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pentes_ini.F @ 1

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Rev	Line
[1]	1	!
	2	! $Header$
	3	!
	4	SUBROUTINE pentes_ini (q,w,masse,pbaru,pbarv,mode)
	5	IMPLICIT NONE
	6
	7	c=======================================================================
	8	c Adaptation LMDZ: A.Armengaud (LGGE)
	9	c ----------------
	10	c
	11	c ********************************************************************
	12	c Transport des traceurs par la methode des pentes
	13	c ********************************************************************
	14	c Reference possible : Russel. G.L., Lerner J.A.:
	15	c A new Finite-Differencing Scheme for Traceur Transport
	16	c Equation , Journal of Applied Meteorology, pp 1483-1498,dec. 81
	17	c ********************************************************************
	18	c q,w,masse,pbaru et pbarv
	19	c sont des arguments d'entree pour le s-pg ....
	20	c
	21	c=======================================================================
	22
	23
	24	#include "dimensions.h"
	25	#include "paramet.h"
	26	#include "comconst.h"
	27	#include "comvert.h"
	28	#include "comgeom2.h"
	29
	30	c Arguments:
	31	c ----------
	32	integer mode
	33	REAL pbaru( ip1jmp1,llm ),pbarv( ip1jm,llm )
	34	REAL q( iip1,jjp1,llm,0:3)
	35	REAL w( ip1jmp1,llm )
	36	REAL masse( iip1,jjp1,llm)
	37	c Local:
	38	c ------
	39	LOGICAL limit
	40	REAL sm ( iip1,jjp1, llm )
	41	REAL s0( iip1,jjp1,llm ), sx( iip1,jjp1,llm )
	42	REAL sy( iip1,jjp1,llm ), sz( iip1,jjp1,llm )
	43	real masn,mass,zz
	44	INTEGER i,j,l,iq
	45
	46	c modif Fred 24 03 96
	47
	48	real sinlon(iip1),sinlondlon(iip1)
	49	real coslon(iip1),coslondlon(iip1)
	50	save sinlon,coslon,sinlondlon,coslondlon
	51	real dyn1,dyn2,dys1,dys2
	52	real qpn,qps,dqzpn,dqzps
	53	real smn,sms,s0n,s0s,sxn(iip1),sxs(iip1)
	54	real qmin,zq,pente_max
	55	c
	56	REAL SSUM
	57	integer ismax,ismin,lati,latf
	58	EXTERNAL SSUM, convflu,ismin,ismax
	59	logical first
	60	save first
	61	c fin modif
	62
	63	c EXTERNAL masskg
	64	EXTERNAL advx
	65	EXTERNAL advy
	66	EXTERNAL advz
	67
	68	c modif Fred 24 03 96
	69	data first/.true./
	70
	71	limit = .TRUE.
	72	pente_max=2
	73	c if (mode.eq.1.or.mode.eq.3) then
	74	c if (mode.eq.1) then
	75	if (mode.ge.1) then
	76	lati=2
	77	latf=jjm
	78	else
	79	lati=1
	80	latf=jjp1
	81	endif
	82
	83	qmin=0.4995
	84	qmin=0.
	85	if(first) then
	86	print*,'SCHEMA AMONT NOUVEAU'
	87	first=.false.
	88	do i=2,iip1
	89	coslon(i)=cos(rlonv(i))
	90	sinlon(i)=sin(rlonv(i))
	91	coslondlon(i)=coslon(i)*(rlonu(i)-rlonu(i-1))/pi
	92	sinlondlon(i)=sinlon(i)*(rlonu(i)-rlonu(i-1))/pi
	93	print*,coslondlon(i),sinlondlon(i)
	94	enddo
	95	coslon(1)=coslon(iip1)
	96	coslondlon(1)=coslondlon(iip1)
	97	sinlon(1)=sinlon(iip1)
	98	sinlondlon(1)=sinlondlon(iip1)
	99	print*,'sum sinlondlon ',ssum(iim,sinlondlon,1)/sinlondlon(1)
	100	print*,'sum coslondlon ',ssum(iim,coslondlon,1)/coslondlon(1)
	101	DO l = 1,llm
	102	DO j = 1,jjp1
	103	DO i = 1,iip1
	104	q ( i,j,l,1 )=0.
	105	q ( i,j,l,2 )=0.
	106	q ( i,j,l,3 )=0.
	107	ENDDO
	108	ENDDO
	109	ENDDO
	110
	111	endif
	112	c Fin modif Fred
	113
	114	c *** q contient les qqtes de traceur avant l'advection
	115
	116	c *** Affectation des tableaux S a partir de Q
	117	c *** Rem : utilisation de SCOPY ulterieurement
	118
	119	DO l = 1,llm
	120	DO j = 1,jjp1
	121	DO i = 1,iip1
	122	s0( i,j,llm+1-l ) = q ( i,j,l,0 )
	123	sx( i,j,llm+1-l ) = q ( i,j,l,1 )
	124	sy( i,j,llm+1-l ) = q ( i,j,l,2 )
	125	sz( i,j,llm+1-l ) = q ( i,j,l,3 )
	126	ENDDO
	127	ENDDO
	128	ENDDO
	129
	130	c PRINT*,'----- S0 just before conversion -------'
	131	c PRINT*,'S0(16,12,1)=',s0(16,12,1)
	132	c PRINT*,'Q(16,12,1,4)=',q(16,12,1,4)
	133
	134	c *** On calcule la masse d'air en kg
	135
	136	DO l = 1,llm
	137	DO j = 1,jjp1
	138	DO i = 1,iip1
	139	sm ( i,j,llm+1-l)=masse( i,j,l )
	140	ENDDO
	141	ENDDO
	142	ENDDO
	143
	144	c *** On converti les champs S en atome (resp. kg)
	145	c *** Les routines d'advection traitent les champs
	146	c *** a advecter si ces derniers sont en atome (resp. kg)
	147	c *** A optimiser !!!
	148
	149	DO l = 1,llm
	150	DO j = 1,jjp1
	151	DO i = 1,iip1
	152	s0(i,j,l) = s0(i,j,l) * sm ( i,j,l )
	153	sx(i,j,l) = sx(i,j,l) * sm ( i,j,l )
	154	sy(i,j,l) = sy(i,j,l) * sm ( i,j,l )
	155	sz(i,j,l) = sz(i,j,l) * sm ( i,j,l )
	156	ENDDO
	157	ENDDO
	158	ENDDO
	159
	160	c ss0 = 0.
	161	c DO l = 1,llm
	162	c DO j = 1,jjp1
	163	c DO i = 1,iim
	164	c ss0 = ss0 + s0 ( i,j,l )
	165	c ENDDO
	166	c ENDDO
	167	c ENDDO
	168	c PRINT*, 'valeur tot s0 avant advection=',ss0
	169
	170	c *** Appel des subroutines d'advection en X, en Y et en Z
	171	c *** Advection avec "time-splitting"
	172
	173	c-----------------------------------------------------------
	174	c PRINT*,'----- S0 just before ADVX -------'
	175	c PRINT*,'S0(16,12,1)=',s0(16,12,1)
	176
	177	c-----------------------------------------------------------
	178	c do l=1,llm
	179	c do j=1,jjp1
	180	c do i=1,iip1
	181	c zq=s0(i,j,l)/sm(i,j,l)
	182	c if(zq.lt.qmin)
	183	c , print*,'avant advx1, s0(',i,',',j,',',l,')=',zq
	184	c enddo
	185	c enddo
	186	c enddo
	187	CCC
	188	if(mode.eq.2) then
	189	do l=1,llm
	190	s0s=0.
	191	s0n=0.
	192	dyn1=0.
	193	dys1=0.
	194	dyn2=0.
	195	dys2=0.
	196	smn=0.
	197	sms=0.
	198	do i=1,iim
	199	smn=smn+sm(i,1,l)
	200	sms=sms+sm(i,jjp1,l)
	201	s0n=s0n+s0(i,1,l)
	202	s0s=s0s+s0(i,jjp1,l)
	203	zz=sy(i,1,l)/sm(i,1,l)
	204	dyn1=dyn1+sinlondlon(i)*zz
	205	dyn2=dyn2+coslondlon(i)*zz
	206	zz=sy(i,jjp1,l)/sm(i,jjp1,l)
	207	dys1=dys1+sinlondlon(i)*zz
	208	dys2=dys2+coslondlon(i)*zz
	209	enddo
	210	do i=1,iim
	211	sy(i,1,l)=dyn1sinlon(i)+dyn2coslon(i)
	212	sy(i,jjp1,l)=dys1sinlon(i)+dys2coslon(i)
	213	enddo
	214	do i=1,iim
	215	s0(i,1,l)=s0n/smn+sy(i,1,l)
	216	s0(i,jjp1,l)=s0s/sms-sy(i,jjp1,l)
	217	enddo
	218
	219	s0(iip1,1,l)=s0(1,1,l)
	220	s0(iip1,jjp1,l)=s0(1,jjp1,l)
	221
	222	do i=1,iim
	223	sxn(i)=s0(i+1,1,l)-s0(i,1,l)
	224	sxs(i)=s0(i+1,jjp1,l)-s0(i,jjp1,l)
	225	c on rerentre les masses
	226	enddo
	227	do i=1,iim
	228	sy(i,1,l)=sy(i,1,l)*sm(i,1,l)
	229	sy(i,jjp1,l)=sy(i,jjp1,l)*sm(i,jjp1,l)
	230	s0(i,1,l)=s0(i,1,l)*sm(i,1,l)
	231	s0(i,jjp1,l)=s0(i,jjp1,l)*sm(i,jjp1,l)
	232	enddo
	233	sxn(iip1)=sxn(1)
	234	sxs(iip1)=sxs(1)
	235	do i=1,iim
	236	sx(i+1,1,l)=0.25(sxn(i)+sxn(i+1))sm(i+1,1,l)
	237	sx(i+1,jjp1,l)=0.25(sxs(i)+sxs(i+1))sm(i+1,jjp1,l)
	238	enddo
	239	s0(iip1,1,l)=s0(1,1,l)
	240	s0(iip1,jjp1,l)=s0(1,jjp1,l)
	241	sy(iip1,1,l)=sy(1,1,l)
	242	sy(iip1,jjp1,l)=sy(1,jjp1,l)
	243	sx(1,1,l)=sx(iip1,1,l)
	244	sx(1,jjp1,l)=sx(iip1,jjp1,l)
	245	enddo
	246	endif
	247
	248	if (mode.eq.4) then
	249	do l=1,llm
	250	do i=1,iip1
	251	sx(i,1,l)=0.
	252	sx(i,jjp1,l)=0.
	253	sy(i,1,l)=0.
	254	sy(i,jjp1,l)=0.
	255	enddo
	256	enddo
	257	endif
	258	call limx(s0,sx,sm,pente_max)
	259	c call minmaxq(zq,1.e33,-1.e33,'avant advx ')
	260	call advx( limit,.5*dtvr,pbaru,sm,s0,sx,sy,sz,lati,latf)
	261	c call minmaxq(zq,1.e33,-1.e33,'avant advy ')
	262	if (mode.eq.4) then
	263	do l=1,llm
	264	do i=1,iip1
	265	sx(i,1,l)=0.
	266	sx(i,jjp1,l)=0.
	267	sy(i,1,l)=0.
	268	sy(i,jjp1,l)=0.
	269	enddo
	270	enddo
	271	endif
	272	call limy(s0,sy,sm,pente_max)
	273	call advy( limit,.5*dtvr,pbarv,sm,s0,sx,sy,sz )
	274	c call minmaxq(zq,1.e33,-1.e33,'avant advz ')
	275	do j=1,jjp1
	276	do i=1,iip1
	277	sz(i,j,1)=0.
	278	sz(i,j,llm)=0.
	279	enddo
	280	enddo
	281	call limz(s0,sz,sm,pente_max)
	282	call advz( limit,dtvr,w,sm,s0,sx,sy,sz )
	283	if (mode.eq.4) then
	284	do l=1,llm
	285	do i=1,iip1
	286	sx(i,1,l)=0.
	287	sx(i,jjp1,l)=0.
	288	sy(i,1,l)=0.
	289	sy(i,jjp1,l)=0.
	290	enddo
	291	enddo
	292	endif
	293	call limy(s0,sy,sm,pente_max)
	294	call advy( limit,.5*dtvr,pbarv,sm,s0,sx,sy,sz )
	295	do l=1,llm
	296	do j=1,jjp1
	297	sm(iip1,j,l)=sm(1,j,l)
	298	s0(iip1,j,l)=s0(1,j,l)
	299	sx(iip1,j,l)=sx(1,j,l)
	300	sy(iip1,j,l)=sy(1,j,l)
	301	sz(iip1,j,l)=sz(1,j,l)
	302	enddo
	303	enddo
	304
	305
	306	c call minmaxq(zq,1.e33,-1.e33,'avant advx ')
	307	if (mode.eq.4) then
	308	do l=1,llm
	309	do i=1,iip1
	310	sx(i,1,l)=0.
	311	sx(i,jjp1,l)=0.
	312	sy(i,1,l)=0.
	313	sy(i,jjp1,l)=0.
	314	enddo
	315	enddo
	316	endif
	317	call limx(s0,sx,sm,pente_max)
	318	call advx( limit,.5*dtvr,pbaru,sm,s0,sx,sy,sz,lati,latf)
	319	c call minmaxq(zq,1.e33,-1.e33,'apres advx ')
	320	c do l=1,llm
	321	c do j=1,jjp1
	322	c do i=1,iip1
	323	c zq=s0(i,j,l)/sm(i,j,l)
	324	c if(zq.lt.qmin)
	325	c , print*,'apres advx2, s0(',i,',',j,',',l,')=',zq
	326	c enddo
	327	c enddo
	328	c enddo
	329	c *** On repasse les S dans la variable q directement 14/10/94
	330	c On revient a des rapports de melange en divisant par la masse
	331
	332	c En dehors des poles:
	333
	334	DO l = 1,llm
	335	DO j = 1,jjp1
	336	DO i = 1,iim
	337	q(i,j,llm+1-l,0)=s0(i,j,l)/sm(i,j,l)
	338	q(i,j,llm+1-l,1)=sx(i,j,l)/sm(i,j,l)
	339	q(i,j,llm+1-l,2)=sy(i,j,l)/sm(i,j,l)
	340	q(i,j,llm+1-l,3)=sz(i,j,l)/sm(i,j,l)
	341	ENDDO
	342	ENDDO
	343	ENDDO
	344
	345	c Traitements specifiques au pole
	346
	347	if(mode.ge.1) then
	348	DO l=1,llm
	349	c filtrages aux poles
	350	masn=ssum(iim,sm(1,1,l),1)
	351	mass=ssum(iim,sm(1,jjp1,l),1)
	352	qpn=ssum(iim,s0(1,1,l),1)/masn
	353	qps=ssum(iim,s0(1,jjp1,l),1)/mass
	354	dqzpn=ssum(iim,sz(1,1,l),1)/masn
	355	dqzps=ssum(iim,sz(1,jjp1,l),1)/mass
	356	do i=1,iip1
	357	q( i,1,llm+1-l,3)=dqzpn
	358	q( i,jjp1,llm+1-l,3)=dqzps
	359	q( i,1,llm+1-l,0)=qpn
	360	q( i,jjp1,llm+1-l,0)=qps
	361	enddo
	362	if(mode.eq.3) then
	363	dyn1=0.
	364	dys1=0.
	365	dyn2=0.
	366	dys2=0.
	367	do i=1,iim
	368	dyn1=dyn1+sinlondlon(i)*sy(i,1,l)/sm(i,1,l)
	369	dyn2=dyn2+coslondlon(i)*sy(i,1,l)/sm(i,1,l)
	370	dys1=dys1+sinlondlon(i)*sy(i,jjp1,l)/sm(i,jjp1,l)
	371	dys2=dys2+coslondlon(i)*sy(i,jjp1,l)/sm(i,jjp1,l)
	372	enddo
	373	do i=1,iim
	374	q(i,1,llm+1-l,2)=
	375	s (sinlon(i)dyn1+coslon(i)dyn2)
	376	q(i,1,llm+1-l,0)=q(i,1,llm+1-l,0)+q(i,1,llm+1-l,2)
	377	q(i,jjp1,llm+1-l,2)=
	378	s (sinlon(i)dys1+coslon(i)dys2)
	379	q(i,jjp1,llm+1-l,0)=q(i,jjp1,llm+1-l,0)
	380	s -q(i,jjp1,llm+1-l,2)
	381	enddo
	382	endif
	383	if(mode.eq.1) then
	384	c on filtre les valeurs au bord de la "grande maille pole"
	385	dyn1=0.
	386	dys1=0.
	387	dyn2=0.
	388	dys2=0.
	389	do i=1,iim
	390	zz=s0(i,2,l)/sm(i,2,l)-q(i,1,llm+1-l,0)
	391	dyn1=dyn1+sinlondlon(i)*zz
	392	dyn2=dyn2+coslondlon(i)*zz
	393	zz=q(i,jjp1,llm+1-l,0)-s0(i,jjm,l)/sm(i,jjm,l)
	394	dys1=dys1+sinlondlon(i)*zz
	395	dys2=dys2+coslondlon(i)*zz
	396	enddo
	397	do i=1,iim
	398	q(i,1,llm+1-l,2)=
	399	s (sinlon(i)dyn1+coslon(i)dyn2)/2.
	400	q(i,1,llm+1-l,0)=q(i,1,llm+1-l,0)+q(i,1,llm+1-l,2)
	401	q(i,jjp1,llm+1-l,2)=
	402	s (sinlon(i)dys1+coslon(i)dys2)/2.
	403	q(i,jjp1,llm+1-l,0)=q(i,jjp1,llm+1-l,0)
	404	s -q(i,jjp1,llm+1-l,2)
	405	enddo
	406	q(iip1,1,llm+1-l,0)=q(1,1,llm+1-l,0)
	407	q(iip1,jjp1,llm+1-l,0)=q(1,jjp1,llm+1-l,0)
	408
	409	do i=1,iim
	410	sxn(i)=q(i+1,1,llm+1-l,0)-q(i,1,llm+1-l,0)
	411	sxs(i)=q(i+1,jjp1,llm+1-l,0)-q(i,jjp1,llm+1-l,0)
	412	enddo
	413	sxn(iip1)=sxn(1)
	414	sxs(iip1)=sxs(1)
	415	do i=1,iim
	416	q(i+1,1,llm+1-l,1)=0.25*(sxn(i)+sxn(i+1))
	417	q(i+1,jjp1,llm+1-l,1)=0.25*(sxs(i)+sxs(i+1))
	418	enddo
	419	q(1,1,llm+1-l,1)=q(iip1,1,llm+1-l,1)
	420	q(1,jjp1,llm+1-l,1)=q(iip1,jjp1,llm+1-l,1)
	421
	422	endif
	423
	424	ENDDO
	425	endif
	426
	427	c bouclage en longitude
	428	do iq=0,3
	429	do l=1,llm
	430	do j=1,jjp1
	431	q(iip1,j,l,iq)=q(1,j,l,iq)
	432	enddo
	433	enddo
	434	enddo
	435
	436	c PRINT*, ' SORTIE DE PENTES --- ca peut glisser ....'
	437
	438	DO l = 1,llm
	439	DO j = 1,jjp1
	440	DO i = 1,iip1
	441	IF (q(i,j,l,0).lt.0.) THEN
	442	c PRINT*,'------------ BIP-----------'
	443	c PRINT*,'Q0(',i,j,l,')=',q(i,j,l,0)
	444	c PRINT*,'QX(',i,j,l,')=',q(i,j,l,1)
	445	c PRINT*,'QY(',i,j,l,')=',q(i,j,l,2)
	446	c PRINT*,'QZ(',i,j,l,')=',q(i,j,l,3)
	447	c PRINT*,' PBL EN SORTIE DE PENTES'
	448	q(i,j,l,0)=0.
	449	c STOP
	450	ENDIF
	451	ENDDO
	452	ENDDO
	453	ENDDO
	454
	455	c PRINT*, '-------------------------------------------'
	456
	457	do l=1,llm
	458	do j=1,jjp1
	459	do i=1,iip1
	460	if(q(i,j,l,0).lt.qmin)
	461	, print*,'apres pentes, s0(',i,',',j,',',l,')=',q(i,j,l,0)
	462	enddo
	463	enddo
	464	enddo
	465	RETURN
	466	END
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