| 1 | !> \file sliding-Heino_mod.f90 |
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| 2 | !! Module qui definit la loi de glissement dans les experiences Heino. |
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| 3 | !< |
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| 4 | |
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| 5 | !> \namespace sliding_dragging_heino |
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| 6 | !! Definition de la loi de glissement dans les experiences Heino. |
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| 7 | !! \author ... |
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| 8 | !! \date ... |
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| 9 | !! @note Used module |
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| 10 | !! @note - use module3D_phy |
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| 11 | !< |
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| 12 | |
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| 13 | module sliding_dragging_heino |
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| 14 | |
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| 15 | ! Défini la loi de glissement dans les expériences Heino |
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| 16 | |
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| 17 | USE module3D_phy |
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| 18 | |
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| 19 | |
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| 20 | implicit none |
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| 21 | |
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| 22 | |
|---|
| 23 | integer,dimension(nx,ny) :: mksedim !< masque des regions sediment-hard rock |
|---|
| 24 | integer,dimension(nx,ny) :: mkxsedim !< décalle sur les demi mailles |
|---|
| 25 | integer,dimension(nx,ny) :: mkysedim !< décalle sur les demi mailles |
|---|
| 26 | real :: Cr !< coefficient glissement pour hard rock |
|---|
| 27 | real :: Cs !< coefficient glissement pour sediment |
|---|
| 28 | real :: coefmax |
|---|
| 29 | real :: coefslid |
|---|
| 30 | real :: coefdrag |
|---|
| 31 | !logical,dimension(nx,ny) :: gzmx_heino !< pour transporter la valeur dans flottab |
|---|
| 32 | !logical,dimension(nx,ny) :: gzmy_heino |
|---|
| 33 | real :: longslope |
|---|
| 34 | real :: seuil_gliss !< seuil sur hw_mx pour avoir du glissement |
|---|
| 35 | real, dimension(nx,ny) :: hw_mx |
|---|
| 36 | real, dimension(nx,ny) :: hw_my |
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| 37 | |
|---|
| 38 | character(len=80) :: filin |
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| 39 | |
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| 40 | |
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| 41 | contains |
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| 42 | !------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 43 | !> SUBROUTINE: init_sliding |
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| 44 | !! Cette routine fait l'initialisation du glissement et est appelée juste apres |
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| 45 | !! la lecture du masque |
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| 46 | !< |
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| 47 | subroutine init_sliding |
|---|
| 48 | |
|---|
| 49 | if (itracebug.eq.1) call tracebug(' Heino: entree dans routine init_sliding') |
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| 50 | |
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| 51 | ! Cette routine fait l'initialisation du glissement et est appelée juste apres |
|---|
| 52 | ! la lecture du masque |
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| 53 | |
|---|
| 54 | ! Cette routine fait l'initialisation du glissement |
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| 55 | |
|---|
| 56 | loigliss=4 ! 4 -> que glissement Heino (pas de mode dragging) |
|---|
| 57 | if (loigliss.eq.4) then |
|---|
| 58 | flgzmx(:,:)=.false. |
|---|
| 59 | flgzmy(:,:)=.false. |
|---|
| 60 | endif |
|---|
| 61 | coefmax=hwatermax |
|---|
| 62 | seuil_gliss=0.0001 |
|---|
| 63 | ! 5 -> glissement Heino + dragging |
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| 64 | |
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| 65 | ! ecriture dans le fichier parametres |
|---|
| 66 | write(num_rep_42,*)'glissement Heino - initialisation masque' |
|---|
| 67 | write(num_rep_42,*)'loi glissement=',loigliss |
|---|
| 68 | ! write(num_rep_42,*)'coef=1, gliss si les 2 voisins temperes' |
|---|
| 69 | write(num_rep_42,*)'glissement si eau basale (6 voisins) >=seuil_gliss=',seuil_gliss |
|---|
| 70 | write(num_rep_42,*)'coef dependant de la hauteur d eau coefmax=',coefmax |
|---|
| 71 | write(num_rep_42,*)' moyenne de la hauteur d eau a partir de 6 voisins' |
|---|
| 72 | write(num_rep_42,*)'----------------------------------------------------------' |
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| 73 | |
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| 74 | |
|---|
| 75 | ! fichier mask fourni par l'intercomparaison Heino |
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| 76 | ! on refait la lecture |
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| 77 | |
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| 78 | filin='mask.dat' |
|---|
| 79 | filin = TRIM(DIRNAMEINP)//TRIM(filin) |
|---|
| 80 | |
|---|
| 81 | write(num_rep_42,*) 'type de socle ' |
|---|
| 82 | write(num_rep_42,*) 'mksedim donne par ',filin |
|---|
| 83 | |
|---|
| 84 | open(num_coupe,file=filin) |
|---|
| 85 | do i=1,6 |
|---|
| 86 | read(num_coupe,*) ! 6 lignes de commentaires |
|---|
| 87 | end do |
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| 88 | |
|---|
| 89 | ! lecture proprement dite de la carte sediment |
|---|
| 90 | do j=ny, 1, -1 |
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| 91 | read(num_coupe,'(81i1)') (mksedim(i,j), i=1,nx) |
|---|
| 92 | end do |
|---|
| 93 | |
|---|
| 94 | close(num_coupe) |
|---|
| 95 | |
|---|
| 96 | |
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| 97 | ! test pour une calotte axi-symetrique avec glissement Cr partout |
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| 98 | !write(num_rep_42,*) 'masque sediment mis a 1 ' |
|---|
| 99 | !mksedim(:,:)=min(mksedim(:,:),1) |
|---|
| 100 | |
|---|
| 101 | ! a la frontiere le demi noeud est sediment. |
|---|
| 102 | ! calcul du masque sur les demi mailles : frontiere -> sedim |
|---|
| 103 | mkxsedim(:,:)=max(mksedim(:,:),eoshift(mksedim(:,:),shift=-1,boundary=0,dim=1)) |
|---|
| 104 | mkysedim(:,:)=max(mksedim(:,:),eoshift(mksedim(:,:),shift=-1,boundary=0,dim=2)) |
|---|
| 105 | write(num_rep_42,*) 'sur les bords zone sediment, masque exterieur ' |
|---|
| 106 | |
|---|
| 107 | |
|---|
| 108 | !mkxsedim(:,:)=min(mksedim(:,:),eoshift(mksedim(:,:),shift=-1,boundary=0,dim=1)) |
|---|
| 109 | !mkysedim(:,:)=min(mksedim(:,:),eoshift(mksedim(:,:),shift=-1,boundary=0,dim=2)) |
|---|
| 110 | |
|---|
| 111 | !write(num_rep_42,*) 'sur les bords zone sediment, demi-maille sediment si les 2 mailles le sont' |
|---|
| 112 | |
|---|
| 113 | mslid_mx(:,:)=mkxsedim(:,:) |
|---|
| 114 | mslid_my(:,:)=mkysedim(:,:) |
|---|
| 115 | |
|---|
| 116 | Cr=1.e5 ! en a-1 coefficient hard rock (loi en puissance 3) |
|---|
| 117 | Cs=500. ! en a-1 coefficient sediment (lineaire) |
|---|
| 118 | |
|---|
| 119 | |
|---|
| 120 | write(num_rep_42,*)'coefficients: Cr=',Cr,' Cs=',Cs,' (a-1)' |
|---|
| 121 | ! write(num_rep_42,*)'glissement seulement si les 2 voisins sont au point de fusion' |
|---|
| 122 | |
|---|
| 123 | |
|---|
| 124 | |
|---|
| 125 | return |
|---|
| 126 | end subroutine init_sliding |
|---|
| 127 | |
|---|
| 128 | !________________________________________________________________________________ |
|---|
| 129 | |
|---|
| 130 | !> SUBROUTINE: init_dragging |
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| 131 | !! Initialisation du basal dragging |
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| 132 | !< |
|---|
| 133 | subroutine init_dragging |
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| 134 | |
|---|
| 135 | |
|---|
| 136 | |
|---|
| 137 | if ((loigliss.eq.5).and.(Cs.gt.1.)) then |
|---|
| 138 | coefdrag=rog/Cs |
|---|
| 139 | Cs=0. |
|---|
| 140 | write(num_rep_42,*)'dragging Heino' |
|---|
| 141 | write(num_rep_42,*)'passage en stream si zone sediment + fusion' |
|---|
| 142 | write(num_rep_42,*)'coefficient de frottement dans la zone sediment (Pa/m)=',coefdrag |
|---|
| 143 | endif |
|---|
| 144 | |
|---|
| 145 | end subroutine init_dragging |
|---|
| 146 | |
|---|
| 147 | !________________________________________________________________________________ |
|---|
| 148 | |
|---|
| 149 | !> SUBROUTINE: sliding |
|---|
| 150 | !! Cette routine calcule le terme ddbx et ddby dans le cas Heino |
|---|
| 151 | !< |
|---|
| 152 | subroutine sliding |
|---|
| 153 | |
|---|
| 154 | |
|---|
| 155 | ! cette routine calcule le terme ddbx et ddby dans le cas Heino |
|---|
| 156 | ! ------------------------------------------------- |
|---|
| 157 | ! GLISSEMENT |
|---|
| 158 | ! DDBX et DDBY termes dus au glissement |
|---|
| 159 | ! relation avec la vitesse de glissement UXB et UYB |
|---|
| 160 | ! UXB=-DDBX*SDX et UYB=-DDBY*SDY |
|---|
| 161 | ! ------------------------------------------------- |
|---|
| 162 | |
|---|
| 163 | implicit none |
|---|
| 164 | |
|---|
| 165 | integer :: i_moins1,j_moins1,i_plus1,j_plus1 |
|---|
| 166 | |
|---|
| 167 | !!$real, dimension(nx,ny) :: hw_mx |
|---|
| 168 | !!$real, dimension(nx,ny) :: hw_my |
|---|
| 169 | |
|---|
| 170 | if (itracebug.eq.1) call tracebug(' Heino: entree dans routine sliding') |
|---|
| 171 | |
|---|
| 172 | |
|---|
| 173 | call moy_mxmy(nx,ny,Hwater,hw_mx,hw_my) |
|---|
| 174 | |
|---|
| 175 | |
|---|
| 176 | |
|---|
| 177 | slidy: do j=2,NY |
|---|
| 178 | do I=2,NX-1 |
|---|
| 179 | |
|---|
| 180 | pose_y: if (.not.flgzmy(i,j)) then |
|---|
| 181 | |
|---|
| 182 | if (HMY(I,J).lt.1.) then ! glace tres fine |
|---|
| 183 | ddby(i,j)=0. |
|---|
| 184 | mslid_my(i,j)=0 |
|---|
| 185 | |
|---|
| 186 | ! else if ((T(i,j,nz).lt.Tpmp(i,j,nz)).and.(T(i,j-1,nz).lt.Tpmp(i,j-1,nz))) then |
|---|
| 187 | ! ddby(i,j)=0. ! pas de glissement seulement |
|---|
| 188 | ! ! si les 2 voisins sont froids |
|---|
| 189 | |
|---|
| 190 | ! else if ((T(i,j,nz).lt.Tpmp(i,j,nz)).or.(T(i,j-1,nz).lt.Tpmp(i,j-1,nz))) then |
|---|
| 191 | |
|---|
| 192 | ! else if ((ibase(i,j).eq.1).or.(ibase(i,j-1).eq.1)) then |
|---|
| 193 | ! else if ((ibase(i,j).eq.1).and.(ibase(i,j-1).eq.1)) then |
|---|
| 194 | |
|---|
| 195 | else if (hw_my(i,j).lt.seuil_gliss) then |
|---|
| 196 | ddby(i,j)=0. ! pas de glissement si tous les voisins |
|---|
| 197 | ! sont a sec |
|---|
| 198 | mslid_my(i,j)=0 |
|---|
| 199 | flgzmy(i,j)=.false. |
|---|
| 200 | |
|---|
| 201 | else ! glissement |
|---|
| 202 | ! coefslid=(hwater(i,j)+hwater(i,j-1))*0.5 |
|---|
| 203 | coefslid=hw_my(i,j) |
|---|
| 204 | coefslid=max(coefslid,0.) |
|---|
| 205 | coefslid=min(coefslid/coefmax,1.) |
|---|
| 206 | ! coefslid=1. |
|---|
| 207 | |
|---|
| 208 | if (mkysedim(i,j).eq.1) then ! loi hard rock |
|---|
| 209 | ddby(i,j)=Cr*slope2my(i,j)*Hmy(i,j)*coefslid |
|---|
| 210 | |
|---|
| 211 | mslid_my(i,j)=1 |
|---|
| 212 | |
|---|
| 213 | else if ((mkysedim(i,j).eq.2).and.(loigliss.eq.4)) then ! loi sediment |
|---|
| 214 | ddby(i,j)=Cs*Hmy(i,j)*coefslid |
|---|
| 215 | |
|---|
| 216 | mslid_my(i,j)=2 |
|---|
| 217 | |
|---|
| 218 | ! if (abs(sdy(i,j)).gt.1.e-8) then |
|---|
| 219 | ! j_1=max(j-1,1) |
|---|
| 220 | ! j1=min(j+1,ny) |
|---|
| 221 | ! longslope=(sdy(i,j_1)+sdy(i,j)+sdy(i,j1))/3. |
|---|
| 222 | ! ddby(i,j)=ddby(i,j)/sdy(i,j)*longslope |
|---|
| 223 | ! endif |
|---|
| 224 | |
|---|
| 225 | else |
|---|
| 226 | ddby(i,j)=0. |
|---|
| 227 | mslid_my(i,j)=0 |
|---|
| 228 | |
|---|
| 229 | endif |
|---|
| 230 | |
|---|
| 231 | endif |
|---|
| 232 | |
|---|
| 233 | |
|---|
| 234 | endif pose_y |
|---|
| 235 | end do |
|---|
| 236 | end do slidy |
|---|
| 237 | |
|---|
| 238 | |
|---|
| 239 | slidx: do j=2,NY-1 |
|---|
| 240 | do I=2,NX |
|---|
| 241 | pose_x: if (.not.flgzmx(i,j)) then |
|---|
| 242 | |
|---|
| 243 | if (HMx(I,J).lt.1.) then ! glace tres fine |
|---|
| 244 | ddbx(i,j)=0. |
|---|
| 245 | mslid_mx(i,j)=0 |
|---|
| 246 | |
|---|
| 247 | ! else if ((T(i,j,nz).lt.Tpmp(i,j,nz)).and.(T(i-1,j,nz).lt.Tpmp(i-1,j,nz))) then |
|---|
| 248 | ! ddbx(i,j)=0. ! pas de glissement seulement |
|---|
| 249 | ! ! si les 2 voisins sont froids |
|---|
| 250 | |
|---|
| 251 | ! else if ((T(i,j,nz).lt.Tpmp(i,j,nz)).or.(T(i-1,j,nz).lt.Tpmp(i-1,j,nz))) then |
|---|
| 252 | ! else if ((ibase(i,j).eq.1).or.(ibase(i-1,j).eq.1)) then |
|---|
| 253 | |
|---|
| 254 | ! else if ((ibase(i,j).eq.1).and.(ibase(i-1,j).eq.1)) then |
|---|
| 255 | else if (hw_mx(i,j).lt.seuil_gliss) then |
|---|
| 256 | |
|---|
| 257 | ddbx(i,j)=0. ! pas de glissement si au moins un seul |
|---|
| 258 | ! des 2 voisins est froid |
|---|
| 259 | mslid_mx(i,j)=0 |
|---|
| 260 | flgzmx(i,j)=.false. |
|---|
| 261 | |
|---|
| 262 | |
|---|
| 263 | else ! glissement |
|---|
| 264 | |
|---|
| 265 | ! coefslid=(hwater(i,j)+hwater(i-1,j))*0.5 |
|---|
| 266 | coefslid=hw_mx(i,j) |
|---|
| 267 | coefslid=max(coefslid,0.) |
|---|
| 268 | coefslid=min(coefslid/coefmax,1.) |
|---|
| 269 | ! coefslid=1. |
|---|
| 270 | |
|---|
| 271 | if (mkxsedim(i,j).eq.1) then ! loi hard rock |
|---|
| 272 | ddbx(i,j)=Cr*slope2mx(i,j)*Hmx(i,j)*coefslid |
|---|
| 273 | mslid_mx(i,j)=1 |
|---|
| 274 | |
|---|
| 275 | else if ((mkxsedim(i,j).eq.2).and.(loigliss.eq.4)) then ! loi sediment |
|---|
| 276 | ddbx(i,j)=Cs*Hmx(i,j)*coefslid |
|---|
| 277 | mslid_mx(i,j)=2 |
|---|
| 278 | |
|---|
| 279 | ! if (abs(sdx(i,j)).gt.1.e-8) then |
|---|
| 280 | ! i_1=max(i-1,1) |
|---|
| 281 | ! i1=min(i+1,nx) |
|---|
| 282 | ! longslope=(sdx(i_1,j)+sdx(i,j)+sdx(i1,j))/3. |
|---|
| 283 | ! ddbx(i,j)=ddbx(i,j)/sdx(i,j)*longslope |
|---|
| 284 | ! endif |
|---|
| 285 | |
|---|
| 286 | |
|---|
| 287 | else |
|---|
| 288 | ddbx(i,j)=0. |
|---|
| 289 | mslid_mx(i,j)=0 |
|---|
| 290 | |
|---|
| 291 | endif |
|---|
| 292 | |
|---|
| 293 | endif |
|---|
| 294 | |
|---|
| 295 | endif pose_x |
|---|
| 296 | end do |
|---|
| 297 | end do slidx |
|---|
| 298 | |
|---|
| 299 | return |
|---|
| 300 | end subroutine sliding |
|---|
| 301 | |
|---|
| 302 | !------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 303 | |
|---|
| 304 | !> SUBROUTINE: dragging |
|---|
| 305 | !! Definit le basal drag |
|---|
| 306 | !< |
|---|
| 307 | |
|---|
| 308 | subroutine dragging |
|---|
| 309 | |
|---|
| 310 | ! dans la zone sediment : appele si loigliss=5, |
|---|
| 311 | ! defini le basal drag |
|---|
| 312 | |
|---|
| 313 | |
|---|
| 314 | flgzmx(:,:)=.false. |
|---|
| 315 | flgzmy(:,:)=.false. |
|---|
| 316 | |
|---|
| 317 | betamx(:,:)=1.e5 |
|---|
| 318 | betamy(:,:)=1.e5 |
|---|
| 319 | |
|---|
| 320 | shelfy=.false. |
|---|
| 321 | |
|---|
| 322 | if (loigliss.eq.5) then ! dragging dans les regions mkysedim:2 |
|---|
| 323 | |
|---|
| 324 | call moy_mxmy(nx,ny,Hwater,hw_mx,hw_my) |
|---|
| 325 | |
|---|
| 326 | froty: do j=2,ny |
|---|
| 327 | do i=2,nx-1 |
|---|
| 328 | |
|---|
| 329 | if (mkysedim(i,j).eq.2) then ! loi sediment |
|---|
| 330 | |
|---|
| 331 | ! seulement si au dessus du point de fusion |
|---|
| 332 | ! if ((T(i,j,nz).lt.Tpmp(i,j,nz)).or.(T(i,j-1,nz).lt.Tpmp(i,j-1,nz))) then |
|---|
| 333 | if (hw_my(i,j).lt.seuil_gliss) then |
|---|
| 334 | ! base froide |
|---|
| 335 | else |
|---|
| 336 | coefslid=hw_my(i,j) |
|---|
| 337 | coefslid=max(coefslid,seuil_gliss) |
|---|
| 338 | coefslid=min(coefslid/coefmax,1.) |
|---|
| 339 | |
|---|
| 340 | betamy(i,j)=min(coefdrag/coefslid,1.e5) |
|---|
| 341 | |
|---|
| 342 | ! betamy(i,j)=coefdrag |
|---|
| 343 | |
|---|
| 344 | |
|---|
| 345 | flgzmy(i,j)=.true. |
|---|
| 346 | ddby(i,j)=0. |
|---|
| 347 | mslid_my(i,j)=5 |
|---|
| 348 | shelfy=.true. |
|---|
| 349 | endif |
|---|
| 350 | endif |
|---|
| 351 | |
|---|
| 352 | end do |
|---|
| 353 | end do froty |
|---|
| 354 | |
|---|
| 355 | |
|---|
| 356 | frotx: do j=2,ny-1 |
|---|
| 357 | do i=2,nx |
|---|
| 358 | |
|---|
| 359 | if (mkxsedim(i,j).eq.2) then ! loi sediment |
|---|
| 360 | |
|---|
| 361 | ! seulement si au dessus du point de fusion |
|---|
| 362 | ! if ((T(i,j,nz).lt.Tpmp(i,j,nz)).or.(T(i-1,j,nz).lt.Tpmp(i-1,j,nz))) then |
|---|
| 363 | if (hw_mx(i,j).lt.seuil_gliss) then |
|---|
| 364 | ! base froide |
|---|
| 365 | else |
|---|
| 366 | coefslid=hw_mx(i,j) |
|---|
| 367 | coefslid=max(coefslid,seuil_gliss) |
|---|
| 368 | coefslid=min(coefslid/coefmax,1.) |
|---|
| 369 | betamx(i,j)=min(coefdrag/coefslid,1.e5) |
|---|
| 370 | |
|---|
| 371 | |
|---|
| 372 | ! betamx(i,j)=coefdrag |
|---|
| 373 | |
|---|
| 374 | flgzmx(i,j)=.true. |
|---|
| 375 | ddbx(i,j)=0. |
|---|
| 376 | mslid_mx(i,j)=5 |
|---|
| 377 | shelfy=.true. |
|---|
| 378 | endif |
|---|
| 379 | |
|---|
| 380 | endif |
|---|
| 381 | end do |
|---|
| 382 | end do frotx |
|---|
| 383 | |
|---|
| 384 | gzmx(:,:)=flgzmx(:,:) |
|---|
| 385 | gzmy(:,:)=flgzmy(:,:) |
|---|
| 386 | ! gzmx_heino(:,:)=gzmx(:,:) |
|---|
| 387 | ! gzmy_heino(:,:)=gzmy(:,:) |
|---|
| 388 | |
|---|
| 389 | |
|---|
| 390 | |
|---|
| 391 | end if |
|---|
| 392 | |
|---|
| 393 | return |
|---|
| 394 | end subroutine dragging |
|---|
| 395 | |
|---|
| 396 | |
|---|
| 397 | END MODULE sliding_dragging_heino |
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| 398 | |
|---|
| 399 | |
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