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add output for tracer

YM
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Line 
1MODULE timeloop_gcm_mod
2 
3CONTAINS
4 
5  SUBROUTINE timeloop
6  USE icosa
7  USE dissip_gcm_mod
8  USE caldyn_mod
9  USE etat0_mod
10  USE guided_mod
11  USE advect_tracer_mod
12 
13  IMPLICIT NONE
14  TYPE(t_field),POINTER :: f_phis(:)
15  TYPE(t_field),POINTER :: f_theta(:)
16  TYPE(t_field),POINTER :: f_q(:)
17  TYPE(t_field),POINTER :: f_dtheta(:)
18  TYPE(t_field),POINTER :: f_ps(:),f_psm1(:), f_psm2(:)
19  TYPE(t_field),POINTER :: f_u(:),f_um1(:),f_um2(:)
20  TYPE(t_field),POINTER :: f_theta_rhodz(:),f_theta_rhodzm1(:),f_theta_rhodzm2(:)
21  TYPE(t_field),POINTER :: f_dps(:),f_dpsm1(:), f_dpsm2(:)
22  TYPE(t_field),POINTER :: f_du(:),f_dum1(:),f_dum2(:)
23  TYPE(t_field),POINTER :: f_dtheta_rhodz(:),f_dtheta_rhodzm1(:),f_dtheta_rhodzm2(:)
24
25  REAL(rstd),POINTER :: phis(:)
26  REAL(rstd),POINTER :: q(:,:,:)
27  REAL(rstd),POINTER :: ps(:) ,psm1(:), psm2(:)
28  REAL(rstd),POINTER :: u(:,:) , um1(:,:), um2(:,:)
29  REAL(rstd),POINTER :: theta_rhodz(:,:) , theta_rhodzm1(:,:), theta_rhodzm2(:,:)
30  REAL(rstd),POINTER :: dps(:), dpsm1(:), dpsm2(:)
31  REAL(rstd),POINTER :: du(:,:), dum1(:,:), dum2(:,:)
32  REAL(rstd),POINTER :: dtheta_rhodz(:,:),dtheta_rhodzm1(:,:),dtheta_rhodzm2(:,:)
33
34  REAL(rstd) :: dt, run_length
35  INTEGER :: ind
36  INTEGER :: it,i,j,n
37  CHARACTER(len=255) :: scheme
38  INTEGER :: matsuno_period
39  INTEGER :: itaumax
40  REAL(rstd) ::write_period
41  INTEGER    :: itau_out
42 
43  dt=90.
44  CALL getin('dt',dt)
45 
46  itaumax=100
47  CALL getin('itaumax',itaumax)
48
49  run_length=dt*itaumax
50  CALL getin('run_length',run_length)
51  itaumax=run_length/dt
52  PRINT *,'itaumax=',itaumax
53  dt=dt/scale_factor
54
55  scheme='adam_bashforth'
56  CALL getin('scheme',scheme)
57 
58  matsuno_period=5
59  CALL getin('matsuno_period',matsuno_period)
60  IF (TRIM(scheme)=='leapfrog') matsuno_period=itaumax+1
61
62  write_period=0
63  CALL getin('write_period',write_period)
64  write_period=write_period/scale_factor
65  itau_out=FLOOR(.5+write_period/dt)
66  PRINT *, 'Output frequency (scaled) set to ',write_period, ' : itau_out = ',itau_out
67 
68  CALL allocate_field(f_phis,field_t,type_real)
69 
70  CALL allocate_field(f_ps,field_t,type_real)
71  CALL allocate_field(f_psm1,field_t,type_real)
72  CALL allocate_field(f_psm2,field_t,type_real)
73  CALL allocate_field(f_dps,field_t,type_real)
74  CALL allocate_field(f_dpsm1,field_t,type_real)
75  CALL allocate_field(f_dpsm2,field_t,type_real)
76
77  CALL allocate_field(f_u,field_u,type_real,llm)
78  CALL allocate_field(f_um1,field_u,type_real,llm)
79  CALL allocate_field(f_um2,field_u,type_real,llm)
80  CALL allocate_field(f_du,field_u,type_real,llm)
81  CALL allocate_field(f_dum1,field_u,type_real,llm)
82  CALL allocate_field(f_dum2,field_u,type_real,llm)
83
84  CALL allocate_field(f_theta,field_t,type_real,llm)
85  CALL allocate_field(f_dtheta,field_t,type_real,llm)
86
87  CALL allocate_field(f_q,field_t,type_real,llm,nqtot)
88
89  CALL allocate_field(f_theta_rhodz,field_t,type_real,llm)
90  CALL allocate_field(f_theta_rhodzm1,field_t,type_real,llm)
91  CALL allocate_field(f_theta_rhodzm2,field_t,type_real,llm)
92  CALL allocate_field(f_dtheta_rhodz,field_t,type_real,llm)
93  CALL allocate_field(f_dtheta_rhodzm1,field_t,type_real,llm)
94  CALL allocate_field(f_dtheta_rhodzm2,field_t,type_real,llm)
95
96  CALL init_dissip(dt)
97  CALL init_caldyn(dt)
98  CALL init_guided(dt)
99  CALL init_advect_tracer(dt)
100 
101  CALL etat0(f_ps,f_phis,f_theta_rhodz,f_u, f_q)
102
103  DO it=0,itaumax
104    PRINT *,"It No :",It,"   t :",dt*It
105    IF (mod(it,itau_out)==0 ) THEN
106      CALL writefield("q",f_q)
107    ENDIF
108   
109    CALL guided(it*dt,f_ps,f_theta_rhodz,f_u,f_q)
110    CALL caldyn(it,f_phis,f_ps,f_theta_rhodz,f_u, f_dps, f_dtheta_rhodz, f_du)
111    CALL advect_tracer(f_ps,f_u,f_q)
112
113   
114    SELECT CASE (TRIM(scheme))
115      CASE('euler')
116        CALL  euler_scheme
117
118      CASE ('leapfrog')
119        CALL leapfrog_scheme
120
121      CASE ('leapfrog_matsuno')
122        CALL  leapfrog_matsuno_scheme
123
124      CASE ('adam_bashforth')
125        CALL dissip(f_u,f_du,f_ps,f_theta_rhodz,f_dtheta_rhodz)
126        CALL adam_bashforth_scheme
127
128      CASE default
129        PRINT*,'Bad selector for variable scheme : <', TRIM(scheme),             &
130               ' > options are <euler>, <leapfrog>, <leapfrog_matsuno>, <adam_bashforth>'
131        STOP
132       
133    END SELECT
134
135 ENDDO
136 
137  CONTAINS
138
139    SUBROUTINE Euler_scheme
140    IMPLICIT NONE
141      INTEGER :: ind
142     
143      DO ind=1,ndomain
144        ps=f_ps(ind) ; u=f_u(ind) ; theta_rhodz=f_theta_rhodz(ind)
145        dps=f_dps(ind) ; du=f_du(ind) ; dtheta_rhodz=f_dtheta_rhodz(ind)
146        ps(:)=ps(:)+dt*dps(:)
147        u(:,:)=u(:,:)+dt*du(:,:)
148        theta_rhodz(:,:)=theta_rhodz(:,:)+dt*dtheta_rhodz(:,:)
149      ENDDO
150     
151    END SUBROUTINE Euler_scheme
152   
153    SUBROUTINE leapfrog_scheme
154    IMPLICIT NONE
155      INTEGER :: ind
156
157      DO ind=1,ndomain
158        ps=f_ps(ind)   ; u=f_u(ind)   ; theta_rhodz=f_theta_rhodz(ind)
159        psm1=f_psm1(ind) ; um1=f_um1(ind) ; theta_rhodzm1=f_theta_rhodzm1(ind)
160        psm2=f_psm2(ind) ; um2=f_um2(ind) ; theta_rhodzm2=f_theta_rhodzm2(ind)
161        dps=f_dps(ind) ; du=f_du(ind) ; dtheta_rhodz=f_dtheta_rhodz(ind)
162
163        IF (it==0) THEN
164          psm2(:)=ps(:) ; theta_rhodzm2(:,:)=theta_rhodz(:,:) ; um2(:,:)=u(:,:) 
165
166          ps(:)=ps(:)+dt*dps(:)
167          u(:,:)=u(:,:)+dt*du(:,:)
168          theta_rhodz(:,:)=theta_rhodz(:,:)+dt*dtheta_rhodz(:,:)
169
170          psm1(:)=ps(:) ; theta_rhodzm1(:,:)=theta_rhodz(:,:) ; um1(:,:)=u(:,:) 
171        ELSE
172       
173          ps(:)=psm2(:)+2*dt*dps(:)
174          u(:,:)=um2(:,:)+2*dt*du(:,:)
175          theta_rhodz(:,:)=theta_rhodzm2(:,:)+2*dt*dtheta_rhodz(:,:)
176
177          psm2(:)=psm1(:) ; theta_rhodzm2(:,:)=theta_rhodzm1(:,:) ; um2(:,:)=um1(:,:) 
178          psm1(:)=ps(:) ; theta_rhodzm1(:,:)=theta_rhodz(:,:) ; um1(:,:)=u(:,:) 
179        ENDIF
180         
181      ENDDO
182    END SUBROUTINE leapfrog_scheme 
183 
184    SUBROUTINE leapfrog_matsuno_scheme
185    IMPLICIT NONE
186      INTEGER :: ind
187
188      DO ind=1,ndomain
189        ps=f_ps(ind)   ; u=f_u(ind)   ; theta_rhodz=f_theta_rhodz(ind)
190        psm1=f_psm1(ind) ; um1=f_um1(ind) ; theta_rhodzm1=f_theta_rhodzm1(ind)
191        psm2=f_psm2(ind) ; um2=f_um2(ind) ; theta_rhodzm2=f_theta_rhodzm2(ind)
192        dps=f_dps(ind) ; du=f_du(ind) ; dtheta_rhodz=f_dtheta_rhodz(ind)
193
194       
195        IF (MOD(it,matsuno_period+1)==0) THEN
196          psm1(:)=ps(:) ; um1(:,:)=u(:,:) ; theta_rhodzm1(:,:)=theta_rhodz(:,:)
197          ps(:)=psm1(:)+dt*dps(:)
198          u(:,:)=um1(:,:)+dt*du(:,:)
199          theta_rhodz(:,:)=theta_rhodzm1(:,:)+dt*dtheta_rhodz(:,:)
200
201        ELSE IF (MOD(it,matsuno_period+1)==1) THEN
202
203          ps(:)=psm1(:)+dt*dps(:)
204          u(:,:)=um1(:,:)+dt*du(:,:)
205          theta_rhodz(:,:)=theta_rhodzm1(:,:)+dt*dtheta_rhodz(:,:)
206
207          psm2(:)=psm1(:) ; theta_rhodzm2(:,:)=theta_rhodzm1(:,:) ; um2(:,:)=um1(:,:) 
208          psm1(:)=ps(:) ; theta_rhodzm1(:,:)=theta_rhodz(:,:) ; um1(:,:)=u(:,:) 
209
210        ELSE
211
212          ps(:)=psm2(:)+2*dt*dps(:)
213          u(:,:)=um2(:,:)+2*dt*du(:,:)
214          theta_rhodz(:,:)=theta_rhodzm2(:,:)+2*dt*dtheta_rhodz(:,:)
215
216          psm2(:)=psm1(:) ; theta_rhodzm2(:,:)=theta_rhodzm1(:,:) ; um2(:,:)=um1(:,:) 
217          psm1(:)=ps(:) ; theta_rhodzm1(:,:)=theta_rhodz(:,:) ; um1(:,:)=u(:,:) 
218
219        ENDIF
220     
221      ENDDO
222     
223    END SUBROUTINE leapfrog_matsuno_scheme 
224         
225    SUBROUTINE adam_bashforth_scheme
226    IMPLICIT NONE
227      INTEGER :: ind
228
229      DO ind=1,ndomain
230        ps=f_ps(ind)   ; u=f_u(ind)   ; theta_rhodz=f_theta_rhodz(ind)
231        dps=f_dps(ind) ; du=f_du(ind) ; dtheta_rhodz=f_dtheta_rhodz(ind)
232        dpsm1=f_dpsm1(ind) ; dum1=f_dum1(ind) ; dtheta_rhodzm1=f_dtheta_rhodzm1(ind)
233        dpsm2=f_dpsm2(ind) ; dum2=f_dum2(ind) ; dtheta_rhodzm2=f_dtheta_rhodzm2(ind)
234
235        IF (it==0) THEN
236          dpsm1(:)=dps(:) ; dum1(:,:)=du(:,:) ; dtheta_rhodzm1(:,:)=dtheta_rhodz(:,:)
237          dpsm2(:)=dpsm1(:) ; dum2(:,:)=dum1(:,:) ; dtheta_rhodzm2(:,:)=dtheta_rhodzm1(:,:)
238        ENDIF
239             
240        ps(:)=ps(:)+dt*(23*dps(:)-16*dpsm1(:)+5*dpsm2(:))/12
241        u(:,:)=u(:,:)+dt*(23*du(:,:)-16*dum1(:,:)+5*dum2(:,:))/12
242        theta_rhodz(:,:)=theta_rhodz(:,:)+dt*(23*dtheta_rhodz(:,:)-16*dtheta_rhodzm1(:,:)+5*dtheta_rhodzm2(:,:))/12
243
244        dpsm2(:)=dpsm1(:) ; dum2(:,:)=dum1(:,:) ; dtheta_rhodzm2(:,:)=dtheta_rhodzm1(:,:)
245        dpsm1(:)=dps(:) ; dum1(:,:)=du(:,:) ; dtheta_rhodzm1(:,:)=dtheta_rhodz(:,:)
246
247      ENDDO     
248     
249    END SUBROUTINE adam_bashforth_scheme
250
251  END SUBROUTINE timeloop   
252 
253END MODULE timeloop_gcm_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.