1 | !module diagno_L2_mod ! Nouvelle version, compatible remplimat 2008 Cat |
---|
2 | module diagno_mod ! nom pendant les tests |
---|
3 | |
---|
4 | use module3D_phy |
---|
5 | use module_choix |
---|
6 | |
---|
7 | implicit none |
---|
8 | |
---|
9 | |
---|
10 | |
---|
11 | real :: somint,test,delp,prec |
---|
12 | real, dimension(nx,ny) :: uxb1 |
---|
13 | real, dimension(nx,ny) :: uyb1 |
---|
14 | |
---|
15 | integer, dimension(nx,ny) :: imx_diag |
---|
16 | integer, dimension(nx,ny) :: imy_diag |
---|
17 | |
---|
18 | integer :: nxd1,nxd2 ! domaine selon x Dans l'appel rempli_L2 |
---|
19 | integer :: nyd1,nyd2 ! domaine selon y |
---|
20 | |
---|
21 | integer :: itour_pvi |
---|
22 | |
---|
23 | integer :: ifail_diagno ! pour recuperation d'erreur |
---|
24 | integer :: iplus1,jplus1 |
---|
25 | integer :: ctvisco,iumax,jumax |
---|
26 | real :: delumax,errmax |
---|
27 | real :: phiphi,bt2,d02,discr,ttau |
---|
28 | real :: sf3,sf1,epsxxm,epsyym,epsm,sf01,sf03 ! pour le calcul de la viscosite |
---|
29 | real :: viscm |
---|
30 | real :: sf_shelf ! coef mult enhancement factor pour shelves |
---|
31 | |
---|
32 | logical :: stopvisco,viscolin |
---|
33 | logical :: test_visc |
---|
34 | |
---|
35 | contains |
---|
36 | |
---|
37 | !------------------------------------------------------------------------------------ |
---|
38 | subroutine init_diagno |
---|
39 | |
---|
40 | namelist/diagno_rheol/sf01,sf03,pvimin |
---|
41 | |
---|
42 | ! attribution des coefficients de viscosite |
---|
43 | |
---|
44 | ! formats pour les ecritures dans 42 |
---|
45 | 428 format(A) |
---|
46 | |
---|
47 | ! lecture des parametres du run block draghwat |
---|
48 | !-------------------------------------------------------------------- |
---|
49 | |
---|
50 | rewind(num_param) ! pour revenir au debut du fichier param_list.dat |
---|
51 | read(num_param,diagno_rheol) |
---|
52 | |
---|
53 | write(num_rep_42,428)'!___________________________________________________________' |
---|
54 | write(num_rep_42,428) '&diagno_rheol ! nom du bloc diagno_rheol' |
---|
55 | write(num_rep_42,*) |
---|
56 | write(num_rep_42,*) 'sf01 = ',sf01 |
---|
57 | write(num_rep_42,*) 'sf03 = ',sf03 |
---|
58 | write(num_rep_42,*) 'pvimin = ',pvimin |
---|
59 | write(num_rep_42,*)'/' |
---|
60 | write(num_rep_42,428) '! coefficients par rapport a la loi glace posee ' |
---|
61 | write(num_rep_42,428) '! sf01 : coefficient viscosite loi lineaire ' |
---|
62 | write(num_rep_42,428) '! sf03 : coefficient viscosite loi n=3 ' |
---|
63 | write(num_rep_42,428) '! pvimin : valeur de pvi pour les noeuds fictifs ~ 1.e3' |
---|
64 | write(num_rep_42,428) '! tres petit par rapport aux valeurs standards ~ 1.e10' |
---|
65 | |
---|
66 | write(num_rep_42,*) |
---|
67 | |
---|
68 | |
---|
69 | ! Precision utilisee dans de calcul |
---|
70 | prec = 1.e-2 |
---|
71 | itour_pvi=1 ! si prend les valeurs analytiques dans le shelf |
---|
72 | |
---|
73 | if (geoplace(1:5).eq.'mism3') then |
---|
74 | sf_shelf = 1. |
---|
75 | itour_pvi= 0 |
---|
76 | |
---|
77 | else |
---|
78 | sf_shelf = 0.4 |
---|
79 | end if |
---|
80 | |
---|
81 | |
---|
82 | return |
---|
83 | end subroutine init_diagno |
---|
84 | |
---|
85 | !------------------------------------------------------------------------------------ |
---|
86 | subroutine diagnoshelf ! Resolution numerique des equations diagnostiques |
---|
87 | |
---|
88 | |
---|
89 | if (itracebug.eq.1) call tracebug(' Entree dans diagnoshelf') |
---|
90 | |
---|
91 | |
---|
92 | itour_pvi=itour_pvi+1 ! boucle sur la viscosite (pour l'instant pas actif) |
---|
93 | |
---|
94 | ! pvi(:,:)=0. |
---|
95 | Taushelf(:,:)=0. |
---|
96 | |
---|
97 | ! attention le bloc suivant est pour debug |
---|
98 | !!$gzmx(:,:)=.false. |
---|
99 | !!$gzmy(:,:)=.false. |
---|
100 | !!$ilemx(:,:)=.false. |
---|
101 | !!$ilemy(:,:)=.false. |
---|
102 | !!$flgzmx(:,:)=flotmx(:,:) |
---|
103 | !!$flgzmy(:,:)=flotmy(:,:) |
---|
104 | |
---|
105 | call dragging ! doit etre appele avant imx_imy |
---|
106 | |
---|
107 | |
---|
108 | |
---|
109 | if (itour_pvi.le.1) then |
---|
110 | call calc_pvi ! calcule les viscosites integrees |
---|
111 | |
---|
112 | where (flot(:,:).and.(H.gt.1)) ! valeur analytique pour les shelfs |
---|
113 | pvi(:,:) = (4./coef_Sflot/rog)**2/btt(:,:,1,1)/H(:,:) |
---|
114 | end where |
---|
115 | |
---|
116 | ! avec couplage thermomecanique |
---|
117 | ! write(166,*) ' apres call calc_pvi',itour_pvi |
---|
118 | |
---|
119 | else |
---|
120 | call calc_pvi |
---|
121 | end if |
---|
122 | |
---|
123 | call imx_imy_nx_ny ! pour rempli_L2 : calcule les masques imx et imy qui |
---|
124 | ! donnent les cas de conditions aux limites |
---|
125 | ! |
---|
126 | ! version pour travailler sur tout le domaine nx ny |
---|
127 | |
---|
128 | if (geoplace(1:5).eq.'mism3') call mismip_boundary_cond |
---|
129 | |
---|
130 | |
---|
131 | ! appel a la routine rempl_L2 -------------------domaine nx x ny ------------ |
---|
132 | ! |
---|
133 | |
---|
134 | ! pour tout le domaine |
---|
135 | nxd1=1 |
---|
136 | nxd2=nx |
---|
137 | nyd1=1 |
---|
138 | nyd2=ny |
---|
139 | |
---|
140 | !call rempli_L2(1,nx,1,ny,uxbar,uybar,uxb1,uyb1,imx_diag,imy_diag,ifail_diagno) |
---|
141 | !nxd1=15 |
---|
142 | !nxd2=19 |
---|
143 | !nyd1=30 |
---|
144 | !nyd2=34 |
---|
145 | |
---|
146 | !nxd1=35 |
---|
147 | !nxd2=60 |
---|
148 | !nyd1=35 |
---|
149 | !nyd2=60 |
---|
150 | |
---|
151 | |
---|
152 | call rempli_L2(nxd1,nxd2,nyd1,nyd2,uxbar(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2),uybar(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2), & |
---|
153 | uxb1(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2),uyb1(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2), & |
---|
154 | imx_diag(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2),imy_diag(nxd1:nxd2,nyd1:nyd2),ifail_diagno) |
---|
155 | |
---|
156 | ! Dans rempli_L2 |
---|
157 | |
---|
158 | ! uxprex(n1,n2) |
---|
159 | ! uyprec(n1,n2) vitesses de l'iteration precedente |
---|
160 | ! |
---|
161 | ! uxnew(n1,n2) |
---|
162 | ! uynew(n1,n2) uynew resultat de cette iteration |
---|
163 | ! |
---|
164 | ! imx(n1,n2) masque pour imposer les vitesses ou leur dérivee |
---|
165 | ! imy(n1,n2) masque pour imposer les vitesses ou leur dérivée |
---|
166 | |
---|
167 | ! eventuellement le domaine n1,n2 peut etre un sous-domaine de nx,ny |
---|
168 | ! attention il faudra alors appeler avec des sous-tableaux |
---|
169 | |
---|
170 | ! Dans l'appel uxbar -> uxprec et Uxb1 -> Uxnew |
---|
171 | |
---|
172 | !--------------------------------------------------------------------------- |
---|
173 | |
---|
174 | if (ifail_diagno.gt.0) then |
---|
175 | write(6,*) ' Probleme resolution systeme L2. ifail=',ifail_diagno |
---|
176 | STOP |
---|
177 | endif |
---|
178 | |
---|
179 | ! nouvelles vitesses |
---|
180 | |
---|
181 | uxbar(:,:)=uxb1(:,:) |
---|
182 | uybar(:,:)=uyb1(:,:) |
---|
183 | |
---|
184 | |
---|
185 | |
---|
186 | ! calcul de tobmx et tobmy (frottement basal) apres calcul des vitesses |
---|
187 | ! --------------------------------------------------------------------- |
---|
188 | do j=1,ny |
---|
189 | do i=1,nx |
---|
190 | tobmx(i,j)=-betamx(i,j)*uxbar(i,j) |
---|
191 | tobmy(i,j)=-betamy(i,j)*uybar(i,j) |
---|
192 | enddo |
---|
193 | enddo |
---|
194 | |
---|
195 | ! Mise ne réserve des vitesses flgzmx et flgzmy |
---|
196 | where (flgzmx(:,:)) |
---|
197 | uxflgz(:,:)=uxbar(:,:) |
---|
198 | elsewhere |
---|
199 | uxflgz(:,:)=0. |
---|
200 | endwhere |
---|
201 | |
---|
202 | where (flgzmy(:,:)) |
---|
203 | uyflgz(:,:)=uybar(:,:) |
---|
204 | elsewhere |
---|
205 | uyflgz(:,:)=0. |
---|
206 | endwhere |
---|
207 | |
---|
208 | !i=92 |
---|
209 | !j=152 |
---|
210 | !write(6,*) 'time',time, uxbar(92,152),gzmx(92,152),ilemx(92,152),flotmx(92,152), flgzmx(92,152) |
---|
211 | |
---|
212 | return |
---|
213 | end subroutine diagnoshelf |
---|
214 | |
---|
215 | |
---|
216 | !------------------------------------------------------------------- |
---|
217 | subroutine calc_pvi |
---|
218 | |
---|
219 | ! calcule les viscosites integrees pvi et pvm |
---|
220 | ! loi polynomiale + couplage thermomécanique |
---|
221 | ! |
---|
222 | ! Attention ne marche que si la loi est la loi en n=3 + n=1 |
---|
223 | ! y compris le pur glen (n=3) ou le pur Newtonien (n=1) |
---|
224 | ! -------------------------------------------------------------------- |
---|
225 | |
---|
226 | ! les deformations sont supposées indépendantes de la profondeur |
---|
227 | ! et sont calculées dans strain_rate (appelé par main) |
---|
228 | |
---|
229 | ! eps(i,j) -> eps |
---|
230 | ! ttau -> tau (2eme invariant du deviateur des contraintes) |
---|
231 | ! BT2 loi en n=3, phiphi loi en n=1 calculés dans flowlaw |
---|
232 | |
---|
233 | ! |
---|
234 | |
---|
235 | |
---|
236 | ! La viscosité est calculée partout y compris pour la glace posée (ou elle est moins |
---|
237 | ! précise qu'un calcul direct avec la loi de déformation.) |
---|
238 | ! Pour les noeuds posés mais ayant un voisin stream ou flottant, on calcule |
---|
239 | ! la viscosité avec stream/shelves |
---|
240 | |
---|
241 | ! le calcul se fait sur les noeuds majeurs |
---|
242 | if (itracebug.eq.1) call tracebug(' Calc pvi') |
---|
243 | pvi(:,:) = pvimin |
---|
244 | Abar(:,:) = 0. |
---|
245 | |
---|
246 | |
---|
247 | do j=1,ny |
---|
248 | do i=1,nx |
---|
249 | iplus1=min(i+1,nx) |
---|
250 | jplus1=min(j+1,ny) |
---|
251 | |
---|
252 | |
---|
253 | if (flot(i,j)) then ! noeuds flottants |
---|
254 | sf3=sf03*sf_shelf |
---|
255 | sf1=sf01*sf_shelf |
---|
256 | |
---|
257 | else if (gzmx(i,j).or.gzmx(iplus1,j).or.gzmy(i,j).or.gzmy(i,jplus1)) then |
---|
258 | sf1=sf01 |
---|
259 | sf3=max(sf03,0.01) ! pour les fleuves de glace, un peu de Glen |
---|
260 | |
---|
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 |
---|
264 | |
---|
265 | else |
---|
266 | ! sf1=1 |
---|
267 | ! sf3=1 |
---|
268 | sf1=sf01 ! pour la viscosite anisotrope (ici en longitudinal) |
---|
269 | sf3=sf03 |
---|
270 | endif |
---|
271 | |
---|
272 | |
---|
273 | do k=1,nz |
---|
274 | |
---|
275 | BT2=BTT(i,j,k,1)*sf3 ! changement du sf |
---|
276 | phiphi=BTT(i,j,k,2)*sf1 ! changement du sf |
---|
277 | |
---|
278 | |
---|
279 | |
---|
280 | if (BT2.lt.1.e-25) then ! pur newtonien |
---|
281 | visc(i,j,k)=1./phiphi |
---|
282 | ttau=2.*visc(i,j,k)*eps(i,j) |
---|
283 | else ! polynomial |
---|
284 | |
---|
285 | |
---|
286 | ! en mettant Bt2 en facteur |
---|
287 | d02=eps(i,j) |
---|
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 |
---|
400 | |
---|
401 | ! bord sud |
---|
402 | imx_diag(:,1)=-1 |
---|
403 | imy_diag(:,2)=-1 |
---|
404 | |
---|
405 | ! bord nord |
---|
406 | imx_diag(:,ny)=-3 |
---|
407 | imy_diag(:,ny)=-3 |
---|
408 | |
---|
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 |
---|
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 | !___________________________________________________________________________ |
---|
437 | ! pour imposer les conditions de mismip sur les bords du fleuve |
---|
438 | ! a appeler apres imx_imy_nx_ny |
---|
439 | |
---|
440 | subroutine mismip_boundary_cond |
---|
441 | if (itracebug.eq.1) call tracebug(' Subroutine mismip_boundray_cond') |
---|
442 | |
---|
443 | ! Condition pas de flux sur les bords nord et sud |
---|
444 | |
---|
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 |
---|
458 | imx_diag(:,2) = -1 |
---|
459 | imx_diag(:,ny-1) = -3 |
---|
460 | |
---|
461 | ! coins |
---|
462 | imx_diag(2,2) = -41 |
---|
463 | imx_diag(nx,2) = -12 |
---|
464 | imx_diag(2,ny-1) = -34 |
---|
465 | imx_diag(nx,ny-1) = -23 |
---|
466 | imx_diag(1,:) = 0 ! ces points sont hors grille |
---|
467 | |
---|
468 | end subroutine mismip_boundary_cond |
---|
469 | |
---|
470 | !end module diagno_L2_mod |
---|
471 | end module diagno_mod |
---|