source: LMDZ6/trunk/libf/dyn3dmem/sw_case_williamson91_6_loc.f90 @ 5281

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    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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File size: 5.6 KB
Line 
1!
2! $Id $
3!
4SUBROUTINE sw_case_williamson91_6_loc(vcov,ucov,teta,masse,ps)
5
6  !=======================================================================
7  !
8  !   Author:    Thomas Dubos      original: 26/01/2010
9  !   -------
10  !
11  !   Subject:
12  !   ------
13  !   Realise le cas-test 6 de Williamson et al. (1991) : onde de Rossby-Haurwitz
14  !
15  !   Method:
16  !   --------
17  !
18  !   Interface:
19  !   ----------
20  !
21  !  Input:
22  !  ------
23  !
24  !  Output:
25  !  -------
26  !
27  !=======================================================================
28  USE comgeom_mod_h
29  USE parallel_lmdz
30  USE comconst_mod, ONLY: cpp, omeg, rad
31  USE comvert_mod, ONLY: ap, bp, preff
32
33  USE dimensions_mod, ONLY: iim, jjm, llm, ndm
34USE paramet_mod_h, ONLY: iip1, iip2, iip3, jjp1, llmp1, llmp2, llmm1, kftd, ip1jm, ip1jmp1, &
35          ip1jmi1, ijp1llm, ijmllm, mvar, jcfil, jcfllm
36IMPLICIT NONE
37  !-----------------------------------------------------------------------
38  !   Declararations:
39  !   ---------------
40
41
42
43  include "iniprint.h"
44
45  !   Arguments:
46  !   ----------
47
48  !   variables dynamiques
49  REAL :: vcov(ijb_v:ije_v,llm),ucov(ijb_u:ije_u,llm) ! vents covariants
50  REAL :: teta(ijb_u:ije_u,llm)                 ! temperature potentielle
51  REAL :: ps(ijb_u:ije_u)                       ! pression  au sol
52  REAL :: masse(ijb_u:ije_u,llm)                ! masse d'air
53  REAL :: phis(ijb_u:ije_u)                     ! geopotentiel au sol
54
55  !   Local:
56  !   ------
57
58  real,allocatable :: ucov_glo(:,:)
59  real,allocatable :: vcov_glo(:,:)
60  real,allocatable :: teta_glo(:,:)
61  real,allocatable :: masse_glo(:,:)
62  real,allocatable :: ps_glo(:)
63
64   ! REAL p (ip1jmp1,llmp1  )               ! pression aux interfac.des couches
65   ! REAL pks(ip1jmp1)                      ! exner au  sol
66   ! REAL pk(ip1jmp1,llm)                   ! exner au milieu des couches
67   ! REAL pkf(ip1jmp1,llm)                  ! exner filt.au milieu des couches
68   ! REAL alpha(ip1jmp1,llm),beta(ip1jmp1,llm)
69
70  real,allocatable :: p(:,:)
71  real,allocatable :: pks(:)
72  real,allocatable :: pk(:,:)
73  real,allocatable :: pkf(:,:)
74  real,allocatable :: alpha(:,:),beta(:,:)
75
76  REAL :: sinth,costh,costh2, Ath,Bth,Cth, lon,dps
77  INTEGER :: i,j,ij
78
79  REAL, PARAMETER    :: rho=1 ! masse volumique de l'air (arbitraire)
80  REAL, PARAMETER    :: K    = 7.848e-6  ! K = \omega
81  REAL, PARAMETER    :: gh0  = 9.80616 * 8e3
82  INTEGER, PARAMETER :: R0=4, R1=R0+1, R2=R0+2         ! mode 4
83  ! NB : rad = 6371220 dans W91 (6371229 dans LMDZ)
84   ! omeg = 7.292e-5 dans W91 (7.2722e-5 dans LMDZ)
85
86
87   ! ! allocate (global) arrays
88   allocate(vcov_glo(ip1jm,llm))
89   allocate(ucov_glo(ip1jmp1,llm))
90   allocate(teta_glo(ip1jmp1,llm))
91   allocate(ps_glo(ip1jmp1))
92   allocate(masse_glo(ip1jmp1,llm))
93
94   allocate(p(ip1jmp1,llmp1))
95   allocate(pks(ip1jmp1))
96   allocate(pk(ip1jmp1,llm))
97   allocate(pkf(ip1jmp1,llm))
98   allocate(alpha(ip1jmp1,llm))
99   allocate(beta(ip1jmp1,llm))
100
101  IF(0==0) THEN
102  !c Williamson et al. (1991) : onde de Rossby-Haurwitz
103     teta_glo(:,:) = preff/rho/cpp
104  !c geopotentiel (pression de surface)
105     do j=1,jjp1
106        costh2 = cos(rlatu(j))**2
107        Ath = (R0+1)*(costh2**2) + (2*R0*R0-R0-2)*costh2 - 2*R0*R0
108        Ath = .25*(K**2)*(costh2**(R0-1))*Ath
109        Ath = .5*K*(2*omeg+K)*costh2 + Ath
110        Bth = (R1*R1+1)-R1*R1*costh2
111        Bth = 2*(omeg+K)*K/(R1*R2) * (costh2**(R0/2))*Bth
112        Cth = R1*costh2 - R2
113        Cth = .25*K*K*(costh2**R0)*Cth
114        do i=1,iip1
115           ij=(j-1)*iip1+i
116           lon = rlonv(i)
117           dps = Ath + Bth*cos(R0*lon) + Cth*cos(2*R0*lon)
118           ps_glo(ij) = rho*(gh0 + (rad**2)*dps)
119        enddo
120     enddo
121      ! write(lunout,*) 'W91 ps', MAXVAL(ps), MINVAL(ps)
122  ! vitesse zonale ucov
123     do j=1,jjp1
124        costh  = cos(rlatu(j))
125        costh2 = costh**2
126        Ath = rad*K*costh
127        Bth = R0*(1-costh2)-costh2
128        Bth = rad*K*Bth*(costh**(R0-1))
129        do i=1,iip1
130           ij=(j-1)*iip1+i
131           lon = rlonu(i)
132           ucov_glo(ij,1) = (Ath + Bth*cos(R0*lon))
133        enddo
134     enddo
135      ! write(lunout,*) 'W91 u', MAXVAL(ucov(:,1)), MINVAL(ucov(:,1))
136     ucov_glo(:,1)=ucov_glo(:,1)*cu
137  ! vitesse meridienne vcov
138     do j=1,jjm
139        sinth  = sin(rlatv(j))
140        costh  = cos(rlatv(j))
141        Ath = -rad*K*R0*sinth*(costh**(R0-1))
142        do i=1,iip1
143           ij=(j-1)*iip1+i
144           lon = rlonv(i)
145           vcov_glo(ij,1) = Ath*sin(R0*lon)
146        enddo
147     enddo
148     write(lunout,*) 'W91 v', MAXVAL(vcov(:,1)), MINVAL(vcov(:,1))
149     vcov_glo(:,1)=vcov_glo(:,1)*cv
150
151      ! ucov_glo=0
152      ! vcov_glo=0
153  ELSE
154  ! test non-tournant, onde se propageant en latitude
155     do j=1,jjp1
156        do i=1,iip1
157           ij=(j-1)*iip1+i
158           ps_glo(ij) = 1e5*(1 + .1*exp(-100*(1+sin(rlatu(j)))**2))
159        enddo
160     enddo
161
162  ! rho = preff/(cpp*teta)
163     teta_glo(:,:) = .01*preff/cpp   ! rho = 100 ; phi = ps/rho = 1e3 ; c=30 m/s = 2600 km/j = 23 degres / j
164     ucov_glo(:,:)=0.
165     vcov_glo(:,:)=0.
166  END IF
167
168  CALL pression ( ip1jmp1, ap, bp, ps_glo, p       )
169  CALL massdair(p,masse_glo)
170
171  ! ! copy data from global array to local array:
172  teta(ijb_u:ije_u,:)=teta_glo(ijb_u:ije_u,:)
173  ucov(ijb_u:ije_u,:)=ucov_glo(ijb_u:ije_u,:)
174  vcov(ijb_v:ije_v,:)=vcov_glo(ijb_v:ije_v,:)
175  masse(ijb_u:ije_u,:)=masse_glo(ijb_u:ije_u,:)
176  ps(ijb_u:ije_u)=ps_glo(ijb_u:ije_u)
177
178  ! ! cleanup
179  deallocate(teta_glo)
180  deallocate(ucov_glo)
181  deallocate(vcov_glo)
182  deallocate(masse_glo)
183  deallocate(ps_glo)
184  deallocate(p)
185  deallocate(pks)
186  deallocate(pk)
187  deallocate(pkf)
188  deallocate(alpha)
189  deallocate(beta)
190
191END SUBROUTINE sw_case_williamson91_6_loc
192!-----------------------------------------------------------------------
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.