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revision 136 by guez, Thu Apr 30 18:35:49 2015 UTC revision 168 by guez, Wed Sep 9 10:41:47 2015 UTC
# Line 2  module inifilr_m Line 2  module inifilr_m
2    
3    IMPLICIT NONE    IMPLICIT NONE
4    
   INTEGER jfiltnu, jfiltsu, jfiltnv, jfiltsv  
   
5    ! North:    ! North:
   real, allocatable:: matriceun(:, :, :), matrinvn(:, :, :)  
   ! (iim, iim, 2:jfiltnu)  
6    
7    real, allocatable:: matricevn(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltnv)    INTEGER jfiltnu, jfiltnv
8      ! index of the last scalar line filtered in northern hemisphere
9    
10      real, pointer:: matriceun(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltnu - 1)
11      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille scalaire
12    
13      real, pointer:: matrinvn(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltnu - 1)
14      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille scalaire, pour
15      ! le filtre inverse
16    
17      real, pointer:: matricevn(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltnv)
18      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille de V ou de Z
19    
20    ! South:    ! South:
   real, allocatable:: matriceus(:, :, :), matrinvs(:, :, :)  
   ! (iim, iim, jfiltsu:jjm)  
21    
22    real, allocatable:: matricevs(:, :, :) ! (iim, iim, jfiltsv:jjm)    integer jfiltsu, jfiltsv
23      ! index of the first line filtered in southern hemisphere
24    
25      real, pointer:: matriceus(:, :, :) ! (iim, iim, jjm - jfiltsu + 1)
26      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille scalaire
27    
28      real, pointer:: matrinvs(:, :, :) ! (iim, iim, jjm - jfiltsu + 1)
29      ! matrice filtre pour les champs situes sur la grille scalaire, pour
30      ! le filtre inverse
31    
32      real, pointer:: matricevs(:, :, :) ! (iim, iim, jjm - jfiltsv + 1)
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.      ! lines and meridional wind v lines. The modes are filtered from
44      ! We designate:      ! modfrst to iim. We filter all those latitude lines where coefil
45      ! eignfn eigenfunctions of the discrete laplacian      ! < 1. No filtering at poles. colat0 is to be used when alpha
46      ! eigenvl eigenvalues      ! (stretching coefficient) is set equal to zero for the regular
47      ! jfiltn index of the last scalar line filtered in NH      ! grid case.
48      ! jfilts index of the first line filtered in SH  
     ! modfrst index of the mode from where modes are filtered  
     ! modemax maximum number of modes (im)  
     ! coefil filtering coefficients (lamda_max * cos(rlat) / lamda)  
     ! sdd SQRT(dx)  
   
     ! The modes are filtered from modfrst to modemax.  
   
     USE coefils, ONLY : coefilu, coefilu2, coefilv, coefilv2, eignfnu, &  
          eignfnv, modfrstu, modfrstv  
     USE comgeom, ONLY : rlatu, rlatv, xprimu  
49      USE dimens_m, ONLY : iim, jjm      USE dimens_m, ONLY : iim, jjm
50        USE dynetat0_m, ONLY : rlatu, rlatv, xprimu, grossismx
51      use inifgn_m, only: inifgn      use inifgn_m, only: inifgn
52      use nr_util, only: pi      use inifilr_hemisph_m, only: inifilr_hemisph
53      USE serre, ONLY : grossismx      use jumble, only: new_unit
54        use nr_util, only: pi, ifirstloc
55    
56      ! Local:      ! Local:
57    
58      REAL dlatu(jjm)      REAL dlatu(jjm)
59      REAL rlamda(2: iim), eignvl(iim)      REAL rlamda(2:iim) ! > 0, in descending order
60        real eignvl(iim) ! eigenvalues (<= 0) sorted in descending order
61        INTEGER j, unit
62        REAL colat0 ! > 0
63        integer j1 ! index of smallest positive latitude
64    
65      REAL lamdamax, cof      real eignfnu(iim, iim), eignfnv(iim, iim)
66      INTEGER i, j, modemax, imx, k, kf      ! eigenvectors of the discrete second derivative with respect to longitude
     REAL dymin, colat0  
     REAL eignft(iim, iim), coff  
67    
68      !-----------------------------------------------------------      !-----------------------------------------------------------
69    
70      print *, "Call sequence information: inifilr"      print *, "Call sequence information: inifilr"
71    
72      CALL inifgn(eignvl)      CALL inifgn(eignvl, eignfnu, eignfnv)
   
     PRINT *, 'EIGNVL '  
     PRINT "(1X, 5E13.6)", eignvl  
   
     ! 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  
73    
74      ! Calcul de colat0      ! Calcul de colat0
75        forall (j = 1:jjm) dlatu(j) = rlatu(j) - rlatu(j + 1)
76      DO j = 1, jjm      colat0 = min(0.5, minval(dlatu) / minval(xprimu(:iim)))
        dlatu(j) = rlatu(j) - rlatu(j+1)  
     END DO  
   
     dymin = dlatu(1)  
     DO j = 2, jjm  
        dymin = min(dymin, dlatu(j))  
     END DO  
   
     colat0 = min(0.5, dymin / minval(xprimu(:iim)))  
   
77      PRINT *, 'colat0 = ', colat0      PRINT *, 'colat0 = ', colat0
78    
79      lamdamax = iim / (pi * colat0 / grossismx)      rlamda = iim / (pi * colat0 / grossismx) / sqrt(- eignvl(2: iim))
80      rlamda = lamdamax / sqrt(abs(eignvl(2: iim)))      print *, "1 / rlamda(iim) = ", 1. / rlamda(iim)
81        call new_unit(unit)
82      DO j = 1, jjm      open(unit, file = "modfrst.csv", status = "replace", action = "write")
83         DO i = 1, iim      write(unit, fmt = *) '"rlat (degrees)" modfrst' ! title line
84            coefilu(i, j) = 0.  
85            coefilv(i, j) = 0.      j1 = ifirstloc(rlatu <= 0.)
86            coefilu2(i, j) = 0.  
87            coefilv2(i, j) = 0.      call inifilr_hemisph(rlatu(j1 - 1:2:- 1), colat0, rlamda, unit, eignfnv, &
88         end DO           jfiltnu, matriceun, matrinvn)
89      END DO      jfiltnu = j1 - jfiltnu
90        matriceun = matriceun(:, :, jfiltnu - 1:1:- 1)
91      ! Determination de jfiltnu, jfiltnv, jfiltsu, jfiltsv      matrinvn = matrinvn(:, :, jfiltnu - 1:1:- 1)
92    
93      modemax = iim      call inifilr_hemisph(- rlatu(j1:jjm), colat0, rlamda, unit, eignfnv, &
94      imx = iim           jfiltsu, matriceus, matrinvs)
95        jfiltsu = j1 - 1 + jfiltsu
96      PRINT *, 'TRUNCATION AT ', imx  
97        j1 = ifirstloc(rlatv <= 0.)
98      DO j = 2, jjm / 2 + 1  
99         IF (cos(rlatu(j)) / colat0 < 1. &      call inifilr_hemisph(rlatv(j1 - 1:1:- 1), colat0, rlamda, unit, eignfnu, &
100              .and. rlamda(imx) * cos(rlatu(j)) < 1.) jfiltnu = j           jfiltnv, matricevn)
101        jfiltnv = j1 - jfiltnv
102         IF (cos(rlatu(jjm - j + 2)) / colat0 < 1. &      matricevn = matricevn(:, :, jfiltnv:1:- 1)
103              .and. rlamda(imx) * cos(rlatu(jjm - j + 2)) < 1.) &  
104              jfiltsu = jjm - j + 2      call inifilr_hemisph(- rlatv(j1:jjm), colat0, rlamda, unit, eignfnu, &
105      END DO           jfiltsv, matricevs)
106        jfiltsv = j1 - 1 + jfiltsv
107      DO j = 1, jjm/2  
108         cof = cos(rlatv(j))/colat0      close(unit)
109         IF (cof < 1.) THEN      PRINT *, 'jfiltnu =', jfiltnu
110            IF (rlamda(imx)*cos(rlatv(j)) < 1.) jfiltnv = j      PRINT *, 'jfiltsu =', jfiltsu
111         END IF      PRINT *, 'jfiltnv =', jfiltnv
112        PRINT *, 'jfiltsv =', jfiltsv
        cof = cos(rlatv(jjm-j+1))/colat0  
        IF (cof < 1.) THEN  
           IF (rlamda(imx)*cos(rlatv(jjm-j+1)) < 1.) jfiltsv = jjm - j + 1  
        END IF  
     END DO  
   
     IF (jfiltnu <= 0) jfiltnu = 1  
     IF (jfiltnu > jjm/2+1) THEN  
        PRINT *, 'jfiltnu en dehors des valeurs acceptables ', jfiltnu  
        STOP 1  
     END IF  
   
     IF (jfiltsu <= 0) jfiltsu = 1  
     IF (jfiltsu > jjm + 1) THEN  
        PRINT *, 'jfiltsu en dehors des valeurs acceptables ', jfiltsu  
        STOP 1  
     END IF  
   
     IF (jfiltnv <= 0) jfiltnv = 1  
     IF (jfiltnv > jjm/2) THEN  
        PRINT *, 'jfiltnv en dehors des valeurs acceptables ', jfiltnv  
        STOP 1  
     END IF  
   
     IF (jfiltsv <= 0) jfiltsv = 1  
     IF (jfiltsv > jjm) THEN  
        PRINT *, 'jfiltsv en dehors des valeurs acceptables ', jfiltsv  
        STOP 1  
     END IF  
   
     PRINT *, 'jfiltnv jfiltsv jfiltnu jfiltsu ', jfiltnv, jfiltsv, jfiltnu, &  
          jfiltsu  
   
     ! Determination de coefilu, coefilv, n=modfrstu, modfrstv  
   
     DO j = 1, jjm  
        modfrstu(j) = iim  
        modfrstv(j) = iim  
     END DO  
   
     DO j = 2, jfiltnu  
        DO k = 2, modemax  
           cof = rlamda(k) * cos(rlatu(j))  
           IF (cof < 1.) exit  
        end DO  
        if (k == modemax + 1) cycle  
        modfrstu(j) = k  
   
        kf = modfrstu(j)  
        DO k = kf, modemax  
           cof = rlamda(k)*cos(rlatu(j))  
           coefilu(k, j) = cof - 1.  
           coefilu2(k, j) = cof*cof - 1.  
        end DO  
     END DO  
   
     DO j = 1, jfiltnv  
        DO k = 2, modemax  
           cof = rlamda(k)*cos(rlatv(j))  
           IF (cof < 1.) exit  
        end DO  
        if (k == modemax + 1) cycle  
        modfrstv(j) = k  
   
        kf = modfrstv(j)  
        DO k = kf, modemax  
           cof = rlamda(k)*cos(rlatv(j))  
           coefilv(k, j) = cof - 1.  
           coefilv2(k, j) = cof*cof - 1.  
        end DO  
     end DO  
   
     DO j = jfiltsu, jjm  
        DO k = 2, modemax  
           cof = rlamda(k)*cos(rlatu(j))  
           IF (cof < 1.) exit  
        end DO  
        if (k == modemax + 1) cycle  
        modfrstu(j) = k  
   
        kf = modfrstu(j)  
        DO k = kf, modemax  
           cof = rlamda(k)*cos(rlatu(j))  
           coefilu(k, j) = cof - 1.  
           coefilu2(k, j) = cof*cof - 1.  
        end DO  
     end DO  
   
     DO j = jfiltsv, jjm  
        DO k = 2, modemax  
           cof = rlamda(k)*cos(rlatv(j))  
           IF (cof < 1.) exit  
        end DO  
        if (k == modemax + 1) cycle  
        modfrstv(j) = k  
   
        kf = modfrstv(j)  
        DO k = kf, modemax  
           cof = rlamda(k)*cos(rlatv(j))  
           coefilv(k, j) = cof - 1.  
           coefilv2(k, j) = cof*cof - 1.  
        end DO  
     END DO  
   
     IF (jfiltnv>=jjm/2 .OR. jfiltnu>=jjm/2) THEN  
        IF (jfiltnv == jfiltsv) jfiltsv = 1 + jfiltnv  
        IF (jfiltnu == jfiltsu) jfiltsu = 1 + jfiltnu  
   
        PRINT *, 'jfiltnv jfiltsv jfiltnu jfiltsu', jfiltnv, jfiltsv, jfiltnu, &  
             jfiltsu  
     END IF  
   
     PRINT *, 'Modes premiers v '  
     PRINT 334, modfrstv  
     PRINT *, 'Modes premiers u '  
     PRINT 334, modfrstu  
   
     allocate(matriceun(iim, iim, 2:jfiltnu), matrinvn(iim, iim, 2:jfiltnu))  
     allocate(matricevn(iim, iim, jfiltnv))  
     allocate(matricevs(iim, iim, jfiltsv:jjm))  
     allocate(matriceus(iim, iim, jfiltsu:jjm), matrinvs(iim, iim, jfiltsu:jjm))  
   
     ! Calcul de la matrice filtre 'matriceu' pour les champs situes  
     ! sur la grille scalaire  
   
     DO j = 2, jfiltnu  
        DO i = 1, iim  
           IF (i < modfrstu(j)) then  
              coff = 0.  
           else  
              coff = coefilu(i, j)  
           end IF  
           eignft(i, :) = eignfnv(:, i)*coff  
        END DO  
        matriceun(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)  
     END DO  
   
     DO j = jfiltsu, jjm  
        DO i = 1, iim  
           IF (i < modfrstu(j)) then  
              coff = 0.  
           else  
              coff = coefilu(i, j)  
           end IF  
           eignft(i, :) = eignfnv(:, i) * coff  
        END DO  
        matriceus(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)  
     END DO  
   
     ! Calcul de la matrice filtre 'matricev' pour les champs situes  
     ! sur la grille de V ou de Z  
   
     DO j = 1, jfiltnv  
        DO i = 1, iim  
           IF (i < modfrstv(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  
   
     DO j = jfiltsv, jjm  
        DO i = 1, iim  
           IF (i < modfrstv(j)) then  
              coff = 0.  
           else  
              coff = coefilv(i, j)  
           end IF  
           eignft(i, :) = eignfnu(:, i)*coff  
        END DO  
        matricevs(:, :, j) = matmul(eignfnu, eignft)  
     END DO  
   
     ! Calcul de la matrice filtre 'matrinv' pour les champs situes  
     ! sur la grille scalaire , pour le filtre inverse  
   
     DO j = 2, jfiltnu  
        DO i = 1, iim  
           IF (i < modfrstu(j)) then  
              coff = 0.  
           else  
              coff = coefilu(i, j)/(1.+coefilu(i, j))  
           end IF  
           eignft(i, :) = eignfnv(:, i)*coff  
        END DO  
        matrinvn(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)  
     END DO  
   
     DO j = jfiltsu, jjm  
        DO i = 1, iim  
           IF (i < modfrstu(j)) then  
              coff = 0.  
           else  
              coff = coefilu(i, j)/(1.+coefilu(i, j))  
           end IF  
           eignft(i, :) = eignfnv(:, i)*coff  
        END DO  
        matrinvs(:, :, j) = matmul(eignfnv, eignft)  
     END DO  
   
 334 FORMAT (1X, 24I3)  
113    
114    END SUBROUTINE inifilr    END SUBROUTINE inifilr
115    
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