source: codes/icosagcm/devel/src/kernels_unst/compute_geopot.k90 @ 614

Last change on this file since 614 was 614, checked in by dubos, 7 years ago

devel : added unstructured-mesh kernels

File size: 3.8 KB
Line 
1   !--------------------------------------------------------------------------
2   !---------------------------- compute_geopot ----------------------------------
3   SELECT CASE(caldyn_thermo)
4   CASE(thermo_boussinesq)
5      ! use hydrostatic balance with theta*rhodz to find pk (=Lagrange multiplier=pressure)
6      !$OMP DO SCHEDULE(STATIC)
7      DO ij=1,primal_num
8         l=llm
9         pk(l,ij) = ptop + .5*g* theta(l,ij,1)*rhodz(l,ij)
10         DO l = llm-1,1,-1
11            pk(l,ij) = pk(l+1,ij) + (.5*g)*( theta(l,ij,1)*rhodz(l,ij) + theta(l+1,ij,1)*rhodz(l+1,ij) )
12         END DO
13         IF(caldyn_eta == eta_lag) THEN
14            l=1
15            ps(ij) = pk(l,ij) + .5*g* theta(l,ij,1)*rhodz(l,ij)
16         END IF
17      END DO
18      !$OMP END DO
19      ! now pk contains the Lagrange multiplier (pressure)
20      ! specific volume 1 = dphi/g/rhodz
21      !$OMP DO SCHEDULE(STATIC)
22      DO ij=1,primal_num
23         DO l = 1,llm
24            geopot(l+1,ij) = geopot(l,ij) + g*rhodz(l,ij)
25         END DO
26      END DO
27      !$OMP END DO
28   CASE(thermo_theta)
29      !$OMP DO SCHEDULE(STATIC)
30      DO ij=1,primal_num
31         l=llm
32         pk(l,ij) = ptop + .5*g* rhodz(l,ij)
33         DO l = llm-1,1,-1
34            pk(l,ij) = pk(l+1,ij) + (.5*g)*( rhodz(l,ij) + rhodz(l+1,ij) )
35         END DO
36         IF(caldyn_eta == eta_lag) THEN
37            l=1
38            ps(ij) = pk(l,ij) + .5*g* rhodz(l,ij)
39         END IF
40      END DO
41      !$OMP END DO
42      !$OMP DO SCHEDULE(STATIC)
43      DO ij=1,primal_num
44         DO l = 1,llm
45            p_ik = pk(l,ij)
46            exner_ik = cpp * (p_ik/preff) ** kappa
47            gv = (g*kappa)*theta(l,ij,1)*exner_ik/p_ik
48            pk(l,ij) = exner_ik
49            geopot(l+1,ij) = geopot(l,ij) + gv*rhodz(l,ij)
50         END DO
51      END DO
52      !$OMP END DO
53   CASE(thermo_entropy)
54      !$OMP DO SCHEDULE(STATIC)
55      DO ij=1,primal_num
56         l=llm
57         pk(l,ij) = ptop + .5*g* rhodz(l,ij)
58         DO l = llm-1,1,-1
59            pk(l,ij) = pk(l+1,ij) + (.5*g)*( rhodz(l,ij) + rhodz(l+1,ij) )
60         END DO
61         IF(caldyn_eta == eta_lag) THEN
62            l=1
63            ps(ij) = pk(l,ij) + .5*g* rhodz(l,ij)
64         END IF
65      END DO
66      !$OMP END DO
67      !$OMP DO SCHEDULE(STATIC)
68      DO ij=1,primal_num
69         DO l = 1,llm
70            p_ik = pk(l,ij)
71            temp_ik = Treff*exp((theta(l,ij,1) + Rd*log(p_ik/preff))/cpp)
72            gv = (g*Rd)*temp_ik/p_ik ! specific volume v = Rd*T/p
73            pk(l,ij) = temp_ik
74            geopot(l+1,ij) = geopot(l,ij) + gv*rhodz(l,ij)
75         END DO
76      END DO
77      !$OMP END DO
78   CASE(thermo_moist)
79      !$OMP DO SCHEDULE(STATIC)
80      DO ij=1,primal_num
81         l=llm
82         pk(l,ij) = ptop + .5*g* rhodz(l,ij)*(1.+theta(l,ij,2))
83         DO l = llm-1,1,-1
84            pk(l,ij) = pk(l+1,ij) + (.5*g)*( rhodz(l,ij)*(1.+theta(l,ij,2)) + rhodz(l+1,ij)*(1.+theta(l+1,ij,2)) )
85         END DO
86         IF(caldyn_eta == eta_lag) THEN
87            l=1
88            ps(ij) = pk(l,ij) + .5*g* rhodz(l,ij)*(1.+theta(l,ij,2))
89         END IF
90      END DO
91      !$OMP END DO
92      !$OMP DO SCHEDULE(STATIC)
93      DO ij=1,primal_num
94         DO l = 1,llm
95            p_ik = pk(l,ij)
96            qv = theta(l,ij,2) ! water vaper mixing ratio = mv/md
97            Rmix = Rd+qv*Rv
98            chi = ( theta(l,ij,1) + Rmix*log(p_ik/preff) ) / (cpp + qv*cppv) ! log(T/Treff)
99            temp_ik = Treff*exp(chi)
100            ! specific volume v = R*T/p
101            ! R = (Rd + qv.Rv)/(1+qv)
102            gv = g*Rmix*temp_ik/(p_ik*(1+qv))
103            pk(l,ij) = temp_ik
104            geopot(l+1,ij) = geopot(l,ij) + gv*rhodz(l,ij)
105         END DO
106      END DO
107      !$OMP END DO
108   END SELECT
109   !---------------------------- compute_geopot ----------------------------------
110   !--------------------------------------------------------------------------
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.