Changeset 937


Ignore:
Timestamp:
07/03/19 18:27:33 (5 years ago)
Author:
dubos
Message:

devel : moved DySL for compute_geopot

Location:
codes/icosagcm/devel
Files:
1 deleted
1 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • codes/icosagcm/devel/src/dynamics/compute_geopot.F90

    r920 r937  
    1010  SAVE 
    1111 
    12   PUBLIC :: compute_geopot_hex, compute_geopot_manual 
     12#include "../unstructured/unstructured.h90" 
     13 
     14  PUBLIC :: compute_geopot_unst, compute_geopot_hex, compute_geopot_manual 
    1315 
    1416CONTAINS 
    1517 
     18#ifdef BEGIN_DYSL 
     19 
     20#define THECELL {{ thecell }} 
     21 
     22{# ---------------- macro to generate code computing pressure top-down --------------- 
     23   formula = formula to compute 'gravitational' mass 
     24   = rhodz (dry) rhodz*theta (boussinesq) rhodz*(1+qv) (moist)         #} 
     25 
     26#define BALANCE(formula) {% call(thecell) balance() %} formula {% endcall %} 
     27{% macro balance() %} {% set formula=caller %} 
     28SEQUENCE_C1 
     29  PROLOGUE(llm) 
     30    pk(CELL) = ptop + .5*g*{{ formula('CELL') }} 
     31  END_BLOCK 
     32  BODY('llm-1,1,-1')  
     33    pk(CELL) = pk(UP(CELL)) + (.5*g)*({{ formula('CELL') }}+{{ formula('UP(CELL)') }}) 
     34  END_BLOCK 
     35  IF(caldyn_eta == eta_lag) THEN 
     36    EPILOGUE(1) 
     37      ps(HIDX(CELL)) = pk(CELL) + .5*g*{{ formula('CELL') }} 
     38    END_BLOCK 
     39  END IF 
     40END_BLOCK 
     41{%- endmacro %} 
     42 
     43{# ------------ macro to generate code computing geopotential bottom-up -------------- 
     44   var = variable to be stored in pk(CELL) 
     45   caller() computes gv = g*v where v = specific volume 
     46   details depend on caldyn_thermo #} 
     47 
     48#define GEOPOT(var) {% call geopot(var) %} 
     49{% macro geopot(var) %} {% set formula=caller %} 
     50  SEQUENCE_C1 
     51    BODY('1,llm') 
     52      p_ik = pk(CELL) 
     53      {{ formula() }} 
     54      pk(CELL) = {{ var }} 
     55      geopot(UP(CELL)) = geopot(CELL) + gv*rhodz(CELL) 
     56    END_BLOCK 
     57  END_BLOCK 
     58{%- endmacro %} 
     59 
     60#define END_GEOPOT {% endcall %} 
     61 
     62KERNEL(compute_geopot) 
     63  SELECT CASE(caldyn_thermo) 
     64  CASE(thermo_boussinesq) 
     65    ! use hydrostatic balance with theta*rhodz to find pk (=Lagrange multiplier=pressure) 
     66    BALANCE( theta(THECELL,1)*rhodz(THECELL) ) 
     67    ! now pk contains the Lagrange multiplier (pressure) 
     68    ! specific volume 1 = dphi/g/rhodz 
     69    SEQUENCE_C1 
     70      BODY('1,llm') 
     71        geopot(UP(CELL)) = geopot(CELL) + g*rhodz(CELL) 
     72      END_BLOCK 
     73    END_BLOCK 
     74  CASE(thermo_theta) 
     75    BALANCE( rhodz(THECELL) ) 
     76    GEOPOT('exner_ik') 
     77      exner_ik = cpp * (p_ik/preff) ** kappa 
     78      gv = (g*kappa)*theta(CELL,1)*exner_ik/p_ik 
     79    END_GEOPOT 
     80  CASE(thermo_entropy) 
     81    BALANCE( rhodz(THECELL) ) 
     82    GEOPOT('temp_ik') 
     83      temp_ik = Treff*exp((theta(CELL,1) + Rd*log(p_ik/preff))/cpp) 
     84      gv = (g*Rd)*temp_ik/p_ik   ! specific volume v = Rd*T/p 
     85    END_GEOPOT 
     86  CASE(thermo_variable_Cp) 
     87    ! thermodynamics with variable Cp 
     88    !      Cp.dT = dh = Tds + vdp 
     89    !              pv = RT 
     90    ! =>           ds = (dh+v.dp)/T = Cp.dT/T - R dp/p 
     91    !           Cp(T) = Cp0 * (T/T0)^nu 
     92    ! =>       s(p,T) = Cp(T)/nu - R log(p/preff)  
     93    !               h = Cp(T).T/(nu+1) 
     94    BALANCE( rhodz(THECELL) ) 
     95    GEOPOT('temp_ik') 
     96      Cp_ik = nu*( theta(CELL,1) + Rd*log(p_ik/preff) ) 
     97      temp_ik = Treff* (Cp_ik/cpp)**(1./nu) 
     98      gv = (g*Rd)*temp_ik/p_ik   ! specific volume v = Rd*T/p 
     99    END_GEOPOT 
     100  CASE(thermo_moist) 
     101    BALANCE( rhodz(THECELL)*(1.+theta(THECELL,2)) ) 
     102    GEOPOT('temp_ik') 
     103      qv = theta(CELL,2) ! water vaper mixing ratio = mv/md 
     104      Rmix = Rd+qv*Rv 
     105      chi = ( theta(CELL,1) + Rmix*log(p_ik/preff) ) / (cpp + qv*cppv) ! log(T/Treff) 
     106      temp_ik = Treff*exp(chi) 
     107      ! specific volume v = R*T/p 
     108      ! R = (Rd + qv.Rv)/(1+qv) 
     109      gv = g*Rmix*temp_ik/(p_ik*(1+qv)) 
     110    END_GEOPOT 
     111  END SELECT 
     112END_BLOCK 
     113 
     114#endif END_DYSL 
     115 
    16116  !**************************** Geopotential ***************************** 
    17117 
     118  SUBROUTINE compute_geopot_unst(rhodz,theta,ps,pk,geopot) 
     119        USE ISO_C_BINDING, only : C_DOUBLE, C_FLOAT 
     120    USE data_unstructured_mod, ONLY : enter_trace, exit_trace, & 
     121         id_geopot 
     122 
     123    FIELD_MASS  :: rhodz,pk   ! IN, OUT 
     124    FIELD_THETA :: theta      ! IN 
     125    FIELD_GEOPOT :: geopot    ! IN(l=1)/OUT(l>1) 
     126    FIELD_PS     :: ps        ! OUT 
     127    DECLARE_INDICES 
     128    NUM :: chi, gv, exner_ik, temp_ik, p_ik, qv, Rmix, Cp_ik 
     129    START_TRACE(id_geopot, 3,0,3) 
     130#include "../kernels_unst/compute_geopot.k90" 
     131    STOP_TRACE 
     132  END SUBROUTINE compute_geopot_unst 
     133   
    18134  SUBROUTINE compute_geopot_hex(rhodz,theta, ps,pk,geopot)  
    19135    REAL(rstd),INTENT(IN)    :: rhodz(iim*jjm,llm) 
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.