/[lmdze]/trunk/filtrez/inifilr.f90
ViewVC logotype

Diff of /trunk/filtrez/inifilr.f90

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

revision 154 by guez, Tue Jul 7 17:49:23 2015 UTC revision 165 by guez, Wed Jul 29 09:52:33 2015 UTC
# Line 2  module inifilr_m Line 2  module inifilr_m
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
   INTEGER jfiltnu, jfiltsu, jfiltnv, jfiltsv  
   ! jfiltn index of the last scalar line filtered in NH  
   ! jfilts index of the first line filtered in SH  
   
5    ! North:    ! North:
6    real, allocatable:: matriceun(:, :, :), matrinvn(:, :, :)  
7    ! (iim, iim, 2:jfiltnu)    INTEGER jfiltnu, jfiltnv
8      ! index of the last scalar line filtered in northern hemisphere
9    
10      real, allocatable:: matriceun(:, :, :) ! (iim, iim, 2:jfiltnu)
11      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille scalaire
12    
13      real, allocatable:: matrinvn(:, :, :) ! (iim, iim, 2:jfiltnu)
14      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille scalaire, pour
15      ! le filtre inverse
16    
17    real, allocatable:: matricevn(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltnv)    real, allocatable:: matricevn(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltnv)
18      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille de V ou de Z
19    
20    ! South:    ! South:
21    real, allocatable:: matriceus(:, :, :), matrinvs(:, :, :)  
22    ! (iim, iim, jfiltsu:jjm)    integer jfiltsu, jfiltsv
23      ! index of the first line filtered in southern hemisphere
24    
25      real, allocatable:: matriceus(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltsu:jjm)
26      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille scalaire
27    
28      real, allocatable:: matrinvs(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltsu:jjm)
29      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille scalaire, pour
30      ! le filtre inverse
31    
32    real, allocatable:: matricevs(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltsv:jjm)    real, allocatable:: matricevs(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltsv:jjm)
33      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille de V ou de Z
34    
35  contains  contains
36    
37    SUBROUTINE inifilr    SUBROUTINE inifilr
38    
39      ! From filtrez/inifilr.F, version 1.1.1.1 2004/05/19 12:53:09      ! From filtrez/inifilr.F, version 1.1.1.1, 2004/05/19 12:53:09
40      ! H. Upadhyaya, O. Sharma      ! H. Upadhyaya, O. Sharma
41    
42      ! This routine computes the eigenfunctions of the laplacian on the      ! This procedure computes the filtering coefficients for scalar
43      ! stretched grid, and the filtering coefficients. The modes are      ! lines and meridional wind v lines. The modes are filtered from
44      ! filtered from modfrst to iim.      ! modfrst to iim. We filter all those latitude lines where coefil
45        ! < 1. No filtering at poles. colat0 is to be used when alpha
46        ! (stretching coefficient) is set equal to zero for the regular
47        ! grid case.
48    
49      USE dimens_m, ONLY : iim, jjm      USE dimens_m, ONLY : iim, jjm
50      USE dynetat0_m, ONLY : rlatu, rlatv, xprimu, grossismx      USE dynetat0_m, ONLY : rlatu, rlatv, xprimu, grossismx
# Line 36  contains Line 53  contains
53      use nr_util, only: pi      use nr_util, only: pi
54    
55      ! Local:      ! Local:
56    
57      REAL dlatu(jjm)      REAL dlatu(jjm)
58      REAL rlamda(2: iim)      REAL rlamda(2:iim)
59      real eignvl(iim) ! eigenvalues sorted in descending order      real eignvl(iim) ! eigenvalues sorted in descending order (<= 0)
60      REAL cof      INTEGER i, j, unit
     INTEGER i, j, k, unit  
61      REAL colat0 ! > 0      REAL colat0 ! > 0
62      REAL eignft(iim, iim), coff      REAL eignft(iim, iim)
63    
64      real eignfnu(iim, iim), eignfnv(iim, iim)      real eignfnu(iim, iim), eignfnv(iim, iim)
65      ! eigenfunctions of the discrete laplacian      ! eigenvectors of the discrete second derivative with respect to longitude
66    
67      ! Filtering coefficients (lamda_max * cos(rlat) / lamda):      ! Filtering coefficients (lamda_max * cos(rlat) / lamda):
68      real coefilu(iim, jjm), coefilv(iim, jjm)      real coefil(iim)
     real coefilu2(iim, jjm), coefilv2(iim, jjm)  
69    
70      ! Index of the mode from where modes are filtered:      ! Index of the mode from where modes are filtered:
71      integer, allocatable:: modfrstnu(:), modfrstsu(:)      integer, allocatable:: modfrstnu(:) ! (2:jfiltnu)
72      integer, allocatable:: modfrstnv(:), modfrstsv(:)      integer, allocatable:: modfrstsu(:) ! (jfiltsu:jjm)
73        integer, allocatable:: modfrstnv(:) ! (jfiltnv)
74        integer, allocatable:: modfrstsv(:) ! (jfiltsv:jjm)
75    
76      !-----------------------------------------------------------      !-----------------------------------------------------------
77    
# Line 61  contains Line 79  contains
79    
80      CALL inifgn(eignvl, eignfnu, eignfnv)      CALL inifgn(eignvl, eignfnu, eignfnv)
81    
     ! compute eigenvalues and eigenfunctions  
     ! compute the filtering coefficients for scalar lines and  
     ! meridional wind v-lines  
     ! we filter all those latitude lines where coefil < 1  
     ! NO FILTERING AT POLES  
     ! colat0 is to be used when alpha (stretching coefficient)  
     ! is set equal to zero for the regular grid case  
   
82      ! Calcul de colat0      ! Calcul de colat0
83      forall (j = 1:jjm) dlatu(j) = rlatu(j) - rlatu(j + 1)      forall (j = 1:jjm) dlatu(j) = rlatu(j) - rlatu(j + 1)
84      colat0 = min(0.5, minval(dlatu) / minval(xprimu(:iim)))      colat0 = min(0.5, minval(dlatu) / minval(xprimu(:iim)))
85      PRINT *, 'colat0 = ', colat0      PRINT *, 'colat0 = ', colat0
86    
87      rlamda = iim / (pi * colat0 / grossismx) / sqrt(abs(eignvl(2: iim)))      rlamda = iim / (pi * colat0 / grossismx) / sqrt(- eignvl(2: iim))
88    
89      ! Determination de jfiltnu, jfiltsu, jfiltnv, jfiltsv      ! D\'etermination de jfilt[ns][uv] :
90    
91      jfiltnu = (jjm + 1) / 2      jfiltnu = (jjm + 1) / 2
92      do while (cos(rlatu(jfiltnu)) >= colat0 &      do while (cos(rlatu(jfiltnu)) >= colat0 &
# Line 121  contains Line 131  contains
131      PRINT *, 'jfiltnv =', jfiltnv      PRINT *, 'jfiltnv =', jfiltnv
132      PRINT *, 'jfiltsv =', jfiltsv      PRINT *, 'jfiltsv =', jfiltsv
133    
134      ! Determination de coefilu, coefilv, modfrst[ns][uv]:      ! D\'etermination de modfrst[ns][uv] :
135    
136      allocate(modfrstnu(2:jfiltnu), modfrstsu(jfiltsu:jjm))      allocate(modfrstnu(2:jfiltnu), modfrstsu(jfiltsu:jjm))
137      allocate(modfrstnv(jfiltnv), modfrstsv(jfiltsv:jjm))      allocate(modfrstnv(jfiltnv), modfrstsv(jfiltsv:jjm))
     coefilu = 0.  
     coefilv = 0.  
     coefilu2 = 0.  
     coefilv2 = 0.  
138    
139      DO j = 2, jfiltnu      DO j = 2, jfiltnu
140         modfrstnu(j) = 2         modfrstnu(j) = 2
# Line 136  contains Line 142  contains
142              .and. modfrstnu(j) <= iim - 1)              .and. modfrstnu(j) <= iim - 1)
143            modfrstnu(j) = modfrstnu(j) + 1            modfrstnu(j) = modfrstnu(j) + 1
144         end do         end do
   
        if (rlamda(modfrstnu(j)) * cos(rlatu(j)) < 1.) then  
           DO k = modfrstnu(j), iim  
              cof = rlamda(k) * cos(rlatu(j))  
              coefilu(k, j) = cof - 1.  
              coefilu2(k, j) = cof**2 - 1.  
           end DO  
        end if  
145      END DO      END DO
146    
147      DO j = 1, jfiltnv      DO j = 1, jfiltnv
# Line 152  contains Line 150  contains
150              .and. modfrstnv(j) <= iim - 1)              .and. modfrstnv(j) <= iim - 1)
151            modfrstnv(j) = modfrstnv(j) + 1            modfrstnv(j) = modfrstnv(j) + 1
152         end do         end do
   
        if (rlamda(modfrstnv(j)) * cos(rlatv(j)) < 1.) then  
           DO k = modfrstnv(j), iim  
              cof = rlamda(k) * cos(rlatv(j))  
              coefilv(k, j) = cof - 1.  
              coefilv2(k, j) = cof**2 - 1.  
           end DO  
        end if  
153      end DO      end DO
154    
155      DO j = jfiltsu, jjm      DO j = jfiltsu, jjm
# Line 168  contains Line 158  contains
158              .and. modfrstsu(j) <= iim - 1)              .and. modfrstsu(j) <= iim - 1)
159            modfrstsu(j) = modfrstsu(j) + 1            modfrstsu(j) = modfrstsu(j) + 1
160         end do         end do
   
        if (rlamda(modfrstsu(j)) * cos(rlatu(j)) < 1.) then  
           DO k = modfrstsu(j), iim  
              cof = rlamda(k) * cos(rlatu(j))  
              coefilu(k, j) = cof - 1.  
              coefilu2(k, j) = cof**2 - 1.  
           end DO  
        end if  
161      end DO      end DO
162    
163      DO j = jfiltsv, jjm      DO j = jfiltsv, jjm
# Line 184  contains Line 166  contains
166              .and. modfrstsv(j) <= iim - 1)              .and. modfrstsv(j) <= iim - 1)
167            modfrstsv(j) = modfrstsv(j) + 1            modfrstsv(j) = modfrstsv(j) + 1
168         end do         end do
   
        if (rlamda(modfrstsv(j)) * cos(rlatv(j)) < 1.) then  
           DO k = modfrstsv(j), iim  
              cof = rlamda(k) * cos(rlatv(j))  
              coefilv(k, j) = cof - 1.  
              coefilv2(k, j) = cof**2 - 1.  
           end DO  
        end if  
169      END DO      END DO
170    
171      call new_unit(unit)      call new_unit(unit)
172    
173      open(unit, file = "inifilr_out.txt", status = "replace", action = "write")      open(unit, file = "inifilr_out.txt", status = "replace", action = "write")
174      write(unit, fmt = *) '"EIGNVL"', eignvl      write(unit, fmt = *) '"EIGNVL"', eignvl
175      write(unit, fmt = *) '"modfrstnu"', modfrstnu      close(unit)
176      write(unit, fmt = *) '"modfrstsu"', modfrstsu  
177      write(unit, fmt = *) '"modfrstnv"', modfrstnv      open(unit, file = "modfrstnu.csv", status = "replace", action = "write")
178      write(unit, fmt = *) '"modfrstsv"', modfrstsv      write(unit, fmt = *) '"rlatu (degrees north)" modfrstnu ' &
179             // '"rlamda(modfrstnu) * cos(rlatu) < 1"'
180        DO j = 2, jfiltnu
181           write(unit, fmt = *) rlatu(j) / pi * 180., modfrstnu(j), &
182                rlamda(modfrstnu(j)) * cos(rlatu(j)) < 1
183        end DO
184        close(unit)
185    
186        open(unit, file = "modfrstnv.csv", status = "replace", action = "write")
187        write(unit, fmt = *) '"rlatv (degrees north)" modfrstnv ' &
188             // '"rlamda(modfrstnv) * cos(rlatv) < 1"'
189        DO j = 1, jfiltnv
190           write(unit, fmt = *) rlatv(j) / pi * 180., modfrstnv(j), &
191                rlamda(modfrstnv(j)) * cos(rlatv(j)) < 1
192        end DO
193        close(unit)
194    
195        open(unit, file = "modfrstsu.csv", status = "replace", action = "write")
196         write(unit, fmt = *) '"rlatu (degrees north)" modfrstsu ' &
197             // '"rlamda(modfrstsu) * cos(rlatu) < 1"'
198       DO j = jfiltsu, jjm
199           write(unit, fmt = *) rlatu(j) / pi * 180., modfrstsu(j), &
200                rlamda(modfrstsu(j)) * cos(rlatu(j)) < 1
201        end DO
202        close(unit)
203    
204        open(unit, file = "modfrstsv.csv", status = "replace", action = "write")
205        write(unit, fmt = *) '"rlatv (degrees north)" modfrstsv ' &
206             // '"rlamda(modfrstsv) * cos(rlatv) < 1"'
207        DO j = jfiltsv, jjm
208           write(unit, fmt = *) rlatv(j) / pi * 180., modfrstsv(j), &
209                rlamda(modfrstsv(j)) * cos(rlatv(j)) < 1
210        end DO
211      close(unit)      close(unit)
212    
213      allocate(matriceun(iim, iim, 2:jfiltnu), matrinvn(iim, iim, 2:jfiltnu))      allocate(matriceun(iim, iim, 2:jfiltnu), matrinvn(iim, iim, 2:jfiltnu))
# Line 208  contains Line 215  contains
215      allocate(matricevs(iim, iim, jfiltsv:jjm))      allocate(matricevs(iim, iim, jfiltsv:jjm))
216      allocate(matriceus(iim, iim, jfiltsu:jjm), matrinvs(iim, iim, jfiltsu:jjm))      allocate(matriceus(iim, iim, jfiltsu:jjm), matrinvs(iim, iim, jfiltsu:jjm))
217    
218      ! Calcul de la matrice filtre 'matriceu' pour les champs situes      ! Calcul de matriceu et matrinv
     ! sur la grille scalaire  
219    
220      DO j = 2, jfiltnu      DO j = 2, jfiltnu
221         DO i = 1, iim         if (rlamda(modfrstnu(j)) * cos(rlatu(j)) < 1.) then
222            IF (i < modfrstnu(j)) then            DO i = modfrstnu(j), iim
223               coff = 0.               coefil(i) = rlamda(i) * cos(rlatu(j)) - 1.
224            else            end DO
225               coff = coefilu(i, j)  
226            end IF            eignft(:modfrstnu(j) - 1, :) = 0.
227            eignft(i, :) = eignfnv(:, i) * coff  
228         END DO            forall (i = modfrstnu(j):iim) eignft(i, :) = eignfnv(:, i) * coefil(i)
229         matriceun(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)            matriceun(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)
230    
231              forall (i = modfrstnu(j):iim) eignft(i, :) = eignfnv(:, i) &
232                   * coefil(i) / (1. + coefil(i))
233              matrinvn(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)
234           else
235              matriceun(:, :, j) = 0.
236              matrinvn(:, :, j) = 0.
237           end if
238      END DO      END DO
239    
240      DO j = jfiltsu, jjm      DO j = jfiltsu, jjm
241         DO i = 1, iim         if (rlamda(modfrstsu(j)) * cos(rlatu(j)) < 1.) then
242            IF (i < modfrstsu(j)) then            DO i = modfrstsu(j), iim
243               coff = 0.               coefil(i) = rlamda(i) * cos(rlatu(j)) - 1.
244            else            end DO
              coff = coefilu(i, j)  
           end IF  
           eignft(i, :) = eignfnv(:, i) * coff  
        END DO  
        matriceus(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)  
     END DO  
245    
246      ! Calcul de la matrice filtre 'matricev' pour les champs situes            eignft(:modfrstsu(j) - 1, :) = 0.
     ! sur la grille de V ou de Z  
247    
248      DO j = 1, jfiltnv            forall (i = modfrstsu(j):iim) eignft(i, :) = eignfnv(:, i) * coefil(i)
249         DO i = 1, iim            matriceus(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)
           IF (i < modfrstnv(j)) then  
              coff = 0.  
           else  
              coff = coefilv(i, j)  
           end IF  
           eignft(i, :) = eignfnu(:, i) * coff  
        END DO  
        matricevn(:, :, j) = matmul(eignfnu, eignft)  
     END DO  
250    
251      DO j = jfiltsv, jjm            forall (i = modfrstsu(j):iim) eignft(i, :) = eignfnv(:, i) &
252         DO i = 1, iim                 * coefil(i) / (1. + coefil(i))
253            IF (i < modfrstsv(j)) then            matrinvs(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)
254               coff = 0.         else
255            else            matriceus(:, :, j) = 0.
256               coff = coefilv(i, j)            matrinvs(:, :, j) = 0.
257            end IF         end if
           eignft(i, :) = eignfnu(:, i) * coff  
        END DO  
        matricevs(:, :, j) = matmul(eignfnu, eignft)  
258      END DO      END DO
259    
260      ! Calcul de la matrice filtre 'matrinv' pour les champs situes      ! Calcul de matricev
     ! sur la grille scalaire , pour le filtre inverse  
261    
262      DO j = 2, jfiltnu      DO j = 1, jfiltnv
263         DO i = 1, iim         if (rlamda(modfrstnv(j)) * cos(rlatv(j)) < 1.) then
264            IF (i < modfrstnu(j)) then            DO i = modfrstnv(j), iim
265               coff = 0.               coefil(i) = rlamda(i) * cos(rlatv(j)) - 1.
266            else            end DO
267               coff = coefilu(i, j) / (1. + coefilu(i, j))  
268            end IF            eignft(:modfrstnv(j) - 1, :) = 0.
269            eignft(i, :) = eignfnv(:, i) * coff            forall (i = modfrstnv(j):iim) eignft(i, :) = eignfnu(:, i) * coefil(i)
270         END DO            matricevn(:, :, j) = matmul(eignfnu, eignft)
271         matrinvn(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)         else
272              matricevn(:, :, j) = 0.
273           end if
274      END DO      END DO
275    
276      DO j = jfiltsu, jjm      DO j = jfiltsv, jjm
277         DO i = 1, iim         if (rlamda(modfrstsv(j)) * cos(rlatv(j)) < 1.) then
278            IF (i < modfrstsu(j)) then            DO i = modfrstsv(j), iim
279               coff = 0.               coefil(i) = rlamda(i) * cos(rlatv(j)) - 1.
280            else            end DO
281               coff = coefilu(i, j) / (1. + coefilu(i, j))  
282            end IF            eignft(:modfrstsv(j) - 1, :) = 0.
283            eignft(i, :) = eignfnv(:, i) * coff            forall (i = modfrstsv(j):iim) eignft(i, :) = eignfnu(:, i) * coefil(i)
284         END DO            matricevs(:, :, j) = matmul(eignfnu, eignft)
285         matrinvs(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)         else
286              matricevs(:, :, j) = 0.
287           end if
288      END DO      END DO
289    
290    END SUBROUTINE inifilr    END SUBROUTINE inifilr
Legend:
Removed from v.154  
changed lines
  Added in v.165
  ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.1.21