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revision 34 by guez, Wed Jun 2 11:01:12 2010 UTC revision 47 by guez, Fri Jul 1 15:00:48 2011 UTC
# Line 8  contains Line 8  contains
8    
9      ! From dyn3d/leapfrog.F, version 1.6, 2005/04/13 08:58:34      ! From dyn3d/leapfrog.F, version 1.6, 2005/04/13 08:58:34
10      ! Authors: P. Le Van, L. Fairhead, F. Hourdin      ! Authors: P. Le Van, L. Fairhead, F. Hourdin
11      ! schema matsuno + leapfrog      ! Matsuno-leapfrog scheme.
12    
13        use addfi_m, only: addfi
14        use bilan_dyn_m, only: bilan_dyn
15        use caladvtrac_m, only: caladvtrac
16        use caldyn_m, only: caldyn
17      USE calfis_m, ONLY: calfis      USE calfis_m, ONLY: calfis
18      USE com_io_dyn, ONLY: histaveid      USE com_io_dyn, ONLY: histaveid
19      USE comconst, ONLY: daysec, dtphys, dtvr      USE comconst, ONLY: daysec, dtphys, dtvr
# Line 18  contains Line 22  contains
22      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step, iconser, iperiod, iphysiq, nday, offline, &      USE conf_gcm_m, ONLY: day_step, iconser, iperiod, iphysiq, nday, offline, &
23           periodav           periodav
24      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm, nqmx      USE dimens_m, ONLY: iim, jjm, llm, nqmx
25        use dissip_m, only: dissip
26      USE dynetat0_m, ONLY: day_ini      USE dynetat0_m, ONLY: day_ini
27      use dynredem1_m, only: dynredem1      use dynredem1_m, only: dynredem1
28      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb      USE exner_hyb_m, ONLY: exner_hyb
29      use filtreg_m, only: filtreg      use filtreg_m, only: filtreg
30        use geopot_m, only: geopot
31      USE guide_m, ONLY: guide      USE guide_m, ONLY: guide
32      use inidissip_m, only: idissip      use inidissip_m, only: idissip
33      use integrd_m, only: integrd      use integrd_m, only: integrd
34      USE logic, ONLY: iflag_phys, ok_guide      USE logic, ONLY: iflag_phys, ok_guide
35      USE paramet_m, ONLY: ip1jmp1      USE paramet_m, ONLY: ip1jmp1
     USE pression_m, ONLY: pression  
36      USE pressure_var, ONLY: p3d      USE pressure_var, ONLY: p3d
37      USE temps, ONLY: itau_dyn      USE temps, ONLY: itau_dyn
38    
39      ! Variables dynamiques:      ! Variables dynamiques:
     REAL, intent(inout):: vcov((iim + 1) * jjm, llm) ! vent covariant  
40      REAL, intent(inout):: ucov(ip1jmp1, llm) ! vent covariant      REAL, intent(inout):: ucov(ip1jmp1, llm) ! vent covariant
41      REAL, intent(inout):: teta(iim + 1, jjm + 1, llm) ! potential temperature      REAL, intent(inout):: vcov((iim + 1) * jjm, llm) ! vent covariant
     REAL ps(iim + 1, jjm + 1) ! pression au sol, en Pa  
42    
43        REAL, intent(inout):: teta(:, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm)
44        ! potential temperature
45    
46        REAL, intent(inout):: ps(:, :) ! (iim + 1, jjm + 1) pression au sol, en Pa
47      REAL masse(ip1jmp1, llm) ! masse d'air      REAL masse(ip1jmp1, llm) ! masse d'air
48      REAL phis(ip1jmp1) ! geopotentiel au sol      REAL phis(ip1jmp1) ! geopotentiel au sol
49      REAL q(ip1jmp1, llm, nqmx) ! mass fractions of advected fields  
50        REAL, intent(inout):: q(:, :, :, :) ! (iim + 1, jjm + 1, llm, nqmx)
51        ! mass fractions of advected fields
52    
53      REAL, intent(in):: time_0      REAL, intent(in):: time_0
54    
55      ! Variables local to the procedure:      ! Variables local to the procedure:
# Line 49  contains Line 59  contains
59      REAL pks(ip1jmp1) ! exner au sol      REAL pks(ip1jmp1) ! exner au sol
60      REAL pk(iim + 1, jjm + 1, llm) ! exner au milieu des couches      REAL pk(iim + 1, jjm + 1, llm) ! exner au milieu des couches
61      REAL pkf(ip1jmp1, llm) ! exner filt.au milieu des couches      REAL pkf(ip1jmp1, llm) ! exner filt.au milieu des couches
62      REAL phi(ip1jmp1, llm) ! geopotential      REAL phi(iim + 1, jjm + 1, llm) ! geopotential
63      REAL w(ip1jmp1, llm) ! vitesse verticale      REAL w(ip1jmp1, llm) ! vitesse verticale
64    
65      ! variables dynamiques intermediaire pour le transport      ! variables dynamiques intermediaire pour le transport
# Line 61  contains Line 71  contains
71      REAL massem1(ip1jmp1, llm)      REAL massem1(ip1jmp1, llm)
72    
73      ! tendances dynamiques      ! tendances dynamiques
74      REAL dv((iim + 1) * jjm, llm), du(ip1jmp1, llm)      REAL dv((iim + 1) * jjm, llm), dudyn(ip1jmp1, llm)
75      REAL dteta(ip1jmp1, llm), dq(ip1jmp1, llm, nqmx), dp(ip1jmp1)      REAL dteta(iim + 1, jjm + 1, llm), dq(ip1jmp1, llm, nqmx), dp(ip1jmp1)
76    
77      ! tendances de la dissipation      ! tendances de la dissipation
78      REAL dvdis((iim + 1) * jjm, llm), dudis(ip1jmp1, llm)      REAL dvdis((iim + 1) * jjm, llm), dudis(ip1jmp1, llm)
# Line 70  contains Line 80  contains
80    
81      ! tendances physiques      ! tendances physiques
82      REAL dvfi((iim + 1) * jjm, llm), dufi(ip1jmp1, llm)      REAL dvfi((iim + 1) * jjm, llm), dufi(ip1jmp1, llm)
83      REAL dtetafi(ip1jmp1, llm), dqfi(ip1jmp1, llm, nqmx), dpfi(ip1jmp1)      REAL dtetafi(iim + 1, jjm + 1, llm), dqfi(ip1jmp1, llm, nqmx), dpfi(ip1jmp1)
84    
85      ! variables pour le fichier histoire      ! variables pour le fichier histoire
86    
# Line 83  contains Line 93  contains
93    
94      ! Variables test conservation energie      ! Variables test conservation energie
95      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)
96      ! Tendance de la temp. potentiel d (theta) / d t due a la  
     ! tansformation d'energie cinetique en energie thermique  
     ! cree par la dissipation  
97      REAL dtetaecdt(iim + 1, jjm + 1, llm)      REAL dtetaecdt(iim + 1, jjm + 1, llm)
98        ! tendance de la température potentielle due à la tansformation
99        ! d'énergie cinétique en énergie thermique créée par la dissipation
100    
101      REAL vcont((iim + 1) * jjm, llm), ucont(ip1jmp1, llm)      REAL vcont((iim + 1) * jjm, llm), ucont(ip1jmp1, llm)
102      logical leapf      logical leapf
103      real dt      real dt
# Line 101  contains Line 112  contains
112      dq = 0.      dq = 0.
113    
114      ! On initialise la pression et la fonction d'Exner :      ! On initialise la pression et la fonction d'Exner :
115      CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p3d)      forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
116      CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)      CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)
117    
118      ! Début de l'integration temporelle :      time_integration: do itau = 0, itaufin - 1
     do itau = 0, itaufin - 1  
119         leapf = mod(itau, iperiod) /= 0         leapf = mod(itau, iperiod) /= 0
120         if (leapf) then         if (leapf) then
121            dt = 2 * dtvr            dt = 2 * dtvr
# Line 126  contains Line 136  contains
136         ! Calcul des tendances dynamiques:         ! Calcul des tendances dynamiques:
137         CALL geopot(ip1jmp1, teta, pk, pks, phis, phi)         CALL geopot(ip1jmp1, teta, pk, pks, phis, phi)
138         CALL caldyn(itau, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, phi, &         CALL caldyn(itau, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, phi, &
139              MOD(itau, iconser) == 0, du, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, &              dudyn, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, time_0, &
140              time_0)              conser=MOD(itau, iconser)==0)
141    
142         ! Calcul des tendances advection des traceurs (dont l'humidité)         ! Calcul des tendances advection des traceurs (dont l'humidité)
143         CALL caladvtrac(q, pbaru, pbarv, p3d, masse, dq, teta, pk)         CALL caladvtrac(q, pbaru, pbarv, p3d, masse, dq, teta, pk)
# Line 136  contains Line 146  contains
146         IF (offline) CALL fluxstokenc(pbaru, pbarv, masse, teta, phi, phis, &         IF (offline) CALL fluxstokenc(pbaru, pbarv, masse, teta, phi, phis, &
147              dtvr, itau)              dtvr, itau)
148    
149         ! integrations dynamique et traceurs:         ! Integrations dynamique et traceurs:
150         CALL integrd(2, vcovm1, ucovm1, tetam1, psm1, massem1, dv, du, dteta, &         CALL integrd(vcovm1, ucovm1, tetam1, psm1, massem1, dv, dudyn, dteta, &
151              dp, vcov, ucov, teta, q, ps, masse, finvmaold, leapf, dt)              dp, vcov, ucov, teta, q(:, :, :, :2), ps, masse, finvmaold, dt, &
152                leapf)
153    
154         if (.not. leapf) then         if (.not. leapf) then
155            ! Matsuno backward            ! Matsuno backward
156            CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p3d)            forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
157            CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)            CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)
158    
159            ! Calcul des tendances dynamiques:            ! Calcul des tendances dynamiques:
160            CALL geopot(ip1jmp1, teta, pk, pks, phis, phi)            CALL geopot(ip1jmp1, teta, pk, pks, phis, phi)
161            CALL caldyn(itau + 1, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, &            CALL caldyn(itau + 1, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, &
162                 phi, .false., du, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, time_0)                 phi, dudyn, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, time_0, &
163                   conser=.false.)
164    
165            ! integrations dynamique et traceurs:            ! integrations dynamique et traceurs:
166            CALL integrd(2, vcovm1, ucovm1, tetam1, psm1, massem1, dv, du, &            CALL integrd(vcovm1, ucovm1, tetam1, psm1, massem1, dv, dudyn, &
167                 dteta, dp, vcov, ucov, teta, q, ps, masse, finvmaold, .false., &                 dteta, dp, vcov, ucov, teta, q(:, :, :, :2), ps, masse, &
168                 dtvr)                 finvmaold, dtvr, leapf=.false.)
169         end if         end if
170    
171         IF (MOD(itau + 1, iphysiq) == 0 .AND. iflag_phys /= 0) THEN         IF (MOD(itau + 1, iphysiq) == 0 .AND. iflag_phys /= 0) THEN
172            ! calcul des tendances physiques:            ! calcul des tendances physiques:
173    
174            CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p3d)            forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
175            CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)            CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)
176    
177            rdaym_ini = itau * dtvr / daysec            rdaym_ini = itau * dtvr / daysec
# Line 167  contains Line 179  contains
179            time = REAL(mod(itau, day_step)) / day_step + time_0            time = REAL(mod(itau, day_step)) / day_step + time_0
180            IF (time > 1.) time = time - 1.            IF (time > 1.) time = time - 1.
181    
182            CALL calfis(itau + 1 == itaufin, rdayvrai, time, ucov, vcov, &            CALL calfis(rdayvrai, time, ucov, vcov, teta, q, masse, ps, pk, &
183                 teta, q, masse, ps, pk, phis, phi, du, dv, dteta, dq, w, dufi, &                 phis, phi, dudyn, dv, dq, w, dufi, dvfi, dtetafi, dqfi, dpfi, &
184                 dvfi, dtetafi, dqfi, dpfi)                 lafin=itau+1==itaufin)
185    
186            ! ajout des tendances physiques:            ! ajout des tendances physiques:
187            CALL addfi(nqmx, dtphys, ucov, vcov, teta, q, ps, dufi, dvfi, &            CALL addfi(nqmx, dtphys, ucov, vcov, teta, q, ps, dufi, dvfi, &
188                 dtetafi, dqfi, dpfi)                 dtetafi, dqfi, dpfi)
189         ENDIF         ENDIF
190    
191         CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p3d)         forall (l = 1: llm + 1) p3d(:, :, l) = ap(l) + bp(l) * ps
192         CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)         CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf)
193    
194         IF (MOD(itau + 1, idissip) == 0) THEN         IF (MOD(itau + 1, idissip) == 0) THEN
# Line 213  contains Line 225  contains
225         END IF         END IF
226    
227         IF (MOD(itau + 1, iperiod) == 0) THEN         IF (MOD(itau + 1, iperiod) == 0) THEN
228            ! ecriture du fichier histoire moyenne:            ! Écriture du fichier histoire moyenne:
229            CALL writedynav(histaveid, nqmx, itau + 1, vcov, ucov, teta, pk, &            CALL writedynav(histaveid, nqmx, itau + 1, vcov, ucov, teta, pk, &
230                 phi, q, masse, ps, phis)                 phi, q, masse, ps, phis)
231            call bilan_dyn(2, dtvr * iperiod, dtvr * day_step * periodav, ps, &            call bilan_dyn(ps, masse, pk, pbaru, pbarv, teta, phi, ucov, vcov, &
232                 masse, pk, pbaru, pbarv, teta, phi, ucov, vcov, q)                 q(:, :, :, 1), dt_app = dtvr * iperiod, &
233                   dt_cum = dtvr * day_step * periodav)
234         ENDIF         ENDIF
235      end do      end do time_integration
236    
237      CALL dynredem1("restart.nc", vcov, ucov, teta, q, masse, ps, &      CALL dynredem1("restart.nc", vcov, ucov, teta, q, masse, ps, &
238           itau=itau_dyn+itaufin)           itau=itau_dyn+itaufin)
# Line 227  contains Line 240  contains
240      ! Calcul des tendances dynamiques:      ! Calcul des tendances dynamiques:
241      CALL geopot(ip1jmp1, teta, pk, pks, phis, phi)      CALL geopot(ip1jmp1, teta, pk, pks, phis, phi)
242      CALL caldyn(itaufin, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, phi, &      CALL caldyn(itaufin, ucov, vcov, teta, ps, masse, pk, pkf, phis, phi, &
243           MOD(itaufin, iconser) == 0, du, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, &           dudyn, dv, dteta, dp, w, pbaru, pbarv, time_0, &
244           time_0)           conser=MOD(itaufin, iconser)==0)
   
245    END SUBROUTINE leapfrog    END SUBROUTINE leapfrog
246    
247  end module leapfrog_m  end module leapfrog_m
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