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trunk/libf/dyn3d/gcm.f90 revision 3 by guez, Wed Feb 27 13:16:39 2008 UTC trunk/dyn3d/gcm.f revision 92 by guez, Wed Mar 26 18:16:05 2014 UTC
# Line 1  Line 1 
1  PROGRAM gcm  PROGRAM gcm
2    
   ! General circulation model of LMD  
   
   ! From "gcm.F", version 1.4, 2006/04/04 15:05:16  
   
   ! Avec coordonnées verticales hybrides, avec nouveaux opérateurs de  
   ! dissipation * (gradiv2, divgrad2, nxgraro2)  
   
3    ! Authors: P. Le Van, L. Fairhead, F. Hourdin    ! Authors: P. Le Van, L. Fairhead, F. Hourdin
4      ! From "gcm.F", version 1.4, 2006/04/04 15:05:16
5    
6    ! Possibilité de choisir le schéma pour l'advection de "q", en    ! General circulation model of LMD. Avec coordonnée verticale
7    ! modifiant "iadv" dans "traceur.def".    ! hybride, avec nouveaux opérateurs de dissipation "*" ("gradiv2",
8      ! "divgrad2", "nxgraro2"). Possibilité de choisir le schéma pour
9    ! Pour Van-Leer plus vapeur d'eau saturée : iadv(1)=4    ! l'advection de "q", en modifiant "iadv" dans "traceur.def".
10    ! Pour Van-Leer : iadv=10  
11      use comconst, only: daysec, dtvr, iniconst
12    USE IOIPSL, only: ioconf_calendar    use comgeom, only: rlatu, aire_2d, cu_2d, cv_2d, rlonv, inigeom
13      use comgeomphy, only: airephy, cuphy, cvphy, rlatd, rlond
14      use conf_gcm_m, only: day_step, iperiod, anneeref, dayref, iecri, iphysiq, &
15           nday, raz_date, periodav, conf_gcm, iflag_phys
16    use dimens_m, only: iim, jjm, llm, nqmx    use dimens_m, only: iim, jjm, llm, nqmx
17    use dimphy, only: klon    use dimphy, only: klon
18    use paramet_m, only: ip1jm, ip1jmp1    USE disvert_m, ONLY : disvert
19    use comconst, only: daysec, cpp, dtvr, dtphys, g, rad, r, initialize    use dynetat0_m, only: dynetat0, day_ini
20      use dynredem0_m, only: dynredem0
   use comdissnew, only: lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh, tetagdiv, &  
        tetagrot, tetatemp  
   
   use conf_gcm_m, only: day_step, iperiod, anneeref, dayref, iecri, iphysiq, &  
        nday, raz_date, periodav, conf_gcm  
   
   use logic, only: iflag_phys  
   use comgeom, only: rlatu, aire_2d, cu_2d, cv_2d, rlonv  
   use temps, only: day_ref, annee_ref, day_ini, day_end, itau_phy, itau_dyn  
   use com_io_dyn, only: histid, histvid, histaveid  
   use tracstoke, only: istdyn, istphy  
   use abort_gcm_m, only: abort_gcm  
   use inithist_m, only: inithist  
   use initdynav_m, only: initdynav  
   use dynetat0_m, only: dynetat0  
21    use grid_change, only: dyn_phy, init_dyn_phy    use grid_change, only: dyn_phy, init_dyn_phy
22    use advtrac_m, only: iniadvtrac    use histclo_m, only: histclo
23      use iniadvtrac_m, only: iniadvtrac
24      use inidissip_m, only: inidissip
25      use inifilr_m, only: inifilr
26      use initdynav_m, only: initdynav
27      use inithist_m, only: inithist
28      use init_dynzon_m, only: init_dynzon
29      USE ioconf_calendar_m, only: ioconf_calendar
30      use jumble, only: new_unit
31    use leapfrog_m, only: leapfrog    use leapfrog_m, only: leapfrog
32      use suphec_m, only: suphec
33      use temps, only: day_ref, annee_ref, day_end, itau_dyn
34      use tracstoke, only: istdyn, istphy
35      use unit_nml_m, only: unit_nml
36      use yoethf_m, only: yoethf
37    
38    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
39    
   REAL clesphy0(20)  
   REAL zdtvr ! time step for dynamics, in s  
   
40    ! Variables dynamiques :    ! Variables dynamiques :
41    REAL vcov(ip1jm, llm), ucov(ip1jmp1, llm) ! vents covariants    REAL ucov(iim + 1, jjm + 1, llm), vcov(iim + 1, jjm, llm)  ! vent covariant
42    REAL teta(ip1jmp1, llm) ! température potentielle    REAL teta(iim + 1, jjm + 1, llm) ! température potentielle
43    REAL q(ip1jmp1, llm, nqmx) ! champs advectés    REAL q(iim + 1, jjm + 1, llm, nqmx) ! champs advectés
44    REAL ps(ip1jmp1) ! pression au sol (Pa)    REAL ps(iim + 1, jjm + 1) ! pression au sol (Pa)
45      REAL masse(iim + 1, jjm + 1, llm) ! masse d'air
46    REAL masse(ip1jmp1, llm) ! masse d'air    REAL phis(iim + 1, jjm + 1) ! géopotentiel au sol
   REAL phis(ip1jmp1) ! géopotentiel au sol  
47    
48    ! Variables pour le fichier histoire :    ! Variables pour le fichier histoire :
49    REAL time_0    REAL time_0 ! time in day, as a fraction of day, in [0, 1[
   
   !!INTEGER i  
50    
51    ! Calendrier :    ! Calendrier :
52    LOGICAL:: true_calendar = .false. ! default value    LOGICAL:: true_calendar = .false. ! default value
53    
   ! Variables pour l'initialisation de la physique :  
   integer nq  
   REAL zcufi(klon), zcvfi(klon) ! "cu" and "cv" values on the scalar grid  
   REAL latfi(klon), lonfi(klon)  
   REAL airefi(klon)  
   
54    logical mask_v(iim + 1, jjm)    logical mask_v(iim + 1, jjm)
55    ! (mask for points in the "v" grid, first index is for longitude,    ! (mask for points in the "v" grid, first index is for longitude,
56    ! second index is for latitude)    ! second index is for latitude)
# Line 76  PROGRAM gcm Line 59  PROGRAM gcm
59    
60    !------------------------------------------------------------    !------------------------------------------------------------
61    
62      call new_unit(unit_nml)
63      open(unit_nml, file="used_namelists.txt", status="replace", action="write")
64    
65      CALL conf_gcm
66    
67    print *, "Enter namelist 'main_nml'."    print *, "Enter namelist 'main_nml'."
68    read (unit=*, nml=main_nml)    read (unit=*, nml=main_nml)
69    write(unit=*, nml=main_nml)    write(unit_nml, nml=main_nml)
   
   ! Initialisations:  
   call initialize  
70    
71    ! Choix du calendrier :    ! Choix du calendrier :
72    if (true_calendar) then    if (true_calendar) then
# Line 90  PROGRAM gcm Line 75  PROGRAM gcm
75       call ioconf_calendar('360d')       call ioconf_calendar('360d')
76    endif    endif
77    
   ! Lecture des fichiers "gcm.def" ou "run.def" :  
   CALL conf_gcm(clesphy0)  
   
78    ! Initialisation des traceurs    ! Initialisation des traceurs
79    ! Choix du schéma pour l'advection dans le fichier "traceur.def" ou via INCA    ! Choix du schéma pour l'advection dans le fichier "traceur.def" ou via INCA
80    call iniadvtrac(nq)    call iniadvtrac
81    
82      CALL iniconst
83    
84    ! Lecture du fichier "start.nc" :    ! Lecture du fichier "start.nc" :
85    CALL dynetat0(vcov, ucov, teta, q, masse, ps, phis, time_0)    CALL dynetat0(vcov, ucov, teta, q, masse, ps, phis, time_0)
   ! Begin special experiment  
 !!$     print *, "This is a special experiment."  
 !!$     print *, "We are setting:"  
 !!$     print *, "ucov = vcov = 0, q = 0, ps = 101325"  
 !!$     print *, "We are averaging 'teta' horizontally."  
 !!$     ucov = 0.  
 !!$     vcov = 0.  
 !!$     q = 0.  
 !!$     ps = 101325.  
   ! Average teta over all longitudes and latitudes:  
 !!$     forall(i = 1:llm) teta(:,i) = sum(teta(:,i)) / ip1jmp1  
   ! (it would be better to weight each element with an associated  
   ! surface area)  
   ! End special experiment  
   
   ! Lecture des paramètres de contrôle pour la simulation :  
   ! on recalcule éventuellement le pas de temps  
   IF (MOD(day_step, iperiod) /= 0) THEN  
      call abort_gcm(modname = "gcm", message = &  
           'Il faut choisir un nombre de pas par jour multiple de "iperiod".', &  
           ierr = 1)  
   ENDIF  
86    
87    IF (MOD(day_step,iphysiq)/=0) THEN    ! On remet le calendrier à zero si demandé :
      call abort_gcm(modname = "gcm", message = &  
           'Il faut choisir un nombre de pas par jour multiple de "iphysiq".', &  
           ierr = 1)  
   ENDIF  
   
   ! On remet le calendrier à zero si demandé:  
88    if (annee_ref /= anneeref .or. day_ref /= dayref) then    if (annee_ref /= anneeref .or. day_ref /= dayref) then
89       print *, 'Attention : les dates initiales lues dans le fichier ' // &       print *, 'Attention : les dates initiales lues dans le fichier ' // &
90            '"start" ne correspondent pas à celles lues dans "gcm.def".'            '"start" ne correspondent pas à celles lues dans "gcm.def".'
91       if (raz_date /= 1) then       if (raz_date) then
         print *, 'On garde les dates du fichier "start".'  
      else  
92          print *, 'On réinitialise à la date lue dans "gcm.def".'          print *, 'On réinitialise à la date lue dans "gcm.def".'
93          annee_ref = anneeref          annee_ref = anneeref
94          day_ref = dayref          day_ref = dayref
95          day_ini = dayref          day_ini = dayref
96          itau_dyn = 0          itau_dyn = 0
         itau_phy = 0  
97          time_0 = 0.          time_0 = 0.
98         else
99            print *, 'On garde les dates du fichier "start".'
100       endif       endif
101    ELSE    ELSE
102       raz_date = 0       raz_date = .false.
103    endif    endif
104    
105    ! Initialisation des constantes dynamiques :    CALL disvert
106    zdtvr = daysec / REAL(day_step)    CALL inigeom ! initialisation de la géometrie
107    IF (dtvr /= zdtvr) THEN    CALL inifilr ! initialisation du filtre
108       print *, 'Warning: the time steps in the ".def" file and in ' // &    CALL inidissip
           '"start.nc" are different'  
      print *, 'dtvr (from "start.nc") = ', dtvr  
      print *, 'zdtvr (from ".def") = ', zdtvr  
      print *, 'Using the value from the ".def" file.'  
      dtvr = zdtvr  
   ENDIF  
   CALL iniconst  
   
   ! Initialisation de la géometrie :  
   CALL inigeom  
   
   ! Initialisation du filtre :  
   CALL inifilr  
   
   ! Initialisation de la dissipation :  
   CALL inidissip(lstardis, nitergdiv, nitergrot, niterh, tetagdiv, tetagrot, &  
        tetatemp)  
   
109    call init_dyn_phy    call init_dyn_phy
110    
111    ! Initialisation de la physique :    ! Initialisation de la physique :
112    IF (iflag_phys == 1) THEN    IF (iflag_phys == 1) THEN
113       latfi(1)=rlatu(1)       rlatd(1)=rlatu(1)
114       latfi(2:klon-1) = pack(spread(rlatu(2:jjm), 1, iim), .true.)       rlatd(2:klon-1) = pack(spread(rlatu(2:jjm), 1, iim), .true.)
115       latfi(klon)= rlatu(jjm + 1)       rlatd(klon)= rlatu(jjm + 1)
116    
117       lonfi(1)=0.       rlond(1)=0.
118       lonfi(2:klon-1) = pack(spread(rlonv(:iim), 2, jjm - 1), .true.)       rlond(2:klon-1) = pack(spread(rlonv(:iim), 2, jjm - 1), .true.)
119       lonfi(klon)= 0.       rlond(klon)= 0.
120    
121       zcufi = pack(cu_2d, dyn_phy)       cuphy = pack(cu_2d, dyn_phy)
122    
123       ! Construct a mask for points in the "v" grid:       ! Construct a mask for points in the "v" grid:
124       mask_v = .true.       mask_v = .true.
125       mask_v(2:, 1) = .false.       mask_v(2:, 1) = .false.
126       mask_v(iim + 1, 2:) = .false.       mask_v(iim + 1, 2:) = .false.
127    
128       zcvfi(:klon - 1) = pack(cv_2d, mask_v)       cvphy(:klon - 1) = pack(cv_2d, mask_v)
129       zcvfi(klon) = cv_2d(1, jjm)       cvphy(klon) = cv_2d(1, jjm)
130       ! (that value of "cv_2d" is used twice in "zcvfi")       ! (that value of "cv_2d" is used twice in "cvphy")
131    
132       airefi = pack(aire_2d, dyn_phy)       airephy = pack(aire_2d, dyn_phy)
133       print *, 'Attention : vitesse verticale nulle dans la physique.'       CALL suphec
134       CALL iniphysiq(klon, llm, daysec, day_ini, dtphys, latfi, lonfi, airefi, &       call yoethf
           zcufi, zcvfi, rad, g, r, cpp)  
135    ENDIF    ENDIF
136    
   ! Numéro de stockage pour les fichiers de redémarrage :  
137    ! Initialisation des entrées-sorties :    ! Initialisation des entrées-sorties :
138    day_end = day_ini + nday    day_end = day_ini + nday
139    print *, "day_ini = ", day_ini    print *, "day_ini = ", day_ini
140    print *, "day_end = ", day_end    print *, "day_end = ", day_end
141    
142    CALL dynredem0("restart.nc", day_end, phis, nqmx)    CALL dynredem0("restart.nc", day_end, phis)
143    CALL inithist(day_ref, annee_ref, zdtvr, nqmx, histid, histvid, &    CALL inithist(day_ref, annee_ref, dtvr, nqmx, t_ops = iecri * daysec, &
144         infile="dyn_hist.nc", t_ops = iecri * daysec, t_wrt = iecri * daysec)         t_wrt = iecri * daysec)
145    CALL initdynav(day_ref, annee_ref, zdtvr, nqmx, histaveid, &    CALL initdynav(day_ref, annee_ref, dtvr, nqmx, t_ops = iperiod * dtvr, &
        infile='dyn_hist_ave.nc', t_ops = iperiod * zdtvr, &  
146         t_wrt = periodav * daysec)         t_wrt = periodav * daysec)
147      call init_dynzon(dt_app = dtvr * iperiod)
148    
149    ! Choix des fréquences de stockage pour le hors-ligne :    ! Choix des fréquences de stockage pour le hors-ligne :
150    istdyn = day_step / 4     ! stockage toutes les 6 h = 1 jour / 4    istdyn = day_step / 4 ! stockage toutes les 6 h = 1 jour / 4
151    istphy = istdyn / iphysiq        istphy = istdyn / iphysiq    
152    
153    ! Intégration temporelle du modèle :    ! Intégration temporelle du modèle :
154    CALL leapfrog(ucov, vcov, teta, ps, masse, phis, nq, q, clesphy0, time_0)    CALL leapfrog(ucov, vcov, teta, ps, masse, phis, q, time_0)
155    
156      close(unit_nml)
157      call histclo
158      print *, 'Simulation finished'
159      print *, 'Everything is cool'
160    
161  END PROGRAM gcm  END PROGRAM gcm
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