--- trunk/libf/dyn3d/vlspltqs.f 2011/01/25 15:11:05 39 +++ trunk/libf/dyn3d/vlspltqs.f90 2011/04/08 12:43:31 43 @@ -1,37 +1,37 @@ ! ! $Header: /home/cvsroot/LMDZ4/libf/dyn3d/vlspltqs.F,v 1.2 2005/02/24 12:16:57 fairhead Exp $ ! - SUBROUTINE vlspltqs ( q,pente_max,masse,w,pbaru,pbarv,pdt, - , p,pk,teta ) -c -c Auteurs: P.Le Van, F.Hourdin, F.Forget, F.Codron -c -c ******************************************************************** -c Shema d'advection " pseudo amont " . -c + test sur humidite specifique: Q advecte< Qsat aval -c (F. Codron, 10/99) -c ******************************************************************** -c q,pbaru,pbarv,w sont des arguments d'entree pour le s-pg .... -c -c pente_max facteur de limitation des pentes: 2 en general -c 0 pour un schema amont -c pbaru,pbarv,w flux de masse en u ,v ,w -c pdt pas de temps -c -c teta temperature potentielle, p pression aux interfaces, -c pk exner au milieu des couches necessaire pour calculer Qsat -c -------------------------------------------------------------------- + SUBROUTINE vlspltqs ( q,pente_max,masse,w,pbaru,pbarv,pdt, & + p,pk,teta ) +! +! Auteurs: P.Le Van, F.Hourdin, F.Forget, F.Codron +! +! ******************************************************************** +! Shema d'advection " pseudo amont " . +! + test sur humidite specifique: Q advecte< Qsat aval +! (F. Codron, 10/99) +! ******************************************************************** +! q,pbaru,pbarv,w sont des arguments d'entree pour le s-pg .... +! +! pente_max facteur de limitation des pentes: 2 en general +! 0 pour un schema amont +! pbaru,pbarv,w flux de masse en u ,v ,w +! pdt pas de temps +! +! teta temperature potentielle, p pression aux interfaces, +! pk exner au milieu des couches necessaire pour calculer Qsat +! -------------------------------------------------------------------- use dimens_m use paramet_m use comconst use comvert use logic IMPLICIT NONE -c +! -c -c Arguments: -c ---------- +! +! Arguments: +! ---------- REAL masse(ip1jmp1,llm),pente_max REAL, intent(in):: pbaru( ip1jmp1,llm ),pbarv( ip1jm,llm) REAL q(ip1jmp1,llm) @@ -39,12 +39,12 @@ real, intent(in):: pdt REAL, intent(in):: p(ip1jmp1,llmp1) real teta(ip1jmp1,llm),pk(ip1jmp1,llm) -c -c Local -c --------- -c +! +! Local +! --------- +! INTEGER i,ij,l,j,ii -c +! REAL qsat(ip1jmp1,llm) REAL zm(ip1jmp1,llm) REAL mu(ip1jmp1,llm) @@ -62,19 +62,19 @@ DATA testcpu/.false./ DATA temps1,temps2,temps3/0.,0.,0./ -c--pour rapport de melange saturant-- +!--pour rapport de melange saturant-- REAL rtt,retv,r2es,r3les,r3ies,r4les,r4ies,play REAL ptarg,pdelarg,foeew,zdelta REAL tempe(ip1jmp1) -c fonction psat(T) +! fonction psat(T) - FOEEW ( PTARG,PDELARG ) = EXP ( - * (R3LES*(1.-PDELARG)+R3IES*PDELARG) * (PTARG-RTT) - * / (PTARG-(R4LES*(1.-PDELARG)+R4IES*PDELARG)) ) + FOEEW ( PTARG,PDELARG ) = EXP ( & + (R3LES*(1.-PDELARG)+R3IES*PDELARG) * (PTARG-RTT) & + / (PTARG-(R4LES*(1.-PDELARG)+R4IES*PDELARG)) ) - r2es = 380.11733 + r2es = 380.11733 r3les = 17.269 r3ies = 21.875 r4les = 35.86 @@ -82,9 +82,9 @@ retv = 0.6077667 rtt = 273.16 -c-- Calcul de Qsat en chaque point -c-- approximation: au milieu des couches play(l)=(p(l)+p(l+1))/2 -c pour eviter une exponentielle. +!-- Calcul de Qsat en chaque point +!-- approximation: au milieu des couches play(l)=(p(l)+p(l+1))/2 +! pour eviter une exponentielle. DO l = 1, llm DO ij = 1, ip1jmp1 tempe(ij) = teta(ij,l) * pk(ij,l) /cpp @@ -118,33 +118,33 @@ CALL SCOPY(ijp1llm,q,1,zq,1) CALL SCOPY(ijp1llm,masse,1,zm,1) -c call minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlxqs ') +! call minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlxqs ') call vlxqs(zq,pente_max,zm,mu,qsat) -c call minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlyqs ') +! call minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlyqs ') call vlyqs(zq,pente_max,zm,mv,qsat) -c call minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlz ') +! call minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlz ') call vlz(zq,pente_max,zm,mw) -c call minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlyqs ') -c call minmaxq(zm,qmin,qmax,'M avant vlyqs ') +! call minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlyqs ') +! call minmaxq(zm,qmin,qmax,'M avant vlyqs ') call vlyqs(zq,pente_max,zm,mv,qsat) -c call minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlxqs ') -c call minmaxq(zm,qmin,qmax,'M avant vlxqs ') +! call minmaxq(zq,qmin,qmax,'avant vlxqs ') +! call minmaxq(zm,qmin,qmax,'M avant vlxqs ') call vlxqs(zq,pente_max,zm,mu,qsat) -c call minmaxq(zq,qmin,qmax,'apres vlxqs ') -c call minmaxq(zm,qmin,qmax,'M apres vlxqs ') +! call minmaxq(zq,qmin,qmax,'apres vlxqs ') +! call minmaxq(zm,qmin,qmax,'M apres vlxqs ') DO l=1,llm @@ -157,527 +157,4 @@ ENDDO RETURN - END - SUBROUTINE vlxqs(q,pente_max,masse,u_m,qsat) -c -c Auteurs: P.Le Van, F.Hourdin, F.Forget -c -c ******************************************************************** -c Shema d'advection " pseudo amont " . -c ******************************************************************** -c -c -------------------------------------------------------------------- - use dimens_m - use paramet_m - use comconst - use comvert - use logic - IMPLICIT NONE -c -c -c -c Arguments: -c ---------- - REAL masse(ip1jmp1,llm),pente_max - REAL u_m( ip1jmp1,llm ) - REAL q(ip1jmp1,llm) - REAL qsat(ip1jmp1,llm) -c -c Local -c --------- -c - INTEGER ij,l,j,i,iju,ijq,indu(ip1jmp1),niju - INTEGER n0,iadvplus(ip1jmp1,llm),nl(llm) -c - REAL new_m,zu_m,zdum(ip1jmp1,llm) - REAL dxq(ip1jmp1,llm),dxqu(ip1jmp1) - REAL zz(ip1jmp1) - REAL adxqu(ip1jmp1),dxqmax(ip1jmp1,llm) - REAL u_mq(ip1jmp1,llm) - - Logical first,testcpu - SAVE first,testcpu - - REAL SSUM - REAL temps0,temps1,temps2,temps3,temps4,temps5 - SAVE temps0,temps1,temps2,temps3,temps4,temps5 - - - DATA first,testcpu/.true.,.false./ - - IF(first) THEN - temps1=0. - temps2=0. - temps3=0. - temps4=0. - temps5=0. - first=.false. - ENDIF - -c calcul de la pente a droite et a gauche de la maille - - - IF (pente_max.gt.-1.e-5) THEN -c IF (pente_max.gt.10) THEN - -c calcul des pentes avec limitation, Van Leer scheme I: -c ----------------------------------------------------- - -c calcul de la pente aux points u - DO l = 1, llm - DO ij=iip2,ip1jm-1 - dxqu(ij)=q(ij+1,l)-q(ij,l) -c IF(u_m(ij,l).lt.0.) stop'limx n admet pas les U<0' -c sigu(ij)=u_m(ij,l)/masse(ij,l) - ENDDO - DO ij=iip1+iip1,ip1jm,iip1 - dxqu(ij)=dxqu(ij-iim) -c sigu(ij)=sigu(ij-iim) - ENDDO - - DO ij=iip2,ip1jm - adxqu(ij)=abs(dxqu(ij)) - ENDDO - -c calcul de la pente maximum dans la maille en valeur absolue - - DO ij=iip2+1,ip1jm - dxqmax(ij,l)=pente_max* - , min(adxqu(ij-1),adxqu(ij)) -c limitation subtile -c , min(adxqu(ij-1)/sigu(ij-1),adxqu(ij)/(1.-sigu(ij))) - - - ENDDO - - DO ij=iip1+iip1,ip1jm,iip1 - dxqmax(ij-iim,l)=dxqmax(ij,l) - ENDDO - - DO ij=iip2+1,ip1jm - IF(dxqu(ij-1)*dxqu(ij).gt.0) THEN - dxq(ij,l)=dxqu(ij-1)+dxqu(ij) - ELSE -c extremum local - dxq(ij,l)=0. - ENDIF - dxq(ij,l)=0.5*dxq(ij,l) - dxq(ij,l)= - , sign(min(abs(dxq(ij,l)),dxqmax(ij,l)),dxq(ij,l)) - ENDDO - - ENDDO ! l=1,llm - - ELSE ! (pente_max.lt.-1.e-5) - -c Pentes produits: -c ---------------- - - DO l = 1, llm - DO ij=iip2,ip1jm-1 - dxqu(ij)=q(ij+1,l)-q(ij,l) - ENDDO - DO ij=iip1+iip1,ip1jm,iip1 - dxqu(ij)=dxqu(ij-iim) - ENDDO - - DO ij=iip2+1,ip1jm - zz(ij)=dxqu(ij-1)*dxqu(ij) - zz(ij)=zz(ij)+zz(ij) - IF(zz(ij).gt.0) THEN - dxq(ij,l)=zz(ij)/(dxqu(ij-1)+dxqu(ij)) - ELSE -c extremum local - dxq(ij,l)=0. - ENDIF - ENDDO - - ENDDO - - ENDIF ! (pente_max.lt.-1.e-5) - -c bouclage de la pente en iip1: -c ----------------------------- - - DO l=1,llm - DO ij=iip1+iip1,ip1jm,iip1 - dxq(ij-iim,l)=dxq(ij,l) - ENDDO - - DO ij=1,ip1jmp1 - iadvplus(ij,l)=0 - ENDDO - - ENDDO - - -c calcul des flux a gauche et a droite - -c on cumule le flux correspondant a toutes les mailles dont la masse -c au travers de la paroi pENDant le pas de temps. -c le rapport de melange de l'air advecte est min(q_vanleer, Qsat_downwind) - DO l=1,llm - DO ij=iip2,ip1jm-1 - IF (u_m(ij,l).gt.0.) THEN - zdum(ij,l)=1.-u_m(ij,l)/masse(ij,l) - u_mq(ij,l)=u_m(ij,l)* - $ min(q(ij,l)+0.5*zdum(ij,l)*dxq(ij,l),qsat(ij+1,l)) - ELSE - zdum(ij,l)=1.+u_m(ij,l)/masse(ij+1,l) - u_mq(ij,l)=u_m(ij,l)* - $ min(q(ij+1,l)-0.5*zdum(ij,l)*dxq(ij+1,l),qsat(ij,l)) - ENDIF - ENDDO - ENDDO - - -c detection des points ou on advecte plus que la masse de la -c maille - DO l=1,llm - DO ij=iip2,ip1jm-1 - IF(zdum(ij,l).lt.0) THEN - iadvplus(ij,l)=1 - u_mq(ij,l)=0. - ENDIF - ENDDO - ENDDO - DO l=1,llm - DO ij=iip1+iip1,ip1jm,iip1 - iadvplus(ij,l)=iadvplus(ij-iim,l) - ENDDO - ENDDO - - - -c traitement special pour le cas ou on advecte en longitude plus que le -c contenu de la maille. -c cette partie est mal vectorisee. - -c pas d'influence de la pression saturante (pour l'instant) - -c calcul du nombre de maille sur lequel on advecte plus que la maille. - - n0=0 - DO l=1,llm - nl(l)=0 - DO ij=iip2,ip1jm - nl(l)=nl(l)+iadvplus(ij,l) - ENDDO - n0=n0+nl(l) - ENDDO - - IF(n0.gt.0) THEN - DO l=1,llm - IF(nl(l).gt.0) THEN - iju=0 -c indicage des mailles concernees par le traitement special - DO ij=iip2,ip1jm - IF(iadvplus(ij,l).eq.1.and.mod(ij,iip1).ne.0) THEN - iju=iju+1 - indu(iju)=ij - ENDIF - ENDDO - niju=iju - -c traitement des mailles - DO iju=1,niju - ij=indu(iju) - j=(ij-1)/iip1+1 - zu_m=u_m(ij,l) - u_mq(ij,l)=0. - IF(zu_m.gt.0.) THEN - ijq=ij - i=ijq-(j-1)*iip1 -c accumulation pour les mailles completements advectees - do while(zu_m.gt.masse(ijq,l)) - u_mq(ij,l)=u_mq(ij,l)+q(ijq,l)*masse(ijq,l) - zu_m=zu_m-masse(ijq,l) - i=mod(i-2+iim,iim)+1 - ijq=(j-1)*iip1+i - ENDDO -c ajout de la maille non completement advectee - u_mq(ij,l)=u_mq(ij,l)+zu_m* - & (q(ijq,l)+0.5*(1.-zu_m/masse(ijq,l))*dxq(ijq,l)) - ELSE - ijq=ij+1 - i=ijq-(j-1)*iip1 -c accumulation pour les mailles completements advectees - do while(-zu_m.gt.masse(ijq,l)) - u_mq(ij,l)=u_mq(ij,l)-q(ijq,l)*masse(ijq,l) - zu_m=zu_m+masse(ijq,l) - i=mod(i,iim)+1 - ijq=(j-1)*iip1+i - ENDDO -c ajout de la maille non completement advectee - u_mq(ij,l)=u_mq(ij,l)+zu_m*(q(ijq,l)- - & 0.5*(1.+zu_m/masse(ijq,l))*dxq(ijq,l)) - ENDIF - ENDDO - ENDIF - ENDDO - ENDIF ! n0.gt.0 - - - -c bouclage en latitude - - DO l=1,llm - DO ij=iip1+iip1,ip1jm,iip1 - u_mq(ij,l)=u_mq(ij-iim,l) - ENDDO - ENDDO - - -c calcul des tendances - - DO l=1,llm - DO ij=iip2+1,ip1jm - new_m=masse(ij,l)+u_m(ij-1,l)-u_m(ij,l) - q(ij,l)=(q(ij,l)*masse(ij,l)+ - & u_mq(ij-1,l)-u_mq(ij,l)) - & /new_m - masse(ij,l)=new_m - ENDDO -c Modif Fred 22 03 96 correction d'un bug (les scopy ci-dessous) - DO ij=iip1+iip1,ip1jm,iip1 - q(ij-iim,l)=q(ij,l) - masse(ij-iim,l)=masse(ij,l) - ENDDO - ENDDO - -c CALL SCOPY((jjm-1)*llm,q(iip1+iip1,1),iip1,q(iip2,1),iip1) -c CALL SCOPY((jjm-1)*llm,masse(iip1+iip1,1),iip1,masse(iip2,1),iip1) - - - RETURN - END - SUBROUTINE vlyqs(q,pente_max,masse,masse_adv_v,qsat) -c -c Auteurs: P.Le Van, F.Hourdin, F.Forget -c -c ******************************************************************** -c Shema d'advection " pseudo amont " . -c ******************************************************************** -c q,masse_adv_v,w sont des arguments d'entree pour le s-pg .... -c qsat est un argument de sortie pour le s-pg .... -c -c -c -------------------------------------------------------------------- -c - use dimens_m - use paramet_m - use comconst - use comvert - use logic - use comgeom - USE nr_util, ONLY : pi - IMPLICIT NONE -c -c -c Arguments: -c ---------- - REAL masse(ip1jmp1,llm),pente_max - REAL masse_adv_v( ip1jm,llm) - REAL q(ip1jmp1,llm) - REAL qsat(ip1jmp1,llm) -c -c Local -c --------- -c - INTEGER i,ij,l -c - REAL airej2,airejjm,airescb(iim),airesch(iim) - REAL dyq(ip1jmp1,llm),dyqv(ip1jm) - REAL adyqv(ip1jm),dyqmax(ip1jmp1) - REAL qbyv(ip1jm,llm) - - REAL qpns,qpsn,dyn1,dys1,dyn2,dys2,newmasse,fn,fs -c REAL newq,oldmasse - Logical first,testcpu - REAL temps0,temps1,temps2,temps3,temps4,temps5 - SAVE temps0,temps1,temps2,temps3,temps4,temps5 - SAVE first,testcpu - - REAL convpn,convps,convmpn,convmps - REAL sinlon(iip1),sinlondlon(iip1) - REAL coslon(iip1),coslondlon(iip1) - SAVE sinlon,coslon,sinlondlon,coslondlon - SAVE airej2,airejjm -c -c - REAL SSUM - - DATA first,testcpu/.true.,.false./ - DATA temps0,temps1,temps2,temps3,temps4,temps5/0.,0.,0.,0.,0.,0./ - - IF(first) THEN - PRINT*,'Shema Amont nouveau appele dans Vanleer ' - first=.false. - do i=2,iip1 - coslon(i)=cos(rlonv(i)) - sinlon(i)=sin(rlonv(i)) - coslondlon(i)=coslon(i)*(rlonu(i)-rlonu(i-1))/pi - sinlondlon(i)=sinlon(i)*(rlonu(i)-rlonu(i-1))/pi - ENDDO - coslon(1)=coslon(iip1) - coslondlon(1)=coslondlon(iip1) - sinlon(1)=sinlon(iip1) - sinlondlon(1)=sinlondlon(iip1) - airej2 = SSUM( iim, aire(iip2), 1 ) - airejjm= SSUM( iim, aire(ip1jm -iim), 1 ) - ENDIF - -c - - - DO l = 1, llm -c -c -------------------------------- -c CALCUL EN LATITUDE -c -------------------------------- - -c On commence par calculer la valeur du traceur moyenne sur le premier cercle -c de latitude autour du pole (qpns pour le pole nord et qpsn pour -c le pole nord) qui sera utilisee pour evaluer les pentes au pole. - - DO i = 1, iim - airescb(i) = aire(i+ iip1) * q(i+ iip1,l) - airesch(i) = aire(i+ ip1jm- iip1) * q(i+ ip1jm- iip1,l) - ENDDO - qpns = SSUM( iim, airescb ,1 ) / airej2 - qpsn = SSUM( iim, airesch ,1 ) / airejjm - -c calcul des pentes aux points v - - DO ij=1,ip1jm - dyqv(ij)=q(ij,l)-q(ij+iip1,l) - adyqv(ij)=abs(dyqv(ij)) - ENDDO - -c calcul des pentes aux points scalaires - - DO ij=iip2,ip1jm - dyq(ij,l)=.5*(dyqv(ij-iip1)+dyqv(ij)) - dyqmax(ij)=min(adyqv(ij-iip1),adyqv(ij)) - dyqmax(ij)=pente_max*dyqmax(ij) - ENDDO - -c calcul des pentes aux poles - - DO ij=1,iip1 - dyq(ij,l)=qpns-q(ij+iip1,l) - dyq(ip1jm+ij,l)=q(ip1jm+ij-iip1,l)-qpsn - ENDDO - -c filtrage de la derivee - dyn1=0. - dys1=0. - dyn2=0. - dys2=0. - DO ij=1,iim - dyn1=dyn1+sinlondlon(ij)*dyq(ij,l) - dys1=dys1+sinlondlon(ij)*dyq(ip1jm+ij,l) - dyn2=dyn2+coslondlon(ij)*dyq(ij,l) - dys2=dys2+coslondlon(ij)*dyq(ip1jm+ij,l) - ENDDO - DO ij=1,iip1 - dyq(ij,l)=dyn1*sinlon(ij)+dyn2*coslon(ij) - dyq(ip1jm+ij,l)=dys1*sinlon(ij)+dys2*coslon(ij) - ENDDO - -c calcul des pentes limites aux poles - - fn=1. - fs=1. - DO ij=1,iim - IF(pente_max*adyqv(ij).lt.abs(dyq(ij,l))) THEN - fn=min(pente_max*adyqv(ij)/abs(dyq(ij,l)),fn) - ENDIF - IF(pente_max*adyqv(ij+ip1jm-iip1).lt.abs(dyq(ij+ip1jm,l))) THEN - fs=min(pente_max*adyqv(ij+ip1jm-iip1)/abs(dyq(ij+ip1jm,l)),fs) - ENDIF - ENDDO - DO ij=1,iip1 - dyq(ij,l)=fn*dyq(ij,l) - dyq(ip1jm+ij,l)=fs*dyq(ip1jm+ij,l) - ENDDO - -c calcul des pentes limitees - - DO ij=iip2,ip1jm - IF(dyqv(ij)*dyqv(ij-iip1).gt.0.) THEN - dyq(ij,l)=sign(min(abs(dyq(ij,l)),dyqmax(ij)),dyq(ij,l)) - ELSE - dyq(ij,l)=0. - ENDIF - ENDDO - - ENDDO - - DO l=1,llm - DO ij=1,ip1jm - IF( masse_adv_v(ij,l).GT.0. ) THEN - qbyv(ij,l)= MIN( qsat(ij+iip1,l), q(ij+iip1,l ) + - , dyq(ij+iip1,l)*0.5*(1.-masse_adv_v(ij,l)/masse(ij+iip1,l))) - ELSE - qbyv(ij,l)= MIN( qsat(ij,l), q(ij,l) - dyq(ij,l) * - , 0.5*(1.+masse_adv_v(ij,l)/masse(ij,l)) ) - ENDIF - qbyv(ij,l) = masse_adv_v(ij,l)*qbyv(ij,l) - ENDDO - ENDDO - - - DO l=1,llm - DO ij=iip2,ip1jm - newmasse=masse(ij,l) - & +masse_adv_v(ij,l)-masse_adv_v(ij-iip1,l) - q(ij,l)=(q(ij,l)*masse(ij,l)+qbyv(ij,l)-qbyv(ij-iip1,l)) - & /newmasse - masse(ij,l)=newmasse - ENDDO -c.-. ancienne version - convpn=SSUM(iim,qbyv(1,l),1)/apoln - convmpn=ssum(iim,masse_adv_v(1,l),1)/apoln - DO ij = 1,iip1 - newmasse=masse(ij,l)+convmpn*aire(ij) - q(ij,l)=(q(ij,l)*masse(ij,l)+convpn*aire(ij))/ - & newmasse - masse(ij,l)=newmasse - ENDDO - convps = -SSUM(iim,qbyv(ip1jm-iim,l),1)/apols - convmps = -SSUM(iim,masse_adv_v(ip1jm-iim,l),1)/apols - DO ij = ip1jm+1,ip1jmp1 - newmasse=masse(ij,l)+convmps*aire(ij) - q(ij,l)=(q(ij,l)*masse(ij,l)+convps*aire(ij))/ - & newmasse - masse(ij,l)=newmasse - ENDDO -c.-. fin ancienne version - -c._. nouvelle version -c convpn=SSUM(iim,qbyv(1,l),1) -c convmpn=ssum(iim,masse_adv_v(1,l),1) -c oldmasse=ssum(iim,masse(1,l),1) -c newmasse=oldmasse+convmpn -c newq=(q(1,l)*oldmasse+convpn)/newmasse -c newmasse=newmasse/apoln -c DO ij = 1,iip1 -c q(ij,l)=newq -c masse(ij,l)=newmasse*aire(ij) -c ENDDO -c convps=-SSUM(iim,qbyv(ip1jm-iim,l),1) -c convmps=-ssum(iim,masse_adv_v(ip1jm-iim,l),1) -c oldmasse=ssum(iim,masse(ip1jm-iim,l),1) -c newmasse=oldmasse+convmps -c newq=(q(ip1jmp1,l)*oldmasse+convps)/newmasse -c newmasse=newmasse/apols -c DO ij = ip1jm+1,ip1jmp1 -c q(ij,l)=newq -c masse(ij,l)=newmasse*aire(ij) -c ENDDO -c._. fin nouvelle version - ENDDO - - RETURN END