source: codes/icosagcm/devel/src/vertical/disvert.f90 @ 531

Last change on this file since 531 was 531, checked in by dubos, 7 years ago

devel : tyding up sources

File size: 8.4 KB
Line 
1MODULE disvert_mod
2  USE icosa
3  REAL(rstd), SAVE, POINTER :: ap(:)
4!$OMP THREADPRIVATE(ap)
5  REAL(rstd), SAVE, POINTER :: bp(:)
6!$OMP THREADPRIVATE(bp)
7  REAL(rstd), SAVE, POINTER :: presnivs(:)
8!$OMP THREADPRIVATE(presnivs)
9  REAL(rstd), SAVE, POINTER :: mass_al(:), mass_bl(:), mass_ak(:), mass_bk(:), mass_dak(:), mass_dbk(:)
10!$OMP THREADPRIVATE(mass_al, mass_bl, mass_ak, mass_bk, mass_dak, mass_dbk)
11
12  REAL(rstd) :: ptop ! pressure at top of atmosphere l=llm+1
13!$OMP THREADPRIVATE(ptop)
14  ! vertical coordinate : Lagrangian or mass-based
15  INTEGER, SAVE :: caldyn_eta
16!$OMP THREADPRIVATE(caldyn_eta)
17  INTEGER, PARAMETER :: eta_mass=1, eta_lag=2
18  LOGICAL,SAVE :: ap_bp_present
19!$OMP THREADPRIVATE(ap_bp_present)
20
21CONTAINS
22
23  SUBROUTINE init_disvert
24  USE disvert_std_mod, ONLY: ap_std=>ap, bp_std=>bp, presnivs_std=>presnivs, init_disvert_std=>init_disvert
25  USE disvert_strato_mod, ONLY: ap_strato=>ap, bp_strato=>bp, presnivs_strato=>presnivs, init_disvert_strato=>init_disvert
26  USE disvert_apbp_mod, ONLY: ap_apbp=>ap, bp_apbp=>bp, presnivs_apbp=>presnivs, init_disvert_apbp=>init_disvert
27  USE disvert_ncar_mod, ONLY: ap_ncar=>ap, bp_ncar=>bp, presnivs_ncar=>presnivs, init_disvert_ncar=>init_disvert
28  USE disvert_ncarl30_mod, ONLY: ap_ncarl30=>ap, bp_ncarl30=>bp, presnivs_ncarl30=>presnivs, init_disvert_ncarl30=>init_disvert
29  USE disvert_dcmip31_mod, ONLY: ap_dcmip31=>ap, bp_dcmip31=>bp, presnivs_dcmip31=>presnivs, init_disvert_dcmip31=>init_disvert
30  USE disvert_dcmip200_mod, ONLY: ap_dcmip200=>ap, bp_dcmip200=>bp, presnivs_dcmip200=>presnivs, init_disvert_dcmip200=>init_disvert
31  USE icosa
32  USE mpipara
33  IMPLICIT NONE
34    CHARACTER(len=255) :: def
35    INTEGER :: l
36
37    def='eta_mass'
38    CALL getin('caldyn_eta',def)
39    SELECT CASE(TRIM(def))
40    CASE('eta_mass')
41       caldyn_eta=eta_mass
42    CASE('eta_lag')
43       caldyn_eta=eta_lag
44    CASE DEFAULT
45       IF (is_mpi_root) PRINT *,'Bad selector for variable caldyn_eta : <', TRIM(def),'> options are <eta_mass>, <eta_lag>'
46       STOP
47    END SELECT
48    IF (is_mpi_root) PRINT *, 'caldyn_eta=',TRIM(def), caldyn_eta, eta_lag, eta_mass
49
50    def='std'
51    ap_bp_present=.TRUE.
52    CALL getin("disvert",def)
53
54    SELECT CASE (TRIM(def))
55      CASE('none')
56         IF(caldyn_eta/=eta_lag) THEN
57            IF(is_mpi_root) PRINT *,'disvert_type=none must be used with caldyn_eta=eta_lag'
58            STOP
59         END IF
60         ap_bp_present=.FALSE.
61      CASE('std')
62   
63        CALL init_disvert_std
64        ap=>ap_std
65        bp=>bp_std
66        presnivs=>presnivs_std
67     
68      CASE('strato')
69       
70        CALL init_disvert_strato
71        ap=>ap_strato
72        bp=>bp_strato
73        presnivs=>presnivs_strato
74
75      CASE('read_apbp')
76   
77        CALL init_disvert_apbp
78        ap=>ap_apbp
79        bp=>bp_apbp
80        presnivs=>presnivs_apbp
81       
82      CASE ('ncar')
83
84        CALL init_disvert_ncar
85        ap=>ap_ncar
86        bp=>bp_ncar
87        presnivs=>presnivs_ncar
88
89      CASE ('dcmip31')
90
91        CALL init_disvert_dcmip31
92        ap=>ap_dcmip31
93        bp=>bp_dcmip31
94        presnivs=>presnivs_dcmip31
95
96      CASE ('dcmip200')
97
98        CALL init_disvert_dcmip200
99        ap=>ap_dcmip200
100        bp=>bp_dcmip200
101        presnivs=>presnivs_dcmip200
102
103      CASE ('ncarl30')
104
105        CALL init_disvert_ncarl30
106        ap=>ap_ncarl30
107        bp=>bp_ncarl30
108        presnivs=>presnivs_ncarl30
109      CASE default
110        IF (is_mpi_root) PRINT*,'Bad selector for variable disvert : <', TRIM(def),"> options are <std>, <ncar>, <ncarl30>" 
111        STOP
112       
113    END SELECT
114
115    IF(ap_bp_present) THEN
116       ! Convert from pressure coordinate to mass coordinate
117       ! pk = ap(k) + bp(k)*ps(ij) = ptop + g*( mass_ak(k) + mass_bk(k)*ms(ij) )
118       ptop = ap(llm+1)
119       ALLOCATE(mass_al(llm+1))
120       ALLOCATE(mass_bl(llm+1))
121       ALLOCATE(mass_ak(llm))
122       ALLOCATE(mass_bk(llm))
123       ALLOCATE(mass_dak(llm))
124       ALLOCATE(mass_dbk(llm))
125
126       ! FIXME : leave ps for the moment ; change ps to ms later
127       DO l=1,llm+1
128          !       mass_al(l) = (ap(l)-ptop)/g
129          !       mass_bl(l) = bp(l)/g
130          mass_al(l) = (ap(l)-ptop)
131          mass_bl(l) = bp(l)
132       END DO
133       DO l=1,llm
134          mass_ak(l) = .5*(mass_al(l)+mass_al(l+1))
135          mass_bk(l) = .5*(mass_bl(l)+mass_bl(l+1))
136          mass_dak(l) = mass_al(l)-mass_al(l+1)  ! >0
137          mass_dbk(l) = mass_bl(l)-mass_bl(l+1)  ! >0
138       END DO
139    END IF
140
141  END SUBROUTINE init_disvert 
142 
143  SUBROUTINE compute_rhodz(comp, ps, rhodz)
144    USE icosa
145    USE omp_para
146    LOGICAL, INTENT(IN) :: comp ! .TRUE. to compute, .FALSE. to check
147    REAL(rstd), INTENT(IN) :: ps(iim*jjm)
148    REAL(rstd), INTENT(INOUT) :: rhodz(iim*jjm,llm)
149    REAL(rstd) :: m, err
150    INTEGER :: l,i,j,ij,dd
151    err=0.
152
153    IF(comp) THEN
154       dd=1
155    ELSE
156       dd=0
157    END IF
158
159    DO l = ll_begin, ll_end
160       DO j=jj_begin-dd,jj_end+dd
161          DO i=ii_begin-dd,ii_end+dd
162             ij=(j-1)*iim+i
163             m = ( ap(l) - ap(l+1) + (bp(l)-bp(l+1))*ps(ij) )/g 
164             IF(comp) THEN
165                rhodz(ij,l) = m
166             ELSE
167                err = MAX(err,abs(m-rhodz(ij,l)))
168             END IF
169          ENDDO
170       ENDDO
171    ENDDO
172
173    IF(.NOT. comp) THEN
174       IF(err>1e-10) THEN
175          PRINT *, 'Discrepancy between ps and rhodz detected', err
176          STOP
177       ELSE
178!          PRINT *, 'No discrepancy between ps and rhodz detected'
179       END IF
180    END IF
181
182  END SUBROUTINE compute_rhodz
183
184 
185  SUBROUTINE write_apbp
186  USE icosa
187  USE netcdf_mod
188  IMPLICIT NONE
189    REAL(rstd) :: val(llm)
190    INTEGER :: status
191    INTEGER :: lev,ilev
192    INTEGER :: ncid,levid,ilevid,hyaiid,hybiid,hyamid,hybmid,P0id
193    INTEGER :: l
194   
195    IF (no_io) RETURN
196   
197!$OMP BARRIER
198!$OMP MASTER   
199    status = NF90_CREATE('apbp.nc', NF90_CLOBBER, ncid)
200    status = NF90_DEF_DIM(ncid,'lev',llm,lev)
201    status = NF90_DEF_DIM(ncid,'ilev',llm+1,ilev)
202   
203    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'lev',NF90_DOUBLE,(/ lev /),levid)
204    status = NF90_PUT_ATT(ncid,levid,"long_name","hybrid level at midpoints (1000*(A+B))")
205    status = NF90_PUT_ATT(ncid,levid,"units","Pa")
206    status = NF90_PUT_ATT(ncid,levid,"positive","up")
207    status = NF90_PUT_ATT(ncid,levid,"standard_name","atmosphere_hybrid_sigma_pressure_coordinate")
208    status = NF90_PUT_ATT(ncid,levid,"formula_terms","a: hyam b: hybm p0: P0 ps: PS")
209
210    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'ilev',NF90_DOUBLE,(/ ilev /),ilevid)
211    status = NF90_PUT_ATT(ncid,ilevid,"long_name","hybrid level at interfaces (1000*(A+B))")
212    status = NF90_PUT_ATT(ncid,ilevid,"units","Pa")
213    status = NF90_PUT_ATT(ncid,ilevid,"positive","up")
214    status = NF90_PUT_ATT(ncid,ilevid,"standard_name","atmosphere_hybrid_sigma_pressure_coordinate")
215    status = NF90_PUT_ATT(ncid,ilevid,"formula_terms","a: hyai b: hybi p0: P0 ps: PS")
216   
217    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'hyai',NF90_DOUBLE,(/ ilev /),hyaiid)
218    status = NF90_PUT_ATT(ncid,hyaiid,"long_name","hybrid A coefficient at layer interfaces")
219
220    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'hybi',NF90_DOUBLE,(/ ilev /),hybiid)
221    status = NF90_PUT_ATT(ncid,hybiid,"long_name","hybrid B coefficient at layer interfaces")
222
223    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'hyam',NF90_DOUBLE,(/ lev /),hyamid)
224    status = NF90_PUT_ATT(ncid,hyamid,"long_name","hybrid A coefficient at midpoint interfaces")
225
226    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'hybm',NF90_DOUBLE,(/ lev /),hybmid)
227    status = NF90_PUT_ATT(ncid,hybmid,"long_name","hybrid B coefficient at midpoint interfaces")
228   
229    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'P0',NF90_DOUBLE,varid=P0id)
230
231    status = NF90_ENDDEF(ncid)   
232
233    IF(ap_bp_present) THEN
234   
235    status=NF90_PUT_VAR(ncid,ilevid, ap(:)+bp(:)*Preff)
236   
237    DO l=1,llm
238      val(l)= 0.5*(ap(l+1)+ap(l)+Preff*(bp(l)+bp(l+1)))
239    ENDDO
240   
241    status=NF90_PUT_VAR(ncid,levid, val)
242
243    status=NF90_PUT_VAR(ncid,hyaiid, ap(:)/Preff)
244    status=NF90_PUT_VAR(ncid,hybiid, bp(:))
245   
246    DO l=1,llm
247      val(l)= 0.5*(ap(l+1)+ap(l))
248    ENDDO
249    status=NF90_PUT_VAR(ncid,hyamid, val(:)/Preff)
250   
251    DO l=1,llm
252      val(l)= 0.5*(bp(l+1)+bp(l))
253    ENDDO
254    status=NF90_PUT_VAR(ncid,hybmid, val(:))
255 
256    status=NF90_PUT_VAR(ncid,P0id, Preff)
257   
258    END IF
259
260    status=NF90_CLOSE(ncid)
261!$OMP END MASTER
262!$OMP BARRIER
263  END SUBROUTINE write_apbp
264
265END MODULE disvert_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.