source: codes/icosagcm/trunk/src/timeloop_gcm.f90 @ 81

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Add simplify physics for dcmip testcase

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  USE physics_mod
13 
14  IMPLICIT NONE
15  TYPE(t_field),POINTER :: f_phis(:)
16  TYPE(t_field),POINTER :: f_theta(:)
17  TYPE(t_field),POINTER :: f_q(:)
18  TYPE(t_field),POINTER :: f_dtheta(:)
19  TYPE(t_field),POINTER :: f_ps(:),f_psm1(:), f_psm2(:)
20  TYPE(t_field),POINTER :: f_u(:),f_um1(:),f_um2(:)
21  TYPE(t_field),POINTER :: f_theta_rhodz(:),f_theta_rhodzm1(:),f_theta_rhodzm2(:)
22  TYPE(t_field),POINTER :: f_dps(:),f_dpsm1(:), f_dpsm2(:)
23  TYPE(t_field),POINTER :: f_du(:),f_dum1(:),f_dum2(:)
24  TYPE(t_field),POINTER :: f_dtheta_rhodz(:),f_dtheta_rhodzm1(:),f_dtheta_rhodzm2(:)
25
26  REAL(rstd),POINTER :: phis(:)
27  REAL(rstd),POINTER :: q(:,:,:)
28  REAL(rstd),POINTER :: ps(:) ,psm1(:), psm2(:)
29  REAL(rstd),POINTER :: u(:,:) , um1(:,:), um2(:,:)
30  REAL(rstd),POINTER :: theta_rhodz(:,:) , theta_rhodzm1(:,:), theta_rhodzm2(:,:)
31  REAL(rstd),POINTER :: dps(:), dpsm1(:), dpsm2(:)
32  REAL(rstd),POINTER :: du(:,:), dum1(:,:), dum2(:,:)
33  REAL(rstd),POINTER :: dtheta_rhodz(:,:),dtheta_rhodzm1(:,:),dtheta_rhodzm2(:,:)
34
35  REAL(rstd) :: dt, run_length
36  INTEGER :: ind
37  INTEGER :: it,i,j,n
38  CHARACTER(len=255) :: scheme
39  INTEGER :: matsuno_period
40  INTEGER :: itaumax
41  REAL(rstd) ::write_period
42  INTEGER    :: itau_out
43 
44  dt=90.
45  CALL getin('dt',dt)
46 
47  itaumax=100
48  CALL getin('itaumax',itaumax)
49
50  run_length=dt*itaumax
51  CALL getin('run_length',run_length)
52  itaumax=run_length/dt
53  PRINT *,'itaumax=',itaumax
54  dt=dt/scale_factor
55
56  scheme='adam_bashforth'
57  CALL getin('scheme',scheme)
58 
59  matsuno_period=5
60  CALL getin('matsuno_period',matsuno_period)
61  IF (TRIM(scheme)=='leapfrog') matsuno_period=itaumax+1
62
63  write_period=0
64  CALL getin('write_period',write_period)
65  write_period=write_period/scale_factor
66  itau_out=FLOOR(.5+write_period/dt)
67  PRINT *, 'Output frequency (scaled) set to ',write_period, ' : itau_out = ',itau_out
68 
69  CALL allocate_field(f_phis,field_t,type_real)
70 
71  CALL allocate_field(f_ps,field_t,type_real)
72  CALL allocate_field(f_psm1,field_t,type_real)
73  CALL allocate_field(f_psm2,field_t,type_real)
74  CALL allocate_field(f_dps,field_t,type_real)
75  CALL allocate_field(f_dpsm1,field_t,type_real)
76  CALL allocate_field(f_dpsm2,field_t,type_real)
77
78  CALL allocate_field(f_u,field_u,type_real,llm)
79  CALL allocate_field(f_um1,field_u,type_real,llm)
80  CALL allocate_field(f_um2,field_u,type_real,llm)
81  CALL allocate_field(f_du,field_u,type_real,llm)
82  CALL allocate_field(f_dum1,field_u,type_real,llm)
83  CALL allocate_field(f_dum2,field_u,type_real,llm)
84
85  CALL allocate_field(f_theta,field_t,type_real,llm)
86  CALL allocate_field(f_dtheta,field_t,type_real,llm)
87
88  CALL allocate_field(f_q,field_t,type_real,llm,nqtot)
89
90  CALL allocate_field(f_theta_rhodz,field_t,type_real,llm)
91  CALL allocate_field(f_theta_rhodzm1,field_t,type_real,llm)
92  CALL allocate_field(f_theta_rhodzm2,field_t,type_real,llm)
93  CALL allocate_field(f_dtheta_rhodz,field_t,type_real,llm)
94  CALL allocate_field(f_dtheta_rhodzm1,field_t,type_real,llm)
95  CALL allocate_field(f_dtheta_rhodzm2,field_t,type_real,llm)
96
97  CALL init_dissip(dt)
98  CALL init_caldyn(dt)
99  CALL init_guided(dt)
100  CALL init_advect_tracer(dt)
101  CALL init_physics(dt)
102 
103  CALL etat0(f_ps,f_phis,f_theta_rhodz,f_u, f_q)
104  CALL transfert_request(f_q,req_i1) 
105
106  DO it=0,itaumax
107
108    PRINT *,"It No :",It,"   t :",dt*It
109    IF (mod(it,itau_out)==0 ) THEN
110      CALL writefield("q",f_q)
111      CALL update_time_counter(dt*it)
112    ENDIF
113   
114    CALL guided(it*dt,f_ps,f_theta_rhodz,f_u,f_q)
115    CALL caldyn(it,f_phis,f_ps,f_theta_rhodz,f_u, f_dps, f_dtheta_rhodz, f_du)
116    CALL advect_tracer(f_ps,f_u,f_q)
117    CALL physics(f_phis, f_ps, f_theta_rhodz, f_u, f_q)
118   
119    SELECT CASE (TRIM(scheme))
120      CASE('euler')
121        CALL  euler_scheme
122
123      CASE ('leapfrog')
124        CALL leapfrog_scheme
125
126      CASE ('leapfrog_matsuno')
127        CALL  leapfrog_matsuno_scheme
128
129      CASE ('adam_bashforth')
130        CALL dissip(f_u,f_du,f_ps,f_theta_rhodz,f_dtheta_rhodz)
131        CALL adam_bashforth_scheme
132
133      CASE default
134        PRINT*,'Bad selector for variable scheme : <', TRIM(scheme),             &
135               ' > options are <euler>, <leapfrog>, <leapfrog_matsuno>, <adam_bashforth>'
136        STOP
137       
138    END SELECT
139   
140 ENDDO
141 
142  CONTAINS
143
144    SUBROUTINE Euler_scheme
145    IMPLICIT NONE
146      INTEGER :: ind
147     
148      DO ind=1,ndomain
149        ps=f_ps(ind) ; u=f_u(ind) ; theta_rhodz=f_theta_rhodz(ind)
150        dps=f_dps(ind) ; du=f_du(ind) ; dtheta_rhodz=f_dtheta_rhodz(ind)
151        ps(:)=ps(:)+dt*dps(:)
152        u(:,:)=u(:,:)+dt*du(:,:)
153        theta_rhodz(:,:)=theta_rhodz(:,:)+dt*dtheta_rhodz(:,:)
154      ENDDO
155     
156    END SUBROUTINE Euler_scheme
157   
158    SUBROUTINE leapfrog_scheme
159    IMPLICIT NONE
160      INTEGER :: ind
161
162      DO ind=1,ndomain
163        ps=f_ps(ind)   ; u=f_u(ind)   ; theta_rhodz=f_theta_rhodz(ind)
164        psm1=f_psm1(ind) ; um1=f_um1(ind) ; theta_rhodzm1=f_theta_rhodzm1(ind)
165        psm2=f_psm2(ind) ; um2=f_um2(ind) ; theta_rhodzm2=f_theta_rhodzm2(ind)
166        dps=f_dps(ind) ; du=f_du(ind) ; dtheta_rhodz=f_dtheta_rhodz(ind)
167
168        IF (it==0) THEN
169          psm2(:)=ps(:) ; theta_rhodzm2(:,:)=theta_rhodz(:,:) ; um2(:,:)=u(:,:) 
170
171          ps(:)=ps(:)+dt*dps(:)
172          u(:,:)=u(:,:)+dt*du(:,:)
173          theta_rhodz(:,:)=theta_rhodz(:,:)+dt*dtheta_rhodz(:,:)
174
175          psm1(:)=ps(:) ; theta_rhodzm1(:,:)=theta_rhodz(:,:) ; um1(:,:)=u(:,:) 
176        ELSE
177       
178          ps(:)=psm2(:)+2*dt*dps(:)
179          u(:,:)=um2(:,:)+2*dt*du(:,:)
180          theta_rhodz(:,:)=theta_rhodzm2(:,:)+2*dt*dtheta_rhodz(:,:)
181
182          psm2(:)=psm1(:) ; theta_rhodzm2(:,:)=theta_rhodzm1(:,:) ; um2(:,:)=um1(:,:) 
183          psm1(:)=ps(:) ; theta_rhodzm1(:,:)=theta_rhodz(:,:) ; um1(:,:)=u(:,:) 
184        ENDIF
185         
186      ENDDO
187    END SUBROUTINE leapfrog_scheme 
188 
189    SUBROUTINE leapfrog_matsuno_scheme
190    IMPLICIT NONE
191      INTEGER :: ind
192
193      DO ind=1,ndomain
194        ps=f_ps(ind)   ; u=f_u(ind)   ; theta_rhodz=f_theta_rhodz(ind)
195        psm1=f_psm1(ind) ; um1=f_um1(ind) ; theta_rhodzm1=f_theta_rhodzm1(ind)
196        psm2=f_psm2(ind) ; um2=f_um2(ind) ; theta_rhodzm2=f_theta_rhodzm2(ind)
197        dps=f_dps(ind) ; du=f_du(ind) ; dtheta_rhodz=f_dtheta_rhodz(ind)
198
199       
200        IF (MOD(it,matsuno_period+1)==0) THEN
201          psm1(:)=ps(:) ; um1(:,:)=u(:,:) ; theta_rhodzm1(:,:)=theta_rhodz(:,:)
202          ps(:)=psm1(:)+dt*dps(:)
203          u(:,:)=um1(:,:)+dt*du(:,:)
204          theta_rhodz(:,:)=theta_rhodzm1(:,:)+dt*dtheta_rhodz(:,:)
205
206        ELSE IF (MOD(it,matsuno_period+1)==1) THEN
207
208          ps(:)=psm1(:)+dt*dps(:)
209          u(:,:)=um1(:,:)+dt*du(:,:)
210          theta_rhodz(:,:)=theta_rhodzm1(:,:)+dt*dtheta_rhodz(:,:)
211
212          psm2(:)=psm1(:) ; theta_rhodzm2(:,:)=theta_rhodzm1(:,:) ; um2(:,:)=um1(:,:) 
213          psm1(:)=ps(:) ; theta_rhodzm1(:,:)=theta_rhodz(:,:) ; um1(:,:)=u(:,:) 
214
215        ELSE
216
217          ps(:)=psm2(:)+2*dt*dps(:)
218          u(:,:)=um2(:,:)+2*dt*du(:,:)
219          theta_rhodz(:,:)=theta_rhodzm2(:,:)+2*dt*dtheta_rhodz(:,:)
220
221          psm2(:)=psm1(:) ; theta_rhodzm2(:,:)=theta_rhodzm1(:,:) ; um2(:,:)=um1(:,:) 
222          psm1(:)=ps(:) ; theta_rhodzm1(:,:)=theta_rhodz(:,:) ; um1(:,:)=u(:,:) 
223
224        ENDIF
225     
226      ENDDO
227     
228    END SUBROUTINE leapfrog_matsuno_scheme 
229         
230    SUBROUTINE adam_bashforth_scheme
231    IMPLICIT NONE
232      INTEGER :: ind
233
234      DO ind=1,ndomain
235        ps=f_ps(ind)   ; u=f_u(ind)   ; theta_rhodz=f_theta_rhodz(ind)
236        dps=f_dps(ind) ; du=f_du(ind) ; dtheta_rhodz=f_dtheta_rhodz(ind)
237        dpsm1=f_dpsm1(ind) ; dum1=f_dum1(ind) ; dtheta_rhodzm1=f_dtheta_rhodzm1(ind)
238        dpsm2=f_dpsm2(ind) ; dum2=f_dum2(ind) ; dtheta_rhodzm2=f_dtheta_rhodzm2(ind)
239
240        IF (it==0) THEN
241          dpsm1(:)=dps(:) ; dum1(:,:)=du(:,:) ; dtheta_rhodzm1(:,:)=dtheta_rhodz(:,:)
242          dpsm2(:)=dpsm1(:) ; dum2(:,:)=dum1(:,:) ; dtheta_rhodzm2(:,:)=dtheta_rhodzm1(:,:)
243        ENDIF
244             
245        ps(:)=ps(:)+dt*(23*dps(:)-16*dpsm1(:)+5*dpsm2(:))/12
246        u(:,:)=u(:,:)+dt*(23*du(:,:)-16*dum1(:,:)+5*dum2(:,:))/12
247        theta_rhodz(:,:)=theta_rhodz(:,:)+dt*(23*dtheta_rhodz(:,:)-16*dtheta_rhodzm1(:,:)+5*dtheta_rhodzm2(:,:))/12
248
249        dpsm2(:)=dpsm1(:) ; dum2(:,:)=dum1(:,:) ; dtheta_rhodzm2(:,:)=dtheta_rhodzm1(:,:)
250        dpsm1(:)=dps(:) ; dum1(:,:)=du(:,:) ; dtheta_rhodzm1(:,:)=dtheta_rhodz(:,:)
251
252      ENDDO     
253     
254    END SUBROUTINE adam_bashforth_scheme
255
256  END SUBROUTINE timeloop   
257 
258END MODULE timeloop_gcm_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.