Linux R2.6.5-7.282-sn2 FORTRAN90/SX Rev.360 Tue Oct 11 12:35:25 2011 FILE NAME: initialdata_takemi2007.f90 PROGRAM NAME: initialdata_takemi2007 DIAGNOSTIC LIST LINE LEVEL( NO.): DIAGNOSTIC MESSAGE 228 vec ( 1): Vectorized loop. 276 opt ( 11): Fused array assignments. :line 276 - 279 276 vec ( 4): Vectorized array expression. 280 vec ( 4): Vectorized array expression. 287 vec ( 1): Vectorized loop. 298 opt ( 11): Fused array assignments. :line 298 - 300 298 vec ( 4): Vectorized array expression. 306 vec ( 1): Vectorized loop. 324 vec ( 3): Unvectorized loop. 343 vec ( 3): Unvectorized loop. 398 vec ( 4): Vectorized array expression. 400 vec ( 3): Unvectorized loop. 402 vec ( 4): Vectorized array expression. 402 vec ( 4): Vectorized array expression. 404 vec ( 4): Vectorized array expression. Linux R2.6.5-7.282-sn2 FORTRAN90/SX Rev.360 Tue Oct 11 12:35:25 2011 FILE NAME: initialdata_takemi2007.f90 PROGRAM NAME: initialdata_takemi2007 TRANSFORMATION LIST LINE FORTRAN STATEMENT 1 != Module BasicEnvInit 2 ! 3 ! Authors:: SUGIYAMA Koichiro, ODAKA Masatsugu 4 ! Version:: $Id: initialdata_takemi2007.f90,v 1.6 2011-06-21 06:14:51 sugiyama Exp $ 5 ! Tag Name:: $Name: arare5-20111010 $ 6 ! Copyright:: Copyright (C) GFD Dennou Club, 2006. All rights reserved. 7 ! License:: See COPYRIGHT[link:../../COPYRIGHT] 8 ! 9 !== Overview 10 ! 11 !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 12 ! * BasicEnvFile_init: 基本場の値を netCDF ファイルから取得 13 ! * BasicEnvCalc_Init: 基本場の情報を Namelist から取得して値を計算 14 ! 15 !== Error Handling 16 ! 17 !== Known Bugs 18 ! 19 !== Note 20 ! 21 !== Future Plans 22 ! 23 module initialdata_takemi2007 24 ! 25 !デフォルトの基本場を設定するためのサブルーチン. 26 !基本場を計算し, BasicSet モジュールの値を初期化する. 27 ! 28 !コンパイルの順序の問題から, 基本場の値(hogeBasicZ な変数)を 29 !計算する部分をBasicSet モジュールから切り離している. 30 !ECCM 始め, BasicSet 自体に依存するが hogeBasicZ は use しない 31 !外部サブルーチンを利用するためである. 32 ! 33 34 !モジュール読み込み 35 use dc_types, only: STRING, DP 36 use dc_iounit, only : FileOpen 37 use dc_message, only: MessageNotify 38 use mpi_wrapper, only: myrank 39 use namelist_util, only: namelist_filename 40 use gridset, only: imin, &!配列の X 方向の下限 41 & imax, &!配列の X 方向の上限 42 & jmin, &!配列の Y 方向の下限 43 & jmax, &!配列の Y 方向の上限 44 & kmin, &!配列の Z 方向の下限 45 & kmax, &!配列の Z 方向の上限 46 & ncmax, &!凝縮成分の数 47 & nz 48 use axesset, only: z_Z, &!スカラー格子点での高度 49 & z_dz !Z 方向の格子点間隔 50 use constants, only: & 51 & PressBasis, &!温位の基準圧力 52 & GasRDry, &!乾燥成分の定圧比熱 53 & CpDry, &!乾燥成分の定圧比熱 54 & Grav, &!重力加速度 55 & TempSfc, &!地表面温度 56 & PressSfc, &!地表面圧力 57 & MolWtDry 58 use composition, only: MolWtWet 59 use chemcalc, only: SvapPress ! 60 61 !暗黙の型宣言禁止 62 implicit none 63 64 !デフォルトは private 65 private 66 67 real(DP), parameter :: PressSfcTakemi = 1.0d5 ! 地表の圧力 68 real(DP), parameter :: PTempSfcTakemi = 300.0d0 ! 地表の温位 69 real(DP), parameter :: AltTr = 1.2d4 ! 対流圏界面高度 70 real(DP), parameter :: HumMin = 0.25d0 ! 混合比一定な高度 71 integer, parameter :: SpcID = 6 ! 水の番号 72 real(DP), save :: QMixSfc ! 地表面でのモル比 73 real(DP), save :: VelXSfc ! 地表の速度 74 real(DP), save :: PTempTr = 0.0d0 ! 75 real(DP), save :: DryFact = 0.0d0 ! 76 real(DP), save :: Alt1 = 0.0d0 ! 77 real(DP), save :: Alt2 = 0.0d0 ! 78 integer, save :: amin, amax 79 80 81 !初期化だけ公開 82 public initialdata_takemi2007_init 83 public initialdata_takemi2007_basic 84 public initialdata_takemi2007_wind 85 86 contains 87 88 !!!------------------------------------------------------------------------------!!! 89 subroutine initialdata_takemi2007_init 90 ! 91 !設定ファイルから出力ファイルに記載する情報を読み込む 92 ! 93 94 !暗黙の型宣言禁止 95 implicit none 96 97 !内部変数 98 real(DP) :: Alt !高度 99 integer :: unit !設定ファイル用装置番号 100 integer :: k 101 integer :: ID_BasicZ = 0 102 integer :: ID_Wind = 0 103 integer, parameter :: ID_MidLat_Q10 = 1 104 integer, parameter :: ID_MidLat_Q12 = 2 105 integer, parameter :: ID_MidLat_Q14 = 3 106 integer, parameter :: ID_MidLat_Q16 = 4 107 integer, parameter :: ID_MidLat_Q16DRY1 = 5 108 integer, parameter :: ID_MidLat_Q16DRY2 = 6 109 integer, parameter :: ID_MidLat_Q18 = 7 110 integer, parameter :: ID_Tropic_Q18 = 8 111 integer, parameter :: ID_Tropic_Q18DRY1 = 9 112 integer, parameter :: ID_Tropic_Q18DRY2 = 10 113 integer, parameter :: ID_Tropic_Q18DRY3 = 11 114 integer, parameter :: ID_Wind_LowLevel = 1 115 integer, parameter :: ID_Wind_MiddleLevel = 2 116 integer, parameter :: ID_Wind_HighLevel = 3 117 118 character(STRING) :: FlagEnv = "" 119 character(STRING) :: FlagWind = "" 120 121 122 !設定ファイルから読み込む出力ファイル情報 123 NAMELIST /initialdata_takemi2007_nml/ FlagEnv, FlagWind, VelXSfc 124 125 !設定ファイルから出力ファイルに記載する情報を読み込む 126 call FileOpen(unit, file=namelist_filename, mode='r') 127 read(unit, NML=initialdata_takemi2007_nml) 128 close(unit) 129 130 ! 確認. 地表面温度・圧力を指定するのは別モジュールなので. 131 ! 132 if (myrank == 0) then 133 if ( PressBasis /= PressSfcTakemi & 134 & .OR. PressSfc /= PressSfcTakemi & 135 & .OR. TempSfc /= PTempSfcTakemi ) then 136 137 call MessageNotify( "E", "initaldata_takemi2007_init", & 138 & "Constants are wrong. please PressSfc = 1.0d5, TempSfc = 300.0d0") 139 end if 140 end if 141 142 if (myrank == 0) then 143 call MessageNotify( "M", "initaldata_takemi2007_init", & 144 & "VelXSfc= %f", d=(/VelXSfc/) ) 145 end if 146 147 148 !基本場の選択 149 ! 150 if (FlagEnv == "MidLat_Q10") then 151 ID_BasicZ = ID_MidLat_Q10 152 elseif (FlagEnv == "MidLat_Q12") then 153 ID_BasicZ = ID_MidLat_Q12 154 elseif (FlagEnv == "MidLat_Q14") then 155 ID_BasicZ = ID_MidLat_Q14 156 elseif (FlagEnv == "MidLat_Q16") then 157 ID_BasicZ = ID_MidLat_Q16 158 elseif (FlagEnv == "MidLat_Q16DRY1") then 159 ID_BasicZ = ID_MidLat_Q16DRY1 160 elseif (FlagEnv == "MidLat_Q16DRY2") then 161 ID_BasicZ = ID_MidLat_Q16DRY2 162 elseif (FlagEnv == "MidLat_Q18") then 163 ID_BasicZ = ID_MidLat_Q18 164 elseif (FlagEnv == "Tropic_Q18") then 165 ID_BasicZ = ID_Tropic_Q18 166 elseif (FlagEnv == "Tropic_Q18DRY1") then 167 ID_BasicZ = ID_Tropic_Q18DRY1 168 elseif (FlagEnv == "Tropic_Q18DRY2") then 169 ID_BasicZ = ID_Tropic_Q18DRY2 170 elseif (FlagEnv == "Tropic_Q18DRY3") then 171 ID_BasicZ = ID_Tropic_Q18DRY3 172 end if 173 174 ! 速度場の選択 175 ! 176 if (FlagWind == "LowLevel") then 177 ID_Wind = ID_Wind_LowLevel 178 elseif (FlagWind == "MiddleLevel") then 179 ID_Wind = ID_Wind_MiddleLevel 180 elseif (FlagWind == "HighLevel") then 181 ID_Wind = ID_Wind_HighLevel 182 end if 183 184 ! 温位場 185 ! 186 select case (ID_BasicZ) 187 case (ID_MidLat_Q10:ID_MidLat_Q18) 188 PTempTr = 343.0d0 189 case (ID_Tropic_Q18:ID_Tropic_Q18DRY3) 190 PTempTr = 358.0d0 191 end select 192 193 ! 混合比 194 ! 195 select case (ID_BasicZ) 196 case (ID_MidLat_Q10) 197 QMixSfc = 0.010d0 198 case (ID_MidLat_Q12) 199 QMixSfc = 0.012d0 200 case (ID_MidLat_Q14) 201 QMixSfc = 0.014d0 202 case (ID_MidLat_Q16:ID_MidLat_Q16DRY2) 203 QMixSfc = 0.016d0 204 case (ID_MidLat_Q18:ID_Tropic_Q18DRY3) 205 QMixSfc = 0.018d0 206 end select 207 208 ! 湿度変化 209 ! 210 select case (ID_BasicZ) 211 case (ID_MidLat_Q16DRY1) 212 DryFact = - 0.13d0 213 Alt = 2.5d3 214 case (ID_MidLat_Q16DRY2) 215 DryFact = - 0.30d0 216 Alt = 2.5d3 217 case (ID_Tropic_Q18DRY1) 218 DryFact = - 0.20d0 219 Alt = 2.5d3 220 case (ID_Tropic_Q18DRY2) 221 DryFact = - 0.20d0 222 Alt = 5.0d3 223 case (ID_Tropic_Q18DRY3) 224 DryFact = - 0.20d0 225 Alt = 7.5d3 226 end select 227 228 do k = 1, nz 229 if (z_Z(k) < AltTr .AND. AltTr <= z_Z(k+1)) then 230 amax = k 231 end if 232 if (z_Z(k) < Alt .AND. Alt <= z_Z(k+1)) then 233 amin = k 234 end if 235 end do 236 237 ! 水平風速 238 ! 239 select case (ID_Wind) 240 case (ID_Wind_LowLevel) 241 Alt1 = 0.0d0 242 Alt2 = 2.5d3 243 case (ID_Wind_MiddleLevel) 244 Alt1 = 2.5d3 245 Alt2 = 5.0d3 246 case (ID_Wind_HighLevel) 247 Alt1 = 5.0d3 248 Alt2 = 7.5d3 249 end select 250 251 end subroutine initialdata_takemi2007_init 252 253 254 !!!------------------------------------------------------------------------------!!! 255 subroutine initialdata_takemi2007_basic( z_Temp, z_Press, zf_MolFr ) 256 ! 257 !== 概要 258 ! * deepconv の地球用のテスト計算としてTakemi(2007)の再現計算を 259 ! するための湿度の基本場を作成する 260 ! * 基本場の温度の式が温位で与えられているため, 温度に変換する必要がある 261 ! 262 263 implicit none 264 265 real(DP), intent(out):: z_Press(kmin:kmax) !圧力 266 real(DP), intent(out):: z_Temp(kmin:kmax) !温度 267 real(DP), intent(out):: zf_MolFr(kmin:kmax, 1:ncmax) !モル比 268 real(DP) :: z_Hum(kmin:kmax) ! 相対湿度 269 real(DP) :: z_PTemp(kmin:kmax) ! 温位 270 real(DP) :: QMix 271 integer :: k 272 273 !------------------------------------------- 274 ! 初期化 275 ! 276 z_Temp = 1.0d-60 277 z_PTemp = 1.0d-60 278 z_Press = 1.0d-60 279 z_Hum = 0.0d0 280 zf_MolFr = 0.0d0 . !CDIR NODEP . !CDIR NOASSUME . do t273 = 1, ncmax*(kmax + 1 - kmin) . zf_molfr(t32+t273-1,1) = 0.0000000000000000e+000 . end do 281 282 283 !---------------------------------------------- 284 ! 湿度 285 ! 論文中の式 (2) より計算 286 ! 287 do k = 1, nz 288 if (z_Z(k) <= AltTr) then 289 z_Hum(k) = 1.0d0 - 0.75d0 * (z_Z(k) / AltTr) ** 1.25 290 elseif (z_Z(k) > AltTr) then 291 z_Hum(k) = HumMin 292 end if 293 end do 294 295 ! Fig.2b は明らかに相対湿度が 95% 程度で打ち止めになっているので, 296 ! 上限値を設けてみた 297 ! 298 where (z_Hum > 0.95d0) 299 z_Hum = 0.95d0 300 end where 301 302 ! DRY ケースの場合. 303 ! DRY 以外では, DryFact = 0.0 になっている. 304 ! 相対湿度の下限値を下回らないよう調整している. 305 ! 306 do k = 1, nz 307 if (amin < k .AND. k <= amax) then 308 z_Hum(k) = z_Hum(k) + DryFact 309 if (z_Hum(k) <= HumMin) then 310 z_Hum(k) = HumMin 311 end if 312 end if 313 end do 314 315 !---------------------------------------------- 316 ! 温位, 圧力, 温度 317 ! 温位は, 論文中の式 (1) より計算 318 ! 319 ! 320 z_PTemp(1) = TempSfc + (PTempTr - TempSfc) * ((z_Z(1) / AltTr) ** 1.25) 321 z_Press(1) = PressSfc - (Grav * PressSfc * z_dz(1) * 5.0d-1) / (GasRDry * TempSfc) 322 z_Temp(1) = z_PTemp(1) * (z_Press(1) / PressBasis) ** (GasRDry / CpDry) 323 324 do k = 2, nz 325 if (k <= amax) then 326 z_PTemp(k) = TempSfc + (PTempTr - TempSfc) * ((z_Z(k) / AltTr) ** 1.25) 327 elseif (k > amax) then 328 z_PTemp(k) = z_PTemp(amax) * exp( Grav * (z_Z(k) - AltTr) / (CpDry * z_Temp(amax))) 329 end if 330 331 z_Press(k) = z_Press(k-1) - (Grav * z_Press(k-1) * z_dz(k-1)) / (GasRDry * z_Temp(k-1)) 332 333 z_Temp(k) = z_PTemp(k) * ((z_Press(k) / PressBasis) ** (GasRDry / CpDry)) 334 end do 335 336 !---------------------------------------------- 337 ! モル比 338 ! 論文中には, in the lowest 1.5km depth で混合比の値を設定するという 339 ! 記述があったが, Fig2b から判断するに, 式 (2) で与えられる相対湿度から 340 ! 混合比を計算し, それが地表での混合比 (nml で与える) を超えたら, 341 ! 地表での混合比と同じとしているのだろう. 342 ! 343 do k = 1, nz 344 zf_MolFr(k,1) = SvapPress(SpcID, z_Temp(k)) * z_Hum(k) / z_Press(k) 345 QMix = zf_MolFr(k,1) / MolWtDry * MolWtWet(1) 346 347 if (QMix > QMixSfc) then 348 zf_MolFr(k,1) = QMixSfc * MolWtDry / MolWtWet(1) 349 end if 350 end do 351 352 end subroutine Initialdata_takemi2007_basic 353 354 355 subroutine initialdata_takemi2007_wind(pyz_VelX) 356 357 !-------------------------------------------------------------! 358 ! シアーの設定 (Takemi,2007) ! 359 !-------------------------------------------------------------! 360 ! 361 != 概要 362 !* case "Takemi2007" での計算時に鉛直シアーのある風を与える時に使用する 363 !* 風の与え方には, 以下のようなバリエーションがある 364 ! (1) シアーを与える高度を変える 365 ! (2) シアーのある風の最大風速 (U_s) を変える 366 ! 367 ! (1) については, (a) 0 - 2.5 km, (b) 2.5 - 5.0 km, (c) 5.0 - 7.5 km の 368 ! 三パターンがある 369 ! (2) については, Takemi (2007) では熱帯場と中緯度場の温度場毎に 370 ! 異なる値を設定している 371 ! 372 ! その強度(Us)は, 以下の通り 373 ! <熱帯場> (1) 5 m/s, (2) 10 m/s, (3) 15 m/s 374 ! <中緯度場> (1) 10 m/s, (2) 15 m/s, (3) 20 m/s 375 ! 376 !* シアーの形の模式図 (Takemi, 2007) | 377 ! /| 7.5 km 378 ! / | 379 ! / | 380 ! / ←| 381 ! ｜ /| 5.0 km 382 ! ｜ / | 383 ! ｜/ | 384 ! / ←| 385 ! ｜ /| 2.5 km 386 ! ｜ / | 387 ! ｜/ | 388 ! / ←| 389 !---------------------------------+------------- 0.0 km 390 ! Us (m/s) 391 ! 392 implicit none 393 394 real(DP), intent(out) :: pyz_VelX(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax) 395 integer :: k 396 397 !初期化 398 pyz_VelX = 0.0d0 . !CDIR NODEP . !CDIR NOASSUME . do t99 = 1, (kmax + 1 - kmin)*(jmax + 1 - jmin)*(imax + 1 - imin) . pyz_velx(t6+t99-1,t8,t10) = 0.0000000000000000e+000 . end do 399 400 do k = 1, nz 401 if (z_Z(k) <= Alt1) then 402 pyz_VelX(:,:,k) = - VelXSfc . if (jmax + 1 - jmin .gt. 0) then . J1 = and(jmax + 1 - jmin,3) . !CDIR NODEP . do t114 = 1, J1 . !CDIR NODEP . do t116 = 1, imax - imin + 2 - min0(1,imax - imin + 1) . pyz_velx(t6+t116-1,t114-1+t8,k) = -velxsfc . end do . end do . !CDIR NODEP . do t114 = J1 + 1, jmax + 1 - jmin, 4 . !CDIR NODEP . do t116 = 1, imax - imin + 2 - min0(1,imax - imin + 1) . pyz_velx(t6+t116-1,t114-1+t8,k) = -velxsfc . pyz_velx(t6+t116-1,t114+t8,k) = -velxsfc . pyz_velx(t6+t116-1,t114+1+t8,k) = -velxsfc . pyz_velx(t6+t116-1,t114+2+t8,k) = -velxsfc . end do . end do . endif . go to 10012 403 elseif (z_Z(k) > Alt1 .AND. z_Z(k) <= Alt2) then 404 pyz_VelX(:,:,k) = - VelXSfc + (VelXSfc / (Alt2 - Alt1)) * (z_Z(k) - Alt1) . !CDIR NODEP . !CDIR NOASSUME . do t108 = 1, (jmax + 1 - jmin)*(imax + 1 - imin) . pyz_velx(t6+t108-1,t8,k) = velxsfc/(alt2 - alt1)*(z_z(k)-alt1) . 1 - velxsfc . end do 405 end if 406 end do 407 write(*,*) VelXSfc, Alt1, Alt2 408 409 end subroutine initialdata_takemi2007_wind 410 411 end module initialdata_takemi2007 Linux R2.6.5-7.282-sn2 FORTRAN90/SX Rev.360 Tue Oct 11 12:35:25 2011 FILE NAME: initialdata_takemi2007.f90 PROGRAM NAME: initialdata_takemi2007 FORMAT LIST LINE LOOP FORTRAN STATEMENT 1: != Module BasicEnvInit 2: ! 3: ! Authors:: SUGIYAMA Koichiro, ODAKA Masatsugu 4: ! Version:: $Id: initialdata_takemi2007.f90,v 1.6 2011-06-21 06:14:51 sugiyama Exp $ 5: ! Tag Name:: $Name: arare5-20111010 $ 6: ! Copyright:: Copyright (C) GFD Dennou Club, 2006. All rights reserved. 7: ! License:: See COPYRIGHT[link:../../COPYRIGHT] 8: ! 9: !== Overview 10: ! 11: !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 12: ! * BasicEnvFile_init: 基本場の値を netCDF ファイルから取得 13: ! * BasicEnvCalc_Init: 基本場の情報を Namelist から取得して値を計算 14: ! 15: !== Error Handling 16: ! 17: !== Known Bugs 18: ! 19: !== Note 20: ! 21: !== Future Plans 22: ! 23: module initialdata_takemi2007 24: ! 25: !デフォルトの基本場を設定するためのサブルーチン. 26: !基本場を計算し, BasicSet モジュールの値を初期化する. 27: ! 28: !コンパイルの順序の問題から, 基本場の値(hogeBasicZ な変数)を 29: !計算する部分をBasicSet モジュールから切り離している. 30: !ECCM 始め, BasicSet 自体に依存するが hogeBasicZ は use しない 31: !外部サブルーチンを利用するためである. 32: ! 33: 34: !モジュール読み込み 35: use dc_types, only: STRING, DP 36: use dc_iounit, only : FileOpen 37: use dc_message, only: MessageNotify 38: use mpi_wrapper, only: myrank 39: use namelist_util, only: namelist_filename 40: use gridset, only: imin, &!配列の X 方向の下限 41: & imax, &!配列の X 方向の上限 42: & jmin, &!配列の Y 方向の下限 43: & jmax, &!配列の Y 方向の上限 44: & kmin, &!配列の Z 方向の下限 45: & kmax, &!配列の Z 方向の上限 46: & ncmax, &!凝縮成分の数 47: & nz 48: use axesset, only: z_Z, &!スカラー格子点での高度 49: & z_dz !Z 方向の格子点間隔 50: use constants, only: & 51: & PressBasis, &!温位の基準圧力 52: & GasRDry, &!乾燥成分の定圧比熱 53: & CpDry, &!乾燥成分の定圧比熱 54: & Grav, &!重力加速度 55: & TempSfc, &!地表面温度 56: & PressSfc, &!地表面圧力 57: & MolWtDry 58: use composition, only: MolWtWet 59: use chemcalc, only: SvapPress ! 60: 61: !暗黙の型宣言禁止 62: implicit none 63: 64: !デフォルトは private 65: private 66: 67: real(DP), parameter :: PressSfcTakemi = 1.0d5 ! 地表の圧力 68: real(DP), parameter :: PTempSfcTakemi = 300.0d0 ! 地表の温位 69: real(DP), parameter :: AltTr = 1.2d4 ! 対流圏界面高度 70: real(DP), parameter :: HumMin = 0.25d0 ! 混合比一定な高度 71: integer, parameter :: SpcID = 6 ! 水の番号 72: real(DP), save :: QMixSfc ! 地表面でのモル比 73: real(DP), save :: VelXSfc ! 地表の速度 74: real(DP), save :: PTempTr = 0.0d0 ! 75: real(DP), save :: DryFact = 0.0d0 ! 76: real(DP), save :: Alt1 = 0.0d0 ! 77: real(DP), save :: Alt2 = 0.0d0 ! 78: integer, save :: amin, amax 79: 80: 81: !初期化だけ公開 82: public initialdata_takemi2007_init 83: public initialdata_takemi2007_basic 84: public initialdata_takemi2007_wind 85: 86: contains 87: 88: !!!------------------------------------------------------------------------------!!! 89: subroutine initialdata_takemi2007_init 90: ! 91: !設定ファイルから出力ファイルに記載する情報を読み込む 92: ! 93: 94: !暗黙の型宣言禁止 95: implicit none 96: 97: !内部変数 98: real(DP) :: Alt !高度 99: integer :: unit !設定ファイル用装置番号 100: integer :: k 101: integer :: ID_BasicZ = 0 102: integer :: ID_Wind = 0 103: integer, parameter :: ID_MidLat_Q10 = 1 104: integer, parameter :: ID_MidLat_Q12 = 2 105: integer, parameter :: ID_MidLat_Q14 = 3 106: integer, parameter :: ID_MidLat_Q16 = 4 107: integer, parameter :: ID_MidLat_Q16DRY1 = 5 108: integer, parameter :: ID_MidLat_Q16DRY2 = 6 109: integer, parameter :: ID_MidLat_Q18 = 7 110: integer, parameter :: ID_Tropic_Q18 = 8 111: integer, parameter :: ID_Tropic_Q18DRY1 = 9 112: integer, parameter :: ID_Tropic_Q18DRY2 = 10 113: integer, parameter :: ID_Tropic_Q18DRY3 = 11 114: integer, parameter :: ID_Wind_LowLevel = 1 115: integer, parameter :: ID_Wind_MiddleLevel = 2 116: integer, parameter :: ID_Wind_HighLevel = 3 117: 118: character(STRING) :: FlagEnv = "" 119: character(STRING) :: FlagWind = "" 120: 121: 122: !設定ファイルから読み込む出力ファイル情報 123: NAMELIST /initialdata_takemi2007_nml/ FlagEnv, FlagWind, VelXSfc 124: 125: !設定ファイルから出力ファイルに記載する情報を読み込む 126: call FileOpen(unit, file=namelist_filename, mode='r') 127: read(unit, NML=initialdata_takemi2007_nml) 128: close(unit) 129: 130: ! 確認. 地表面温度・圧力を指定するのは別モジュールなので. 131: ! 132: if (myrank == 0) then 133: if ( PressBasis /= PressSfcTakemi & 134: & .OR. PressSfc /= PressSfcTakemi & 135: & .OR. TempSfc /= PTempSfcTakemi ) then 136: 137: call MessageNotify( "E", "initaldata_takemi2007_init", & 138: & "Constants are wrong. please PressSfc = 1.0d5, TempSfc = 300.0d0") 139: end if 140: end if 141: 142: if (myrank == 0) then 143: call MessageNotify( "M", "initaldata_takemi2007_init", & 144: & "VelXSfc= %f", d=(/VelXSfc/) ) 145: end if 146: 147: 148: !基本場の選択 149: ! 150: if (FlagEnv == "MidLat_Q10") then 151: ID_BasicZ = ID_MidLat_Q10 152: elseif (FlagEnv == "MidLat_Q12") then 153: ID_BasicZ = ID_MidLat_Q12 154: elseif (FlagEnv == "MidLat_Q14") then 155: ID_BasicZ = ID_MidLat_Q14 156: elseif (FlagEnv == "MidLat_Q16") then 157: ID_BasicZ = ID_MidLat_Q16 158: elseif (FlagEnv == "MidLat_Q16DRY1") then 159: ID_BasicZ = ID_MidLat_Q16DRY1 160: elseif (FlagEnv == "MidLat_Q16DRY2") then 161: ID_BasicZ = ID_MidLat_Q16DRY2 162: elseif (FlagEnv == "MidLat_Q18") then 163: ID_BasicZ = ID_MidLat_Q18 164: elseif (FlagEnv == "Tropic_Q18") then 165: ID_BasicZ = ID_Tropic_Q18 166: elseif (FlagEnv == "Tropic_Q18DRY1") then 167: ID_BasicZ = ID_Tropic_Q18DRY1 168: elseif (FlagEnv == "Tropic_Q18DRY2") then 169: ID_BasicZ = ID_Tropic_Q18DRY2 170: elseif (FlagEnv == "Tropic_Q18DRY3") then 171: ID_BasicZ = ID_Tropic_Q18DRY3 172: end if 173: 174: ! 速度場の選択 175: ! 176: if (FlagWind == "LowLevel") then 177: ID_Wind = ID_Wind_LowLevel 178: elseif (FlagWind == "MiddleLevel") then 179: ID_Wind = ID_Wind_MiddleLevel 180: elseif (FlagWind == "HighLevel") then 181: ID_Wind = ID_Wind_HighLevel 182: end if 183: 184: ! 温位場 185: ! 186: select case (ID_BasicZ) 187: case (ID_MidLat_Q10:ID_MidLat_Q18) 188: PTempTr = 343.0d0 189: case (ID_Tropic_Q18:ID_Tropic_Q18DRY3) 190: PTempTr = 358.0d0 191: end select 192: 193: ! 混合比 194: ! 195: select case (ID_BasicZ) 196: case (ID_MidLat_Q10) 197: QMixSfc = 0.010d0 198: case (ID_MidLat_Q12) 199: QMixSfc = 0.012d0 200: case (ID_MidLat_Q14) 201: QMixSfc = 0.014d0 202: case (ID_MidLat_Q16:ID_MidLat_Q16DRY2) 203: QMixSfc = 0.016d0 204: case (ID_MidLat_Q18:ID_Tropic_Q18DRY3) 205: QMixSfc = 0.018d0 206: end select 207: 208: ! 湿度変化 209: ! 210: select case (ID_BasicZ) 211: case (ID_MidLat_Q16DRY1) 212: DryFact = - 0.13d0 213: Alt = 2.5d3 214: case (ID_MidLat_Q16DRY2) 215: DryFact = - 0.30d0 216: Alt = 2.5d3 217: case (ID_Tropic_Q18DRY1) 218: DryFact = - 0.20d0 219: Alt = 2.5d3 220: case (ID_Tropic_Q18DRY2) 221: DryFact = - 0.20d0 222: Alt = 5.0d3 223: case (ID_Tropic_Q18DRY3) 224: DryFact = - 0.20d0 225: Alt = 7.5d3 226: end select 227: 228: V------> do k = 1, nz 229: | if (z_Z(k) < AltTr .AND. AltTr <= z_Z(k+1)) then 230: | amax = k 231: | end if 232: | if (z_Z(k) < Alt .AND. Alt <= z_Z(k+1)) then 233: | amin = k 234: | end if 235: V------ end do 236: 237: ! 水平風速 238: ! 239: select case (ID_Wind) 240: case (ID_Wind_LowLevel) 241: Alt1 = 0.0d0 242: Alt2 = 2.5d3 243: case (ID_Wind_MiddleLevel) 244: Alt1 = 2.5d3 245: Alt2 = 5.0d3 246: case (ID_Wind_HighLevel) 247: Alt1 = 5.0d3 248: Alt2 = 7.5d3 249: end select 250: 251: end subroutine initialdata_takemi2007_init 252: 253: 254: !!!------------------------------------------------------------------------------!!! 255: subroutine initialdata_takemi2007_basic( z_Temp, z_Press, zf_MolFr ) 256: ! 257: !== 概要 258: ! * deepconv の地球用のテスト計算としてTakemi(2007)の再現計算を 259: ! するための湿度の基本場を作成する 260: ! * 基本場の温度の式が温位で与えられているため, 温度に変換する必要がある 261: ! 262: 263: implicit none 264: 265: real(DP), intent(out):: z_Press(kmin:kmax) !圧力 266: real(DP), intent(out):: z_Temp(kmin:kmax) !温度 267: real(DP), intent(out):: zf_MolFr(kmin:kmax, 1:ncmax) !モル比 268: real(DP) :: z_Hum(kmin:kmax) ! 相対湿度 269: real(DP) :: z_PTemp(kmin:kmax) ! 温位 270: real(DP) :: QMix 271: integer :: k 272: 273: !------------------------------------------- 274: ! 初期化 275: ! 276: V------> z_Temp = 1.0d-60 277: | z_PTemp = 1.0d-60 278: | z_Press = 1.0d-60 279: V------ z_Hum = 0.0d0 280: W*===== zf_MolFr = 0.0d0 281: 282: 283: !---------------------------------------------- 284: ! 湿度 285: ! 論文中の式 (2) より計算 286: ! 287: V------> do k = 1, nz 288: | if (z_Z(k) <= AltTr) then 289: | z_Hum(k) = 1.0d0 - 0.75d0 * (z_Z(k) / AltTr) ** 1.25 290: | elseif (z_Z(k) > AltTr) then 291: | z_Hum(k) = HumMin 292: | end if 293: V------ end do 294: 295: ! Fig.2b は明らかに相対湿度が 95% 程度で打ち止めになっているので, 296: ! 上限値を設けてみた 297: ! 298: V------> where (z_Hum > 0.95d0) 299: V------ z_Hum = 0.95d0 300: end where 301: 302: ! DRY ケースの場合. 303: ! DRY 以外では, DryFact = 0.0 になっている. 304: ! 相対湿度の下限値を下回らないよう調整している. 305: ! 306: V------> do k = 1, nz 307: | if (amin < k .AND. k <= amax) then 308: | z_Hum(k) = z_Hum(k) + DryFact 309: | if (z_Hum(k) <= HumMin) then 310: | z_Hum(k) = HumMin 311: | end if 312: | end if 313: V------ end do 314: 315: !---------------------------------------------- 316: ! 温位, 圧力, 温度 317: ! 温位は, 論文中の式 (1) より計算 318: ! 319: ! 320: z_PTemp(1) = TempSfc + (PTempTr - TempSfc) * ((z_Z(1) / AltTr) ** 1.25) 321: z_Press(1) = PressSfc - (Grav * PressSfc * z_dz(1) * 5.0d-1) / (GasRDry * TempSfc) 322: z_Temp(1) = z_PTemp(1) * (z_Press(1) / PressBasis) ** (GasRDry / CpDry) 323: 324: +------> do k = 2, nz 325: | if (k <= amax) then 326: | z_PTemp(k) = TempSfc + (PTempTr - TempSfc) * ((z_Z(k) / AltTr) ** 1.25) 327: | elseif (k > amax) then 328: | z_PTemp(k) = z_PTemp(amax) * exp( Grav * (z_Z(k) - AltTr) / (CpDry * z_Temp(amax))) 329: | end if 330: | 331: | z_Press(k) = z_Press(k-1) - (Grav * z_Press(k-1) * z_dz(k-1)) / (GasRDry * z_Temp(k-1)) 332: | 333: | z_Temp(k) = z_PTemp(k) * ((z_Press(k) / PressBasis) ** (GasRDry / CpDry)) 334: +------ end do 335: 336: !---------------------------------------------- 337: ! モル比 338: ! 論文中には, in the lowest 1.5km depth で混合比の値を設定するという 339: ! 記述があったが, Fig2b から判断するに, 式 (2) で与えられる相対湿度から 340: ! 混合比を計算し, それが地表での混合比 (nml で与える) を超えたら, 341: ! 地表での混合比と同じとしているのだろう. 342: ! 343: +------> do k = 1, nz 344: | zf_MolFr(k,1) = SvapPress(SpcID, z_Temp(k)) * z_Hum(k) / z_Press(k) 345: | QMix = zf_MolFr(k,1) / MolWtDry * MolWtWet(1) 346: | 347: | if (QMix > QMixSfc) then 348: | zf_MolFr(k,1) = QMixSfc * MolWtDry / MolWtWet(1) 349: | end if 350: +------ end do 351: 352: end subroutine Initialdata_takemi2007_basic 353: 354: 355: subroutine initialdata_takemi2007_wind(pyz_VelX) 356: 357: !-------------------------------------------------------------! 358: ! シアーの設定 (Takemi,2007) ! 359: !-------------------------------------------------------------! 360: ! 361: != 概要 362: !* case "Takemi2007" での計算時に鉛直シアーのある風を与える時に使用する 363: !* 風の与え方には, 以下のようなバリエーションがある 364: ! (1) シアーを与える高度を変える 365: ! (2) シアーのある風の最大風速 (U_s) を変える 366: ! 367: ! (1) については, (a) 0 - 2.5 km, (b) 2.5 - 5.0 km, (c) 5.0 - 7.5 km の 368: ! 三パターンがある 369: ! (2) については, Takemi (2007) では熱帯場と中緯度場の温度場毎に 370: ! 異なる値を設定している 371: ! 372: ! その強度(Us)は, 以下の通り 373: ! <熱帯場> (1) 5 m/s, (2) 10 m/s, (3) 15 m/s 374: ! <中緯度場> (1) 10 m/s, (2) 15 m/s, (3) 20 m/s 375: ! 376: !* シアーの形の模式図 (Takemi, 2007) | 377: ! /| 7.5 km 378: ! / | 379: ! / | 380: ! / ←| 381: ! ｜ /| 5.0 km 382: ! ｜ / | 383: ! ｜/ | 384: ! / ←| 385: ! ｜ /| 2.5 km 386: ! ｜ / | 387: ! ｜/ | 388: ! / ←| 389: !---------------------------------+------------- 0.0 km 390: ! Us (m/s) 391: ! 392: implicit none 393: 394: real(DP), intent(out) :: pyz_VelX(imin:imax,jmin:jmax,kmin:kmax) 395: integer :: k 396: 397: !初期化 398: W**==== pyz_VelX = 0.0d0 399: 400: +------> do k = 1, nz 401: | if (z_Z(k) <= Alt1) then 402: |+V==== pyz_VelX(:,:,k) = - VelXSfc 403: | elseif (z_Z(k) > Alt1 .AND. z_Z(k) <= Alt2) then 404: |W*==== pyz_VelX(:,:,k) = - VelXSfc + (VelXSfc / (Alt2 - Alt1)) * (z_Z(k) - Alt1) 405: | end if 406: +------ end do 407: write(*,*) VelXSfc, Alt1, Alt2 408: 409: end subroutine initialdata_takemi2007_wind 410: 411: end module initialdata_takemi2007