[4] | 1 | !module diagno_L2_mod ! Nouvelle version, compatible remplimat 2008 Cat |
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| 2 | module diagno_mod ! nom pendant les tests |
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| 3 | |
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| 4 | use module3D_phy |
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| 5 | use module_choix |
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| 6 | |
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| 7 | implicit none |
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| 8 | |
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| 9 | |
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| 10 | |
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| 11 | real :: somint,test,delp,prec |
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| 12 | real, dimension(nx,ny) :: uxb1 |
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| 13 | real, dimension(nx,ny) :: uyb1 |
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| 14 | |
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| 15 | integer, dimension(nx,ny) :: imx_diag |
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| 16 | integer, dimension(nx,ny) :: imy_diag |
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| 17 | |
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| 18 | integer :: nxd1,nxd2 ! domaine selon x Dans l'appel rempli_L2 |
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| 19 | integer :: nyd1,nyd2 ! domaine selon y |
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| 20 | |
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| 21 | integer :: itour_pvi |
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| 22 | |
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| 23 | integer :: ifail_diagno ! pour recuperation d'erreur |
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| 24 | integer :: iplus1,jplus1 |
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| 25 | integer :: ctvisco,iumax,jumax |
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| 26 | real :: delumax,errmax |
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| 27 | real :: phiphi,bt2,d02,discr,ttau |
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| 28 | real :: sf3,sf1,epsxxm,epsyym,epsm,sf01,sf03 ! pour le calcul de la viscosite |
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| 29 | real :: viscm |
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| 30 | real :: sf_shelf ! coef mult enhancement factor pour shelves |
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| 31 | |
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| 32 | logical :: stopvisco,viscolin |
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| 33 | logical :: test_visc |
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| 34 | |
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| 35 | contains |
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| 36 | |
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| 37 | !------------------------------------------------------------------------------------ |
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| 38 | subroutine init_diagno |
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| 39 | |
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| 40 | namelist/diagno_rheol/sf01,sf03,pvimin |
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| 41 | |
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| 42 | ! attribution des coefficients de viscosite |
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| 43 | |
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| 44 | ! formats pour les ecritures dans 42 |
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| 45 | 428 format(A) |
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| 46 | |
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| 47 | ! lecture des parametres du run block draghwat |
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| 48 | !-------------------------------------------------------------------- |
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| 49 | |
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| 50 | rewind(num_param) ! pour revenir au debut du fichier param_list.dat |
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| 51 | read(num_param,diagno_rheol) |
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| 52 | |
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| 53 | write(num_rep_42,428)'!___________________________________________________________' |
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| 54 | write(num_rep_42,428) '&diagno_rheol ! nom du bloc diagno_rheol' |
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| 55 | write(num_rep_42,*) |
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| 56 | write(num_rep_42,*) 'sf01 = ',sf01 |
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| 57 | write(num_rep_42,*) 'sf03 = ',sf03 |
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| 58 | write(num_rep_42,*) 'pvimin = ',pvimin |
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| 59 | write(num_rep_42,*)'/' |
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| 60 | write(num_rep_42,428) '! coefficients par rapport a la loi glace posee ' |
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| 61 | write(num_rep_42,428) '! sf01 : coefficient viscosite loi lineaire ' |
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| 62 | write(num_rep_42,428) '! sf03 : coefficient viscosite loi n=3 ' |
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| 63 | write(num_rep_42,428) '! pvimin : valeur de pvi pour les noeuds fictifs ~ 1.e3' |
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| 64 | write(num_rep_42,428) '! tres petit par rapport aux valeurs standards ~ 1.e10' |
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| 65 | |
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| 66 | write(num_rep_42,*) |
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| 67 | |
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| 68 | |
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| 69 | ! Precision utilisee dans de calcul |
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| 70 | prec = 1.e-2 |
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| 71 | itour_pvi=1 ! si prend les valeurs analytiques dans le shelf |
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| 72 | |
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| 73 | if (geoplace(1:5).eq.'mism3') then |
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| 74 | sf_shelf = 1. |
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| 75 | itour_pvi= 0 |
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| 76 | |
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| 77 | else |
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| 78 | sf_shelf = 0.4 |
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| 79 | end if |
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| 80 | |
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| 81 | |
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| 82 | return |
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| 83 | end subroutine init_diagno |
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| 84 | |
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| 85 | !------------------------------------------------------------------------------------ |
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| 86 | subroutine diagnoshelf ! Resolution numerique des equations diagnostiques |
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| 87 | |
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| 88 | |
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| 89 | if (itracebug.eq.1) call tracebug(' Entree dans diagnoshelf') |
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| 90 | |
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| 91 | |
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| 92 | itour_pvi=itour_pvi+1 ! boucle sur la viscosite (pour l'instant pas actif) |
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| 93 | |
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| 94 | ! pvi(:,:)=0. |
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| 95 | Taushelf(:,:)=0. |
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| 96 | |
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| 97 | ! attention le bloc suivant est pour debug |
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| 98 | !!$gzmx(:,:)=.false. |
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| 99 | !!$gzmy(:,:)=.false. |
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| 100 | !!$ilemx(:,:)=.false. |
---|
| 101 | !!$ilemy(:,:)=.false. |
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| 102 | !!$flgzmx(:,:)=flotmx(:,:) |
---|
| 103 | !!$flgzmy(:,:)=flotmy(:,:) |
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| 104 | |
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| 105 | call dragging ! doit etre appele avant imx_imy |
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| 106 | |
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| 107 | |
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| 108 | |
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| 109 | if (itour_pvi.le.1) then |
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| 110 | call calc_pvi ! calcule les viscosites integrees |
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| 111 | |
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| 112 | where (flot(:,:).and.(H.gt.1)) ! valeur analytique pour les shelfs |
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| 113 | pvi(:,:) = (4./coef_Sflot/rog)**2/btt(:,:,1,1)/H(:,:) |
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| 114 | end where |
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| 115 | |
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| 116 | ! avec couplage thermomecanique |
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| 117 | ! write(166,*) ' apres call calc_pvi',itour_pvi |
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| 118 | |
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| 119 | else |
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| 120 | call calc_pvi |
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| 121 | end if |
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| 122 | |
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| 123 | call imx_imy_nx_ny ! pour rempli_L2 : calcule les masques imx et imy qui |
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| 124 | ! donnent les cas de conditions aux limites |
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| 125 | ! |
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| 126 | ! version pour travailler sur tout le domaine nx ny |
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| 127 | |
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| 128 | if (geoplace(1:5).eq.'mism3') call mismip_boundary_cond |
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| 129 | |
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| 130 | |
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| 131 | ! appel a la routine rempl_L2 -------------------domaine nx x ny ------------ |
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| 132 | ! |
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| 133 | |
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| 134 | ! pour tout le domaine |
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| 135 | nxd1=1 |
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| 136 | nxd2=nx |
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| 137 | nyd1=1 |
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| 138 | nyd2=ny |
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| 139 | |
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| 140 | !call rempli_L2(1,nx,1,ny,uxbar,uybar,uxb1,uyb1,imx_diag,imy_diag,ifail_diagno) |
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| 141 | !nxd1=15 |
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| 142 | !nxd2=19 |
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| 143 | !nyd1=30 |
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| 144 | !nyd2=34 |
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| 145 | |
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| 146 | !nxd1=35 |
---|
| 147 | !nxd2=60 |
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| 148 | !nyd1=35 |
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| 149 | !nyd2=60 |
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| 150 | |
---|
| 151 | |
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| 152 | call rempli_L2(nxd1,nxd2,nyd1,nyd2,uxbar(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2),uybar(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2), & |
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| 153 | uxb1(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2),uyb1(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2), & |
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| 154 | imx_diag(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2),imy_diag(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2),ifail_diagno) |
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| 155 | |
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| 156 | ! Dans rempli_L2 |
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| 157 | |
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| 158 | ! uxprex(n1,n2) |
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| 159 | ! uyprec(n1,n2) vitesses de l'iteration precedente |
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| 160 | ! |
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| 161 | ! uxnew(n1,n2) |
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| 162 | ! uynew(n1,n2) uynew resultat de cette iteration |
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| 163 | ! |
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| 164 | ! imx(n1,n2) masque pour imposer les vitesses ou leur dérivee |
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| 165 | ! imy(n1,n2) masque pour imposer les vitesses ou leur dérivée |
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| 166 | |
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| 167 | ! eventuellement le domaine n1,n2 peut etre un sous-domaine de nx,ny |
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| 168 | ! attention il faudra alors appeler avec des sous-tableaux |
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| 169 | |
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| 170 | ! Dans l'appel uxbar -> uxprec et Uxb1 -> Uxnew |
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| 171 | |
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| 172 | !--------------------------------------------------------------------------- |
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| 173 | |
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| 174 | if (ifail_diagno.gt.0) then |
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| 175 | write(6,*) ' Probleme resolution systeme L2. ifail=',ifail_diagno |
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| 176 | STOP |
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| 177 | endif |
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| 178 | |
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| 179 | ! nouvelles vitesses |
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| 180 | |
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| 181 | uxbar(:,:)=uxb1(:,:) |
---|
| 182 | uybar(:,:)=uyb1(:,:) |
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| 183 | |
---|
| 184 | |
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| 185 | |
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| 186 | ! calcul de tobmx et tobmy (frottement basal) apres calcul des vitesses |
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| 187 | ! --------------------------------------------------------------------- |
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| 188 | do j=1,ny |
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| 189 | do i=1,nx |
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| 190 | tobmx(i,j)=-betamx(i,j)*uxbar(i,j) |
---|
| 191 | tobmy(i,j)=-betamy(i,j)*uybar(i,j) |
---|
| 192 | enddo |
---|
| 193 | enddo |
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| 194 | |
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| 195 | ! Mise ne réserve des vitesses flgzmx et flgzmy |
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| 196 | where (flgzmx(:,:)) |
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| 197 | uxflgz(:,:)=uxbar(:,:) |
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| 198 | elsewhere |
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| 199 | uxflgz(:,:)=0. |
---|
| 200 | endwhere |
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| 201 | |
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| 202 | where (flgzmy(:,:)) |
---|
| 203 | uyflgz(:,:)=uybar(:,:) |
---|
| 204 | elsewhere |
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| 205 | uyflgz(:,:)=0. |
---|
| 206 | endwhere |
---|
| 207 | |
---|
| 208 | !i=92 |
---|
| 209 | !j=152 |
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| 210 | !write(6,*) 'time',time, uxbar(92,152),gzmx(92,152),ilemx(92,152),flotmx(92,152), flgzmx(92,152) |
---|
| 211 | |
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| 212 | return |
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| 213 | end subroutine diagnoshelf |
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| 214 | |
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| 215 | |
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| 216 | !------------------------------------------------------------------- |
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| 217 | subroutine calc_pvi |
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| 218 | |
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| 219 | ! calcule les viscosites integrees pvi et pvm |
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| 220 | ! loi polynomiale + couplage thermomécanique |
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| 221 | ! |
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| 222 | ! Attention ne marche que si la loi est la loi en n=3 + n=1 |
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| 223 | ! y compris le pur glen (n=3) ou le pur Newtonien (n=1) |
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| 224 | ! -------------------------------------------------------------------- |
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| 225 | |
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| 226 | ! les deformations sont supposées indépendantes de la profondeur |
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| 227 | ! et sont calculées dans strain_rate (appelé par main) |
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| 228 | |
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| 229 | ! eps(i,j) -> eps |
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| 230 | ! ttau -> tau (2eme invariant du deviateur des contraintes) |
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| 231 | ! BT2 loi en n=3, phiphi loi en n=1 calculés dans flowlaw |
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| 232 | |
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| 233 | ! |
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| 234 | |
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| 235 | |
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| 236 | ! La viscosité est calculée partout y compris pour la glace posée (ou elle est moins |
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| 237 | ! précise qu'un calcul direct avec la loi de déformation.) |
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| 238 | ! Pour les noeuds posés mais ayant un voisin stream ou flottant, on calcule |
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| 239 | ! la viscosité avec stream/shelves |
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| 240 | |
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| 241 | ! le calcul se fait sur les noeuds majeurs |
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| 242 | if (itracebug.eq.1) call tracebug(' Calc pvi') |
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| 243 | pvi(:,:) = pvimin |
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| 244 | Abar(:,:) = 0. |
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| 245 | |
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| 246 | |
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| 247 | do j=1,ny |
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| 248 | do i=1,nx |
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| 249 | iplus1=min(i+1,nx) |
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| 250 | jplus1=min(j+1,ny) |
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| 251 | |
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| 252 | |
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| 253 | if (flot(i,j)) then ! noeuds flottants |
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| 254 | sf3=sf03*sf_shelf |
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| 255 | sf1=sf01*sf_shelf |
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| 256 | |
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| 257 | else if (gzmx(i,j).or.gzmx(iplus1,j).or.gzmy(i,j).or.gzmy(i,jplus1)) then |
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| 258 | sf1=sf01 |
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| 259 | sf3=max(sf03,0.01) ! pour les fleuves de glace, un peu de Glen |
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| 260 | |
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| 261 | else if (ilemx(i,j).or.ilemx(iplus1,j).or.ilemy(i,j).or.ilemy(i,jplus1)) then |
---|
| 262 | sf1=sf01 |
---|
| 263 | sf3=max(sf03,0.01) ! pour les iles aussi |
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| 264 | |
---|
| 265 | else |
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| 266 | ! sf1=1 |
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| 267 | ! sf3=1 |
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| 268 | sf1=sf01 ! pour la viscosite anisotrope (ici en longitudinal) |
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| 269 | sf3=sf03 |
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| 270 | endif |
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| 271 | |
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| 272 | |
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| 273 | do k=1,nz |
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| 274 | |
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| 275 | BT2=BTT(i,j,k,1)*sf3 ! changement du sf |
---|
| 276 | phiphi=BTT(i,j,k,2)*sf1 ! changement du sf |
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| 277 | |
---|
| 278 | |
---|
| 279 | |
---|
| 280 | if (BT2.lt.1.e-25) then ! pur newtonien |
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| 281 | visc(i,j,k)=1./phiphi |
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| 282 | ttau=2.*visc(i,j,k)*eps(i,j) |
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| 283 | else ! polynomial |
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| 284 | |
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| 285 | |
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| 286 | ! en mettant Bt2 en facteur |
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| 287 | d02=eps(i,j) |
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| 288 | discr=((phiphi/3.)**3.)/Bt2+d02**2 |
---|
| 289 | discr=discr**0.5 |
---|
| 290 | |
---|
| 291 | ttau=(d02+discr)**(1./3.)-(discr-d02)**(1./3.) |
---|
| 292 | |
---|
| 293 | |
---|
| 294 | ttau=ttau*Bt2**(-1./3.) |
---|
| 295 | |
---|
| 296 | |
---|
| 297 | visc(i,j,k)=Bt2*ttau*ttau+phiphi |
---|
| 298 | |
---|
| 299 | if (visc(i,j,k).gt.1.e-15) then |
---|
| 300 | visc(i,j,k)=1./visc(i,j,k) |
---|
| 301 | else |
---|
| 302 | visc(i,j,k)=1.e15 |
---|
| 303 | endif |
---|
| 304 | endif |
---|
| 305 | pvi(i,j)=pvi(i,j)+visc(i,j,k) |
---|
| 306 | Abar(i,j) =(Bt2/2.)**(-1./3.) + Abar(i,j) |
---|
| 307 | |
---|
| 308 | Taushelf(i,j)=Taushelf(i,j)+ttau |
---|
| 309 | |
---|
| 310 | |
---|
| 311 | end do |
---|
| 312 | |
---|
| 313 | |
---|
| 314 | |
---|
| 315 | pvi(i,j) = pvi(i,j)*H(i,j)/nz |
---|
| 316 | Abar(i,j) = (Abar(i,j) /nz)**(-3.) |
---|
| 317 | |
---|
| 318 | |
---|
| 319 | Taushelf(i,j)=Taushelf(i,j)/nz |
---|
| 320 | |
---|
| 321 | |
---|
| 322 | end do |
---|
| 323 | end do |
---|
| 324 | |
---|
| 325 | ! cas des noeuds fictifs, si l'épaisseur est très petite |
---|
| 326 | ! pvimin est très petit |
---|
| 327 | |
---|
| 328 | where (H(:,:).le.1.) |
---|
| 329 | pvi(:,:) = pvimin |
---|
| 330 | end where |
---|
| 331 | |
---|
| 332 | where (ramollo(:,:).ge..5) |
---|
| 333 | pvi(:,:) = pvimin |
---|
| 334 | end where |
---|
| 335 | |
---|
| 336 | debug_3D(:,:,27)=pvi(:,:) |
---|
| 337 | |
---|
| 338 | ! attention run 35 |
---|
| 339 | !-------------------- |
---|
| 340 | !!$if (time.gt.10.) then |
---|
| 341 | !!$ where (flot(:,:)) |
---|
| 342 | !!$ pvi(:,:)=pvimin |
---|
| 343 | !!$ end where |
---|
| 344 | !!$end if |
---|
| 345 | |
---|
| 346 | ! calcul de la viscosite integree au milieu des mailles (pvm) |
---|
| 347 | |
---|
| 348 | do i=2,nx |
---|
| 349 | do j=2,ny |
---|
| 350 | |
---|
| 351 | ! les lignes suivantes pour un pvm moyenne des pvi |
---|
| 352 | pvm(i,j)=0.25*((pvi(i,j)+pvi(i-1,j-1))+ & |
---|
| 353 | (pvi(i,j-1)+pvi(i-1,j))) |
---|
| 354 | |
---|
| 355 | end do |
---|
| 356 | end do |
---|
| 357 | end subroutine calc_pvi |
---|
| 358 | !------------------------------------------------------------------ |
---|
| 359 | |
---|
| 360 | subroutine imx_imy_nx_ny |
---|
| 361 | |
---|
| 362 | ! definition des masques |
---|
| 363 | ! pour rempli_L2 : calcule les masques imx et imy qui |
---|
| 364 | ! donnent les cas de conditions aux limites |
---|
| 365 | ! version pour travailler sur tout le domaine nx ny |
---|
| 366 | !---------------------------------------------------- |
---|
| 367 | |
---|
| 368 | |
---|
| 369 | |
---|
| 370 | ! -34 -3 Nord -23 |
---|
| 371 | ! !----------------------------------------! |
---|
| 372 | ! ! ! |
---|
| 373 | ! ! 1 (prescrite) ! |
---|
| 374 | ! -4 ! ou ! -2 |
---|
| 375 | ! West! 2 (L2) ! Est |
---|
| 376 | ! ! ! |
---|
| 377 | ! ! ! |
---|
| 378 | ! !----------------------------------------! |
---|
| 379 | ! -41 -1 Sud -12 |
---|
| 380 | |
---|
| 381 | |
---|
| 382 | |
---|
| 383 | imx_diag(:,:)=0 |
---|
| 384 | imy_diag(:,:)=0 |
---|
| 385 | |
---|
| 386 | ! a l'interieur du domaine |
---|
| 387 | !------------------------- |
---|
| 388 | |
---|
| 389 | where (flgzmx(:,:)) |
---|
| 390 | imx_diag(:,:)=2 ! shelf ou stream |
---|
| 391 | elsewhere |
---|
| 392 | imx_diag(:,:)=1 ! vitesse imposee |
---|
| 393 | end where |
---|
| 394 | |
---|
| 395 | where (flgzmy(:,:)) |
---|
| 396 | imy_diag(:,:)=2 ! shelf ou stream |
---|
| 397 | elsewhere |
---|
| 398 | imy_diag(:,:)=1 ! vitesse imposee |
---|
| 399 | end where |
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| 400 | |
---|
| 401 | ! bord sud |
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| 402 | imx_diag(:,1)=-1 |
---|
| 403 | imy_diag(:,2)=-1 |
---|
| 404 | |
---|
| 405 | ! bord nord |
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| 406 | imx_diag(:,ny)=-3 |
---|
| 407 | imy_diag(:,ny)=-3 |
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| 408 | |
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| 409 | ! bord Est |
---|
| 410 | imx_diag(1,:)=0 ! hors domaine a cause des mailles alternees |
---|
| 411 | imx_diag(2,:)=-4 |
---|
| 412 | imy_diag(1,:)=-4 |
---|
| 413 | |
---|
| 414 | ! bord West |
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| 415 | imx_diag(nx,:)=-2 |
---|
| 416 | imy_diag(nx,:)=-2 |
---|
| 417 | |
---|
| 418 | ! Coins |
---|
| 419 | imx_diag(2,1)=-41 ! SW |
---|
| 420 | imy_diag(1,2)=-41 |
---|
| 421 | |
---|
| 422 | imx_diag(nx,1)=-12 ! SE |
---|
| 423 | imy_diag(nx,2)=-12 |
---|
| 424 | |
---|
| 425 | imx_diag(nx,ny)=-23 ! NE |
---|
| 426 | imy_diag(nx,ny)=-23 |
---|
| 427 | |
---|
| 428 | imx_diag(2,ny)=-34 ! NW |
---|
| 429 | imy_diag(1,ny)=-34 |
---|
| 430 | |
---|
| 431 | ! hors domaine |
---|
| 432 | imx_diag(1,:)=0 ! hors domaine a cause des mailles alternees |
---|
| 433 | imy_diag(:,1)=0 ! hors domaine a cause des mailles alternees |
---|
| 434 | |
---|
| 435 | end subroutine imx_imy_nx_ny |
---|
| 436 | !___________________________________________________________________________ |
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| 437 | ! pour imposer les conditions de mismip sur les bords du fleuve |
---|
| 438 | ! a appeler apres imx_imy_nx_ny |
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| 439 | |
---|
| 440 | subroutine mismip_boundary_cond |
---|
| 441 | if (itracebug.eq.1) call tracebug(' Subroutine mismip_boundray_cond') |
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| 442 | |
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| 443 | ! Condition pas de flux sur les bords nord et sud |
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| 444 | |
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| 445 | imy_diag(:,2) = 1 |
---|
| 446 | imy_diag(:,3) = 1 |
---|
| 447 | imy_diag(:,ny-1) = 1 |
---|
| 448 | imy_diag(:,ny) = 1 |
---|
| 449 | |
---|
| 450 | |
---|
| 451 | Uybar(:,2) = 0. |
---|
| 452 | Uybar(:,3) = 0. |
---|
| 453 | Uybar(:,ny-1) = 0. |
---|
| 454 | Uybar(:,ny) = 0. |
---|
| 455 | |
---|
| 456 | |
---|
| 457 | ! condition pas de cisaillement sur les bords nord et sud |
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| 458 | imx_diag(:,2) = -1 |
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| 459 | imx_diag(:,ny-1) = -3 |
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| 460 | |
---|
| 461 | ! coins |
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| 462 | imx_diag(2,2) = -41 |
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| 463 | imx_diag(nx,2) = -12 |
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| 464 | imx_diag(2,ny-1) = -34 |
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| 465 | imx_diag(nx,ny-1) = -23 |
---|
| 466 | imx_diag(1,:) = 0 ! ces points sont hors grille |
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| 467 | |
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| 468 | end subroutine mismip_boundary_cond |
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| 469 | |
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| 470 | !end module diagno_L2_mod |
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| 471 | end module diagno_mod |
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