source: LMDZ6/trunk/libf/phylmd/calwake.f90 @ 5499

Last change on this file since 5499 was 5499, checked in by yann meurdesoif, 17 hours ago

Adapt calwake and wake for automatic GPU port.
YM

  • 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
  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 11.2 KB
Line 
1! $Id: calwake.f90 5499 2025-01-21 10:18:55Z ymeurdesoif $
2MODULE calwake_mod
3  PRIVATE
4
5  LOGICAL, SAVE, ALLOCATABLE :: first(:) ! first(klon) : first calwake computation on columns
6  !$OMP THREADPRIVATE(first)
7
8  LOGICAL, SAVE :: first_first=.TRUE.  ! fisrt call to calwake
9  !$OMP THREADPRIVATE(first_first) 
10
11  PUBLIC calwake_first, calwake
12
13CONTAINS 
14
15SUBROUTINE calwake_first(dtime)
16USE dimphy, ONLY : klon,klev
17USE lmdz_wake, ONLY : wake_first
18  REAL, INTENT(IN)  :: dtime
19 
20  IF (first_first) THEN
21    ALLOCATE(first(klon))
22    first(:)=.TRUE.
23   
24    CALL wake_first(klev, dtime)
25
26    first_first=.FALSE.
27  ENDIF
28
29END SUBROUTINE calwake_first
30
31
32SUBROUTINE calwake(iflag_wake_tend, paprs, pplay, dtime, &
33    t, q, omgb, &
34    dt_dwn, dq_dwn, m_dwn, m_up, dt_a, dq_a, wgen, &
35    sigd, Cin, &
36    wake_deltat, wake_deltaq, wake_s, awake_s, wake_dens, awake_dens, &
37    wake_dth, wake_h, &
38    wake_pe, wake_fip, wake_gfl, &
39    dt_wake, dq_wake, wake_k, t_x, q_x, wake_omgbdth, &
40    wake_dp_omgb, &
41    wake_dtke, wake_dqke, &
42    wake_omg, wake_dp_deltomg, &
43    wake_spread, wake_cstar, wake_d_deltat_gw, &
44    wake_ddeltat, wake_ddeltaq, wake_ds, awake_ds, wake_ddens, awake_ddens)
45  ! **************************************************************
46  ! *
47  ! CALWAKE                                                     *
48  ! interface avec le schema de calcul de la poche    *
49  ! froide                                            *
50  ! *
51  ! written by   : CHERUY Frederique, 13/03/2000, 10.31.05      *
52  ! modified by :  ROEHRIG Romain,    01/30/2007                *
53  ! **************************************************************
54
55  USE dimphy
56  USE phys_state_var_mod, ONLY: pctsrf
57  USE indice_sol_mod, ONLY: is_oce
58  USE print_control_mod, ONLY: lunout, prt_level
59  USE lmdz_wake, ONLY : wake
60  USE yomcst_mod_h
61IMPLICIT NONE
62  ! ======================================================================
63
64
65  ! Arguments
66  ! ----------
67  ! Input
68  ! ----
69  INTEGER,                       INTENT (IN)         :: iflag_wake_tend
70  REAL,                          INTENT (IN)         :: dtime
71  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (IN)         :: pplay
72  REAL, DIMENSION(klon, klev+1), INTENT (IN)         :: paprs
73  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (IN)         :: t, q, omgb
74  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (IN)         :: dt_dwn, dq_dwn
75  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (IN)         :: m_up, m_dwn
76  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (IN)         :: dt_a, dq_a
77  REAL, DIMENSION(klon),         INTENT (IN)         :: wgen
78  REAL, DIMENSION(klon),         INTENT (IN)         :: sigd
79  REAL, DIMENSION(klon),         INTENT (IN)         :: Cin
80  ! Input/Output
81  ! ------------
82  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (INOUT)      :: wake_deltat, wake_deltaq
83  REAL, DIMENSION(klon),         INTENT (INOUT)      :: wake_s, awake_s
84  REAL, DIMENSION(klon),         INTENT (INOUT)      :: wake_dens, awake_dens
85  ! Output
86  ! ------
87  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (OUT)        :: dt_wake, dq_wake
88!!jyg  REAL, DIMENSION(klon),         INTENT (OUT)        :: wake_k
89  INTEGER, DIMENSION(klon),      INTENT (OUT)        :: wake_k
90  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (OUT)        :: wake_d_deltat_gw
91  REAL, DIMENSION(klon),         INTENT (OUT)        :: wake_h
92  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (OUT)        :: wake_dth
93  REAL, DIMENSION(klon),         INTENT (OUT)        :: wake_pe, wake_fip, wake_gfl
94  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (OUT)        :: t_x, q_x
95  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (OUT)        :: wake_omgbdth, wake_dp_omgb
96  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (OUT)        :: wake_dtke, wake_dqke
97  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (OUT)        :: wake_omg, wake_dp_deltomg
98  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (OUT)        :: wake_spread
99  REAL, DIMENSION(klon),         INTENT (OUT)        :: wake_cstar
100  REAL, DIMENSION(klon, klev),   INTENT (OUT)        :: wake_ddeltat, wake_ddeltaq
101  REAL, DIMENSION(klon),         INTENT (OUT)        :: wake_ds, awake_ds, wake_ddens, awake_ddens
102
103
104  ! Variable internes
105  ! -----------------
106  INTEGER                                            :: i, l
107  INTEGER, DIMENSION(klon)                           :: znatsurf    ! 0 if pctsrf(is_oce)>0.1; 1 else.
108  REAL                                               :: aire
109  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: p,  pi
110  REAL, DIMENSION(klon, klev+1)                      ::  ph
111  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        ::  omgbe
112  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: te, qe
113  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: dtdwn, dqdwn
114  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: dta, dqa
115  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: amdwn, amup
116  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: dtw, dqw, dth
117  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: dtls, dqls
118  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: tx, qx
119  REAL, DIMENSION(klon)                              :: hw, wape, fip, gfl
120  REAL, DIMENSION(klon)                              :: sigmaw, asigmaw, wdens, awdens
121  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: omgbdth
122  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: dp_omgb
123  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: dtke, dqke
124  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: omg
125  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: dp_deltomg, spread
126  REAL, DIMENSION(klon)                              :: cstar
127  REAL, DIMENSION(klon)                              :: sigd0
128  INTEGER, DIMENSION(klon)                           :: ktopw
129  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: d_deltat_gw
130  REAL, DIMENSION(klon, klev)                        :: d_deltatw, d_deltaqw
131  REAL, DIMENSION(klon)                              :: d_sigmaw, d_asigmaw, d_wdens, d_awdens
132
133  REAL                                               :: rdcp
134
135
136  IF (prt_level >= 10) THEN
137    print *, '-> calwake, wake_s, awake_s, wgen input ', wake_s(1), awake_s(1), wgen(1)
138  ENDIF
139
140  rdcp = 1./3.5
141
142  znatsurf(:) = 0
143  DO i = 1,klon
144    IF (pctsrf(i,is_oce) < 0.1) znatsurf(i) = 1
145  ENDDO
146
147
148  ! -----------------------------------------------------------
149  ! IM 290108     DO 999 i=1,klon   ! a vectoriser
150  ! ----------------------------------------------------------
151
152
153  DO l = 1, klev
154    DO i = 1, klon
155      p(i, l) = pplay(i, l)
156      ph(i, l) = paprs(i, l)
157      pi(i, l) = (pplay(i,l)/100000.)**rdcp
158
159      te(i, l) = t(i, l)
160      qe(i, l) = q(i, l)
161      omgbe(i, l) = omgb(i, l)
162
163      dtdwn(i, l) = dt_dwn(i, l)
164      dqdwn(i, l) = dq_dwn(i, l)
165      dta(i, l) = dt_a(i, l)
166      dqa(i, l) = dq_a(i, l)
167    END DO
168  END DO
169
170!----------------------------------------------------------------
171!         Initialize tendencies to zero
172!----------------------------------------------------------------
173dtls(:,:) = 0.
174dqls(:,:) = 0.
175d_deltat_gw(:,:) = 0.
176d_deltatw(:,:) = 0.
177d_deltaqw(:,:) = 0.
178d_sigmaw(:) = 0.
179d_asigmaw(:) = 0.
180d_wdens(:) = 0.
181d_awdens(:) = 0.
182!
183
184  DO i = 1, klon
185    sigd0(i) = sigd(i)
186  END DO
187  ! print*, 'sigd0,sigd', sigd0, sigd(i)
188  DO i = 1, klon
189    ph(i, klev+1) = 0.
190  END DO
191
192!!jyg!  DO i = 1, klon                 
193!!jyg!    ktopw(i) = NINT(wake_k(i))   
194!!jyg!  END DO                         
195
196  DO i = 1, klon
197    hw(i) = wake_h(i)
198  END DO
199!
200!    Make a copy of state variables
201  DO l = 1, klev
202    DO i = 1, klon
203      dtw(i, l) = wake_deltat(i, l)
204      dqw(i, l) = wake_deltaq(i, l)
205    END DO
206  END DO
207
208  DO i = 1, klon
209    sigmaw(i)  = wake_s(i)
210    asigmaw(i) = awake_s(i)
211  END DO
212
213  DO i = 1, klon
214    wdens(i) = max(0., wake_dens(i))
215    awdens(i) = max(0., awake_dens(i))
216  END DO
217
218  ! fkc les flux de masses sont evalues aux niveaux et valent 0 a la surface
219  ! fkc  on veut le flux de masse au milieu des couches
220
221  DO l = 1, klev - 1
222    DO i = 1, klon
223      amdwn(i, l) = 0.5*(m_dwn(i,l)+m_dwn(i,l+1))
224      amdwn(i, l) = (m_dwn(i,l+1))
225    END DO
226  END DO
227
228  ! au sommet le flux de masse est nul
229
230  DO i = 1, klon
231    amdwn(i, klev) = 0.5*m_dwn(i, klev)
232  END DO
233
234  DO l = 1, klev
235    DO i = 1, klon
236      amup(i, l) = m_up(i, l)
237    END DO
238  END DO
239
240
241
242  CALL wake(klon,klev,znatsurf, p, ph, pi, dtime, &
243    te, qe, omgbe, &
244    dtdwn, dqdwn, amdwn, amup, dta, dqa, wgen, &
245    sigd0, Cin, &
246    dtw, dqw, sigmaw, asigmaw, wdens, awdens, &                      ! state variables
247    dth, hw, wape, fip, gfl, &
248    dtls, dqls, ktopw, omgbdth, dp_omgb, tx, qx, &
249    dtke, dqke, omg, dp_deltomg, spread, cstar, &
250    d_deltat_gw, &
251    d_deltatw, d_deltaqw, d_sigmaw, d_asigmaw, d_wdens, d_awdens)      ! tendencies
252
253!
254  DO l = 1, klev
255    DO i = 1, klon
256      IF (ktopw(i)>0) THEN
257        wake_d_deltat_gw(i, l) = d_deltat_gw(i, l)
258        wake_omgbdth(i, l) = omgbdth(i, l)
259        wake_dp_omgb(i, l) = dp_omgb(i, l)
260        wake_dtke(i, l) = dtke(i, l)
261        wake_dqke(i, l) = dqke(i, l)
262        wake_omg(i, l) = omg(i, l)
263        wake_dp_deltomg(i, l) = dp_deltomg(i, l)
264        wake_spread(i, l) = spread(i, l)
265        wake_dth(i, l) = dth(i, l)
266        dt_wake(i, l) = dtls(i, l)*dtime         ! derivative -> tendency
267        dq_wake(i, l) = dqls(i, l)*dtime         ! derivative -> tendency
268        t_x(i, l) = tx(i, l)
269        q_x(i, l) = qx(i, l)
270      ELSE
271        wake_d_deltat_gw(i, l) = 0.
272        wake_omgbdth(i, l) = 0.
273        wake_dp_omgb(i, l) = 0.
274        wake_dtke(i, l) = 0.
275        wake_dqke(i, l) = 0.
276        wake_omg(i, l) = 0.
277        wake_dp_deltomg(i, l) = 0.
278        wake_spread(i, l) = 0.
279        wake_dth(i, l) = 0.
280        dt_wake(i, l) = 0.
281        dq_wake(i, l) = 0.
282        t_x(i, l) = te(i, l)
283        q_x(i, l) = qe(i, l)
284      END IF
285    END DO
286  END DO
287
288  DO i = 1, klon
289    wake_h(i) = hw(i)
290    wake_pe(i) = wape(i)
291    wake_fip(i) = fip(i)
292    wake_gfl(i) = gfl(i)
293    wake_k(i) = ktopw(i)
294    wake_cstar(i) = cstar(i)
295  END DO
296
297!  Tendencies of state variables
298  DO l = 1, klev
299    DO i = 1, klon
300      IF (ktopw(i)>0) THEN
301        wake_ddeltat(i, l) = d_deltatw(i, l)*dtime
302        wake_ddeltaq(i, l) = d_deltaqw(i, l)*dtime
303      ELSE
304        wake_ddeltat(i, l) = -wake_deltat(i, l)
305        wake_ddeltaq(i, l) = -wake_deltaq(i, l)
306      END IF
307    END DO
308  END DO
309  DO i = 1, klon
310    IF (ktopw(i)>0) THEN
311      wake_ds(i) = d_sigmaw(i)*dtime
312      awake_ds(i) = d_asigmaw(i)*dtime
313      awake_ddens(i) = d_awdens(i)*dtime
314      wake_ddens(i) = d_wdens(i)*dtime
315    ELSE
316      wake_ds(i)    = -wake_s(i)
317      awake_ds(i)   = -awake_s(i)
318      wake_ddens(i) = -wake_dens(i)
319      awake_ddens(i)= -awake_dens(i)
320    END IF
321  END DO
322!
323
324!jyg< 
325  IF (iflag_wake_tend .EQ. 0) THEN
326!  Update State variables
327    DO l = 1, klev
328      DO i = 1, klon
329        IF (ktopw(i)>0) THEN
330          wake_deltat(i, l) = dtw(i, l)
331          wake_deltaq(i, l) = dqw(i, l)
332        ELSE
333          wake_deltat(i, l) = 0.
334          wake_deltaq(i, l) = 0.
335        END IF
336      END DO
337    END DO
338    DO i = 1, klon
339      wake_s(i) = sigmaw(i)
340      awake_s(i) = asigmaw(i)
341      awake_dens(i) = awdens(i)
342      wake_dens(i) = wdens(i)
343    END DO
344  ENDIF  ! (iflag_wake_tend .EQ. 0)
345!
346  DO i = 1,klon
347    IF (first(i)) THEN
348      IF (wake_dens(i) < -1.) THEN
349        wake_dens(i) = wdens(i)
350      ENDIF
351      first(i)=.FALSE.
352    ENDIF 
353  ENDDO
354   
355!>jyg
356  IF (prt_level >= 10) THEN
357    print *, 'calwake ->, wake_s, awake_s ', wake_s(1), awake_s(1)
358  ENDIF
359
360  RETURN
361END SUBROUTINE calwake
362
363END MODULE calwake_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.