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revision 121 by guez, Wed Jan 28 16:10:02 2015 UTC revision 265 by guez, Tue Mar 20 09:35:59 2018 UTC
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10      ! Author: P. Le Van, from formulas by R. Sadourny      ! Author: P. Le Van, from formulas by R. Sadourny
11    
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 x_f(\tilde x) à dérivée tangente hyperbolique.
14    
15      ! Il vaut mieux avoir : grossismx \times dzoom < pi      ! Il vaut mieux avoir : grossismx \times delta < 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) avec clon = 0 est à - 180 degrés.
19    
20      USE dimens_m, ONLY: iim      USE dimensions, ONLY: iim
21      use fxhyp_loop_ik_m, only: fxhyp_loop_ik, nmax      use dynetat0_m, only: clon, grossismx, dzoomx, taux
22      use nr_util, only: pi_d, twopi_d, arth      use invert_zoom_x_m, only: invert_zoom_x, nmax
23      use serre, only: clon, grossismx, dzoomx, taux      use nr_util, only: pi, pi_d, twopi, twopi_d, arth
24        use principal_cshift_m, only: principal_cshift
25        use tanh_cautious_m, only: tanh_cautious
26    
27      REAL, intent(out):: xprimm025(:), rlonv(:), xprimv(:) ! (iim + 1)      REAL, intent(out):: xprimm025(:) ! (iim + 1)
     real, intent(out):: rlonu(:), xprimu(:), xprimp025(:) ! (iim + 1)  
28    
29      ! Local:      REAL, intent(out):: rlonv(:) ! (iim + 1)
30        ! longitudes of points of the "scalar" and "v" grid, in rad
31    
32        REAL, intent(out):: xprimv(:) ! (iim + 1)
33        ! 2 pi / iim * (derivative of the longitudinal zoom function)(rlonv)
34    
35        real, intent(out):: rlonu(:) ! (iim + 1)
36        ! longitudes of points of the "u" grid, in rad
37    
38        real, intent(out):: xprimu(:) ! (iim + 1)
39        ! 2 pi / iim * (derivative of the longitudinal zoom function)(rlonu)
40    
41      real rlonm025(iim + 1), rlonp025(iim + 1)      real, intent(out):: xprimp025(:) ! (iim + 1)
42      REAL dzoom  
43      DOUBLE PRECISION xlon(iim)      ! Local:
44      DOUBLE PRECISION xtild(0:2 * nmax)      real rlonm025(iim + 1), rlonp025(iim + 1), d_rlonv(iim)
45      DOUBLE PRECISION fhyp(nmax:2 * nmax), ffdx, beta, Xprimt(0:2 * nmax)      REAL delta, h
46      DOUBLE PRECISION Xf(0:2 * nmax), xxpr(2 * nmax)      DOUBLE PRECISION, dimension(0:nmax):: xtild, fhyp, G, Xf, ffdx
47      DOUBLE PRECISION xzoom, fa, fb      DOUBLE PRECISION beta
48      INTEGER i      INTEGER i, is2
49      DOUBLE PRECISION xmoy, fxm      DOUBLE PRECISION xmoy(nmax), fxm(nmax)
     DOUBLE PRECISION decalx  
50    
51      !----------------------------------------------------------------------      !----------------------------------------------------------------------
52    
53      print *, "Call sequence information: fxhyp"      print *, "Call sequence information: fxhyp"
54    
55      xzoom = clon * pi_d / 180d0      if (grossismx == 1.) then
56           h = twopi / iim
57    
58      IF (grossismx == 1.) THEN         xprimm025(:iim) = h
59         decalx = 1d0         xprimp025(:iim) = h
60           xprimv(:iim) = h
61           xprimu(:iim) = h
62    
63           rlonv(:iim) = arth(- pi + clon, h, iim)
64           rlonm025(:iim) = rlonv(:iim) - 0.25 * h
65           rlonp025(:iim) = rlonv(:iim) + 0.25 * h
66           rlonu(:iim) = rlonv(:iim) + 0.5 * h
67      else      else
68         decalx = 0.75d0         delta = dzoomx * twopi_d
69      END IF         xtild = arth(0d0, pi_d / nmax, nmax + 1)
70           forall (i = 1:nmax) xmoy(i) = 0.5d0 * (xtild(i-1) + xtild(i))
71    
72           ! Compute fhyp:
73           fhyp(1:nmax - 1) = tanh_cautious(taux * (delta / 2d0 &
74                - xtild(1:nmax - 1)), xtild(1:nmax - 1) &
75                * (pi_d - xtild(1:nmax - 1)))
76           fhyp(0) = 1d0
77           fhyp(nmax) = -1d0
78    
79           fxm = tanh_cautious(taux * (delta / 2d0 - xmoy), xmoy * (pi_d - xmoy))
80    
81           ! Compute \int_0 ^{\tilde x} F:
82    
83           ffdx(0) = 0d0
84    
85           DO i = 1, nmax
86              ffdx(i) = ffdx(i - 1) + fxm(i) * (xtild(i) - xtild(i-1))
87           END DO
88    
89           print *, "ffdx(nmax) = ", ffdx(nmax)
90           beta = (pi_d - grossismx * ffdx(nmax)) / (pi_d - ffdx(nmax))
91           print *, "beta = ", beta
92    
93           IF (2d0 * beta - grossismx <= 0d0) THEN
94              print *, 'Bad choice of grossismx, taux, dzoomx.'
95              print *, 'Decrease dzoomx or grossismx.'
96              STOP 1
97           END IF
98    
99      dzoom = dzoomx * twopi_d         G = beta + (grossismx - beta) * fhyp
     xtild = arth(- pi_d, pi_d / nmax, 2 * nmax + 1)  
100    
101      ! Compute fhyp:         Xf(:nmax - 1) = beta * xtild(:nmax - 1) + (grossismx - beta) &
102      DO i = nmax, 2 * nmax              * ffdx(:nmax - 1)
103         fa = taux * (dzoom / 2. - xtild(i))         Xf(nmax) = pi_d
104         fb = xtild(i) * (pi_d - xtild(i))  
105           call invert_zoom_x(beta, xf, xtild, G, rlonm025(:iim), xprimm025(:iim), &
106         IF (200. * fb < - fa) THEN              xuv = - 0.25d0)
107            fhyp(i) = - 1.         call invert_zoom_x(beta, xf, xtild, G, rlonv(:iim), xprimv(:iim), &
108         ELSE IF (200. * fb < fa) THEN              xuv = 0d0)
109            fhyp(i) = 1.         call invert_zoom_x(beta, xf, xtild, G, rlonu(:iim), xprimu(:iim), &
110                xuv = 0.5d0)
111           call invert_zoom_x(beta, xf, xtild, G, rlonp025(:iim), xprimp025(:iim), &
112                xuv = 0.25d0)
113        end if
114    
115        is2 = 0
116    
117        IF (MINval(rlonm025(:iim)) < - pi - 0.1 &
118             .or. MAXval(rlonm025(:iim)) > pi + 0.1) THEN
119           IF (clon <= 0.) THEN
120              is2 = 1
121    
122              do while (rlonm025(is2) < - pi .and. is2 < iim)
123                 is2 = is2 + 1
124              end do
125    
126              if (rlonm025(is2) < - pi) then
127                 print *, 'Rlonm025 plus petit que - pi !'
128                 STOP 1
129              end if
130         ELSE         ELSE
131            IF (ABS(fa) < 1e-13 .AND. ABS(fb) < 1e-13) THEN            is2 = iim
              IF (200. * fb + fa < 1e-10) THEN  
                 fhyp(i) = - 1.  
              ELSE IF (200. * fb - fa < 1e-10) THEN  
                 fhyp(i) = 1.  
              END IF  
           ELSE  
              fhyp(i) = TANH(fa / fb)  
           END IF  
        END IF  
132    
133         IF (xtild(i) == 0.) fhyp(i) = 1.            do while (rlonm025(is2) > pi .and. is2 > 1)
134         IF (xtild(i) == pi_d) fhyp(i) = -1.               is2 = is2 - 1
135      END DO            end do
136    
137      ! Calcul de beta            if (rlonm025(is2) > pi) then
138                 print *, 'Rlonm025 plus grand que pi !'
139      ffdx = 0.               STOP 1
140              end if
     DO i = nmax + 1, 2 * nmax  
        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  
           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  
           ELSE  
              fxm = TANH(fa / fb)  
           END IF  
141         END IF         END IF
   
        IF (xmoy == 0.) fxm = 1.  
        IF (xmoy == pi_d) fxm = -1.  
   
        ffdx = ffdx + fxm * (xtild(i) - xtild(i-1))  
     END DO  
   
     print *, "ffdx = ", ffdx  
     beta = (grossismx * ffdx - pi_d) / (ffdx - pi_d)  
     print *, "beta = ", beta  
   
     IF (2. * beta - grossismx <= 0.) THEN  
        print *, 'Attention ! La valeur beta calculée dans fxhyp est mauvaise.'  
        print *, 'Modifier les valeurs de grossismx, taux ou dzoomx et relancer.'  
        STOP 1  
142      END IF      END IF
143    
144      ! calcul de Xprimt      call principal_cshift(is2, rlonm025, xprimm025)
145      Xprimt(nmax:2 * nmax) = beta + (grossismx - beta) * fhyp      call principal_cshift(is2, rlonv, xprimv)
146      xprimt(:nmax - 1) = xprimt(2 * nmax:nmax + 1:- 1)      call principal_cshift(is2, rlonu, xprimu)
147        call principal_cshift(is2, rlonp025, xprimp025)
148      ! Calcul de Xf  
149        forall (i = 1: iim) d_rlonv(i) = rlonv(i + 1) - rlonv(i)
150      DO i = nmax + 1, 2 * nmax      print *, "Minimum longitude step:", MINval(d_rlonv) * 180. / pi, "degrees"
151         xmoy = 0.5 * (xtild(i-1) + xtild(i))      print *, "Maximum longitude step:", MAXval(d_rlonv) * 180. / pi, "degrees"
        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  
   
        IF (xmoy == 0.) fxm = 1.  
        IF (xmoy == pi_d) fxm = -1.  
        xxpr(i) = beta + (grossismx - beta) * fxm  
     END DO  
   
     xxpr(:nmax) = xxpr(2 * nmax:nmax + 1:- 1)  
   
     Xf(0) = - pi_d  
   
     DO i=1, 2 * nmax - 1  
        Xf(i) = Xf(i-1) + xxpr(i) * (xtild(i) - xtild(i-1))  
     END DO  
   
     Xf(2 * nmax) = pi_d  
   
     call fxhyp_loop_ik(1, decalx, xf, xtild, Xprimt, xzoom, rlonm025, &  
          xprimm025, xuv = - 0.25d0)  
     call fxhyp_loop_ik(2, decalx, xf, xtild, Xprimt, xzoom, rlonv, xprimv, &  
          xuv = 0d0)  
     call fxhyp_loop_ik(3, decalx, xf, xtild, Xprimt, xzoom, rlonu, xprimu, &  
          xuv = 0.5d0)  
     call fxhyp_loop_ik(4, decalx, xf, xtild, Xprimt, xzoom, rlonp025, &  
          xprimp025, xuv = 0.25d0)  
   
     print *  
   
     forall (i = 1: iim) xlon(i) = rlonv(i + 1) - rlonv(i)  
     print *, "Minimum longitude step:", MINval(xlon) * 180. / pi_d, "°"  
     print *, "Maximum longitude step:", MAXval(xlon) * 180. / pi_d, "°"  
152    
153        ! Check that rlonm025 <= rlonv <= rlonp025 <= rlonu:
154      DO i = 1, iim + 1      DO i = 1, iim + 1
155         IF (rlonp025(i) < rlonv(i)) THEN         IF (rlonp025(i) < rlonv(i)) THEN
156            print *, 'rlonp025(', i, ') = ', rlonp025(i)            print *, 'rlonp025(', i, ') = ', rlonp025(i)
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