2+1,ip1jm |
---|
123 | zdp(ij) = pbarug(ij-1,l) - pbarug(ij,l) & |
---|
124 | - pbarvg(ij-iip1,l) + pbarvg(ij,l) & |
---|
125 | + wg(ij,l+1) - wg(ij,l) |
---|
126 | ENDDO |
---|
127 | CALL SCOPY( jjm -1 ,zdp(iip1+iip1),iip1,zdp(iip2),iip1 ) |
---|
128 | DO ij = iip2,ip1jm |
---|
129 | zdp(ij)= zdp(ij)*dtvr/ massem(ij,l) |
---|
130 | ENDDO |
---|
131 | |
---|
132 | |
---|
133 | CALL minmax ( ip1jm-iip1, zdp(iip2), zdpmin,zdpmax ) |
---|
134 | |
---|
135 | IF(MAX(ABS(zdpmin),ABS(zdpmax)).GT.0.5) THEN |
---|
136 | PRINT*,'WARNING DP/P l=',l,' MIN:',zdpmin, & |
---|
137 | ' MAX:', zdpmax |
---|
138 | ENDIF |
---|
139 | |
---|
140 | ENDDO |
---|
141 | |
---|
142 | |
---|
143 | !------------------------------------------------------------------- |
---|
144 | ! Calcul des criteres CFL en X, Y et Z |
---|
145 | !------------------------------------------------------------------- |
---|
146 | |
---|
147 | if (countcfl == 0. ) then |
---|
148 | cflxmax(:)=0. |
---|
149 | cflymax(:)=0. |
---|
150 | cflzmax(:)=0. |
---|
151 | endif |
---|
152 | |
---|
153 | countcfl=countcfl+iapp_tracvl |
---|
154 | cflx(:,:)=0. |
---|
155 | cfly(:,:)=0. |
---|
156 | cflz(:,:)=0. |
---|
157 | do l=1,llm |
---|
158 | do ij=iip2,ip1jm-1 |
---|
159 | if (pbarug(ij,l)>=0.) then |
---|
160 | cflx(ij,l)=pbarug(ij,l)*dtvr/masse(ij,l) |
---|
161 | else |
---|
162 | cflx(ij,l)=-pbarug(ij,l)*dtvr/masse(ij+1,l) |
---|
163 | endif |
---|
164 | enddo |
---|
165 | enddo |
---|
166 | do l=1,llm |
---|
167 | do ij=iip2,ip1jm-1,iip1 |
---|
168 | cflx(ij+iip1,l)=cflx(ij,l) |
---|
169 | enddo |
---|
170 | enddo |
---|
171 | |
---|
172 | do l=1,llm |
---|
173 | do ij=1,ip1jm |
---|
174 | if (pbarvg(ij,l)>=0.) then |
---|
175 | cfly(ij,l)=pbarvg(ij,l)*dtvr/masse(ij,l) |
---|
176 | else |
---|
177 | cfly(ij,l)=-pbarvg(ij,l)*dtvr/masse(ij+iip1,l) |
---|
178 | endif |
---|
179 | enddo |
---|
180 | enddo |
---|
181 | |
---|
182 | do l=2,llm |
---|
183 | do ij=1,ip1jm |
---|
184 | if (wg(ij,l)>=0.) then |
---|
185 | cflz(ij,l)=wg(ij,l)*dtvr/masse(ij,l) |
---|
186 | else |
---|
187 | cflz(ij,l)=-wg(ij,l)*dtvr/masse(ij,l-1) |
---|
188 | endif |
---|
189 | enddo |
---|
190 | enddo |
---|
191 | |
---|
192 | do l=1,llm |
---|
193 | cflxmax(l)=max(cflxmax(l),maxval(cflx(:,l))) |
---|
194 | cflymax(l)=max(cflymax(l),maxval(cfly(:,l))) |
---|
195 | cflzmax(l)=max(cflzmax(l),maxval(cflz(:,l))) |
---|
196 | enddo |
---|
197 | |
---|
198 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
199 | ! Par defaut, on sort le diagnostic des CFL tous les jours. |
---|
200 | ! Si on veut le sortir a chaque pas d'advection en cas de plantage |
---|
201 | ! if (countcfl==iapp_tracvl) then |
---|
202 | !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
---|
203 | if (countcfl==day_step) then |
---|
204 | do l=1,llm |
---|
205 | write(lunout,*) 'L, CFL[xyz]max:', l, cflxmax(l), cflymax(l), & |
---|
206 | cflzmax(l) |
---|
207 | enddo |
---|
208 | countcfl=0 |
---|
209 | endif |
---|
210 | |
---|
211 | !------------------------------------------------------------------- |
---|
212 | ! Advection proprement dite (Modification Le Croller (07/2001) |
---|
213 | !------------------------------------------------------------------- |
---|
214 | |
---|
215 | !---------------------------------------------------- |
---|
216 | ! Calcul des moyennes basées sur la masse |
---|
217 | !---------------------------------------------------- |
---|
218 | call massbar(massem,massebx,masseby) |
---|
219 | |
---|
220 | !----------------------------------------------------------- |
---|
221 | ! Appel des sous programmes d'advection |
---|
222 | !----------------------------------------------------------- |
---|
223 | |
---|
224 | call check_isotopes_seq(q,ip1jmp1,'advtrac 162') |
---|
225 | |
---|
226 | do iq=1,nqtot |
---|
227 | ! call clock(t_initial) |
---|
228 | if(iadv(iq) == 0 .OR. tracers(iq)%igen /= 1) cycle |
---|
229 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
230 | ! Schema de Van Leer I MUSCL |
---|
231 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
232 | if(iadv(iq).eq.10) THEN |
---|
233 | ! CRisi: on fait passer tout q pour avoir acces aux fils |
---|
234 | |
---|
235 | !write(*,*) 'advtrac 239: iq,q(1721,19,:)=',iq,q(1721,19,:) |
---|
236 | call vlsplt(q,2.,massem,wg,pbarug,pbarvg,dtvr,iq) |
---|
237 | |
---|
238 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
239 | ! Schema "pseudo amont" + test sur humidite specifique |
---|
240 | ! pour la vapeur d'eau. F. Codron |
---|
241 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
242 | else if(iadv(iq).eq.14) then |
---|
243 | ! |
---|
244 | !write(*,*) 'advtrac 248: iq,q(1721,19,:)=',iq,q(1721,19,:) |
---|
245 | CALL vlspltqs( q, 2., massem, wg , & |
---|
246 | pbarug,pbarvg,dtvr,p,pk,teta,iq) |
---|
247 | |
---|
248 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
249 | ! Schema de Frederic Hourdin |
---|
250 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
251 | else if(iadv(iq).eq.12) then |
---|
252 | ! Pas de temps adaptatif |
---|
253 | call adaptdt(iadv(iq),dtbon,n,pbarug,massem) |
---|
254 | if (n.GT.1) then |
---|
255 | write(*,*) 'WARNING horizontal dt=',dtbon,'dtvr=', & |
---|
256 | dtvr,'n=',n |
---|
257 | endif |
---|
258 | do indice=1,n |
---|
259 | call advn(q(1,1,iq),massem,wg,pbarug,pbarvg,dtbon,1) |
---|
260 | end do |
---|
261 | else if(iadv(iq).eq.13) then |
---|
262 | ! Pas de temps adaptatif |
---|
263 | call adaptdt(iadv(iq),dtbon,n,pbarug,massem) |
---|
264 | if (n.GT.1) then |
---|
265 | write(*,*) 'WARNING horizontal dt=',dtbon,'dtvr=', & |
---|
266 | dtvr,'n=',n |
---|
267 | endif |
---|
268 | do indice=1,n |
---|
269 | call advn(q(1,1,iq),massem,wg,pbarug,pbarvg,dtbon,2) |
---|
270 | end do |
---|
271 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
272 | ! Schema de pente SLOPES |
---|
273 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
274 | else if (iadv(iq).eq.20) then |
---|
275 | call pentes_ini (q(1,1,iq),wg,massem,pbarug,pbarvg,0) |
---|
276 | |
---|
277 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
278 | ! Schema de Prather |
---|
279 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
280 | else if (iadv(iq).eq.30) then |
---|
281 | ! Pas de temps adaptatif |
---|
282 | call adaptdt(iadv(iq),dtbon,n,pbarug,massem) |
---|
283 | if (n.GT.1) then |
---|
284 | write(*,*) 'WARNING horizontal dt=',dtbon,'dtvr=', & |
---|
285 | dtvr,'n=',n |
---|
286 | endif |
---|
287 | call prather(q(1,1,iq),wg,massem,pbarug,pbarvg, & |
---|
288 | n,dtbon) |
---|
289 | |
---|
290 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
291 | ! Schemas PPM Lin et Rood |
---|
292 | ! ---------------------------------------------------------------- |
---|
293 | else if (iadv(iq).eq.11.OR.(iadv(iq).GE.16.AND. & |
---|
294 | iadv(iq).LE.18)) then |
---|
295 | |
---|
296 | ! Test sur le flux horizontal |
---|
297 | ! Pas de temps adaptatif |
---|
298 | call adaptdt(iadv(iq),dtbon,n,pbarug,massem) |
---|
299 | if (n.GT.1) then |
---|
300 | write(*,*) 'WARNING horizontal dt=',dtbon,'dtvr=', & |
---|
301 | dtvr,'n=',n |
---|
302 | endif |
---|
303 | ! Test sur le flux vertical |
---|
304 | CFLmaxz=0. |
---|
305 | do l=2,llm |
---|
306 | do ij=iip2,ip1jm |
---|
307 | aaa=wg(ij,l)*dtvr/massem(ij,l) |
---|
308 | CFLmaxz=max(CFLmaxz,aaa) |
---|
309 | bbb=-wg(ij,l)*dtvr/massem(ij,l-1) |
---|
310 | CFLmaxz=max(CFLmaxz,bbb) |
---|
311 | enddo |
---|
312 | enddo |
---|
313 | if (CFLmaxz.GE.1) then |
---|
314 | write(*,*) 'WARNING vertical','CFLmaxz=', CFLmaxz |
---|
315 | endif |
---|
316 | |
---|
317 | !----------------------------------------------------------- |
---|
318 | ! Ss-prg interface LMDZ.4->PPM3d |
---|
319 | !----------------------------------------------------------- |
---|
320 | |
---|
321 | call interpre(q(1,1,iq),qppm(1,1,iq),wg,fluxwppm,massem, & |
---|
322 | apppm,bpppm,massebx,masseby,pbarug,pbarvg, & |
---|
323 | unatppm,vnatppm,psppm) |
---|
324 | |
---|
325 | do indice=1,n |
---|
326 | !---------------------------------------------------------------- |
---|
327 | ! VL (version PPM) horiz. et PPM vert. |
---|
328 | !---------------------------------------------------------------- |
---|
329 | if (iadv(iq).eq.11) then |
---|
330 | ! Ss-prg PPM3d de Lin |
---|
331 | call ppm3d(1,qppm(1,1,iq), & |
---|
332 | psppm,psppm, & |
---|
333 | unatppm,vnatppm,fluxwppm,dtbon,2,2,2,1, & |
---|
334 | iim,jjp1,2,llm,apppm,bpppm,0.01,6400000, & |
---|
335 | fill,dum,220.) |
---|
336 | |
---|
337 | !------------------------------------------------------------- |
---|
338 | ! Monotonic PPM |
---|
339 | !------------------------------------------------------------- |
---|
340 | else if (iadv(iq).eq.16) then |
---|
341 | ! Ss-prg PPM3d de Lin |
---|
342 | call ppm3d(1,qppm(1,1,iq), & |
---|
343 | psppm,psppm, & |
---|
344 | unatppm,vnatppm,fluxwppm,dtbon,3,3,3,1, & |
---|
345 | iim,jjp1,2,llm,apppm,bpppm,0.01,6400000, & |
---|
346 | fill,dum,220.) |
---|
347 | !------------------------------------------------------------- |
---|
348 | |
---|
349 | !------------------------------------------------------------- |
---|
350 | ! Semi Monotonic PPM |
---|
351 | !------------------------------------------------------------- |
---|
352 | else if (iadv(iq).eq.17) then |
---|
353 | ! Ss-prg PPM3d de Lin |
---|
354 | call ppm3d(1,qppm(1,1,iq), & |
---|
355 | psppm,psppm, & |
---|
356 | unatppm,vnatppm,fluxwppm,dtbon,4,4,4,1, & |
---|
357 | iim,jjp1,2,llm,apppm,bpppm,0.01,6400000, & |
---|
358 | fill,dum,220.) |
---|
359 | !------------------------------------------------------------- |
---|
360 | |
---|
361 | !------------------------------------------------------------- |
---|
362 | ! Positive Definite PPM |
---|
363 | !------------------------------------------------------------- |
---|
364 | else if (iadv(iq).eq.18) then |
---|
365 | ! Ss-prg PPM3d de Lin |
---|
366 | call ppm3d(1,qppm(1,1,iq), & |
---|
367 | psppm,psppm, & |
---|
368 | unatppm,vnatppm,fluxwppm,dtbon,5,5,5,1, & |
---|
369 | iim,jjp1,2,llm,apppm,bpppm,0.01,6400000, & |
---|
370 | fill,dum,220.) |
---|
371 | !------------------------------------------------------------- |
---|
372 | endif |
---|
373 | enddo |
---|
374 | !----------------------------------------------------------------- |
---|
375 | ! Ss-prg interface PPM3d-LMDZ.4 |
---|
376 | !----------------------------------------------------------------- |
---|
377 | call interpost(q(1,1,iq),qppm(1,1,iq)) |
---|
378 | endif |
---|
379 | !---------------------------------------------------------------------- |
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380 | |
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381 | !----------------------------------------------------------------- |
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382 | ! On impose une seule valeur du traceur au pôle Sud j=jjm+1=jjp1 |
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383 | ! et Nord j=1 |
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384 | !----------------------------------------------------------------- |
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385 | |
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386 | ! call traceurpole(q(1,1,iq),massem) |
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387 | |
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388 | ! calcul du temps cpu pour un schema donne |
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389 | |
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390 | ! call clock(t_final) |
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391 | !ym tps_cpu=t_final-t_initial |
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392 | !ym cpuadv(iq)=cpuadv(iq)+tps_cpu |
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393 | |
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394 | end DO |
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395 | |
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396 | call check_isotopes_seq(q,ip1jmp1,'advtrac 397') |
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397 | |
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398 | !------------------------------------------------------------------ |
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399 | ! on reinitialise a zero les flux de masse cumules |
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400 | !--------------------------------------------------- |
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401 | iadvtr=0 |
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402 | |
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403 | ENDIF ! if iadvtr.EQ.iapp_tracvl |
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404 | |
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405 | END SUBROUTINE advtrac |
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