/[lmdze]/trunk/dyn3d/leapfrog.f
ViewVC logotype

Diff of /trunk/dyn3d/leapfrog.f

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

revision 95 by guez, Wed Apr 2 12:59:54 2014 UTC revision 260 by guez, Tue Mar 6 17:18:33 2018 UTC
# Line 4  module leapfrog_m Line 4  module leapfrog_m
4    
5  contains  contains
6    
7    SUBROUTINE leapfrog(ucov, vcov, teta, ps, masse, phis, q, time_0)    SUBROUTINE leapfrog(ucov, vcov, teta, ps, masse, phis, q)
8    
9      ! From dyn3d/leapfrog.F, version 1.6, 2005/04/13 08:58:34 revision 616      ! From dyn3d/leapfrog.F, version 1.6, 2005/04/13 08:58:34 revision 616
10      ! Authors: P. Le Van, L. Fairhead, F. Hourdin      ! Authors: P. Le Van, L. Fairhead, F. Hourdin
11      ! Matsuno-leapfrog scheme.  
12        ! Intégration temporelle du modèle : Matsuno-leapfrog scheme.
13    
14      use addfi_m, only: addfi      use addfi_m, only: addfi
15      use bilan_dyn_m, only: bilan_dyn      use bilan_dyn_m, only: bilan_dyn
16      use caladvtrac_m, only: caladvtrac      use caladvtrac_m, only: caladvtrac
17      use caldyn_m, only: caldyn      use caldyn_m, only: caldyn
18      USE calfis_m, ONLY: calfis      USE calfis_m, ONLY: calfis
19      USE comconst, ONLY: daysec, dtphys, dtvr      USE comconst, ONLY: dtvr
20      USE comgeom, ONLY: aire_2d, apoln, apols      USE comgeom, ONLY: aire_2d, apoln, apols
21        use covcont_m, only: covcont
22      USE disvert_m, ONLY: ap, bp      USE disvert_m, ONLY: ap, bp
23      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step, iconser, iperiod, iphysiq, nday, offline, &      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step, iconser, iperiod, iphysiq, nday, &
24           iflag_phys, ok_guide, iecri           iflag_phys, iecri
25        USE conf_guide_m, ONLY: ok_guide
26      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm, nqmx      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm, nqmx
27      use dissip_m, only: dissip      use dissip_m, only: dissip
28      USE dynetat0_m, ONLY: day_ini      USE dynetat0_m, ONLY: day_ini
29      use dynredem1_m, only: dynredem1      use dynredem1_m, only: dynredem1
30        use enercin_m, only: enercin
31      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb
32      use filtreg_m, only: filtreg      use filtreg_scal_m, only: filtreg_scal
     use fluxstokenc_m, only: fluxstokenc  
33      use geopot_m, only: geopot      use geopot_m, only: geopot
34      USE guide_m, ONLY: guide      USE guide_m, ONLY: guide
35      use inidissip_m, only: idissip      use inidissip_m, only: idissip
36      use integrd_m, only: integrd      use integrd_m, only: integrd
37      use nr_util, only: assert      use nr_util, only: assert
     USE pressure_var, ONLY: p3d  
38      USE temps, ONLY: itau_dyn      USE temps, ONLY: itau_dyn
39      use writedynav_m, only: writedynav      use writedynav_m, only: writedynav
40      use writehist_m, only: writehist      use writehist_m, only: writehist
# Line 51  contains Line 53  contains
53      REAL, intent(inout):: q(:, :, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm, nqmx)      REAL, intent(inout):: q(:, :, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm, nqmx)
54      ! mass fractions of advected fields      ! mass fractions of advected fields
55    
     REAL, intent(in):: time_0  
   
56      ! Local:      ! Local:
57    
58      ! Variables dynamiques:      ! Variables dynamiques:
# Line 63  contains Line 63  contains
63      REAL phi(iim + 1, jjm + 1, llm) ! geopotential      REAL phi(iim + 1, jjm + 1, llm) ! geopotential
64      REAL w(iim + 1, jjm + 1, llm) ! vitesse verticale      REAL w(iim + 1, jjm + 1, llm) ! vitesse verticale
65    
66      ! Variables dynamiques intermediaire pour le transport      ! Variables dynamiques interm\'ediaires pour le transport
67      ! Flux de masse :      ! Flux de masse :
68      REAL pbaru(iim + 1, jjm + 1, llm), pbarv(iim + 1, jjm, llm)      REAL pbaru(iim + 1, jjm + 1, llm), pbarv(iim + 1, jjm, llm)
69    
# Line 73  contains Line 73  contains
73      REAL massem1(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL massem1(iim + 1, jjm + 1, llm)
74    
75      ! Tendances dynamiques      ! Tendances dynamiques
76      REAL dv((iim + 1) * jjm, llm), dudyn(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL dv((iim + 1) * jjm, llm), du(iim + 1, jjm + 1, llm)
77      REAL dteta(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL dteta(iim + 1, jjm + 1, llm)
78      real dp((iim + 1) * (jjm + 1))      real dp(iim + 1, jjm + 1)
79    
80      ! Tendances de la dissipation :      ! Tendances de la dissipation :
81      REAL dvdis(iim + 1, jjm, llm), dudis(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL dvdis(iim + 1, jjm, llm), dudis(iim + 1, jjm + 1, llm)
# Line 86  contains Line 86  contains
86      REAL dtetafi(iim + 1, jjm + 1, llm), dqfi(iim + 1, jjm + 1, llm, nqmx)      REAL dtetafi(iim + 1, jjm + 1, llm), dqfi(iim + 1, jjm + 1, llm, nqmx)
87    
88      ! Variables pour le fichier histoire      ! Variables pour le fichier histoire
   
89      INTEGER itau ! index of the time step of the dynamics, starts at 0      INTEGER itau ! index of the time step of the dynamics, starts at 0
90      INTEGER itaufin      INTEGER itaufin
     REAL time ! time of day, as a fraction of day length  
     real finvmaold(iim + 1, jjm + 1, llm)  
91      INTEGER l      INTEGER l
     REAL rdayvrai, rdaym_ini  
92    
93      ! Variables test conservation \'energie      ! Variables test conservation \'energie
94      REAL ecin(iim + 1, jjm + 1, llm), ecin0(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL ecin(iim + 1, jjm + 1, llm), ecin0(iim + 1, jjm + 1, llm)
# Line 101  contains Line 97  contains
97      logical leapf      logical leapf
98      real dt ! time step, in s      real dt ! time step, in s
99    
100        REAL p3d(iim + 1, jjm + 1, llm + 1) ! pressure at layer interfaces, in Pa
101        ! ("p3d(i, j, l)" is at longitude "rlonv(i)", latitude "rlatu(j)",
102        ! for interface "l")
103    
104      !---------------------------------------------------      !---------------------------------------------------
105    
106      print *, "Call sequence information: leapfrog"      print *, "Call sequence information: leapfrog"
# Line 111  contains Line 111  contains
111    
112      ! On initialise la pression et la fonction d'Exner :      ! On initialise la pression et la fonction d'Exner :
113      forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps      forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
114      CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)      CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk)
115        pkf = pk
116        CALL filtreg_scal(pkf, direct = .true., intensive = .true.)
117    
118      time_integration: do itau = 0, itaufin - 1      time_integration: do itau = 0, itaufin - 1
119         leapf = mod(itau, iperiod) /= 0         leapf = mod(itau, iperiod) /= 0
# Line 120  contains Line 122  contains
122         else         else
123            ! Matsuno            ! Matsuno
124            dt = dtvr            dt = dtvr
125            if (ok_guide .and. (itaufin - itau - 1) * dtvr > 21600.) &            if (ok_guide) call guide(itau, ucov, vcov, teta, q(:, :, :, 1), ps)
                call guide(itau, ucov, vcov, teta, q, masse, ps)  
126            vcovm1 = vcov            vcovm1 = vcov
127            ucovm1 = ucov            ucovm1 = ucov
128            tetam1 = teta            tetam1 = teta
129            massem1 = masse            massem1 = masse
130            psm1 = ps            psm1 = ps
           finvmaold = masse  
           CALL filtreg(finvmaold, jjm + 1, llm, - 2, 2, .TRUE.)  
131         end if         end if
132    
133         ! Calcul des tendances dynamiques:         ! Calcul des tendances dynamiques:
134         CALL geopot(teta, pk, pks, phis, phi)         CALL geopot(teta, pk, pks, phis, phi)
135         CALL caldyn(itau, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, phi, &         CALL caldyn(itau, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, phi, &
136              dudyn, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, time_0, &              du, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, &
137              conser = MOD(itau, iconser) == 0)              conser = MOD(itau, iconser) == 0)
138    
139         CALL caladvtrac(q, pbaru, pbarv, p3d, masse, teta, pk)         CALL caladvtrac(q, pbaru, pbarv, p3d, masse, teta, pk)
140    
        ! Stokage du flux de masse pour traceurs offline:  
        IF (offline) CALL fluxstokenc(pbaru, pbarv, masse, teta, phi, phis, &  
             dtvr, itau)  
   
141         ! Int\'egrations dynamique et traceurs:         ! Int\'egrations dynamique et traceurs:
142         CALL integrd(vcovm1, ucovm1, tetam1, psm1, massem1, dv, dudyn, dteta, &         CALL integrd(vcovm1, ucovm1, tetam1, psm1, massem1, dv, du, dteta, &
143              dp, vcov, ucov, teta, q(:, :, :, :2), ps, masse, finvmaold, dt, &              dp, vcov, ucov, teta, q(:, :, :, :2), ps, masse, dt, leapf)
144              leapf)  
145           forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
146           CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk)
147           pkf = pk
148           CALL filtreg_scal(pkf, direct = .true., intensive = .true.)
149    
150         if (.not. leapf) then         if (.not. leapf) then
151            ! Matsuno backward            ! Matsuno backward
           forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps  
           CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)  
   
152            ! Calcul des tendances dynamiques:            ! Calcul des tendances dynamiques:
153            CALL geopot(teta, pk, pks, phis, phi)            CALL geopot(teta, pk, pks, phis, phi)
154            CALL caldyn(itau + 1, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, &            CALL caldyn(itau + 1, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, &
155                 phi, dudyn, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, time_0, &                 phi, du, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, conser = .false.)
                conser = .false.)  
156    
157            ! integrations dynamique et traceurs:            ! integrations dynamique et traceurs:
158            CALL integrd(vcovm1, ucovm1, tetam1, psm1, massem1, dv, dudyn, &            CALL integrd(vcovm1, ucovm1, tetam1, psm1, massem1, dv, du, &
159                 dteta, dp, vcov, ucov, teta, q(:, :, :, :2), ps, masse, &                 dteta, dp, vcov, ucov, teta, q(:, :, :, :2), ps, masse, dtvr, &
160                 finvmaold, dtvr, leapf=.false.)                 leapf=.false.)
        end if  
   
        IF (MOD(itau + 1, iphysiq) == 0 .AND. iflag_phys /= 0) THEN  
           ! Calcul des tendances physiques:  
161    
162            forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps            forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
163            CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk)            CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk)
164              pkf = pk
165              CALL filtreg_scal(pkf, direct = .true., intensive = .true.)
166           end if
167    
168            rdaym_ini = itau * dtvr / daysec         IF (MOD(itau + 1, iphysiq) == 0 .AND. iflag_phys) THEN
169            rdayvrai = rdaym_ini + day_ini            CALL calfis(ucov, vcov, teta, q, p3d, pk, phis, phi, w, dufi, dvfi, &
170            time = REAL(mod(itau, day_step)) / day_step + time_0                 dtetafi, dqfi, dayvrai = itau / day_step + day_ini, &
171            IF (time > 1.) time = time - 1.                 time = REAL(mod(itau, day_step)) / day_step, &
172                   lafin = itau + 1 == itaufin)
           CALL calfis(rdayvrai, time, ucov, vcov, teta, q, pk, phis, phi, w, &  
                dufi, dvfi, dtetafi, dqfi, lafin = itau + 1 == itaufin)  
173    
           ! Ajout des tendances physiques:  
174            CALL addfi(ucov, vcov, teta, q, dufi, dvfi, dtetafi, dqfi)            CALL addfi(ucov, vcov, teta, q, dufi, dvfi, dtetafi, dqfi)
175         ENDIF         ENDIF
176    
        forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps  
        CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)  
   
177         IF (MOD(itau + 1, idissip) == 0) THEN         IF (MOD(itau + 1, idissip) == 0) THEN
178            ! Dissipation horizontale et verticale des petites \'echelles            ! Dissipation horizontale et verticale des petites \'echelles
179    
# Line 209  contains Line 197  contains
197            forall (l = 1: llm)            forall (l = 1: llm)
198               teta(:, 1, l) = SUM(aire_2d(:iim, 1) * teta(:iim, 1, l)) &               teta(:, 1, l) = SUM(aire_2d(:iim, 1) * teta(:iim, 1, l)) &
199                    / apoln                    / apoln
200               teta(:, jjm + 1, l) = SUM(aire_2d(:iim, jjm+1) &               teta(:, jjm + 1, l) = SUM(aire_2d(:iim, jjm + 1) &
201                    * teta(:iim, jjm + 1, l)) / apols                    * teta(:iim, jjm + 1, l)) / apols
202            END forall            END forall
203         END IF         END IF
# Line 224  contains Line 212  contains
212    
213         IF (MOD(itau + 1, iecri * day_step) == 0) THEN         IF (MOD(itau + 1, iecri * day_step) == 0) THEN
214            CALL geopot(teta, pk, pks, phis, phi)            CALL geopot(teta, pk, pks, phis, phi)
215            CALL writehist(itau, vcov, ucov, teta, phi, q, masse, ps)            CALL writehist(itau, vcov, ucov, teta, phi, masse, ps)
216         END IF         END IF
217      end do time_integration      end do time_integration
218    
219      CALL dynredem1("restart.nc", vcov, ucov, teta, q, masse, ps, &      CALL dynredem1(vcov, ucov, teta, q, masse, ps, itau = itau_dyn + itaufin)
          itau = itau_dyn + itaufin)  
220    
221      ! Calcul des tendances dynamiques:      ! Calcul des tendances dynamiques:
222      CALL geopot(teta, pk, pks, phis, phi)      CALL geopot(teta, pk, pks, phis, phi)
223      CALL caldyn(itaufin, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, phi, &      CALL caldyn(itaufin, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, phi, &
224           dudyn, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, time_0, &           du, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, &
225           conser = MOD(itaufin, iconser) == 0)           conser = MOD(itaufin, iconser) == 0)
226    
227    END SUBROUTINE leapfrog    END SUBROUTINE leapfrog
Legend:
Removed from v.95  
changed lines
  Added in v.260
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.21