/[lmdze]/trunk/Sources/dyn3d/fxhyp.f
ViewVC logotype

Diff of /trunk/Sources/dyn3d/fxhyp.f

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

revision 120 by guez, Tue Jan 13 14:56:15 2015 UTC revision 126 by guez, Fri Feb 6 18:33:15 2015 UTC
# Line 12  contains Line 12  contains
12      ! Calcule les longitudes et dérivées dans la grille du GCM pour      ! Calcule les longitudes et dérivées dans la grille du GCM pour
13      ! une fonction f(x) à dérivée tangente hyperbolique.      ! une fonction f(x) à dérivée tangente hyperbolique.
14    
15      ! On doit avoir grossismx \times dzoomx < pi (radians)      ! Il vaut mieux avoir : grossismx \times dzoom < pi
16    
17      ! Le premier point scalaire pour une grille regulière (grossismx =      ! Le premier point scalaire pour une grille regulière (grossismx =
18      ! 1., taux=0., clon=0.) est à - 180 degrés.      ! 1., taux=0., clon=0.) est à - 180 degrés.
19    
     use coefpoly_m, only: coefpoly  
20      USE dimens_m, ONLY: iim      USE dimens_m, ONLY: iim
21      use nr_util, only: pi_d, twopi_d, arth      use fxhyp_loop_ik_m, only: fxhyp_loop_ik, nmax
22        use nr_util, only: pi, pi_d, twopi, twopi_d, arth
23        use principal_cshift_m, only: principal_cshift
24      use serre, only: clon, grossismx, dzoomx, taux      use serre, only: clon, grossismx, dzoomx, taux
25    
26      REAL, intent(out):: xprimm025(:), rlonv(:), xprimv(:) ! (iim + 1)      REAL, intent(out):: xprimm025(:), rlonv(:), xprimv(:) ! (iim + 1)
27      real, intent(out):: rlonu(:), xprimu(:), xprimp025(:) ! (iim + 1)      real, intent(out):: rlonu(:), xprimu(:), xprimp025(:) ! (iim + 1)
28    
29      ! Local:      ! Local:
   
     DOUBLE PRECISION champmin, champmax  
30      real rlonm025(iim + 1), rlonp025(iim + 1)      real rlonm025(iim + 1), rlonp025(iim + 1)
31      INTEGER, PARAMETER:: nmax = 30000, nmax2 = 2 * nmax      REAL dzoom, step
32      REAL dzoom      real d_rlonv(iim)
33      DOUBLE PRECISION xlon(iim + 1), xprimm(iim + 1), xuv      DOUBLE PRECISION xtild(0:2 * nmax)
34      DOUBLE PRECISION xtild(0:nmax2)      DOUBLE PRECISION fhyp(nmax:2 * nmax), ffdx, beta, Xprimt(0:2 * nmax)
35      DOUBLE PRECISION fhyp(nmax:nmax2), ffdx, beta, Xprimt(0:nmax2)      DOUBLE PRECISION Xf(0:2 * nmax), xxpr(2 * nmax)
36      DOUBLE PRECISION Xf(0:nmax2), xxpr(nmax2)      DOUBLE PRECISION xzoom, fa, fb
37      DOUBLE PRECISION xvrai(iim + 1), xxprim(iim + 1)      INTEGER i, is2
38      DOUBLE PRECISION my_eps, xzoom, fa, fb      DOUBLE PRECISION xmoy, fxm
     DOUBLE PRECISION Xf1, Xfi, a0, a1, a2, a3, xi2  
     INTEGER i, it, ik, iter, ii, idif, ii1, ii2  
     DOUBLE PRECISION xi, xo1, xmoy, fxm, Xprimin  
     DOUBLE PRECISION decalx  
     INTEGER is2  
39    
40      !----------------------------------------------------------------------      !----------------------------------------------------------------------
41    
42      print *, "Call sequence information: fxhyp"      print *, "Call sequence information: fxhyp"
43    
44      my_eps = 1e-3      xzoom = clon * pi_d / 180d0
     xzoom = clon * pi_d / 180.  
45    
46      IF (grossismx == 1.) THEN      test_grossismx: if (grossismx == 1.) then
47         decalx = 1.         step = twopi / iim
     else  
        decalx = 0.75  
     END IF  
48    
49      IF (dzoomx < 1.) THEN         xprimm025(:iim) = step
50           xprimp025(:iim) = step
51           xprimv(:iim) = step
52           xprimu(:iim) = step
53    
54           rlonv(:iim) = arth(- pi + clon * pi / 180., step, iim)
55           rlonm025(:iim) = rlonv(:iim) - 0.25 * step
56           rlonp025(:iim) = rlonv(:iim) + 0.25 * step
57           rlonu(:iim) = rlonv(:iim) + 0.5 * step
58        else
59         dzoom = dzoomx * twopi_d         dzoom = dzoomx * twopi_d
60      ELSE IF (dzoomx < 25.) THEN         xtild = arth(- pi_d, pi_d / nmax, 2 * nmax + 1)
        print *, "dzoomx pour fxhyp est trop petit."  
        STOP 1  
     ELSE  
        dzoom = dzoomx * pi_d / 180.  
     END IF  
61    
62      print *, 'dzoom (rad):', dzoom         ! Compute fhyp:
63           DO i = nmax, 2 * nmax
64      xtild = arth(- pi_d, twopi_d / nmax2, nmax2 + 1)            fa = taux * (dzoom / 2. - xtild(i))
65              fb = xtild(i) * (pi_d - xtild(i))
66      DO i = nmax, nmax2  
67         fa = taux * (dzoom / 2. - xtild(i))            IF (200. * fb < - fa) THEN
68         fb = xtild(i) * (pi_d - xtild(i))               fhyp(i) = - 1.
69              ELSE IF (200. * fb < fa) THEN
70         IF (200. * fb < - fa) THEN               fhyp(i) = 1.
           fhyp(i) = - 1.  
        ELSE IF (200. * fb < fa) THEN  
           fhyp(i) = 1.  
        ELSE  
           IF (ABS(fa) < 1e-13.AND.ABS(fb) < 1e-13) THEN  
              IF (200. * fb + fa < 1e-10) THEN  
                 fhyp(i) = - 1.  
              ELSE IF (200. * fb - fa < 1e-10) THEN  
                 fhyp(i) = 1.  
              END IF  
71            ELSE            ELSE
72               fhyp(i) = TANH(fa / fb)               IF (ABS(fa) < 1e-13 .AND. ABS(fb) < 1e-13) THEN
73                    IF (200. * fb + fa < 1e-10) THEN
74                       fhyp(i) = - 1.
75                    ELSE IF (200. * fb - fa < 1e-10) THEN
76                       fhyp(i) = 1.
77                    END IF
78                 ELSE
79                    fhyp(i) = TANH(fa / fb)
80                 END IF
81            END IF            END IF
        END IF  
82    
83         IF (xtild(i) == 0.) fhyp(i) = 1.            IF (xtild(i) == 0.) fhyp(i) = 1.
84         IF (xtild(i) == pi_d) fhyp(i) = -1.            IF (xtild(i) == pi_d) fhyp(i) = -1.
85      END DO         END DO
86    
87      ! Calcul de beta         ! Calcul de beta
88    
89      ffdx = 0.         ffdx = 0.
90    
91      DO i = nmax + 1, nmax2         DO i = nmax + 1, 2 * nmax
92         xmoy = 0.5 * (xtild(i-1) + xtild(i))            xmoy = 0.5 * (xtild(i-1) + xtild(i))
93         fa = taux * (dzoom / 2. - xmoy)            fa = taux * (dzoom / 2. - xmoy)
94         fb = xmoy * (pi_d - xmoy)            fb = xmoy * (pi_d - xmoy)
95    
96         IF (200. * fb < - fa) THEN            IF (200. * fb < - fa) THEN
97            fxm = - 1.               fxm = - 1.
98         ELSE IF (200. * fb < fa) THEN            ELSE IF (200. * fb < fa) THEN
99            fxm = 1.               fxm = 1.
        ELSE  
           IF (ABS(fa) < 1e-13.AND.ABS(fb) < 1e-13) THEN  
              IF (200. * fb + fa < 1e-10) THEN  
                 fxm = - 1.  
              ELSE IF (200. * fb - fa < 1e-10) THEN  
                 fxm = 1.  
              END IF  
100            ELSE            ELSE
101               fxm = TANH(fa / fb)               IF (ABS(fa) < 1e-13 .AND. ABS(fb) < 1e-13) THEN
102                    IF (200. * fb + fa < 1e-10) THEN
103                       fxm = - 1.
104                    ELSE IF (200. * fb - fa < 1e-10) THEN
105                       fxm = 1.
106                    END IF
107                 ELSE
108                    fxm = TANH(fa / fb)
109                 END IF
110            END IF            END IF
        END IF  
   
        IF (xmoy == 0.) fxm = 1.  
        IF (xmoy == pi_d) fxm = -1.  
111    
112         ffdx = ffdx + fxm * (xtild(i) - xtild(i-1))            IF (xmoy == 0.) fxm = 1.
113      END DO            IF (xmoy == pi_d) fxm = -1.
   
     beta = (grossismx * ffdx - pi_d) / (ffdx - pi_d)  
114    
115      IF (2. * beta - grossismx <= 0.) THEN            ffdx = ffdx + fxm * (xtild(i) - xtild(i-1))
116         print *, 'Attention ! La valeur beta calculée dans fxhyp est mauvaise.'         END DO
        print *, 'Modifier les valeurs de grossismx, taux ou dzoomx et relancer.'  
        STOP 1  
     END IF  
   
     ! calcul de Xprimt  
117    
118      DO i = nmax, nmax2         print *, "ffdx = ", ffdx
119         Xprimt(i) = beta + (grossismx - beta) * fhyp(i)         beta = (grossismx * ffdx - pi_d) / (ffdx - pi_d)
120      END DO         print *, "beta = ", beta
121    
122           IF (2. * beta - grossismx <= 0.) THEN
123              print *, 'Bad choice of grossismx, taux, dzoomx.'
124              print *, 'Decrease dzoomx or grossismx.'
125              STOP 1
126           END IF
127    
128      DO i = nmax + 1, nmax2         ! calcul de Xprimt
129         Xprimt(nmax2 - i) = Xprimt(i)         Xprimt(nmax:2 * nmax) = beta + (grossismx - beta) * fhyp
130      END DO         xprimt(:nmax - 1) = xprimt(2 * nmax:nmax + 1:- 1)
131    
132           ! Calcul de Xf
133    
134           DO i = nmax + 1, 2 * nmax
135              xmoy = 0.5 * (xtild(i-1) + xtild(i))
136              fa = taux * (dzoom / 2. - xmoy)
137              fb = xmoy * (pi_d - xmoy)
138    
139              IF (200. * fb < - fa) THEN
140                 fxm = - 1.
141              ELSE IF (200. * fb < fa) THEN
142                 fxm = 1.
143              ELSE
144                 fxm = TANH(fa / fb)
145              END IF
146    
147      ! Calcul de Xf            IF (xmoy == 0.) fxm = 1.
148              IF (xmoy == pi_d) fxm = -1.
149              xxpr(i) = beta + (grossismx - beta) * fxm
150           END DO
151    
152      Xf(0) = - pi_d         xxpr(:nmax) = xxpr(2 * nmax:nmax + 1:- 1)
153    
154      DO i = nmax + 1, nmax2         Xf(0) = - pi_d
        xmoy = 0.5 * (xtild(i-1) + xtild(i))  
        fa = taux * (dzoom / 2. - xmoy)  
        fb = xmoy * (pi_d - xmoy)  
   
        IF (200. * fb < - fa) THEN  
           fxm = - 1.  
        ELSE IF (200. * fb < fa) THEN  
           fxm = 1.  
        ELSE  
           fxm = TANH(fa / fb)  
        END IF  
155    
156         IF (xmoy == 0.) fxm = 1.         DO i=1, 2 * nmax - 1
157         IF (xmoy == pi_d) fxm = -1.            Xf(i) = Xf(i-1) + xxpr(i) * (xtild(i) - xtild(i-1))
158         xxpr(i) = beta + (grossismx - beta) * fxm         END DO
     END DO  
159    
160      xxpr(:nmax) = xxpr(nmax2:nmax + 1:- 1)         Xf(2 * nmax) = pi_d
161    
162      DO i=1, nmax2         call fxhyp_loop_ik(xf, xtild, Xprimt, xzoom, rlonm025(:iim), &
163         Xf(i) = Xf(i-1) + xxpr(i) * (xtild(i) - xtild(i-1))              xprimm025(:iim), xuv = - 0.25d0)
164      END DO         call fxhyp_loop_ik(xf, xtild, Xprimt, xzoom, rlonv(:iim), &
165                xprimv(:iim), xuv = 0d0)
166           call fxhyp_loop_ik(xf, xtild, Xprimt, xzoom, rlonu(:iim), &
167                xprimu(:iim), xuv = 0.5d0)
168           call fxhyp_loop_ik(xf, xtild, Xprimt, xzoom, rlonp025(:iim), &
169                xprimp025(:iim), xuv = 0.25d0)
170        end if test_grossismx
171    
172      is2 = 0      is2 = 0
173    
174      loop_ik: DO ik = 1, 4      IF (MINval(rlonm025(:iim)) < - pi - 0.1 &
175         ! xuv = 0. si calcul aux points scalaires           .or. MAXval(rlonm025(:iim)) > pi + 0.1) THEN
176         ! xuv = 0.5 si calcul aux points U         IF (clon <= 0.) THEN
177              is2 = 1
        IF (ik == 1) THEN  
           xuv = -0.25  
        ELSE IF (ik == 2) THEN  
           xuv = 0.  
        ELSE IF (ik == 3) THEN  
           xuv = 0.50  
        ELSE IF (ik == 4) THEN  
           xuv = 0.25  
        END IF  
   
        xo1 = 0.  
   
        IF (ik == 1 .and. grossismx == 1.) THEN  
           ii1 = 2  
           ii2 = iim + 1  
        else  
           ii1=1  
           ii2=iim  
        END IF  
178    
179         DO i = ii1, ii2            do while (rlonm025(is2) < - pi .and. is2 < iim)
180            Xfi = - pi_d + (REAL(i) + xuv - decalx) * twopi_d / REAL(iim)               is2 = is2 + 1
   
           it = nmax2  
           do while (xfi < xf(it) .and. it >= 1)  
              it = it - 1  
181            end do            end do
182    
183            ! Calcul de Xf(xi)            if (rlonm025(is2) < - pi) then
184                 print *, 'Rlonm025 plus petit que - pi !'
           xi = xtild(it)  
   
           IF (it == nmax2) THEN  
              it = nmax2 -1  
              Xf(it + 1) = pi_d  
           END IF  
   
           ! Appel de la routine qui calcule les coefficients a0, a1,  
           ! a2, a3 d'un polynome de degre 3 qui passe par les points  
           ! (Xf(it), xtild(it)) et (Xf(it + 1), xtild(it + 1))  
   
           CALL coefpoly(Xf(it), Xf(it + 1), Xprimt(it), Xprimt(it + 1), &  
                xtild(it), xtild(it + 1), a0, a1, a2, a3)  
   
           Xf1 = Xf(it)  
           Xprimin = a1 + 2. * a2 * xi + 3. * a3 * xi * xi  
   
           iter = 1  
   
           do  
              xi = xi - (Xf1 - Xfi) / Xprimin  
              IF (ABS(xi - xo1) <= my_eps .or. iter == 300) exit  
              xo1 = xi  
              xi2 = xi * xi  
              Xf1 = a0 + a1 * xi + a2 * xi2 + a3 * xi2 * xi  
              Xprimin = a1 + 2. * a2 * xi + 3. * a3 * xi2  
           end DO  
   
           if (ABS(xi - xo1) > my_eps) then  
              ! iter == 300  
              print *, 'Pas de solution.'  
              print *, i, xfi  
185               STOP 1               STOP 1
186            end if            end if
187           ELSE
188              is2 = iim
189    
190            xxprim(i) = twopi_d / (REAL(iim) * Xprimin)            do while (rlonm025(is2) > pi .and. is2 > 1)
191            xvrai(i) = xi + xzoom               is2 = is2 - 1
192         end DO            end do
   
        IF (ik == 1 .and. grossismx == 1.) THEN  
           xvrai(1) = xvrai(iim + 1)-twopi_d  
           xxprim(1) = xxprim(iim + 1)  
        END IF  
   
        DO i = 1, iim  
           xlon(i) = xvrai(i)  
           xprimm(i) = xxprim(i)  
        END DO  
193    
194         DO i = 1, iim -1            if (rlonm025(is2) > pi) then
195            IF (xvrai(i + 1) < xvrai(i)) THEN               print *, 'Rlonm025 plus grand que pi !'
              print *, 'rlonu(', i + 1, ') < rlonu(', i, ')'  
196               STOP 1               STOP 1
197            END IF            end if
        END DO  
   
        IF (.not. (MINval(xvrai(:iim)) >= - pi_d - 0.1 &  
             .and. MAXval(xvrai(:iim)) <= pi_d + 0.1)) THEN  
           print *, &  
                'Réorganisation des longitudes pour les avoir entre - pi et pi'  
   
           IF (xzoom <= 0.) THEN  
              IF (ik == 1) THEN  
                 i = 1  
   
                 do while (xvrai(i) < - pi_d .and. i < iim)  
                    i = i + 1  
                 end do  
   
                 if (xvrai(i) < - pi_d) then  
                    print *, 'Xvrai plus petit que - pi !'  
                    STOP 1  
                 end if  
   
                 is2 = i  
              END IF  
   
              IF (is2 /= 1) THEN  
                 DO ii = is2, iim  
                    xlon(ii-is2 + 1) = xvrai(ii)  
                    xprimm(ii-is2 + 1) = xxprim(ii)  
                 END DO  
                 DO ii = 1, is2 -1  
                    xlon(ii + iim-is2 + 1) = xvrai(ii) + twopi_d  
                    xprimm(ii + iim-is2 + 1) = xxprim(ii)  
                 END DO  
              END IF  
           ELSE  
              IF (ik == 1) THEN  
                 i = iim  
   
                 do while (xvrai(i) > pi_d .and. i > 1)  
                    i = i - 1  
                 end do  
   
                 if (xvrai(i) > pi_d) then  
                    print *, 'Xvrai plus grand que pi !'  
                    STOP 1  
                 end if  
   
                 is2 = i  
              END IF  
   
              idif = iim -is2  
   
              DO ii = 1, is2  
                 xlon(ii + idif) = xvrai(ii)  
                 xprimm(ii + idif) = xxprim(ii)  
              END DO  
   
              DO ii = 1, idif  
                 xlon(ii) = xvrai(ii + is2) - twopi_d  
                 xprimm(ii) = xxprim(ii + is2)  
              END DO  
           END IF  
        END IF  
   
        xlon(iim + 1) = xlon(1) + twopi_d  
        xprimm(iim + 1) = xprimm(1)  
   
        DO i = 1, iim + 1  
           xvrai(i) = xlon(i) * 180. / pi_d  
        END DO  
   
        IF (ik == 1) THEN  
           DO i = 1, iim + 1  
              rlonm025(i) = xlon(i)  
              xprimm025(i) = xprimm(i)  
           END DO  
        ELSE IF (ik == 2) THEN  
           rlonv = xlon  
           xprimv = xprimm  
        ELSE IF (ik == 3) THEN  
           DO i = 1, iim + 1  
              rlonu(i) = xlon(i)  
              xprimu(i) = xprimm(i)  
           END DO  
        ELSE IF (ik == 4) THEN  
           rlonp025 = xlon  
           xprimp025 = xprimm  
198         END IF         END IF
199      end DO loop_ik      END IF
200    
201      print *      call principal_cshift(is2, rlonm025, xprimm025)
202        call principal_cshift(is2, rlonv, xprimv)
203      DO i = 1, iim      call principal_cshift(is2, rlonu, xprimu)
204         xlon(i) = rlonv(i + 1) - rlonv(i)      call principal_cshift(is2, rlonp025, xprimp025)
205      END DO  
206      champmin = 1e12      forall (i = 1: iim) d_rlonv(i) = rlonv(i + 1) - rlonv(i)
207      champmax = -1e12      print *, "Minimum longitude step:", MINval(d_rlonv) * 180. / pi, "degrees"
208      DO i = 1, iim      print *, "Maximum longitude step:", MAXval(d_rlonv) * 180. / pi, "degrees"
        champmin = MIN(champmin, xlon(i))  
        champmax = MAX(champmax, xlon(i))  
     END DO  
     champmin = champmin * 180. / pi_d  
     champmax = champmax * 180. / pi_d  
209    
210      DO i = 1, iim + 1      DO i = 1, iim + 1
211         IF (rlonp025(i) < rlonv(i)) THEN         IF (rlonp025(i) < rlonv(i)) THEN
212            print *, ' Attention ! rlonp025 < rlonv', i            print *, 'rlonp025(', i, ') = ', rlonp025(i)
213              print *, "< rlonv(", i, ") = ", rlonv(i)
214            STOP 1            STOP 1
215         END IF         END IF
216    
217         IF (rlonv(i) < rlonm025(i)) THEN         IF (rlonv(i) < rlonm025(i)) THEN
218            print *, ' Attention ! rlonm025 > rlonv', i            print *, 'rlonv(', i, ') = ', rlonv(i)
219              print *, "< rlonm025(", i, ") = ", rlonm025(i)
220            STOP 1            STOP 1
221         END IF         END IF
222    
# Line 381  contains Line 227  contains
227         END IF         END IF
228      END DO      END DO
229    
     print *, ' Longitudes '  
     print 3, champmin, champmax  
   
 3   Format(1x, ' Au centre du zoom, la longueur de la maille est', &  
          ' d environ ', f0.2, ' degres ', /, &  
          ' alors que la maille en dehors de la zone du zoom est ', &  
          "d'environ ", f0.2, ' degres ')  
   
230    END SUBROUTINE fxhyp    END SUBROUTINE fxhyp
231    
232  end module fxhyp_m  end module fxhyp_m
Legend:
Removed from v.120  
changed lines
  Added in v.126
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.21