1 |
module leapfrog_m |
module leapfrog_m |
2 |
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! This module is clean: no C preprocessor directive, no include line. |
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3 |
IMPLICIT NONE |
IMPLICIT NONE |
4 |
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5 |
contains |
contains |
6 |
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7 |
SUBROUTINE leapfrog(ucov, vcov, teta, ps, masse, phis, nq, q, clesphy0, & |
SUBROUTINE leapfrog(ucov, vcov, teta, ps, masse, phis, q, time_0) |
|
time_0) |
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8 |
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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 |
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11 |
! Version du 10/01/98, avec coordonnees verticales hybrides, avec |
! Version du 10/01/98, avec coordonnées verticales hybrides, avec |
12 |
! nouveaux operat. dissipation * (gradiv2, divgrad2, nxgraro2) |
! nouveaux opérateurs dissipation "*" (gradiv2, divgrad2, nxgraro2) |
13 |
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14 |
! Auteur: P. Le Van /L. Fairhead/F.Hourdin |
! Auteurs : P. Le Van, L. Fairhead, F. Hourdin |
15 |
! Objet: |
! Objet: nouvelle grille |
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! GCM LMD nouvelle grille |
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16 |
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17 |
! ... Dans inigeom, nouveaux calculs pour les elongations cu, cv |
! Dans "inigeom", nouveaux calculs pour les élongations cu, cv |
18 |
! et possibilite d'appeler une fonction f(y) a derivee tangente |
! et possibilité d'appeler une fonction f(y) à dérivée tangente |
19 |
! hyperbolique a la place de la fonction a derivee sinusoidale. |
! hyperbolique à la place de la fonction à dérivée sinusoïdale. |
20 |
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21 |
! ... Possibilite de choisir le shema pour l'advection de |
! Possibilité de choisir le schéma pour l'advection de |
22 |
! q, en modifiant iadv dans "traceur.def" (10/02) . |
! q, en modifiant iadv dans "traceur.def". |
23 |
|
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24 |
! Pour Van-Leer + Vapeur d'eau saturee, iadv(1)=4. (F.Codron, 10/99) |
! Pour Van-Leer + vapeur d'eau saturée, iadv(1)=4. |
25 |
! Pour Van-Leer iadv=10 |
! Pour Van-Leer iadv=10 |
26 |
|
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27 |
use dimens_m, only: iim, llm, nqmx |
use dimens_m, only: iim, llm, nqmx |
28 |
use paramet_m, only: ip1jmp1, ip1jm, llmp1, ijmllm, ijp1llm, jjp1, iip1, & |
use paramet_m, only: ip1jmp1, ip1jm, ijp1llm, jjp1, iip1 |
|
iip2 |
|
29 |
use comconst, only: dtvr, daysec, dtphys |
use comconst, only: dtvr, daysec, dtphys |
30 |
use comvert, only: ap, bp |
use comvert, only: ap, bp |
31 |
use conf_gcm_m, only: day_step, iconser, idissip, iphysiq, iperiod, nday, & |
use conf_gcm_m, only: day_step, iconser, idissip, iphysiq, iperiod, nday, & |
32 |
offline, periodav |
offline, periodav |
33 |
use logic, only: ok_guide, apdiss, apphys, conser, forward, iflag_phys, & |
use logic, only: ok_guide, iflag_phys |
|
leapf, statcl |
|
34 |
use comgeom |
use comgeom |
35 |
use serre |
use serre |
36 |
use temps, only: itaufin, day_ini, dt |
use temps, only: itaufin, day_ini, dt |
37 |
use iniprint, only: prt_level |
use iniprint, only: prt_level |
38 |
use com_io_dyn |
use com_io_dyn |
|
use abort_gcm_m, only: abort_gcm |
|
39 |
use ener |
use ener |
40 |
use calfis_m, only: calfis |
use calfis_m, only: calfis |
41 |
use exner_hyb_m, only: exner_hyb |
use exner_hyb_m, only: exner_hyb |
42 |
use guide_m, only: guide |
use guide_m, only: guide |
43 |
use pression_m, only: pression |
use pression_m, only: pression |
44 |
|
use pressure_var, only: p3d |
45 |
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46 |
integer nq |
! Variables dynamiques: |
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INTEGER longcles |
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PARAMETER (longcles = 20) |
|
|
REAL clesphy0(longcles) |
|
|
|
|
|
! variables dynamiques |
|
47 |
REAL vcov(ip1jm, llm), ucov(ip1jmp1, llm) ! vents covariants |
REAL vcov(ip1jm, llm), ucov(ip1jmp1, llm) ! vents covariants |
48 |
REAL teta(ip1jmp1, llm) ! temperature potentielle |
REAL teta(ip1jmp1, llm) ! temperature potentielle |
49 |
REAL q(ip1jmp1, llm, nqmx) ! mass fractions of advected fields |
REAL q(ip1jmp1, llm, nqmx) ! mass fractions of advected fields |
50 |
REAL ps(ip1jmp1) ! pression au sol |
REAL ps(ip1jmp1) ! pression au sol, en Pa |
51 |
REAL p(ip1jmp1, llmp1) ! pression aux interfac.des couches |
REAL masse(ip1jmp1, llm) ! masse d'air |
52 |
|
REAL phis(ip1jmp1) ! geopotentiel au sol |
53 |
|
|
54 |
|
REAL, intent(in):: time_0 |
55 |
|
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56 |
|
! Variables local to the procedure: |
57 |
|
|
58 |
|
! Variables dynamiques: |
59 |
|
|
60 |
REAL pks(ip1jmp1) ! exner au sol |
REAL pks(ip1jmp1) ! exner au sol |
61 |
REAL pk(ip1jmp1, llm) ! exner au milieu des couches |
REAL pk(ip1jmp1, llm) ! exner au milieu des couches |
62 |
REAL pkf(ip1jmp1, llm) ! exner filt.au milieu des couches |
REAL pkf(ip1jmp1, llm) ! exner filt.au milieu des couches |
|
REAL masse(ip1jmp1, llm) ! masse d'air |
|
|
REAL phis(ip1jmp1) ! geopotentiel au sol |
|
63 |
REAL phi(ip1jmp1, llm) ! geopotential |
REAL phi(ip1jmp1, llm) ! geopotential |
64 |
REAL w(ip1jmp1, llm) ! vitesse verticale |
REAL w(ip1jmp1, llm) ! vitesse verticale |
65 |
|
|
87 |
|
|
88 |
REAL tppn(iim), tpps(iim), tpn, tps |
REAL tppn(iim), tpps(iim), tpn, tps |
89 |
|
|
90 |
INTEGER itau, itaufinp1 |
INTEGER itau ! index of the time step of the dynamics, starts at 0 |
91 |
INTEGER iday ! jour julien |
INTEGER iday ! jour julien |
92 |
REAL time ! Heure de la journee en fraction d'1 jour |
REAL time ! time of day, as a fraction of day length |
93 |
|
|
94 |
REAL SSUM |
REAL SSUM |
95 |
REAL time_0, finvmaold(ip1jmp1, llm) |
real finvmaold(ip1jmp1, llm) |
96 |
|
|
97 |
LOGICAL :: lafin=.false. |
LOGICAL :: lafin=.false. |
98 |
INTEGER ij, l |
INTEGER ij, l |
99 |
|
|
100 |
REAL rdayvrai, rdaym_ini |
REAL rdayvrai, rdaym_ini |
|
LOGICAL callinigrads |
|
101 |
|
|
102 |
data callinigrads/.true./ |
! Variables test conservation energie |
|
|
|
|
!+jld variables test conservation energie |
|
103 |
REAL ecin(ip1jmp1, llm), ecin0(ip1jmp1, llm) |
REAL ecin(ip1jmp1, llm), ecin0(ip1jmp1, llm) |
104 |
! Tendance de la temp. potentiel d (theta) / d t due a la |
! Tendance de la temp. potentiel d (theta) / d t due a la |
105 |
! tansformation d'energie cinetique en energie thermique |
! tansformation d'energie cinetique en energie thermique |
107 |
REAL dtetaecdt(ip1jmp1, llm) |
REAL dtetaecdt(ip1jmp1, llm) |
108 |
REAL vcont(ip1jm, llm), ucont(ip1jmp1, llm) |
REAL vcont(ip1jm, llm), ucont(ip1jmp1, llm) |
109 |
CHARACTER*15 ztit |
CHARACTER*15 ztit |
110 |
INTEGER ip_ebil_dyn ! PRINT level for energy conserv. diag. |
INTEGER:: ip_ebil_dyn = 0 ! PRINT level for energy conserv. diag. |
111 |
SAVE ip_ebil_dyn |
|
112 |
DATA ip_ebil_dyn /0/ |
logical:: dissip_conservative = .true. |
113 |
|
logical forward, leapf, apphys, conser, apdiss |
|
character(len=*), parameter:: modname = "leapfrog" |
|
|
character*80 abort_message |
|
|
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|
|
logical dissip_conservative |
|
|
save dissip_conservative |
|
|
data dissip_conservative /.true./ |
|
|
|
|
|
LOGICAL prem |
|
|
save prem |
|
|
DATA prem /.true./ |
|
114 |
|
|
115 |
!--------------------------------------------------- |
!--------------------------------------------------- |
116 |
|
|
117 |
print *, "Call sequence information: leapfrog" |
print *, "Call sequence information: leapfrog" |
118 |
|
|
119 |
itaufin = nday * day_step |
itaufin = nday * day_step |
|
itaufinp1 = itaufin + 1 |
|
|
|
|
120 |
itau = 0 |
itau = 0 |
121 |
iday = day_ini |
iday = day_ini |
122 |
time = time_0 |
time = time_0 |
125 |
iday = iday + 1 |
iday = iday + 1 |
126 |
ENDIF |
ENDIF |
127 |
|
|
128 |
|
dq = 0. |
129 |
! On initialise la pression et la fonction d'Exner : |
! On initialise la pression et la fonction d'Exner : |
130 |
dq=0. |
CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p3d) |
131 |
CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p) |
CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf) |
|
CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk, pkf) |
|
132 |
|
|
133 |
! Debut de l'integration temporelle: |
! Debut de l'integration temporelle: |
134 |
do |
outer_loop:do |
135 |
if (ok_guide.and.(itaufin - itau - 1) * dtvr > 21600) then |
if (ok_guide.and.(itaufin - itau - 1) * dtvr > 21600.) then |
136 |
call guide(itau, ucov, vcov, teta, q, masse, ps) |
call guide(itau, ucov, vcov, teta, q, masse, ps) |
137 |
else |
else |
138 |
IF (prt_level > 9) print *, & |
IF (prt_level > 9) print *, & |
139 |
'Attention : on ne guide pas les 6 dernieres heures.' |
'Attention : on ne guide pas les 6 dernières heures.' |
140 |
endif |
endif |
141 |
|
|
142 |
CALL SCOPY(ijmllm, vcov, 1, vcovm1, 1) |
CALL SCOPY(ip1jm * llm, vcov, 1, vcovm1, 1) |
143 |
CALL SCOPY(ijp1llm, ucov, 1, ucovm1, 1) |
CALL SCOPY(ijp1llm, ucov, 1, ucovm1, 1) |
144 |
CALL SCOPY(ijp1llm, teta, 1, tetam1, 1) |
CALL SCOPY(ijp1llm, teta, 1, tetam1, 1) |
145 |
CALL SCOPY(ijp1llm, masse, 1, massem1, 1) |
CALL SCOPY(ijp1llm, masse, 1, massem1, 1) |
156 |
! gestion des appels de la physique et des dissipations: |
! gestion des appels de la physique et des dissipations: |
157 |
|
|
158 |
apphys = .FALSE. |
apphys = .FALSE. |
|
statcl = .FALSE. |
|
159 |
conser = .FALSE. |
conser = .FALSE. |
160 |
apdiss = .FALSE. |
apdiss = .FALSE. |
161 |
|
|
174 |
! calcul des tendances advection des traceurs (dont l'humidite) |
! calcul des tendances advection des traceurs (dont l'humidite) |
175 |
|
|
176 |
IF (forward .OR. leapf) THEN |
IF (forward .OR. leapf) THEN |
177 |
CALL caladvtrac(q, pbaru, pbarv, p, masse, dq, teta, pk) |
CALL caladvtrac(q, pbaru, pbarv, p3d, masse, dq, teta, pk) |
178 |
IF (offline) THEN |
IF (offline) THEN |
179 |
!maf stokage du flux de masse pour traceurs OFF-LINE |
!maf stokage du flux de masse pour traceurs OFF-LINE |
180 |
CALL fluxstokenc(pbaru, pbarv, masse, teta, phi, phis, dtvr, & |
CALL fluxstokenc(pbaru, pbarv, masse, teta, phi, phis, dtvr, & |
184 |
|
|
185 |
! integrations dynamique et traceurs: |
! integrations dynamique et traceurs: |
186 |
CALL integrd(2, vcovm1, ucovm1, tetam1, psm1, massem1, dv, du, & |
CALL integrd(2, vcovm1, ucovm1, tetam1, psm1, massem1, dv, du, & |
187 |
dteta, dq, dp, vcov, ucov, teta, q, ps, masse, phis, finvmaold) |
dteta, dq, dp, vcov, ucov, teta, q, ps, masse, phis, & |
188 |
|
finvmaold, leapf) |
189 |
|
|
190 |
! calcul des tendances physiques: |
! calcul des tendances physiques: |
191 |
|
|
192 |
IF (apphys) THEN |
IF (apphys) THEN |
193 |
IF (itau + 1 == itaufin) lafin = .TRUE. |
IF (itau + 1 == itaufin) lafin = .TRUE. |
194 |
|
|
195 |
CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p) |
CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p3d) |
196 |
CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk, pkf) |
CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf) |
197 |
|
|
198 |
rdaym_ini = itau * dtvr / daysec |
rdaym_ini = itau * dtvr / daysec |
199 |
rdayvrai = rdaym_ini + day_ini |
rdayvrai = rdaym_ini + day_ini |
203 |
! Diagnostique de conservation de l'énergie : initialisation |
! Diagnostique de conservation de l'énergie : initialisation |
204 |
IF (ip_ebil_dyn >= 1) THEN |
IF (ip_ebil_dyn >= 1) THEN |
205 |
ztit='bil dyn' |
ztit='bil dyn' |
206 |
CALL diagedyn(ztit, 2, 1, 1, dtphys & |
CALL diagedyn(ztit, 2, 1, 1, dtphys, ucov, vcov, ps, p3d, pk, & |
207 |
, ucov, vcov, ps, p, pk, teta, q(:, :, 1), q(:, :, 2)) |
teta, q(:, :, 1), q(:, :, 2)) |
208 |
ENDIF |
ENDIF |
209 |
|
|
210 |
CALL calfis(nq, lafin, rdayvrai, time, ucov, vcov, teta, q, & |
CALL calfis(nqmx, lafin, rdayvrai, time, ucov, vcov, teta, q, & |
211 |
masse, ps, p, pk, phis, phi, du, dv, dteta, dq, w, & |
masse, ps, pk, phis, phi, du, dv, dteta, dq, w, & |
212 |
clesphy0, dufi, dvfi, dtetafi, dqfi, dpfi) |
dufi, dvfi, dtetafi, dqfi, dpfi) |
213 |
|
|
214 |
! ajout des tendances physiques: |
! ajout des tendances physiques: |
215 |
CALL addfi(nqmx, dtphys, & |
CALL addfi(nqmx, dtphys, & |
219 |
! Diagnostique de conservation de l'énergie : difference |
! Diagnostique de conservation de l'énergie : difference |
220 |
IF (ip_ebil_dyn >= 1) THEN |
IF (ip_ebil_dyn >= 1) THEN |
221 |
ztit = 'bil phys' |
ztit = 'bil phys' |
222 |
CALL diagedyn(ztit, 2, 1, 1, dtphys, ucov, vcov, ps, p, pk, & |
CALL diagedyn(ztit, 2, 1, 1, dtphys, ucov, vcov, ps, p3d, pk, & |
223 |
teta, q(:, :, 1), q(:, :, 2)) |
teta, q(:, :, 1), q(:, :, 2)) |
224 |
ENDIF |
ENDIF |
225 |
ENDIF |
ENDIF |
226 |
|
|
227 |
CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p) |
CALL pression(ip1jmp1, ap, bp, ps, p3d) |
228 |
CALL exner_hyb(ps, p, pks, pk, pkf) |
CALL exner_hyb(ps, p3d, pks, pk, pkf) |
229 |
|
|
230 |
! dissipation horizontale et verticale des petites echelles: |
! dissipation horizontale et verticale des petites echelles: |
231 |
|
|
235 |
call enercin(vcov, ucov, vcont, ucont, ecin0) |
call enercin(vcov, ucov, vcont, ucont, ecin0) |
236 |
|
|
237 |
! dissipation |
! dissipation |
238 |
CALL dissip(vcov, ucov, teta, p, dvdis, dudis, dtetadis) |
CALL dissip(vcov, ucov, teta, p3d, dvdis, dudis, dtetadis) |
239 |
ucov=ucov + dudis |
ucov=ucov + dudis |
240 |
vcov=vcov + dvdis |
vcov=vcov + dvdis |
241 |
|
|
294 |
ENDIF |
ENDIF |
295 |
ENDIF |
ENDIF |
296 |
|
|
297 |
IF (itau == itaufinp1) then |
IF (itau == itaufin + 1) exit outer_loop |
|
abort_message = 'Simulation finished' |
|
|
call abort_gcm(modname, abort_message, 0) |
|
|
ENDIF |
|
298 |
|
|
299 |
! ecriture du fichier histoire moyenne: |
! ecriture du fichier histoire moyenne: |
300 |
|
|
308 |
ENDIF |
ENDIF |
309 |
|
|
310 |
IF (itau == itaufin) THEN |
IF (itau == itaufin) THEN |
311 |
CALL dynredem1("restart.nc", 0., vcov, ucov, teta, q, masse, ps) |
CALL dynredem1("restart.nc", vcov, ucov, teta, q, masse, ps) |
312 |
CLOSE(99) |
CLOSE(99) |
313 |
ENDIF |
ENDIF |
314 |
|
|
326 |
dt = 2. * dtvr |
dt = 2. * dtvr |
327 |
END IF |
END IF |
328 |
ELSE |
ELSE |
329 |
! ...... pas leapfrog ..... |
! pas leapfrog |
330 |
leapf = .TRUE. |
leapf = .TRUE. |
331 |
dt = 2. * dtvr |
dt = 2. * dtvr |
332 |
END IF |
END IF |
333 |
end do |
end do |
334 |
end do |
end do outer_loop |
335 |
|
|
336 |
END SUBROUTINE leapfrog |
END SUBROUTINE leapfrog |
337 |
|
|