| 1 | C |
|---|
| 2 | c $Header: /users/lmdz/cvsroot/LMDZ.3.3/libf/dyn3d/fyhyp.F,v 1.5 2001/07/04 10:46:06 lmdz Exp $ |
|---|
| 3 | c |
|---|
| 4 | SUBROUTINE fyhyp ( yzoomdeg, grossism, dzoom,tau , |
|---|
| 5 | , rrlatu,yyprimu,rrlatv,yyprimv,rlatu2,yprimu2,rlatu1,yprimu1 , |
|---|
| 6 | , champmin,champmax ) |
|---|
| 7 | |
|---|
| 8 | cc ... Version du 01/04/2001 .... |
|---|
| 9 | |
|---|
| 10 | IMPLICIT NONE |
|---|
| 11 | c |
|---|
| 12 | c ... Auteur : P. Le Van ... |
|---|
| 13 | c |
|---|
| 14 | c ....... d'apres formulations de R. Sadourny ....... |
|---|
| 15 | c |
|---|
| 16 | c Calcule les latitudes et derivees dans la grille du GCM pour une |
|---|
| 17 | c fonction f(y) a tangente hyperbolique . |
|---|
| 18 | c |
|---|
| 19 | c grossism etant le grossissement ( = 2 si 2 fois, = 3 si 3 fois , etc) |
|---|
| 20 | c dzoom etant la distance totale de la zone du zoom ( en radians ) |
|---|
| 21 | c tau la raideur de la transition de l'interieur a l'exterieur du zoom |
|---|
| 22 | c |
|---|
| 23 | c |
|---|
| 24 | c N.B : Il vaut mieux avoir : grossism * dzoom < pi/2 (radians) ,en lati. |
|---|
| 25 | c ******************************************************************** |
|---|
| 26 | c |
|---|
| 27 | c |
|---|
| 28 | #include "dimensions.h" |
|---|
| 29 | #include "paramet.h" |
|---|
| 30 | |
|---|
| 31 | INTEGER nmax , nmax2 |
|---|
| 32 | PARAMETER ( nmax = 30000, nmax2 = 2*nmax ) |
|---|
| 33 | c |
|---|
| 34 | c |
|---|
| 35 | c ....... arguments d'entree ....... |
|---|
| 36 | c |
|---|
| 37 | REAL yzoomdeg, grossism,dzoom,tau |
|---|
| 38 | c ( rentres par run.def ) |
|---|
| 39 | |
|---|
| 40 | c ....... arguments de sortie ....... |
|---|
| 41 | c |
|---|
| 42 | REAL rrlatu(jjp1), yyprimu(jjp1),rrlatv(jjm), yyprimv(jjm), |
|---|
| 43 | , rlatu1(jjm), yprimu1(jjm), rlatu2(jjm), yprimu2(jjm) |
|---|
| 44 | |
|---|
| 45 | c |
|---|
| 46 | c ..... champs locaux ..... |
|---|
| 47 | c |
|---|
| 48 | |
|---|
| 49 | REAL*8 ylat(jjp1), yprim(jjp1) |
|---|
| 50 | REAL*8 yuv |
|---|
| 51 | REAL*8 yt(0:nmax2) |
|---|
| 52 | REAL*8 fhyp(0:nmax2),beta,Ytprim(0:nmax2),fxm(0:nmax2) |
|---|
| 53 | SAVE Ytprim, yt,Yf |
|---|
| 54 | REAL*8 Yf(0:nmax2),yypr(0:nmax2) |
|---|
| 55 | REAL*8 yvrai(jjp1), yprimm(jjp1),ylatt(jjp1) |
|---|
| 56 | REAL*8 pi,depi,pis2,epsilon,y0,pisjm |
|---|
| 57 | REAL*8 yo1,yi,ylon2,ymoy,Yprimin,champmin,champmax |
|---|
| 58 | REAL*8 yfi,Yf1,ffdy |
|---|
| 59 | REAL*8 ypn,deply,y00 |
|---|
| 60 | SAVE y00, deply |
|---|
| 61 | |
|---|
| 62 | INTEGER i,j,it,ik,iter,jlat |
|---|
| 63 | INTEGER jpn,jjpn |
|---|
| 64 | SAVE jpn |
|---|
| 65 | REAL*8 a0,a1,a2,a3,yi2,heavyy0,heavyy0m |
|---|
| 66 | REAL*8 fa(0:nmax2),fb(0:nmax2) |
|---|
| 67 | REAL y0min,y0max |
|---|
| 68 | |
|---|
| 69 | REAL*8 heavyside |
|---|
| 70 | EXTERNAL heavyside |
|---|
| 71 | |
|---|
| 72 | pi = 2. * ASIN(1.) |
|---|
| 73 | depi = 2. * pi |
|---|
| 74 | pis2 = pi/2. |
|---|
| 75 | pisjm = pi/ REAL(jjm) |
|---|
| 76 | epsilon = 1.e-3 |
|---|
| 77 | y0 = yzoomdeg * pi/180. |
|---|
| 78 | |
|---|
| 79 | IF( dzoom.LT.1.) THEN |
|---|
| 80 | dzoom = dzoom * pi |
|---|
| 81 | ELSEIF( dzoom.LT. 12. ) THEN |
|---|
| 82 | WRITE(6,*) ' Le param. dzoomy pour fyhyp est trop petit ! L aug |
|---|
| 83 | ,menter et relancer ! ' |
|---|
| 84 | STOP 1 |
|---|
| 85 | ELSE |
|---|
| 86 | dzoom = dzoom * pi/180. |
|---|
| 87 | ENDIF |
|---|
| 88 | |
|---|
| 89 | WRITE(6,18) |
|---|
| 90 | WRITE(6,*) ' yzoom( rad.),grossism,tau,dzoom (radians)' |
|---|
| 91 | WRITE(6,24) y0,grossism,tau,dzoom |
|---|
| 92 | |
|---|
| 93 | DO i = 0, nmax2 |
|---|
| 94 | yt(i) = - pis2 + REAL(i)* pi /nmax2 |
|---|
| 95 | ENDDO |
|---|
| 96 | |
|---|
| 97 | heavyy0m = heavyside( -y0 ) |
|---|
| 98 | heavyy0 = heavyside( y0 ) |
|---|
| 99 | y0min = 2.*y0*heavyy0m - pis2 |
|---|
| 100 | y0max = 2.*y0*heavyy0 + pis2 |
|---|
| 101 | |
|---|
| 102 | fa = 999.999 |
|---|
| 103 | fb = 999.999 |
|---|
| 104 | |
|---|
| 105 | DO i = 0, nmax2 |
|---|
| 106 | IF( yt(i).LT.y0 ) THEN |
|---|
| 107 | fa (i) = tau* (yt(i)-y0+dzoom/2. ) |
|---|
| 108 | fb(i) = (yt(i)-2.*y0*heavyy0m +pis2) * ( y0 - yt(i) ) |
|---|
| 109 | ELSEIF ( yt(i).GT.y0 ) THEN |
|---|
| 110 | fa(i) = tau *(y0-yt(i)+dzoom/2. ) |
|---|
| 111 | fb(i) = (2.*y0*heavyy0 -yt(i)+pis2) * ( yt(i) - y0 ) |
|---|
| 112 | ENDIF |
|---|
| 113 | |
|---|
| 114 | IF( 200.* fb(i) .LT. - fa(i) ) THEN |
|---|
| 115 | fhyp ( i) = - 1. |
|---|
| 116 | ELSEIF( 200. * fb(i) .LT. fa(i) ) THEN |
|---|
| 117 | fhyp ( i) = 1. |
|---|
| 118 | ELSE |
|---|
| 119 | fhyp(i) = TANH ( fa(i)/fb(i) ) |
|---|
| 120 | ENDIF |
|---|
| 121 | |
|---|
| 122 | IF( yt(i).EQ.y0 ) fhyp(i) = 1. |
|---|
| 123 | IF(yt(i).EQ. y0min. OR.yt(i).EQ. y0max ) fhyp(i) = -1. |
|---|
| 124 | |
|---|
| 125 | ENDDO |
|---|
| 126 | |
|---|
| 127 | cc .... Calcul de beta .... |
|---|
| 128 | c |
|---|
| 129 | ffdy = 0. |
|---|
| 130 | |
|---|
| 131 | DO i = 1, nmax2 |
|---|
| 132 | ymoy = 0.5 * ( yt(i-1) + yt( i ) ) |
|---|
| 133 | IF( ymoy.LT.y0 ) THEN |
|---|
| 134 | fa(i)= tau * ( ymoy-y0+dzoom/2.) |
|---|
| 135 | fb(i) = (ymoy-2.*y0*heavyy0m +pis2) * ( y0 - ymoy ) |
|---|
| 136 | ELSEIF ( ymoy.GT.y0 ) THEN |
|---|
| 137 | fa(i)= tau * ( y0-ymoy+dzoom/2. ) |
|---|
| 138 | fb(i) = (2.*y0*heavyy0 -ymoy+pis2) * ( ymoy - y0 ) |
|---|
| 139 | ENDIF |
|---|
| 140 | |
|---|
| 141 | IF( 200.* fb(i) .LT. - fa(i) ) THEN |
|---|
| 142 | fxm ( i) = - 1. |
|---|
| 143 | ELSEIF( 200. * fb(i) .LT. fa(i) ) THEN |
|---|
| 144 | fxm ( i) = 1. |
|---|
| 145 | ELSE |
|---|
| 146 | fxm(i) = TANH ( fa(i)/fb(i) ) |
|---|
| 147 | ENDIF |
|---|
| 148 | IF( ymoy.EQ.y0 ) fxm(i) = 1. |
|---|
| 149 | IF (ymoy.EQ. y0min. OR.yt(i).EQ. y0max ) fxm(i) = -1. |
|---|
| 150 | ffdy = ffdy + fxm(i) * ( yt(i) - yt(i-1) ) |
|---|
| 151 | |
|---|
| 152 | ENDDO |
|---|
| 153 | |
|---|
| 154 | beta = ( grossism * ffdy - pi ) / ( ffdy - pi ) |
|---|
| 155 | |
|---|
| 156 | IF( 2.*beta - grossism.LE. 0.) THEN |
|---|
| 157 | |
|---|
| 158 | WRITE(6,*) ' ** Attention ! La valeur beta calculee dans la rou |
|---|
| 159 | ,tine fyhyp est mauvaise ! ' |
|---|
| 160 | WRITE(6,*)'Modifier les valeurs de grossismy ,tauy ou dzoomy', |
|---|
| 161 | , ' et relancer ! *** ' |
|---|
| 162 | CALL ABORT |
|---|
| 163 | |
|---|
| 164 | ENDIF |
|---|
| 165 | c |
|---|
| 166 | c ..... calcul de Ytprim ..... |
|---|
| 167 | c |
|---|
| 168 | |
|---|
| 169 | DO i = 0, nmax2 |
|---|
| 170 | Ytprim(i) = beta + ( grossism - beta ) * fhyp(i) |
|---|
| 171 | ENDDO |
|---|
| 172 | |
|---|
| 173 | c ..... Calcul de Yf ........ |
|---|
| 174 | |
|---|
| 175 | Yf(0) = - pis2 |
|---|
| 176 | DO i = 1, nmax2 |
|---|
| 177 | yypr(i) = beta + ( grossism - beta ) * fxm(i) |
|---|
| 178 | ENDDO |
|---|
| 179 | |
|---|
| 180 | DO i=1,nmax2 |
|---|
| 181 | Yf(i) = Yf(i-1) + yypr(i) * ( yt(i) - yt(i-1) ) |
|---|
| 182 | ENDDO |
|---|
| 183 | |
|---|
| 184 | c **************************************************************** |
|---|
| 185 | c |
|---|
| 186 | c ..... yuv = 0. si calcul des latitudes aux pts. U ..... |
|---|
| 187 | c ..... yuv = 0.5 si calcul des latitudes aux pts. V ..... |
|---|
| 188 | c |
|---|
| 189 | WRITE(6,18) |
|---|
| 190 | c |
|---|
| 191 | DO 5000 ik = 1,4 |
|---|
| 192 | |
|---|
| 193 | IF( ik.EQ.1 ) THEN |
|---|
| 194 | yuv = 0. |
|---|
| 195 | jlat = jjm + 1 |
|---|
| 196 | ELSE IF ( ik.EQ.2 ) THEN |
|---|
| 197 | yuv = 0.5 |
|---|
| 198 | jlat = jjm |
|---|
| 199 | ELSE IF ( ik.EQ.3 ) THEN |
|---|
| 200 | yuv = 0.25 |
|---|
| 201 | jlat = jjm |
|---|
| 202 | ELSE IF ( ik.EQ.4 ) THEN |
|---|
| 203 | yuv = 0.75 |
|---|
| 204 | jlat = jjm |
|---|
| 205 | ENDIF |
|---|
| 206 | c |
|---|
| 207 | yo1 = 0. |
|---|
| 208 | DO 1500 j = 1,jlat |
|---|
| 209 | yo1 = 0. |
|---|
| 210 | ylon2 = - pis2 + pisjm * ( REAL(j) + yuv -1.) |
|---|
| 211 | yfi = ylon2 |
|---|
| 212 | c |
|---|
| 213 | DO 250 it = nmax2,0,-1 |
|---|
| 214 | IF( yfi.GE.Yf(it)) GO TO 350 |
|---|
| 215 | 250 CONTINUE |
|---|
| 216 | it = 0 |
|---|
| 217 | 350 CONTINUE |
|---|
| 218 | |
|---|
| 219 | yi = yt(it) |
|---|
| 220 | IF(it.EQ.nmax2) THEN |
|---|
| 221 | it = nmax2 -1 |
|---|
| 222 | Yf(it+1) = pis2 |
|---|
| 223 | ENDIF |
|---|
| 224 | c ................................................................. |
|---|
| 225 | c .... Interpolation entre yi(it) et yi(it+1) pour avoir Y(yi) |
|---|
| 226 | c ..... et Y'(yi) ..... |
|---|
| 227 | c ................................................................. |
|---|
| 228 | |
|---|
| 229 | CALL coefpoly ( Yf(it),Yf(it+1),Ytprim(it), Ytprim(it+1), |
|---|
| 230 | , yt(it),yt(it+1) , a0,a1,a2,a3 ) |
|---|
| 231 | |
|---|
| 232 | Yf1 = Yf(it) |
|---|
| 233 | Yprimin = a1 + 2.* a2 * yi + 3.*a3 * yi *yi |
|---|
| 234 | |
|---|
| 235 | DO 500 iter = 1,300 |
|---|
| 236 | yi = yi - ( Yf1 - yfi )/ Yprimin |
|---|
| 237 | |
|---|
| 238 | IF( ABS(yi-yo1).LE.epsilon) GO TO 550 |
|---|
| 239 | yo1 = yi |
|---|
| 240 | yi2 = yi * yi |
|---|
| 241 | Yf1 = a0 + a1 * yi + a2 * yi2 + a3 * yi2 * yi |
|---|
| 242 | Yprimin = a1 + 2.* a2 * yi + 3.* a3 * yi2 |
|---|
| 243 | 500 CONTINUE |
|---|
| 244 | WRITE(6,*) ' Pas de solution ***** ',j,ylon2,iter |
|---|
| 245 | STOP 2 |
|---|
| 246 | 550 CONTINUE |
|---|
| 247 | c |
|---|
| 248 | Yprimin = a1 + 2.* a2 * yi + 3.* a3 * yi* yi |
|---|
| 249 | yprim(j) = pi / ( jjm * Yprimin ) |
|---|
| 250 | yvrai(j) = yi |
|---|
| 251 | |
|---|
| 252 | 1500 CONTINUE |
|---|
| 253 | |
|---|
| 254 | DO j = 1, jlat -1 |
|---|
| 255 | IF( yvrai(j+1). LT. yvrai(j) ) THEN |
|---|
| 256 | WRITE(6,*) ' PBS. avec rlat(',j+1,') plus petit que rlat(',j, |
|---|
| 257 | , ')' |
|---|
| 258 | STOP 3 |
|---|
| 259 | ENDIF |
|---|
| 260 | ENDDO |
|---|
| 261 | |
|---|
| 262 | WRITE(6,*) 'Reorganisation des latitudes pour avoir entre - pi/2' |
|---|
| 263 | , ,' et pi/2 ' |
|---|
| 264 | c |
|---|
| 265 | IF( ik.EQ.1 ) THEN |
|---|
| 266 | ypn = pis2 |
|---|
| 267 | DO j = jlat,1,-1 |
|---|
| 268 | IF( yvrai(j).LE. ypn ) GO TO 1502 |
|---|
| 269 | ENDDO |
|---|
| 270 | 1502 CONTINUE |
|---|
| 271 | |
|---|
| 272 | jpn = j |
|---|
| 273 | y00 = yvrai(jpn) |
|---|
| 274 | deply = pis2 - y00 |
|---|
| 275 | ENDIF |
|---|
| 276 | |
|---|
| 277 | DO j = 1, jjm +1 - jpn |
|---|
| 278 | ylatt (j) = -pis2 - y00 + yvrai(jpn+j-1) |
|---|
| 279 | yprimm(j) = yprim(jpn+j-1) |
|---|
| 280 | ENDDO |
|---|
| 281 | |
|---|
| 282 | jjpn = jpn |
|---|
| 283 | IF( jlat.EQ. jjm ) jjpn = jpn -1 |
|---|
| 284 | |
|---|
| 285 | DO j = 1,jjpn |
|---|
| 286 | ylatt (j + jjm+1 -jpn) = yvrai(j) + deply |
|---|
| 287 | yprimm(j + jjm+1 -jpn) = yprim(j) |
|---|
| 288 | ENDDO |
|---|
| 289 | |
|---|
| 290 | c *********** Fin de la reorganisation ************* |
|---|
| 291 | c |
|---|
| 292 | 1600 CONTINUE |
|---|
| 293 | |
|---|
| 294 | DO j = 1, jlat |
|---|
| 295 | ylat(j) = ylatt( jlat +1 -j ) |
|---|
| 296 | yprim(j) = yprimm( jlat +1 -j ) |
|---|
| 297 | ENDDO |
|---|
| 298 | |
|---|
| 299 | DO j = 1, jlat |
|---|
| 300 | yvrai(j) = ylat(j)*180./pi |
|---|
| 301 | ENDDO |
|---|
| 302 | |
|---|
| 303 | IF( ik.EQ.1 ) THEN |
|---|
| 304 | c WRITE(6,18) |
|---|
| 305 | c WRITE(6,*) ' YLAT en U apres ( en deg. ) ' |
|---|
| 306 | c WRITE(6,68) (yvrai(j),j=1,jlat) |
|---|
| 307 | cc WRITE(6,*) ' YPRIM ' |
|---|
| 308 | cc WRITE(6,445) ( yprim(j),j=1,jlat) |
|---|
| 309 | |
|---|
| 310 | DO j = 1, jlat |
|---|
| 311 | rrlatu(j) = ylat( j ) |
|---|
| 312 | yyprimu(j) = yprim( j ) |
|---|
| 313 | ENDDO |
|---|
| 314 | |
|---|
| 315 | ELSE IF ( ik.EQ. 2 ) THEN |
|---|
| 316 | c WRITE(6,18) |
|---|
| 317 | c WRITE(6,*) ' YLAT en V apres ( en deg. ) ' |
|---|
| 318 | c WRITE(6,68) (yvrai(j),j=1,jlat) |
|---|
| 319 | cc WRITE(6,*)' YPRIM ' |
|---|
| 320 | cc WRITE(6,445) ( yprim(j),j=1,jlat) |
|---|
| 321 | |
|---|
| 322 | DO j = 1, jlat |
|---|
| 323 | rrlatv(j) = ylat( j ) |
|---|
| 324 | yyprimv(j) = yprim( j ) |
|---|
| 325 | ENDDO |
|---|
| 326 | |
|---|
| 327 | ELSE IF ( ik.EQ. 3 ) THEN |
|---|
| 328 | c WRITE(6,18) |
|---|
| 329 | c WRITE(6,*) ' YLAT en U + 0.75 apres ( en deg. ) ' |
|---|
| 330 | c WRITE(6,68) (yvrai(j),j=1,jlat) |
|---|
| 331 | cc WRITE(6,*) ' YPRIM ' |
|---|
| 332 | cc WRITE(6,445) ( yprim(j),j=1,jlat) |
|---|
| 333 | |
|---|
| 334 | DO j = 1, jlat |
|---|
| 335 | rlatu2(j) = ylat( j ) |
|---|
| 336 | yprimu2(j) = yprim( j ) |
|---|
| 337 | ENDDO |
|---|
| 338 | |
|---|
| 339 | ELSE IF ( ik.EQ. 4 ) THEN |
|---|
| 340 | c WRITE(6,18) |
|---|
| 341 | c WRITE(6,*) ' YLAT en U + 0.25 apres ( en deg. ) ' |
|---|
| 342 | c WRITE(6,68)(yvrai(j),j=1,jlat) |
|---|
| 343 | cc WRITE(6,*) ' YPRIM ' |
|---|
| 344 | cc WRITE(6,68) ( yprim(j),j=1,jlat) |
|---|
| 345 | |
|---|
| 346 | DO j = 1, jlat |
|---|
| 347 | rlatu1(j) = ylat( j ) |
|---|
| 348 | yprimu1(j) = yprim( j ) |
|---|
| 349 | ENDDO |
|---|
| 350 | |
|---|
| 351 | ENDIF |
|---|
| 352 | |
|---|
| 353 | 5000 CONTINUE |
|---|
| 354 | c |
|---|
| 355 | WRITE(6,18) |
|---|
| 356 | c |
|---|
| 357 | c ..... fin de la boucle do 5000 ..... |
|---|
| 358 | |
|---|
| 359 | DO j = 1, jjm |
|---|
| 360 | ylat(j) = rrlatu(j) - rrlatu(j+1) |
|---|
| 361 | ENDDO |
|---|
| 362 | champmin = 1.e12 |
|---|
| 363 | champmax = -1.e12 |
|---|
| 364 | DO j = 1, jjm |
|---|
| 365 | champmin = MIN( champmin, ylat(j) ) |
|---|
| 366 | champmax = MAX( champmax, ylat(j) ) |
|---|
| 367 | ENDDO |
|---|
| 368 | champmin = champmin * 180./pi |
|---|
| 369 | champmax = champmax * 180./pi |
|---|
| 370 | |
|---|
| 371 | 24 FORMAT(2x,'Parametres yzoom,gross,tau ,dzoom pour fyhyp ',4f8.3) |
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| 372 | 18 FORMAT(/) |
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| 373 | 68 FORMAT(1x,7f9.2) |
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| 374 | |
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| 375 | RETURN |
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| 376 | END |
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