[382] | 1 | MODULE etat0_dcmip2016_baroclinic_wave_mod |
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| 2 | USE icosa |
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| 3 | IMPLICIT NONE |
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| 4 | PRIVATE |
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| 5 | |
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| 6 | REAL(rstd),PARAMETER :: eta0=0.252 |
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| 7 | REAL(rstd),PARAMETER :: etat=0.2 |
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| 8 | REAL(rstd),PARAMETER :: ps0=1e5 |
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| 9 | REAL(rstd),PARAMETER :: u0=35 |
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| 10 | REAL(rstd),PARAMETER :: T0=288 |
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| 11 | REAL(rstd),PARAMETER :: DeltaT=4.8e5 |
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| 12 | REAL(rstd),PARAMETER :: Rd=287 |
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| 13 | REAL(rstd),PARAMETER :: Gamma=0.005 |
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| 14 | REAL(rstd),PARAMETER :: up0=1 |
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| 15 | REAL(rstd),PARAMETER :: lonc=Pi/9, latc=2*Pi/9, latw=2*Pi/9 |
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| 16 | REAL(rstd),PARAMETER :: pw=34000 |
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| 17 | REAL(rstd),PARAMETER :: q0=0.021 |
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| 18 | |
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| 19 | INTEGER,SAVE :: testcase |
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| 20 | !$OMP THREADPRIVATE(testcase) |
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| 21 | |
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| 22 | PUBLIC getin_etat0, compute_etat0 |
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| 23 | |
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| 24 | CONTAINS |
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| 25 | |
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| 26 | SUBROUTINE getin_etat0 |
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| 27 | USE mpipara, ONLY : is_mpi_root |
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| 28 | USE tracer_mod |
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| 29 | IF(nqtot<5) THEN |
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| 30 | IF (is_mpi_root) THEN |
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| 31 | PRINT *, "nqtot must be at least 5 for test case dcmip2016_baroclinic_wave" |
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| 32 | END IF |
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| 33 | STOP |
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| 34 | END IF |
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| 35 | CALL set_advection_scheme(3,advect_none) |
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| 36 | |
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| 37 | END SUBROUTINE getin_etat0 |
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| 38 | |
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| 39 | SUBROUTINE compute_etat0(ngrid,lon,lat, phis,ps,temp,ulon,ulat,q) |
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| 40 | USE icosa |
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| 41 | USE disvert_mod |
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| 42 | USE omp_para |
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| 43 | USE terminator |
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| 44 | USE tracer_mod |
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| 45 | INTEGER, INTENT(IN) :: ngrid |
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| 46 | REAL(rstd),INTENT(IN) :: lon(ngrid) |
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| 47 | REAL(rstd),INTENT(IN) :: lat(ngrid) |
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| 48 | REAL(rstd),INTENT(OUT) :: phis(ngrid) |
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| 49 | REAL(rstd),INTENT(OUT) :: ps(ngrid) |
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| 50 | REAL(rstd),INTENT(OUT) :: temp(ngrid,llm) |
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| 51 | REAL(rstd),INTENT(OUT) :: ulon(ngrid,llm) |
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| 52 | REAL(rstd),INTENT(OUT) :: ulat(ngrid,llm) |
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| 53 | REAL(rstd),INTENT(OUT) :: q(ngrid,llm,nqtot) |
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| 54 | |
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| 55 | INTEGER :: l,ij |
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| 56 | REAL(rstd) :: etal, etavl, etas, etavs, sinlat, coslat, & |
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| 57 | Y, Tave, T, phis_ave, vort, r2, utot, & |
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| 58 | dthetaodeta_ave, dthetaodeta, dthetaodlat, duodeta, K, r |
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| 59 | |
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| 60 | etas=ap(1)/preff+bp(1) |
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| 61 | etavs=(etas-eta0)*Pi/2 |
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| 62 | phis_ave=T0*g/Gamma*(1-etas**(Rd*Gamma/g)) |
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| 63 | |
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| 64 | DO ij=1,ngrid |
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| 65 | sinlat=SIN(lat(ij)) |
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| 66 | coslat=COS(lat(ij)) |
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| 67 | phis(ij)=phis_ave+u0*cos(etavs)**1.5*( (-2*sinlat**6 * (coslat**2+1./3) + 10./63 )*u0*cos(etavs)**1.5 & |
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| 68 | +(8./5*coslat**3 * (sinlat**2 + 2./3) - Pi/4)*radius*Omega ) |
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| 69 | ps(ij)=ps0 |
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| 70 | ENDDO |
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| 71 | |
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| 72 | DO l=ll_begin,ll_end |
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| 73 | etal = 0.5 *( ap(l)/preff+bp(l) + ap(l+1)/preff+bp(l+1) ) |
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| 74 | etavl=(etal-eta0)*Pi/2 |
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| 75 | |
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| 76 | Tave=T0*etal**(Rd*Gamma/g) |
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| 77 | dthetaodeta_ave = T0 *( Rd*Gamma/g - kappa)* etal**(Rd*Gamma/g-kappa-1) |
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| 78 | IF (etat>etal) THEN |
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| 79 | Tave=Tave+DeltaT*(etat-etal)**5 |
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| 80 | dthetaodeta_ave = dthetaodeta_ave - DeltaT * ( 5*(etat-etal)**4 * etal**(-kappa) & |
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| 81 | + kappa * (etat-etal)**5 * etal**(-kappa-1)) |
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| 82 | END IF |
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| 83 | |
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| 84 | DO ij=1,ngrid |
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| 85 | sinlat=SIN(lat(ij)) |
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| 86 | coslat=COS(lat(ij)) |
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| 87 | |
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| 88 | K=sin(latc)*sinlat+cos(latc)*coslat*cos(lon(ij)-lonc) |
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| 89 | r=radius*acos(K) |
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| 90 | utot=u0*cos(etavl)**1.5*sin(2*lat(ij))**2 + up0*exp(-(r/(0.1*radius))**2) |
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| 91 | ulon(ij,l) = utot |
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| 92 | ulat(ij,l) = 0. |
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| 93 | Y = ((-2*sinlat**6*(coslat**2+1./3)+10./63)*2*u0*cos(etavl)**1.5 & |
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| 94 | + (8./5*coslat**3*(sinlat**2+2./3)-Pi/4)*radius*Omega) |
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| 95 | T = Tave + 0.75*(etal*Pi*u0/Rd)*sin(etavl)*cos(etavl)**0.5 * Y |
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| 96 | temp(ij,l)=T |
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| 97 | |
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| 98 | q(ij,l,1)=q0*exp(-(lat(ij)/latw)**4)*exp(-((etal-1)*preff/pw)**2) |
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| 99 | q(ij,l,2)=0. |
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| 100 | q(ij,l,3)=0. |
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| 101 | CALL initial_value_Terminator(lat(ij),lon(ij),q(ij,l,4),q(ij,l,5)) |
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| 102 | END DO |
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| 103 | END DO |
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| 104 | |
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| 105 | END SUBROUTINE compute_etat0 |
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| 106 | |
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| 107 | END MODULE etat0_dcmip2016_baroclinic_wave_mod |
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