Path: | env/basicenv_advtest.f90 |
Last Update: | Thu Mar 03 13:31:19 +0900 2011 |
Authors: | SUGIYAMA Koichiro, ODAKA Masatsugu |
Version: | $Id: basicenv_advtest.f90,v 1.1 2011-02-23 17:32:46 yamasita Exp $ |
Tag Name: | $Name: $ |
Copyright: | Copyright (C) GFD Dennou Club, 2006. All rights reserved. |
License: | See COPYRIGHT |
デフォルトの基本場を設定するための変数参照型モジュール
* BasicEnvFile_init: 基本場の値を netCDF ファイルから取得 * BasicEnvCalc_Init: 基本場の情報を Namelist から取得して値を計算
雲の移流テストの為の基本場設定プログラム
* 空間一様な基本場を与える
Subroutine : |
デフォルトの基本場を設定するためのサブルーチン. 基本場を計算し, BasicSet モジュールの値を初期化する.
コンパイルの順序の問題から, 基本場の値(hogeBasicZ な変数)を 計算する部分をBasicSet モジュールから切り離している. ECCM 始め, BasicSet 自体に依存するが hogeBasicZ は use しない 外部サブルーチンを利用するためである.
subroutine BasicEnv() ! !デフォルトの基本場を設定するためのサブルーチン. !基本場を計算し, BasicSet モジュールの値を初期化する. ! !コンパイルの順序の問題から, 基本場の値(hogeBasicZ な変数)を !計算する部分をBasicSet モジュールから切り離している. !ECCM 始め, BasicSet 自体に依存するが hogeBasicZ は use しない !外部サブルーチンを利用するためである. ! !モジュール読み込み use dc_message, only: MessageNotify use gridset, only: DimXMin, RegXMin, DimXMax, RegXMax, DimZMin, RegZMin, DimZMax, RegZMax, SpcNum, s_Z, DelZ !Z 方向の格子点間隔 use basicset, only: BasicSetArray_Init, PressBasis, GasRDry, CpDry, CvDry, MolWtDry, Grav, SpcWetMolFr, MolWtWet, EnvType, Tropopause, GasRUniv, Humidity, TempStrat, Dhight, TempSfc, PressSfc use Boundary, only: BoundaryXCyc_xz, BoundaryZSym_xz, BoundaryXCyc_xza, BoundaryZSym_xza ! use ECCM, only: ECCM_Dry, ECCM_Wet use cloudset, only: SatRtWetAdia use ChemData, only: ChemData_SVapPress_AntoineA, ChemData_SVapPress_AntoineB !暗黙の型宣言禁止 implicit none !変数の定義 real(8) :: xz_DensBasicZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xz_PressBasicZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xz_ExnerBasicZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xz_TempBasicZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xz_PotTempBasicZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xz_VelSoundBasicZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xza_MixRtBasicZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax, SpcNum) real(8) :: xz_EffMolWtBasicZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: z_TempBasicZ(DimZMin:DimZMax) real(8) :: z_PressBasicZ(DimZMin:DimZMax) real(8) :: MolFrIni(SpcNum) real(8) :: xza_MolFr(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax, SpcNum) real(8) :: za_MolFr(DimZMin:DimZMax, SpcNum) real(8) :: xza_MixRtDivMolWt(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax, SpcNum) real(8) :: z_DTempDZ(DimZMin:DimZMax) real(8) :: z_MolWtMean(DimZMin:DimZMax) real(8) :: DTempDZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: Weight1(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: Weight2(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: LapseRateRatio ! 乾燥断熱減率に対する下層での温度減率の比 ! 乾燥断熱よりも小さく設定する. real(8) :: xz_TempAdia(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) ! 乾燥断熱線に沿った温度 real(8) :: xz_TempSat(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) ! 凝結線に沿った温度 real(8) :: xz_TempIso(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) ! 等温線に沿った温度 real(8) :: xz_PressAdia(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xz_PressSat(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xz_PressIso(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xz_TempWork(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xz_PressWork(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: xz_Z(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) ! 2D 座標 real(8) :: Temp_0, Temp_1, Press_0, Press_1 ! 乾燥断熱線と湿潤断熱線とが交わる高度を反復法で求める ! 際に用いる作業変数 real(8) :: Work ! 作業変数 real(8) :: LCL ! 下層の温度分布と湿潤断熱線が交わる高度 real(8) :: LTP ! 湿潤断熱線と等温線が交わる高度 ! real(8) :: xz_LCL(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) ! ! 下層の温度分布と湿潤断熱線が交わる高度 ! real(8) :: xz_LTP(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) ! ! 下層の温度分布と湿潤断熱線が交わる高度 integer :: i, k, s !--------------------------------------------------------------- ! 配列の初期化 !--------------------------------------------------------------- xz_PressBasicZ = 0.0d0 xz_ExnerBasicZ = 0.0d0 xz_TempBasicZ = 0.0d0 xz_PotTempBasicZ = 0.0d0 xz_VelSoundBasicZ = 0.0d0 xza_MixRtBasicZ = 0.0d0 xz_EffMolWtBasicZ = 0.0d0 ! z_TempBasicZ = 0.0d0 z_TempBasicZ = TempSfc z_PressBasicZ = 0.0d0 za_MolFr = 0.0d0 ! 座標の初期化 do k = DimZMin, DimZMax xz_Z(:,k) = s_Z(k) end do !--------------------------------------------------------------- ! EnvType を元に, 温度, 圧力, 組成を決める !--------------------------------------------------------------- MolFrIni = SpcWetMolFr(1:SpcNum) !場合分け. Dry なら乾燥断熱的に, Wet なら湿潤断熱的な初期場を決める select case(EnvType) case("Dry") call ECCM_Dry( MolFrIni, Humidity, z_TempBasicZ, z_PressBasicZ, z_MolWtMean, za_MolFr ) case("Wet") call ECCM_Wet( MolFrIni, Humidity, z_TempBasicZ, z_PressBasicZ, z_MolWtMean, za_MolFr ) end select xz_TempBasicZ = 165.0d0 ! 圧力を静水圧平衡から計算 do i = DimXMin, DimXMax DTempDZ(i,RegZMin) = (xz_TempBasicZ(i,RegZMin) - TempSfc) / ( 0.5d0 * DelZ) xz_PressBasicZ(i,RegZMin) = Presssfc * ( ( Tempsfc / xz_TempBasicZ(i,RegZMin) ) ** (Grav / ( DTempDZ(i,RegZMin) * GasRDry ) ) ) end do do k = RegZMin+1, DimZMax-1 do i = DimXMin, DimXMax ! 局所的な温度減率 DTempDZ(i,k) = (xz_TempBasicZ(i,k) - xz_TempBasicZ(i,k-1)) / DelZ xz_PressBasicZ(i,k) = xz_PressBasicZ(i,k-1) * ( ( xz_TempBasicZ(i,k-1) / xz_TempBasicZ(i,k) ) ** (Grav / ( DTempDZ(i,k) * GasRDry ) ) ) end do end do !確認のため出力 call MessageNotify( "M", "BasicEnv", "Basic State Atmospheric Profiles." ) do k = RegZMin+1, DimZMax-1 write(*,*) "temp", k, s_Z(k), xz_TempBasicZ(1,k), xz_PressBasicZ(1,k) end do ! 2 次元配列に格納 ! do i = DimXMin, DimXMax ! xz_TempBasicZ(i,:) = z_TempBasicZ ! xz_PressBasicZ(i,:) = z_PressBasicZ ! end do !境界条件 call BoundaryXCyc_xz( xz_TempBasicZ ) call BoundaryZSym_xz( xz_TempBasicZ ) call BoundaryXCyc_xz( xz_PressBasicZ ) call BoundaryZSym_xz( xz_PressBasicZ ) !--------------------------------------------------------------- ! 混合比 !--------------------------------------------------------------- !水平方向には一様 do i = DimXMin, DimXMax xza_MolFr(i,:,:) = za_MolFr end do !気相のモル比を混合比に変換 do s = 1, SpcNum xza_MixRtBasicZ(:,:,s) = xza_MolFr(:,:,s) * MolWtWet(s) / MolWtDry end do ! !値が小さくなりすぎないように最低値を与える ! where (xza_MixRtBasicZ <= 1.0d-20 ) ! xza_MixRtBasicZ = 1.0d-20 ! end where !境界条件 call BoundaryXCyc_xza( xza_MixRtBasicZ ) call BoundaryZSym_xza( xza_MixRtBasicZ ) !--------------------------------------------------------------- ! 分子量の効果 !--------------------------------------------------------------- do s = 1, SpcNum xza_MixRtDivMolWt(:,:,s) = xza_MixRtBasicZ(:,:,s) / MolWtWet(s) end do xz_EffMolWtBasicZ = (1.0d0 + sum(xza_MixRtBasicZ,3) ) / ( MolWtDry * ((1.0d0 / MolWtDry) + sum(xza_MixRtDivMolWt,3)) ) !境界条件 call BoundaryXCyc_xz( xz_EffMolWtBasicZ ) call BoundaryZSym_xz( xz_EffMolWtBasicZ ) !--------------------------------------------------------------- ! 温位 !--------------------------------------------------------------- xz_PotTempBasicZ = xz_TempBasicZ * (PressBasis / xz_PressBasicZ) ** (GasRDry / CpDry) !境界条件 call BoundaryXCyc_xz( xz_PotTempBasicZ ) call BoundaryZSym_xz( xz_PotTempBasicZ ) !--------------------------------------------------------------- ! エクスナー関数 !--------------------------------------------------------------- xz_ExnerBasicZ = xz_TempBasicZ / xz_PotTempBasicZ !境界条件 call BoundaryXCyc_xz( xz_ExnerBasicZ ) call BoundaryZSym_xz( xz_ExnerBasicZ ) !--------------------------------------------------------------- ! 密度 !--------------------------------------------------------------- xz_DensBasicZ = PressBasis * (xz_ExnerBasicZ ** (CvDry / GasRDry)) / (GasRDry * xz_PotTempBasicZ / xz_EffMolWtBasicZ) !境界条件 call BoundaryXCyc_xz( xz_DensBasicZ ) call BoundaryZSym_xz( xz_DensBasicZ ) !--------------------------------------------------------------- ! 音速 !--------------------------------------------------------------- xz_VelSoundBasicZ = sqrt ( CpDry * GasRDry * xz_ExnerBasicZ * xz_PotTempBasicZ / (CvDry * xz_EffMolWtBasicZ) ) !境界条件 call BoundaryXCyc_xz( xz_VelSoundBasicZ ) call BoundaryZSym_xz( xz_VelSoundBasicZ ) !---------------------------------------------------------- ! BasicSet モジュールに値を設定 !---------------------------------------------------------- call BasicSetArray_Init( xz_PressBasicZ, xz_ExnerBasicZ, xz_TempBasicZ, xz_PotTempBasicZ, xz_DensBasicZ, xz_VelSoundBasicZ, xza_MixRtBasicZ, xz_EffMolWtBasicZ ) end subroutine BasicEnv