source: LMDZ6/trunk/libf/dyn3d_common/fxhyp_m.f90 @ 5435

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  • 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
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  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
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Line 
1module fxhyp_m
2
3  IMPLICIT NONE
4
5contains
6
7  SUBROUTINE fxhyp(xprimm025, rlonv, xprimv, rlonu, xprimu, xprimp025)
8
9    ! From LMDZ4/libf/dyn3d/fxhyp.F, version 1.2, 2005/06/03 09:11:32
10    ! Author: P. Le Van, from formulas by R. Sadourny
11
12    ! Calcule les longitudes et dérivées dans la grille du GCM pour
13    ! une fonction f(x) à dérivée tangente hyperbolique.
14
15    ! Il vaut mieux avoir : grossismx \times dzoom < pi
16
17    ! Le premier point scalaire pour une grille regulière (grossismx =
18    ! 1., taux=0., clon=0.) est à - 180 degrés.
19
20    use arth_m, only: arth
21    use invert_zoom_x_m, only: invert_zoom_x, nmax
22    use nrtype, only: pi, pi_d, twopi, twopi_d, k8
23    use principal_cshift_m, only: principal_cshift
24    use serre_mod, only: clon, grossismx, dzoomx, taux
25    USE dimensions_mod, ONLY: iim, jjm, llm, ndm
26
27    REAL, intent(out):: xprimm025(:), rlonv(:), xprimv(:) ! (iim + 1)
28    real, intent(out):: rlonu(:), xprimu(:), xprimp025(:) ! (iim + 1)
29
30    ! Local:
31    real rlonm025(iim + 1), rlonp025(iim + 1)
32    REAL dzoom, step
33    real d_rlonv(iim)
34    REAL(K8) xtild(0:2 * nmax)
35    REAL(K8) fhyp(nmax:2 * nmax), ffdx, beta, Xprimt(0:2 * nmax)
36    REAL(K8) Xf(0:2 * nmax), xxpr(2 * nmax)
37    REAL(K8) fa, fb
38    INTEGER i, is2
39    REAL(K8) xmoy, fxm
40
41    !----------------------------------------------------------------------
42
43    print *, "Call sequence information: fxhyp"
44
45    test_iim: if (iim==1) then
46       rlonv(1)=0.
47       rlonu(1)=pi
48       rlonv(2)=rlonv(1)+twopi
49       rlonu(2)=rlonu(1)+twopi
50
51       xprimm025(:)=1.
52       xprimv(:)=1.
53       xprimu(:)=1.
54       xprimp025(:)=1.
55    else test_iim
56       test_grossismx: if (grossismx == 1.) then
57          step = twopi / iim
58
59          xprimm025(:iim) = step
60          xprimp025(:iim) = step
61          xprimv(:iim) = step
62          xprimu(:iim) = step
63
64          rlonv(:iim) = arth(- pi + clon / 180. * pi, step, iim)
65          rlonm025(:iim) = rlonv(:iim) - 0.25 * step
66          rlonp025(:iim) = rlonv(:iim) + 0.25 * step
67          rlonu(:iim) = rlonv(:iim) + 0.5 * step
68       else test_grossismx
69          dzoom = dzoomx * twopi_d
70          xtild = arth(- pi_d, pi_d / nmax, 2 * nmax + 1)
71
72          ! Compute fhyp:
73          DO i = nmax, 2 * nmax
74             fa = taux * (dzoom / 2. - xtild(i))
75             fb = xtild(i) * (pi_d - xtild(i))
76
77             IF (200. * fb < - fa) THEN
78                fhyp(i) = - 1.
79             ELSE IF (200. * fb < fa) THEN
80                fhyp(i) = 1.
81             ELSE
82                IF (ABS(fa) < 1e-13 .AND. ABS(fb) < 1e-13) THEN
83                   IF (200. * fb + fa < 1e-10) THEN
84                      fhyp(i) = - 1.
85                   ELSE IF (200. * fb - fa < 1e-10) THEN
86                      fhyp(i) = 1.
87                   END IF
88                ELSE
89                   fhyp(i) = TANH(fa / fb)
90                END IF
91             END IF
92
93             IF (xtild(i) == 0.) fhyp(i) = 1.
94             IF (xtild(i) == pi_d) fhyp(i) = -1.
95          END DO
96
97          ! Calcul de beta
98
99          ffdx = 0.
100
101          DO i = nmax + 1, 2 * nmax
102             xmoy = 0.5 * (xtild(i-1) + xtild(i))
103             fa = taux * (dzoom / 2. - xmoy)
104             fb = xmoy * (pi_d - xmoy)
105
106             IF (200. * fb < - fa) THEN
107                fxm = - 1.
108             ELSE IF (200. * fb < fa) THEN
109                fxm = 1.
110             ELSE
111                IF (ABS(fa) < 1e-13 .AND. ABS(fb) < 1e-13) THEN
112                   IF (200. * fb + fa < 1e-10) THEN
113                      fxm = - 1.
114                   ELSE IF (200. * fb - fa < 1e-10) THEN
115                      fxm = 1.
116                   END IF
117                ELSE
118                   fxm = TANH(fa / fb)
119                END IF
120             END IF
121
122             IF (xmoy == 0.) fxm = 1.
123             IF (xmoy == pi_d) fxm = -1.
124
125             ffdx = ffdx + fxm * (xtild(i) - xtild(i-1))
126          END DO
127
128          print *, "ffdx = ", ffdx
129          beta = (grossismx * ffdx - pi_d) / (ffdx - pi_d)
130          print *, "beta = ", beta
131
132          IF (2. * beta - grossismx <= 0.) THEN
133             print *, 'Bad choice of grossismx, taux, dzoomx.'
134             print *, 'Decrease dzoomx or grossismx.'
135             STOP 1
136          END IF
137
138          ! calcul de Xprimt
139          Xprimt(nmax:2 * nmax) = beta + (grossismx - beta) * fhyp
140          xprimt(:nmax - 1) = xprimt(2 * nmax:nmax + 1:- 1)
141
142          ! Calcul de Xf
143
144          DO i = nmax + 1, 2 * nmax
145             xmoy = 0.5 * (xtild(i-1) + xtild(i))
146             fa = taux * (dzoom / 2. - xmoy)
147             fb = xmoy * (pi_d - xmoy)
148
149             IF (200. * fb < - fa) THEN
150                fxm = - 1.
151             ELSE IF (200. * fb < fa) THEN
152                fxm = 1.
153             ELSE
154                fxm = TANH(fa / fb)
155             END IF
156
157             IF (xmoy == 0.) fxm = 1.
158             IF (xmoy == pi_d) fxm = -1.
159             xxpr(i) = beta + (grossismx - beta) * fxm
160          END DO
161
162          xxpr(:nmax) = xxpr(2 * nmax:nmax + 1:- 1)
163
164          Xf(0) = - pi_d
165
166          DO i=1, 2 * nmax - 1
167             Xf(i) = Xf(i-1) + xxpr(i) * (xtild(i) - xtild(i-1))
168          END DO
169
170          Xf(2 * nmax) = pi_d
171
172          call invert_zoom_x(xf, xtild, Xprimt, rlonm025(:iim), &
173               xprimm025(:iim), xuv = - 0.25_k8)
174          call invert_zoom_x(xf, xtild, Xprimt, rlonv(:iim), xprimv(:iim), &
175               xuv = 0._k8)
176          call invert_zoom_x(xf, xtild, Xprimt, rlonu(:iim), xprimu(:iim), &
177               xuv = 0.5_k8)
178          call invert_zoom_x(xf, xtild, Xprimt, rlonp025(:iim), &
179               xprimp025(:iim), xuv = 0.25_k8)
180       end if test_grossismx
181
182       is2 = 0
183
184       IF (MINval(rlonm025(:iim)) < - pi - 0.1 &
185            .or. MAXval(rlonm025(:iim)) > pi + 0.1) THEN
186          IF (clon <= 0.) THEN
187             is2 = 1
188
189             do while (rlonm025(is2) < - pi .and. is2 < iim)
190                is2 = is2 + 1
191             end do
192
193             if (rlonm025(is2) < - pi) then
194                print *, 'Rlonm025 plus petit que - pi !'
195                STOP 1
196             end if
197          ELSE
198             is2 = iim
199
200             do while (rlonm025(is2) > pi .and. is2 > 1)
201                is2 = is2 - 1
202             end do
203
204             if (rlonm025(is2) > pi) then
205                print *, 'Rlonm025 plus grand que pi !'
206                STOP 1
207             end if
208          END IF
209       END IF
210
211       call principal_cshift(is2, rlonm025, xprimm025)
212       call principal_cshift(is2, rlonv, xprimv)
213       call principal_cshift(is2, rlonu, xprimu)
214       call principal_cshift(is2, rlonp025, xprimp025)
215
216       forall (i = 1: iim) d_rlonv(i) = rlonv(i + 1) - rlonv(i)
217       print *, "Minimum longitude step:", MINval(d_rlonv) * 180. / pi, &
218            "degrees"
219       print *, "Maximum longitude step:", MAXval(d_rlonv) * 180. / pi, &
220            "degrees"
221
222       ! Check that rlonm025 <= rlonv <= rlonp025 <= rlonu:
223       DO i = 1, iim + 1
224          IF (rlonp025(i) < rlonv(i)) THEN
225             print *, 'rlonp025(', i, ') = ', rlonp025(i)
226             print *, "< rlonv(", i, ") = ", rlonv(i)
227             STOP 1
228          END IF
229
230          IF (rlonv(i) < rlonm025(i)) THEN
231             print *, 'rlonv(', i, ') = ', rlonv(i)
232             print *, "< rlonm025(", i, ") = ", rlonm025(i)
233             STOP 1
234          END IF
235
236          IF (rlonp025(i) > rlonu(i)) THEN
237             print *, 'rlonp025(', i, ') = ', rlonp025(i)
238             print *, "> rlonu(", i, ") = ", rlonu(i)
239             STOP 1
240          END IF
241       END DO
242    end if test_iim
243
244  END SUBROUTINE fxhyp
245
246end module fxhyp_m
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.