source: codes/icosagcm/trunk/src/disvert.f90 @ 195

Last change on this file since 195 was 190, checked in by dubos, 10 years ago

Fixes for shallow-water runs

File size: 7.7 KB
Line 
1MODULE disvert_mod
2  USE icosa
3  REAL(rstd), SAVE, POINTER :: ap(:)
4!$OMP THREADPRIVATE(ap)
5  REAL(rstd), SAVE, POINTER :: bp(:)
6!$OMP THREADPRIVATE(bp)
7  REAL(rstd), SAVE, POINTER :: presnivs(:)
8!$OMP THREADPRIVATE(presnivs)
9  REAL(rstd), SAVE, POINTER :: mass_al(:), mass_bl(:), mass_ak(:), mass_bk(:), mass_dak(:), mass_dbk(:)
10!$OMP THREADPRIVATE(mass_al, mass_bl, mass_ak, mass_bk, mass_dak, mass_dbk)
11
12  REAL(rstd) :: ptop ! pressure at top of atmosphere l=llm+1
13!$OMP THREADPRIVATE(ptop)
14  ! vertical coordinate : Lagrangian or mass-based
15  INTEGER, SAVE :: caldyn_eta
16!$OMP THREADPRIVATE(caldyn_eta)
17  INTEGER, PARAMETER :: eta_mass=1, eta_lag=2
18  LOGICAL,SAVE :: ap_bp_present
19!$OMP THREADPRIVATE(ap_bp_present)
20
21CONTAINS
22
23  SUBROUTINE init_disvert
24  USE disvert_std_mod, ONLY: ap_std=>ap, bp_std=>bp, presnivs_std=>presnivs, init_disvert_std=>init_disvert
25  USE disvert_ncar_mod, ONLY: ap_ncar=>ap, bp_ncar=>bp, presnivs_ncar=>presnivs, init_disvert_ncar=>init_disvert
26  USE disvert_ncarl30_mod, ONLY: ap_ncarl30=>ap, bp_ncarl30=>bp, presnivs_ncarl30=>presnivs, init_disvert_ncarl30=>init_disvert
27  USE disvert_dcmip31_mod, ONLY: ap_dcmip31=>ap, bp_dcmip31=>bp, presnivs_dcmip31=>presnivs, init_disvert_dcmip31=>init_disvert
28  USE disvert_dcmip200_mod, ONLY: ap_dcmip200=>ap, bp_dcmip200=>bp, presnivs_dcmip200=>presnivs, init_disvert_dcmip200=>init_disvert
29  USE icosa
30  USE mpipara
31  IMPLICIT NONE
32    CHARACTER(len=255) :: def
33    INTEGER :: l
34
35    def='eta_mass'
36    CALL getin('caldyn_eta',def)
37    SELECT CASE(TRIM(def))
38    CASE('eta_mass')
39       caldyn_eta=eta_mass
40    CASE('eta_lag')
41       caldyn_eta=eta_lag
42    CASE DEFAULT
43       IF (is_mpi_root) PRINT *,'Bad selector for variable caldyn_eta : <', TRIM(def),'> options are <eta_mass>, <eta_lag>'
44       STOP
45    END SELECT
46    IF (is_mpi_root) PRINT *, 'caldyn_eta=',TRIM(def), caldyn_eta, eta_lag, eta_mass
47
48    def='std'
49    ap_bp_present=.TRUE.
50    CALL getin("disvert",def)
51    PRINT*,"def --> ",def
52    SELECT CASE (TRIM(def))
53      CASE('none')
54         IF(caldyn_eta/=eta_lag) THEN
55            IF(is_mpi_root) PRINT *,'disvert_type=none must be used with caldyn_eta=eta_lag'
56            STOP
57         END IF
58         ap_bp_present=.FALSE.
59      CASE('std')
60   
61        CALL init_disvert_std
62        ap=>ap_std
63        bp=>bp_std
64        presnivs=>presnivs_std
65     
66      CASE ('ncar')
67
68        CALL init_disvert_ncar
69        ap=>ap_ncar
70        bp=>bp_ncar
71        presnivs=>presnivs_ncar
72
73      CASE ('dcmip31')
74
75        CALL init_disvert_dcmip31
76        ap=>ap_dcmip31
77        bp=>bp_dcmip31
78        presnivs=>presnivs_dcmip31
79
80      CASE ('dcmip200')
81
82        CALL init_disvert_dcmip200
83        ap=>ap_dcmip200
84        bp=>bp_dcmip200
85        presnivs=>presnivs_dcmip200
86
87      CASE ('ncarl30')
88
89        CALL init_disvert_ncarl30
90        ap=>ap_ncarl30
91        bp=>bp_ncarl30
92        presnivs=>presnivs_ncarl30
93        PRINT*,"ap --> ",ap
94        PRINT*,"ap_ncarl30 --> ",ap_ncarl30
95      CASE default
96        IF (is_mpi_root) PRINT*,'Bad selector for variable disvert : <', TRIM(def),"> options are <std>, <ncar>, <ncarl30>" 
97        STOP
98       
99    END SELECT
100
101    IF(ap_bp_present) THEN
102       ! Convert from pressure coordinate to mass coordinate
103       ! pk = ap(k) + bp(k)*ps(ij) = ptop + g*( mass_ak(k) + mass_bk(k)*ms(ij) )
104       ptop = ap(llm+1)
105       ALLOCATE(mass_al(llm+1))
106       ALLOCATE(mass_bl(llm+1))
107       ALLOCATE(mass_ak(llm))
108       ALLOCATE(mass_bk(llm))
109       ALLOCATE(mass_dak(llm))
110       ALLOCATE(mass_dbk(llm))
111
112       ! FIXME : leave ps for the moment ; change ps to ms later
113       DO l=1,llm+1
114          !       mass_al(l) = (ap(l)-ptop)/g
115          !       mass_bl(l) = bp(l)/g
116          mass_al(l) = (ap(l)-ptop)
117          mass_bl(l) = bp(l)
118       END DO
119       DO l=1,llm
120          mass_ak(l) = .5*(mass_al(l)+mass_al(l+1))
121          mass_bk(l) = .5*(mass_bl(l)+mass_bl(l+1))
122          mass_dak(l) = mass_al(l)-mass_al(l+1)  ! >0
123          mass_dbk(l) = mass_bl(l)-mass_bl(l+1)  ! >0
124       END DO
125    END IF
126
127  END SUBROUTINE init_disvert 
128 
129  SUBROUTINE compute_rhodz(comp, ps, rhodz)
130    USE icosa
131    USE omp_para
132    LOGICAL, INTENT(IN) :: comp ! .TRUE. to compute, .FALSE. to check
133    REAL(rstd), INTENT(IN) :: ps(iim*jjm)
134    REAL(rstd), INTENT(INOUT) :: rhodz(iim*jjm,llm)
135    REAL(rstd) :: m, err
136    INTEGER :: l,i,j,ij,dd
137    err=0.
138
139    IF(comp) THEN
140       dd=1
141    ELSE
142       dd=0
143    END IF
144
145    DO l = ll_begin, ll_end
146       DO j=jj_begin-dd,jj_end+dd
147          DO i=ii_begin-dd,ii_end+dd
148             ij=(j-1)*iim+i
149             m = ( ap(l) - ap(l+1) + (bp(l)-bp(l+1))*ps(ij) )/g 
150             IF(comp) THEN
151                rhodz(ij,l) = m
152             ELSE
153                err = MAX(err,abs(m-rhodz(ij,l)))
154             END IF
155          ENDDO
156       ENDDO
157    ENDDO
158
159    IF(.NOT. comp) THEN
160       IF(err>1e-10) THEN
161          PRINT *, 'Discrepancy between ps and rhodz detected', err
162          STOP
163       ELSE
164!          PRINT *, 'No discrepancy between ps and rhodz detected'
165       END IF
166    END IF
167
168  END SUBROUTINE compute_rhodz
169
170 
171  SUBROUTINE write_apbp
172  USE icosa
173  USE netcdf_mod
174  IMPLICIT NONE
175    REAL(rstd) :: val(llm)
176    INTEGER :: status
177    INTEGER :: lev,ilev
178    INTEGER :: ncid,levid,ilevid,hyaiid,hybiid,hyamid,hybmid,P0id
179    INTEGER :: l
180
181!$OMP BARRIER
182!$OMP MASTER   
183    status = NF90_CREATE('apbp.nc', NF90_CLOBBER, ncid)
184    status = NF90_DEF_DIM(ncid,'lev',llm,lev)
185    status = NF90_DEF_DIM(ncid,'ilev',llm+1,ilev)
186   
187    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'lev',NF90_DOUBLE,(/ lev /),levid)
188    status = NF90_PUT_ATT(ncid,levid,"long_name","hybrid level at midpoints (1000*(A+B))")
189    status = NF90_PUT_ATT(ncid,levid,"units","Pa")
190    status = NF90_PUT_ATT(ncid,levid,"positive","up")
191    status = NF90_PUT_ATT(ncid,levid,"standard_name","atmosphere_hybrid_sigma_pressure_coordinate")
192    status = NF90_PUT_ATT(ncid,levid,"formula_terms","a: hyam b: hybm p0: P0 ps: PS")
193
194    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'ilev',NF90_DOUBLE,(/ ilev /),ilevid)
195    status = NF90_PUT_ATT(ncid,ilevid,"long_name","hybrid level at interfaces (1000*(A+B))")
196    status = NF90_PUT_ATT(ncid,ilevid,"units","Pa")
197    status = NF90_PUT_ATT(ncid,ilevid,"positive","up")
198    status = NF90_PUT_ATT(ncid,ilevid,"standard_name","atmosphere_hybrid_sigma_pressure_coordinate")
199    status = NF90_PUT_ATT(ncid,ilevid,"formula_terms","a: hyai b: hybi p0: P0 ps: PS")
200   
201    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'hyai',NF90_DOUBLE,(/ ilev /),hyaiid)
202    status = NF90_PUT_ATT(ncid,hyaiid,"long_name","hybrid A coefficient at layer interfaces")
203
204    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'hybi',NF90_DOUBLE,(/ ilev /),hybiid)
205    status = NF90_PUT_ATT(ncid,hybiid,"long_name","hybrid B coefficient at layer interfaces")
206
207    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'hyam',NF90_DOUBLE,(/ lev /),hyamid)
208    status = NF90_PUT_ATT(ncid,hyamid,"long_name","hybrid A coefficient at midpoint interfaces")
209
210    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'hybm',NF90_DOUBLE,(/ lev /),hybmid)
211    status = NF90_PUT_ATT(ncid,hybmid,"long_name","hybrid B coefficient at midpoint interfaces")
212   
213    status = NF90_DEF_VAR(ncid,'P0',NF90_DOUBLE,varid=P0id)
214
215    status = NF90_ENDDEF(ncid)   
216
217    IF(ap_bp_present) THEN
218   
219    status=NF90_PUT_VAR(ncid,ilevid, ap(:)+bp(:)*Preff)
220   
221    DO l=1,llm
222      val(l)= 0.5*(ap(l+1)+ap(l)+Preff*(bp(l)+bp(l+1)))
223    ENDDO
224   
225    status=NF90_PUT_VAR(ncid,levid, val)
226
227    status=NF90_PUT_VAR(ncid,hyaiid, ap(:)/Preff)
228    status=NF90_PUT_VAR(ncid,hybiid, bp(:))
229   
230    DO l=1,llm
231      val(l)= 0.5*(ap(l+1)+ap(l))
232    ENDDO
233    status=NF90_PUT_VAR(ncid,hyamid, val(:)/Preff)
234   
235    DO l=1,llm
236      val(l)= 0.5*(bp(l+1)+bp(l))
237    ENDDO
238    status=NF90_PUT_VAR(ncid,hybmid, val(:))
239 
240    status=NF90_PUT_VAR(ncid,P0id, Preff)
241   
242    END IF
243
244    status=NF90_CLOSE(ncid)
245!$OMP END MASTER
246!$OMP BARRIER
247  END SUBROUTINE write_apbp
248
249END MODULE disvert_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.