[135] | 1 | SUBROUTINE grid_noro1(imdep, jmdep, xdata, ydata, entree, |
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| 2 | . imar, jmar, x, y, zmea,zstd,zsig,zgam,zthe) |
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| 3 | c======================================================================= |
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| 4 | c (F. Lott) (voir aussi z.x. Li, A. Harzallah et L. Fairhead) |
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| 5 | c |
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| 6 | c Calcul des parametres de l'orographie sous-maille necessaires |
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| 7 | c au nouveau shema de representation des montagnes meso-echelles |
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| 8 | c dans le modele. Les points sont mis sur une grille rectangulaire |
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| 9 | c pseudo-physique. Typiquement, il y a iim+1 latitudes incluant |
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| 10 | c le pole nord et le pole sud. Il y a jjm+1 longitudes, y compris |
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| 11 | c aux poles. Aux poles les champs peuvent ont une valeurs repetee |
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| 12 | c jjm+1 fois..... La valeur du champs en jjm+1 (jmar) est celle |
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| 13 | c en j=1. |
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| 14 | c Les parametres a,b,c,d representent les limites de la region |
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| 15 | c de point de grille correspondant a un point decrit precedemment. |
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| 16 | c Les moyennes sur ces regions des valeurs calculees a partir de |
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| 17 | c l'USN, sont ponderees par un poids, fonction de la surface |
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| 18 | c occuppe par ces donnees a l'interieure de la grille du modele. |
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| 19 | c Dans la plupart des cas ce poid est le rapport entre la surface |
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| 20 | c de la region de point de grille USN et la surface de la region |
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| 21 | c de point de grille du modele. |
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| 22 | c |
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| 23 | c |
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| 24 | c (c) |
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| 25 | c ----d----- |
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| 26 | c | . . . .| |
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| 27 | c | | |
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| 28 | c (b)a . * . .b(a) |
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| 29 | c | | |
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| 30 | c | . . . .| |
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| 31 | c ----c----- |
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| 32 | c (d) |
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| 33 | C======================================================================= |
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| 34 | c INPUT: |
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| 35 | c imdep, jmdep: dimensions X et Y pour depart |
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| 36 | c xdata, ydata: coordonnees X et Y pour depart |
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| 37 | c entree: champ d'entree a transformer |
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| 38 | c dans ce programme, on assume que les donnees sont les altitudes |
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| 39 | c de l'USNavy: imdep=iusn=2160, jmdep=jusn=1080. |
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| 40 | c OUTPUT: |
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| 41 | c imar, jmar: dimensions X et Y d'arrivee |
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| 42 | c x, y: coordonnees X et Y d'arrivee |
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| 43 | c les champs de sorties sont sur une grille physique: |
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| 44 | c zmea: orographie moyenne |
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| 45 | c zstd: deviation standard de l'orographie sous-maille |
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| 46 | c zsig: pente de l'orographie sous-maille |
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| 47 | c zgam: anisotropy de l'orographie sous maille |
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| 48 | c zthe: orientation de l'axe oriente dans la direction |
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| 49 | c de plus grande pente de l'orographie sous maille |
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| 50 | C======================================================================= |
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| 51 | c IMPLICIT INTEGER (I,J) |
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| 52 | c IMPLICIT REAL(X,Z) |
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| 53 | implicit none |
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| 54 | integer iusn,jusn,iext |
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| 55 | parameter(iusn=360,jusn=180,iext=40) |
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| 56 | c!-*- include 'param1' |
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| 57 | c!-*- include 'comcstfi.h' |
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| 58 | #include "dimensions.h" |
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| 59 | #include "comconst.h" |
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| 60 | c!-*- |
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| 61 | c!-*- parameter(iim=cols,jjm=rows) |
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| 62 | REAL xusn(iusn+2*iext),yusn(jusn+2) |
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| 63 | REAL zusn(iusn+2*iext,jusn+2),zusnfi(iusn+2*iext,jusn+2) |
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| 64 | |
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| 65 | c modif declarations pour implicit none |
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| 66 | real zmeanor,zmeasud,zstdnor,zstdsud,zsignor |
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| 67 | real zsigsud,zweinor,zweisud |
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| 68 | real xk,xl,xm,xw,xp,xq |
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| 69 | real zmaxmea,zmaxstd,zmaxsig,zmaxgam,zmaxthe,zminthe |
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| 70 | real zbordnor,zbordsud,zbordest,zbordoue,xpi |
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| 71 | real zdeltax,zdeltay,zlenx,zleny,weighx,weighy,xincr |
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| 72 | integer i,j,ii,jj,ideltax,ihalph |
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| 73 | |
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| 74 | INTEGER imdep, jmdep |
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| 75 | REAL xdata(imdep),ydata(jmdep) |
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| 76 | REAL entree(imdep,jmdep) |
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| 77 | c |
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| 78 | INTEGER imar, jmar |
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| 79 | |
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| 80 | REAL ztz(iim+1,jjm+1),zxtzx(iim+1,jjm+1) |
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| 81 | REAL zytzy(iim+1,jjm+1),zxtzy(iim+1,jjm+1) |
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| 82 | REAL zxtzxusn(iusn+2*iext,jusn+2),zytzyusn(iusn+2*iext,jusn+2) |
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| 83 | REAL zxtzyusn(iusn+2*iext,jusn+2) |
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| 84 | REAL weight(iim+1,jjm+1) |
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| 85 | REAL x(imar+1),y(jmar) |
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| 86 | REAL zmea(imar+1,jmar),zstd(imar+1,jmar) |
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| 87 | REAL zsig(imar+1,jmar),zgam(imar+1,jmar),zthe(imar+1,jmar) |
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| 88 | c |
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| 89 | REAL a(2200),b(2200),c(1100),d(1100) |
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| 90 | c |
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| 91 | c quelques constantes: |
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| 92 | c |
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| 93 | print *,' parametres de l orographie a l echelle sous maille' |
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| 94 | print*,'rad =',rad |
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| 95 | print*,'Long et lat entree' |
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| 96 | print*,(x(i),i=1,imar+1) |
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| 97 | print*,(y(j),j=1,jmar) |
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| 98 | print*,'Long et lat donnees' |
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| 99 | print*,(xdata(i),i=1,imdep) |
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| 100 | print*,(ydata(j),j=1,jmdep) |
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| 101 | |
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| 102 | xpi=acos(-1.) |
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| 103 | zdeltay=2.*xpi/float(jusn)*rad |
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| 104 | c |
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| 105 | c quelques tests de dimensions: |
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| 106 | c |
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| 107 | IF (imar.GT.2200 .OR. jmar.GT.1100) THEN |
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| 108 | PRINT*, 'imar ou jmar trop grand', imar, jmar |
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| 109 | CALL ABORT |
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| 110 | ENDIF |
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| 111 | |
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| 112 | IF(imdep.ne.iusn.or.jmdep.ne.jusn)then |
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| 113 | print *,' imdep ou jmdep mal dimensionnes:',imdep,jmdep |
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| 114 | call abort |
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| 115 | ENDIF |
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| 116 | |
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| 117 | IF(imar+1.gt.iim+1.or.jmar.gt.jjm+1)THEN |
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| 118 | print *,' imar ou jmar mal dimensionnes:',imar,jmar |
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| 119 | call abort |
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| 120 | ENDIF |
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| 121 | c |
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| 122 | C Extension de la base de donnee de l'USN pour faciliter |
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| 123 | C les calculs ulterieurs: |
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| 124 | c |
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| 125 | DO j=1,jusn |
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| 126 | yusn(j+1)=ydata(j) |
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| 127 | DO i=1,iusn |
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| 128 | zusn(i+iext,j+1)=entree(i,j) |
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| 129 | xusn(i+iext)=xdata(i) |
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| 130 | ENDDO |
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| 131 | DO i=1,iext |
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| 132 | zusn(i,j+1)=entree(iusn-iext+i,j) |
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| 133 | xusn(i)=xdata(iusn-iext+i)-2.*xpi |
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| 134 | zusn(iusn+iext+i,j+1)=entree(i,j) |
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| 135 | xusn(iusn+iext+i)=xdata(i)+2.*xpi |
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| 136 | ENDDO |
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| 137 | ENDDO |
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| 138 | |
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| 139 | yusn(1)=ydata(1)+(ydata(1)-ydata(2)) |
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| 140 | yusn(jusn+2)=ydata(jusn)+(ydata(jusn)-ydata(jusn-1)) |
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| 141 | DO i=1,iusn/2+iext |
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| 142 | zusn(i,1)=zusn(i+iusn/2,2) |
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| 143 | zusn(i+iusn/2+iext,1)=zusn(i,2) |
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| 144 | zusn(i,jusn+2)=zusn(i+iusn/2,jusn+1) |
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| 145 | zusn(i+iusn/2+iext,jusn+2)=zusn(i,jusn+1) |
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| 146 | ENDDO |
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| 147 | c |
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| 148 | c Calcul d'une orographie filtree aux hautes latitudes |
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| 149 | c pour permettre des calculs plus isotropiques sur la pente |
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| 150 | c des montagnes |
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| 151 | c |
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| 152 | DO i=1,IUSN+2*iext |
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| 153 | DO J=1,JUSN+2 |
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| 154 | zusnfi(i,j)=0.0 |
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| 155 | ENDDO |
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| 156 | ENDDO |
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| 157 | |
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| 158 | DO j=1,jusn |
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| 159 | ideltax=1./cos(yusn(j+1)) |
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| 160 | ideltax=min(iusn/2-1,ideltax) |
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| 161 | IF(MOD(IDELTAX,2).EQ.0)THEN |
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| 162 | IDELTAX=IDELTAX+1 |
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| 163 | ENDIF |
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| 164 | IHALPH=(IDELTAX-1)/2 |
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| 165 | c print *,' ideltax=',ideltax |
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| 166 | IF(ideltax.eq.1)THEN |
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| 167 | DO i=1,iusn |
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| 168 | zusnfi(i+iext,j+1)=entree(i,j) |
---|
| 169 | ENDDO |
---|
| 170 | ELSE |
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| 171 | DO i=1,ihalph |
---|
| 172 | DO ii=1,i+ihalph |
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| 173 | zusnfi(i+iext,j+1)=zusnfi(i+iext,j+1)+entree(ii,j) |
---|
| 174 | ENDDO |
---|
| 175 | DO ii=ihalph-i,0,-1 |
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| 176 | zusnfi(i+iext,j+1)=zusnfi(i+iext,j+1)+entree(iusn-ii,j) |
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| 177 | ENDDO |
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| 178 | zusnfi(i+iext,j+1)=zusnfi(i+iext,j+1)/float(ideltax) |
---|
| 179 | ENDDO |
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| 180 | DO i=iusn-ihalph+1,iusn |
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| 181 | DO ii = i-ihalph,iusn |
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| 182 | zusnfi(i+iext,j+1)=zusnfi(i+iext,j+1)+entree(ii,j) |
---|
| 183 | ENDDO |
---|
| 184 | DO ii = 1,ihalph+i-iusn |
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| 185 | zusnfi(i+iext,j+1)=zusnfi(i+iext,j+1)+entree(ii,j) |
---|
| 186 | ENDDO |
---|
| 187 | zusnfi(i+iext,j+1)=zusnfi(i+iext,j+1)/float(ideltax) |
---|
| 188 | ENDDO |
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| 189 | DO i=ihalph+1,iusn-ihalph |
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| 190 | DO ii=-ihalph,ihalph |
---|
| 191 | zusnfi(i+iext,j+1)=zusnfi(i+iext,j+1)+entree(i+ii,j) |
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| 192 | ENDDO |
---|
| 193 | zusnfi(i+iext,j+1)=zusnfi(i+iext,j+1)/float(ideltax) |
---|
| 194 | ENDDO |
---|
| 195 | ENDIF |
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| 196 | DO i=1,iext |
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| 197 | zusnfi(i,j+1)=zusnfi(iusn-iext+i,j+1) |
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| 198 | zusnfi(i+iusn+iext,j+1)=zusnfi(i,j+1) |
---|
| 199 | ENDDO |
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| 200 | ENDDO |
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| 201 | c |
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| 202 | c Calculer les limites des zones des nouveaux points |
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| 203 | c |
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| 204 | a(1) = x(1) - (x(2)-x(1))/2.0 |
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| 205 | b(1) = (x(1)+x(2))/2.0 |
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| 206 | DO i = 2, imar-1 |
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| 207 | a(i) = b(i-1) |
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| 208 | b(i) = (x(i)+x(i+1))/2.0 |
---|
| 209 | ENDDO |
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| 210 | a(imar) = b(imar-1) |
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| 211 | b(imar) = x(imar) + (x(imar)-x(imar-1))/2.0 |
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| 212 | |
---|
| 213 | c(1) = y(1) - (y(2)-y(1))/2.0 |
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| 214 | d(1) = (y(1)+y(2))/2.0 |
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| 215 | DO j = 2, jmar-1 |
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| 216 | c(j) = d(j-1) |
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| 217 | d(j) = (y(j)+y(j+1))/2.0 |
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| 218 | ENDDO |
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| 219 | c(jmar) = d(jmar-1) |
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| 220 | d(jmar) = y(jmar) + (y(jmar)-y(jmar-1))/2.0 |
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| 221 | c |
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| 222 | c quelques initialisations: |
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| 223 | print*,'OKM1' |
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| 224 | c |
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| 225 | DO i = 1, imar |
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| 226 | DO j = 1, jmar |
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| 227 | weight(i,j) = 0.0 |
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| 228 | zxtzx(i,j) = 0.0 |
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| 229 | zytzy(i,j) = 0.0 |
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| 230 | zxtzy(i,j) = 0.0 |
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| 231 | ztz(i,j) = 0.0 |
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| 232 | zmea(i,j) = 0.0 |
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| 233 | zstd(i,j)=0.0 |
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| 234 | ENDDO |
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| 235 | ENDDO |
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| 236 | c |
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| 237 | c calculs des correlations de pentes sur la grille de l'USN. |
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| 238 | c |
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| 239 | DO j = 2,jusn+1 |
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| 240 | DO i = 1, iusn+2*iext |
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| 241 | zytzyusn(i,j)=0.0 |
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| 242 | zxtzxusn(i,j)=0.0 |
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| 243 | zxtzyusn(i,j)=0.0 |
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| 244 | ENDDO |
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| 245 | ENDDO |
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| 246 | |
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| 247 | |
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| 248 | DO j = 2,jusn+1 |
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| 249 | zdeltax=zdeltay*cos(yusn(j)) |
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| 250 | DO i = 2, iusn+2*iext-1 |
---|
| 251 | zytzyusn(i,j)=(zusn(i,j+1)-zusn(i,j-1))**2/zdeltay**2 |
---|
| 252 | zxtzxusn(i,j)=(zusnfi(i+1,j)-zusnfi(i-1,j))**2/zdeltax**2 |
---|
| 253 | zxtzyusn(i,j)=(zusn(i,j+1)-zusn(i,j-1))/zdeltay |
---|
| 254 | * *(zusnfi(i+1,j)-zusnfi(i-1,j))/zdeltax |
---|
| 255 | ENDDO |
---|
| 256 | |
---|
| 257 | ENDDO |
---|
| 258 | |
---|
| 259 | |
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| 260 | |
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| 261 | print*,'OK0' |
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| 262 | c |
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| 263 | c sommations des differentes quantites definies precedemment |
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| 264 | c sur une grille du modele. |
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| 265 | c |
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| 266 | zleny=xpi/float(jusn)*rad |
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| 267 | xincr=xpi/2./float(jusn) |
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| 268 | DO ii = 1, imar |
---|
| 269 | DO jj = 1, jmar |
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| 270 | c PRINT *,' iteration ii jj:',ii,jj |
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| 271 | DO j = 2,jusn+1 |
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| 272 | c DO j = 3,jusn |
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| 273 | zlenx=zleny*cos(yusn(j)) |
---|
| 274 | zdeltax=zdeltay*cos(yusn(j)) |
---|
| 275 | zbordnor=(c(jj)-yusn(j)+xincr)*rad |
---|
| 276 | zbordsud=(yusn(j)-d(jj)+xincr)*rad |
---|
| 277 | weighy=amax1(0., |
---|
| 278 | * amin1(zbordnor,zbordsud,zleny)) |
---|
| 279 | IF(weighy.ne.0)THEN |
---|
| 280 | DO i = 2, iusn+2*iext-1 |
---|
| 281 | zbordest=(xusn(i)-a(ii)+xincr)*rad*cos(yusn(j)) |
---|
| 282 | zbordoue=(b(ii)+xincr-xusn(i))*rad*cos(yusn(j)) |
---|
| 283 | weighx=amax1(0., |
---|
| 284 | * amin1(zbordest,zbordoue,zlenx)) |
---|
| 285 | IF(weighx.ne.0)THEN |
---|
| 286 | weight(ii,jj)=weight(ii,jj)+weighx*weighy |
---|
| 287 | zxtzx(ii,jj)=zxtzx(ii,jj)+zxtzxusn(i,j)*weighx*weighy |
---|
| 288 | zytzy(ii,jj)=zytzy(ii,jj)+zytzyusn(i,j)*weighx*weighy |
---|
| 289 | zxtzy(ii,jj)=zxtzy(ii,jj)+zxtzyusn(i,j)*weighx*weighy |
---|
| 290 | ztz(ii,jj) =ztz(ii,jj) +zusn(i,j)*zusn(i,j)*weighx*weighy |
---|
| 291 | zmea(ii,jj) =zmea(ii,jj)+zusn(i,j)*weighx*weighy |
---|
| 292 | ENDIF |
---|
| 293 | ENDDO |
---|
| 294 | ENDIF |
---|
| 295 | ENDDO |
---|
| 296 | ENDDO |
---|
| 297 | ENDDO |
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| 298 | c |
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| 299 | c calculs des differents parametres necessaires au programme |
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| 300 | c de parametrisation de l'orographie a l'echelle moyenne: |
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| 301 | c |
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| 302 | zmaxmea=0. |
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| 303 | zmaxstd=0. |
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| 304 | zmaxsig=0. |
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| 305 | zmaxgam=0. |
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| 306 | zmaxthe=0. |
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| 307 | zminthe=0. |
---|
| 308 | c print 100,' ' |
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| 309 | c100 format(1X,A1,'II JJ',4X,'H',8X,'SD',8X,'SI',3X,'GA',3X,'TH') |
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| 310 | print*,'OK1' |
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| 311 | DO ii = 1, imar |
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| 312 | DO jj = 1, jmar |
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| 313 | c print*,'ok0' |
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| 314 | IF (weight(ii,jj) .NE. 0.0) THEN |
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| 315 | c Orography moyenne: |
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| 316 | c print*,'ok1' |
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| 317 | zmea (ii,jj)=zmea (ii,jj)/weight(ii,jj) |
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| 318 | zxtzx(ii,jj)=zxtzx(ii,jj)/weight(ii,jj) |
---|
| 319 | zytzy(ii,jj)=zytzy(ii,jj)/weight(ii,jj) |
---|
| 320 | zxtzy(ii,jj)=zxtzy(ii,jj)/weight(ii,jj) |
---|
| 321 | ztz(ii,jj) =ztz(ii,jj)/weight(ii,jj) |
---|
| 322 | c print*,'ok2' |
---|
| 323 | c Deviation standard: |
---|
| 324 | zstd(ii,jj)=sqrt(amax1(0.,ztz(ii,jj)-zmea(ii,jj)**2)) |
---|
| 325 | c Coefficients K, L et M: |
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| 326 | xk=(zxtzx(ii,jj)+zytzy(ii,jj))/2. |
---|
| 327 | xl=(zxtzx(ii,jj)-zytzy(ii,jj))/2. |
---|
| 328 | xm=zxtzy(ii,jj) |
---|
| 329 | xp=xk-sqrt(xl**2+xm**2) |
---|
| 330 | xq=xk+sqrt(xl**2+xm**2) |
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| 331 | xw=1.e-8 |
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| 332 | if(xp.le.xw) xp=0. |
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| 333 | if(xq.le.xw) xq=xw |
---|
| 334 | if(abs(xm).le.xw) xm=xw*sign(1.,xm) |
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| 335 | c print*,'ok3' |
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| 336 | c pente: |
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| 337 | zsig(ii,jj)=sqrt(xq) |
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| 338 | c zsig(ii,jj)=sqrt(2.*xk) |
---|
| 339 | c isotropy: |
---|
| 340 | zgam(ii,jj)=xp/xq |
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| 341 | c angle theta: |
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| 342 | zthe(ii,jj)=57.29577951*atan2(xm,xl)/2. |
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| 343 | |
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| 344 | c print 101,ii,jj, |
---|
| 345 | c * zmea(ii,jj),zstd(ii,jj),zsig(ii,jj),zgam(ii,jj), |
---|
| 346 | c * zthe(ii,jj) |
---|
| 347 | c101 format(1x,2(1x,i2),2(1x,f7.1),1x,f7.4,2x,f4.2,1x,f5.1) |
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| 348 | c print*,'ok4' |
---|
| 349 | ELSE |
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| 350 | c PRINT*, 'probleme,ii,jj=', ii,jj |
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| 351 | c print*,'ok1b' |
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| 352 | ENDIF |
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| 353 | zmaxmea=amax1(zmea(ii,jj),zmaxmea) |
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| 354 | c print*,'oka' |
---|
| 355 | zmaxstd=amax1(zstd(ii,jj),zmaxstd) |
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| 356 | c print*,'okb' |
---|
| 357 | zmaxsig=amax1(zsig(ii,jj),zmaxsig) |
---|
| 358 | c print*,'okc' |
---|
| 359 | zmaxgam=amax1(zgam(ii,jj),zmaxgam) |
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| 360 | c print*,'okd' |
---|
| 361 | zmaxthe=amax1(zthe(ii,jj),zmaxthe) |
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| 362 | c print*,'oke' |
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| 363 | zminthe=amin1(zthe(ii,jj),zminthe) |
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| 364 | c print*,'ok5' |
---|
| 365 | ENDDO |
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| 366 | ENDDO |
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| 367 | |
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| 368 | print *,' MEAN ORO:',zmaxmea |
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| 369 | print *,' ST. DEV.:',zmaxstd |
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| 370 | print *,' PENTE:',zmaxsig |
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| 371 | print *,' ANISOTROP:',zmaxgam |
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| 372 | print *,' ANGLE:',zminthe,zmaxthe |
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| 373 | |
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| 374 | C |
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| 375 | c On passe ce donnees sur la grille dite physique....(?) |
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| 376 | c On met gamma et theta a 1. et 0. aux poles ou ces quantites |
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| 377 | c n'ont pas vraiment de sens |
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| 378 | c |
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| 379 | DO jj=1,jmar |
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| 380 | zmea(imar+1,jj)=zmea(1,jj) |
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| 381 | zstd(imar+1,jj)=zstd(1,jj) |
---|
| 382 | zsig(imar+1,jj)=zsig(1,jj) |
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| 383 | zgam(imar+1,jj)=zgam(1,jj) |
---|
| 384 | zthe(imar+1,jj)=zthe(1,jj) |
---|
| 385 | ENDDO |
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| 386 | |
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| 387 | |
---|
| 388 | zmeanor=0.0 |
---|
| 389 | zmeasud=0.0 |
---|
| 390 | zstdnor=0.0 |
---|
| 391 | zstdsud=0.0 |
---|
| 392 | zsignor=0.0 |
---|
| 393 | zsigsud=0.0 |
---|
| 394 | zweinor=0.0 |
---|
| 395 | zweisud=0.0 |
---|
| 396 | |
---|
| 397 | DO ii=1,imar |
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| 398 | zweinor=zweinor+ weight(ii, 1) |
---|
| 399 | zweisud=zweisud+ weight(ii,jmar) |
---|
| 400 | zmeanor=zmeanor+zmea(ii, 1)*weight(ii, 1) |
---|
| 401 | zmeasud=zmeasud+zmea(ii,jmar)*weight(ii,jmar) |
---|
| 402 | zstdnor=zstdnor+zstd(ii, 1)*weight(ii, 1) |
---|
| 403 | zstdsud=zstdsud+zstd(ii,jmar)*weight(ii,jmar) |
---|
| 404 | zsignor=zsignor+zsig(ii, 1)*weight(ii, 1) |
---|
| 405 | zsigsud=zsigsud+zsig(ii,jmar)*weight(ii,jmar) |
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| 406 | ENDDO |
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| 407 | |
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| 408 | DO ii=1,imar+1 |
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| 409 | zmea(ii, 1)=zmeanor/zweinor |
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| 410 | zmea(ii,jmar)=zmeasud/zweisud |
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| 411 | zstd(ii, 1)=zstdnor/zweinor |
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| 412 | zstd(ii,jmar)=zstdsud/zweisud |
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| 413 | zsig(ii, 1)=zsignor/zweinor |
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| 414 | zsig(ii,jmar)=zsigsud/zweisud |
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| 415 | zgam(ii, 1)=1. |
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| 416 | zgam(ii,jmar)=1. |
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| 417 | zthe(ii, 1)=0. |
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| 418 | zthe(ii,jmar)=0. |
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| 419 | ENDDO |
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| 420 | |
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| 421 | |
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| 422 | RETURN |
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| 423 | END |
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