| 1 | !> \file icetemp_mod.f90 |
|---|
| 2 | !! Interfaces of functions and subroutines for temperature calculation |
|---|
| 3 | !< |
|---|
| 4 | |
|---|
| 5 | !> \namespace icetempmod |
|---|
| 6 | !! Interfaces of functions and subroutines for the temperature calculation |
|---|
| 7 | !< |
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| 8 | |
|---|
| 9 | module icetempmod |
|---|
| 10 | |
|---|
| 11 | contains |
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| 12 | |
|---|
| 13 | !> SUBROUTINE: init_icetemp |
|---|
| 14 | !! Initialise the temperature calculation |
|---|
| 15 | !! Used modules: |
|---|
| 16 | !! - Icetemp_declar |
|---|
| 17 | !> |
|---|
| 18 | |
|---|
| 19 | Subroutine init_icetemp(Num_rep_42_m) |
|---|
| 20 | Use Icetemp_declar, only : Nfracq,Iq,Ecart_phid |
|---|
| 21 | |
|---|
| 22 | Implicit None |
|---|
| 23 | |
|---|
| 24 | !< Arguments |
|---|
| 25 | Integer, Intent(In)::Num_rep_42_m !< Id Of Reponse |
|---|
| 26 | ! Character(Len=80) :: Filin |
|---|
| 27 | !________________________________________________________________ |
|---|
| 28 | ! La Temperature Du Point De Congelation De L'Eau De Mer |
|---|
| 29 | ! Est Tiree De Jenkins (1991), Tb Est En Degres C |
|---|
| 30 | ! _______________________________________________________________ |
|---|
| 31 | |
|---|
| 32 | ! Nouvelle Formulation De Fracq |
|---|
| 33 | ! Nfracq=15 ! Ancienne Formulation |
|---|
| 34 | |
|---|
| 35 | Nfracq=1 |
|---|
| 36 | |
|---|
| 37 | ! Write(Num_rep_42_m,*) 'Calcul Des Temperatures' |
|---|
| 38 | ! Write(Num_rep_42_m,*) 'Nfracq=',Nfracq |
|---|
| 39 | |
|---|
| 40 | Iq=1 |
|---|
| 41 | ! If (Iq.Eq.1) Write(Num_rep_42_m,*) 'Chaleur Demi Maille, Iq=',Iq |
|---|
| 42 | ! If (Iq.Eq.2) Write(Num_rep_42_m,*) 'Chaleur Centree, Iq=',Iq |
|---|
| 43 | ! If (Iq.Eq.3) Write(Num_rep_42_m,*) 'Chaleur Pente, Iq=',Iq |
|---|
| 44 | ! If (Iq.Eq.4) Write(Num_rep_42_m,*) 'Chaleur U_taub, Iq=',Iq |
|---|
| 45 | ! If (Iq.Eq.5) Write(Num_rep_42_m,*) 'Chaleur U_taub_stag, Iq=',Iq |
|---|
| 46 | ! If (Iq.Eq.6) Write(Num_rep_42_m,*) 'Chaleur Q_sia_stag,Iq=',Iq |
|---|
| 47 | ! If (Iq.Eq.7) Write(Num_rep_42_m,*) 'Chaleur Q_all_stag,Iq=',Iq |
|---|
| 48 | ! Write(Num_rep_42_m,*) |
|---|
| 49 | |
|---|
| 50 | Ecart_phid=0.5 |
|---|
| 51 | ! Write(Num_rep_42_m,*) ' Si Base Froide, La Chaleur De Glissement Est En Exp(Delta T * Ecart_phid)' |
|---|
| 52 | ! Write(Num_rep_42_m,*) 'Ecart_phid=',Ecart_phid |
|---|
| 53 | ! Write(Num_rep_42_m,*) '---------------------------------------------------------------------------' |
|---|
| 54 | |
|---|
| 55 | End Subroutine init_icetemp |
|---|
| 56 | |
|---|
| 57 | |
|---|
| 58 | !----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 59 | |
|---|
| 60 | !> SUBROUTINE: icetemp |
|---|
| 61 | !! Calculate the temperature |
|---|
| 62 | !! |
|---|
| 63 | !! Used modules: |
|---|
| 64 | !! - use Icetemp_declar |
|---|
| 65 | !> |
|---|
| 66 | |
|---|
| 67 | subroutine icetemp |
|---|
| 68 | !$ use OMP_LIB |
|---|
| 69 | use Icetemp_declar |
|---|
| 70 | |
|---|
| 71 | |
|---|
| 72 | Implicit None |
|---|
| 73 | |
|---|
| 74 | !~ integer :: t1,t2,ir |
|---|
| 75 | !~ real :: temps, t_cpu_0, t_cpu_1, t_cpu, norme |
|---|
| 76 | !~ |
|---|
| 77 | !~ ! Temps CPU de calcul initial. |
|---|
| 78 | !~ call cpu_time(t_cpu_0) |
|---|
| 79 | !~ ! Temps elapsed de reference. |
|---|
| 80 | !~ call system_clock(count=t1, count_rate=ir) |
|---|
| 81 | |
|---|
| 82 | |
|---|
| 83 | !$OMP PARALLEL |
|---|
| 84 | !$OMP WORKSHARE |
|---|
| 85 | ! init |
|---|
| 86 | Aa=0. |
|---|
| 87 | Bb=0. |
|---|
| 88 | Cc=1. |
|---|
| 89 | Rr=0. |
|---|
| 90 | Hh=0. |
|---|
| 91 | Tdot=0 |
|---|
| 92 | Chal2_x=0. |
|---|
| 93 | Chal2_y=0. |
|---|
| 94 | Chal2_z=0. |
|---|
| 95 | Chal2_xy=0. |
|---|
| 96 | Chaldef_maj=0. |
|---|
| 97 | Chalglissx=0. |
|---|
| 98 | Chalglissy=0. |
|---|
| 99 | |
|---|
| 100 | !Instruction |
|---|
| 101 | Dee=1./(Nz-1) |
|---|
| 102 | Fracq=(1.-(1.-Dee/2.)**Nfracq)/Nfracq |
|---|
| 103 | Fracq=(1.-(1.-Dee/2.)**5.)/5. |
|---|
| 104 | Ee(1)=0. |
|---|
| 105 | Ee(Nz)=1. |
|---|
| 106 | !$OMP END WORKSHARE |
|---|
| 107 | |
|---|
| 108 | !$OMP DO |
|---|
| 109 | Do K=1,Nz |
|---|
| 110 | If ((K.Ne.1).And.(K.Ne.Nz)) Ee(K)=(K-1.)/(Nz-1.) |
|---|
| 111 | End Do |
|---|
| 112 | !$OMP END DO |
|---|
| 113 | !$OMP END PARALLEL |
|---|
| 114 | |
|---|
| 115 | ! Variables Dependant Du Pas De Temps Dtt |
|---|
| 116 | Ctm=Dtt*Cm/Rom/Cpm/Dzm/Dzm |
|---|
| 117 | Dttdx=Dtt/Dx |
|---|
| 118 | Dx11=1./Dx |
|---|
| 119 | |
|---|
| 120 | If (Itracebug.Eq.1) Write(num_tracebug,*)' Entree Dans Routine Ice_temp Time=',Time |
|---|
| 121 | |
|---|
| 122 | !________________________________________________________________ |
|---|
| 123 | ! La Temperature Du Point De Congelation De L'Eau De Mer |
|---|
| 124 | ! Est Tiree De Jenkins (1991), Tb Est En Degres C |
|---|
| 125 | ! _______________________________________________________________ |
|---|
| 126 | If (Itracebug.Eq.1) Write(num_tracebug,*)' avant appel Routine Temp_mer' |
|---|
| 127 | Call Temp_mer |
|---|
| 128 | |
|---|
| 129 | ! Appel Aux Proprietes Thermiques De La Glace : Conductivite, Capacite Claorifique -Tpmp |
|---|
| 130 | |
|---|
| 131 | If (Itracebug.Eq.1) Write(num_tracebug,*)' avant appel Routine Thermal_property' |
|---|
| 132 | Call Thermal_prop_icetemp |
|---|
| 133 | |
|---|
| 134 | If (Itracebug.Eq.1) Write(num_tracebug,*)' avant appel Routine Qprod' |
|---|
| 135 | Call Qprod_ice(Iq) |
|---|
| 136 | |
|---|
| 137 | |
|---|
| 138 | ! Dans Le Socle : Les elements de La Matrice Tridiag Sont Invariants Dans L'Espace |
|---|
| 139 | !$OMP PARALLEL |
|---|
| 140 | !$OMP DO |
|---|
| 141 | Do K=Nz+1,nz+nzm-1 |
|---|
| 142 | Aa(K)=-Ctm |
|---|
| 143 | Bb(K)=1.+2.*Ctm |
|---|
| 144 | Cc(K)=-Ctm |
|---|
| 145 | End Do |
|---|
| 146 | !$OMP END DO |
|---|
| 147 | |
|---|
| 148 | ! Conditions Aux Limites Pour Le Socle |
|---|
| 149 | Aa(nz+nzm)=-1. |
|---|
| 150 | Bb(nz+nzm)=1. |
|---|
| 151 | Cc(nz+nzm)=0. |
|---|
| 152 | |
|---|
| 153 | ! Calcul D'Advection : On Traite Les Tableaux En Une Seule Ligne De Commandes |
|---|
| 154 | ! les tableaux iadvec valent 1 quand la vitesse consideree est upwind et 0 sinon |
|---|
| 155 | |
|---|
| 156 | ! Advection Selon X |
|---|
| 157 | ! ----------------- |
|---|
| 158 | !$OMP WORKSHARE |
|---|
| 159 | Iadvec_w(:,:)=Nint(Max(Sign(1.0,Uxbar(:,:)),0.0)) |
|---|
| 160 | Iadvec_e(:,:)=Nint(Abs(Min(Sign(1.0,Uxbar(:,:)),0.0))) |
|---|
| 161 | |
|---|
| 162 | ! Advection Selon Y |
|---|
| 163 | ! ----------------- |
|---|
| 164 | |
|---|
| 165 | Iadvec_s(:,:)=Nint(Max(Sign(1.0,Uybar(:,:)),0.0)) |
|---|
| 166 | Iadvec_n(:,:)=Nint(Abs(Min(Sign(1.0,Uybar(:,:)),0.0))) |
|---|
| 167 | !$OMP END WORKSHARE |
|---|
| 168 | ! Boucle De Resolution Des Temperatures Colonne Par Colonne |
|---|
| 169 | !$OMP SINGLE |
|---|
| 170 | If (Itracebug.Eq.1) Write(num_tracebug,*)' avant appel boucle Advec_icetemp' |
|---|
| 171 | !$OMP END SINGLE |
|---|
| 172 | |
|---|
| 173 | !$OMP DO PRIVATE(Deh22,Duu,Aa,Bb,Cc,Rr,Hh,Dou) |
|---|
| 174 | Do J=2,Ny-1 |
|---|
| 175 | Do I=2,Nx-1 |
|---|
| 176 | |
|---|
| 177 | ! If (Itracebug.Eq.1) Write(num_tracebug,*)' avant appel Advect_icetemp i,j', i,j |
|---|
| 178 | call Advec_icetemp(Nz,Nzm,Nn,Chaldef_maj(I,J,:),Cp(I,J,:),& |
|---|
| 179 | Advecx(I,J,:),Advecy(I,J,:),Advec(I,J,:),Ct(I,J,:),Iadvec_w(I,J),Iadvec_e(I+1,J),Iadvec_s(I,J),Iadvec_n(I,J+1), & |
|---|
| 180 | Ux(i,j,:),Ux(i+1,j,:),Uy(i,j,:),Uy(i,j+1,:),T(i,j,:),T(i-1,j,:),T(i+1,j,:),T(i,j-1,:),T(i,j+1,:), & |
|---|
| 181 | real(H(i,j)),Ts(i,j),Aa,Bb,Cc,Rr,Dx11,Dou,DTT,Dee,Uzr(i,j,:),Dttdx) |
|---|
| 182 | |
|---|
| 183 | ! variables de calcul dans la glace |
|---|
| 184 | Deh22=2.*Dee*H(I,J)**2 |
|---|
| 185 | Duu=Dtt/2./Dee |
|---|
| 186 | Rr(nz+nzm)=-Dzm*Ghf(I,J)/Cm ! depend de I,J Pour Un Flux Geothermique Variable |
|---|
| 187 | |
|---|
| 188 | ! If (Itracebug.Eq.1) Write(num_tracebug,*)' avant appel temp_col i,j', i,j |
|---|
| 189 | Call temp_col(Nz,Nzm,Nn,T3d_new(i,j,:),Ct(i,j,:),& |
|---|
| 190 | flot(i,j),real(H(i,j)),Tbmer(i,j),Ibase(i,j),T(i,j,:),Tpmp(i,j,:),Aa,Bb,Cc,Rr,Hh,Ncond,Dee,Cm,& |
|---|
| 191 | Dzm,Phid(i,j),Ghf(i,j),Ifail1,Tbdot(i,j),DTT,Dou,Ts(i,j)) |
|---|
| 192 | |
|---|
| 193 | ! Test Permettant D'Ecrire Les Variables Quand Il Y A Une Erreur |
|---|
| 194 | ! Ifail1 = 1 : Erreur Dans Tridiag |
|---|
| 195 | If (Ifail1.Eq.1) Then |
|---|
| 196 | Write(6,*)'Erreur Dans Tridiag' |
|---|
| 197 | Write(6,*)'I = ',I,' J = ',J |
|---|
| 198 | Write(6,*) 'A, B, C, R, U' |
|---|
| 199 | Do K=1,nz+nzm |
|---|
| 200 | Write(6,*)'K = ',K |
|---|
| 201 | !Write(6,*) Aa(K),Bb(K),Cc(K),Rr(K),Hh(K) |
|---|
| 202 | End Do |
|---|
| 203 | Stop |
|---|
| 204 | End If |
|---|
| 205 | End Do |
|---|
| 206 | End Do |
|---|
| 207 | !$OMP END DO |
|---|
| 208 | |
|---|
| 209 | |
|---|
| 210 | !$OMP DO |
|---|
| 211 | Do J=1,Ny |
|---|
| 212 | Do I=1,Nx |
|---|
| 213 | H1(I,J)=H(I,J) |
|---|
| 214 | B1(I,J)=B(I,J) |
|---|
| 215 | Tpmp(I,J,1)=0. |
|---|
| 216 | End Do |
|---|
| 217 | End Do |
|---|
| 218 | !$OMP END DO |
|---|
| 219 | |
|---|
| 220 | ! Attribution Finale De La Temperature |
|---|
| 221 | ! Limitation a 3 deg De Variation Par Dtt Et Pas Plus Froid Que -70 |
|---|
| 222 | !$OMP DO COLLAPSE(2) PRIVATE(Tdot) |
|---|
| 223 | Do K=1,nz+nzm |
|---|
| 224 | Do J=1,Ny |
|---|
| 225 | Do I=1,Nx |
|---|
| 226 | If (H(I,J).Gt.10.) Then |
|---|
| 227 | |
|---|
| 228 | Tdot(K)=T3d_new(I,J,K)-T(I,J,K) |
|---|
| 229 | |
|---|
| 230 | If ((K.Gt.1).And.(Tdot(K).Lt.-3.)) Tdot(K)=-3. |
|---|
| 231 | If ((K.Gt.1).And.(Tdot(K).Gt.3.)) Tdot(K)=3. |
|---|
| 232 | |
|---|
| 233 | T(I,J,K)=T(I,J,K)+Tdot(K) |
|---|
| 234 | |
|---|
| 235 | If (T(I,J,K).Lt.-70.) Then |
|---|
| 236 | T(I,J,K)=-70. |
|---|
| 237 | Endif |
|---|
| 238 | Endif |
|---|
| 239 | |
|---|
| 240 | End Do |
|---|
| 241 | End Do |
|---|
| 242 | End Do |
|---|
| 243 | !$OMP END DO |
|---|
| 244 | |
|---|
| 245 | !$OMP DO COLLAPSE(2) |
|---|
| 246 | Do K=2,Nz |
|---|
| 247 | Do J=1,Ny |
|---|
| 248 | Do I=1,Nx |
|---|
| 249 | If (T(I,J,K).Gt.Tpmp(I,J,K)) Then |
|---|
| 250 | T(I,J,K)=Tpmp(I,J,K) |
|---|
| 251 | Ibase(I,J)=2 |
|---|
| 252 | Endif |
|---|
| 253 | End Do |
|---|
| 254 | End Do |
|---|
| 255 | End Do |
|---|
| 256 | !$OMP END DO |
|---|
| 257 | |
|---|
| 258 | |
|---|
| 259 | ! Temperature Sur Les Bords : |
|---|
| 260 | ! ------------------------- |
|---|
| 261 | |
|---|
| 262 | !$OMP DO COLLAPSE(2) |
|---|
| 263 | Do K=1,Nz |
|---|
| 264 | Do J=1,Ny |
|---|
| 265 | ! T(Nx,J,K)= T(Nx-1,J,K) |
|---|
| 266 | ! T(1,J,K)= T(2,J,K) |
|---|
| 267 | T(Nx,J,K)= Ts(Nx,J) |
|---|
| 268 | T(1,J,K)= Ts(1,J) |
|---|
| 269 | End Do |
|---|
| 270 | ! |
|---|
| 271 | Do I=1,Nx |
|---|
| 272 | ! T(I,1,K)=T(I,2,K) |
|---|
| 273 | ! T(I,Ny,K)=T(I,Ny-1,K) |
|---|
| 274 | T(I,1,K)=Ts(I,1) |
|---|
| 275 | T(I,Ny,K)=Ts(I,Ny) |
|---|
| 276 | End Do |
|---|
| 277 | End Do |
|---|
| 278 | !$OMP END DO |
|---|
| 279 | |
|---|
| 280 | !$OMP DO COLLAPSE(2) |
|---|
| 281 | Do K=1,Nz |
|---|
| 282 | Do J=1,Ny |
|---|
| 283 | Do I=1,Nx |
|---|
| 284 | If (H(I,J).le.1.) then |
|---|
| 285 | T(I,J,K)=Ts(I,J) |
|---|
| 286 | if ((k.ge.nz).and.(flot(i,j))) T(I,J,K) =Tbmer(I,J) |
|---|
| 287 | end If |
|---|
| 288 | |
|---|
| 289 | End Do |
|---|
| 290 | End Do |
|---|
| 291 | End Do |
|---|
| 292 | !$OMP END DO |
|---|
| 293 | !$OMP END PARALLEL |
|---|
| 294 | |
|---|
| 295 | !~ ! Temps elapsed final |
|---|
| 296 | !~ call system_clock(count=t2, count_rate=ir) |
|---|
| 297 | !~ temps=real(t2 - t1,kind=4)/real(ir,kind=4) |
|---|
| 298 | !~ ! Temps CPU de calcul final |
|---|
| 299 | !~ call cpu_time(t_cpu_1) |
|---|
| 300 | !~ t_cpu = t_cpu_1 - t_cpu_0 |
|---|
| 301 | |
|---|
| 302 | !~ ! Impression du resultat. |
|---|
| 303 | !~ print '(//,3X,"Valeurs de nx et ny : ",I5,I5/, & |
|---|
| 304 | !~ & 3X,"Temps elapsed : ",1PE10.3," sec.",/, & |
|---|
| 305 | !~ & 3X,"Temps CPU : ",1PE10.3," sec.",/, & |
|---|
| 306 | !~ & 3X,"Norme (PB si /= 0) : ",1PE10.3,//)', & |
|---|
| 307 | !~ nx,ny,temps,t_cpu,norme |
|---|
| 308 | |
|---|
| 309 | where (flot(:,:)) |
|---|
| 310 | debug_3D(:,:,122) = T(:,:,nz)+273.15 |
|---|
| 311 | elsewhere |
|---|
| 312 | debug_3D(:,:,120) = T(:,:,nz)+273.15 |
|---|
| 313 | endwhere |
|---|
| 314 | |
|---|
| 315 | If (Itracebug.Eq.1) Write(num_tracebug,*)' fin routine icetemp' |
|---|
| 316 | return |
|---|
| 317 | End Subroutine icetemp |
|---|
| 318 | |
|---|
| 319 | !----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
|---|
| 320 | |
|---|
| 321 | end module icetempmod |
|---|
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