Class | Thermo_Advanced_Routine |
In: |
thermo_advanced_routine.f90
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基礎ルーチン, 関数集を use して複雑な熱力学関数を計算するモジュール
Subroutine : | |||
nx : | integer, intent(in)
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ny : | integer, intent(in)
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nz : | integer, intent(in)
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dx : | real, intent(in)
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dy : | real, intent(in)
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dz : | real, intent(in)
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u(nx,ny,nz) : | real, intent(in)
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v(nx,ny,nz) : | real, intent(in)
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w(nx,ny,nz) : | real, intent(in)
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rho(nx,ny,nz) : | real, intent(in)
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pt(nx,ny,nz) : | real, intent(in)
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pv(nx,ny,nz) : | real, intent(inout)
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subroutine Ertel_PV( nx, ny, nz, dx, dy, dz, u, v, w, rho, pt, pv ) ! implicit none integer, intent(in) :: nx ! 第 1 要素数 integer, intent(in) :: ny ! 第 2 要素数 integer, intent(in) :: nz ! 第 3 要素数 real, intent(in) :: dx ! x 方向の格子間隔 [m] real, intent(in) :: dy ! y 方向の格子間隔 [m] real, intent(in) :: dz ! z 方向の格子間隔 [m] real, intent(in) :: u(nx,ny,nz) ! 速度場の x 成分 [m/s] real, intent(in) :: v(nx,ny,nz) ! 速度場の y 成分 [m/s] real, intent(in) :: w(nx,ny,nz) ! 速度場の z 成分 [m/s] real, intent(in) :: rho(nx,ny,nz) ! 密度場 [kg/m^3] real, intent(in) :: pt(nx,ny,nz) ! 温位場 [K] real, intent(inout) :: pv(nx,ny,nz) ! PV [Km^2/kgs] real :: tmp1(nx,ny,nz) real :: tmp2(nx,ny,nz) real :: tmp3(nx,ny,nz) real :: tmp4(nx,ny,nz) real :: tmp5(nx,ny,nz) real :: tmp6(nx,ny,nz) real :: tmp7(nx,ny,nz) integer :: i, j, k ! 温位の空間勾配を計算. call grads_vec_3d( nx, ny, nz, dx, dy, dz, pt, tmp1, tmp2, tmp3 ) ! 3 次元 rotation を計算. call rot( nx, ny, nz, dx, dy, dz, u, v, w, tmp4, tmp5, tmp6 ) ! omega と grad pt の内積を計算 call dot_prod( tmp4, tmp5, tmp6, tmp1, tmp2, tmp3, tmp7 ) !$omp parallel default(shared) !$omp do private(i,j,k) do k=1,nz do j=1,ny do i=1,nx pv(i,j,k)=tmp7(i,j,k)/rho(i,j,k) end do end do end do !$omp end do !$omp end parallel end subroutine
Subroutine : | |||
z : | real, intent(in)
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z0m : | real, intent(in), dimension(:,:)
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richard : | real, intent(in), dimension(size(z0m,1),size(z0m,2))
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Lo : | real, intent(inout), dimension(size(z0m,1),size(z0m,2))
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Louis(1980) で提案されている大気の不安定度を考慮したバルク係数の補正係数を計算する関数
subroutine Louis_horizon( z, z0m, richard, Lo ) ! Louis(1980) で提案されている大気の不安定度を考慮したバルク係数の補正係数を計算する関数 use Thermo_Const use Thermo_Advanced_Function implicit none real, intent(in) :: z ! cm を求める高度 [m] real, intent(in), dimension(:,:) :: z0m ! モデルで計算される粗度高度 [m] real, intent(in), dimension(size(z0m,1),size(z0m,2)) :: richard ! バルクリチャードソン数 real, intent(inout), dimension(size(z0m,1),size(z0m,2)) :: Lo ! 補正係数 real, parameter :: b=5.0, c=5.0 real :: cm_tmp, zratio integer :: i, j, nx, ny nx=size(z0m,1) ny=size(z0m,2) !$omp parallel default(shared) !$omp do private(i,j) do j=1,ny do i=1,nx Lo(i,j)=Louis( z, z0m(i,j), richard(i,j) ) end do end do !$omp end do !$omp end parallel end subroutine
Subroutine : | |||
za : | real, intent(in)
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pta : | real, intent(in), dimension(:,:)
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ptg : | real, intent(in), dimension(size(pta,1),size(pta,2))
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va : | real, intent(in), dimension(size(pta,1),size(pta,2))
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qva : | real, intent(in), dimension(size(pta,1),size(pta,2))
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qvs : | real, intent(in), dimension(size(pta,1),size(pta,2))
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Ri : | real, intent(inout), dimension(size(pta,1),size(pta,2))
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バルクリチャードソン数を計算するルーチン
subroutine Rich_horizon( za, pta, ptg, va, qva, qvs, Ri ) ! バルクリチャードソン数を計算するルーチン use Phys_Const use Thermo_Function use Thermo_Advanced_Function implicit none real, intent(in) :: za ! リチャードソン数を計算する高度 [m] real, intent(in), dimension(:,:) :: pta ! za での仮温位 [K] real, intent(in), dimension(size(pta,1),size(pta,2)) :: ptg ! 地表面での温位 [K] real, intent(in), dimension(size(pta,1),size(pta,2)) :: va ! 高度 za での水平風速の絶対値 [m/s] real, intent(in), dimension(size(pta,1),size(pta,2)) :: qva ! za での混合比 [kg/kg] real, intent(in), dimension(size(pta,1),size(pta,2)) :: qvs ! 地表面での飽和混合比 [kg/kg] real, intent(inout), dimension(size(pta,1),size(pta,2)) :: Ri ! 求めるリチャードソン数 real, dimension(size(pta,1),size(pta,2)) :: ptvg, ptva, dpt integer :: i, j, nx, ny nx=size(pta,1) ny=size(pta,2) !$omp parallel default(shared) !$omp do private(i,j) do j=1,ny do i=1,nx Ri(i,j)=Rich( za, pta(i,j), ptg(i,j), va(i,j), qva(i,j), qvs(i,j) ) end do end do !$omp end do !$omp end parallel end subroutine
Subroutine : | |||
z : | real, intent(in)
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z0m : | real, intent(in), dimension(:,:)
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coem : | real, intent(inout), dimension(size(z0m,1),size(z0m,2))
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richard : | real, intent(in), dimension(size(z0m,1),size(z0m,2)), optional
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運動量に関するバルク係数を計算するルーチン
subroutine cm_horizon( z, z0m, coem, richard ) ! 運動量に関するバルク係数を計算するルーチン use Thermo_Const use Thermo_Advanced_Function implicit none real, intent(in) :: z ! cm を求める高度 [m] real, intent(in), dimension(:,:) :: z0m ! モデルで計算される粗度高度 [m] real, intent(inout), dimension(size(z0m,1),size(z0m,2)) :: coem ! バルク係数 real, intent(in), dimension(size(z0m,1),size(z0m,2)), optional :: richard ! Louis (1980) のスキームで計算する場合のバルクリチャードソン数 integer :: i, j, nx, ny nx=size(z0m,1) ny=size(z0m,2) if(present(richard))then !$omp parallel default(shared) !$omp do private(i,j) do j=1,ny do i=1,nx coem(i,j)=cm( z, z0m(i,j), richard(i,j) ) end do end do !$omp end do !$omp end parallel else !$omp parallel default(shared) !$omp do private(i,j) do j=1,ny do i=1,nx coem(i,j)=cm( z, z0m(i,j), richard(i,j) ) end do end do !$omp end do !$omp end parallel end if end subroutine
Subroutine : | |||
cm : | real, intent(in), dimension(:,:)
| ||
va : | real, intent(in), dimension(size(cm,1),size(cm,2))
| ||
velst : | real, intent(inout), dimension(size(cm,1),size(cm,2))
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摩擦速度 u_* を計算するルーチン
subroutine ust_horizon( cm, va, velst ) ! 摩擦速度 u_* を計算するルーチン use Thermo_Advanced_Function implicit none real, intent(in), dimension(:,:) :: cm ! 高度 za でのバルク係数 real, intent(in), dimension(size(cm,1),size(cm,2)) :: va ! 高度 za での水平風の絶対値 [m/s] real, intent(inout), dimension(size(cm,1),size(cm,2)) :: velst ! 摩擦速度 [m/s] integer :: i, j, nx, ny !$omp parallel default(shared) !$omp do private(i,j) do j=1,ny do i=1,nx velst(i,j)=ust( cm(i,j), va(i,j) ) end do end do !$omp end do !$omp end parallel end subroutine