!--------------------------------------------------------------------- ! Copyright (C) GFD Dennou Club, 2004, 2005, 2006. All rights reserved. !--------------------------------------------------------------------- != Subroutine BasicEnv ! ! * Developer: SUGIYAMA Ko-ichiro ! * Version: $Id: $ ! * Tag Name: $Name: $ ! * Change History: ! !== Overview ! !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 ! !== Error Handling ! !== Known Bugs ! !== Note ! !== Future Plans ! 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 gridset, only: DimXMin, &!配列の X 方向の下限 & DimXMax, &!配列の X 方向の上限 & DimZMin, &!配列の Z 方向の下限 & DimZMax, &!配列の Z 方向の上限 & SpcNum, &!凝縮成分の数 & s_Z, &!スカラー格子点での高度 & DelZ !Z 方向の格子点間隔 use basicset, only: BasicSetArray_Init, &! & PressSfc, &!乾燥成分の定圧比熱 & GasRDry, &!乾燥成分の定圧比熱 & CpDry, &!乾燥成分の定圧比熱 & CvDry, &!乾燥成分の定積比熱 & MolWtDry, &!乾燥成分の分子量 & Grav, &!重力加速度 & SpcWetMolFr, &!凝縮成分の初期モル比 & MolWtWet, &!凝縮成分の分子量 & EnvType, &!基本場の設定 & Tropopause, &!対流圏界面高度 & Humidity !基本場の相対湿度 use Boundary, only: xz_Boundary_Cyc_Sym use MoistFunc,only: xz_MolFr2MixRt use ECCM, only: ECCM_Init, &! & ECCM_Temp_Press, &! & ECCM_MolFr !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) :: xz_MixRtBasicZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax, SpcNum) real(8) :: xz_EffMolWtBasicZ(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax) real(8) :: MolFrIni(SpcNum) real(8) :: xz_MolFr(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax, SpcNum) real(8) :: xz_MixRtDivMolWt(DimXMin:DimXMax, DimZMin:DimZMax, SpcNum) integer :: i, k, s !--------------------------------------------------------------- ! 配列の初期化 !--------------------------------------------------------------- xz_DensBasicZ = 0.0d0 xz_PressBasicZ = 0.0d0 xz_ExnerBasicZ = 0.0d0 xz_TempBasicZ = 0.0d0 xz_PotTempBasicZ = 0.0d0 xz_VelSoundBasicZ = 0.0d0 xz_MixRtBasicZ = 0.0d0 xz_EffMolWtBasicZ = 0.0d0 !--------------------------------------------------------------- ! ECCM モジュールの初期化 !--------------------------------------------------------------- call ECCM_Init !--------------------------------------------------------------- ! EnvType を元に, 温度, 圧力, 組成を決める !--------------------------------------------------------------- if (trim(EnvType) == 'Dry') then MolFrIni = 0.0d0 elseif (trim(EnvType) == 'Moist') then MolFrIni = SpcWetMolFr(1:SpcNum) end if do i = DimXMin, DimXMax call ECCM_Temp_Press( MolFrIni, xz_TempBasicZ(i,:), xz_PressBasicZ(i,:) ) end do ! 対流圏界面より上の扱い do k = DimZMin, DimZMax if (s_Z(k) > Tropopause) then xz_TempBasicZ(:,k) = xz_TempBasicZ(:,k-1) xz_PressBasicZ(:,k) = & & xz_PressBasicZ(:,k-1) & & * dexp( - DelZ * Grav / (GasRDry * xz_TempBasicZ(:,k)) ) end if end do !境界条件 xz_TempBasicZ = xz_Boundary_Cyc_Sym(xz_TempBasicZ) xz_PressBasicZ = xz_Boundary_Cyc_Sym(xz_PressBasicZ) !--------------------------------------------------------------- ! 混合比 !--------------------------------------------------------------- do i = DimXMin, DimXMax call ECCM_MolFr( SpcWetMolFr(1:SpcNum) * Humidity, Humidity, xz_TempBasicZ(i,:), & & xz_PressBasicZ(i,:), xz_MolFr(i,:,:) ) end do !気相のモル比を混合比に変換 do s = 1, SpcNum xz_MixRtBasicZ(:,:,s) = xz_MolFr2MixRt(MolWtWet(s), xz_MolFr(:,:,s)) end do !値が小さくなりすぎないように最低値を与える where (xz_MixRtBasicZ <= 1.0d-20 ) xz_MixRtBasicZ = 1.0d-20 end where !境界条件 do s = 1, SpcNum xz_MixRtBasicZ(:,:,s) = xz_Boundary_Cyc_Sym(xz_MixRtBasicZ(:,:,s)) end do !--------------------------------------------------------------- ! 分子量の効果 !--------------------------------------------------------------- do s = 1, SpcNum xz_MixRtDivMolWt(:,:,s) = xz_MixRtBasicZ(:,:,s) / MolWtWet(s) end do xz_EffMolWtBasicZ = & & 1.0d0 - sum(xz_MixRtDivMolWt,3) & & / ((1.0d0 / MolWtDry) + sum(xz_MixRtDivMolWt,3)) & & * (1.0d0 + sum(xz_MixRtBasicZ,3) ) xz_EffMolWtBasicZ = xz_Boundary_Cyc_Sym(xz_EffMolWtBasicZ) !--------------------------------------------------------------- ! 温位 !--------------------------------------------------------------- xz_PotTempBasicZ = & & xz_TempBasicZ * (PressSfc / xz_PressBasicZ) ** (GasRDry / CpDry) xz_PotTempBasicZ = xz_Boundary_Cyc_Sym(xz_PotTempBasicZ) !--------------------------------------------------------------- ! エクスナー関数 !--------------------------------------------------------------- xz_ExnerBasicZ = xz_TempBasicZ / xz_PotTempBasicZ xz_ExnerBasicZ = xz_Boundary_Cyc_Sym(xz_ExnerBasicZ) !--------------------------------------------------------------- ! 密度 !--------------------------------------------------------------- xz_DensBasicZ = & & PressSfc * (xz_ExnerBasicZ ** (CvDry / GasRDry)) & & / (GasRDry * xz_PotTempBasicZ / xz_EffMolWtBasicZ) xz_DensBasicZ = xz_Boundary_Cyc_Sym(xz_DensBasicZ) !--------------------------------------------------------------- ! 音速 !--------------------------------------------------------------- xz_VelSoundBasicZ = & & sqrt ( & & CpDry * GasRDry * xz_ExnerBasicZ * xz_PotTempBasicZ & & / (CvDry * xz_EffMolWtBasicZ) & & ) xz_VelSoundBasicZ = xz_Boundary_Cyc_Sym(xz_VelSoundBasicZ) !---------------------------------------------------------- ! BasicSet モジュールに値を設定 配列 !---------------------------------------------------------- call BasicSetArray_Init( & & xz_PressBasicZ, xz_ExnerBasicZ, xz_TempBasicZ, & & xz_PotTempBasicZ, xz_DensBasicZ, xz_VelSoundBasicZ, & & xz_MixRtBasicZ, xz_EffMolWtBasicZ ) end subroutine BasicEnv