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trunk/libf/dyn3d/dynetat0.f90 revision 18 by guez, Thu Aug 7 12:29:13 2008 UTC trunk/dyn3d/dynetat0.f revision 313 by guez, Mon Dec 10 15:54:30 2018 UTC
# Line 1  Line 1 
1  module dynetat0_m  module dynetat0_m
2    
3    ! This module is clean: no C preprocessor directive, no include line.    use dimensions, only: iim, jjm
4    
5    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
6    
7  contains    private iim, jjm, principal_cshift, invert_zoom_x, funcd
8    
9      INTEGER, protected, save:: day_ini
10      ! day number at the beginning of the run, based at value 1 on
11      ! January 1st of annee_ref
12    
13      real, protected, save:: rlatu(jjm + 1)
14      ! latitudes of points of the "scalar" and "u" grid, in rad
15    
16      real, protected, save:: rlatv(jjm)
17      ! latitudes of points of the "v" grid, in rad, in decreasing order
18    
19      real, protected, save:: rlonu(iim + 1)
20      ! longitudes of points of the "u" grid, in rad
21    
22      real, protected, save:: rlonv(iim + 1)
23      ! longitudes of points of the "scalar" and "v" grid, in rad
24    
25    SUBROUTINE dynetat0(vcov, ucov, teta, q, masse, ps, phis, time)    real, protected, save:: xprimu(iim + 1), xprimv(iim + 1)
26      ! 2 pi / iim * (derivative of the longitudinal zoom function)(rlon[uv])
27    
28      ! From dynetat0.F, version 1.2 2004/06/22 11:45:30    REAL, protected, save:: xprimm025(iim + 1), xprimp025(iim + 1)
29      REAL, protected, save:: rlatu1(jjm), rlatu2(jjm), yprimu1(jjm), yprimu2(jjm)
30      REAL, save:: ang0, etot0, ptot0, ztot0, stot0
31      INTEGER, PARAMETER, private:: nmax = 30000
32      DOUBLE PRECISION, private, save:: abs_y
33      INTEGER, save:: itau_dyn
34    
35      ! Authors:  P. Le Van, L. Fairhead  contains
36      ! Objet : lecture de l'état initial  
37      SUBROUTINE dynetat0(vcov, ucov, teta, q, masse, ps, phis)
38    
39      use dimens_m, only: iim, jjm, llm, nqmx      ! From dynetat0.F, version 1.2, 2004/06/22 11:45:30
40      use comconst, only: im, cpp, dtvr, g, kappa, jm, lllm, omeg, rad      ! Authors: P. Le Van, L. Fairhead
41      use comvert, only: pa      ! This procedure reads the initial state of the atmosphere.
42      use logic, only: fxyhypb, ysinus  
43      use comgeom, only: rlonu, rlatu, rlonv, rlatv, cu_2d, cv_2d, aire_2d      ! Libraries:
44      use serre, only: clon, clat, grossismy, grossismx      use netcdf, only: NF90_NOWRITE, NF90_NOERR
45      use temps, only: day_ref, day_ini, itau_dyn, annee_ref      use netcdf95, only: NF95_GET_VAR, nf95_open, nf95_inq_varid, NF95_CLOSE, &
46      use ener, only: etot0, ang0, ptot0, stot0, ztot0           NF95_Gw_VAR
47        use nr_util, only: assert
48    
49        use conf_gcm_m, only: raz_date
50        use dimensions, only: iim, jjm, llm, nqmx
51        use dynetat0_chosen_m, only: day_ref
52      use iniadvtrac_m, only: tname      use iniadvtrac_m, only: tname
53      use netcdf95, only: nf95_open, nf95_inq_varid, handle_err, NF95_CLOSE  
54      use netcdf, only: NF90_NOWRITE, NF90_GET_VAR, NF90_NOERR      REAL, intent(out):: vcov(: , :, :) ! (iim + 1, jjm, llm)
55      use numer_rec, only: assert      REAL, intent(out):: ucov(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
56        REAL, intent(out):: teta(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
57      !   Arguments:      REAL, intent(out):: q(:, :, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm, nqmx)
58      REAL, intent(out):: vcov(: , :), ucov(:, :), teta(:, :)      REAL, intent(out):: masse(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
59      REAL, intent(out):: q(:, :, :), masse(:, :)      REAL, intent(out):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) in Pa
60      REAL, intent(out):: ps(:) ! in Pa      REAL, intent(out):: phis(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1)
61      REAL, intent(out):: phis(:, :)  
62      REAL, intent(out):: time      ! Local variables:
63        INTEGER iq
64      !   Variables      REAL, allocatable:: tab_cntrl(:) ! tableau des param\`etres du run
65      INTEGER length, iq      INTEGER ierr, ncid, varid
     PARAMETER (length = 100)  
     REAL tab_cntrl(length) ! tableau des parametres du run  
     INTEGER ierr, nid, nvarid  
66    
67      !-----------------------------------------------------------------------      !-----------------------------------------------------------------------
68    
69      print *, "Call sequence information: dynetat0"      print *, "Call sequence information: dynetat0"
70    
71      call assert(size(vcov, 1) == (iim + 1) * jjm, "dynetat0 vcov 1")      call assert((/size(ucov, 1), size(vcov, 1), size(masse, 1), size(ps, 1), &
72      call assert((/size(ucov, 1), size(teta, 1), size(q, 1), size(masse, 1), &           size(phis, 1), size(q, 1), size(teta, 1)/) == iim + 1, "dynetat0 iim")
73           size(ps)/) == (iim + 1) * (jjm + 1), "dynetat0 (iim + 1) * (jjm + 1)")      call assert((/size(ucov, 2), size(vcov, 2) + 1, size(masse, 2), &
74      call assert(shape(phis) == (/iim + 1, jjm + 1/), "dynetat0 phis")           size(ps, 2), size(phis, 2), size(q, 2), size(teta, 2)/) == jjm + 1, &
75      call assert((/size(vcov, 2), size(ucov, 2), size(teta, 2), size(q, 2), &           "dynetat0 jjm")
76           size(masse, 2)/) == llm, "dynetat0 llm")      call assert((/size(vcov, 3), size(ucov, 3), size(teta, 3), size(q, 3), &
77      call assert(size(q, 3) == nqmx, "dynetat0 q 3")           size(masse, 3)/) == llm, "dynetat0 llm")
78        call assert(size(q, 4) == nqmx, "dynetat0 q nqmx")
     ! Fichier état initial :  
     call nf95_open("start.nc", NF90_NOWRITE, nid)  
   
     call nf95_inq_varid(nid, "controle", nvarid)  
     ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, tab_cntrl)  
     call handle_err("dynetat0, controle", ierr, nid)  
   
     im         = int(tab_cntrl(1))  
     jm         = int(tab_cntrl(2))  
     lllm       = int(tab_cntrl(3))  
     day_ref    = int(tab_cntrl(4))  
     annee_ref  = int(tab_cntrl(5))  
     omeg       = tab_cntrl(7)  
     dtvr       = tab_cntrl(12)  
     etot0      = tab_cntrl(13)  
     ptot0      = tab_cntrl(14)  
     ztot0      = tab_cntrl(15)  
     stot0      = tab_cntrl(16)  
     ang0       = tab_cntrl(17)  
     pa         = tab_cntrl(18)  
     clon       = tab_cntrl(20)  
     clat       = tab_cntrl(21)  
     grossismx  = tab_cntrl(22)  
     grossismy  = tab_cntrl(23)  
   
     IF (tab_cntrl(24) == 1.)  THEN  
        fxyhypb  = .TRUE.  
     ELSE  
        fxyhypb = .FALSE.  
        ysinus  = .FALSE.  
        IF (tab_cntrl(27) == 1.) ysinus = .TRUE.  
     ENDIF  
   
     day_ini = tab_cntrl(30)  
     itau_dyn = tab_cntrl(31)  
   
     PRINT *, 'rad = ', rad  
     PRINT *, 'omeg = ', omeg  
     PRINT *, 'g = ', g  
     PRINT *, 'cpp = ', cpp  
     PRINT *, 'kappa = ', kappa  
79    
80      IF (im /= iim)  THEN      ! Fichier \'etat initial :
81         PRINT 1, im, iim      call nf95_open("start.nc", NF90_NOWRITE, ncid)
82         STOP 1  
83      ELSE  IF (jm /= jjm)  THEN      call nf95_inq_varid(ncid, "controle", varid)
84         PRINT 2, jm, jjm      call NF95_Gw_VAR(ncid, varid, tab_cntrl)
85         STOP 1  
86      ELSE  IF (lllm /= llm)  THEN      etot0 = tab_cntrl(13)
87         PRINT 3, lllm, llm      ptot0 = tab_cntrl(14)
88         STOP 1      ztot0 = tab_cntrl(15)
89      ENDIF      stot0 = tab_cntrl(16)
90        ang0 = tab_cntrl(17)
91    
92        if (raz_date) then
93           print *, 'Resetting the date.'
94           day_ini = day_ref
95           itau_dyn = 0
96        else
97           itau_dyn = tab_cntrl(31)
98           day_ini = tab_cntrl(30)
99        end if
100    
101        print *, "day_ini = ", day_ini
102    
103        call NF95_INQ_VARID (ncid, "rlonu", varid)
104        call NF95_GET_VAR(ncid, varid, rlonu)
105    
106        call NF95_INQ_VARID (ncid, "rlatu", varid)
107        call NF95_GET_VAR(ncid, varid, rlatu)
108    
109        call NF95_INQ_VARID (ncid, "rlonv", varid)
110        call NF95_GET_VAR(ncid, varid, rlonv)
111    
112        call NF95_INQ_VARID (ncid, "rlatv", varid)
113        call NF95_GET_VAR(ncid, varid, rlatv)
114    
115        CALL nf95_inq_varid(ncid, 'xprimu', varid)
116        CALL nf95_get_var(ncid, varid, xprimu)
117    
118        CALL nf95_inq_varid(ncid, 'xprimv', varid)
119        CALL nf95_get_var(ncid, varid, xprimv)
120    
121        CALL nf95_inq_varid(ncid, 'xprimm025', varid)
122        CALL nf95_get_var(ncid, varid, xprimm025)
123    
124        CALL nf95_inq_varid(ncid, 'xprimp025', varid)
125        CALL nf95_get_var(ncid, varid, xprimp025)
126    
127      call NF95_INQ_VARID (nid, "rlonu", nvarid)      call NF95_INQ_VARID (ncid, "rlatu1", varid)
128      ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, rlonu)      call NF95_GET_VAR(ncid, varid, rlatu1)
129      call handle_err("dynetat0, rlonu", ierr, nid)  
130        call NF95_INQ_VARID (ncid, "rlatu2", varid)
131      call NF95_INQ_VARID (nid, "rlatu", nvarid)      call NF95_GET_VAR(ncid, varid, rlatu2)
132      ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, rlatu)  
133      call handle_err("dynetat0, rlatu", ierr, nid)      CALL nf95_inq_varid(ncid, 'yprimu1', varid)
134        CALL nf95_get_var(ncid, varid, yprimu1)
135      call NF95_INQ_VARID (nid, "rlonv", nvarid)  
136      ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, rlonv)      CALL nf95_inq_varid(ncid, 'yprimu2', varid)
137      call handle_err("dynetat0, rlonv", ierr, nid)      CALL nf95_get_var(ncid, varid, yprimu2)
138    
139      call NF95_INQ_VARID (nid, "rlatv", nvarid)      call NF95_INQ_VARID (ncid, "phis", varid)
140      ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, rlatv)      call NF95_GET_VAR(ncid, varid, phis)
141      call handle_err("dynetat0, rlatv", ierr, nid)  
142        call NF95_INQ_VARID (ncid, "ucov", varid)
143      call NF95_INQ_VARID (nid, "cu", nvarid)      call NF95_GET_VAR(ncid, varid, ucov)
144      ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, cu_2d)  
145      call handle_err("dynetat0, cu", ierr, nid)      call NF95_INQ_VARID (ncid, "vcov", varid)
146        call NF95_GET_VAR(ncid, varid, vcov)
147      call NF95_INQ_VARID (nid, "cv", nvarid)  
148      ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, cv_2d)      call NF95_INQ_VARID (ncid, "teta", varid)
149      call handle_err("dynetat0, cv", ierr, nid)      call NF95_GET_VAR(ncid, varid, teta)
   
     call NF95_INQ_VARID (nid, "aire", nvarid)  
     ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, aire_2d)  
     call handle_err("dynetat0, aire", ierr, nid)  
   
     call NF95_INQ_VARID (nid, "phisinit", nvarid)  
     ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, phis)  
     call handle_err("dynetat0, phisinit", ierr, nid)  
   
     call NF95_INQ_VARID (nid, "temps", nvarid)  
     ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, time)  
     call handle_err("dynetat0, temps", ierr, nid)  
   
     call NF95_INQ_VARID (nid, "ucov", nvarid)  
     ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, ucov, count=(/iim + 1, jjm + 1, llm/))  
     call handle_err("dynetat0, ucov", ierr, nid)  
   
     call NF95_INQ_VARID (nid, "vcov", nvarid)  
     ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, vcov, count=(/iim + 1, jjm, llm/))  
     call handle_err("dynetat0, vcov", ierr, nid)  
   
     call NF95_INQ_VARID (nid, "teta", nvarid)  
     ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, teta, count=(/iim + 1, jjm + 1, llm/))  
     call handle_err("dynetat0, teta", ierr, nid)  
150    
151      DO iq = 1, nqmx      DO iq = 1, nqmx
152         call NF95_INQ_VARID(nid, tname(iq), nvarid, ierr)         call NF95_INQ_VARID(ncid, tname(iq), varid, ierr)
153         IF (ierr  /=  NF90_NOERR) THEN         IF (ierr == NF90_NOERR) THEN
154            PRINT *, 'dynetat0: le champ "' // tname(iq) // '" est absent, ' // &            call NF95_GET_VAR(ncid, varid, q(:, :, :, iq))
                "il est donc initialisé ŕ zéro."  
           q(:, :, iq) = 0.  
155         ELSE         ELSE
156            ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, q(:, :, iq), &            PRINT *, 'dynetat0: "' // tname(iq) // '" not found, ' // &
157                 count=(/iim + 1, jjm + 1, llm/))                 "setting it to zero..."
158            call handle_err("dynetat0, " // tname(iq), ierr, nid)            q(:, :, :, iq) = 0.
159         ENDIF         ENDIF
160      ENDDO      ENDDO
161    
162      call NF95_INQ_VARID (nid, "masse", nvarid)      call NF95_INQ_VARID (ncid, "masse", varid)
163      ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, masse, count=(/iim + 1, jjm + 1, llm/))      call NF95_GET_VAR(ncid, varid, masse)
164      call handle_err("dynetat0, masse", ierr, nid)  
165        call NF95_INQ_VARID (ncid, "ps", varid)
166      call NF95_INQ_VARID (nid, "ps", nvarid)      call NF95_GET_VAR(ncid, varid, ps)
167      ierr = NF90_GET_VAR(nid, nvarid, ps, count=(/iim + 1, jjm + 1/))      ! Check that there is a single value at each pole:
168      call handle_err("dynetat0, ps", ierr, nid)      call assert(ps(1, 1) == ps(2:, 1), "dynetat0 ps north pole")
169        call assert(ps(1, jjm + 1) == ps(2:, jjm + 1), "dynetat0 ps south pole")
170      call NF95_CLOSE(nid)  
171        call NF95_CLOSE(ncid)
     day_ini=day_ini+INT(time)  
     time=time-INT(time)  
   
 1   FORMAT(//10x, 'la valeur de im =', i4, 2x, &  
          'lue sur le fichier de demarrage est differente de la valeur ' &  
          // 'parametree iim =', i4//)  
 2   FORMAT(//10x, 'la valeur de jm =', i4, 2x, &  
          'lue sur le fichier de demarrage est differente de la valeur ' &  
          // 'parametree jjm =', i4//)  
 3   FORMAT(//10x, 'la valeur de lmax =', i4, 2x, &  
          'lue sur le fichier demarrage est differente de la valeur ' &  
          // 'parametree llm =', i4//)  
172    
173    END SUBROUTINE dynetat0    END SUBROUTINE dynetat0
174    
175      !********************************************************************
176    
177      SUBROUTINE fyhyp
178    
179        ! From LMDZ4/libf/dyn3d/fyhyp.F, version 1.2, 2005/06/03 09:11:32
180    
181        ! Author: P. Le Van, from analysis by R. Sadourny
182    
183        ! Define rlatu, rlatv, rlatu2, yprimu2, rlatu1, yprimu1.
184        
185        ! Calcule les latitudes et dĂ©rivĂ©es dans la grille du GCM pour une
186        ! fonction f(y) Ă  dĂ©rivĂ©e tangente hyperbolique.
187    
188        ! Il vaut mieux avoir : grossismy * dzoom < pi / 2
189    
190        use coefpoly_m, only: coefpoly, a0, a1, a2, a3
191        USE dimensions, only: jjm
192        use dynetat0_chosen_m, only: clat, grossismy, dzoomy, tauy
193        use heavyside_m, only: heavyside
194    
195        ! Local:
196    
197        INTEGER, PARAMETER:: nmax=30000, nmax2=2*nmax
198        REAL dzoom ! distance totale de la zone du zoom (en radians)
199        DOUBLE PRECISION ylat(jjm + 1), yprim(jjm + 1)
200        DOUBLE PRECISION yuv
201        DOUBLE PRECISION, save:: yt(0:nmax2)
202        DOUBLE PRECISION fhyp(0:nmax2), beta
203        DOUBLE PRECISION, save:: ytprim(0:nmax2)
204        DOUBLE PRECISION fxm(0:nmax2)
205        DOUBLE PRECISION, save:: yf(0:nmax2)
206        DOUBLE PRECISION yypr(0:nmax2)
207        DOUBLE PRECISION yvrai(jjm + 1), yprimm(jjm + 1), ylatt(jjm + 1)
208        DOUBLE PRECISION pi, pis2, epsilon, pisjm
209        DOUBLE PRECISION yo1, yi, ylon2, ymoy, yprimin
210        DOUBLE PRECISION yfi, yf1, ffdy
211        DOUBLE PRECISION ypn
212        DOUBLE PRECISION, save::deply, y00
213    
214        INTEGER i, j, it, ik, iter, jlat, jjpn
215        INTEGER, save:: jpn
216        DOUBLE PRECISION yi2, heavyy0, heavyy0m
217        DOUBLE PRECISION fa(0:nmax2), fb(0:nmax2)
218        REAL y0min, y0max
219    
220        !-------------------------------------------------------------------
221    
222        print *, "Call sequence information: fyhyp"
223    
224        pi = 2.*asin(1.)
225        pis2 = pi/2.
226        pisjm = pi/real(jjm)
227        epsilon = 1e-3
228        dzoom = dzoomy*pi
229    
230        DO i = 0, nmax2
231           yt(i) = -pis2 + real(i)*pi/nmax2
232        END DO
233    
234        heavyy0m = heavyside(-clat)
235        heavyy0 = heavyside(clat)
236        y0min = 2.*clat*heavyy0m - pis2
237        y0max = 2.*clat*heavyy0 + pis2
238    
239        fa = 999.999
240        fb = 999.999
241    
242        DO i = 0, nmax2
243           IF (yt(i)<clat) THEN
244              fa(i) = tauy*(yt(i)-clat + dzoom/2.)
245              fb(i) = (yt(i)-2.*clat*heavyy0m + pis2)*(clat-yt(i))
246           ELSE IF (yt(i)>clat) THEN
247              fa(i) = tauy*(clat-yt(i) + dzoom/2.)
248              fb(i) = (2.*clat*heavyy0-yt(i) + pis2)*(yt(i)-clat)
249           END IF
250    
251           IF (200.*fb(i)<-fa(i)) THEN
252              fhyp(i) = -1.
253           ELSE IF (200.*fb(i)<fa(i)) THEN
254              fhyp(i) = 1.
255           ELSE
256              fhyp(i) = tanh(fa(i)/fb(i))
257           END IF
258    
259           IF (yt(i)==clat) fhyp(i) = 1.
260           IF (yt(i)==y0min .OR. yt(i)==y0max) fhyp(i) = -1.
261        END DO
262    
263        ! Calcul de beta
264    
265        ffdy = 0.
266    
267        DO i = 1, nmax2
268           ymoy = 0.5*(yt(i-1) + yt(i))
269           IF (ymoy<clat) THEN
270              fa(i) = tauy*(ymoy-clat + dzoom/2.)
271              fb(i) = (ymoy-2.*clat*heavyy0m + pis2)*(clat-ymoy)
272           ELSE IF (ymoy>clat) THEN
273              fa(i) = tauy*(clat-ymoy + dzoom/2.)
274              fb(i) = (2.*clat*heavyy0-ymoy + pis2)*(ymoy-clat)
275           END IF
276    
277           IF (200.*fb(i)<-fa(i)) THEN
278              fxm(i) = -1.
279           ELSE IF (200.*fb(i)<fa(i)) THEN
280              fxm(i) = 1.
281           ELSE
282              fxm(i) = tanh(fa(i)/fb(i))
283           END IF
284           IF (ymoy==clat) fxm(i) = 1.
285           IF (ymoy==y0min .OR. yt(i)==y0max) fxm(i) = -1.
286           ffdy = ffdy + fxm(i)*(yt(i)-yt(i-1))
287        END DO
288    
289        beta = (grossismy*ffdy-pi)/(ffdy-pi)
290    
291        IF (2. * beta - grossismy <= 0.) THEN
292           print *, 'Attention ! La valeur beta calculee dans la routine fyhyp ' &
293                // 'est mauvaise. Modifier les valeurs de grossismy, tauy ou ' &
294                // 'dzoomy et relancer.'
295           STOP 1
296        END IF
297    
298        ! calcul de Ytprim
299    
300        DO i = 0, nmax2
301           ytprim(i) = beta + (grossismy-beta)*fhyp(i)
302        END DO
303    
304        ! Calcul de Yf
305    
306        yf(0) = -pis2
307        DO i = 1, nmax2
308           yypr(i) = beta + (grossismy-beta)*fxm(i)
309        END DO
310    
311        DO i = 1, nmax2
312           yf(i) = yf(i-1) + yypr(i)*(yt(i)-yt(i-1))
313        END DO
314    
315        ! yuv = 0. si calcul des latitudes aux pts. U
316        ! yuv = 0.5 si calcul des latitudes aux pts. V
317    
318        loop_ik: DO ik = 1, 4
319           IF (ik==1) THEN
320              yuv = 0.
321              jlat = jjm + 1
322           ELSE IF (ik==2) THEN
323              yuv = 0.5
324              jlat = jjm
325           ELSE IF (ik==3) THEN
326              yuv = 0.25
327              jlat = jjm
328           ELSE IF (ik==4) THEN
329              yuv = 0.75
330              jlat = jjm
331           END IF
332    
333           yo1 = 0.
334           DO j = 1, jlat
335              yo1 = 0.
336              ylon2 = -pis2 + pisjm*(real(j) + yuv-1.)
337              yfi = ylon2
338    
339              it = nmax2
340              DO while (it >= 1 .and. yfi < yf(it))
341                 it = it - 1
342              END DO
343    
344              yi = yt(it)
345              IF (it==nmax2) THEN
346                 it = nmax2 - 1
347                 yf(it + 1) = pis2
348              END IF
349    
350              ! Interpolation entre yi(it) et yi(it + 1) pour avoir Y(yi)
351              ! et Y'(yi)
352    
353              CALL coefpoly(yf(it), yf(it + 1), ytprim(it), ytprim(it + 1), &
354                   yt(it), yt(it + 1))
355    
356              yf1 = yf(it)
357              yprimin = a1 + 2.*a2*yi + 3.*a3*yi*yi
358    
359              iter = 1
360              DO
361                 yi = yi - (yf1-yfi)/yprimin
362                 IF (abs(yi-yo1)<=epsilon .or. iter == 300) exit
363                 yo1 = yi
364                 yi2 = yi*yi
365                 yf1 = a0 + a1*yi + a2*yi2 + a3*yi2*yi
366                 yprimin = a1 + 2.*a2*yi + 3.*a3*yi2
367              END DO
368              if (abs(yi-yo1) > epsilon) then
369                 print *, 'Pas de solution.', j, ylon2
370                 STOP 1
371              end if
372    
373              yprimin = a1 + 2.*a2*yi + 3.*a3*yi*yi
374              yprim(j) = pi/(jjm*yprimin)
375              yvrai(j) = yi
376           END DO
377    
378           DO j = 1, jlat - 1
379              IF (yvrai(j + 1)<yvrai(j)) THEN
380                 print *, 'Problème avec rlat(', j + 1, ') plus petit que rlat(', &
381                      j, ')'
382                 STOP 1
383              END IF
384           END DO
385    
386           print *, 'Reorganisation des latitudes pour avoir entre - pi/2 et pi/2'
387    
388           IF (ik==1) THEN
389              ypn = pis2
390              DO j = jjm + 1, 1, -1
391                 IF (yvrai(j)<=ypn) exit
392              END DO
393    
394              jpn = j
395              y00 = yvrai(jpn)
396              deply = pis2 - y00
397           END IF
398    
399           DO j = 1, jjm + 1 - jpn
400              ylatt(j) = -pis2 - y00 + yvrai(jpn + j-1)
401              yprimm(j) = yprim(jpn + j-1)
402           END DO
403    
404           jjpn = jpn
405           IF (jlat==jjm) jjpn = jpn - 1
406    
407           DO j = 1, jjpn
408              ylatt(j + jjm + 1-jpn) = yvrai(j) + deply
409              yprimm(j + jjm + 1-jpn) = yprim(j)
410           END DO
411    
412           ! Fin de la reorganisation
413    
414           DO j = 1, jlat
415              ylat(j) = ylatt(jlat + 1-j)
416              yprim(j) = yprimm(jlat + 1-j)
417           END DO
418    
419           DO j = 1, jlat
420              yvrai(j) = ylat(j)*180./pi
421           END DO
422    
423           IF (ik==1) THEN
424              DO j = 1, jjm + 1
425                 rlatu(j) = ylat(j)
426              END DO
427           ELSE IF (ik==2) THEN
428              DO j = 1, jjm
429                 rlatv(j) = ylat(j)
430              END DO
431           ELSE IF (ik==3) THEN
432              DO j = 1, jjm
433                 rlatu2(j) = ylat(j)
434                 yprimu2(j) = yprim(j)
435              END DO
436           ELSE IF (ik==4) THEN
437              DO j = 1, jjm
438                 rlatu1(j) = ylat(j)
439                 yprimu1(j) = yprim(j)
440              END DO
441           END IF
442        END DO loop_ik
443    
444        DO j = 1, jjm
445           ylat(j) = rlatu(j) - rlatu(j + 1)
446        END DO
447    
448        DO j = 1, jjm
449           IF (rlatu1(j) <= rlatu2(j)) THEN
450              print *, 'Attention ! rlatu1 < rlatu2 ', rlatu1(j), rlatu2(j), j
451              STOP 13
452           ENDIF
453    
454           IF (rlatu2(j) <= rlatu(j+1)) THEN
455              print *, 'Attention ! rlatu2 < rlatup1 ', rlatu2(j), rlatu(j+1), j
456              STOP 14
457           ENDIF
458    
459           IF (rlatu(j) <= rlatu1(j)) THEN
460              print *, ' Attention ! rlatu < rlatu1 ', rlatu(j), rlatu1(j), j
461              STOP 15
462           ENDIF
463    
464           IF (rlatv(j) <= rlatu2(j)) THEN
465              print *, ' Attention ! rlatv < rlatu2 ', rlatv(j), rlatu2(j), j
466              STOP 16
467           ENDIF
468    
469           IF (rlatv(j) >= rlatu1(j)) THEN
470              print *, ' Attention ! rlatv > rlatu1 ', rlatv(j), rlatu1(j), j
471              STOP 17
472           ENDIF
473    
474           IF (rlatv(j) >= rlatu(j)) THEN
475              print *, ' Attention ! rlatv > rlatu ', rlatv(j), rlatu(j), j
476              STOP 18
477           ENDIF
478        ENDDO
479    
480        print *, 'Latitudes'
481        print 3, minval(ylat(:jjm)) *180d0/pi, maxval(ylat(:jjm))*180d0/pi
482    
483    3   Format(1x, ' Au centre du zoom, la longueur de la maille est', &
484             ' d environ ', f0.2, ' degres ', /, &
485             ' alors que la maille en dehors de la zone du zoom est ', &
486             "d'environ ", f0.2, ' degres ')
487    
488        rlatu(1) = pi / 2.
489        rlatu(jjm + 1) = -rlatu(1)
490    
491      END SUBROUTINE fyhyp
492    
493      !********************************************************************
494    
495      SUBROUTINE fxhyp
496    
497        ! From LMDZ4/libf/dyn3d/fxhyp.F, version 1.2, 2005/06/03 09:11:32
498        ! Author: P. Le Van, from formulas by R. Sadourny
499    
500        ! Compute xprimm025, rlonv, xprimv, rlonu, xprimu, xprimp025.
501        
502        ! Calcule les longitudes et dĂ©rivĂ©es dans la grille du GCM pour
503        ! une fonction $x_f(\tilde x)$ Ă  dĂ©rivĂ©e tangente hyperbolique.
504    
505        ! Il vaut mieux avoir : grossismx $\times$ delta < pi
506    
507        ! Le premier point scalaire pour une grille regulière (grossismx =
508        ! 1) avec clon = 0 est Ă  - 180 degrĂ©s.
509    
510        use nr_util, only: pi, pi_d, twopi, twopi_d, arth, assert, rad_to_deg
511    
512        USE dimensions, ONLY: iim
513        use dynetat0_chosen_m, only: clon, grossismx, dzoomx, taux
514        use tanh_cautious_m, only: tanh_cautious
515    
516        ! Local:
517        real rlonm025(iim + 1), rlonp025(iim + 1), d_rlonv(iim)
518        REAL delta, h
519        DOUBLE PRECISION, dimension(0:nmax):: xtild, fhyp, G, Xf, ffdx
520        DOUBLE PRECISION beta
521        INTEGER i, is2
522        DOUBLE PRECISION xmoy(nmax), fxm(nmax)
523    
524        !----------------------------------------------------------------------
525    
526        print *, "Call sequence information: fxhyp"
527    
528        if (grossismx == 1.) then
529           h = twopi / iim
530    
531           xprimm025(:iim) = h
532           xprimp025(:iim) = h
533           xprimv(:iim) = h
534           xprimu(:iim) = h
535    
536           rlonv(:iim) = arth(- pi + clon, h, iim)
537           rlonm025(:iim) = rlonv(:iim) - 0.25 * h
538           rlonp025(:iim) = rlonv(:iim) + 0.25 * h
539           rlonu(:iim) = rlonv(:iim) + 0.5 * h
540        else
541           delta = dzoomx * twopi_d
542           xtild = arth(0d0, pi_d / nmax, nmax + 1)
543           forall (i = 1:nmax) xmoy(i) = 0.5d0 * (xtild(i-1) + xtild(i))
544    
545           ! Compute fhyp:
546           fhyp(1:nmax - 1) = tanh_cautious(taux * (delta / 2d0 &
547                - xtild(1:nmax - 1)), xtild(1:nmax - 1) &
548                * (pi_d - xtild(1:nmax - 1)))
549           fhyp(0) = 1d0
550           fhyp(nmax) = -1d0
551    
552           fxm = tanh_cautious(taux * (delta / 2d0 - xmoy), xmoy * (pi_d - xmoy))
553    
554           ! Compute \int_0 ^{\tilde x} F:
555    
556           ffdx(0) = 0d0
557    
558           DO i = 1, nmax
559              ffdx(i) = ffdx(i - 1) + fxm(i) * (xtild(i) - xtild(i-1))
560           END DO
561    
562           print *, "ffdx(nmax) = ", ffdx(nmax)
563           beta = (pi_d - grossismx * ffdx(nmax)) / (pi_d - ffdx(nmax))
564           print *, "beta = ", beta
565    
566           IF (2d0 * beta - grossismx <= 0d0) THEN
567              print *, 'Bad choice of grossismx, taux, dzoomx.'
568              print *, 'Decrease dzoomx or grossismx.'
569              STOP 1
570           END IF
571    
572           G = beta + (grossismx - beta) * fhyp
573    
574           Xf(:nmax - 1) = beta * xtild(:nmax - 1) + (grossismx - beta) &
575                * ffdx(:nmax - 1)
576           Xf(nmax) = pi_d
577    
578           call invert_zoom_x(beta, xf, xtild, G, rlonm025(:iim), xprimm025(:iim), &
579                xuv = - 0.25d0)
580           call invert_zoom_x(beta, xf, xtild, G, rlonv(:iim), xprimv(:iim), &
581                xuv = 0d0)
582           call invert_zoom_x(beta, xf, xtild, G, rlonu(:iim), xprimu(:iim), &
583                xuv = 0.5d0)
584           call invert_zoom_x(beta, xf, xtild, G, rlonp025(:iim), xprimp025(:iim), &
585                xuv = 0.25d0)
586        end if
587    
588        is2 = 0
589    
590        IF (MINval(rlonm025(:iim)) < - pi - 0.1 &
591             .or. MAXval(rlonm025(:iim)) > pi + 0.1) THEN
592           IF (clon <= 0.) THEN
593              is2 = 1
594    
595              do while (rlonm025(is2) < - pi .and. is2 < iim)
596                 is2 = is2 + 1
597              end do
598    
599              call assert(rlonm025(is2) >= - pi, &
600                   "fxhyp -- rlonm025 should be >= - pi")
601           ELSE
602              is2 = iim
603    
604              do while (rlonm025(is2) > pi .and. is2 > 1)
605                 is2 = is2 - 1
606              end do
607    
608              if (rlonm025(is2) > pi) then
609                 print *, 'Rlonm025 plus grand que pi !'
610                 STOP 1
611              end if
612           END IF
613        END IF
614    
615        call principal_cshift(is2, rlonm025, xprimm025)
616        call principal_cshift(is2, rlonv, xprimv)
617        call principal_cshift(is2, rlonu, xprimu)
618        call principal_cshift(is2, rlonp025, xprimp025)
619    
620        forall (i = 1: iim) d_rlonv(i) = rlonv(i + 1) - rlonv(i)
621        print *, "Minimum longitude step:", MINval(d_rlonv) * rad_to_deg, "degrees"
622        print *, "Maximum longitude step:", MAXval(d_rlonv) * rad_to_deg, "degrees"
623    
624        ! Check that rlonm025 <= rlonv <= rlonp025 <= rlonu:
625        DO i = 1, iim + 1
626           IF (rlonp025(i) < rlonv(i)) THEN
627              print *, 'rlonp025(', i, ') = ', rlonp025(i)
628              print *, "< rlonv(", i, ") = ", rlonv(i)
629              STOP 1
630           END IF
631    
632           IF (rlonv(i) < rlonm025(i)) THEN
633              print *, 'rlonv(', i, ') = ', rlonv(i)
634              print *, "< rlonm025(", i, ") = ", rlonm025(i)
635              STOP 1
636           END IF
637    
638           IF (rlonp025(i) > rlonu(i)) THEN
639              print *, 'rlonp025(', i, ') = ', rlonp025(i)
640              print *, "> rlonu(", i, ") = ", rlonu(i)
641              STOP 1
642           END IF
643        END DO
644    
645      END SUBROUTINE fxhyp
646    
647      !********************************************************************
648    
649      subroutine principal_cshift(is2, xlon, xprimm)
650    
651        ! Add or subtract 2 pi so that xlon is near [-pi, pi], then cshift
652        ! so that xlon is in ascending order. Make the same cshift on
653        ! xprimm. In this module to avoid circular dependency.
654    
655        use nr_util, only: twopi
656    
657        use dynetat0_chosen_m, only: clon
658        USE dimensions, ONLY: iim
659    
660        integer, intent(in):: is2
661        real, intent(inout):: xlon(:), xprimm(:) ! (iim + 1)
662    
663        !-----------------------------------------------------
664    
665        if (is2 /= 0) then
666           IF (clon <= 0.) THEN
667              IF (is2 /= 1) THEN
668                 xlon(:is2 - 1) = xlon(:is2 - 1) + twopi
669                 xlon(:iim) = cshift(xlon(:iim), shift = is2 - 1)
670                 xprimm(:iim) = cshift(xprimm(:iim), shift = is2 - 1)
671              END IF
672           else
673              xlon(is2 + 1:iim) = xlon(is2 + 1:iim) - twopi
674              xlon(:iim) = cshift(xlon(:iim), shift = is2)
675              xprimm(:iim) = cshift(xprimm(:iim), shift = is2)
676           end IF
677        end if
678    
679        xlon(iim + 1) = xlon(1) + twopi
680        xprimm(iim + 1) = xprimm(1)
681    
682      end subroutine principal_cshift
683    
684      !**********************************************************************
685    
686      subroutine invert_zoom_x(beta, xf, xtild, G, xlon, xprim, xuv)
687    
688        ! In this module to avoid circular dependency.
689    
690        use coefpoly_m, only: coefpoly, a1, a2, a3
691        use dynetat0_chosen_m, only: clon, grossismx
692        USE dimensions, ONLY: iim
693        use nr_util, only: pi_d, twopi_d
694        use numer_rec_95, only: hunt, rtsafe
695    
696        DOUBLE PRECISION, intent(in):: beta, Xf(0:), xtild(0:), G(0:) ! (0:nmax)
697    
698        real, intent(out):: xlon(:), xprim(:) ! (iim)
699    
700        DOUBLE PRECISION, intent(in):: xuv
701        ! between - 0.25 and 0.5
702        ! 0. si calcul aux points scalaires
703        ! 0.5 si calcul aux points U
704    
705        ! Local:
706        DOUBLE PRECISION Y
707        DOUBLE PRECISION h ! step of the uniform grid
708        integer i, it
709    
710        DOUBLE PRECISION xvrai(iim), Gvrai(iim)
711        ! intermediary variables because xlon and xprim are single precision
712    
713        !------------------------------------------------------------------
714    
715        print *, "Call sequence information: invert_zoom_x"
716        it = 0 ! initial guess
717        h = twopi_d / iim
718    
719        DO i = 1, iim
720           Y = - pi_d + (i + xuv - 0.75d0) * h
721           ! - pi <= y < pi
722           abs_y = abs(y)
723    
724           ! Distinguish boundaries in order to avoid roundoff error.
725           ! funcd should be exactly equal to 0 at xtild(it) or xtild(it +
726           ! 1) and could be very small with the wrong sign so rtsafe
727           ! would fail.
728           if (abs_y == 0d0) then
729              xvrai(i) = 0d0
730              gvrai(i) = grossismx
731           else if (abs_y == pi_d) then
732              xvrai(i) = pi_d
733              gvrai(i) = 2d0 * beta - grossismx
734           else
735              call hunt(xf, abs_y, it, my_lbound = 0)
736              ! {0 <= it <= nmax - 1}
737    
738              ! Calcul de xvrai(i) et Gvrai(i)
739              CALL coefpoly(Xf(it), Xf(it + 1), G(it), G(it + 1), xtild(it), &
740                   xtild(it + 1))
741              xvrai(i) = rtsafe(funcd, xtild(it), xtild(it + 1), xacc = 1d-6)
742              Gvrai(i) = a1 + xvrai(i) * (2d0 * a2 + xvrai(i) * 3d0 * a3)
743           end if
744    
745           if (y < 0d0) xvrai(i) = - xvrai(i)
746        end DO
747    
748        DO i = 1, iim -1
749           IF (xvrai(i + 1) < xvrai(i)) THEN
750              print *, 'xvrai(', i + 1, ') < xvrai(', i, ')'
751              STOP 1
752           END IF
753        END DO
754    
755        xlon = xvrai + clon
756        xprim = h / Gvrai
757    
758      end subroutine invert_zoom_x
759    
760      !**********************************************************************
761    
762      SUBROUTINE funcd(x, fval, fderiv)
763    
764        use coefpoly_m, only: a0, a1, a2, a3
765    
766        DOUBLE PRECISION, INTENT(IN):: x
767        DOUBLE PRECISION, INTENT(OUT):: fval, fderiv
768    
769        fval = a0 + x * (a1 + x * (a2 + x * a3)) - abs_y
770        fderiv = a1 + x * (2d0 * a2 + x * 3d0 * a3)
771    
772      END SUBROUTINE funcd
773    
774  end module dynetat0_m  end module dynetat0_m

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